液化天然气输送及应用技术
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液化天然气 (LNG)的输送方式浅析摘要:伴随液化天然气贸易的不断增大,无论通过那种方式进行运输,安全高效率的运输是非常重要,要不断革新技术上的系列问题,高度重视对各种类型储存容器研发,加强对LNG用配套仪表的研发、LNG应用终端的开发研究,不断提高LNG的应用领域,更好为经济建设服务。
关键词:液化、天然气、输送方式1液化天然气的主要特性1.1易燃性液态天然气同样具有易燃的特性,其在约-160℃的低温环境下,燃烧体积比为6%~13%,燃烧速度大约在0.3m/s。
因此,在空间较大的环境下,液态天然气以及其BOG很少会发生燃烧而爆炸。
在遇到火源后,天然气会处于低速燃烧的状态,且燃烧会扩散到氧气所及的地方。
但若周围空间有限,天然气与周围空气混合达到爆炸极限时,也会发生爆炸事故。
1.2低温性液化天然气可以实现常压低温存储,常压下其沸点约为-162℃,正是液化天然气的这个低温特性,使得其在存储、运输、使用均是在低温下进行的。
另外,针对这一特性,要特别注意在对液化天然气进行低温处理时,首先要注意系统在这一环境下其设备和管道材料的低温性能,避免低温造成材料的硬脆断裂和收缩等问题;其次,要注意低温环境下产生的翻腾问题(同一个储气罐中,不同成分的超低温液体在吸热蒸发作用下,两个液层之间传质传热,从而发生上下剧烈对流混合,短时间内急剧产生大量蒸汽,造成罐内压力急剧增加,罐体受损);最后要注意系统的冷温控制、BOG处理以及低温泄露(针对金属罐体出现的热胀冷缩,在超低温的环境下,罐体的一些金属部件由于出现冷缩问题。
1.3快相变性液化天然气由于其低温特性,在与周围介质如水接触时,难免会出现快速的相态转变。
当两种温度相差十分悬殊的液体接触时(通常情况下高温的液体是低温液体沸点温度的111倍以上),低温液体表面层温度急速上升,高温液体在极短的时间内产生大量蒸汽,就像水落在烧红的铁块上的状况。
当液化天然气发生泄漏与水发生接触时,就会出现这种现象。
液态天然气的储存与运输技术液态天然气(Liquefied natural gas,简称LNG)是一种高效的燃气能源,在能源行业中发挥着越来越重要的作用。
与传统的天然气相比,液态天然气不仅具有更高的储存密度,还可以通过海运和陆运等多种方式进行运输,适用范围更广泛。
本文将着重探讨液态天然气的储存与运输技术。
一、液态天然气的储存技术LNG作为一种天然气的液态形式,需要在特定的温度和压力下才能稳定存在。
目前,LNG的储存技术主要有以下两种:1.穿孔储罐(membrane tank)穿孔储罐是LNG最常见的储存方式之一,其主要特点是采用具有穿孔结构的材料制成,与LNG接触的内层材料通常是聚酰胺、聚乙烯等高分子材料。
这种储存方式的优点是储存容量大,耐腐蚀,用于船舶储存时也非常适合。
但是,穿孔储罐的制造成本较高,加工难度较大,存在着一定的安全隐患。
2.球形储罐(spherical tank)球形储罐是一种常见的LNG储存方式,其主要特点是采用球形结构,与LNG接触的内部材料通常是不锈钢。
这种储存方式的优点是密封性好,安全性高,可在极端天气条件下使用,并且与穿孔储罐相比,制造成本较低。
但是,球形储罐的储存容量相对较小,不适用于大规模储存LNG。
二、液态天然气的运输技术LNG的运输可以通过陆运,海运等多种方式进行。
其中,海运是LNG运输的主要手段之一。
1.海上LNG运输海上LNG运输过程中,船舶通常采用的是球形储罐,由于球形储罐密封性好,因此可以确保LNG在运输过程中不会泄露。
在海上运输LNG时,LNG船通常被分为三个区域:LNG贮存、缓冲与传递区域、液化燃料推进系统。
