LNG基础知识
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LNG液化技术基础第一节 LNG基本知识1、LNG的定义及组成液化天然气是指天然气原料经过预处理,脱除其中的杂质后,再通过低温冷冻工艺在-162℃下所形成的低温液体混合物,常见的LNG是英文液化天然气 Liquefied Natural Gas 的缩写。
天然气是一种混和物,其组分随气田不同而异,主要成分有甲烷、氮及C2~C5的饱和烷烃,另外还含有微量的氦、二氧化碳及硫化氢等,通过制冷液化后,LNG就成为含甲烷(96%以上)和乙烷(4%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
2、LNG的基本性质LNG的性质随组分变化而略有不同,一般商业LNG的基本性质为:在-162℃与0.1 MPa下,LNG为无色无味无腐蚀性的液体,其密度约为0.43t/m3,燃点为650℃,沸点为-162.5℃,熔点为-182℃,热值一般为37.6 2 MJ/m3,在-l 6 2℃时的汽化潜热约为5 1 0kJ/kg,爆炸极限为5%~l 5%,压缩系数为0.740~0.820。
3、LNG的特性LNG不同于一般的低温液体,它还具有以下的特性。
⑴ LNG的蒸发LNG储存在绝热储罐中,任何热量渗漏到罐中,都会导致一定量的LNG汽化为气体,选种气体被称为蒸发气。
LNG 蒸发气的组成主要取决于液体的组成,它一般含氮气20%(约为LNG中N2含量的20倍),甲烷80%及微量乙烷,对于纯甲烷而言,-113℃以下的蒸发气比空气重;对于含有氮气20%的甲烷而言,低于-80℃的蒸发气比空气重。
⑵ LNG的溢出与扩散LNG倾倒至地面上时,最初会猛烈沸腾蒸发,其蒸发率将迅速衰减至一个固定值。
蒸发气沿地面形成一个层流,从环境中吸收热量逐渐上升和扩散,同时将周围的环境空气冷却至露点以下,形成一个可见的云团。
这可作为蒸发气移动方向的LNG指南,也可作为蒸发气-空气混合物可燃性的指示。
⑶ LNG的燃烧与爆炸LNG具有天然气易燃易爆特性,在-l 6 2℃低温条件下其爆炸范围为5%~l 5%(体积百分比);LNG着火温度即燃点随组分的变化而变化,其燃点随重烃含量的增加而降低,纯甲烷的着火温度为650℃。
LNG知识问答1、天然气的组成天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。
天然气中的烃类基本上是烷烃,通常以甲烷为主,还有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及少量的己烷以上烃类(C+6),在C+6中有时还含有及少量的环烷烃(如甲基环戊烷、环己烷)及芳香烃(如苯、甲苯)。
天然气中的非烃类气体,一般为少量的氮气、氧气、氢气、二氧化碳、水蒸气、硫化氢,以及微量的惰性气体如氦、氩、疝等。
2、何谓LNGLNG是液化天然气英文名称(Liquefied natural gas)的缩写。
它是将天然气净化后通过冷却而成的低温液体,主要成份为甲烷,另外还含有少量的乙烷、丙烷、N2或其它天然气中通常含有的物质。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
3、LNG的原料气1、管道天然气2、煤层气3、焦炉煤气4、煤制气4、LNG的主要组份LNG的主要成分是甲烷,并可能含有少量乙烷、丙烷、氮和通常存在于天然气中的其它组分。
不同工厂生产的LNG具有不同的组份,主要取决于生产工艺和气源组份,按照欧洲标准EN1160的规定,LNG的甲烷含量应高于75%,氮含量应低于5%。
表1所示为几个LNG工厂的组份数据,由此可以看出它们的各项性质有较大差别,因此,尽管LNG的主要组成是甲烷,但不能认为LNG等同于纯甲烷,对它的特性的分析和判断,在工程实践中大都要用气体处理软件进行计算,以得出符合实际的结果。
常用的计算软件有HYSIM和PROCESSⅡ等。
表1 LNG的组份和部分物性注:气液体积比指LNG变为气体(标态:101.325kPa、20℃)时体积增长的倍数。
5、LNG的密度LNG的密度取决于其组份,通常为430~470kg/m3,甲烷含量越高,密度越小。
密度还是液体温度的函数,温度越高,密度越小,变化的梯度为1.35Kg/3℃。
LNG的密度可直接测量,但一般都是通过气体色谱仪分析的组份结果计算出密度。
6、LNG的温度LNG的沸腾温度也取决于它的组份,在大气压力下通常为-166~-157℃,一般资料上介绍的-162.15℃是指纯甲烷的沸腾温度。
史上最全——LNG知识文|刘洋1·LNGLNG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。
