CNG和LNG燃气气源的经济性分析_宋晖

LNG的利弊分析LNG是英语液化天然气(liquefied natural gas)的简称。

按照中国的LNG使用计划，2010年国内生产能力将达到900亿立方米，而2020年为2400亿立方米。

而在进口天然气方面，发改委预计到2020年，中国要进口350亿立方米，相当于2500万吨/年，已建广东、福建LNG 接收站。

莆田人民有幸成为全国的前端用户。

一、优点：1、高效、低价：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。

1N㎥天然气相当于9.6度电。

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。

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。

2008年进口总量340多万吨，比2007年增长近20％。

从价格上看，目前，液化石油气一瓶90元，改用管道LNG,每瓶节约30元。

莆田市已用上福建LNG进口印尼天然气，居民用价由原来的每立方5.5元降为3.8元，印尼气源合同长期签订达25年。

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。

2、安全：爆燃概率小。

天然气密度是空气的二分之一，极易挥发，即使泄露也极易扩散，还会积存。

加臭味，易被觉，同时压力低，易于堵漏。

3、环保：干净厨房，主要成分为甲烷，产生的二氧化碳仅为液化石油气的一半，使厨房摆脱很多油烟污染。

更重要的是减少了城市空气污染，成为城市空气的“清道夫”。

我国正在规划和实施的沿海LNG项目有：广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、辽宁等。

二、缺点：LNG生产成本相对较高，气态液化后是超低温状态，通过蒸发气化进入发动机燃烧，工业应用如燃气发气等价格较高。

天然气的环保影响与经济性分析一、天然气的环保影响分析LNG加气站工程本身来说，就是一项环保工程。

公交车、货柜车等车辆使用天然气代替原来的汽油、柴油等燃料，减少了尾气的污染物排放。

对改善大气环境质量，具有显著的社会效益和环境效益。

安全阀放空符合《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996二级标准。

污水排放符合《污水综合排放标准》GB8978-1996（1999年版）二级标准。

噪声符合《工业企业厂界噪音标准》GB12348-90 II 类标准。

LNG在低温液化过程中已脱除了其中的H2O、S、CO2和其它有害物质，其主要成份为甲烷，纯度很高。

气化后燃烧尾气中SO2的含量几乎等于零，其CO2排放量也远远低于其它燃料，天然气:石油:煤炭=1:1.4:2。

燃烧后的废气中SO X、NO X的含量也大大低于其它燃料，LNG燃烧尾气中的NO X含量为燃油尾气的55%。

二、天然气的经济性分析1、居民用户：武夷山市居民用气历史不长，但发展较快，城市气化率已达到较高水平。

用气形式以瓶装液化石油气为主。

现就以瓶装液化石油气和天然气作经济性比较如下表：从上述表中可看出天然气比瓶装LPG便宜75%，例如：一瓶13.5Kg 瓶装LPG的价格为119元，而与13.5Kg瓶装LPG等热值的天然气（17.15m3）价格仅为65.17元。

2、商业用户：商业用户一般指宾馆、酒店、餐饮、大中专院校、医院、食堂等，主要用气设备为大灶和热水锅炉。

商业用户用天然气与其它燃料热效从上述表中可看出天然气比其他燃料有较大的价格优势。

完全替代上述各种燃料。

商业用户在城市的发展，同国民经济增长、人民生活水平的提高、人们的饮食文化习惯密不可分。

武夷山市是全国著名的风景区，旅游业较为发达，武夷山度假区内大小酒店共100家左右，三星级以上酒店近20家，。

武夷山市是全国著名的风景区,旅游业发展是该市的重点行业。

根据规划，要大力发展第三产业，天然气在商业用户市场上具有较大的潜力。

LNG、LPG、CNG节能优势分析摘要：文章以某技术咨询为例，对项目涉及的液化天然气、液化石油气、压缩天然气各自领域发展的优势进行了描述，并提出了项目建设和发展趋势的建议，。

关键词：液化天然气；液化石油气；压缩天然气；环境效益；经济性1 LNG、LPG、CNG主要成分比较1.1 液化天然气（LNG）LNG主要成分为甲烷，LNG通过深冷前的净化处理，几乎除掉了天然气中的全部杂质，深冷净化处理过程中又分离出不同液化点的重烃成分和其他气体成分，因此LNG的纯度跟高，甲烷含量为97.5%—99.5%。