其中,LNG贮存区域是由球形储罐构成的,可以储存大量LNG;缓冲与传递区域则包括泵站、管道和接头等设备,可以保证LNG在船上的正常运输;液化燃料推进系统则采用LNG燃料引擎,实现船体推进。
2.陆上LNG运输陆上LNG运输最常见的方式是通过LNG卡车进行,这种运输方式可以有效地解决LNG供应链的“最后一公里”问题。
液化天然气应用的工艺流程
液化天然气(LNG)的工艺流程包括以下步骤:
1. 天然气净化:通过脱硫、脱水、去马克思(CO2和二氧化硫的去除)等工序,去除天然气中的杂质和有害物质。
2. 冷凝:将净化后的天然气在低温下冷凝,使其变成液态。
冷凝使用的方法有自然冷凝和机械冷凝两种。
3. 分离:将液态天然气分离成纯的甲烷和小部分的杂质气体。
这一步骤通常使用深度冷凝和分离技术完成。
4. 储存:将甲烷液体储存在低温环境下的储罐中,以保持其液态状态。
常用的液氮、液氧或液氢作为冷媒,通过千兆瓦级的离心式压缩机或叶轮式压缩机将储藏的甲烷保持在极低温度下。
5. 运输:使用加热和恢复系统重新将液态甲烷变为气态,然后通过特殊设计的LNG船、铁路罐车或卡车,将其运输到目的地。
到达目的地后将LNG重新压缩为气态以便输送给终端用户。
以上步骤依据实际生产和运输环境的不同,可能使用其他补充工艺和设备,总体目标都是生成可安全、可靠地储藏和运输的LNG产品。
液化天然气的运输是整个供应流程的关键关节,对天然气的使用和消费情况有着直接影响。
本文主要对液化天然气的运输方式进行了分析,主要有管道运输、陆地运输和海上运输等,了解液化天然气的运输技术特点,对运输中存在的问题进行全面分析,为液体天然气运输技术的进一步发展提供帮助。
一、液化天然气的运输方式天然气属于清洁、高效、环保型能源,在各个行业的发展中得到了广泛应用,在保护环境和促进经济发展方面起到了重要作。
天然气通过冷却处理形成液化天然气,主要应用混合制冷剂液化技术。
目前液化天然气的成本比较低,运输、储存和调用方面比较方便,近年来得到了迅猛发展。
液化天然气产业链涉及到的内容比较多,需要的资金量大,对技术水平也有着较高要求,其属于完整的体系,如果产业链中任何一个环节出现问题,都会对其他环节造成影响。
液化天然气的运输是非常重要的一个环节,是后续一系列操作的基础。
比较常用的运输方式主要有三种,分别是管道运输、罐车运输和船舶运输,加强对液化天然气运输方式的研究,对天然气产业的发展有着重要意义,有利于清洁能源的推广和应用。
1.陆地运输。
陆地交通运输主要采用集装箱罐和槽车等,进行液化天然气的运输,这种运输方式比较常用与运输距离比较短、需求量不大的液化天然气运输。
陆地运输方式的使用时间比较长,整体的运输技术较为成熟,整体的运输体系也得到了完善,形成了公路、铁路相结合的运输方式,可以根据实际运输需求进行选择,保证整体的经济性。
2.海上运输。
海上运输主要采用船舶运输的方式,应用的船舶与普通船舶不同,需要根据液化天然气的性能进行针对性设计,只能单一的进行液化天然气的运输。
海上运输技术在不断应用和发展的过程中,技术已经逐渐趋于成熟,多种先进技术也被应用到在海上运输中,航运技术问题得到了优化和完善。
对于液化天然气运输过程中容易出现的液化问题,也通过先进技术的应用进行了改进,让天然气在液化之后可以重新得到应用,对海上运输技术的深入研究,可以促进液化天然气工业的进一步发展。
液化天然气的储存与运输技术现状分析摘要:近年来,由于科技与经济的发展,中国民众的生存条件也逐渐改善,对天然气的需求量也逐渐增大。
因此,尽管现阶段中国的液化天然气储运工程技术已较为成熟,但从长远发展和可持续性的角度考量,中国液化天然气储运工程的安全问题还应受到高度关注。
由于天然气的易燃易爆性,在储运过程中经常发生危险事故。
为此,本文对液化天然气的储存与运输方式进行了分析探讨,并提出了一些改进措施,仅供参考。