(友情提示:建议在WIFI下观看,土豪随意)2·LNG基本参数LNG主要成分是甲烷(90%以上)、乙烷、氮气(0.5-1%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
1)LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。
2)临界温度为-82.3℃。
3)沸点为-161.25℃,着火点为650℃。
4)液态密度为0.420~0.46T/m3,气态密度为0.68-0.75kg/m3。
5)气态热值38MJ/m3,液态热值50MJ/kg。
6)爆炸范围:上限为15%,下限为5%。
7)辛烷值ASTM: 130。
8)无色、无味、无毒且无腐蚀性。
9)体积约为同量气态天然气体积的1/600。
3·LNG用途车用:LNG是一种清洁、高效的能源,其作为优质的车用燃料,与汽油相比,具有抗爆性能好、发动机寿命长、燃料费用低、环保性能好、储存效率高、安全性好等优点。
城市燃气:LNG可以有效供应管网没有辐射到的地区,并且可以有效缓解城市燃气用气高峰情况下的调峰需求。
季节变化等因素导致用气不均匀性明显,调峰需求突出,各地区城市燃气纷纷建设LNG调峰储备设施,缓解用气不均匀情况。
工业燃料、发电:LNG运输灵活,在管道未辐射情况下,加装气化装置供应工业用户、电厂。
LNG发电在环保、调峰等方面相对于传统电厂具有决定优势,新兴的分布式能源是未来发展方向。
什么是LNG,LNG就是液化天然气(Liquefied Natural Gas)的简称。
”“先将气田生产的天然气净化处理,再经超低温(-162℃)常压(一个标准大气压约为0.1Mpa)液化就形成液化天然气。
LNG气液之间的临界温度是-162℃”LNG主要成分是甲烷(90%以上)、乙烷、氮气(0.5-1%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
1)LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。
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)临界温度为-82.3℃。
3)沸点为-161.25℃,着火点为650℃。
自燃温度约为590℃4)液态密度为0.420~0.46T/ m³(吨每立方米),气态密度为0.68-0.75kg/ m³。
空气密度1.29 Kg/m³5)气态热值38MJ/m3(兆焦每立方米),液态热值50MJ/kg。
(兆焦每千克)1兆焦=1000000焦耳1卡=4.2焦耳1大卡=1000卡=4200焦耳=0.0042兆焦。
6)爆炸范围:上限为15%,下限为5%。
7)辛烷值ASTM:130。
8)无色、无味、无毒且无腐蚀性。
9)体积约为同量气态天然气体积的1/625。
1Mpa=1000000pa (ρ水gh=1000×10×h h=100m )1Mpa=10公斤力1Mpa=100m水柱1Mpa=76米汞柱1Mpa=1000kpa(千帕)1毫米汞柱=13.59毫米水柱用户燃气管道运行压力住宅内不大于0.2Mpa 商业用户建筑内不大于0.4Mpa 工业用户和独立单层建筑内不大于0.8Mpa 其他建筑不应大于0.4Mpa。
一、LNG常识1.天然气天然气是产生于油气田的一种无色无臭的可燃气体。
其主要组分是甲烷(CH4),大约占80~99%,其次还含有乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、以及二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、总硫和水分等。
标准状态下,沸点-161.52℃,天然气密度一般为0.68-0.75Kg/m3,相对干空气的相对密度为0.55-0.62.2天然气作为燃料的工作原理CH4+2O2-----2H2O+CO2+38MJ/m33. 天然气的主要用途天然气是重要的的工业原料和燃料,其主要用途有以下诸方面。
①电厂、热能、供暖、空调等工业企业的主要燃料;②餐饮业和民用的燃料;③化工工业的主要原料,可合成或提炼多种工业原料和半成品;*④作为符合环保要求的机动车辆的洁净燃料,汽油、柴油的理想替代物,这是近年来国内外迅速发展起来的一项新技术,可用于汽车、轮船、火车甚至飞机上。
4. LNG基本参数LNG主要成分是甲烷(90%以上)、乙烷、氮气(0.5-1%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
1)LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。
