LNG基本知识与技术.ppt

LNG根本知识与技术认识天然气w天然气是蕴藏在地层中的可燃气体，它是埋藏在地下的生物有机体经过漫长的地质年代和复杂的转化过程生成的主要成分是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和二氧化碳、硫化氢、氮等气体与其他化石燃料相比，天然气燃烧时仅排放少量的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物，是一种清洁的能源天然气的发现和早期应用w天然气的发现w在公元前6000年到公元前2000年间，伊朗首先发现了从地表渗出的天然气中国古人对天然气的利用有十分悠久的历史，特别是通过钻凿油井合并来开采石油和天然气的技术，在世界上也是最早的早在2000多年前，人们就用竹筒装着天然气，当火把走夜路而且用天然气煮盐，火力比普通火力大，出盐也多得多w直到1659年在英国发现了天然气，欧洲人才对它有所了解；然而它并没有得到广泛应用到了1790年，煤气才成为欧洲街道和房屋照明的主要燃料在北美，石油产品的第一次商业应用是1821年纽约弗洛德尼亚地区对天然气的应用，他们通过一根小口径导管将天然气输送至用户，用于照明和烹调世界天然气的开发利用，那么以1925年美国铺设第一条天然气长输管道作为现代工业利用的标志w天然气的用途w w 天然气主要可用于发电，以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放水平大大低于燃煤与燃油电厂，而且发电效率高，建立本钱低，建立速度快；也可用作化工原料。

另外，天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷，也用于造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料燃烧及枯燥脱水处理w w 不过需要注意的是，同其他所有燃料一样，天然气的燃烧需要大量氧气(O2)；虽然天然气的主要成分是甲烷(CH4)，它本身是一种无毒可燃的气体但是如果居民用户在使用灶具或热水器时不注意通风，室内的氧气会大量减少，就会造成天然气的不完全燃烧不完全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳(CO)当空气中一氧化碳含量到达20%至40%时，人就会产生头晕、呼吸困难等现象，严重时甚至死亡所以使用天然气的房间应保持通风良好，严禁卧室、客厅、卫生间、储藏室等位置使用天然气LNG 根本知识w所谓LNG是英文Liquefied Natural Gas的缩写，中文译为液化天然气w w LNG是天然气经过净化之后，通过压缩升温，在混合致冷剂的作用下，冷却移走热量，并除去其中的氮气、二氧化碳、固体杂质、硫化物和水，再节流膨胀而得到一162℃的以液态形式存在的LNG经过这一过程，天然气体积缩小了600倍w w 天然气液化后，为维持其低温状态，必须用特殊冷冻船运送到买方接收站，并经由卸料臂送到低温储存，经由海水汽化装置，将低温液态天然气复原为常温气态天然气，然后经由管线，将天然气输送到发电厂、工厂及家庭用户使用。

w LNG作为一种清洁燃料，必将成为新世纪的主要能源之一w w LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右 LNG的广泛用途？w主要包括： w(1)用作城市管网供气的顶峰负荷和事故调峰 w 1937年，英国工程师埃克汤提出用LNG作为城市供气中的顶峰负荷和事故调峰之后，在欧美等国家得到广泛的应用1999年，由法国索非工程公司帮助建立的上海浦东LNG液化厂，便是我国首座采用LNG技术的天然气备用调峰站w (2)用作大中城市管道供气的主要气源 w 到目前止，日本已建立了22座LNG接收站，每年进口5000多万吨LNG，85%通过气化送进城市管网，用于发电、民用和工商业用，15%用汽车或大车运至离接收站较远的中小城镇，用作LNG小区气化的气源w (3)用作LNG小区气化的气源 w 全世界有接近200座LNG卫星站投入使用，日本就有70多座，在北美和欧洲有100多座据不完全统计，中国目前40多座有LNG卫星站投入运行，更多的正在规划、设计、筹建中。

