LNG组成与特性
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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 CNG LPG的组成成分、特性、物理参数等
LNG:(Liquefied Natural Gas),即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要成分
由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,
使之凝结成液体。
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。
CNG: 压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压(超过3,600磅/平方英寸)并以气态储存在容器
中。
它与管道天然气的组分相同。
CNG可作为车辆燃料利用。
LNG可以用来制作CNG,这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV
(Natural Gas Vehicle)。
LPG: 液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,简称LPG)经常容易与LNG混淆,其实它们有明显区别。
LPG的主要组分
是丙烷(超过95%),还有少量的丁烷。
LPG在适当的压力下以
液态储存在储罐容器中,常被用作炊事燃料。
甲烷CH4 乙烷C2H6 丙烷 C3H8 丁烷 C4H10 戊烷 C5H12
1m³LNG=0.426T=600标方天然气,1公斤=0.00235m³LNG=1.41标方天然气
1m3液化天然气可气化成625 m3天然气
7、1000标立天然气耗水5.04吨;1000标立天然气耗煤4.15
吨;每立方米天然气耗电0.28度。
8、自处超然,处事愒然。
无事澄然,处事断然。
得意淡然,失意
泰然。
液化天然气(LNG)的组成1。
1.1 液化天然气(LNG)的概念液化天然气简单地说就是液化了的天然气,它是天然气经脱水、脱除酸性气体等净化处理后,经节流膨胀及外加冷源的方法逐级冷却,在约-1620C液化而得到.液化天然气的英文为:liquefied natural gas,缩写为LNG。
1.1。
2 液化天然气(LNG)的组成液化天然气是一种液态状况下的无色流体,主要由甲烷组成,组分可能含有少量的乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分。
某些典型液化天然气(LNG)气源组分见表2-4、2-5。
表2—4 我国生产和进口的典型液化天然气组成表2-5 世界主要基本负荷型LNG工厂产品组成(mol%)资料来源:World LNG Outlook, 1999 Edition, Cedigaz。
1.1。
3 甲烷的基本性质,分子结构是正四面体空间构型,是最简单的烷作为液化天然气主要组分的甲烷,其分子式为CH4烃,常温常压下为无色无味的极难溶于水的可燃气体.甲烷基本无毒,但浓度过高时,能使空气中的含氧量明显降低,使人窒息.当空气中甲烷含量达25%~30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速,若不及时脱离,可致窒息死亡.气态甲烷在不同温度压力下的密度、液态甲烷的密度、液态甲烷的气化潜热、液态甲烷的蒸气压分别见表2-6、2—7、2-8、2—9 [2]。
表2-6 气态甲烷在不同温度压力下的密度表2-7 液态甲烷的密度表2—8 液态甲烷的气化潜热表2-9 液态甲烷的蒸气压1。
1。
4 液化天然气(LNG)中常见组分的基本性质液化天然气(LNG)中常见组分的某些基本性质,见表2—10。
表2-10 液化天然气常见组分的基本性质[273.15K、101325Pa]()C定压比热Cp[K)]k液化天然气(LNG)的热物理特性1。
2。
1 低温特性常压下LNG的沸点为-166~—157℃(一般取—162℃),与组分有关。
LNG的物理化学特性LLNG 的基本性质的基本性质1.LNG的物理性质主要成分:甲烷,临界温度:190.58K在常温下,不能通过加压将其液化,而是经过预处理,脱除重烃、硫化物、二氧化碳和水等杂质后,深冷到-162 O C,实现液化。
