滨江LNG应急气源站 学习资料目录：n第一章 LNG基础知识n第二章 LNG的生产、运输和储存n第三章 LNG的发展状况n第四章 滨江LNG应急气源站工艺流程n第五章 LNG设备结构及工作原理n第六章 LNG运行管理及安全保护n第七章 需引起重视的问题及改进意见LNG基础知识n天然气在常压下，当冷却至约-162时，则由气态变 成液态，成为液化天然气（Liquefied Natural Gas，简 称LNG）。LNG是由天然气转变的另一种能源形式。 n天然气是一种混合物，其组分随气田不同而异，主要 成分有甲烷、氮及C2C5的饱和烷烃，另外还有微量 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（约95%以上）和其他烷烃的低温液体 。nLNG的临界温度为-82.3，临界压力为4.58MPan沸点为-162.5，熔点为-182，着火点为650 n液态密度为0.430吨/立方，气态密度为0.688kg/Nm3 （即：1公斤LNG约合1.4方天然气）LNG基础知识n气态热值：8000-10000千卡/立方，液态热值12000千 卡/公斤。 n爆炸极限：5-15% n特性：无色、无味、无毒且无腐蚀性 n体积约为同量气态天然气体积的1/600 n华白数：44.94MJ/Nm3 nBOG气体（Boil Off Gas）：LNG的闪蒸气。槽车、储 罐、低温钢瓶内的 LNG自然吸热气化产生的气体。 BOG经加热后送入市政燃气管网。nEAG气体（安全放散气体）：LNG系统中放散出来的天 然气叫做EAG ，EAG经加热后直接通过放散塔向大气 排放。LNG基础知识nBOG特点：低温（温度约-145 ） 持续不断（设计值为 0.3%） 密度比常温空气重n补充说明：当LNG气化为气态天然气时，其临界浮力温度为-107 。当气态天然气温度高于-107时，气态天然气比空气轻，将从 泄漏处上升飘走。当气态天然气温度低于-107时，气态天然气 比空气重，低温气态天然气会向下积聚，与空气形成可燃性爆炸 物。 n如果不及时排出，将造成储罐压力升高，为此设置了降压调节阀 ，可根据压力自动排出BOG。储罐蒸发的BOG和槽车卸车的BOG，通 过1台BOG加热器加热后进入BOG储罐储存 ，或直接经调压、计量 加臭后送入管网。nEAG特点：低温 密度比常温空气重 n设置1台空温式安全放散气体加热器，放散气体先通过该加热器加 热，使其密度小于空气，然后再引入高空放散。nEAG气源点：相隔阀门之间的低温管道、储罐等超压放散 LNG基础知识nLNG的优点：n（1）LNG体积比同质量的天然气小600多倍，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。对于远洋运输，LNG是唯一的运输 方式。n（2）利用LNG方式是解决沿海,荒漠地区气田开发,，回收边远气田天然 气的有效办法。n（2）LNG存储效率高，占地少，投资省。10立方LNG储存量就可供1万 户居民1天的生活用气。n（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，环保性能好的优点。它可将汽油汽 车尾气中的碳氢化合物减少72%，氮化物减少39%，一氧化碳减少90% ，硫化物将为零。n（4）LNG的汽化潜热高，气化过程中的冷量可回收利用。n（5）由于LNG组分较纯，燃烧完全，燃烧后产生二氧化碳和水，是很好 的清洁燃料，有利于保护环境。n（6）LNG汽化后密度很低，稍有泄漏后容易飘散开来，不致引起爆炸。LNG基础知识nLNG的主要用途：n（1）作为清洁燃料，供城市居民生活使用。n（2）代作为汽车燃料，供LNG汽车发动机燃 料。n（3）作为冷源用于生产速冻食品，以及塑料 、橡胶的低温粉碎、制取干冰等。n（4）作为工业气体燃气，用于各种窑炉、锅 炉等。