适用于城市燃气工程技术专业 主讲：易芹如 2014年8月天然气压缩与液化技术说课天然气压缩与液化技术说课说课内容说课内容5 5、教学设计、教学设计1 1、课程基本信息、课程基本信息2 2、课程定位、课程定位3 3、课程目标、课程目标4 4、学情分析、学情分析 6 6、教学方法、教学方法 7 7、考核方式、考核方式课程名称天然气压缩与液化技术适用专业城市燃气工程技术适用班级2013263120132631课程性质选修课课程类型A A类（理论）学时4040一、课程基本信息城市燃气工程技术专业限选城市燃气工程技术专业限选课课先修课程：先修课程： 机械基础机械基础 泵与压缩机泵与压缩机油气储运工艺设备油气储运工艺设备储运仪表及自动化储运仪表及自动化油气储运安全技术与管理油气储运安全技术与管理天然气压缩与液化技术天然气压缩与液化技术后修课程：后修课程： 输气工考证输气工考证 顶岗实习顶岗实习二、课程定位相关企业招聘调查结果：相关企业招聘调查结果：cng、lng是新兴的天然气产业链，人才需求旺盛，是新兴的天然气产业链，人才需求旺盛，主要单位有主要单位有cng、lng加气站、加气站、lng接收站、接收站、cng、lng储配站、储配站、cng、lng设备厂等设备厂等LNG工业链天然气预处理、液化、储存、运输、接收站、汽化天然气预处理、液化、储存、运输、接收站、汽化认知目标认知目标识记：识记：天然气液化流程、液化装置，cng、lng的储运，lng的汽化与利用。理解：理解：各环节应实现的功能、各环节内需要配置设备1.能能识读典型天然气液化流程图、lng接收终端工艺流程和lng汽化流程图，cng、lng加气站流程图。2.能能识别cng、lng各环节的工艺设备，会会各工艺设备启停及保养维护作业，会会各工艺附件的保养工作。3.能能有效掌握cng、lng消防技术及安全管理技能。有较强的综合素质，有较强的综合素质，能胜任能胜任cng、lng企企业与本专业相关的业与本专业相关的岗位工作岗位工作能力目标能力目标素质目标素质目标 三、课程目标学生现状分析学生现状分析学生现状分析学生现状分析1 已学习部分专业知识，对天然气行业有一定的了解 通过相关课程、企业参观，对天然气性质与初步处理有一定的认识 对本门课程核心内容天然气压缩与液化技术知识空白指导学生学习方法指导学生学习方法指导学生学习方法指导学生学习方法02 设定工作情境，以工作情境引入学习，以工作过程贯穿整个学习过程，增强对专业、课程和岗位的认同感。 以生活常识为着手点深化学习知识的深度，使学习浅显 易懂。 淡化理论，着眼于学生的基本技能训练，立足于学生工作能力和解决实际问题能力的提高。四、学情分析四、学情分析主要就业工作岗位cng、lng加气员lng技术员lng销售员lng运营员安全管理员cng、lng设备操作工cng、lng设备维修工学习情境学习内容教学手段重难点学时比例1.天然气液化工艺项目一 制冷原理和方法项目二 天然气液化工艺项目三 液化天然气流程实例项目四 LNG生产主要设备多媒体+实训难点8/402.液化天然气的储运项目一 LNG储存技术项目二 LNG运输项目三 LNG接收终端工艺项目四 LNG接收终端的主要设备重点12/403.lng的汽化与利用项目一CNG加气站项目二 LNG汽化站与加气站项目三 LNG的冷能利用原理及分析项目四 LNG的冷能利用方法重点12/404.Lng安全技术项目一 LNG安全特性项目二 LNG的相关规范标准项目三 LNG液化装置安全管理项目四 LNG运输的安全管理项目五 LNG储存的安全管理项目六 LNG汽化站安全管理项目七 LNG工程的安全评价项目八 LNG工程的消防多媒体+实例难点8/40五、教学设计五、教学设计1、直观演示、直观演示2、现场教学、现场教学利用图片的投影等手段进行直观演示，激发学生的利用图片的投影等手段进行直观演示，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握通过实训，在实际生产现场进行教学，加深学生对通过实训，在实际生产现场进行教学，加深学生对cng、lng加气站加气站实体的认知与各区域的了解。