液化天然气(LNG)的陆地储存与运输

液化天然气（LNG）的陆地储存与运输天然气是一种清洁优质能源，近年来，世界天然气产量和消费量呈持续增长趋势。从今后我国经济和社会发展看，加快天然气的开发利用，对改善能源结构，保护生态环境，提高人民生活质量，具有十分重要的战略意义。标签：液化天然气；陆地储存；运输.、八、-前言为了满足国民经济的需要和环境保护的要求。最大程度地有效利用天然气这一资源，天然气液化与储运技术的应用，为我国天然气工业的发展和天然气的应用打下坚实的基础和必要的前提。一、液化天然气的储存目前，主要采用混合制冷剂液化工艺。地下罐和地上罐是液化天然气储存的两种形式。目前，通常采用的液化天然气罐的容量为10xl04m3,最大罐容为18xlO4m3,地下液化天然气储罐的罐容已达到了20x104m3。1、地下液化天然气储气库法国、瑞典、比利时进行过岩穴储存液化天然气的试验，德国进行过盐储存液化天然气的试验，但至今世界上还未建造过工业规模的岩穴型或盐穴型液化天然气储气库，这类储气库在技术上的可行性和经济性还有待证实。1960年，贝壳国际甲烷股份有限公司首次进行了冻土层地下洞穴储气库试验。目前，已在阿尔及利亚的阿尔泽、美国新泽西州的卡尔斯塔特和马萨诸塞州的霍普金顿、英国的坎维岛先后建设了4座冻土层地下洞穴储气库，但目前只有直径为37m、深36m的阿尔及利亚的阿尔泽的储气库仍在使用。这种储气库的最大缺陷是洞壁上易形成裂缝，并会随着液化天然气的渗入而扩大，甚至泄漏，蒸发损耗率高。2、地下液化天然气储罐地下液化天然气储罐需人工建造承载壁，它的内壁及隔热层与地上储罐基本相同，常用的内壁材料主要为9镍钢、不锈钢或铝合金，隔热层材料为珍珠岩、硬质聚氨酯泡沫塑料，外罐通常采用钢筋混凝土壁和预应力混凝土壁。地下液化天然气储罐具有占地面积小、不影响环境、安全性高、抗震性能强、耐久性和密封性好等优点。目前，世界上最大的地下液化天然气储罐是由日本东京煤气公司在其所辖的更岸（Neqishi）建造的，它的内壁采用2mm厚的瓦楞不锈钢板，绝热层采用聚氨酯泡沫塑料板，单罐容量达到20x104m3。3、地上液化天然气金属储罐地上液化天然气金属储罐有两层金属壁，分为高架式和高架式两种，是使用历史最长且流行最广的储存方式。(1)落地式液化天然气金属储罐罐底部用珍珠岩混凝〜an隔热层构成，在预埋的加热管中通入热风或热水，或在罐基础上预设电加热器，以防土壤冻胀鼓起损坏储罐。(2)高架式液化天然气金属罐罐支撑于伸出地面的桩上，有利于保持罐底与地面问的空气畅通，防止液化天然气吸收大量热量引起土壤冻结。地上液化天然气金属储罐的内壁材料一般选用耐低温的金属，目前多采用9%镍钢或铝合金、不锈钢，外壁材料为不耐低温的碳钢。地上液化天然气金属储罐一般建在四周有高大土堤的收集池内，以便在液化天然气泄漏时控制其扩散。4、地上液化天然气金属混凝土储罐地上液化天然气金属混凝土储罐的内罐和外罐中一个是由金属制成，另一个是由钢筋混凝土或预应力混凝土制成。这类储罐具有很好的耐火、抗地震、耐强风暴和外部破坏等优点。除了地上液化天然气金属混凝土储罐外，还有一种内罐和外罐均由混凝土制成的全混凝土液化天然气储罐。储气成本的降低是天然气有无竞争力的关键，液化天然气储库通常是作为应急调峰使用。在各种液化天然气储存方式中，冻土层地下洞穴储气库的投资最少，地上金属罐最高，但运行成本、维修费等正相反。一般而言，当罐容不超过2xl04m3。时多采用金属罐，而超过此容量的罐多采用金属混凝土罐。在建设大型储罐时，也可以考虑采用地下液化天然气储罐。