LNG特性介绍

LNG是英文LiquefiedNatural Gas的简称，即液化天然气。它是天然气（甲烷CH4）在经净化及超低温状态下（-162℃、一个大气压）冷却液化的产物。液化后的天然气其体积大大减少，约为0℃、1个大气压时天然气体积的1/600，也就是说1立方米LNG气化后可得600立方米天然气。无色无味，主要成份是甲烷，很少有其它杂质，是一种非常清洁的能源。

LNG优势

天然气是优质、高效、洁净的能源，液化天然气可以像石油一样安全方便地储存及运输，液化天然气技术的发展，提高了天然气在全球的竞争性。作为“对环境友好的”能源，天然气的地位日益上升，市场前景十分广阔。目前，我国各主要大型城市如深圳、上海的汽车尾气已经取代工业废气，成为城市大气污染的首要污染源。采用天然气作为燃料后，将极大程度地改善市内的环境污染问题。以LNG 汽车为例， LNG汽车具有尾气排放量极低、噪声和震动较低等优点。LNG发动机排放的氮氧化物只有柴油发动机排放的 25%，碳氢化合物和碳氧化合物分别只有柴油发动机的 30%和12%，颗粒物的排放几乎为零，并且 LNG 发动机的声功率只有柴油发动机的 36%；使用LNG 做汽车燃料，其尾气中的二氧化氮、二氧化碳含量比使用燃油燃料降低 98%和 30%，更有利于环保。

LNG主要用途

LNG作为一种清洁燃料，必将成为新世纪的主要能源之一。概括其用途，主要包括：

(1)用作城市管网供气的高峰负荷和事故调峰

(2)用作大中城市管道供气的主要气源

(3)用作LNG小区气化的气源

(4)用作汽车加气的燃料

(5)用作飞机燃料

(6)LNG的冷能利用

(7)分布式能源系统

LNG、CNG、ANG、NGH对比分析

天然气的运输除了液化为LNG以外也有其他的技术方式。有人已经构想压缩天然气(CNG)船，就是把天然气压缩到大约200大气压左右储存在压力容器中用船装载。CNG不用液化，可省掉了液化过程耗能;但是其压缩耗功也很大，而且高压容器自重大，单位自重运量低因而CNG船运相对于LNG的船运是否有竞争力目前还很难说。另外，CNG对天然气气源和管网的依赖性较强，对远离气源的地方使用CNG比较困难。吸附天然气(ANG)和天然气水合物(NGH)的运输方式虽然都可以避开大量耗能的深冷技术，但是吸附剂本身也有重量、也占体机此外目前还没有解决脱附不完全的问题。目前在NGH中每m3的水可以水合近20Om3的天然气。但是lm，的水重1吨，而200m3的天然气的重量才100多kg。所以NGH船运的水比天然气重近10倍，经济上的合理性和技术上的成熟性还有待于进一步的探讨，暂时还是难以取代LNG运输。

LNG汽车特别适合于城际间的中长途客货运输。CNG对天然气气源和管网的依赖性较强，对远离气源的地方使用CNG比较困难。通常可用20～50m3的汽车槽车将LNG运到加气站，不受气源和管网限制。经济的发展催生大量的客货运输，也需要环保的清洁能源，这一领域CNG难以实施，而LNG汽车特别适合于城际间的中长途客货运输。因此，LNG产业在这一领域发展有着较为广阔的前景，开发中长途客货运输、重型载货汽车运输必将影响深远。

LNG加注站占用土地少，投资少。LNG加注站比CNG加气站有明显优势。LNG加注站占地面积小，不需要铺设管线，不需大型压缩机房，耗能比CNG加气站小，单车加注时间短。LNG加注站的建设费用比CNG加气站低，日售1×104m3的CNG加气站投资需700～900万元，日售（3～4）×104m3的LNG加注站投资约为300～400万元。LNG加注站具有投资小、环保、安全的特点。

第一章LNG基础知识

一、什么是LNG

二、LNG组成及性质

三、LNG的特点

四、LNG的广泛用途

五、LNG“链”