主要物理性质如表1-1所示:无色透明41.5~45.3 430~460 约-162°C 0.60~0.70 颜色高热值(MJ/m 3 )液体密度(g/l)(沸点下)沸点/°C (常压)气体相对密度表1-1 4 4 . LNG . LNG 的基本性质的基本性质2. 典型的LNG组成(摩尔分数)/% N 2 CH 4 C 2 H 6 C 3 H 8 I-C 4 H 10 N-C 4 H 10 C 5 H 12 摩尔质量/(kg/mol)泡点温度/ o C 密度/(kg/m 3 )LNG 的基本性质的基本性质3. LNG的性质特点温度低在大气压力下,LNG沸点都在-162°C左右。
液态与气态密度比大1体积液化天然气的密度大约是1体积气态天然气的600倍,即1体积LNG大致转化为600体积的气体。
可燃性一般环境条件下,天然气和空气混合的云团中,天然气含量在5%~15%(体积)范围内可以引起着火,其最低可燃下限(LEL)为4%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。
LNG 的基本性质的基本性质低温特性隔热保冷: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。
LNG安全知识手册二、LNG安全特性3.什么叫LNG?LNG的主要成分是什么?LNG是指液态的天然气,它主要由甲烷组成,组分可能含有少量的乙烷、丙烷、氮等。
4、 LNG常压下的沸点是多少?LNG常压下的沸点约-160℃。
5.LNG的颜色和状态是怎样的?LNG是一种无色液体。
6.LNG的蒸气有气味吗?LNG的蒸气是无气味的。
7.LNG有毒吗?LNG和天然气是无毒的,但高浓度的天然气可以使人窒息。
8.常压下一个体积的LNG可气化为多少体积蒸气?常压下一个体积的LNG可以转变为约600个体积的气体。
9、从气田里开采的天然气中杂质主要有哪些?气体——硫化氢、二氧化碳;固体杂质——岩石颗粒、泥砂、焊渣、铁锈等;液体杂质——油、水。
10.LNG的密度与什么有关?LNG的密度取决于其组分,通常在430㎏/m3~470㎏/m3之间,但是在某些情况下可高达520㎏/m3。
密度还是液体温度的函数,其变化梯度约为1.35㎏•m-3•℃-1。
11.LNG的沸腾温度与什么有关?LNG的沸腾温度取决于其组分,在大气压力下通常在-166℃到-157℃之间。
沸腾温度随蒸汽压力的变化梯度约为1.25×10-4℃/Pa。
12.LNG蒸发气有哪些物理性质?一般情况下,蒸发气包括20%的氮,80%的甲烷和微量的乙烷。
当LNG蒸发时,氮和甲烷首先从液体中气化,剩余的液体中较高分子质量的烃类组分增大。
对于蒸发气体,不论是温度低于-113℃的纯甲烷,还是温度低于-85℃含20%氮的甲烷,它们都比周围的空气重。
在标准条件下,这些蒸发气体的密度大约是空气密度的0.6倍。
13、LNG的燃烧范围是多少?LNG的燃烧范围大约在体积分数为5%~15%之间,即体积分数低于5%和高于15%都不会燃烧。
较重烃的可燃烧极限的下限比甲烷要低。
14.燃烧的三个因素是什么?可燃物、助燃物和点火源。
三个条件必须同时满足时才可以燃烧。
15.LNG的自燃温度是多少?在大气压下纯甲烷的平均自燃温度为650℃,温度越高那么其延迟时间会更短。
LNG(液化天然气)简介一、LNG特性与用途LNG是 L iguefied N atural G as 的缩写,即液化天然气。
LNG 的获得:是天然气(主要成分烷烃,其中甲烷占绝大多数)经过脱碳、脱水等净化之后,冷却到-162℃(压力15KPa)以下,以液态形式存在的天然气,体积是常温气态的1/625。
LNG特性:1、与CNG(压缩天然气)比体积同比小625倍,像汽柴油可方便运输且成本低。
LNG:35000方/车次,CNG:4500方/车次。
2、能量密度大、续驶里程长。
与CNG(压缩天然气)比,中型和重型车燃料成本低20%,重量轻2/3,供燃系统成本至少低2/3。
3、不受天然气管网制约,储存占地少。
4、比CNG(压缩天然气)更纯净,不含水分,排放性能优于CNG。
5、LNG储存压力在1.6MPa以下, CNG为20MPa以上,安全性优于CNG,且不存在腐蚀现象,使用管理费用低。
6、汽化后供居民使用,安全、方便、快捷、污染小。
LNG用途:1、作汽车燃料。
运行安全可靠、噪声低、污染小,且汽车燃料成本更低,重量更轻。
LNG是车改气中最经济有效的方法。
