LNG基础知识资料介绍

\\\\岗前培训教案一、根底学问(一)、自然气定义：自然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用，在不同地质条件下生成、转移，在确定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。自然气是一种混和物，C2～C5饱和烷烃、微量的氦、二氧化碳及硫化氢等。我们寻常所说的自然气是指自然隐蔽于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要成分烷烃，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气及微量的惰性气体。在自然气的组成并非固定不变，不仅不同地区油、气田中采出的自然气组成差异很大，甚至同一油、气藏的不同生产井采出的自然气组成也会有很大的区分。1、依据化学组成的不同分类90%以上的自然气。湿性自然气：除主要含甲烷外，还有较多的乙烷、丙烷、丁烷等气体。2、依据自然气的来源分类纯自然气：气藏中通过采气井开采出来的自然气称为气井气。这种气体属于干性气体，主要成分是甲烷。油田伴生气：系指在油藏中与原油呈平衡接触的气体，包括游离气和溶解在原油中的溶解气两种。油田气是与石油开采时与原油一起打出，气油比〔m3/t〕一般在20-500范围%的乙烷、丙烷、丁烷和高碳烷烃。凝析气田气：是含有简洁液化的丙烷和丁烷成分的富自然气。这种气体通常含有甲烷85%~90%，碳三到碳五约2%~5%。可承受压缩法、吸附法或低温分别法，将后者分别出去制液化石油气。矿井气口从井下煤层抽出的矿井气，习惯称为矿井瓦斯气。另外一种分类法：伴生气、非伴生气。伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气；非伴生气包括纯气田自然气和凝析气田自然气两种。〔二〕自然气的储运〔自然气应用分类〕自然气是以气态燃用，但储运方式有管输自然气、压缩自然气、液化自然气等多种形式。另外，目前还在进展自然气水合物。压缩自然气〔CNG〕压缩自然气〔CNG〕是通过压缩机加压的方式，将自然气压缩至容器，增加容器存储体积的自然气运输方式。一般状况下，自然气经过几级压缩，到达20MPa在经减压阀降压使用。在20MPa可以到达276。CNG在生产和利用过程中本钱相对较低，能耗低。但是由于承受笨重的高压气瓶，导致CNG单车运输量比较小，运输本钱高。因此，一般认为该种方式只适合为距离气源地近、用气量小的城市供给燃气。CNGLNG与管道自然气相比要灵敏，由于管道一旦建设好以后，无法依据市场的需要发生转移。液化自然气〔LNG〕当自然气在大气压下，冷却至约-162为GG体积约为同量气态自然气体积的5，密度在450kg/m3左右。可见液化自然气具有较大的气液比，便于运输。另外，由于LNG的燃点及爆炸极限高于汽油，所以不易发生爆炸，安全性能好。LNG〔气化站〕的建设。液化和再气化工厂的经济可行性由年产量和最高供气量打算。由于LNG所以低温液体，其生产、储运及利用过程中都需要相应的液化、保温存气化设备，投资额高。这种运输形式只有在规模进展较大时才具有合理的经济性能。管输自然气〔PNG〕 pipingnaturalgas管输自然气是通过管道直接将自然气输运到用户点的一种运输方式，主要针对气源地用户或与气源地通过陆地相连的国家之间自然气管道运送。管道长度对于PNG方式有确定要求。对于距离气源地较远的地区，只有当用气量较大时才会具有较好经济性。由于海底管道的建筑和维护费用高，当自然气的海上运输距离较长时，将会倾向于承受LNG船运输。LNGPNG气化工厂。管道根本建设投资是影响工程经济可行性的主要打算因素。根本建设投资额随着管线距离、管线走向、地理环境和负荷系数的变化而变化。自然气井口价格也对 工程的经济可行性有较大影响。当自然气的进口价格确定时，运输距离是打算其贸易方式的主要因素。假设输送距离高于临界点，LNG工程将更加可行。