第二章 LNG的生产、运输和储 存LNG的生产n气田开采出来的天然气，经过脱水、脱 酸性气体和重烃类，然后压缩、膨胀、 液化而成的低温液体。LNG工厂液化流 程按制冷方式分为3种模式：n（1）级联式液化流程n（2）混合制冷剂液化流程n（3）带膨胀机液化流程，包括天然气膨 胀、氮气膨胀、氮-甲烷膨胀等。级联式液化流程 n原料气先后进入原料 分液罐（除液）、过 滤器（脱粒）、脱 CO2塔、分子干燥剂 （脱水），利用丙烷 制冷循环经换热器冷 却，节流降温后进入 分离器气液相分离， 液相返流回收，再换 热冷却、分离，换热 、分离，最后一级冷 却后流入LNG储罐。 分液罐过滤脱CO2干燥三级分 离三级冷 却LNG储 槽天然气混合制冷剂液化流程 n预处理后的天然气进 入冷箱上部冷却，经 重烃分离器气液分离 ，液相回收，气相进 入冷箱下部冷凝和过 冷，最后节流至LNG 储罐。制冷循环采用 的制冷剂是N2和C1- C5的烃类混合物制 冷剂。 冷箱重烃分离器回收LNG储槽制冷 循环带膨胀机液化流程 n高压天然气经换热器 预冷，进入气液分离 器分离掉重烃。分离 器产生的气体一部分 进入膨胀机膨胀降温 ，再进入换热器冷却 后进入LNG储罐。另一 部分气体直接进入换 热器冷却后，经节流 至LNG储罐。 换热 器分离 器膨胀 机换热器LNG 储槽高压天然 气重烃 回收LNG的运输n目前，国内的LNG运输基本上是采取公路运输的方式，主要运 输设备为LNG罐式集装箱和LNG运输槽车。远洋运输采用LNG 运输船。n LNG罐式集装箱：分为40英尺和43英尺两种规格。40英尺罐 式集装箱的LNG有效容积为36立方米/台；43英尺罐式集装箱 的有效容积为40立方米/台(均按照90%充满率)。LNG罐式集装 箱采用特殊的绝热材料包扎，并高真空保温，保温性能非常优 良。 LNG的运输n半挂运输槽车：49立方米的高真空多层 缠绕绝热半挂槽车经济性最高，且保温 性能优良，适合长距离LNG运输，其有 效容积为44立方米。LNG的运输n远洋运输采用LNG运输船：我国首次建造的LNG运输船 是广东LNG一期工程的配套项目，由中远集团、招商局 集团、广东粤电集团等共同投资。该船长292米、宽 43.35米，型深26.25米，航速19.5节，装载天然气量 14.7万立方米，货舱为薄膜型，为LNG运输的主力船型 。 n当今世界LNG运输船的储罐形式有自撑式和薄膜式两种 。球罐型的特点是：独立舱体不容易被伤害，可分开 制造，造船周期短，质量检查容易；液面晃动效应少 ，不受装载限制，充装范围宽；保温材料（可用聚氨 基甲酸酯塑料，聚苯乙烯，酚醛塑料树脂）用量少； 薄膜型的特点是：保温层较薄，相应货物装载量要略 微大些，但保温材料较贵，并且保温采用粘结方式， 施工后不能改动，对质量控制要求严格。 LNG的储存nLNG采用深冷液体储罐储存，液体储罐为双壁 真空粉末绝热，LNG的日蒸发量控制在0.3%以 内。储罐的总容量通常按3-7天高峰月平均日 用气量来确定。n用于低温储罐的保温材料，应满足导热系数小 、密度低、吸湿率与吸水率小、抗冻性强、耐 火好、有一定强度、且环保和便于施工等要求 。大型低温LNG储罐绝热材料大致分为气孔型 、纤维型和气泡型三类。n玻璃纤维毡是补偿罐的收缩量。LNG的储存第三章 LNG的发展状况沈阳西宁银川哈尔滨长春上海合肥武汉南昌杭州台北长沙贵阳南宁广州海口昆明成都靖边重庆大庆拉萨西安兰州北京南京浙江LNG广东LNG浙江LNG福建LNG青岛LNG海南LNG天津大港LNG上海LNG国内LNG的发展历史n中国的LNG产业，经过了一个从无到有，从小到大，走过了一个 曲折的过程。n 上世纪80年代末，中科院在绵阳实验建了一套LNG装置，没有 成功。进入90年代，开封空分与北京焦化厂合作， 建成一套装置 ，生产出50升LNG。n90年代末，上海为了城市燃气调峰，引进了法国索菲公司技术， 建成了10万的LNG工厂。它的气源来自海上气田，产品也不外输 ，只作为城市调峰。