2)临界温度为-82.3℃。
3)沸点为-162.5℃,着火点为650℃。
4)液态密度为0.420~0.46T/m3,气态密度为0.68-0.75kg/Nm3。
5)气态热值38MJ/m3,液态热值50MJ/kg。
6)爆炸范围:上限为15%,下限为5%。
7)辛烷值ASTM: 130。
8)无色、无味、无毒且无腐蚀性。
9)体积约为同量气态天然气体积的1/625。
6.简述LNG的六大优点1)LNG体积比同质量的天然气小625倍,所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。
2)LNG储存效率高,占地少。
投资省,10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。
3)LNG作为优质的车用燃料,与汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。
LNG基础知识一、LNG基本参数天然气在常压下,当冷却至约-162℃时,则由气态变成液态,称为液化天然气(英文 Liquefied Natural Gas, 简称LNG)。
天然气是一种混和物,其组分随气田不同而异,主要成分有甲烷、氮及C2~C5的饱和烷烃,另外还含有微量的氦、二氧化碳及硫化氢等,通过制冷液化后,LNG就成为含甲烷(96%以上)和乙烷(4%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
二、LNG的物化性质1)LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。
2)临界温度为-82.3℃,临界压力为45.8kg/cm3。
3)沸点为-162.5℃,熔点为-182℃,着火点为650℃。
4)液态密度为0.430T/m3,气态密度为0.688kg/Nm3。
5)气态热值9100Kcal/m3,液态热值12000Kcal/kg。
6)爆炸范围:上限为15%,下限为5%。
7)华白指数(W)44.94MJ/Nm3。
8)燃烧势(CP)45.18。
9)辛烷值ASTM: 130(研究法)。
10)无色、无味、无毒且无腐蚀性。
11)体积约为同量气态天然气体积的1/625。
三、LNG的六大优点1)LNG体积比同质量的天然气小625倍,所以可用汽车轮船很方便地将LNG 运到没有天然气的地方使用。
2)LNG储存效率高,占地少。
投资省,10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。
3)LNG作为优质的车用燃料,与汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。
燃料费用低。
环保性能好等优点。
它可将汽油汽车尾气中HC减少72%,NOx减少39%, CO减少90%,SOx、Pb降为零。
4)LNG汽化潜热高,液化过程中的冷量可回收利用。
5)由于LNG汽化后密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏立即飞散开来,不致引起爆炸。
6)由于LNG组分较纯,燃烧完全,燃烧后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清洁燃料,有利于保护环境,减少城市污染。
LNG基本知识。
LNG基本常识一、天然气天然气是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。
它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。
相较于煤炭、石油等能源,天然气燃烧后无废渣、废水产生,具有使用安全、热值高、洁净等优势。
天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。
平均密度为0.75-0.8kg/Nm3,相对密度为0.58-0.62.它的最小点火能为310MJ,热值(发热量)为— KJ/m3,通常用低热值表示,大约为37.62兆焦(9000大卡)/标准立方米。
其着火温度为270—540℃,爆炸范围为5-15%。
主要有以下形态:1、纯天然气:甲烷含量一般占90%以上。
(加臭剂:四氢噻吩C4H8S,THT)2、液化天然气:天然气经过深冷液化,在-160℃的情况下就变成液体成为液化天然气,体积缩小600倍;主要成分为甲烷,还有少量的乙烷、丙烷以及氮等。
液化过程中进一步得到净化,甲烷纯度更高,几乎不含二氧化碳和硫化物。
