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文档简介
LNG工艺及仪表使用情况北京布莱迪工程技术有限公司主要内容第1章:LNG工业概述第2章:LNG的生产—预处理/液化第3章:LNG的储运—储存/运输第4章:LNG的接收—气化附录1:LNG储运工艺中的仪表规范描述附录2:LNG生产工艺中的流量计使用情况
1.1液化天然气LNG
液化天然气liquefiednaturalgas一种在液态状况下的无色流体,主要由甲烷组成,组分可能含有少量乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分。第1章LNG工业概述LNG实例LNG的一般特性a)LNG的温度极低,其沸点在大气压力下约为-160℃,并与其组分有关。b)1个体积的LNG可以转变为约600个体积的气体。c)天然气是易燃的。在大气环境下,与空气混合时,其体积约占5%~15%的情况下就是可燃的。(1)LNG的本身特性储存效率高:
10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。使用安全:
LNG气化后密度很低,只有空气的0.6倍左右,稍有泄漏立即飞散开来,不易引起爆炸。
LNG无毒,泄露后不会对人体造成伤害。为什么需要LNG(2)市场需求日益依赖进口石油,引起能源供应安全及能源工业和市场的改革。沿海省份能源供应限制。(3)环保需求天然气经过深冷,硫成分以固体形式析出、分离,LNG就不含有硫化物,在燃烧前根除了产生SOx的生成源。
与煤相比,LNG不含灰份,NOx的排放量约为煤的19.2%,CO2的排放量约为煤的42%。
与石油相比,NOx的排放量约为石油的10%,CO2的排放量约为石油的25%。数据来源:中山大学-BP液化天然气教育培训及研究中心LNG资料库1914年,戈弗雷﹒卡波特获得美国第一个液化天然气处理和运输的专利。1917年,世界第一个液化天然气工厂在美国西弗吉尼亚建立。2004年,亚洲LNG进口总量达到世界LNG贸易量的73%,欧洲为22%,北美为5%。2004年,LNG生产量的52%来自亚太地区,23%来自非洲,22%来自中东,3%来自美国。到2012年,全世界的天然气液化能力约为4亿吨/年。1.2LNG的历史与现状LNG的时间纵向资料来源:中华天然气全图系列出版物网站:
LNG在中国的发展与布局截至2014年11月12日,全国已建、在建和规划中的小型LNG液化厂和具有液化功能的调峰站总数为323个,接收站42个,卫星站851个。上游气源包括常规天然气、煤层气、焦炉煤气、煤制天然气、页岩气,以及其他非常规天然气。新的液化装置将主要集中出现在内蒙古、陕西、新疆以及山西等天然气、煤层气产区、煤化工基地和中国骨干输气网络的沿线。
中国现有的LNG合同(mtpa,百万吨/年)出口商合同成交量开始日期20062007201020152020NWS13.820060.723.73.73.7Tangguh
印尼东固6.72009——1.52.62.6MLNG大马液化天然气72010——133合计27.5
0.726.29.39.3LNG需求基本情况预测
0.726.215.332.6资料来源:美国战略与国际问题研究中心(CSIS),东西方研究中心,高级研究员,FereidunFesharaki《EnergyandSecurityIssues:PerspectivesonIran,India,andChina》-2007中国LNG进口合同状态1.3LNG工业链
LNG工业链总体如图1-2所示,包括天然气的预处理、液化、储存、运输、接收、气化、加注等。液化储存运输再储配LNG的液化、储存、运输及再储配LNG工厂类型
最基本的两种:基地型(基本负荷型)、调峰型。(1)基地型(BaseLoad)基地型LNG工厂主要供远离气源的用户或出口LNG,单线液化能力大。(2)调峰型(Peakshaving)
主要是调节用户高峰负荷或为冬季提供燃料。这类装置液化能力小,而储存容量、再气化能力较大。(3)终站型(接收站,Terminal)
用于大量接收由船从基地型工厂运来的LNG,加以贮存和气化后再分给用户。(4)卫星型(Satellite)为调峰型的一种,用船或特殊槽车从中心运来LNG加以储存,到高峰时气化补充使用,无液化能力。1.4LNG当前的权威标准美国标准:(美国防火协会)