据英国BP公司供给数据，管道自然气和液化自然气运输本钱运输距离的临界值大致在4000～5000公里间。其他技术除了上述三种已经成熟的自然气存储技术，各国还在乐观探寻其他更经济有效方式。其中包括自然气水合物〔NGH，NaturalGasHydrate，简称GasHydrate〕和吸附自然气〔ANG，AdsorptionNaturalGas〕等。〔三、LNGLNG(LiquefiedNaturalGas原料经过脱水、脱硫、去除杂质及重烃类等净化处理，在常压〔大气压〕-162℃时，自然气由气态转变成低温液体混合物，称为液化自然气。LNG是一种清洁、高效的能源。由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供给多元化、保障能源安全，而出口LNG入、促进国民经济进展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的热点。1、LNGLNG的主要成份为甲烷，化学分子式为CH4，分子量为16，C2H6C3H8N2组成。温度是-186℃0.1MPa-166～-157℃。还是蒸气压力函数，变化梯度为1.25×10-4℃／Pa。一般商业LNG甲烷体积含量高达92％～98%，所以LNG沸点主要取决于甲烷，纯甲烷的沸点 -162.15℃。临界温度为-83℃，必需承受低温手段才能实现液化。4〕着火点即燃点，取决于组分，随重烃含量的增加而降低。650℃。密度主要取决于LNG的组分，通常为430～470kg／m3。甲烷含量越高，密度越小；还是温度的函数，变化梯1.35kg／(m3·℃)。密度可直接测量，一般通过气体色谱仪分析的组分计算。气化后0℃密度约为：0.715kg/m3,20℃密度约为：0.6642kg/m3。相对密度为0.47-0.55，只有空气的一半左右。热值取决于组分，气态热值为9100Kcal/m3，液态热值12023-15400Kcal/kg。14.19LNG值为37.62MJ/m3155%。ASTM：130〔争论法。无色、无味、无毒且无腐蚀性。1/625。11)气态与空气的相对密度为0.55,液化自然气的重量仅为45%左右12〕燃烧温度：燃烧范围为6%-13%〔体积百分比〕一般为1850-2540℃，作为工业焊割气，加增效剂后火焰温度可3120-3315℃，与乙炔相当。13〕燃烧速度：自然气最高燃烧速度只有0.3m/s。火焰在可燃气体混合物中的传递速度，也称为点燃速度或火焰传播速度。14〕压缩系数：一般0.740～0.820。2、LNG与其他燃料相比，自然气具有能在空气中快速集中〔在常温常压下密度仅为空气的%、可燃范围窄〔在空气中15%时，由于氧气量缺乏而不能燃烧、热值高〔是人工管道煤气的2.5倍、燃烧过程中产生有害物质〔主要是氮化物、一氧化碳、可吸入悬浮微粒等〕少、温室效应低〔假设将自然气的温因此，LNG经济、高效等特点，分别介绍如下：1、安全：LNG0.5-1MPa,而LPG为0.8-1.8MPa，CNG为20MPa高压存储；LNG的燃点比较高，LNG燃点高于0G为670℃；的55%左右，泄漏后挥发较快，不简洁积聚。而LPG的爆2.4～9.5%，且气化后密度大于空气，泄漏后不易挥发；汽油爆炸极限为1.0～7.6%，柴油爆炸极限为0.5～4.1%。由此可见，LNG汽车比LPG、CNG、汽油、柴油汽车更安全牢靠。2、环保：组分纯，排放性能好，有利于削减污染，保护环CNG烧后生成二氧化碳和水，燃烧完全，因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。与燃油车相比，LNG汽车的有害排85%左右，被称为真正的环保汽车。3、经济：投资少，经济性.LNG作为优质的车用燃料，与汽油相比，自然气抗爆性能好，辛烷值高达130，可增大发动机的压缩比，充分发挥其热值，增加动力性。而且 LNG成分稳定，燃气装置简洁调试，发动机性能稳定LNG不含有硫化物、水分等腐蚀性物质，发动机和装置的寿命较长。燃料费用低目前G重卡比柴油重卡可节约燃料费LNG公交车比柴油客车节约燃料费35%且LNG价格相对稳定，LNG汽车修理费比汽柴油机汽车修理费用少故障率低。