3、压缩天然气:将天然气压缩增压至200kg/m2时,天然气体积缩小250倍,并储入中,便于汽车运输,经济运输半径以150~200公里为妥。
压缩天然气可用于民用及作为汽车清洁燃料。
二、LNG基本常识1、LNG是什么?LNG是液化天然气的简称,是一种天然气在大气压下被冷却至大概-162℃时凝聚成为的液体。
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1/625,也就是这种液体大概是正常燃烧天然气体积的1/625.液化天然气的重量小于水重量的一半,实际上差不多为其45%。
液化天然气是无味,无色,无腐蚀性,无毒的。
气化后它仅以5%至15%的浓度与空气混合就可燃烧。
无论是液化天然气还是其蒸气在未封闭的环境下都不会发生爆炸。
2、LNG的成分天然气主要由甲烷组成(一般情况下至少占90%),但可能还含有已烷、丙烷及一些较重的碳氢化合物。
LNG介绍目录一. LNG的基本性质一. LNG的基本性质2. 典型的LNG组成一. LNG的基本性质一. LNG的基本性质4. LNG的安全特性1)燃烧特性燃烧范围:5%~15%,即体积分数低于5%和高于15%都不会燃烧;自燃温度:可燃气体与空气混合物,在没有火源的情况下,达到某一温度后,能够自动点燃着火的最低温度称为自燃温度。
甲烷性质比较稳定,在大气压力条件下,纯甲烷的平均自燃温度为650°C。
以甲烷为主要成分的天然气自燃温度较高,LNG的自燃温度随着组份的变化而变化。
燃烧速度:是火焰在空气-燃气的混合物中的传递速度。
天然气的燃烧速度较低,其最高燃烧速度只有0.3m/s。
一. LNG的基本性质2)低温特性隔热保冷:LNG系统的保冷隔热材料应满足导热系数低,密度低,吸湿率和吸水率小,抗冻性强,并在低温下不开裂,耐火性好,无气味,不易霉烂,对人体无害,机械强度高,经久耐用,价格低廉,方便施工等。
蒸发特性:LNG作为沸腾液体储存在绝热储罐中,外界任何传入的热量都会引起一定量液体蒸发成气体,这就是蒸发气(BOG)。
标准状况下蒸发气密度是空气60%。
当LNG压力降到沸点压力以下时,将有一定量的液体蒸发成为气体,同时液体温度也随之降低到其在该压力下的沸点,这就是LNG闪蒸。
由于压力/温度变化引起的LNG蒸发产生的蒸发气处理是液化天然气储存运输中经常遇到的问题。
一. LNG的基本性质泄露特性:LNG泄漏到地面,起初迅速蒸发,当热量平衡后便降到某一固定的蒸发速度。
当LNG泄漏到水中会产生强烈的对流传热,在一定的面积内蒸发速度保持不变,随着LNG流动泄漏面积逐渐增大,直到气体蒸发量等于漏出液体所能产生的气体量为止。
泄漏的LNG以喷射形式进入大气,同时进行膨胀和蒸发,与空气进行剧烈的混合。
储存特性:分层:LNG是多组分混合物,因温度和组分的变化引起密度变化,液体密度的差异使储罐内的LNG发生分层。
一. LNG的基本性质翻滚:若LNG已经分层,上层液体吸收的热量一部分消耗于液体表面蒸发所需的潜能,其余热量使上层液体温度升高。
液化天然气(LNG)基本知识第一节 LNG基本知识1、LNG的定义及组成液化天然气是指天然气原料经过预处理,脱除其中的杂质后,再通过低温冷冻工艺在-162℃下所形成的低温液体混合物,常见的LNG是英文液化天然气 Liquefied Natural Gas的缩写。
天然气是一种混和物,其组分随气田不同而异,主要成分有甲烷、氮及C2~C5的饱和烷烃,另外还含有微量的氦、二氧化碳及硫化氢等,通过制冷液化后,LNG就成为含甲烷(96%以上)和乙烷(4%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
2、LNG的基本性质LNG的性质随组分变化而略有不同,一般商业LNG的基本性质为:在-162℃与0.1 MPa下,LNG为无色无味无腐蚀性的液体,其密度约为0.43t/m3,燃点为650℃,沸点为-162.5℃,熔点为-182℃,热值一般为37.6 2 MJ/m3,在-l 6 2℃时的汽化潜热约为5 1 0kJ/kg,爆炸极限为5%~l 5%,压缩系数为0.740~0.820。
3、LNG的特性LNG不同于一般的低温液体,它还具有以下的特性。
⑴ LNG的蒸发LNG储存在绝热储罐中,任何热量渗漏到罐中,都会导致一定量的LNG汽化为气体,选种气体被称为蒸发气。
LNG蒸发气的组成主要取决于液体的组成,它一般含氮气20%(约为LNG中N2含量的20倍),甲烷80%及微量乙烷,对于纯甲烷而言,-113℃以下的蒸发气比空气重;对于含有氮气20%的甲烷而言,低于-80℃的蒸发气比空气重。
⑵ LNG的溢出与扩散LNG倾倒至地面上时,最初会猛烈沸腾蒸发,其蒸发率将迅速衰减至一个固定值。
蒸发气沿地面形成一个层流,从环境中吸收热量逐渐上升和扩散,同时将周围的环境空气冷却至露点以下,形成一个可见的云团。