NFPA59A液化天然气(LNG)生产、储存和装运欧洲标准
:
EN1160液化天然气的设备与装置——液化天然气的一般特性中国标准:
GB/T19204-2003液化天然气的一般特性
GB/T20368-2012液化天然气(LNG)生产、储存和装运预处理的目的
脱除原料气中的有害杂质及深冷过程中可能固化的物质。如:硫化氢、二氧化碳、水分、重烃和汞等。不同类型的LNG工厂所处理的原料气不一样,因此处理方法和工艺也不尽相同。第2章LNG的生产—预处理/液化
2.1LNG的预处理脱水——脱水的目的:
LNG原料气中的饱和水分在一定条件下可能形成碳水化合物,严重时可能堵塞液化系统的管路与其他设备,最终影响LNG的生产。——常用方法:
包括冷却法、吸收法、吸附法。脱酸性气体
脱除酸性气体常称为脱硫脱碳,或习惯上称为脱硫。在净化天然气时,可考虑同时除去H2S和CO2。其它杂质的脱除汞:汞的存在会严重腐蚀铝制设备。而且汞还会造成环境污染,以及检修过程中对人员的危害。COS:可以被极少量水水化,形成H2S和CO2,对设备造成腐蚀。一般在脱酸时一起脱除。重烃:指C5+以上的烃类。氦气:有很高利用价值。氮气:比甲烷难液化,含量多时,天然气液化困难,故应脱除。按制冷方式分:--级联式液化技术-大型--混合制冷剂液化技术-中小型--带膨胀机的液化技术-中小型基本负荷型:级联式液化技术或联合制冷剂液化技术调峰型:带膨胀机的液化技术或混合制冷剂液化技术
2.2LNG的液化3.1LNG的储存储存类型单容罐双容罐全容罐第3章LNG的储运—储存/运输单容罐
指单壁储罐或者由内罐和外容器组成的储罐,但只有内罐的设计和建造满足其储存低温液体的低温延展性要求。典型单容罐示例双容罐
内罐和外罐都能单独容纳所储存的低温液体产品的双层储罐。外罐或外壁与内罐之间的距离不大于6m。外罐或外壁可用来容纳泄漏的低温液体产品,但不能用来容纳因液体泄漏而产生的蒸发气。典型双容罐示例全容罐
内罐和外罐都能单独容纳所储存的低温液体产品的双层储罐,其外罐或外壁与内罐之间的距离宜在1~2m之间。外罐既能容纳低温液体产品,也能够可控的排放因液体泄漏而产生的蒸发气。典型全容罐示例3.2.1陆上运输
公路运输:采用汽车槽车输送LNG。3.2LNG的运输铁路运输
在不能经济的实施管输天然气的情况下,采用LNG形态铁路运输便具有显著的优点。管道输送
理论研究表明,随着低温材料和设备技术的发展,建设长距离LNG输送管道在技术上是可行的,在经济上也是合理的。LNG输送管道的不足之处是:初期投资费用较高。必须采用价格较贵的镍钢;需要采用性能良好的低温隔热材料;远距离时,需增建中间致冷站。3.2.2海上运输
LNG的海上运输包括液化工厂、海上运输和接收站(再气化)三个环节。LNG接收站
LNG接收站一般由接收港和站场两部分组成。大连LNG接收站第4章LNG的气化LNG气化站是一个接收、储存和分配LNG的基地,是城镇或燃气企业把LNG从生产厂家转往用户的中间调节场所。4.1LNG的气化流程
在大型LNG接收站,LNG运输船抵达码头后,经卸料臂将LNG输送到储罐储存。来自储罐的LNG由泵升压后送入气化器,LNG受热气化后输送到下游用户管网。LNG在储存过程中,由于储罐不可避免的漏热,部分LNG会从液相蒸发出来,这部分蒸发气体即BOG。采用再液化工艺时,BOG先通过压缩机加压到1MPa左右,然后与LNG低压泵送来的压力为1MPa的LNG过冷液体换热并重新液化为LNG。
4.2LNG气化站主要设备(1)LNG储罐(2)空浴式气化器(3)水浴式加热器(4)缓冲罐(5)加臭装置附录1:LNG储运工艺中的仪表规范描述(a)注:所有的测量(结果)应能传送到控制室。备注:(1)GB/T20368-2012液化天然气(LNG)生产、储存和装运(2)GB/T22724-2008液化天然气设备与安装陆上装置设计(3)GB/T26980-2011液化天然气(LNG)车辆燃料加注系统规范(4)SY/T6711-2008液化天然气接收站安全技术规程(5)NB/T1001-2011液化天然气(LNG)汽车加气站技术规范附录1:LNG储运工艺中的仪表规
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