2、作工业气体燃料,用于陶瓷、玻壳、玻璃厂等。
3、是最好的储备调峰气源。
造价低、管理方便、应变能力强,比高压球罐和管网调峰优越得多。
4、作冷源用于生产速冷食品,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。
二、LNG汽车发展情况天然气作为汽车燃料从 20 世纪 30 年代初由意大利人率先采用。
直到 1973 年第一次石油危机之后,人们逐步认识到使用天然气代替传统的石油产品作为汽车燃料具有经济、清洁的突出优点,于是纷纷加快了天然气汽车的发展。
在天然气资源丰富的俄罗斯、意大利、阿根廷、新西兰、巴西、印度尼西亚等国家和地区,以及受到环保法规和国家政策制约的美国、日本等国家,天然气汽车的发展也非常迅速。
我国燃气汽车(NGV)从上世纪60年代开始,至今已有接近40年的发展历程。
第一章液化天然气液化天然气(LNG)已成为目前无法使用管道天然气城市的主要气源之一,也是许多使用管道天然气城市的补充气源或调峰气源。
本章主要介绍与液化天然气有关的基础知识,从接收LNG到气化的工艺流程、LNG气化站常见主要设备、运行维护和抢修等。
第一节液化天然气基础知识天然气在常压下,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)。
LNG 的主要成份为甲烷,还有少量的乙烷、丙烷以及氮等。
天然气在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,且无色、无味、无毒。
一、L NG的性质(一)密度LNG的密度取决于其组分和温度,通常在430 kg/m3~470 kg/m3之间,但是在某些情况下可高达520kg/m3。
密度随温度的变化梯度约为1.35 kg/(m3·℃)。
LNG的体积约为同量气态天然气体积的1/600。
(二)沸点沸腾是在一定温度和压力下液体内部和表面同时发生汽化的现象。
液体沸腾时候的温度被称为沸点。
LNG的沸点取决于其组分和压力,在常压下通常在-166℃到~-157℃之间。
(三)L NG的蒸发LNG是在沸腾状态下储存于绝热储罐中的。
任何传导至储罐中的热量都会导致部分LNG蒸发为气体,这种气体称为蒸发气,其组分与LNG的组分有关。
当LNG蒸发时,由于氮和甲烷的沸点较低,因此氮和甲烷首先从液体中气化。
一般情况下,蒸发气中包括约20%的氮、80%的甲烷和微量的乙烷,蒸发气含氮量是LNG中含氮量的20倍。
(四)闪蒸在一密闭容器中把液体加热,由于液相的蒸发,气相的压力不断升高,当液体和气体达到平衡状态时,若突然把容器的气相与一低压的外界连通,气相压力立刻降低,液体迅速沸腾,大量液体蒸发到气相中去的现象称为闪蒸。
当容器或管道中的LNG压力突然降至其饱和蒸汽压以下时,也会发生闪蒸现象。
由于LNG为多组分的混合物,闪蒸气体的组分与剩余液体的组分不一样。
LNG加气站安全性1、LNG的物理性质➢主要成分:甲烷➢临界温度:190.58K➢在常温下,不能通过加压将其液化,而是经过预处理,脱除重烃、硫化物、二氧化碳和水等杂质后,深冷到-162℃,实现液化。
➢主要物理性质如表1-1所示:表1-12、典型的LNG组成3、LNG的性质特点➢温度低在大气压力下,LNG沸点都在-162℃左右。
➢液化与气态密度比大1体积液化天然气的密度大约是1体积气态天然气的600倍,即1体积LNG大致转化为600体积的气体。
➢可燃性一般环境条件下,天然气和空气混合的云团中,天然气含量在5%~15%(体积)范围内可以引起着火,其最低可燃下限(LEL)为4%。
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。
➢自然温度: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成为自然温度。
甲烷性质比较稳定,在大气压力条件下,纯甲烷的平均自然温度为650℃。
以甲烷为主要成分的天然气自然温度较高,LNG的自然温度随着组分的变化而变化。
➢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。
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。
5、与其它燃料的性质对比天然气是易燃易爆的物质。
因此加气站的安全性将是建站所必须考虑的重要问题之一。