w (4)用作汽车加气的燃料 w 俄罗斯的LNG用于拖带集装箱的重型柴油车，每lkgLNG，可以代替柴油俄罗斯有5万辆重型柴油车，将逐步使用LNG,俄罗斯还将LNG用于内河航运的船舶燃料w (5)用作飞机燃料 w 俄罗斯图波列夫飞机设计局应用 w LNG作为飞机燃料，第一架试验飞机图-155，发动机型号为HK一88后正式使用LNG为燃料的是图一156客货运输机，已成功平安飞行12年在投入航线运行的图-204客机根底上，设计局设计了使用LNG的图-206客机，此机可载乘210人，飞行里程为5200kmw (6)LNG的冷能利用 w 深冷可用于低温研磨橡胶，中冷用于制冰、建滑冰场，浅冷用于冷冻库建立日本还将冷能用于发电，利用能源创造舒适的环境w (7)分布式能源系统 w 采用热电冷三联供，可以提高天然气的利用率到达60-80%. LNG小区气化开展具有宽广的前途是基于： w(1)其气源LNG是将天然气液化缩小600多倍的液体，可在公路、铁路、海上通汽车槽车、火车槽车和轮船进展灵活高效的运输；w(2)建立投资省、见效快、方式灵活；w (3)气化本钱远比LPG气化本钱低，经济合算；w(4)LNG本身价格比LPG价格至少廉价31%，价格波动比较平稳。

w (5)与LPG比较，平安可靠，其气相密度0.74Kg/m'，比空气轻，稍有泄漏，即可随空气亦散，其着火点为650~C，比LPG的460~C要高，其爆炸极限为5%-15%，比LPG的1%-15%要窄，使用起来会更平安w (6)LNG的主要成份为甲烷，燃烧后排出的二氧化碳比LPG少3-4倍，减少了温室效应，是非常理想的民用燃料、工业燃料、发电燃料、车用燃料w (7)工艺流程简单，容易实现自动化操作，建立城市LNG卫星站可作为城市供气主要措施，又可以作为城市供气调峰设施，可成为与管道天然气对接之后的调峰和储存设施随着我国经济建立的迅速开展和人民生活的不断提高，中国广阔中小城镇，建立3至5万户、8至10万户规模的LNG小区气化站来满足人们生活用气和商业用气成为可能和现实LPG、NG、SNG、CNG的具体含义w NG是英文“Natural Gas〞的缩写，中文含义是天然气的代称；w LNG是英文“Liquefied Natural Gas〞的缩写，中文含义是液化天然气的代称；w SNG是英文“Substitute Natural Gas〞的缩写，中文含义是代用天然气的代称；w CNG是英文“Crush Natural Gas〞的缩写，中文含义是压缩天然气的代称。

城镇城镇LNG\CNG供给系统供给系统天然气加压站〔母站〕；城镇CNG供给站〔或减压站、卸气站〕〔子站〕CNG汽车加气站〔子站〕 ；气瓶转运车；CNG汽车；城镇燃气管网液化天然气液化天然气(lng)工业系统工业系统从天然气井口到用户的从天然气井口到用户的LNG工业系统包括天然气的工业系统包括天然气的预预处理、液化、运输、储存、接收站、再气化装置等处理、液化、运输、储存、接收站、再气化装置等LNG 工工 业业 链链LNG接接收收终终端端〔〔站站〕〕 城镇城镇LNG气化站气化站w城镇城镇LNG气化站是一个接收、储存和分配液气化站是一个接收、储存和分配液化天然气的基地，是城镇或燃气企业把化天然气的基地，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城镇从生产厂家转往用户的中间调节场所城镇LNG气化站总储存容积不大于气化站总储存容积不大于2000m3w城镇城镇LNG气化站的规模应符合城镇总体规划气化站的规模应符合城镇总体规划的要求，根据供给用户类别、数量和用气量的要求，根据供给用户类别、数量和用气量指标等因素确定指标等因素确定w城镇气化站的储罐设计总容积应根据其规模、城镇气化站的储罐设计总容积应根据其规模、气源情况、运输方式和运距等因素确定。