六、LNG项目

七、LNG安全环保性能

八、结论

一、什么是液化天然气LNG（LiquefiedNatural Gas)•

LNG是英文Liquefied Natural Gas的简称，即液化天然气。它是天然气（甲烷CH4）在经净化及超低温状态下（-162℃、一个大气压）冷却液化的产物。液化后的天然气其体积大大减少，约为0℃、1个大气压时天然气体积的1/600，也就是说1立方米LNG气化后可得600立方米天然气。无色无味，主要成份是甲烷，很少有其它杂质，是一种非常清洁的能源。其液体密度约426kg/m3 ,此时气体密度约1.5 kg/m3.爆炸极限为5%-15%（体积%），燃点约450℃。油/气田产生的天然气经过除液、除酸、干燥、分馏、低温冷凝形成，体积缩小为原来的1/600。

二、LNG组成及性质

以中原油田、新疆广汇、深圳大鹏湾进口LNG为例，其组成及性质见下表

三、液化天然气的特点

1、低温、气液膨胀比大、能效高易于运输和储存1标准立方米的天然气热质约为9300千卡，1吨LNG可产生1350标准立方米的天然气，可发电8300度。

2、清洁能源—LNG被认为是地球上最干净的化石能源！LNG硫含量极低，若260万吨/年LNG全部用于发电与燃煤（褐煤）相比将减排SO2约45万吨（大体相当于福建全年的SO2排放量的2倍），将阻止酸雨趋势的扩大。天然气发电NOX和CO2排放量仅为燃煤电厂的20%和50%•安全性能高—由LNG优良的理化性质决定的！气化后比空气轻，无色、无嗅、无毒。燃点较高：自燃温度约为450℃；燃烧范围较窄：5%－15%；轻于空气、易于扩散！

LNG作为能源，其特点有：

1、LNG燃烧后基本上不产生污染。

2、LNG供应的可靠性，由整个链系的合同和运作得到保证。

3、LNG的安全性是通过在设计、建设及生产过程中，严格地执行

一系列国际标准的基础上得到充分保证。LNG运行至今30年，未

发生过恶性事故。

4、LNG作为电厂能源发电，有利于电网的调峰，安全运行和优化

以及电源结构的改善。

5、LNG作为城市能源，可以大大提高供气的稳定性、安全性及经

济性。

四、LNG的广泛用途LNG作为一种清洁燃料，必将成为新世纪的主要能源之一。概括其用途，主要包括：

(1)用作城市管网供气的高峰负荷和事故调峰

(2)用作大中城市管道供气的主要气源

(3)用作LNG小区气化的气源

(4)用作汽车加气的燃料

(5)用作飞机燃料

(6)LNG的冷能利用

(7)分布式能源系统

五、LNG“链”

LNG从气田采集到用户使用天然气，是一条相互联接，相互约束的生产供需链。每个供需环节紧密衔接，互相制约，并以严格的合同予以保证。

六、LNG项目

LNG项目一般应包括下列的生产环节：

1、天然气生产

为上游气田的勘探，开采、集输以及气体的脱水，脱烃、并把天然气输送到液化工厂去

2、天然气液化

在天然气液化厂内将天然气进行净化，液化和储存。

液化冷冻工艺通常采用以乙烷，丙烷及混合冷冻剂作为循环介质的压缩循环冷冻法。

3、LNG运输

我国目前现有LNG运输均采用汽车槽车。单辆槽车最大LNG水容积37m3，LNG运输能力22000 Nm3气态天然气，槽车设计压力0.8MPa，运行压力0.3MPa。正常平均行驶速度60km/h。整个运输过程安全、稳定。经跟车实测，运行中LNG槽车内的压力基本不变，短时停车上涨0.02MPa左右，途中安全阀无放散现象，LNG几乎无损失。