成品油价格随国际油价的不断上涨将会不断攀升，更加凸显了使用LNG的经济性。4、高效：液化自然气占用空间远小于自然气。在不适合发展地下储存设施的地理条件下，液化自然气为高需求的自然气储存供给了时机。625立方米的自然气能够转换成一立方米的液化自然气。利用特别设计的储罐能够实现液化自然气的长途运输，储存、运输便利，可以实现自然气进口，利于我国自然气供给的扩大化和多样化。LNG储存效率高，占地10立方米的LNG储存量就可供1万户居民1天的LNGLNGLNG车用储罐装载的自然气是CNG储气瓶的2.5倍。目前国外大型LNG货车一次加气可连续行驶1000～1300km，格外适合长途运输的需要。国内410升钢瓶加气一次在市区可连续行驶约400km，在高速大路加气一次可连续行驶约700KmLNG便于经济牢靠地远距离运输，建设LNG汽车加气站不受自然气管网的制约。在陆上，通常用20～50m3(相当于12023～30000Nm3自然气)的汽车槽车象运输汽油，柴油那样将LNG远送到LNG汽车加气站，也可依据需要用火车槽车。在12～13万m3的LNG3、LNG〔1〕作代用汽车燃料使用。承受LNG作为汽车发动机燃料，发动机仅需作适当变动，运行不仅安全牢靠，而且噪声低污染小，特别是在排放法规日益严格的今日，以LNG作为燃料的汽车，排气明显改善。据资料报道：与压缩自然气〔CNG〕比较，在一样的行程和运行时间条件下，对于中型和中重型车辆而言，LNG汽车燃料本钱要低20%，重量要轻2/3，同时，供燃系统装置的本钱也至少低2/3。可以证明，将自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方法。安全、便利、快捷、污染小的特点。LNG4〕作为工业气体燃料，用于玻壳厂，工艺玻璃厂等。解决遥远地区的能源供给和能源回收问题自然气管网调峰和事故调峰LNG4、LNGLNG的生产工艺一般分以下三种：一是阶式混和制冷工LNG工厂主要设备有压缩机、膨胀机、换热器、分别器、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。500～800LNG是比较抱负的方式。槽车罐体承受双壁真空粉未绝热，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产品承受深冷液体储罐储存，液体储罐为双壁真空粉未绝热，LNG的日蒸发率可把握在0.46%之内，储存周4LNG①储罐容积确实定储罐的总容积通常按3～7d顶峰月平均日用气量来确定，还应考虑长期供气气源厂的数量、检修时间、运输周期及用户用气波动等因素，工业用气量要依据用气设备性质及生产的具体要求确定。假设只有一个气源厂，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。②LNGLNG地上金属储罐和金属预应力混凝土储罐。对于LNG储罐，现有真空粉末绝热型储罐、正压积存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LNG0.3%。液化自然气〔LNG〕是世界上公认的清洁能源之一，主要成份是甲烷，组分中可能含少量的乙烷、丙烷、氮等，能充分燃烧，对大气根本上没有污染。在一个标准大气压下，无色、无味、无毒的物理性质。密度要看其组分，通常密度运输，易于气化等特点。我国的LNG起步晚，能源主要以煤炭为主，自然气利LNG作为一个的能源进展方向，前景宽阔，会快速的进展起来。5、LNG危急辨识—介质担忧全状态1、低温深冷性a、材料脆性破坏：低温条件可使所接触的一般材料变脆、管道产生脆性断裂或者冷收缩，并引起其他危害。特别是对LNG储罐，LNG泄漏可能会引起外罐脆裂或变形，导致真空失效，绝热破坏。耐低温需求：LNG相关设备及管材有耐低温需求。b、对人的影响：体温过低——10℃以下的低温可导致体温过低的损害。脆弱组织损害——暴露时间很短，会损害一些〔如眼睛。低温灼伤——LNG直接接触皮肤可造成类似烫伤的起疱灼伤,泄露气体也能导致低温灼伤。