项目概况:
煤层气作为一种非常规天然气，我国具有约30万亿立方米储量，国家近年来一直在不断加大对煤层气的开发力度。但煤层气与常规天然气在开发中存在很大差别，主要体现在其具有气源压力低、单井产量小和气源相对分散等特点上，传统的集中管输和集中液化方式因经济性和灵活性差都不太适用。
本项目在“国家油气重专项”中获“十一五”立项（2009ZX05039-001，2010年度国拔至理化所1486万元），研发成功撬装式煤层气低压混合制冷剂液化装置技术，“每天万方级可移动式煤层气液气装置技术”已通过中国科学院鉴定，由13位院士等组成的鉴定委员会一致给予成果“处于国际领先水平”的评价。
“十二五”期间，“国家油气重专项”滚动立项（2011ZX05039-001，国拔至理化所3129万元，另由专项办直接支付1207万元由理化所负责联合企业用于部分设备研制），支持“液化单元装置和技术的系列化和低成本制造技术”。另外，还将由“中联煤”从其承担部分的国拔经费支付约2500万元用现场工业试验辅助设备配置。
项目“十一五”和“十二五”国拔经费支持总计约8400万元。
本项目成果可实现煤层气可移动式高效液化集输方式，有效填补常规管道集输方式的不足，并拓展煤层气资源的利用功效。另外项目所产生的技术成果还不仅可用于其它类型“分散天然气的采集”，而且也可以作为管输天然气调峰、各种工业尾气回收等的基础。
通过项目研究：将形成全面的自主知识产权并分步实施产业化，使“天然气液化装置”从长建设周期、不灵活的“工程项目”转变为超短建设周期、更为灵活和基本不需要基本建设的“工厂标准制造”方式，从而推动“天然气液化”的技术变革。
我国含煤层气在内的广义天然气资源有约100万亿立方米储量，其中约3/4为“分散型天然气”，项目技术能很好地解决这部分资源的采集和贮运问题，从而具有显著的市场前景。
关键技术及成熟度、竞争优势
1、关键技术
天然气液化技术主要内容包括以下部分：
（1）高效液化流程 （2）高效液化天然气冷箱 （3）中小型液化装置
2、国际商用技术及现状
目前国际上，液化天然气技术已经实现了较高程度的商业化运作，从液化天然气工艺设计到施工，以至调试运行、人员培训等完全商业化运营。目前在该领域比较突出的有以下几家公司：美国空气产品和化学品公司（APCI），德国林德公司（Linde），壳牌（Shell）国际公司，美国Black & Veatch 公司，美国Praxair公司，等等。另外还有若干公司，如Pillips石油公司、法国燃气公司等也从事LNG工厂的设计施工等工作。随着我国天然气需求和实际消费水平的日益增长，上述公司目前正在积极开拓中国市场。
上述提及的国际大公司基本拥有各自的LNG液化流程、冷箱设计的专利及核心技术，另外拥有比较成熟的项目运营管理经验，是国内研究设计单位所严重缺乏的。虽然国际上关于LNG运作已经商业化，但是各公司仍然有很大精力投入LNG液化技术的研发，以进一步提高LNG液化流程效率，减小系统复杂性，提高可靠性，以及减少设备初投资及运营成本等。
3、创新与技术特色：深冷混合工质节流制冷技术
以具有自主知识产权的深冷混合工质节流制冷技术为基础的高效液化流程。在近十年的研究中，在深冷混合工质节流制冷技术（实质就是液化天然气中的MRC制冷技术，区别在于应用于固定温度负荷的冷却）的工作机理、热力循环分析、优化混合工质浓度设计等方面取得了巨大进展，成功研制了一种从80K～230K温区的高效混合工质节流制冷技术，基本实现了从循环流程、高效混合工质以及制冷控制措施等方面的知识产权保护。
4、核心技术成熟度及竞争优势
核心技术：混合工质节流制冷技术
该技术已成功实现商业化规模生产，在应用技术研究方面，成功研制出四种温区系列的单研究所混合工质深冷冰箱，覆盖温区从-150°C到-40°C。目前该项技术已经成功向企业转化。并研制了运行在70K温区的冷却红外器件及高温超导器件的小型混合工质节流制冷机，以及较高温区的高低温实验项等应用技术。理化所在深冷混合工质技术方面的研究工作在国际低温界占有一定地位。同时对深冷混合工质节流制冷技术应用在天然气液化方面的分布温度热负荷也进行了深入研究。因此，中国科学院所属单位在深冷混合工质节流制冷技术的基础研究及应用技术研究方面均有相当积累与技术特色和优势。
产学研合作状况:
与中联煤、淮南煤矿开展现场工程示范线建设。
项目主要应用范围：
能源与环境是当今社会发展的两大主题，是人类社会能否可持续发展的关键问题之一。
化石燃料仍是21世纪世界能源消耗的主要来源。而天然气作为化石燃料中最清洁的燃料必然成为新世纪能源消费的关键。天然气是一种清洁的能源，燃烧后产生的二氧化碳和氮氧化合物仅为煤的50%和20%，污染为石油的1/4，煤的1/800。因此，随着世界经济的发展，石油危机的冲击和煤炭、石油所带来的环境污染问题日益严重，使得天然气在世界能源消费结构中的比重越来越大，目前在世界一次能源结构中占到24％。
目前我国石油消费的40％以上依赖进口，目前新一轮的石油危机已经凸现，国际原油价格近期居高不下，已经对我国经济发展和人们生活造成影响。有关部门及人士已经开始考虑国家能源（石油）战略储备问题。因此，新型洁净能源的开发和利用不仅仅在经济发展、而且在国家安全方面具有重要的意义。
我国常规天然气资源蕴藏量在38.04×1012m3。而非常规天然气资源，如煤层气，等储量亦相当丰富，如我国煤层气储量与常规天然气资源相当在30～35×1012m3左右。但是长期以来我国在天然气资源开发和利用方面远远落后世界平均水平。煤层气等非常规天然气资源的开采和利用不仅仅在能源利用方面具有重要意义，而且还具有更深远的社会意义。众所周知，我国是一个煤炭大国，每年因煤炭开采中煤层气泄漏等原因的煤矿事故造成了众多人员伤亡和财产损失。能够开采和充分利用煤层气等天然气资源，一方面为解决我国越来越严重的能源紧张贡献力量，另一方面可以有效减少煤矿事故，具有重要的社会意义。
另外我国常规天然气约超过50％分布在西部地区，主要有四川盆地、新疆塔里木盆地，陕甘宁地区等。在非常规天然气资源中，煤层气资源量在西部地区约占总资源量的30％。因此开展天然气开发利用技术对于加快西部地区的发展也具有重要意义。
上述天然气资源分布区一般远离消费中心，因此天然气资源的开发利用必须解决运输和储存问题。目前除管道输运外，采用液化天然气（LNG）输运形式成为全球范围内天然气输运的一种重要组成部分，尤其是在难以铺设管道的地方或者采取管道输运不经济的场合。
根据国内天然气液化需求（中西部地区中小气田或城市液化调峰系统），开展相关中小型液化装置（10万m3/d及以下的量级规模）的方案设计及制造建设工作，建立具有自主知识产权的LNG装置，为改善我国能源利用结构，减缓能源紧张贡献力量。
预期效果：
项目拟在北京设立企业进行产业化，“公司”在建成后3年内将形成50-100套/年“撬装液化装置”成套设备制造能力，预计产值和利税将分别超过10亿元和 2亿元。