这可作为蒸发气移动方向的LNG指南,也可作为蒸发气-空气混合物可燃性的指示。
⑶ LNG的燃烧与爆炸LNG具有天然气易燃易爆特性,在-l 6 2℃低温条件下其爆炸范围为5%~l 5%(体积百分比);LNG着火温度即燃点随组分的变化而变化,其燃点随重烃含量的增加而降低,纯甲烷的着火温度为650℃。
液化天然气(LNG)基本知识一、LNG(液化天然气)简介二、 天然气通过脱水、脱硫、去除杂质及重烃类,在常压下,冷却至约-162℃时,则由气态转变成液态,称为液化天然气(英文:Liquefied Natural Gas ),简称LNG。
主要成分是甲烷(CH4含量75%-99% ),无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积为同量气态天然气体积的1/625,其质量仅为同体积水的45%左右。
三、LNG的燃点为650℃,着火点较高,所以更难点燃;LNG的爆炸极限为5-15%,且气化后密度很低,只有空气的一半左右,即使稍有泄漏,也会立即挥发扩散,在非受限空间内不存在燃烧、爆炸的可能,安全性好。
四、LNG的主要物理参数及单位换算 物理参数参数范围 沸点-166~-157℃(常压沸点:-162.15℃) 燃点650℃ 临界浮力温度-107℃(当气态天然气温度高于-107℃时,气态天然气比空气轻,将从泄漏处上升飘走。
五、当气态天然气温度低于-107℃时,气态天然气比空气重,低温气态天然气会向下积聚,与空气形成可燃性爆炸物) 热值36000 KJ/m3~46000 KJ/m3(约合:8600~11000kcal/Nm3) 液体密度420~460 kg/m3(水1000 kg/m3) 气体密度0.717 kg/m3(1atm,2℃) 辛烷值130(研究法) 汽化潜热510KJ/kg 甲烷含量75~99% 气液体积比625:1(-162℃下) 爆炸极限5~15% LNG 换算关系单位LNG 换算LNG 1公斤1kg 1 m3 1000 L 1 L 0.001 m3 0.42-0.46kg 1 kg 0.00217-0.00238 m3 2.17-2.38 L 1 m3 420-460 kg 420-460 kg 注:1cal=4.186J;1J=0.24 cal;1KJ=0.948btu 1吨(1000 kg) LNG可汽化1400标方天然气 Nm3(标准立方米):是指在0摄氏度1个标准大气压(101.325kPa)下的气体体积 LNG在常温下携带有大约836KJ/kg的冷量二、LNG(液化天然气)组成 LNG的主要组分为甲烷,其中还有少量的乙烷、丙烷、丁烷及N2等惰性组分。
LNG基础知识1.LNG的基本概念2.LNG的物理性质3.LNG的六大优点4.LNG的主要用途5.LNG的生产、运输6.LNG的储存7.LNG的应用情况1.LNG的基本概况(1).LNG就是液化天然气,是Liquefied Natural Gas的简称,天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,在常温常压下呈气体状态,主要成分是甲烷,具有无色、无味、无毒、无腐蚀性等特点。
其生产过程是先将气田生产的天然气净化处理,再经超低温(-162℃)加压液化就形成液化天然气。
(2).天然气是一种混和物,其组分随气田、岩层的不同而异,主要成分有甲烷、氮及C2~C5的饱和烷烃,另外还含有微量的氦、二氧化碳及硫化氢等,通过制冷液化后就成为液态天然气(LNG),LNG是含甲烷(96%以上)和乙烷(4%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
因此,LNG是由天然气转变而来的,是能源另一种形式。
(3).在标况下,LNG的体积约为同质量气态天然气体的1/625,LNG 的重量仅为同体积水的45%左右。
热值为:52MMBtu/T(1MMBtu=2.52×10^8cal)。
(4).卡路里的物理意义是1克水上升1摄氏度所吸收的能量,即1卡=4.182焦耳,1焦耳=(1/4.2)卡)。
由于LNG是通过在加压降温作用下,将气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
而天然气液化后可以大大节约储运空间和成本,而且具有热值大、性能高等特点。
(5).LNG是一种清洁、高效的能源。
由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全,而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展,因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