关键词:液化天然气;储存;运输引言:众所周知,液化天然气无论储藏或者运输均十分麻烦,这也就对中国国内的许多液化天然气生产企业提出了巨大的考验,目前世界上比较常用的储运方式主要有储气库、金属罐以及储气罐等,常见的储存技术也包括了槽车运送、船舶输送、管道运输、罐箱输送等。
因此,公司要针对自身液化天然气储运情况需要选用适当的储存方法,最终实现最优的储运效率。
一、液化天然气的储存技术(一)储气库一般包括采用地上储气库和地下储气库两种形态。
地下储气库在降低成本和环保等方面均具有绝对优势。
不过,因为液化天然气对贮存环境的规定和标准都比较严苛,包括在贮存期间的最高温度为-161.5℃等,且储罐通常由围岩建造,处在长时间的低温环境下,围岩也会出现不同程度的分解,并由此造成了液化天然气的大量泄露,这就给中国液化气储运公司带来了巨大的损失。
(二)储气罐在材料制作方面,因为地下储气罐与地上储气罐内部的构造、保温基本上相同,在世界上较为普遍的储气罐内部材料大多为不锈钢、铝合金板材等,而用作防水及保温层厚度的内部材料则大多为聚氨酯泡沫、珍珠岩等,气罐外表面则一般使用水泥。
就储存性质而言,地下储气罐显示了稳定性好、防震性能好、占地少、耐久性好的特征。
(三)金属储罐金属罐也是一种比较常见的液化天然气储存方式,根据生产的不同,还可以进一步分为混凝土金属储气罐和薄膜金属储气罐。
混凝土金属罐更适用于液化天然气储量大的情况,薄膜金属罐则适用于储量小的液化天然气。
液化天然气和管道天然气:应用和区别详解天然气作为清洁、高效的能源来源,广泛应用于家庭、工业和商业领域。
在运输和储存天然气的过程中,液化天然气(LNG)和管道天然气是两种主要的形式。
本文将对液化天然气和管道天然气的应用和区别进行详细的解析。
一、液化天然气的应用和特点液化天然气是将天然气冷却至零下162摄氏度,并压缩成液体的形式。
液化天然气的主要应用包括以下几个方面:1. 船舶燃料:液化天然气在船舶领域应用广泛,可以替代传统的重油或柴油燃料,减少碳排放。
2. 燃气发电:液化天然气作为发电厂的燃料,具有高效、清洁的特点,能有效降低二氧化碳等有害气体排放。
3. 工业用途:液化天然气还被用于工业领域,例如冶金、化工等行业,作为燃料或原料。
液化天然气相比于管道天然气具有以下特点:1. 储存和运输便捷:由于液化天然气密度较高,体积小,便于长距离运输和储存。
2. 清洁高效:液化天然气燃烧时几乎不产生硫氧化物和颗粒物,是一种清洁的能源形式。
3. 安全性高:液化天然气非常稳定,在遇到火灾等情况时不容易爆炸,安全性较高。
二、管道天然气的应用和特点管道天然气是通过管道系统输送的天然气形式,主要应用于城市供暖、工业生产和民用燃气等领域。
管道天然气的主要应用包括以下几个方面:1. 居民生活:管道天然气作为燃气供暖和烹饪的主要来源,受到广泛应用。
2. 工业生产:很多工业企业采用天然气作为主要燃料,用于锅炉、熔炉等设备的供热。
3. 发电厂燃料:一些发电厂也采用管道天然气作为主要燃料,进行发电生产。
相比于液化天然气,管道天然气具有以下特点:1. 成本较低:由于管道系统比较成熟,输送和储存成本相对较低。
2. 连续供应:管道天然气能够实现连续供应,不受外界环境影响。
3. 使用范围广:管道天然气可以满足不同领域的需求,适用性较强。
三、液化天然气和管道天然气的区别1. 密度不同:液化天然气密度较高,体积小;管道天然气密度较低,体积大。
2. 运输方式不同:液化天然气通过专用的LNG船运输;管道天然气通过管道系统输送。
液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施摘要:天然气是重要的能源,是工业生产和人们生活中不可或缺的原动力。
但是液化天然气的存储和运输存在一定的危险,保障天然气运输安全就是保障社会稳定和人民安全。
因此液化天然气安全运输技术及安全管理模式亟待更新,其保障措施需要完善。