决定加气站安全性的主要因素有高压管道、动力设备、高压储气设备和系统复杂程度几个方面。
为了保证加气站的安全运行,加气站的建设方案在其主要设备上都采取了严密的安全措施。
LNG加气站的不安全因素及采用的主要安全措施比较见表1-2LNG加气站的安全措施表1-2通过这些安全措施的实施,使得加气站的安全性有了较好的保障。
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。
LNG CNG LPG的组成成分、特性、物理参数等1、LNG:(Liquefied Natural Gas),即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
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。
2、 CNG: 压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压(超过3,600磅/平方英寸)并以气态储存在容器中。
它与管道天然气的组分相同。
CNG可作为车辆燃料利用。
LNG可以用来制作CNG,这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV(Natural Gas Vehicle)。
3、 LPG: 液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,简称LPG)经常容易与LNG混淆,其实它们有明显区别。
LPG的主要组分是丙烷(超过95%),还有少量的丁烷。
LPG在适当的压力下以液态储存在储罐容器中,常被用作炊事燃料。
4、甲烷CH4 乙烷C2H6 丙烷 C3H8 丁烷 C4H10 戊烷C5H125、1m³LNG=0.426T=600标方天然气 ,1公斤=0.00235m³LNG=1.41标方天然气6、1m3液化天然气可气化成625 m3天然气7、1000标立天然气耗水5.04吨;1000标立天然气耗煤4.15吨;每立方米天然气耗电0.28度。
8、自处超然,处事愒然。
无事澄然,处事断然。
得意淡然,失意泰然。
液化天然气(LNG)基础知识1、LNG的基本参数※LNG是英文Liquefied Natural Gas的简称,即液化天然气。
LNG是以为主的液态混合物,是由天然气经过预处理,脱除重烃、硫化物、二氧化碳、CH4水等杂质后,深冷至-162℃,液化而成。
※常压下的沸点温度为-162℃,气液比为625:1, 1立方米LNG气化后可得到约625立方米天然气。
※其液体密度通常在426~470kg/m3之间。
※当液化天然气由液态蒸发为冷的气体时,其密度为m3。
沿着液面和地面扩散,吸收水与地面的热量以及大气与太阳的辐射热,形成白色云团。
※温度高于-107℃时,气体密度比空气小,容易在空气中扩散。
※气化潜热为 m3。
※气化后的气体常压密度为 Kg/m3。
※LNG蒸汽能与空气形成爆炸性混合物,在室温下的爆炸极限5%~15%,在-162℃左右时的爆炸极限6%~13%。
※天然气无毒、无味、无色,泄漏到空气中不宜发觉。
※常温天然气的燃点650℃。
2、LNG的潜在危险性(1)燃烧的危险性天然气与空气的混合物在一定条件下产生燃烧的三个条件:可燃物、点火源、氧化剂(空气),尽量防止三个条件同时存在。
点火源:包括明火、无遮挡的强光、点燃的香烟、电火花(电动工具、手机通话)、物体撞击发出的火花(工具或机械零件掉落、鞋的摩擦、铝制品的工具与生锈的钢铁撞击)、静电(尼龙类衣物、流体在管道中摩擦)、高温表面、发动机排气等。
在爆燃区应避免上述点火源,如果非要在爆燃区内使用明火,必须经过批准,同时使用可燃气体检测器来监控大气中可燃气体的含量。
防止产生静电的跨接线(板)以及防雷防静电接地装置严禁拆卸,为防止静电产生卸车时流速不能太快。
操作人员的防护装备应齐备(防护服、安全鞋、耐低温手套、护目镜、安全帽)(2)LNG低温的危险性LNG泄漏或溢流后会急剧气化,其周围大气中的水蒸气被冷凝成“雾団”,形成的LNG蒸汽云团能使人窒息,蒸汽云团在进一步与空气的混合过程中完全气化。
LNG的特性与用途LNG是英语液化天然气(Liquefied Natural Gas)的缩写。
天然气组分以碳氢化合物中的甲烷为主,通过脱水、脱硫、去除杂质及重烃类,在常压下,冷却至约-162℃时,由气态转变成的液态天然气,组分更加纯净,无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积为同质量气态天然气体积的1/625,运输效率高。
