□李 慧/文 孙 冲/图
塞外九月，秋高云淡。
在毛乌素沙漠腹地，大牛地气田天然气乙烷回收工程正有序推进。该工程是我国首个乙烷回收+联产LNG（液化天然气）工程，由石油工程建设公司中原设计公司牵头承揽。
中原设计公司依托独立开发的600万立方米/日乙烷回收装置研发了联产100万立方米/日LNG工艺包及模块化装置，天然气液化率达到100%，实现大牛地气田天然气开发效益最大化。
2012年至今，中原设计公司在LNG工艺技术领域持续耕耘，着力打造LNG技术品牌，已累计承揽相关项目53个，签订市场合同额约6.8亿元。
摸索起步，研发中国石化首套拥有自主知识产权的LNG装置
天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源。
2012年，我国《天然气发展“十二五”规划》出台，借这个东风，中原设计公司在中国石化率先开始了LNG相关技术的研发。
LNG是指通过低温换热将常温气态下的天然气冷却至零下164摄氏度，使之液化。液化后体积约为同量气态天然气体积的1/625，重量约为同体积水的45%，可以大幅节约天然气储存运输空间，具有单位热值高、安全性好、便于运输的特点。
“当时，我们负责中原油田第一到第四天然气处理厂的设计。随着处理厂项目完工，天然气处理业务逐步萎缩，公司急需提前拓展新的业务领域。”中原设计公司天然气液化专家李光说。
凭借“提前一步”的创新意识和“领先一步”的技术积累，2012~2014年，中原设计公司承揽了中国石化大部分LNG项目。其中，技术难度最大的要数2014年总承包的四川德阳清洁能源回收及利用项目。
该项目是中国石化建设的首座LNG工厂。“我们没做过LNG总承包，国内外也没有类似的项目可参考。”提起这个项目，李光说得最多的就是“难”。
LNG工艺技术难度大，难在每一个处理单元都要综合考虑工艺能耗、设备选型、工艺流程、仪表控制等，并根据实际情况选择最佳设计参数。该项目LNG单元操作压力高达5.1兆帕，操作温度最低为零下167摄氏度。面对单位产品能耗低、操作条件苛刻、工艺流程复杂等考验，项目团队反复进行工艺模拟、优化工艺方案，最终独立研发出60万立方米/日工艺包。中国石化因此有了首套拥有自主知识产权的LNG装置。
万事开头难，有了宝贵经验，中原设计公司在LNG工艺技术方面有了底气。
持续深耕，成为中国石化唯一掌握全系列LNG工艺技术的单位
“创新能力和技术实力是设计公司的核心竞争力，我们必须与时俱进、自我加压，集中优势力量打造属于中原设计公司的技术品牌，LNG工艺技术就是我们的攻坚方向之一。”中原设计公司执行董事、总经理郑焯说。
为集中优势兵力做好LNG业务，2017年，该公司组建了天然气深度处理创新工作室。2018年，他们把原来与管道业务合并在一起的天然气业务单独分出，抽调业务尖子成立天然气技术中心，用一支成建制的“正规军”对天然气相关技术发起总攻。
在突破一项项技术瓶颈过程中，他们承揽了更多的LNG工程项目，成功开展了不同规模的LNG工艺包及模块化橇装装置研发。
他们采用自主创新的冷油吸收技术及全橇块化设计，成功研发出中国石化首套5万立方米/日天然气试采井橇装LNG工艺技术，这是中国石化在沙漠中建设的首座LNG试采站，实现了油气资源高效转化利用。
在东峰103井试采天然气橇装回收试验站建设中，他们针对天然气重烃含量高的特点，首次采用低温洗涤脱重烃工艺，开发了10万立方米/日井口气LNG工艺技术，成功交付中国石化首座标准化LNG橇装站，设备成橇率在90%以上。目前，他们已承接LNG橇装站项目20余个。
针对中安信资库尔勒LNG项目原料气含氮高的特点，他们开发混合冷剂三步制冷、三级节流工艺，分温段处理，实现能耗最低条件下零下173.6摄氏度超深冷脱氮，设计的50万立方米/日LNG工厂和5万立方米LNG储备站，是目前国内陆上储存量最大的LNG工厂。
目前，中原设计公司已形成系列LNG工艺技术，成为中国石化唯一掌握5万~200万立方米/日全系列LNG工艺技术的设计单位，成功填补了中国石化大规模LNG装置工艺技术的空白。
超前攻关，掌握500万~2000万立方米/日超大规模系列液化技术
“目前，国内最大LNG工厂规模为500万立方米/日，中国石化已建成的最大LNG工厂规模为100万立方米/日，可以预见的是，在追求更大规模更高经济效益的驱使下，将来会出现具备更高单产能力的装置。”石油工程建设公司首席专家银永明说。
实现超大规模LNG生产工艺和关键设备国产化迫在眉睫。
通过对比国内外技术现状，中原设计公司深刻认识到，LNG技术发展并不是一味追求规模最大化，而是追求项目全生产周期技术经济效益最大化。
2022年，他们在吸收借鉴现有相关工艺的基础上，创新性地研发出一种适用于500万~1000万立方米/日含氮天然气液化系列专有技术，较国内同等规模节约能耗10%、换热效率提升3%、脱氮深度＞99%，关键设备国产化率在90%以上。目前，该技术已具备工业化应用条件。
2023年，为进一步掌握大型LNG装置关键技术，他们承担了中国石化“2000万立方米/日天然气液化技术研究”科研课题。截至目前，该课题已取得突破性进展，开发了拥有自主知识产权的三级混合冷剂制冷技术，申报发明专利两项，掌握了超大规模天然气液化能效优化技术。