本研究将对液化天然气的特征、运输方式、安全管理措施进行分层叙述和讨论。
关键词:液化天然气;储存运输;安全技术;管理一、液化天然气基本特征(一)、易燃易燃是液化天然气的基本特质,在液化状态下甲烷可在-160℃的低温环境下燃烧,并且燃烧速度为0.3m/s。
因此通常情况和通常温度下,液化天然气不容易出现燃烧爆炸事故,但是遇到火源却能够使液化天然气以极低的速度进行燃烧,伴随着与氧气接触面变大,天然气的燃烧范围会增大,直到发展到爆炸点,就会酿成巨大灾难。
(二)、低温天然气常压状态的沸点是-160℃,因此天然气在低温常压状态可以进行存储。
但是这为天然气的运输提出了严苛的要求,必须要保证运输过程也维持这样的低温状态,天然气才能保持稳定。
通常天然气运输需要特殊管道和设备材料才能保持温度控制在相应范围之内,相对的,材料管道出现断裂或者质量问题就会导致天然气泄露,进而有可能引发爆炸事故。
目前较常使用的运输设备是BOG储罐,但是超低温状态下储罐可能会出现热胀冷缩情况[1]。
(三)、快相变天然气在液化形态下也不一定保持稳定,与周围介质接触很容易就会让天然气出现急速相态的转变,尤其是温度差非常大的两种液体互相接触,较低的液体表层温度就会急速上升,而较高温度的液体会瞬间产生大量的水蒸气。
这就好比天然气发生泄露之后与正常沸点的水相遇,会出现的急速相态转变的现象,对流热量若在有限空间内则会引发爆炸事故。
二、液化天然气储运过程中的常用手段(一)、常用存储手段液化天然气的常用储存手段有四种,分别是:地上罐、半地下罐、地下罐、地下洞穴储罐。
地上罐利用钛钢作为材料外部包裹壳,整体设置为双层金属罐,内层为镍含量9%的合金钢板,内外采取环形设计,中间隔热,基材使用氮气填充珍珠岩[2]。
液化天然气的运输方式及其特点液化天然气是一种经过压缩或冷却处理后的天然气形式,通常被储存在低温储罐中。
液化天然气的主要应用领域包括城市燃气、工业用气和汽车燃料等。
随着全球能源结构的转型和清洁能源政策的实施,液化天然气的应用领域将越来越广泛。
液化天然气的运输方式主要有三种:管道运输、海洋运输和航空运输。
管道运输是液化天然气运输的主要方式之一。
与其他能源产品不同,天然气需要特殊的管道系统来运输。
通常情况下,液化天然气会通过专用的管道系统进行运输,这些管道系统经过特殊设计和加工,可以承受低温、高压和化学腐蚀等恶劣条件。
优点:管道运输具有成本低、效率高、损耗小等优点,适用于大规模、长距离的运输。
管道运输还可以实现气田和市场的直接连接,减少中间环节,降低成本。
缺点:管道运输需要建设大量的基础设施,包括接收站、储罐、输送管道等,投资成本较高。
管道运输还受到地理环境、政治风险等因素的影响,难以完全保障运输安全。
海洋运输是液化天然气运输的另一种重要方式。
液化天然气可以通过专门的LNG船进行运输,这种船舶具有特殊的保温和安全设施,可以确保液化天然气在运输过程中的安全和质量。
优点:海洋运输适用于远距离、大规模的运输,能够实现跨洋运输,连接远距离的市场。
海洋运输的成本相对较低,且具有较强的灵活性和可扩展性。
缺点:海洋运输受到气候和地理环境的影响较大,包括海冰、海啸、风暴等自然灾害,具有一定的风险。
同时,海洋运输也需要建设配套的接收站和储罐等基础设施,投资成本相对较高。
航空运输虽然不是液化天然气的主要运输方式,但也在特定情况下发挥了重要作用。
液化天然气的航空运输通常采用小型货机或专门的LNG货机进行运输,主要适用于紧急供应或小规模运输。
优点:航空运输具有快速、灵活的特点,可以在短时间内实现远距离的运输。
对于特殊情况下需要快速供应的情况,航空运输具有较大的优势。
缺点:航空运输的成本相对较高,且受到飞机载重和航程的限制,不适合大规模的运输。
LNG是怎样进行运输的液化天然气的运输可以有三种方式:管道输送、车运和船运。