以及实际工作上岗演练。实体的认知与各区域的了解。以及实际工作上岗演练。六、教学方法4、任务驱动法、任务驱动法将每节课的新知识点设计成学生感兴趣的知识任务，让学生将每节课的新知识点设计成学生感兴趣的知识任务，让学生带着任务去学习，娱乐学习相结合，明确了学习目的，达到带着任务去学习，娱乐学习相结合，明确了学习目的，达到工学结合的要求。工学结合的要求。3、集体讨论、集体讨论针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神。使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神。 过程考核过程考核 （20%）素质考评素质考评，到到课率及听课情课率及听课情况，作业完成况，作业完成情况情况 期末考核期末考核 （50%） 选择，填空，选择，填空， 计算，简答，计算，简答， 论述论述七、考核方式 实训考核实训考核（30%）实训成绩，课实训成绩，课题完成成绩题完成成绩请各位老师批评指正！ 绪绪 论论 天然气为三大能源支柱之一，从天然气为三大能源支柱之一，从20102010到到20502050年，世界能源需求将增加年，世界能源需求将增加60%60%，但煤，但煤炭和石油消费将处于逐步下降趋势，到炭和石油消费将处于逐步下降趋势，到20402040年天然气的比例将与石油持平，到年天然气的比例将与石油持平，到20502050年将年将超过石油，成为世界第一能源。超过石油，成为世界第一能源。 国内天然气现状国内天然气现状 短期内，国产天然气仍然不足，缺口由进口气弥补。短期内，国产天然气仍然不足，缺口由进口气弥补。短期之内，国产天然气抽采能力无法与需求快速增长相匹配。短期之内，国产天然气抽采能力无法与需求快速增长相匹配。根据国家天然气根据国家天然气“十二五十二五”规划，规划，2015年我国天然气产量可年我国天然气产量可以达到以达到1700亿立方米，与此同时天然气供需缺口也将上升至亿立方米，与此同时天然气供需缺口也将上升至900亿立方米，相当于对外依存度亿立方米，相当于对外依存度35%。图表1：中国天然气产销量差距（10亿立方米）图表2：天然气对外依存度变化趋势（10亿立方米） 非常规天然气以其巨大的资源储量，可以作为解决非常规天然气以其巨大的资源储量，可以作为解决能源安全的能源安全的“远水远水”。但是短期来看，仍需要通过进口等。但是短期来看，仍需要通过进口等方式填补。方式填补。 正在运营的天然气进口渠道包括：正在运营的天然气进口渠道包括：霍尔果斯口岸接收的中亚管道天然气和江苏福建等沿海码霍尔果斯口岸接收的中亚管道天然气和江苏福建等沿海码头接收的亚太头接收的亚太LNGLNG。按照标准天然气热值折算，上述项目。按照标准天然气热值折算，上述项目输送能力可达输送能力可达512512亿立方米亿立方米/ /年。年。1 1、液化天然气、液化天然气 liquefied natural gas liquefied natural gas 简称简称 LNGLNG=液化温度：液化温度：-162 -162 ，约，约110K110K=密度：约密度：约426kg/m426kg/m3 3=液化体积比：约液化体积比：约625625（NGNG）:1:1（LNGLNG）=清洁能源清洁能源LNGLNG技术已成为新兴的工业正在迅猛发展。技术已成为新兴的工业正在迅猛发展。= 解决储存、运输解决储存、运输= 调峰：目前世界上调峰：目前世界上100100多座调峰型液化多座调峰型液化 天然气装置天然气装置= 汽车、飞机、船舶等交通工具汽车、飞机、船舶等交通工具液化天然气贮运，有许多独特的优点：液化天然气贮运，有许多独特的优点：= 节节约约风风险险性性管管线线建建设设费费用用，有有效效回回收收远远海海、荒荒漠地区的天然气资源；漠地区的天然气资源；= LNGLNG的的清清洁洁度度高高，已已除除去去许许多多酸酸性性气气体体、重重烃烃、水、汞等组分；水、汞等组分；= 非常适合于用气负荷调节、安全可靠；非常适合于用气负荷调节、安全可靠；= 可使远洋可使远洋LNGLNG贸易成为可能；贸易成为可能；= LNGLNG的的冷冷量量可可以以用用于于冷冷藏藏、冷冷冻冻、低低温温破破碎碎等等领领域，效益明显。