气源情况、运输方式和运距等因素确定LNG气化站的平面布置图气化站的平面布置图1－－LNG储罐储罐2－自增压器－自增压器3－卸车口－卸车口4－空浴式气化器－空浴式气化器5－水浴式气化器－水浴式气化器6－－BOG储罐储罐7－－BOG加热器加热器8－消防水罐－消防水罐9－控制室－控制室气气化化站站工工艺艺流流程程图图城镇城镇LNG气化站工艺流程气化站工艺流程LNG气化站内的主要设施气化站内的主要设施w固定式固定式LNG储罐〔金属罐、混凝土罐〕储罐〔金属罐、混凝土罐〕w围堰及排放系统围堰及排放系统wLNG气化器气化器w泵和压缩机泵和压缩机w测量仪表〔液位、压力、真空、温度〕测量仪表〔液位、压力、真空、温度〕w可燃气体报警装置可燃气体报警装置w紧急关闭系统〔储罐液相进出口、气化器进紧急关闭系统〔储罐液相进出口、气化器进口、出站主管道上〕口、出站主管道上〕w平安装置平安装置w消防系统消防系统第二局部 LNG相关技术w低温技术根底wLNG的生产wLNG的储运wLNG平安1 低温技术根底w低温热力学w低温绝热1.1 低温热力学--低温的产生w低温的定义：按照国际制冷学会(IIR)定义，123K(-150℃)以下属低温范围。

w天然气的主要成分是甲烷(CH4)，其标准沸点为111K(-162℃) ，临界温度为190K(-83℃) ，必须采用低温手段才能实现液化w标准沸点时液态甲烷密度426kg/m3，标准状态时气态甲烷密度3，两者相差约600倍体积的巨大差异是采取液化方式储运天然气的主要原因低温的产生低温的产生(1)-焦耳焦耳-汤姆逊节流汤姆逊节流 w1、定义、定义–当压缩气体当压缩气体绝热绝热通过狭窄的通通过狭窄的通道后，道后，压力下降压力下降并产生并产生温度变温度变化化的现象称为节流的现象称为节流–用焦耳用焦耳-汤姆逊系数汤姆逊系数μJT来表示来表示等焓节流时温度随压力的变化等焓节流时温度随压力的变化关系：关系：w2、物理实质、物理实质–是个等焓过程是个等焓过程焓焓:物理学上指单位物理学上指单位质量的物质所含的全部热能质量的物质所含的全部热能)–只有在虚线包围的范围内，制只有在虚线包围的范围内，制冷剂经节流阀降压后，温度才冷剂经节流阀降压后，温度才会降低，即产生节流冷效应会降低，即产生节流冷效应–在虚线上，节流零效应在虚线上，节流零效应–在其它区域，节流降压后，温在其它区域，节流降压后，温度升高，称为节流热效应。

度升高，称为节流热效应低温的产生低温的产生(2)-绝热膨胀绝热膨胀 w在在液液化化流流程程中中，，气气体体绝绝热热膨膨胀胀通通常常是是由由膨膨胀胀机机来来实实现现的的在在低低温温制制冷冷机机中中是是通通过过活活塞塞等等运运动动部部件件的的位位移移来来实现的–对对于于绝绝热热膨膨胀胀而而言言，，降降压压后后必必产产生生温温降降，，不不存存在在升升温的现象温的现象w绝热放气：容器内高压气体绝热绝热放气：容器内高压气体绝热排放过程中，容器内的气体对排排放过程中，容器内的气体对排出容器的气体做功，那么容器内出容器的气体做功，那么容器内的气体温度下降的气体温度下降低温的产生低温的产生(3)-绝热放气绝热放气 w对对于于绝绝热热放放气气而而言言，，降降压压后后必必产产生生温温降降，，不不存存在在升升温温的的现现象象最最大大降降温温幅幅度度与与绝绝热热膨膨胀胀一一样样其其输输出出功功一一般般不不能利用w这这种种获获得得低低温温的的方方式式常常用用于于小小型型低低温温制冷机和深低温液化流程中制冷机和深低温液化流程中低温的产生低温的产生-三种方式比较三种方式比较方式方式换换热热功功焓焓变变压压力力温度温度变化变化应用场应用场合合降温降温效果效果节流节流000降降降降/升升/不变不变气体液化流气体液化流程程差差绝热绝热膨胀膨胀0>0降降降降降降气体液化流气体液化流程和小型低程和小型低温制冷机温制冷机好好绝热绝热放气放气0>0降降降降降降气体液化流气体液化流程和小型低程和小型低温制冷机温制冷机中中1.2  低温绝热低温绝热Ø 低温贮运流体被液化并纯化到一定水平后低温贮运流体被液化并纯化到一定水平后就必须设法贮存和运输。