这三种运输方式中,管道输送,特别是长距离管道输送因为还存在技术上的一些困难,在应用上尚无实例。
而液化天然气的海上运输技术不断成熟,船运是液化天然气运输的主要方式,占世界液化天然气运量的80%以上。
目前,在陆地上,由于受到管道低温输送技术、经济、气源等各方面的影响,世界上约75%的天然气仍采用常态管道输送的方式。
1、LNG管道输送应用一般来说,LNG输送管道可分为三类:非绝热管、普通绝热管、真空绝热管。
对于管道输送,迄今为止,LNG低温管线在调峰装置和LNG船装卸设施上已有应用,且低温材料与设备的应用和天然气贸易量都在逐年增加,但是尚未见到采用低温管线长距离输送LNG的实例。
最新理论研究表明,建设长距离LNG输送管道在技术上是可行的,在经济上也是合理的。
上图真空绝热管2、LNG管道输送优缺点LNG管道输送的优点主要表现在两个方面:一方面由于LNG的密度是天然气的600多倍,与常规输气管道相比,输送相同体积的天然气,LNG输送管直径要小得多。
另一方面,LNG泵站比天然气增压站的投资低,且前者的能耗比后者低若干倍。
LNG管道输送还存在一些不足,主要体现在:LNG输送管道与设备必须采用价格昂贵的镍钢和性能良好的低温绝热材料,为实现低温液体单项流动、防止液体汽化,需在管道上增建中间冷却站。
因此,管道工程的设计复杂和施工技术要求高,长距离LNG管线的初期投资较大。
3、LNG管道输送要求为了安全的输送LNG,LNG管道需满足以下要求:①满足设计温度下的低温冲击韧性,防止管系的脆裂和脆断。
②在高压条件下具备良好的机械强度,具有耐压和抗管外荷载作用的能力。
③具有良好的抗震能力。
④管道接口施工简单,并具有良好的液密性。
⑤管道切断和开口容易。
⑥运输方便。
⑦维护管理费用低廉。
(二)液化天然气的槽车运输液化天然气的槽车运输承担了将天然气液化工厂生产的LNG运送到各个使用点的任务。
液化天然气 (LNG) 储运的安全技术及管理策略摘要:液化天然气在运输过程中,应当注意储运和安全管理进行全面地分析,这样才能有效地提高储运安全。
同时根据储运特点对安全性进行,并采取相关措施,降低储运过程中的事故率,进而全面地提高储运和管理水平。
关键词:液化天然气;储运;安全技术;管理随着经济和社会的快速发展,清洁能源的应用越来越广泛,已经逐渐地成为了主流。
液化天然气的应用,可以很大程度地进行节能减排。
而我国这方面的还处于发展阶段,需要借助国外的经验,才能提高液化天然气的发展水平。
当前我国的雾霾天气比较严重,这给人们的生活和健康带来了严重影响,在这样的情况下,就会增加天然气的用量,目前还有很多的地区,天然气存在输送不到位情况,从而导致了天然气使用比较紧张的情况,为了有效地解决这一问题,应当加强对天然气的储运管理。
由于天然气的自身优势,不仅是重要的清洁能源,也具有很好的使用效果,受到了世界各国的广泛关注,而且应用范围也越来越广泛了。
1、液化天然气的主要特性1.1基本性质当前清洁能源发展迅速,而且拥有较好的应用前景。
液化天然气的主要成分就是甲烷,所以在进行运输时,都会使用油罐车,或者是专用运输车,在实际使用液化的天然气时,应当先将液化变成气化。
在进行液化天然气分析时,应当和空气密度进行比较,比重大约是0.65。
在实际使用过程中,液化的天然气燃烧性能非常好,在燃烧后也不会产生有毒有害气体,所以是重点关注的能源之一。
液化天然气经过燃烧后,可以排放一些二氧化碳,但是含量也相对较低,能够减少温室影响。
液化天然气在运输过程中,方式也相对比较灵活,而且经过了液化处理后,体积也会缩小,所以在交通运输方式上,也比较便利。
在具体使用时,使用设备的投入较低,但见效却比较快捷,在实际应用中,优势非常地明显。
由于甲烷比较易燃,而且有一定的压缩性,所以很容易被压缩成为液态。
而且甲烷的密度比较低,没有毒性和腐蚀性。
在常温和常压的状态下,沸点-162度。
现有的天然气运输方式有哪些?
