-
实用标准文案
LNG
基本参数
天然气在常压下，当冷却至约
-16
2
℃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
C3
H8
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
℃。
<
/p>
4
）液态密度为
0.430T/m3
，气态密度为
0.688kg/Nm3
。<
/p>
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
。
<
/p>
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
的六大优点
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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。
的主要用途
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，运行不仅安全可靠，而且噪声低污染小，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。
据资料报道：
与压缩天然气
（
CNG
）
比
较，在相同的行程和运行时间条件下，对于中型和中重型车辆
而言，
LNG
汽车燃
料成本要低
20%
，重量要轻
2/3
，同时，供燃系统装置的成本也至少低
2/3
。可
以证明，将天然气液化并以液态储运是促使它在运输燃料中应用的最经济有效的
< br>方法。
3
）作为冷源用于生产
速冷食品，以及塑料，橡胶的低温粉碎等，也可用于海水淡
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化和电缆冷却等。
4
）作为工业气体燃料，用于玻壳厂，工艺玻璃厂等。
的生产、运输、储存
LNG
的生产工艺一般分以下三种：
一是阶式混和制冷工艺，二是混和阶式制冷
工艺，三是压缩、膨胀制冷工艺。
LNG
工厂主要设备有压缩机、膨胀机、换热
器、
分离器、低温储罐、低温泵、低温槽车等。
LNG
的运输方式主要有轮船、火车。汽车槽车等方式。在
500
～
800
公里经济
运输半径范
围内，采用汽车槽车运输
LNG
是比较理想的方式。槽车罐体采
用双
壁真空粉未绝热，
配有操作阀安全系统及输液软管等。
国内低温液体槽车的制造
技术比较成熟，槽车使用安全。
LNG
产品采用深冷液体储罐储存，液体储罐为
双壁真空粉未绝热，
LNG
的日蒸
发率
可控制在
0.46%
之内，储存周期为
4
天。
2
．
LNG
气化站的工艺流程概述
LNG
由槽车运至气化站，
利用
LNG
卸车增压器使槽车内压力增高，
将槽车
内
LNG
送至
LNG
低温储罐内储存。当从
LNG
储罐外排
时，先通过储罐的自增
压系统，使储罐压力升高，然后打开储罐液相出口阀，通过压力差
将储罐内的
LNG
送至气化器后，经调压、计量、加臭等工序送
入市政燃气管网。当室外环
境温度较低，空温式气化器出口的天然气温度低于
5
℃时，需在空温式气化器出
口串联水浴式加热器
，对气化后的天然气进行加热。
3.
LNG
的储存
①
储罐容积的确定
储罐的总容积通常按
3
～
7d
高峰
月平均日用气量来确定，还应考虑长期供
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气气源厂的数量、
检修时间、
运输周期及用户用气波动等因素，
工业用气量要根
据用气设备性质及生产的具体要求确定。
若只
有一个气源厂，
则储罐的总容积应
考虑在气源厂检修期间能保证
正常供气。
②
LNG
的储存方式
< br>储罐是
LNG
气化站的主要设备，直接影响气化站的正常
生产，也占有较大
的造价比例。
按结构形式可分为地下储罐、<
/p>
地上金属储罐和金属预应力混凝土储
罐
[
2]
。对于
LNG
储罐，现有真空粉末
绝热型储罐、正压堆积绝热型储罐和高真
空层绝热型储罐，
中、
小型气化站一般选用真空粉末绝热型低温储罐。
储罐分内、
外两层，夹层填充珠光砂并抽真空，减小外界热量传入，保证罐内
L
NG
日气化
率低于
0.3%[3]
。
4.