就必须设法贮存和运输 Ø 低温液体的运输一般有两种方法：低温液体的运输一般有两种方法： (1)(1)用低温槽车或低温容器运送用低温槽车或低温容器运送 (2)(2)管道输送管道输送 Ø 低温贮运设备的关键在于其绝热形式和特低温贮运设备的关键在于其绝热形式和特定的构造设计定的构造设计 低温绝热技术低温绝热技术-绪论绪论w1 “绝绝热热〞〞：：减减少少或或抑抑制制热热流流(由由导导热热、、对对流流和和辐射引起辐射引起)从高温流向低温从高温流向低温w2 绝热在低温技术中有特殊的重要性绝热在低温技术中有特殊的重要性w得到低温液体的功耗很大；得到低温液体的功耗很大；w低低温温液液体体沸沸点点低低，，与与环环境境温温度度的的温温差差大大，，周周围环境是个很大的热源；围环境是个很大的热源；w低低温温试试验验中中，，创创造造低低温温环环境境时时为为了了排排除除周周围围环境的影响也要应用绝热技术环境的影响也要应用绝热技术w3 绝热方式分类绝热方式分类w①①堆积绝热堆积绝热w②②高真空绝热高真空绝热w③③真空粉末绝热真空粉末绝热w④④高真空多层绝热高真空多层绝热w⑤⑤高真空多屏绝热高真空多屏绝热w其中方式其中方式②②~⑤⑤均要用到真空技术均要用到真空技术 w1 定定义义：：选选用用导导热热系系数数小小的的绝绝热热材材料料装装填填在在需需要要绝绝热热的部位上以到达绝热的目的。

的部位上以到达绝热的目的w2 堆积绝热材料的种类堆积绝热材料的种类 w3 主要漏热：导热主要漏热：导热w4 适适用用场场合合：：大大型型低低温温装装置置或或对对绝绝热热性性能能要要求求不不高高的的场合 低温绝热技术低温绝热技术- ①①堆积绝热堆积绝热(1)泡沫型泡沫型种类种类聚氨脂、聚苯乙烯、橡胶、硅、玻璃聚氨脂、聚苯乙烯、橡胶、硅、玻璃优点优点成本低，有一定的机械强度，不需要真空罩成本低，有一定的机械强度，不需要真空罩缺点缺点热膨胀率大热导率会随时间变化泡沫低温下会收缩热膨胀率大热导率会随时间变化泡沫低温下会收缩措施措施为防止低温下收缩开裂，在泡沫中放置防收缩裂开的连接为防止低温下收缩开裂，在泡沫中放置防收缩裂开的连接(2)粉沫型粉沫型种类种类珠光砂珠光砂(膨胀珍珠岩膨胀珍珠岩)、气凝胶、软木、气凝胶、软木(3)纤维型纤维型种类种类玻璃纤维、矿棉、石棉玻璃纤维、矿棉、石棉(2)与与 (3)共共性性优点优点成本低、易用于不规则形状，不会燃烧成本低、易用于不规则形状，不会燃烧缺点缺点水蒸气和空气易渗入到冷表面，需防潮层粉末沉降水蒸气和空气易渗入到冷表面，需防潮层粉末沉降措施措施在绝热层中充入高于大气压的干氮气以防止水分的渗入在绝热层中充入高于大气压的干氮气以防止水分的渗入w1 定义：高真空绝热是一种将绝热空间抽至定义：高真空绝热是一种将绝热空间抽至1mPa的真空度，以消除绝热空间的气体对流的真空度，以消除绝热空间的气体对流换热和绝大局部气体导热的一种绝热型式。

换热和绝大局部气体导热的一种绝热型式w2 主要漏热：辐射主要漏热：辐射w3 影响其性能的因素及采取的措施影响其性能的因素及采取的措施w真空度：〔影响导热和传热〕防漏，夹层中真空度：〔影响导热和传热〕防漏，夹层中安放低温吸附剂、活性炭或分子筛以吸附水安放低温吸附剂、活性炭或分子筛以吸附水分等以保持真空度分等以保持真空度w辐射传热量：外表镀银辐射传热量：外表镀银w4 适用场合适用场合w实验室规模的小型杜瓦容器中实验室规模的小型杜瓦容器中w5 优缺点优缺点w优点：易于对形状复杂的外表绝热，预冷损优点：易于对形状复杂的外表绝热，预冷损失小，真空夹层可做得很小失小，真空夹层可做得很小w缺点：需持久的高真空，要求辐射率小缺点：需持久的高真空，要求辐射率小低温绝热技术低温绝热技术- ②②高真空绝热高真空绝热w1 定义定义：：在绝热空间填充多孔性绝热材料在绝热空间填充多孔性绝热材料(粉末或纤维粉末或纤维)，再将绝热空间抽到一定真空度，再将绝热空间抽到一定真空度(1~0.1Pa)的绝热型式的绝热型式 低温绝热技术低温绝热技术- ③③真空粉末真空粉末( (或纤维或纤维) )绝热绝热 w2 主要漏热主要漏热w从从常常温温→液液氮氮温温区区，，辐辐射射传传热热是是主主要要的的漏漏热热。