1.2 压缩天然气（CNG）CNG的主要成分也为甲烷，CNG中的甲烷含量只有81.3%—97.5%。

天然气经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机进行压缩，然后进入储气瓶组存储或通过售气机给车辆加气。

1.3 液化石油气（LPG）液化石油气为石油生产企业炼厂炼油的副产品，主要成分为丙烷、丁烷等，主用用于民用生活用气、餐饮店、汽车加气等领域。

2 LNG、LPG、CNG用于汽车加气领域的优劣势比较2.1 液化天然气（LNG）（1）热值约为11000kcal/m3，接近柴油，动力性能较好。

（2）储存压力低于0.8MPa，压力接近大气压，较安全。

（3）一次加液450L（以1个液罐为例），可行驶450~500公里。

（4）一次加液需要3至5分钟。

（5）LNG由普通天然气经过提纯液化后得到，99%为甲烷，组分简单，便于控制，所以LNG具有较好的抗振爆性、燃烧性和冷启动性，LNG能有效确保发动机平稳运转，与常规燃料相比，可节约发动机维修费用50%以上。

2.2 压缩天然气（CNG）（1）热值约为8500 kcal/m3，热值低较LNG，动力性差。

（2）储存压力20~25MPa，压力较高，与LNG相比安全性低。

（3）一次加气以8个钢瓶为例，最多100m3，可行驶200公里。

（4）一次加气，以8个钢瓶为例，需要10~15分钟。

（5）CNG由普通天然气压缩后得到，未经提纯，其组分含杂质较高，所以CNG的抗振爆性、燃烧性和冷启动性能较低，作为汽车燃料，CNG与常规燃料及LNG相比，发动机的维修费用高。

天然气、LNG、CNG 汽车的经济性分析近年来，我国许多城市的大气污染日趋恶化，环保形势十分严峻，造成城市空气污染的重要原因之一就是汽车尾气排放污染。

城市公共客运交通车辆 (公交车、出租车等)和特种车辆(环卫车、教练车等)，虽然占城市汽车保有量比例不高，约10％．但总运行里程却占近50％，其对大气污染的分担率已商达40％以上。