(6).与其他燃料相比,天然气具有能在空气中迅速扩散(在常温常压下密度仅为空气的55%)、可燃范围窄为5% ~15% (在空气中的浓度低于5%时,由于浓度不足而不能燃烧;大于15%时,由于氧气量不足而不能燃烧)、热值高(是人工管道煤气的2.5倍)、燃烧过程中产生有害物质少(主要是氮化物、一氧化碳、可吸入悬浮微粒等)、温室效应低(如果将天然气的温室效应系数假定为1,则石油为1.85,煤为2.08)等特点,因此,LNG是公认的绿色能源和石化原料,具有安全、高效、环保等特点,分别介绍如下:—、安全:目前,全球约有200个LNG储罐装置、55个LNG气化或再气化站安全运营。
lng基本常识一LNG基本知识1、LNG基本参数天然气在常压下,当冷却至约-162℃时,则由气态变成液态,称为液化天然气(英文Liquefied Natural Gas, 简称LNG)。
天然气是一种混和物,其组分随气田不同而异,主要成分有甲烷、氮及C2~C5的饱和烷烃,另外还含有微量的氦、二氧化碳及硫化氢等,通过制冷液化后,LNG就成为含甲烷(96%以上)和乙烷(4%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
LNG的物化性质1)LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。
2)临界温度为-82.3℃,临界压力为45.8kg/cm3。
3)沸点为-162.5℃,熔点为-182℃,着火点为650℃。
4)液态密度为0.430T/m3,气态密度为0.688kg/Nm3。
5)气态热值9100Kcal/m3,液态热值12000Kcal/kg。
6)爆炸范围:上限为15%,下限为5%。
7)华白指数(W)44.94MJ/Nm3。
8)燃烧势(CP)45.18。
9)辛烷值ASTM:130(研究法)。
10)无色、无味、无毒且无腐蚀性。
11)体积约为同量气态天然气体积的1/625。
二、LNG的六大优点1)LNG体积比同质量的天然气小625倍,所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。
2)LNG储存效率高,占地少。
投资省,10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。
3)LNG作为优质的车用燃料,与汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。
燃料费用低。
环保性能好等优点。
它可将汽油汽车尾气中HC减少72%,NOx减少39%,CO 减少90%,SOx、Pb降为零。
4)LNG汽化潜热高,液化过程中的冷量可回收利用。
5)由于LNG汽化后密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏立即飞散开来,不致引起爆炸。
6)由于LNG组分较纯,燃烧完全,燃烧后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清洁燃料,有利于保护环境,减少城市污染。
LNG知识问答1、天然气的组成有哪些?天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。
天然气中的烃类基本上是烷烃,通常以甲烷为主,还有乙烷、丙烷、丁烷、异戊烷以及少量的己烷以上烃类(C+6),在C+6中有时还含有少量环烷烃(如甲基环戊烷、环己烷)及芳香烃(如苯、甲苯)。
天然气中的非烃类气体,一般为少量的氮气、氧气、氢气、二氧化碳、水蒸气、硫化氢,以及少量的惰性气体如氦、氩、氙等。
2、何谓LNG?LNG是液化天然气英文名称(Liquefied natural gas)的缩写。
它是将天然气净化后通过冷却而成的低温液体,主要成分是甲烷,另外还有少量的乙烷、丙烷、N2或其它天然气中通常含有的物质。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
3、LNG的主要组份有哪些?LNG是主要由甲烷组成的一种烃类混合物,另外还含有少量的乙烷、丙烷、氮和其它天然气中常见的物质。
不同工厂生产的LNG具有不同的组份,主要取决于生产工艺和气源组份,按照欧洲标准EN1160的规定,LNG的甲烷含量应高于75%,氮含量应低于5%。
4、LNG的密度是多少?LNG的密度取决于其组份,通常为430~470Kg/m3,甲烷含量越高,密度越小。
密度还是液体温度的函数,温度越高,密度越小,变化的梯度为 1.35 Kg/m3℃。
LNG的密度可直接测量,但一般都是通过气体色谱仪分析的组份结果计算出密度。