n河南中原液化天然气工厂是国内首座商业化运行的LNG工厂，始 建于2000年，2001年9月正式投产运行。采用了比较先进的丙烷 、乙烯复迭制冷工艺，设计日处理量30万方，液化15万方n2004年9月，新疆广汇LNG工厂投产，它利用西北丰富的天然气 ，日产量设计150万，采用混合制冷工艺，是目前国内投产的最 大的LNG工厂国内LNG的发展历史n2007年，江阴、苏州、成都等工厂相继投产，它们都是利用长输 管道的高压能量，进行膨胀制冷。因为工艺的限制，它们的产量 一般不是很大，一般在10万方以下，再高经济效益就不再明显n2008年，泰安深燃和西宁LNG工厂投产，它们也是建在大管线附近 ，采用单一制冷剂氮气膨胀制冷，日产15万方。n2009年，四川达州和内蒙鄂尔多斯项目，以及山西的几个煤层气 液化项目相继建成投产，生产规模基本在日产100万方左右，采用 的混合制冷技术n2010年国内生产能力将达到900亿立方米， 2020年为2400亿立方 米。目前国内已建成了19座天然气液化工厂，正在筹建的有10座 ，二者合计供气能气将超过1000万立方米/天，约计280万吨/年， 远远超过目前全国300多个LNG卫星站的气化市场需求，也显示出 LNG项目发展的强劲势头。 n国家发改委预计，到2020年中国要进口350亿立方米，相当于2500 万吨/年。目前国内已建成和在建的进口LNG接收站项目有12个， 分别如下：广东大鹏、福建莆田、上海洋山港、上海五号沟、广 东珠海、广东揭阳、广东深圳、浙江宁波、江苏如东、河北曹妃 甸、辽宁大连、山东青岛接收站。 杭燃LNG发展目标n目前正在开工建设西部应急气源站（三墩），总储液 规模为4950立方，其中1台4500方常压罐、3台150方 真空粉末罐。东部应急气源站（下沙），总储液规模 为10000立方（常压罐）。滨江小型应急气源站，总储 液规模为200立方，2台100方真空粉末罐。第四章 滨江LNG工艺流程储罐气化 加热系统调压 计量 加臭增压 放空 系统卸车系统城市管网LNG站工艺流程方框图工艺流程方框图滨江LNG应急气源站工艺流程n整个工艺流程可分为：槽车卸液流程、气化加热流程 （含热水循环流程）、调压、计量加臭流程。n卸液流程：LNG由LNG槽车运来，槽车上有3个接口， 分别为液相出液管、气相管、增压液相管，增压液相 管接卸车增压器，由卸车增压器使槽车增压，利用压 差将LNG送入低温储罐储存。储罐进液口设有紧急切 断装置，当液体达到罐容的85%时，发出声光报警； 当液体达到罐容的90%时，发出声光报警并自动关闭 进液紧急切断阀；当液体只有罐容的10%时，也发出 声光报警。 卸液流程气化、加热流程n气化流程：储罐内的LNG通过储罐增压器从出液管自 流进入空温式气化器，在气化器中液态天然气与空气 交换热，发生相变，液态天然气变为气态天然气。气 化器总管上设有温度远传控制系统，当气化后的天然 气温度低于-10时，发出声光报警；当气化后的天然 气温度低于-18时，发出声光报警并自动切换气化器 组。在水浴加热器后总管上也设有温度远传系统，当 天然气温度低于-10时，发出声光报警；当天然气温 度低于-18时，发出声光报警并启动热水炉，通过水 浴加热器加热天然气；当天然气温度高于20时，发 出声光报警并关闭热水炉。常温天然气经调压计量后 进入城市中压管网，供用户用气。n站内BOG发生量最大的为回收槽车卸车后的气相天然 气和储罐卸液后的气相天然气， BOG可通过BOG加热 器加热后，经过计量、加臭后再输入管网使用。 气化、加热流程储罐进、出液流程调压、计量加臭流程n计量加臭流程：LNG经过气化、复热过程后， 变为0.6MPa 、5左右的气态天然气，进入主 调压器，燃气出口压力调节到0.3 MPa，再经 计量加臭后送入市政燃气管网。调压器和流量 计的选型根据设计LNG气化最大流量选择，加 臭机根据流量计流量脉冲信号自动加臭，加臭 剂为四氢塞吩。 n水浴式加热器热源采用热水循环，循环水动力 为离心式热水循环泵。加