天然气的使用已经是非常的普及和广泛了。
那么天然气的运输方式都有哪些呢,接下来从几方面开始探讨现有的天然气运输方式
1、管道输送:管道输送这种运输方式是现有的综合考虑下来最合适的天然气运输方式,它根据高压传送到低压的方式,通过地下管道将天然气从产地运输中低压端,再送至各个用户以供使用。
管道运输是最常见的、经济高效并且相对安全的运输方式。
2、液化天然气(LNG)输送:气体状态是不容易运输的,所以有一种方式是通过将天然气冷却液化,在特殊存储条件下以液化天然气的方式进行运输。
可以选择通过船舶或者储罐汽车进行远距离长途的运输。
当天然气需要运输到没有管道的地方或者需要进行跨海运输的时候,就可以选择以液化天然气的方式进行运输。
3、天然气压缩(CNG)输送:CNG是把天然气压缩成为高压气体,并存储在专门的设备中进行运输的。
CNG与LNG相反,CNG并不能用于长途的运输而是适用于做城市之间短距离的运输。
上述的运输方式都各自有各自的特色,和不同适用的场景,虽然他们有各自的优点,但也存在着不可忽视的缺点,下面就来讲一讲
1、管道输送:管道运输作为天然气运输最优的选择方式,但是他的建设成本非常的高,并且管道的建设也会要求地理环境,后续还存在着对于管道的维修和保养也存在着较多的成本。
2、液化天然输送:LNG虽然是便于运输的。
但是涉及到的设施和运输工具的维护成本是非常高的。
且在液化和气化的过程中会有一定的能源损失。
天然气压缩输送:CNG的运输因为需要大型的储气容器或者储存设施,限制了灵活性。
1/1。
天然气工业天然气输送的工作原理天然气作为一种重要的能源资源,在现代社会中发挥着关键作用。
而天然气输送则是将天然气从生产地输送到消费地的过程,是天然气工业中不可或缺的环节。
本文将介绍天然气输送的工作原理,重点包括天然气输送的方式和相关设备。
1. 天然气输送的方式天然气输送主要通过管道和液化天然气(LNG)进行。
管道输送是最常见和主要的方式,涉及大量设备和技术,而LNG则适用于需要远程输送或无法直接供气的地区。
1.1 管道输送管道输送是指通过管道将天然气从生产地点输送到消费地点。
整个管道系统包括天然气井、压缩站、调压站和输气管道等。
主要的工作原理包括以下几个方面:1.1.1 采集和处理在天然气采集地,需要进行探明储量、进行开采和人工处理等工序。
采集及处理工作包括控制井筒压力、分离水分和杂质等。
处理过程中还需要对天然气进行压缩,以提高输送效率。
1.1.2 压缩与调压天然气在输送过程中需要经过压缩以提高流量和减少能量损耗。
压缩站负责将天然气压缩成高压状态,以便于输送。
而调压站则负责将高压天然气调整为适宜的压力,以供用户使用。
1.1.3 输气管道输气管道是天然气输送的主要通道,通过将天然气从源头运输到目的地。
管道的材料、结构和安装方式都需要保证天然气的安全输送和稳定运行。
此外,输气管道还需要配备防腐蚀、检测和安全保护系统,以应对可能的风险和突发情况。
1.2 液化天然气(LNG)液化天然气是将天然气冷却至极低温度(约-162°C)下,转化为液态状态便于运输和储存的方式。
主要工作原理包括以下几个步骤:1.2.1 加工与液化天然气需要进行脱除水分、硫化物和杂质等的加工处理,然后经过压缩制冷、减压膨胀等过程,使其逐渐冷却并液化。
1.2.2 储存与运输液化天然气通常储存在特殊的储罐中,以保持其低温状态。
在需要输送时,液化天然气会通过专用的LNG载船或LNG罐车运输到目的地,然后再恢复成气态供应给用户。
2. 相关设备天然气输送涉及多种设备,以确保天然气的安全、高效输送和稳定供应。
液化天然气(LNG)的陆地储存与运输天然气是一种清洁优质能源,近年来,世界天然气产量和消费量呈持续增长趋势。
从今后我国经济和社会发展看,加快天然气的开发利用,对改善能源结构,保护生态环境,提高人民生活质量,具有十分重要的战略意义。
标签:液化天然气;陆地储存;运输前言为了满足国民经济的需要和环境保护的要求。
最大程度地有效利用天然气这一资源,天然气液化与储运技术的应用,为我国天然气工业的发展和天然气的应用打下坚实的基础和必要的前提。
一、液化天然气的储存目前,主要采用混合制冷剂液化工艺。
地下罐和地上罐是液化天然气储存的两种形式。
目前,通常采用的液化天然气罐的容量为10×104m3,最大罐容为18×104m3,地下液化天然气储罐的罐容已达到了20×104m3。