此此辐辐射射漏漏热热<高高真真空空绝绝热热中中的的辐辐射射漏漏热热，，所所以以此温区绝热性能优于高真空绝热此温区绝热性能优于高真空绝热w从从液液氮氮温温区区→液液氦氦温温区区，，固固体体热热导导是是主主要要漏漏热热此此漏漏热热大大于于高高真真空空绝绝热热所所以以此此温温区区绝绝热热性性能能不如高真空绝热不如高真空绝热w3 适用场合：大中型低温贮槽及设备中适用场合：大中型低温贮槽及设备中w4 优点优点w不不需需要要太太高高的的真真空空度度，，易易于于对对形形状状复复杂杂的的外外表表绝热w5 缺点缺点w振振动动负负荷荷和和反反复复热热循循环环后后易易沉沉降降压压实实，，抽抽真真空空时必须设置滤网以防粉末进入抽空系统时必须设置滤网以防粉末进入抽空系统 低温绝热技术低温绝热技术- ③③真空粉末真空粉末( (或纤维或纤维) )绝热绝热 w1 定定义义：：在在高高真真空空(真真空空度度达达10-2Pa以以上上)绝绝热热空空间间内内交交替替装装有有许许多多具具有有高高反反射射能能力力的的辐辐射射与与具具有有低低热热导导率率的的间间隔隔物物 的的一一种种绝绝热热型型式式这这种种绝绝热热型型式式绝绝热热性性能能非非常常好好，，常常被被称称为为 “超超级绝热〞级绝热〞 。

w2 主要漏热：导热主要漏热：导热低温绝热技术低温绝热技术- ④④高真空多层绝热高真空多层绝热 低温绝热技术低温绝热技术- ④④高真空多层绝热高真空多层绝热 w影响高真空多层绝热性能的因素影响高真空多层绝热性能的因素 –(1)多层材料及其组合辐射屏种类：铝箔、铜箔或喷铝涤纶薄膜作用：降低辐射漏热，在多层中设置n层辐射屏，则辐射漏热仅为原先的1/(n+1)倍屏数量：单位厚度中屏的数量：数量增加，则辐射传热降低；但会使接触热阻降低，从而固体导热增加最佳层密度为20~40层/cm间隔物种类：玻璃纤维、纤维纸、尼龙布、涤纶膜、填炭纸等作用：起反射屏之间的间隔作用、及抑制固体热导(这是由于间隔物的导热系小 且与辐射屏间以点接触形式接触)低温绝热技术低温绝热技术- ④④高真空多层绝热高真空多层绝热 w影响高真空多层绝热性能的因素影响高真空多层绝热性能的因素 –(2) 真空度–(3)其它•温度、机械负荷、杂质等真空度应保持在0.01Pa以上层间压强由于(1)多层材料层间抽气阻力大 (2)多层材料本身又要放气所以层间压>>真空空间压强，如不采取措施，就不能满足真空度0.01Pa的要求措施(1)在多层材料上打许多小孔以利多层层间压力平衡，保证里层的残余气体能被充分抽走。