二、液化天然气的输送1、液化天然气管道运输液化天然气作为液体产品进行长距离管道输送，其输送技术与原油加热输送工艺类似，管道沿线需要建设液化天然气加压泵站和冷却站。进入管道的是饱和液化天然气液体，由于管道沿线温度的影响，液化天然气易受热，其中一部分会被气化，使管道内形成两相流动，这不仅增大了沿线阻力，而且还会产生气体段塞流动现象，严重影响管道的输送能力和安全运行。因此，对于低温液体输送管道，特别是长距离管道，要防止液体气化，就必须实现液体单相流动。而防止液化天然气气化的方法需要采用密相输送工艺，即将管道的操作压力控制在临界冷凝压力之上，管道内流体温度控制在临界冷凝温度之下，使得管道运行工况位于液相密相区。此外，为降低因流动摩擦和过泵剪切引起的液化天然气温度升高，长距离液化天然气输送管道除建设加压站之外，还需要每隔一定距离设冷却站，并且使加压站和冷却站建在一起，即所谓的冷泵站，以便于施工和管理。随着低温材料和设备技术的发展，液化天然气长距离管道输送在技术上是可行的。2、液化天然气公路运输采用液化天然气形式供应天然气的过程称为液化天然气供应链。公路液化天然气供应链主要包括天然气液化、液化天然气储存和运输、液化天然气再气化等环节。液化天然气再气化的目的是将液化天然气重新转化为气态，以便终端用户使用，再气化过程在专用蒸发器中进行。天然氣液化厂(站)根据液化的目的，天然气液化厂(站)通常分为基本负荷型和调峰型两种。基本负荷型液化厂的任务是将天然气以液态形式运输到消费地，其特点是全年连续运行且产量比较均衡。调峰型液化厂的任务是为天然气供气系统提供一种储气调峰方式。对于一些城市，由于民用气冬用多，夏用少，或者因用气的化工厂检修及液化天然气厂的技术改造，甚至是输气管网发生故障等，都会造成定期或不定期的供气不平衡，而建设调峰型液化厂就能起到削峰填谷的作用。在经济上，调峰型液化厂比地面高压储气罐和地下储气库建设更节省土地、资金，而且方便、灵活，不受地质条件限制。3、液化天然气海上运输的发展随着液化天然气海上运输技术的不断成熟，世界液化天然气的贸易量占世界天然气贸易量的比例呈逐年上升的趋势。液化天然气海上运输特点有：(1)高风险液化天然气的运输成本占液化天然气价格的10%〜30%，原油的运输成本只占10%。原因之一是液化天然气罐船需要低温绝热材料，建造费用昂贵。目前，运输能力为13.8x104m3的液化天然气运输船造价为1.5x108〜1.6x108美元，比同样输送当量的油船造价高出4〜5倍。另外，由于此类船舶的用途单一，经营上又缺乏灵活性，使液化天然气船舶的投资风险比其他种类船舶更大，一般在进行投资之前都要求掌握长期运输合同(一般在20年以上)。(2)运输稳定世界液化天然气运输大多为定向造船，包船运输，航线和港口比较固定，并要求较为准确的班期，非计划性停泊较少，运费收入比较稳定，一旦进入市场运费收入比较稳定，来自外界的竞争相对较小。(3)竞争有序由于世界液化天然气运输的即期市场没有出现，因此其运费主要取决于气源地的天然气价格、运输距离以及船舶的营运成本等方面，一般不会出现市场竞争无序的情况。结束语总之，为了满足国民经济的需要和环境保护的要求、最大程度利用天然气这一资源LNG。储运技术为我国天然气工业的发展和天然气的应用打下坚实的基础和必要的条件。随着我国经济发展和人民生活水平的提高，能源需求也逐年增长，能源对于促进和保证国民经济有效、平稳发展非常重要，而天然气成为主要能源将是一个必然的趋势。参考文献：梁光川郑云萍等液化天然气(LNG)长距