1、地下液化天然气储气库法国、瑞典、比利时进行过岩穴储存液化天然气的试验,德国进行过盐储存液化天然气的试验,但至今世界上还未建造过工业规模的岩穴型或盐穴型液化天然气储气库,这类储气库在技术上的可行性和经济性还有待证实。
1960年,贝壳国际甲烷股份有限公司首次进行了冻土层地下洞穴储气库试验。
目前,已在阿尔及利亚的阿尔泽、美国新泽西州的卡尔斯塔特和马萨诸塞州的霍普金顿、英国的坎维岛先后建设了4座冻土层地下洞穴储气库,但目前只有直径为37m、深36m的阿尔及利亚的阿尔泽的储气库仍在使用。
这种储气库的最大缺陷是洞壁上易形成裂缝,并会随着液化天然气的渗入而扩大,甚至泄漏,蒸发损耗率高。
2、地下液化天然气储罐地下液化天然气储罐需人工建造承载壁,它的内壁及隔热层与地上储罐基本相同,常用的内壁材料主要为9镍钢、不锈钢或铝合金,隔热层材料为珍珠岩、硬质聚氨酯泡沫塑料,外罐通常采用钢筋混凝土壁和预应力混凝土壁。
地下液化天然气储罐具有占地面积小、不影响环境、安全性高、抗震性能强、耐久性和密封性好等优点。
目前,世界上最大的地下液化天然气储罐是由日本东京煤气公司在其所辖的更岸(Neqishi)建造的,它的内壁采用2mm厚的瓦楞不锈钢板,绝热层采用聚氨酯泡沫塑料板,单罐容量达到20×104m3。
天然气液化及输送技术创新与应用一、天然气液化技术天然气液化技术是将天然气通过气体分离、压缩、冷却等处理过程,将其转化为低温液态天然气,从而方便储运和使用的一种技术。
天然气液化技术的发展对于天然气的利用与应用具有极为重要的意义。
目前,液化技术主要包括传统液化技术和新型液化技术两种。
传统液化技术主要有极低温液化技术和常温液化技术,极低温液化技术是利用膨胀制冷循环过程将天然气冷却至-162℃以下的温度,达到液化的目的。
该技术成本高、能耗大,但是具有较高效率和产能。
常温液化技术是指采用合成材料或化合物溶剂等对天然气进行吸附、分离、脱附等工艺过程,从而达到液化的目的。
该技术成本较低,但是产能和能效相对较低。
新型液化技术主要有电化学液化技术和磁性液化技术,电化学液化技术是指利用电化学反应的能量将天然气液化,并使得电能与液化天然气的能量实现转换的一种技术。
该技术具有简单高效的特点,目前正在积极研究应用中。
磁性液化技术是指采用磁场和低温的双重作用,将天然气分子通过分子间相互作用而液化。
该技术具有成本、能效和产能等方面的优势。
二、天然气输送技术天然气输送技术是指将天然气从开采地点送至用户之间的过程,主要包括输气管道、气体储运船、柔性输送管道、液化天然气槽车等。
1. 输气管道输气管道是传输天然气最为常见和广泛的方式,在全球范围内,约70%的天然气运输采用输气管道。
输气管道主要分为长输管道和干线管道两种,长输管道是指覆盖大范围、跨越境内外多地、有重大战略意义的大口径管道。
干线管道则是指独立或较少分段的普通管道,主要用于中小地区天然气输送。
目前,世界上最长的输气管道是俄罗斯的天然气管道,总长度达到9500公里。
在管道的设计和建设过程中,除了与沿途地区的地质、气候、人口、物资等相关条件紧密配合外,还需要考虑到管道的物理机械性质、防腐蚀、防爆等技术问题。
2. 气体储运船气体储运船主要用于海上天然气储存和输送,其有高效率和节省成本的优势。
浅谈液化天然气输送及应用技术
摘要:随着我国“西气东输”工程的蓬勃开展,全国性的天然气利用热已经掀起。
天然气作为目前世界上最佳能源,在我国城市气源的选择中已被高度重视,大力推广天然气已成为我国的能源政策。
但由于天然气长距离管道输送的工程规模大,投资高、建设周期长,短时间内长输管线难以到达大部分城市。
关键词:液化天然气气化输送预冷
一、液化天然气的制取与输送
lng是液化天然气的简称,常压下将天然气冷冻到-162℃左右,可使其变为液体即液化天然气(lng)。
它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后,采用节流,膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的。
lng的体积约为其气态体积的l/620。
天然气的液化技术包括天然气的预处理,天然气的液化及贮存,液化天然气的气化及其冷量的回收以及安全技术等内容。