LNG的重量仅为同体积水的45%左右。
LNG气液之间常压状态下的临界温度是-162℃。
LNG制造中最常用的标准是美国石油学会(API)的620。
一、LNG的特性1、LNG供给不受城市燃气管网的制约,运输方便,机动灵活。
可广泛应用于汽车、船舶、工业生产、电力和民用。
2、储存、运输效率高,天然气经深冷液化后其体积缩小625倍,节省了储存体积,运输成本低,运输半径大,储存、运输方便。
3、安全性能好,天然气的气相密度为0.72 kg/m3,比空气轻,如有泄露,可向上挥发扩散,在非受限空间内不存在爆炸的可能。
由于LNG的低温特性,如保温罐体漏热,液体会急剧蒸发向外部喷射气体,即使燃烧不会回燃。
4、使用成本低,LNG替代车、船发动机用汽柴油,可节约燃料成本,且抗爆性能好,发动机寿命长;替代工业燃气乙炔、丙烷、液化石油气,可节省综合成本40%以上。
5、环保性能好,LNG燃烧完全,作为车船内燃机燃料,以及应用于电力企业,可有效降低排放污染,其中碳氢化合物减少72%,氮氧化合物减少39%,一氧化碳减少96%,二氧化碳减少24%、硫化物、铅降为零。
6、组分纯净,液化天然气是组分非常纯净的高端燃料,广泛应用于陶瓷、玻璃制造、金属冶炼等生产企业,产品质量远高于使用煤炭、燃油、管道天然气等传统燃料生产的产品。
7、LNG气化过程中的冷能可以有效应用于空气分离、橡胶粉碎、冷库及海水淡化,节省能源。
二、LNG的用途LNG以其理化特性及应用特点,已突破了原天然气使用范围,作为一种新型绿色能源广泛应用于运输业、物流业等内燃机“气代油”替代燃油;机械加工业、造船业、铝业、食品加工业、铸造业、玻璃、陶瓷、路桥、水泥加工等工业燃气;冷藏、深冷加工等工艺冷能利用。
LNG(液化天然气(liquefied natural gas))LNG是英语液化天然气(liquefied natural gas)的缩写。
主要成分是甲烷。
LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t (1MMBtu=2.52×10^8cal)。
中文名液化天然气外文名liquefied natural gas简称LNG主要成分甲烷特点具有热值大、性能高类型是一种清洁、高效的能源一、定义LNG是液化天然气(Liquefied Natural Gas)的简称。
形成:先将气田生产的天然气净化处理,再经超低温(-162℃)常压液化就形成液化天然气。
LNG气液之间常压状态下的临界温度是-162℃‖LNG制造中最常用的标准是美国石油学会(API)的620。
二、中国LNG利用LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间,而且具有热值大、性能高等特点。
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。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。
液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃,LNG已成为稀缺清洁资源,正在成为世界油气工业新的热点。
为保证能源供应多元化和改善能源消费结构,一些能源消费大国越来越重视LNG的引进,日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。
LNG是英语液化天然气(liquefied natural gas)的缩写。
主要成分是甲烷。
LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t (1MMBtu=2.52×10^8cal)。
利用LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间,而且具有热值大、性能高等特点。
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。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。
液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃,LNG已成为稀缺清洁资源,正在成为世界油气工业新的热点。