2)采用填炭纸作为间隔物材料可有效地利用活性炭在低温下的高吸附能力，吸附真空夹层中的放气，因而能长时间地保证容器的高真空低温绝热技术低温绝热技术- ④④高真空多层绝热高真空多层绝热w几种典型的多层绝热表观热导率,对应冷热边界分别为77K和300K，剩余气体压力小于绝热层层密度kg/m3热导率W/(m.K)6μ铝箔+0.15mm玻璃纤维203.7×10-56μ铝箔+2mm人造纤维布107.8×10-56μ铝箔+2mm尼龙布113.4×10-58.7μ铝箔+填炭玻璃纤维纸301.4×10-550μ单面喷铝植物纤维纸401.4×10-420μ双面喷铝涤纶薄膜751.5×10-48μ单面喷铝进口涤纶薄膜1219.2×10-5低温绝热技术低温绝热技术- ④④高真空多层绝热高真空多层绝热 w4 适用场合适用场合：液氧、液氢、液氦的贮存容器：液氧、液氢、液氦的贮存容器w5 优缺点优缺点–优优点点：：绝绝热热性性能能优优越越，，重重量量轻轻，，与与粉粉末末绝绝热热比比相相对预冷损失小，稳定性好；对预冷损失小，稳定性好；–缺点缺点：费用较大，难以对形状复杂绝热，抽成高：费用较大，难以对形状复杂绝热，抽成高真空不容易，抽空工艺复杂真空不容易，抽空工艺复杂 w2 机机理理：：用用不不多多的的传传热热屏屏与与容容器器内内冷冷蒸蒸发发气气体体逸逸出出管管相相连连接接，，利利用用冷冷蒸蒸汽汽吸吸收收的的显显热热来来冷冷却却辐辐射射，，降降低低热热壁壁(传传热热屏屏和和辐辐射射屏屏)的的温温度度，，抑制了辐射传热，从而提高绝热效果。

抑制了辐射传热，从而提高绝热效果wT2降低，那么降低，那么q也降低低温绝热技术低温绝热技术- ⑤⑤高真空多屏绝热高真空多屏绝热 w1 1 定定义义：：是是一一种种多多层层防防辐辐射射屏屏与与传传热热屏屏相相结结合合的绝热构造的绝热构造w3 传传热热屏屏：：有有限限个个屏屏就就能能得得到到高高效效绝绝热热效果w4 适用场合：液氢和液氦容器适用场合：液氢和液氦容器w5 优缺点优缺点w优点：绝热性能最优；优点：绝热性能最优；w缺缺点点：：仅仅对对于于液液氦氦或或液液氢氢容容器器有有较较显显著著的效果，构造复杂，本钱较高的效果，构造复杂，本钱较高w液液氢氢液液氦氦罐罐假假设设不不用用此此种种绝绝热热方方式式，，那那么么常常用用具具有有液液氮氮保保护护屏屏的的液液氮氮容容器器，，液液氮起到冷屏的作用见下页图氮起到冷屏的作用见下页图低温绝热技术低温绝热技术- ⑤⑤高真空多屏绝热高真空多屏绝热 低温绝热技术低温绝热技术- ⑤⑤高真空多屏绝热高真空多屏绝热 低温绝热技术低温绝热技术-五种绝热方法比五种绝热方法比较较类型类型真空真空/Pa夹层材料夹层材料 主要漏热主要漏热应用场合应用场合堆积绝热堆积绝热常压或微常压或微正压正压泡沫泡沫/粉末粉末/纤维纤维导热导热大型储罐大型储罐,要要求不高的场求不高的场合合高真空绝热高真空绝热10-3无无辐射辐射实验室规模实验室规模小型杜瓦瓶小型杜瓦瓶真空粉末绝真空粉末绝热热1~0.1粉末粉末/纤维纤维常温常温-77K,辐射辐射77~4.2K固导热固导热大中型储槽大中型储槽/设备设备高真空多层高真空多层绝热绝热10-2辐射屏辐射屏+间间隔物的多隔物的多层材料层材料导热导热LO2,LH2,Lhe储罐储罐高真空多屏高真空多屏绝热绝热高真空高真空10-3多层多层10-2辐射屏辐射屏+间间隔物的多隔物的多层材料层材料导热导热LH2,Lhe储储罐罐2  LNG的生产的生产w天然气的净化w气体低温液化原理w天然气液化流程2.1 天然气的净化天然气的净化w净化目的：脱除原料天然气中的杂质，以免杂质腐蚀设备和因冻结堵塞设备管道。