域，效益明显。=天然气液化天然气液化：2020世纪初世纪初=第一座工业规模的天然气液化装置：第一座工业规模的天然气液化装置：2020世纪世纪 4040年代年代=第一座第一座LNGLNG工厂工厂：19641964年，阿尔及利亚年，阿尔及利亚=LNGLNG贸易：贸易：19641964年，年，1.21.2万万t LNGt LNG船，英国船，英国=20002000年，全球年，全球LNGLNG贸易量：贸易量：105.5Mt105.5Mt=LNGLNG占全球天然气市场的占全球天然气市场的5.6%5.6%， 天然气出口量的天然气出口量的25.7%25.7%2、LNG工业发展情况工业发展情况v 世界世界LNG贸易迅速扩展贸易迅速扩展世界世界LNG贸易量：贸易量：1970 200104t 1980 300104t 1990 5300104t 2001 1.03108t 2002 1.11108t 2003 约为约为1.26108tLNG占整个天然气贸易量的比例占整个天然气贸易量的比例 1970年年6% 1980年年16% 1990年年24% 2000年年26%全球现有全球现有3个主要的个主要的LNG市场：市场：亚太地区、欧洲和北美亚太地区、欧洲和北美亚亚太太地地区区最最大大的的2个个LNG进进口口国国日日本本和和韩韩国国的的LNG需需求求增增长长将将变变缓缓，中中国国作作为为新新兴兴的的LNG市市场场，其其LNG的的需需求求量量很大，欧洲的很大，欧洲的LNG需求增长也不大。需求增长也不大。由由于于北北美美地地区区的的现现有有天天然然气气田田的的产产量量增增长长缓缓慢慢，并并有有下下降降的的趋趋势势，导导致致LNG的的需需求求量量急急剧剧增增加加，尤尤以以美美国国的的LNG需求增长最为明显。需求增长最为明显。=亚太地区主要进口国亚太地区主要进口国：日本、韩国：日本、韩国 出口国：出口国：印尼、马来西亚印尼、马来西亚=目前竞争焦点：目前竞争焦点：中国、印度中国、印度=LNG价格呈上扬趋势价格呈上扬趋势3、LNG工业链工业链天然气预处理、液化、储存、运输、接收站、汽化天然气预处理、液化、储存、运输、接收站、汽化天然气液化调峰型液化站基本负荷型液化工厂LNG储存管网用户LNG汽车LNG储存LNG船接收站LNG储存汽化站LNG加注站管网用户LNGLNG工业链工业链LNG工业链投资比例：工业链投资比例：=气田建设：占总投资的气田建设：占总投资的1020%=天然气液化：天然气液化：2535%=运输：运输：1525%=LNG接收终端建设：接收终端建设：515%=天然气管网建设与发电应用：天然气管网建设与发电应用：2535%LNG工业链3.1 3.1 液化装置液化装置 基本负荷型基本负荷型 单线液化能力：单线液化能力：2.62.63.4Mt/a3.4Mt/a 全球全球1919座，座，6767条生产线条生产线 以以APCIAPCI流程为主流程为主 调峰型调峰型 液化能力约液化能力约0.1Mt/a0.1Mt/a 主要位于欧洲、北美主要位于欧洲、北美美国：美国：6262座；英国：座；英国：5 5座；加拿大：座；加拿大：3 3座座德国：德国：2 2座座澳大利亚，阿尔及利亚，中国，比利时，澳大利亚，阿尔及利亚，中国，比利时，荷兰：荷兰：1 1座座3.2 LNG3.2 LNG船船 20012001年底共有年底共有128128艘艘LNGLNG船运营中，总运输能力船运营中，总运输能力 约为约为14Mm14Mm3 3 日本、美国等日本、美国等7 7国拥有全球国拥有全球LNGLNG船运能力的船运能力的70%70% 以上以上 目前运输能力超过目前运输能力超过3Mt/a3Mt/a的主要航线：的主要航线：印尼印尼马来西亚马来西亚澳大利亚澳大利亚文莱文莱阿布扎比阿布扎比日本日本印尼印尼马来西亚马来西亚韩国韩国阿尔及利亚阿尔及利亚法国法国比利时比利时西班牙西班牙