1. 首先,什么是乙烷?
乙烷是一种用途广泛的碳氢化合物,可以在油田和气田中找到,在石化工业中发挥着至关重要的作用(除其他外),主要作为制造我们现代生活中至关重要的众多产品的原材料。从化学角度来看,乙烷就像甲烷(天然气)一样是一种无色无味的碳氢化合物,是仅次于甲烷的第二轻烃,它由两个碳原子和六个氢原子组成(化学式C2H6)。乙烷属于天然气凝析液(NGL)类别,介于液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)类别之间。
图1:原料类别
当乙烷冷却到 -88 摄氏度(-126 华氏度)时,它会从气体变为液体。在这种低温下,液化乙烷气体(LEG)的体积显著减小,便于其散装运输。实际上乙烷从来都不是纯净的,总是含有其他气体,例如甲烷等......因此,它在液态时的温度始终低于 -90°C(-128 华氏度)。
2. 为什么该行业正在寻找乙烷?
石化行业在多种场合下使用乙烷:
• 石化工艺原料:乙烷是生产乙烯的主要原料,乙烯是塑料、防冻剂和溶剂等各种产品的基本组成部分。在蒸汽裂解的过程中,乙烷被加热到非常高的温度,分解(或“裂纹”)成更小的分子,如乙烯和丙烯。这些用于制造各种类型的塑料和合成纤维。
• 能源生产:乙烷可以作为燃料燃烧,尽管它作为化学原料比作为能源更有价值。
3. 为什么乙烷市场自2015年以来蓬勃发展? 在美国页岩气革命之前,乙烷市场被认为是一个低潜力的交易市场,根据乙烷价格,天然气加工商每天都会做出从天然气流中去除乙烷的决定。 美国页岩气革命造成了乙烷生产过剩,而仅靠美国无法商业化。德克萨斯州附近涌现出几家乙烷裂解装置,但乙烷仍然大量过剩。这种新的供应为美国与欧洲、南美和亚洲之间的乙烷贸易增加提供了机会。 图4:世界上第一艘超大型乙烷运输船 (VLEC) “Ethane Crystal”在Morgan’s Point Terminal装载 (图片由企业产品公司提供) 4. 乙烷运输背景是什么? 早期的乙烷运输主要由配备IMO Type-C货舱的乙烯气体运输船组成。这些容量高达10,000 m3的船舶和少数容量从10,000到36,000 m3的船舶并不是应对页岩生产中乙烷出口增加的最佳选择。因此,开始设计专用的乙烷运输船(大多数时候也可以运输液化石油气)。 运输成本是价值链中相当大的一部分。为了提高竞争力并使新项目可行,新一代乙烷船,超大型乙烷运输船(VLECs)引起了人们的关注。这些新一代乙烷运输船往往更大(87,000 ~ 150,000m3),可以装载货品的范围更广泛,可以是液化石油气到液化天然气的气体,吸引了石化 (NGL) 和液化天然气航运行业的利益相关者。 因此,在2014年底,总部位于印度的企业集团Reliance Industries主动订购了第一艘配备了薄膜货舱的新一代乙烷运输船,总容量达到87,200 m3。这种新型船舶被称为超大型乙烷运输船(VLECs)。该订单是在三星重工(SHI)建造的。 5. LNG运输船、LPG运输船和乙烷运输船有什么区别? 液化天然气比乙烷更冷,密度更轻。货物的围护系统必须至少适应乙烷密度。其中一家货物围护系统制造商提供一种设计,可以同时满足乙烷和液化天然气的密度和温度要求。通过这样做,该船可以在其30年的使用寿命内运输乙烷和/或液化天然气。 另一个主要区别是蒸发气(BOG)。BOG是液化气升温时的自然蒸发的气体。行业参与者关注蒸发率 (BOR),即每日 BOG 除以整个货物量的比率(以每天体积的百分比表示)。 液化天然气运输船配备了主发动机和辅助发动机,液化天然气蒸发气体可以被燃烧,以作为推进或发电使用。然而,现在的发动机无法燃烧乙烷蒸发气体。因此,船东要么在锅炉或燃气燃烧装置中燃烧它—这两种方式都会导致经济损失,要么“冷却”。为此,需要一个名为再液化装置的特定系统。蒸发气体以气体形式注入,经过处理,然后以液态方式重新注入货舱。该系统是一个复杂的工程工艺,在前期投资和运营支出方面相对昂贵。 图6:乙烷船主要设备及系统 6. 较高的蒸发气体的后果是什么? 任何蒸发气体的增加都会导致在船舶的整个生命周期(通常为30年)的前期投资(更大的容量和/或额外的设备)和运营支出上的额外支出。 较高的蒸发气体意味着再液化装置的容量增加,意味着造船阶段的成本增加。 再液化装置产能的增加意味着耗电量(运营支出)的增加。 如果使用轴带发电机(取电)发电,则功率效用的增加意味着更大的辅助发动机容量(资本支出和运营支出增加)或服务速度减慢。 服务速度的放缓意味着交付的货物减少,船东的收入减少。
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