为保证能源供应多元化和改善能源消费结构,一些能源消费大国越来越重视LNG的引进,日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。
国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务,LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。
中国天然气利用极为不平衡,天然气在中国能源中的比重很小。
从中国的天然气发展形势来看,天然气资源有限,天然气产量远远小于需求,供需缺口越来越大。
尽管还没有形成规模,但是LNG的特点决定LNG发展非常迅速。
可以预见,在未来10-20年的时间内,LNG将成为中国天然气市场的主力军。
2007年中国进口291万吨LNG,2007年进口量是2006年进口量的3倍多。
lng分子量
LNG,即液化天然气,是一种清洁能源,其分子量是一个重要的化学参数。
LNG的主要成分是甲烷(CH4),因此其分子量主要由甲烷的分子量决定。
甲烷的分子量是16,这个数值是通过将甲烷的各个原子的相对原子质量加起来得到的。
具体来说,甲烷的分子由一个碳原子和四个氢原子组成,碳原子的相对原子质量是12,氢原子的相对原子质量是1。
因此,甲烷的分子量计算公式为:12(碳原子)+ 4(氢原子)= 16。
除了甲烷之外,LNG中还含有少量的乙烷、丙烷、氮气等其他成分。
这些成分的分子量与甲烷的分子量不同,但它们在LNG中所占的比例很小,对LNG的总体分子量影响不大。
因此,在计算LNG的分子量时,通常只考虑甲烷的分子量。
需要注意的是,LNG的分子量并不是一个固定的数值,而是根据LNG的具体组分和来源略有差异。
此外,由于LNG是在低温下液化的气体,其分子间的距离较小,因此LNG的分子量相对于气态天然气来说较小。
了解LNG的分子量有助于我们更好地了解其物理特性和化学性质,对于LNG的储存、运输和应用等方面具有重要意义。
同时,通过研究LNG的分子量分布和变化规律,可以进一步优化LNG的生产和应用技术,提高能源利用效率和安全性。
液化天然气(LNG)的组成
1.1.1 液化天然气(LNG)的概念
液化天然气简单地说就是液化了的天然气,它是天然气经脱水、脱除酸性气体等净化处理后,经节流膨胀及外加冷源的方法逐级冷却,在约-1620C液化而得到。
液化天然气的英文为:liquefied natural gas,缩写为LNG。
1.1.2 液化天然气(LNG)的组成
液化天然气是一种液态状况下的无色流体,主要由甲烷组成,组分可能含有少量的乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分。
某些典型液化天然气(LNG)气源组分见表2-4、2-5。
表2-4 我国生产和进口的典型液化天然气组成
表2-5 世界主要基本负荷型LNG工厂产品组成(mol%)
资料来源:World LNG Outlook, 1999 Edition, Cedigaz.
1.1.3 甲烷的基本性质
作为液化天然气主要组分的甲烷,其分子式为CH4,分子结构是正四面体空间构型,是最简单的烷烃,常温常压下为无色无味的极难溶于水的可燃气体。
甲烷基本无毒,但浓度过高时,能使空气中的含氧量明显降低,使人窒息。
当空气中甲烷含量达25%~30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心
跳加速,若不及时脱离,可致窒息死亡。
气态甲烷在不同温度压力下的密度、液态甲烷的密度、液态甲烷的气化潜热、液态甲烷的蒸气压分别见表2-6、2-7、2-8、2-9 [2]。
表2-6 气态甲烷在不同温度压力下的密度
表2-7 液态甲烷的密度
表2-8 液态甲烷的气化潜热
表2-9 液态甲烷的蒸气压
1.1.4 液化天然气(LNG)中常见组分的基本性质
液化天然气(LNG)中常见组分的某些基本性质,见表2-10。
表2-10 液化天然气常见组分的基本性质[273.15K、101325Pa]
C
)
压比
Cp[kJ/(m3·K)]
绝热指数k
系数
液化天然气(LNG)的热物理特性
1.2.1 低温特性
常压下LNG的沸点为-166~-157℃(一般取-162℃),与组分有关。
LNG沸腾温度随蒸气压力的变化梯度约为1.25⨯10-4℃/Pa,即蒸气压力每上升1 Pa,温度约上升
