液化天然气技术



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1、v1、什么是液化天然气?v 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)。天然气在液化过程中进一步得到净化,甲烷纯度更高,不含二氧化碳,硫化物,无色、无味、无毒且无腐蚀性。液化天然气的体积约为同量气态天然气体积的1/600,大大方便存储和运输。液化天然气比水轻,重量仅为同体积水的45%。vLNG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。临界温度为-82.3,临界压力为45.8kg/cm2。沸点为-162.5,熔点为-182,着火点为650。液态密度
2、为0.425T/m3,气态密度为0.718kg/Nm3气态热值9100Kcal/m3,液态热值12000Kcal/kg爆炸范围:上限为15%,下限为5%。华白指数(W)44.94MJ/Nm3。燃烧势(CP)45.18。 vLNG的优点表现在以下几个方面v(1)安全可靠 LNG的燃点比汽油高230,比柴油更高;LNG爆炸极限比汽油高2.5-4.7倍;LNG相对密度为0.47左右,汽油为0.7左右,比空气轻,即使稍有泄漏,也将迅速挥发扩散,不至于自燃爆炸或形成遇火爆炸的极限浓度。因此,LNG是一种安全的能源。v(2)清洁环保 根据取样分析对比,LNG作为汽车燃料 ,比汽油、柴油的综合排放量降低85
3、%左右,其中CO排放减少97%,HC减少70-80%,vNOX减少30-40%,CO2减少90%,微粒排放减少40%,噪音减少40%,而且无铅、苯等致癌物质,基本不含硫化物,环保性能非常优越。因此,LNG是一种洁净的能源。v(3)经济高效 LNG液化后体积大约缩小为气态天然气的1/625,其储存成本大约是气态天然气的1/7-1/6,投资省、占地少、储存效率高。此外,LNG携带的冷量可以部分回收利用。v(4)灵活方便 不仅比地下输气管道节省投资,而且方便可靠、风险性小、适应性强。v由于LNG有利于生态环境保护,尤其是在工业中心和人口稠密地区,使用LNG更具优越性,目前世界上环保先进的国家都在推广
4、使用LNG。v(1)解决边远地区的能源供应 LNG可以通过地面或水上运输工具运输到远离天然气田的边远能源消费地,取代地下远距离管道输送,节省大量管线及站场建设的投资。v(2)解决边远气田的开发或天然气回收 ,v(3)利用LNG作天然气调峰。v(4)LNG冷量的回收 LNG在常温下携带有大约836J/kg的冷量,这些冷量可以回收,回收率在50%以上。v(5)用作燃料 家庭、工厂发电、各种运输车辆等。v(6)化工原料。v1、储罐内涡旋产生的原因及后果v在出现液体温度或密度分层的低温容器中,底部液体由于漏热而形成过热,在一定条件下迅速到达表面并产生大量蒸汽的过程。通常出现在多组分液化气体中。v 涡旋
5、易引起储罐内过热的LNG大量蒸发而导致事故的发生。v由于LNG涡旋是由分层引起的,因此防止分层就可以防止涡旋:v(1)不同产地、不同气源的LNG分开储存,这样可以避免因密度差而引起的分层;v(2)密度相近时,宜选择底部充注;v(3)轻质充入重质选择底部充注;v(4)重质充入轻质选择顶部充注;v(5)用泵将液体从底至顶循环;v(6)保持LNG的含氮量低于1%。v(1)强度要求 储罐材料应具有满足常温至-162温度范围内的强度要求,且罐体应当在各种情况下无渗漏、无破损。v(2)耐低温深冷性能要求 与LNG储罐相关的设备或设施包括储罐、管道,阀门管件等必须具备可靠的耐低温深冷性能。v(3)绝热性能要
6、求 储罐材料应具有良好的绝热保冷性能,绝热材料必须是热的不良导体和良好的稳定性,在-162温度下部发生脆裂。v(4)施工质量要求高,能确保储罐的安全。v(1)储罐安全措施 在储罐液相管上设紧急切断阀,以便在装置发生意外时切断储罐与外界的连通,防止储罐内的LNG泄漏。储罐内罐设置安全阀,外罐设泄压设施。v(2)管道安全措施 在液相管道的两个切断阀之间设置安全阀,一旦两个切断阀关闭,管道内的液体气化时,安全阀自动起跳,以防超压造成事故。气相总管上设置紧急放空装置,一旦有误操作或设备超压,安全阀自动起跳,以保护设备及管路安全。v(3)泄漏处置措施 设置围堰(防护墙、防护提)v(4)安全放散。v目前,
7、我国LNG储存的设备主要有真空绝热和普通堆积绝热储罐两种。前者容积较小一般小于150m3,最常使用的是50m3和100m3储罐真空绝热储罐。内罐材料为0Cr18Ni9,外罐材料16MnR。夹层充填珠光砂并抽真空。盐田港采用的是高真空多层缠绕式绝热形式,技术比前者更先进一步。v1、LNG管道绝热材料的种类v(1)改性聚氨酯泡沫塑料PUH、PUB;v(2)水发泡玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料PEF;v(3)真空夹套型绝热结构。v2、管道预冷前的准备工作v(1)检查所有阀门确认处于关闭状态;v(2)确认放空系统盲板已经拆除,放空系统畅通;v(3)打开所有安全阀根部阀、降压调节阀前后阀以及储罐气相放空根部