皮肤撕裂性损害——直接接触LNG会粘住皮肉，拉开时会撕裂皮肤。冷蒸气云造成冷麻醉——LNG及其蒸发气的微量泄露可形成冷蒸气云，对人员造成冷麻醉损害。短时间可引起呼吸不适。较长时间处于极冷环境中，吸入低温的LNG蒸汽，会对呼吸道及其肺部形成损伤。同时，冷蒸气云与空气中的水分形成云雾，可使作业区可视性变差。冻伤——严峻或长时间暴露于严寒蒸气〔气体〕中能引起冻伤、全身冻伤〔冻僵，体温降至6℃亡。局部苦痛常常给出冻伤的警示，但有时会感觉不到疼痛。2、蒸发性LNGLNG液相平衡状态，任何热量渗漏到罐中，都会导致确定量的LNG中，各组分发生不同程度的蒸发，结果使LNG的组成和密度发生变化的过程称为老化(Weathering)。LNG增加储存压力都可以降低LNG气化率。当压力在100～a3的G产生大约气体。隔热保冷储存：LNG系统的隔热保冷材料应满足导热系数小、密度低、抗冻性强的特点。一般而言，其隔热保冷LNG0.2%的要求。3、分层LNGLNG发生分层。分层的缘由往往包括以下几种：①充装的LNG因产地不同、组分不同而密度不同；LNGLNG4、翻滚①LNG分层后，当上下两层液体的密度接近相等时，就会突然快速混合，下层被抑制蒸发的液体将在短时间内大量蒸发汽化，导致翻滚现象；②底部液体由于漏热而形成过热，在确定条件下快速到达外表并产生大量蒸气，导致翻滚现象；5、超压爆炸①热蒸发及蒸发引起的液体受热膨胀〔热膨胀〕导致系统超压；②翻滚现象导致储罐超压。在安全泄压装置故障或泄放力气缺乏时，储罐或管道会发生超压事故。6、蒸气爆炸即沸腾液体膨胀蒸气爆炸。它是指密闭体系中的过热液体在体系发生突然泄压时快速汽化，使容器内压力骤升而引起爆炸。7、溢出、泄漏与集中①LNG具有较强的挥发性，当LNG初LNGLNG温度，其密度大于空气密度。②随着蒸发气不断从四周吸热升温，蒸发速率将快速衰减至一个固定的值〔该值取决与地面的热性质和四周空气供热状况。③蒸发气密度将逐步变小，并沿地面形成一个层流。④温度高于-107从环境中吸取热量渐渐上升和集中，同时将四周的环境空气冷却至露点以下，形成一个可见的云团。这可作为蒸发气移动方向的指南，也可作为蒸发气-空气混合物可燃性的指示。8、冷爆炸在LNG泄漏遇到水的状况下，例如集液池中的雨水，水与LNG之间的热传递速率格外高，LNG将猛烈地沸腾并伴随很大的响声，进而喷出水雾，导致LNG蒸气爆炸，即所谓LNG所发生的现象。因此，应定期排放集液池中的雨水。9、燃烧爆炸LNG0.1MPa与-162℃的低温条件下，其燃烧范围为6％～13％(体积百分比)，爆炸极限为5%～15％(体积百分比)。爆炸下限为4.6%，爆炸14.57%。LNG发生火灾时推举使用干粉灭火器。10、窒息2118％时，会引起人的窒息。1025-30%时，可使人产生头痛、头晕、留意力不集中、呼吸和心跳加速、精细动作障碍等病症30LNGLNG消逝。11、触电站区内，因工作需要而使用一些电器，假设这些设备保护接地不好或者失效，可能导致设备带电，不但会引发燃烧和爆炸，也会引起操作人员的接触触电。LNG加气站工艺流程设计LNG加气站的工艺流程分为：卸车流程、调压流程、加气流程、卸压流程。卸车流程：由LNG低温泵将LNG槽车内LNC卸至LNG储罐。加气流程：储罐内LNG由LNG低温泵抽出，通过加气机向汽车加气。调压流程：卸车完毕后，用LNG低温泵从储罐内抽出局部LNG通过LNG力时停顿气化。卸压流程：当储罐压力上升至确定值时，需手动排空储罐内自然气气体，使其压力下降到稳定值。卸车流程卸车模式用来实现从LNG运输槽车将LNG卸车到LNG储槽，操作程序如下:LNG槽车司机将槽车停到卸车平台，顶好三角木，并将槽车的接地线与加气站的连接在一起。槽车液相、气相和增压液相接口分别和加气站卸车台相对应的液相、气相和增压液相接口用波浪软管相连接。首先，吹扫软管。翻开槽车气相排放阀，气体平衡后关闭，翻开三跟波浪软管相对应的手动放空阀排近其内气体后再关闭，重复3次。待机模式下翻开阀V09/27，槽车和储槽压力平衡后关闭V09/27，翻开V03/23/26，进展卸车模式卸车〔也可先对槽车进展增压，之后再用泵卸车。