LNG气化站理论知识

LNG气化站理论知识一、LNG气化站的分类：根据《城镇液化天然气场站建设标准》2011年12月1日起施行的标准，LNG气化站分类如下：类别厂站类型日液化能力（万Nm3/d）储罐总容积m3单套生产能力总生产能力液化厂Ⅰ类30～5010010000～15000Ⅱ类15～30605000～8000Ⅲ类10～15303000～5000Ⅳ类≤10101500～3000类别厂站类型时气化能力（Nm3/h）储罐总容积m3气化站Ⅰ类500003000～5000Ⅱ类300002000～3000Ⅲ类10000900～1500Ⅳ类2000300～6001、天然气组成：天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物，天然气中的烃类基本上是烷烃，通常以甲烷为主，还有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、以及少量的已烷以上烃类。天然气中的非烃类气体，一般为少量的氮气、氧气、氢气、二氧化碳、水蒸气、硫化氢，以及微量的惰性气体如氦、氩、氙等。2、根据化学组分不同，天然气可分为二类：（1）干性天然气：含甲烷90%以上的天然气。（2）湿性天然气：除主要含甲烷外，还有较多的乙烷、丙烷、丁烷等气体。二、天然气基本知识3、根据天然气的来源分三类（1）纯天然气：气藏中通过采气井开采出来的天然气称为气井气，这种气体属于干性气体，主要成分是甲烷。（2）油田伴生气：油田气是与石油伴生的，是天然气的一种，从化学组成来说属于湿性天然气。开采时与原油一起打出，气油比（m3/t）一般在20~500范围内。这种气体中含有60%~90%的甲烷，10%~40%的乙烷、丙烷、丁烷和高碳烷烃。（3）凝析气田气：是含有容易液化的丙烷和丁烷成分的富天然气。（4）矿井气：从井下煤层抽出的矿井气，习惯称为矿井瓦斯气。4、天然气的储运：天然气是以气态燃用，但储运方式有管输天然气、压缩天然气（CNG）、液化天然气、天然气水合物等多种形式。（1）CNG：天然气压缩比为250左右，CNG生产成本相对较低，能耗低。但是采用笨重的高压气瓶，导致CNG单车运输量比较小，运输成本高。只适合为距离气源地近、用气量小的城市供应燃气。（2）LNG：压缩比可到600左右，温度达-162℃，具有较大气液比便于运输。（3）管输天然气（PNG）：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天然气运送，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。管道天然气和液化天然气运输成本、运输距离的临界值大致在4000～5000公里间。（4）其他技术：天然气水合物（NGH，NaturalGasHydrate）和吸附天然气（ANG，AdsorptionNaturalGas）1、天然气的主要组分是甲烷，其临界温度为－83℃，故在常温下，无法仅靠加压将其液化。通常的液化天然气（LiquefiedNaturalGas，简称LNG）多存储在温度为(-135至－162）℃、压力为（0.1至0.35）MPa左右的低温储罐内。LNG体积约为同量气态天然气体积的1/625，密度在430～470kg/m3左右。可见液化天然气具有较大的气液比，便于运输。2、液化天然气是经过净化处理（除尘、脱汞、脱水、脱酸性气体、脱重烃等）后，采用节流膨胀及外加冷源冷却的工艺使得天然气液化的。3、LNG临界浮力温度为-107℃，当气态天然气的温度比-107℃高时，泄漏点处的气态天然气就上升飘走。否则，泄漏点处的气态LNG会下沉。4、LNG密度还是液体温度的函数ρ1=ρ-1.35（t+162）三、液化天然气知识5、LNG基本特性：5.1低温特性；5.2气液膨胀比大；5.3LNG的包容特性（包容是有LNG的气液膨胀比大决定的），主要就是在LNG场站中两个阀门之间安装安全阀。5.4快速相变（如果较热液体的热力学（开氏）温度大于较冷液体沸点的1.1倍时，后者温度将迅速上升，其表层温度可能超过自发核化温度(当液体中产生气泡时)。在某些情况下，过热液体将通过复杂的链式反应机制在短时间内蒸发，而且以爆炸的速率产生蒸气。6、LNG的优越性：6.1气液膨胀比大、能效高易于运输和储存效率高、占地少、投资省。6.2安全可靠：LNG燃点比汽油高230℃，比柴油更高；相对密度为0.47左右，易扩散；相对于CNG，存储压力低，较安全。6.3清洁环保：由于液化过程的原因，LNG更纯净。LNG作为汽车燃料，比汽油、柴油的综合排放量降低约85%，而且无铅、苯等致癌物质，基本不含硫化物。6.4经济高效：LNG的存储成本仅为气态天然气的1/70--1/6，投资省，占地少，且携带的冷量可以部分回收利用。6.5灵活方便：可以通过运输工具运送到管网难以达到的用户（如LNG瓶组站），比地下管网投资省，方便可靠，风险性小，适应性强。7、LNG的危害7.1低温冻伤7.2低温麻醉：人在低于10℃下的时间较长时，就会有低温麻醉的危险产生。随着体温的下降，生理功能和智力活动都会下降，心脏功能衰竭，体温进一步下降将会导致死亡。7.3窒息：如果人体吸入纯净LNG蒸汽而不迅速脱离，很快就会失去知觉，几分钟后便会死亡。当空气中的氧含量逐渐降低时，操作人员却没有一点感觉，也没有任何警示，等意识到时则为时已晚。通常，含氧量10%是人体不出现永久性损伤的最低限，相应的，空气中的甲烷含量为52.4%，因此，任何人不得擅入高含LNG蒸汽的区域。7.4冷爆炸：当LNG遇到水时，由于热传递速率非常高，LNG剧烈沸腾并伴随很大的响声（类似于水落在烧红的钢板上），进而喷出水雾，导致LNG蒸汽爆炸，即所谓的冷爆炸。8、LNG的广泛用途1、作为城市管网供气的应急调峰；2、用于大中城市管道供气的主要气源（如深圳大鹏LNG接收站）3、作为LNG小区气化的气源（在没有管网的情况下使用）；3.1小区气化站可作为城镇气源，实现与管道天然气对接后，也可作为城市天然气的调峰与储存设施。4、用于汽车（重卡、公交、长途运输车等）和船舶燃料气源；5、LNG冷能利用（主要适用于大型气化站）：当LNG汽化时，它将释放大量的冷能，包括天然气的汽化潜热和气态天然气从储存温度再升温到环境温度的显热，大约为830kJ/kg。冷能的直接利用有：7、分布式能源系统；四、LNG生产链LNG从气田采集到用户使用天然气，是一条相互连接，相互约束的生产供应链，生产链简要如下：五、LNG主要使用阀门1.截止阀

截止阀主要结构形式有直通式和直角式，带手轮或手柄的截止阀，操作时不得再增加辅助杠。如遇密封不严，则应检查修复密封面或其他零件。手轮、手柄顺时针旋转为关闭，反之则开启。截止阀安装时，应注意使介质的流向与阀体上所指箭头的方向一致。截止阀一般低为进口高为出口。截止阀的手轮、手柄或传动机构，均不允许作起吊用，并严禁碰撞。截止阀只供全开，全关各类管道和设备上的介质运行之用，不允许作节流用。2.闸阀闸阀类型代号用汉语拼音字母Z表示。闸阀只供全开、全关各类管道或设备上的介质运行之用，不允许作节流用。3.止回阀

止回阀类型用汉语拼音字母H表示，止回阀的结构形式分升降、旋启两种。升降

中又有直通式、立式、角式