可见，积极在此类汽车上推广使用清洁的替代燃料，对降低汽车污染物排放量有着重要作用，是改善城市区域环境质量的重要途径。

1国内外天然气汽车发展现状与趋势发展燃气汽车特别是天然气汽车是目前国内外实施城市大气污染治理普遍采用的方式。

截至2005年底，世界上使用替代燃料(CNG和LPG)的燃气汽车接近1200×10^4辆。

其中，逾60个国家拥有天然气汽车，大中型天然气汽车、发动机的生产商分别有43家和l1家。

全世界天然气汽车保有量为475×10^4。

辆，建成并挥入使用的各类天然气汽车加气站9 478座，在建的862座。

世界部分国家天然气汽车及加气站统计数据见表l。

1998年国家开始启动“空气净化工程一清洁汽车行动”，首批有12座示范城市，第二批发展到21座城市。

2006年，国家再次启动“节能与新能源汽车”高科技计划，继续强力推进天然气汽车的进程。

截至2006年初，我国拥有加气站超过700座，燃气汽车32×10^4辆，占汽车保有量的1．O％，替代了2．O％的汽车燃料。

表1 世界部分国家天然气汽车及加气站统计数据全球目前有近1×10^4辆液化天然气汽车在运行，拥有液化天然气汽车较多的国家是美国、日本和俄罗斯。

加拿大、美国等已成功开发出采用高压直喷技术的LNG载重卡车投入商业运营。

总载质量为45 t 的重型汽车，配备2个680L的LNG储存箱，可连续行驶800km。

近年来，我国一些城市也加大了液化天然气汽车的开发力度，北京、乌鲁木齐和长沙等城市已有液化天然气汽车在城市公交车方面的示范应用。

不断关注和跟踪国外在此领域的进展，并努力跟进，开发具有独立知识产权的新技术。

据称国内已在煤基液体燃料合成技术上取得了突破，已初步解决了煤炭液化的关键技术问题。

中石化和中科院合作开展气基合成气浆态床工艺技术和新型催化剂一段法合成汽柴油的研究正在进行。

当然，与天然原油加工相比，煤直接液化存在的污染物处理以及大大增加的CO排放问题应引起我们的注意。

另外，为了提高经济效益，煤〔包括2炼厂高硫焦、劣质渣油或沥青〕的气化制氢和燃气椪羝涎贩⒌缦低常↖GCC〕的开展以及油/煤共炼技术也应受到关注。

据2002年6月美国?润滑油世界?报道，目前世界已建、在建或待建的以煤和天然气为原料的合成油厂大约有几十座,产能达8000×104×108t/a的2%。

采用的工艺技术有Sasol〔South African Coal Oil and Gas Corp〕和Shell公司的SMDS工艺；Exxon公司的 AGC-21工艺；Syntroleum、Conoco、Synergy、Rentech Slurry、BlueStar等工艺。

煤和天然气液化开展领域值得借鉴的是Sasol公司技术。

由于南非煤炭资源丰富而石油资源短缺，目前有三座以低价煤〔约10$/t〕为原料的合成油厂，分别于1955、1980、1982年投产。

1992年又利用莫塞尔湾浅海天然气，建成一座天然气合成油厂。

在政府支持下〔当世界原油价格低于16美元/桶时政府给于以煤和天然气为原料的合成油厂支付差额补贴〕，2001年共处理4570万吨煤，年产油品及其它化工产品900多万吨〔大约每吨合成产品消耗5吨煤〕，销售额达53.99亿美元，营业利润14.09亿美元。

近几年来，世界原油价格在17～29美元/桶之间波动，因此，SASOL公司煤间接液化技术及其运做方式值得我们借鉴。

利用国内外先进技术，我国将投入大量人力、物力和财力拟建多套大型煤直接液化示范工程〔陕西神府、云南先锋及内蒙神华等〕。

1 前言ﻫ随着经济和社会的快速发展，我国已成为能源消费大国，1993年起，我国已成为石油进口国，预计到2０10年缺口8000万ｔ以上。

而我国是天然气资源比较发达的国家，据评价我国天然气总资源量为３8亿ｍ3，已探明储量是1.53万亿m３，探明程度仅为4．02％,预计2010年天然气产量可达１０００亿m3。

国外天然气（当量原油)和石油产量比为０.７３∶１左右。

而我国目前仅为０.1∶1左右.因此我国天然气产储量均有很大潜力,将为我国推广使用天然气汽车提供良好的资源条件。

我国计划２０10年发展天然气汽车20～3０万辆。

30万辆汽车年消耗天然气量为45亿m3，仅占当年天然气产量的４.5％，可替代汽油３60万t。

目前我同天然气和液化石油气汽车均在汽油车或柴油车上改装而成,采用混合气预混合式供气方式，整车匹配性能较差，未能充分发挥气体燃料特性的优势和低排放的效果，特别是动力性下降，动力损失严重，牦热率高，热效率低,尤其在低速中小负荷工况区,我国的天然气和液化石油气成分差异大，也是严重影响发动机的动力性、燃料经济性和排放性能的因素。

ﻫ下面就压缩天然气与液化石油气汽车加气站的技术与经济方面的一些问题加以分析。

ﻫﻫ２CNG加气站ﻫﻫ完整的CNG加气站是由低压调压站、天然气压缩机、CNG储气瓶组、CＮG顺序程控盘、售气机等五部分组成.下面是一个典型天然气压缩气站(图1）。

调压站由进气控制阀、滤清器、调压阀、流量计和安全阀组成。

从天然气管道来的天然气通过进气控制阀、滤清器后进入调压阀,将天然气压力调至天然气压缩机需要的进气压力,然后进入压缩机增压.天然气压缩机是加气站的核心，一般由四级活塞式压缩机或液压缸式压缩机,具运行完全自动化,并装有安全保护停车装置。