4、LNG场站 
1）LNG储罐：LNG贮罐（低温贮罐）是LNG的贮藏设备

LNG贮罐的特殊性： 
大容量的LNG贮罐，由于是在超低温的状态下工作（-162℃），因此与其他石油化工贮罐相比具有其特殊性。同时在运行中由于贮藏的LNG处于沸腾状态，当外部热量侵入时，或由于充装时的冲击、大气压的变化，都将使贮存的LNG持续气化成为气体，为此运行中必须考虑贮罐内压力的控制、气化气体的抽出、处理及制冷保冷等。 
此外，LNG贮罐的安全阀、液面计、温度计、进出口管的伸缩接头等附属件也必须要耐低温。贮罐的安全装置在低温、低压下，也必须能可靠的起动。 

LNG储罐是气化站中的关键设备，其绝热性及密封性的好坏直接影响到LNG的蒸发和泄漏速度，即LNG的损耗速度和使用率。储罐的性能参数主要有真空度、漏率、静态蒸发率。作为低温容器，LNG储罐必须满足国家及行业标准中的相关技术要求。储罐的真空封结度反映储罐的真空性，但真空度随时间推移而降低；储罐的漏率影响储罐真空寿命，即储罐真空度的变化速度；静态蒸发率则能够较为直观的反映储罐在使用时的保冷性能。以一台50m3储罐为例说明：

（1）漏率1x10-9Pa.m3/s。 

（2）静态蒸发率0.3%/d。一台50m3的LNG储罐装满LNG时，在不使用的情况下，完全蒸发需要近一年的时间。

静态蒸发率可以通过实验的方法测得，也可以通过实际运行中数据的分析计算得到。

2）LNG的气化

LNG气化为吸热过程，根据热媒的不同，有海水、空温、水浴等气化方式。目前国内LNG气化站都采用空温式和水浴式结合的二级气化方式。空温式换热器直接利用自然空气进行换热，不需要附加能源，其气化能力主要决定于换热面，因此，通常采用翅片的形式。

换热器的规格主要决定于应急气源小时燃气流量，单台气化能力最高可达3200立方米/小时（实际最大气化能力可达3840立方米/小时），。气化站中的储罐增压器、BOG加热器、EAG加热器等设备也采用空温式换热器。

3）LNG的预冷与进液

LNG气化站设备、管道施工完成后，由于超低温及LNG特殊要求，在正式投产之前，必须采用中间介质进行低温预冷，经过预冷检验调试合格后方可接收LNG，其过程也是对设备及工程的检验。通常采用液氮作为预冷介质。气化站内的主要设备有LNG储罐、BOG（蒸发气）罐、气化器、增压器、BOG加热器、EAG（放散排空气体）加热器及相关工艺管道及管件，LNG储罐的预冷是气化站预冷中的主要内容。

预冷的几个技术参数：

进液温度：低于-80℃ 
储罐压力：0.3～0.55MPa 
进液速度：3分钟/m3 
预冷时间：约4～5小时/罐（视储罐当时工况） 
液氮耗量：约10m3（视储罐当时工况）

七、LNG安全环保性能

气态天然气密度比空气轻，泄漏后容易扩散，而液化石油气反之；天然气的爆炸极限为5~15%，其下限较液化石油气的1%要高，也就是说，引起爆炸的气体泄漏量要大，危险性要小一些；另外，LNG在低温下储存，更安全。至今全世界未见有因LNG燃烧爆炸事故的报道。

气化站内，LNG储罐采用自力降压、压力报警手动放空、安全阀起跳三层保护措施，同时，储罐液相进出口及出站总管设有紧急切断装置，保证了站内安全。

天然气在液化过程中脱除了H2O、重烃类、H2S等杂质，比一般天然气更加纯净，燃烧更完全，是最清洁的能源之一。

八、结论

由于LNG很好的解决了管道天然气无法到达城市使用天然气的困难，虽然它在我国还属于比较新的技术，但其优势明显，发展迅速，前景广大。

LNG属于低温可燃物质，而且又经过了液化、运输、气化等环节，因此，其工艺相对较为复杂，因此管理人员和操作人员的理论和实际上岗培训刻不容缓！