LNG
的气化
气化装置是气化站向外
界供气的主要装置，
设计中我们通常采用空温式气化
器，其气化
能力宜为用气城镇高峰小时计算流量的
I.3
～
1.5
倍，不少于
2
台，
并且应有
1
台备用。
当环境温度较低时，
空温式气化器出口天然气温度低于
5
℃
时，
应将出口天然气进行二次加热，
以保证整个供气的正常运行。
一般天然气加
热器采用水浴式加热器。
5. BOG
与
EAG(
安全放散气体
)
的处
BOG
主要来源
于
LNG
槽车回气和储罐每天
0.3%
的自然气化。现在常用的
槽车容积为
4
0m3
，回收
BOG
的时间按照
30min
计算，卸完
LNG
的槽车内气
相压力约为
0.55MPa
，
根据末端天然气压力的不同，
回收
< br>BOG
后槽车内的压力
也不同，一般可以按照
0.2MPa
计算。回收槽车回气需要
BOG
加热器流量为
280m3/h
，加
LNG
储罐的自然蒸发量，则可计算出
BOG<
/p>
加热器流量。
LNG
的
< br>精彩文档
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储存温度为
-163
℃，
< br>即
BOG
的温度约为
-163<
/p>
℃，
为保证设备的安全，
要将
BOG
加热到
15
℃。根
据流量和温度可以确定
BOG
加热器的规格。回收的
BOG
经过
调压、计量、加臭后可以直接进入管网
，如果用户用气非连续则需要设置
BOG
储罐进行储存。
EAG
主要是在设备或管道超压时排放。当
LNG
气化为气体天然气时，天然
气比
常温空气轻时的临界温度为
-110
℃。
为防止
EAG
在放散时聚集，
则需将
EAG
加热至高于
-110
℃后放散。容积为
100m3
的
< br>LNG
储罐选择
500m3/h
的
EAG
加热器，最大量放散时出口温度不会低于
-15
℃。
3
.
LNG
气化站的主要工艺设备简介
3.1
LNG
储罐
3.1.1
LNG
储罐结构形式
LNG
储罐按结构形式可分为地下储
罐、地上金属储罐和金属／预应力混凝土储
罐
3
类。地上
LNG
储罐又分为金属子母储罐和金属单罐<
/p>
2
种。金属子母储罐是
由
3
只以上子罐并列组装在一个大型母罐
(
即外罐
)
之中，
子罐通常为
立式圆筒形，
母罐为立式平底拱盖圆筒形。子母罐多用于天然气液化工厂。城市
LNG
气化站
的储罐通常采用立式双层金属单罐
，
其内部结构类似于直立的暖瓶，
内罐支撑于
< br>外罐上，内外罐之间是真空粉末绝热层。储罐容积有
50
m
3
。和
100 m
< br>3
。，多
采用
100
m
3
储罐。
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对于
100
m
3
。立式储罐，其内罐内径为
3
000mm
，外罐内径为
3 200
mm
，
罐体加支座总高度为
17
100 mm
，储罐几何容积为
105
．
28
m
3
。
3.1.2
设计压力与计算压力的确定
目前绝大部分
100 m
3
。立式
LNG
储罐的最高工作压力为
O
．
8
MPa
。按照
GB
150
《钢制压力容器》的规定，当储罐的最高工作压力为
0
．
8 MPa
时，可取设
计压力为
0
．
84 MPa
。储罐的充装系数为
0
．
95
，内罐充装
LNG
后的液柱净压
力为
0
．
062
MPa
，内外罐之间绝对压力为
5 Pa
，则内罐的计算压力为
1
．
01
MPa
。
外罐的主要作用是以吊挂式或支撑式固定内罐与绝热材料，<
/p>
同时与内罐形成高真
空绝热层。
作用在外
罐上的荷载主要为内罐和介质的重力荷载以及绝热层的真空
负压。所以外罐为外压容器，
设计压力为一
0
．
1
MPa
。
3.1.3LNG
储罐的选材
正常操作时
LNG
储罐的工作温度为一
162
．
3
℃，第一次投用前要用一
196
℃
的液氮对储罐进行预冷，
则储罐的设计温
度为一
196
℃。
内罐既要承受介质的
工
作压力，又要承受
LNG
的低温，要
求内罐材料必须具有良好的低温综合机械性
能，
尤其要具有良好
的低温韧性，
因此内罐材料采用
0Crl8Ni9
，
相当于
ASME(
美
国机械工程师协会
)
标准的
304
。
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