lng利用是一项投资巨大、上下游各环节联系十分紧密的链状系统工程,由天然气开采、天然气液化、lng运输、lng接收与气化、天然气外输管线、天然气最终用户等6个环节组成。
由于天然气液化后,体积缩小620倍,因此便于经济可*的运输。
用lng船代替深海和地下长距离管道,可节省大量风险性管道投资,降低运输成本。
从输气经济性推算,陆上管道气在3000km左右运距最为经济,超过3500km 后,船运液化天然气就占了优势,具有比管道气更好的经济性。
lng 对调剂世界天然气供应起着巨大的作用,可以解决一个国家能源的
短缺,使没有气源的国家和气源衰竭的国家供气得到保证,对有气源的国家则可以起到调峰及补充的作用,不仅使天然气来源多元化,而且有很大的经济价值。
lng作为城市气化调峰之用比用地下储气库有许多优点。
例如:它选址不受地理位置、地质结构、距离远近、容量大小等限制,而且占地少、造价低、工期短、维修方便。
在没有气田、盐穴水层的城市,难以建地下储气库,而需要设置lng调峰。
这项技术在国外已比较成熟,如美国、英国和加拿大的部分地区采用lng调峰。
我国也正在引进这项技术。
液化天然气蕴藏着大量的低温能量,在1个大气压下,到常温气态大约可放出879kj/kg的能量,利用其冷能可以进行冷能发电、空气分离、超低温冷库、制造干冰、冷冻食品等。
由于lng工厂在预处理时已脱除了气体的杂质,因此lng作为燃料燃烧时所排放的烟气中 s02及nox含量很少。
因此被称为清洁能源,广泛用于发电、城市民用燃气及工业燃气,减少了大气污染,有利于经济与环境的协调发展。
二、lng的安全环保性能与冷能利用
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。
lng的低温性能使其具有很大的低温能量。
利用这些冷量可以进行橡胶的低温研磨、建设冷库、建设滑雪场或溜冰场,还可以用来作为夏季的空调等。
根据计算,若将每气化1m3气态天然气时释放的冷量的30%应用于低温研磨,产生的效益为0.6元。
lng的冷量还可以分级使用,深冷用于低温研磨,中冷用于制冰、建滑雪场、溜冰场,浅冷用于冷库的建设,冷能的梯级利用使得能量得到了最大的利用。
因我国目前lng使用规模较小,lng冷能的利用还没得以重视和推广,随着lng使用规模的不断扩大,lng的冷能的利用市场前景巨大。
三、lng的气化及预冷与进液
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。
水浴式换热器是空温式换热器的补充,只是在冬季外界温度较低,利用自然气化无法保证天然气温度的情况下才使用,在南方(如龙川)冬季气温较高,基本不需要使用。
换热器的规格主要决定于高峰小时燃气流量,单台气化能力最高可达3000立方米/小时,通常要考虑备用,可以切换使用。
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。
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。
在预冷及进液过程中,对温度、压力、进液速度、置换时间及操作步骤应科学安排和严格控制。
防止出现局部急冷、超压、封闭管段内液体激烈气化膨胀、进液不均匀致lng分层翻滚等现象而导致设备及管道的损坏。
实际操作过程中,可通过上下进气、升压降压、快慢流速等措施加快换热,缩短预冷时间;根据自增压、减压放散、控制进气速度及进气方式等措施达到对压力的控制。
所需预冷介质的量根据储罐的容积及数量通过冷量计算而定。
通常一个50立方米低温储罐预冷约需要消耗5~10m3的液氮。
对于一个气化站来说,液氮冷能的充分利用可以减少站内预冷所需的液氮量。
通达公司在实际操作中,利用一次换热后lng罐中的氮气对其余设备进行二次换热预冷,甚至进行三次换热,节约了液氮耗量
及预冷时间,达到了很好的效果。
因此,液氮的耗量及预冷时间与气化站的规模并不成正比,其关键是液氮冷能的多次利用。
四、结语
目前,国家正在大力推广使用这一先进技术,并拟在我国沿海兴建大型的lng码头,大量进口lng。
通达能源股份有限公司利用这一方式先后在广东、江西、江苏、浙江的中小城市投资建设城市天然气设施,并已成功投产运行,同时在建的城市lng项目还有多个。
随着我国lng气源的增多,可以预测,不久的将来lng这一新的供气方式将会成为城市燃气化的首选途径,使用这种供气方式的城市将会迅猛增加。