2)加气流程加气模式是LNG加气站的正常工作模式。售气机的把握系统位于售气机上。加液软管设计有拉断保护，当软管被加液车辆拉力售气机时，拉断保护启作用，关闭加液阀。在把握面板上点击“加气模式”按钮进入加气监控画面。加液车辆到加气岛后，确保停好，顶好三角木，把车用瓶的接地与V05/06后对车载瓶加气口进展吹扫后连接好加气枪并按开头按钮〔假设车载气瓶压力过高，先用回气枪回气使其瓶内压力下8左右G通过阀5进入G泵启动后，输送LNG经流量计、GV05、V45进入LNG加气枪，从而实现LNG售气机的售气，加气完毕后再对车载瓶加气口进展吹扫，取走接地线、三角木后请驾驶员确认加气量并签字完毕加气流程，此段时间大约需要4分钟。当连续加液时，以后车辆假设连续加气，预冷操作可以免做。调压流程调压模式用来提高LNG储罐内的LNG饱和压力和温度。系统开头调压。LNG由LNG储罐底部阀门V05通过气动阀门GV04进入增压汽化器，加压后通过阀V09返回到LNG储罐。这样循环从环境中吸取热量，直至LNG液体到达设定值。注意:当LNG压完毕后，系统自动切换到停机待用状态。卸压流程当储罐压力过高到达1.1Mpa时，需手动翻开储罐手动排空阀将储罐内自然气排出以降低储罐压力，当压力下降到1.0Mpa时停顿排空。LNG加气站设备简介1)LNG储罐本系统使用的是卧式低温储罐，LNG储罐是作为一种低温绝热压力容器，设计有双层〔真空〕构造。内胆用来储存低温液态的LNG，在其外壁缠有多层绝热材料，具有超强的隔热性能，同时夹套〔两层容器之间的空间〕被抽成高真空，共同形成良好的绝热系统。外壳和支撑系统的设计能够承受运输车辆在行驶时所产生的相关外力。2)气化器分为两个局部：增压局部和加热局部。本系统已经将两局部集成为一个整体，安装于储罐下方。增压局部用来提高储罐和卸液槽车的压力的。加热局部用来提高安全阀排放或手动排放出的低温气体或液体的温度，经过管道阻火器后放散在大气中，避开低温的气体或液体对人员或设备造成损害。加气机加气机把握系统主要任务是完成对车载气瓶的加气，在加气过程中完成对管路、流量计中的残存气体的排空和预冷把握；发出对低温泵的启停、调压的把握的命令信号；完成对加气量的准确计量、显示、结算；完成对各种运行参数的采集、显示、把握，同时具有对加气量、计量方式等的设定及与站控系统的通讯等功能。低温泵LNG耐低温(-162℃)，又要求设备的牢靠性高。为了保证设备的使用寿命和生产安全，一般均使用国外进口的低温潜液泵。5〕安全此局部涉及必要的低温设备防护。LNG瓶操作过程中潜在危害主要来自其物理性质：第一，LNG在环境大气压下具有极低的温度：-162℃；其次，具有很大的气液体积比，假设减压措施不当，将导致压力快速上升。LNG的气液体积比大致为：625：1；第三，自然气是窒息性气体；第四，自然气是易燃性气体。安全防护必备常识在有LNG的现场内工作时，需具有如下安全常识：¨使LNG设备远离火焰或电火花；¨在LNG设备修理、充装、存储的地区不允许烟火进入；¨在有LNG的地区工作时需戴护目镜、脸罩、绝热手套；¨在拆卸储罐根部阀门等零件修理时需给LNG储罐排空、卸压、置换；¨全部进入生产现场人员均应穿能防火和防静电的工作服及工作鞋；¨操作人员应培训上岗；¨安全阀的出口均应连接入安全外部排泄系统。¨保护眼睛和暴露的皮肤;¨保持设备所在地区通风良好;¨在修理或保养设备时确保系统已泄压;¨远离易燃品或电火花;¨电气局部及仪表局部不能进水；¨全部电气设备都应符合危急区域防暴等级的要求；¨在有LNG的区域内，不能使用明火或任何未经允许的电气及通讯设备，例如手机和无线电播送放射机。接地系统整套设备管道系统及电气系统应确保导电率，并确保接地，且接地电阻不大于10Ω，主要设备〔如撬体〕要直接和为电气系统要求有良好的接地系统，信号等传输才不至于受到干扰。站内安全生产及安全治理能够为人们普遍承受的状态。泛指没有危急、不出事故的状态。1、做好危急有害因素及危急源辨识危急辨识的过程实际上就是系统安全分析的过程。只有找出可能存在的危急危害，才能有助于实行相应的防护