5、LNG的温度是多少?LNG的沸腾温度也取决于它的组份,在大气压力下通常为-166~-157℃,一般资料介绍的-162.15℃是指纯甲烷的沸腾温度。
沸腾温度随蒸气压力升高而升高,变化梯度为1.25×10-4℃/Pa,LNG的温度通常是用铜/铜镍热电偶或铂电阻温度计进行测量。
6、LNG的气液体积比是多少?LNG的气液体积比是指LNG汽化为标准状态的天然气体积与LNG体积之比,通常所说的LNG气液体积比为625是纯甲烷的气液体积比,且其标准状态为欧美标准(温度为-15.5℃),按国内标准(温度为20℃)纯甲烷的气液体积比应为633。
LNG的气液体积比也取决于它的组份,甲烷含量越高,气体体积比越大,气液体积比还是液体温度的函数,温度越高,气液体积比越小。
7、LNG的汽化潜热是多少?LNG(纯甲烷)的汽化潜热为122Kcal/kg,LNG的汽化潜热也取决于它的组份,汽化潜热还是液体温度的函数,温度越高,汽化潜热越小。
8、LNG的热值、辛烷值分别是多少?LNG的高热值(中原LNG,状态为101.325KPa、20℃)为9068Kcal/Nm3,低热值为8213Kcal/Nm3,辛烷值ASTM为130(研究法)。
8、LNG有哪些优点?1)、LNG体积比同质量的天然气小625倍,所以可用汽车轮船很方便的将LNG运到没有天然气的地方使用。
2)、LNG储存效率高,占地少,投资省。
3)、LNG作为优质的车用燃料,与汽油相比,它具有辛烷值高、抗暴性能好、发动机寿命长、燃料费用低、环保性能好等优点。
它可将汽车尾气中HC 减少72%,NO X减少39%,CO减少90%,Pb将为零。
4)、LNG汽化潜热高,汽化过程中的冷量可回收利用。
5)、由于LNG汽化后密度很低,只有空气的60%左右,稍有泄漏立即飞散开来,不致引起爆炸。
6)、由于LNG组份较纯,燃烧完全,燃烧后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清洁燃料,有利于保护环境,减少城市污染。
10、LNG有哪些主要用途?1)、作为清洁燃料汽化后供城市居民使用,具有安全、方便、快捷、污染小的特点。
2)、作代用汽车燃料使用。
采用LNG作为汽车发动机燃料,发动机仅需作适当变动,运行又安全可靠,而且噪声污染小,特别是在排放法规日益严格的今天,以LNG作为燃料的汽车,排气明显改善,尤其是致癌的碳烟微粒。
3)、作为冷源用于生产速冻食品,以及塑料、橡胶的低温粉碎等,也可用于海水淡化和电缆冷却等。
4)、作为工业气体燃料,用于玻壳厂、工艺玻璃厂、电厂、陶瓷厂等。
11、LNG作为车用燃料有哪些优势?1)、经济:LNG比汽、柴油便宜30~40%,作为车用燃料具有良好的经济效益。
2)、安全:LNG低压储存压力容器按ASME和DOT标准生产、检验、比CNG汽车安全。
3)、环保:LNG组份纯,燃烧彻底,排放清洁,比燃油车辆减少有害排放90%以上。
4)、适用:LNG能量密度大,一次充液行驶里程长,适合长途运输的需要。
5)、方便:LNG充装如同加油一样方便快捷,操作上与加油基本相同。
6)、机动:LNG易于运输,建设加气站不受天然气管网制约。
7)、兼容:LNG储存效率高,加气站占地少,投资小,无大型动力设备,运行成本低,无噪音,可与加油站合建。
8)、扩展:LNG可直接汽化为CNG(LCNG),直接对CNG汽车充气。
12、LNG是非常危险的燃料吗?对LNG也许会有许多错误的观点,事实上是非常安全的燃料,这主要表现在以下几个方面:LNG的燃点为650℃,比汽油的燃点高,点火能也高于汽柴油,所以比汽柴油更难点燃;LNG的爆炸极限为4.7~15%,-106.7℃以上的LNG蒸气比空气轻,因而稍有泄漏,立即挥发飞散,很难形成遇火燃烧爆炸的浓度。
无论是LNG还是它的蒸气都不会在一个不封闭的环境下爆炸。
13、天然气液化包括哪几部分?天然气液化一般包括天然气净化(也称预处理)过程和天然气液化过程过程两部分组成。
先将原料天然气经过预处理,脱除液化过程中的不利组份(酸性组份、水分、较重烃类及汞等),之后再进入制冷系统的高效换热器,并将丁烷、丙烷、乙烷等逐级冷却分离,最后在常压下使温度降到-162℃左右,即可得到LNG产品。
将LNG送入保冷良好的绝热容器,可以在常压下储存、运输、使用。
14、天然气液化的实质及核心是什么?天然气液化的实质就是通过换热不断从天然气中取走热量最后达到液化的过程。
因此天然气液化过程的核心则是制冷系统。
15、天然气液化前为何要进行预处理?因为天然气中含有CO2、H2O、H2S、COS、Hg芳香族化合物及其它重烃等杂质,这些杂质如果不在进液化单元前除去,就会在液化单元凝结成固体,或者腐蚀铝制设备,从而造成设备、管道堵塞或铝制设备泄漏,因而天然气液化前要进行预处理。