1.25⨯10-4℃。
对于LNG的密度,通常为430~470 kg/ m3,密度随液体温度的变化梯
度约为1.35kg/(m3•℃),即液体温度每上升1℃,LNG密度约降低1.35kg。
同时,LNG
的气液体积比约为620:1(与组分有关),即标准状况下1个体积的LNG气化后转变
为约620个体积的气体。
因此,液化天然气(LNG)的低温特性使得:LNG设施的设计、制造必须考虑LNG
低温的技术要求;LNG在生产、运输、储存、气化过程中,相关的设备设施必须能耐-162℃的低温,且机械性能不降低;操作人员必须做好LNG低温风险的防护等。
1.2.2 蒸发气特性
1. LNG能产生蒸发气体
由于LNG的储存温度很低,尽管它储存于绝热的储罐中,但外界的热量都会传导
至储罐中,LNG接收这些热量后将导致一些液体蒸发为气体,这种气体叫蒸发气(BOG,boil off gas)。
蒸发的过程为:氮(沸点-195.78℃)和甲烷首先从液体中气化,剩余的液体中较高相对分子质量的烃类组分增大,即密度增大。
因此,LNG的储存设备设
施(含两截断阀门间的低温管道)应安装蒸发气体泄放装置,且该装置应保证有足够
的泄放能力。
2.LNG溢出后气体云团的膨胀和扩散特征明显
当LNG溢出(泄漏)后,最初会猛烈沸腾气化,然后蒸发速率迅速衰至一个固定值,该值的大小取决于地面的热性质和周围空气供热的情况。
开始蒸发时其气体密度
大于空气密度(约是空气密度的1.5倍),由于LNG泄漏时的温度很低,其周围大气
中的水蒸气被冷凝成“雾团”,在地面形成一个流动层,低温的重气云团将会发挥重
力沉降。
从“雾团”的运动范围可以显示气体与空气混合物的可燃性范围。
同时,由于大气湍流的作用,空气将被卷吸入云团内部,重气云团会被加热,当温度上升至约-113℃(与LNG的组分有关)以上时,蒸气与空气的混合物在温度上升过程中其密度将小于空气的密度。
同时, LNG再进一步与空气混合完全气化,直至体积扩大为液体时
的约620倍。
因此,操作人员或抢修人员在此环境中存有由于缺氧产生窒息的危险。
1.2.3 “翻滚”特性
“翻滚”是LNG大量气体在短时间内从LNG容器中释放的过程。
其形成机理是:在向储存LNG的容器中注入新的LNG后,新的LNG和原来容器中的LNG密度不同,可能
存在两个稳定的分层或单元,这是由于新注入的LNG与密度不同的容器底部LNG混合
不充分造成的。
虽然在每个单元内部液体密度是均匀的,但是两个单元之间底部单元
液体的密度大于上部单元液体的密度。
随后,由于热量输入到容器中而产生单元间的
传热、传质及液体表面的蒸发,单元之间的密度将达到均衡并且最终混为一体,这种
自然的混合形成“翻滚”。
“翻滚”发生时将快速的产生大量的蒸发气体,将使容器受到超压的危害
来源不同、密度不同的LNG以及长期静止储存的LNG都有可能引起“翻滚”,“翻滚”发生前,通常容器内LNG的气化速率比往常低,应引起重视。
1.2.4 着火和爆炸特性
LNG气化后,变成常温的天然气,形成天然气/空气混合物。
当天然气的浓度达到5%~15%(体积分数,与组分有关)时遇明火就会发生爆炸,高于或低于这个浓度范围,遇明火时会发生着火燃烧。
没有约束的天然气云以低速燃烧时,在气体云团内部产生
小于3
Pa的超低压,而在拥挤的或受限制的区域(如密集的设备和建筑物区),510
则可以产生较高的压力。
5%~15%(体积分数)是天然气的爆炸极限。
因此,当LNG泄漏后应最大限度地采取措施,使得LNG气化后形成的天然气/空气混合物的浓度范围不在爆炸极限内,以减小损失。
当然,形不成着火的条件是最理想的。
1.2.5 快速相变特性
LNG泄漏后,水喷洒到LNG表面时通过机械冲击产生密切接触将发生快速相变。
快速相变是当温度不同的两种液体在一定条件下接触时,以爆炸的速率产生蒸气的现象。
这种现象产生的爆炸力虽然不发生燃烧,但是具有爆炸的所有其他特征。
快速相变发生的理论是:当两种温差很大的液体直接接触时,如果较热液体的热力学(开式)温度大于较冷液体沸点的1.1倍时,后者温度将迅速上升,其表层温度可能超过自发核化温度(当液体中产生气泡时)。
在某些情况下,过热液体将通过复杂的链式反应机制在短时间内蒸发,而且以爆炸的速率产生蒸气。
LNG储罐新投用或检修后投产不能用水置换、LNG泄漏后不能用水对LNG进行喷射(淋),就是为了避免发生快速相变。
快速相变发生时,LNG短时间蒸发,以爆炸速度产生蒸气,危及人员与设备安全。