w须脱除的主要杂质：水、二氧化碳、硫化氢、重烃和汞等(1)脱水w水的危害：形成管路和设备堵塞–水冻结成冰或霜–水与天然气形成固态天然气水合物w脱水目标：在高于水合物形成温度时脱除原料气中的游离水，使露点低于-100℃w常用方法：冷却法、吸收法、吸附法1.冷却脱水w原理：天然气的含水量随温度降低而减少w适用：大量水分的粗别离w方法w高压气体：截流降压、降温，水分析出w低压气体：压缩、冷却、节流w特点：可能需进一步脱水；局部重烃随之脱除2.吸收脱水w原理：用吸湿性液体〔或活性固体〕吸收原料气中的水蒸气w常用醇类脱水吸收剂：w甘醇胺溶液：可同时脱水、CO2、H2Sw二甘醇水溶液：不凝固、性能稳定、吸湿性高w三甘醇水溶液：不凝固、性能稳定、吸湿性高、易再生w适用：大型装置中脱除原料气大局部水分w常压甘醇脱水装置流程w湿原料气→吸收塔2→雾沫别离器1→枯燥气体w稀甘醇液从吸收塔2 →换热器6吸热→闪蒸罐7→过滤器8→再生塔9加热脱水为浓甘醇液→甘醇泵4→吸收塔23.吸附脱水w原理：气体〔吸附质〕在自由外表〔吸附剂〕的凝聚w适用：小流量气体的脱水w特点：露点很低，含水量可达1ppm；对流量、温度、压力变化不敏感。

w常见吸附剂：活性氧化铝、硅胶和分子筛w吸附法高压天然气脱水典型工艺流程–为保证连续工作，采用双塔或多塔交替运行–不工作的吸附塔通过加热再生(2)脱酸性气体wH2S、CO2、COS对人身有害、对设备管道有腐蚀作用、易呈固体析出形成堵塞，必须脱除w酸性气体脱除方法w化学吸收法：以弱碱性溶液为吸收剂w物理吸收法：以有机化合物溶剂吸收气体w联合吸收法：结合物理和化学吸收的特点w直接转化法：将溶液中的H2S氧化为硫w非再生性法：用脱硫剂、再用分散剂使固体悬浮w膜别离法：膜对气体的选择性透过w低温别离法：适用于含CO2高的伴生气w干法：固体床脱硫，吸附或化学反响1.醇胺法w利用胺水溶液与天然气中的酸性气体反响，可同时脱除CO2和H2S主要采用一乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)醇胺法是广泛采用的方法2.热钾碱法和砜胺法w热钾碱(Benfied)溶剂是碳酸钾、催化剂、防腐剂和水组成的混合物可同时脱CO2和H2S此法净化程度好，对含大量CO2的原料气尤为适用w砜胺法是一种联合吸收法，吸收溶液由物理溶剂环丁砜、化学吸收剂二乙丙醇胺加少量水组成此法对中至高酸气分压的天然气有广泛适应性三种脱酸气方法的比较(3)其他杂质的脱除w汞：极微量的汞含量就会。

严重腐蚀铝制设备脱除原理是汞与硫在催化反响器中的反响w重烃：可形成堵塞，且对烃系统相特性有大的影响吸附脱水可除去局部重烃，其余局部在低温区通过一个或多个别离器除去wCOS：可水化形成H2S和CO2；易与回收丙烷相混通常与H2S和CO2在脱酸时一起脱除w氦气：天然气是氦的最主要来源，应加以别离利用采用膜别离和深冷别离相结合的方式脱除w氮气：其含量的增加会使天然气液化更困难一般采用最终闪蒸法从LNG中选择性脱除2.2 气体低温液化原理气体低温液化原理w气体液化循环类型气体液化循环类型氧、氮、氧、氮、氩氩天然气天然气J-T效应效应简单的林德简单的林德-汉普逊系统汉普逊系统带预冷的林德带预冷的林德-汉普逊系统汉普逊系统林德双压系统林德双压系统复迭式系统复迭式系统绝热绝热膨胀膨胀克劳特系统克劳特系统卡皮查系统卡皮查系统海兰特系统海兰特系统采用膨胀机的其他液化系统采用膨胀机的其他液化系统氖、氢、氖、氢、氦氦J-T效应效应用于氖和氢的预冷林德用于氖和氢的预冷林德-汉普逊系统汉普逊系统绝热绝热膨胀膨胀用于氖或氢的克劳特系统用于氖或氢的克劳特系统氦制冷的氢液化系统氦制冷的氢液化系统考林斯液化系统考林斯液化系统绝热绝热放气放气西蒙氦液化系统西蒙氦液化系统(1)简单林德简单林德-汉普逊系统汉普逊系统 (2)带预冷的林德带预冷的林德-汉普逊系统汉普逊系统(3)林德双压系统林德双压系统w1、工作过程、工作过程    氨氨制制冷冷循循环环预预冷冷乙乙烯烯；；乙乙烯烯循循环环预预冷冷甲甲烷烷；；甲甲烷循环冷却并液化液氮。