从管道来的天然气经压缩达到２5MＰa。

在每一级压缩后，天然气流经水冷或空冷散热器冷却。

ＣＮG储气瓶组由三组钢瓶组成，按充气先后次序分高、中和低压组三组。

储气瓶组的最高充气压力为2５MPａ。

LNG加气站工艺技术安全性与经济性研究随着天然气的广泛应用以及对清洁能源的需求不断增加，LNG加气站作为重要的天然气供应方式，受到了广泛关注。

LNG加气站的工艺技术安全性与经济性一直是业界和学术界关注的焦点。

本文将对LNG加气站的工艺技术安全性与经济性进行研究，并从多个方面进行分析。

1. 设计与施工LNG加气站的设计与施工是保证其工艺技术安全性的基础。

在设计上，需要考虑LNG 的储存、输送与加气系统，确保设备符合国家相关标准和规范；在施工过程中，需要保证操作人员的安全意识，严格按照设计要求进行施工，避免因施工不慎导致的安全事故发生。

2. 设备运行LNG加气站的设备运行是关键的安全环节。

需要加强设备的监测与检测，确保设备正常运行；并制定完善的操作规程，提高操作人员的技术水平，确保设备的安全运行。

3. 应急预案LNG加气站的工艺技术安全性需要有完善的应急预案。

一旦发生意外情况，需要能够迅速做出反应，保障人员和设备的安全。

1. 技术装备LNG加气站的技术装备是保障其经济性的基础。

通过引进先进的设备和技术，降低设备维护成本，提高加气效率，从而提高经济性。

2. 能源成本LNG加气站的能源成本是经济性的关键因素。

通过合理的能源选择和能源利用技术，控制LNG加气站的能源成本，减少经营成本，提高经济性。

3. 运营管理LNG加气站的运营管理是影响其经济性的重要环节。

通过合理的运营管理模式，增加LNG加气站的利润，提高经济性。

1. 加强技术研究通过加强LNG相关技术研究，提高LNG加气站的设备技术水平，加大技术创新力度，提高工艺安全性与经济性。

2. 完善管理制度建立健全的管理制度，加强风险评估与管理，提高LNG加气站的安全性；加强成本控制与经营管理，提高LNG加气站的经济性。

LNG加气站的工艺技术安全性与经济性研究，是一个综合性的课题。

只有不断加强技术研究，优化管理制度，提高操作人员的技术水平与经营管理水平，才能真正提高LNG加气站的工艺技术安全性与经济性，实现可持续发展。

我国⼩型LNG产业发展现状及其经济性分析我国⼩型LNG产业发展现状及其经济性分析⼀、前⾔⼩型LNG是⼀条完整的产业链，指⼩型LNG⽣产或⼤型LNG接收站的液态分流、运输和终端应⽤等各环节，区别于⼤规模⽣产，⽤⼤型LNG船舶远洋运输，以国际贸易为主要⽬的的⼤型LNG产业链。

本⽂通过对国内⼩型LNG的发展现状及其产业链各环节的经济性分析研究，论证⼩型LNG在我国天然⽓供应格局中的地位和作⽤，在此研究基础上为⼩型LNG产业链的发展提出建议。

⼆、⼩型LNG产业链发展现状⼩型LNG产业链主要包括⼩型LNG液化⼯⼚、⼤型LNG接收站的液态分流、陆（⽔）路运输、⼩型LNG接收站、⽓化站、L-CNG汽车加注（⽓）站。

1、⼩型LNG液化⼯⼚现状⼩型LNG液化⼯⼚的⽓源主要是油⽥伴⽣⽓、边际⽓⽥、⾮常规天然⽓和沿海进⼝LNG接收站转装的液化天然⽓。

近年来我国⼩型LNG⼯⼚发展迅速，截⽌到2011年1⽉，我国已经运营和在建的中⼩型LNG装置有40多座，其中已建成投产运⾏的有30多座，遍布新疆、河南、四川、⼭西、江苏、内蒙古等19个省（区、市），总规模近1000万⽴⽅⽶/天，年产量约260万吨。

⽽各⼯⼚⽣产能⼒差异较⼤，单套装置⽣产能⼒最⼩的仅为每天处理天然⽓2万⽅，即年产LNG0.5万吨；最⼤的为每天处理天然⽓150万⽅，即年产LNG40万吨。

⽇处理规模⼩于15万⽅的⼯⼚18座，占到55%，16-30万⽅的⼯⼚6座，占18%；31-150万⽅的⼯⼚9座，占27%，150万⽅的⼯⼚2座。

由于⽓源供应不⾜等多种原因，⽬前部分装置未达到设计产能。

2、LNG运输的发展现状LNG陆路运输的历史基本是和液化⼯⼚同步的，我国⼩型LNG⼯⼚⼤都建于内陆地区，LNG主要靠汽车公路运输，运输装置为罐式集装箱和槽罐车。

⾄今已有7-8年的时间，⽬前我国运⾏的LNG运输车超过2000辆，基本上为LNG⽣产企业所拥有，单程运输距离最长可达4000多公⾥，⾄今陆路运输还没有发⽣⼀起运输过程中的爆炸事故。