一般来说,CO2的含量应低于0.01mmg/L,芳香族化合物应低于10PPm。
16、天然气液化工艺分哪几种?LNG液化工艺一般分以下三种:一是阶式制冷循环工艺,二是混合制冷循环工艺,三是单一制冷循环工艺。
17、国外LNG发展情况如何?LNG是天然气资源应用的一种重要形式,目前LNG占国际天然气贸易的25%,至今已达11040万吨/年(折合1490亿立方米天然气)。
LNG主要产地分布在印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、阿尔及利亚、文莱等地,消费国主要是日本、法国、西班牙、美国、韩国和我国台湾省等。
LNG自六十年代开始应用以来,年产量平均以23%的速度持续增加,进入90年代后,由于供需基本平衡、海湾战争等因素影响,LNG每年以6~8%的速度递增,这个速度仍高于同期其它能源的增长速度。
18、国内LNG概况如何?国内LNG产业起步于九十年代,先后有上海LNG调峰站和中原油田LNG工厂投产,一批于中原相配套的LNG应用工程也在相继投入运行,而一批规模更大的LNG工厂和广东、福建、青岛等进口LNG终端都在紧锣密鼓的筹建或规划之中。
因此可以遇见,在未来数年内LNG将广泛应用我国国民经济的各个领域。
19、什么是低温容器的蒸发率?其常用测量方法有几种?低温容器的蒸发率是指在标准状态(101.3KPa,0℃)下,储存适量的低温液体,在达到热平衡后的蒸发速率。
一般以24hr计,故又称日蒸发率,它指一天(24hr)内蒸发的数量与储液容器的公称容器之比。
目前常用于测量低温容器蒸发率的有称重法和蒸气流量测量法两种。
20、LNG的运输有三种方式,即轮船运输、汽车运输、货车运输。
轮船运输用于国际间大宗贸易,一次运量10×104m3以上;汽车运输用于陆地200—1000Km的运输,一次运量一般为10-50m3;火车运输一般采用集装箱,适于陆地长途运输。
21、如何对LNG组份采样?对LNG的组份采样应注意方式,不能因为蒸发作用的影响,导致对样品分析分析的错误结论。
最常用的方法是使用一种特别的装置对一小股连续气化的产品进行分析。
另外一种方法是从产品汽化器的出口采样,通过气体色谱仪进行分析。
22、何谓LNG的蒸发气?其组成有何特点?LNG都是贮存在绝热储罐中,同易汽化的液体一样,任何热量渗透到罐中,都会导致一定量的液体气化为气体,这种气体就叫蒸发气,蒸发气的组成取决于液体的组成,一般地,LNG蒸发气含有20%的N2、80%的甲烷及微量的乙烷,蒸发气中N2的含量可达到LNG中N2含量的20倍。
23、LNG蒸发气的物性特征是什么?LNG蒸发时,氮和甲烷首先从液体中气化,剩下的液体中分子量大的烃类组份增加。
对于纯甲烷而言,低于-113℃的蒸发气密度比空气重,对于含有20%氮的甲烷而言,低于-85℃的蒸发气密度比空气重。
在标准状况下,这些蒸发气的密度大约是空气的0.6倍。
24、什么是LNG的闪蒸?如果带压的LNG压力降至饱和压力以下,如通过阀门,其中一部分液体就会汽化,液体的温度就会降至该压力下的沸点,这种气化(蒸发)就叫做闪蒸。
由于LNG是一种多组份的混合物,闪蒸气的组成与剩余液化的组份就会同蒸发气的情况相似,但各不相同。
作为参考值,在压力为1×105Pa~2×105Pa之间的沸腾温度下,压力每下降103Pa,1m3的液体产生大约0.4Kg的闪蒸气。
25、LNG的泄漏有何特点?由于LNG温度极低,一旦泄漏到地面上,最初会有一个剧烈汽化的阶段,然后,汽化率迅速降至一个稳定值,该值由地面的热力特性及从周围空气中所吸收的热量决定。
当出现泄漏时,少量的液体能够转化成大量的气体,在大气压力下,1体积的液体可产生可大约600体积的气体。
对于容易出现泄漏的地方,采用表面绝热的方法可大大的降低汽化率。
通过实验得出LNG泄漏于骨料、湿砂、干砂、水、标准水泥、轻胶质水泥等不同材料上60秒后的汽化率分别为:480、240、195、190、130、65Kg/m2h。
26、LNG泄漏至水中有何现象?如果LNG泄漏在大量水中,会发生剧烈气化现象,体积剧烈膨胀,常常伴随剧烈的爆炸,即所谓的冷爆炸,这是非常危险的;如果泄漏在小片的水中,LNG下面的水就会形成冰,然后汽化率下降直至一个常数。
27、LNG泄漏时气体云团如何形成?其扩散有何特点?LNG一旦发生泄漏,最初气化的气体温度与LNG的温度相同,其密度大于空气的密度。
这样,气体就会首先在地面上形成一个层流,并从环境中吸收热量。
当温度上升到-113℃(对纯甲烷而言)或-80℃(对LNG而言,由其组份决定)时,它就比周围空气扩散掉,而对于大量的泄漏,气体云团的泄漏膨胀及扩散是比较复杂的过程,通常得应用计算机模式进行分析预测。