２０１４年６月LNG 与CNG （柴油）燃料重型卡车经济性对比分析王磊（山西压缩天然气集团临汾有限公司山西临汾０４１０００）摘要:本文首先介绍LNG 的基本特点，以LNG 液体的气化计算以及前期市场调研为基础，通过LNG 、CNG 、柴油燃料重卡的百公里耗油气量以及单价方面进行计算分析，最后得出LNG 与CNG （柴油）燃料汽车相比所存在的经济优势。

关键词:LNG 燃料重卡；气化计算；燃料对比；经济性分析一、LNG 简介ＬＮＧ即为液化天然气简称。

天然气经净化处理（脱出重烃、硫化物、二氧化碳、水等）后，在常压下深冷至－１６２℃，由气态转变成液态，称为液化天然气（ＬｉｑｕｅｆｉｅｄＮａｔｕｒａｌＧａｓ），简称ＬＮＧ。

ＬＮＧ有以下优点：１．ＬＮＧ存储压力低，仅为０．３－０．７ＭＰａ；２．ＬＮＧ密度为０．４７左右，气化后密度只有空气的一半左右，因此稍有泄露变很快扩散；３．ＬＮＧ爆炸极限范围４．７％－１５％，比汽油１％－５％，柴油０．５％－４．１％宽，ＬＮＧ比汽油和柴油更难爆炸；４．ＬＮＧ的燃点为６５０℃，比汽油的４２７℃和柴油的２６０℃燃点高，因此ＬＮＧ更难点燃；由此可见，ＬＮＧ汽车比汽油、柴油燃料车更安全可靠。

二、LNG 液体气化计算ＬＮＧ液体密度ρ液＝０．４２ｇ／ｃｍ３，标态气体密度ρ气＝０．６７ｋｇ／ｍ３通过气体状态方程（Ｐ、Ｖ、Ｔ、ｍ）换算得到：（１）１ｍ３＝１．６１２Ｌ＝０．６８ｋｇ（２）１ｋｇ＝２．３７Ｌ＝１．４８ｍ３（３）１Ｌ＝０．６２ｍ３＝０．４２５ｋｇ（４）１ｔ＝１４８０ｍ３三、LNG 撬装站售价计算１．山西（临汾）、陕西等地市场ＬＮＧ按每公斤５元／ｋｇ计算；２．四川等地市场ＬＮＧ按每公斤６元／ｋｇ计算；３．山东等地市场ＬＮＧ按每公斤７元／ｋｇ计算；所以，取全国市场价格的较低价格５元／ｋｇ，较高价格７元／ｋｇ，和平均价格６元／ｋｇ分别计算对比；各地单价临汾等地５元／ｋｇ四川等地６元／ｋｇ山东等地７元／ｋｇ质量单价１ｋｇ＝５元１ｋｇ＝６元１ｋｇ＝７元气体单价１ｍ３＝３．３７元１ｍ３＝４．０５元１ｍ３＝４．７３元液体单价１Ｌ＝２．１１元１Ｌ＝２．５３元１Ｌ＝２．９５元质量单价１ｔ＝５０００元１ｔ＝６０００元１ｔ＝７０００元四、CNG、LNG、柴油车重卡公里数计算按车辆满载、空载、道路综合状况等情况取平均值计算；ＣＮＧ重卡按３００ｍ３气体行驶４００公里计算；ＬＮＧ重卡按质量３５０ｋｇ（换算成标准状态为５１８ｍ３气体，８２９．５Ｌ液体）行驶８００公里计算：（可行驶８００－９５０公里）同样行驶１０００公里消耗气量对比：ＣＮＧ消耗气体７５０ｍ３，ＬＮＧ消耗气体６４７ｍ３，每千公里ＬＮＧ比ＣＮＧ节省１０３ｍ３。