烷循环冷却并液化液氮w2、缺点、缺点–复杂；复杂；–每每一一级级循循环环都都必必须须完完全全不漏不漏w3、优点、优点节节流流阀阀压压降降降降减减少少，，不不可逆损失降低；可逆损失降低；–所需的压力低所需的压力低(4)复迭式系统复迭式系统(5)克劳特系统克劳特系统w1  膨胀机的作用膨胀机的作用–可获得更大的温降；可获得更大的温降；–回回收收膨膨胀胀功功，，膨膨胀胀机机输输出出的的功功可可用用于于驱驱动动压缩机；压缩机；–降低节流膨胀过程的不可逆损失，改善循降低节流膨胀过程的不可逆损失，改善循环的热力性能环的热力性能 w2  带膨胀机液化循环的优缺点带膨胀机液化循环的优缺点–优优点点：：液液化化率率升升高高；；单单位位液液化化功功降降低低；；循循环效率增加；环效率增加；–缺点：膨胀机比节流阀昂贵，所以设备投缺点：膨胀机比节流阀昂贵，所以设备投资大w3  在带膨胀机的循环中仍需节流阀在带膨胀机的循环中仍需节流阀(6)卡皮查系统卡皮查系统 w流流程程：：是是克克劳劳特特循循环环的的一一种种，，与与克克劳劳特特循循环环相相比比，，少少了一个换热器，循环压力低了一个换热器，循环压力低w优优点点：：膨膨胀胀机机为为高高效效率率涡涡轮轮膨膨胀胀机机；；单单位位能能耗耗小小，，金金属耗量及初投资低，操作简便。

属耗量及初投资低，操作简便w应用：大、中型空气别离装置应用：大、中型空气别离装置(7)海兰特系统海兰特系统 w流流程程：：是是克克劳劳特特循循环环的的一一种种，，与与克克劳劳特特循循环环相相比比，，少少了了一一个个换换热热器器，，循循环环压压力力高高，，提提高高压压力力可可降降低低单单位位质质量气体的液化功量气体的液化功w优点优点：提高膨胀前温度可增加绝热焓降和绝热效率提高膨胀前温度可增加绝热焓降和绝热效率 返回返回 2.3 天然气液化流程天然气液化流程 w级联式液化流程级联式液化流程 w混合制冷剂液化流程〔混合制冷剂液化流程〔MRC〕〕 w带膨胀机的液化流程带膨胀机的液化流程 (1) 级联式液化流程级联式液化流程 w优点：优点：①①能耗低；能耗低；②②制制冷冷剂剂为为纯纯物物质质，，无无配比问题；配比问题；③③技术成熟，操作稳定技术成熟，操作稳定w缺点：缺点：①①机组多，流程复杂；机组多，流程复杂；②②附属设备多；附属设备多；③③管管道道与与控控制制系系统统复复杂杂，，维护不便维护不便 采用级联式采用级联式液化流程的液化流程的根本负荷型根本负荷型液化装置液化装置 阿尔及利亚阿尔及利亚建造的世界建造的世界上第一座大上第一座大型根本负荷型根本负荷型天然气液型天然气液化装置化装置(CAMEL)(CAMEL)的流的流程图程图 1－丙烷压缩机－丙烷压缩机  2、、6、、10、、13－水冷却器－水冷却器  3－丙烷储罐－丙烷储罐  4－丙烷－丙烷-甲烷换甲烷换热器热器  5－丙烷－丙烷-乙烯换热器乙烯换热器  7－乙烯压缩机－乙烯压缩机  8、、9－乙烯－乙烯-甲烷换热器甲烷换热器  11－－甲烷压缩机甲烷压缩机  12－原料气压缩机－原料气压缩机  14－二氧化碳吸收塔－二氧化碳吸收塔  15、、19－天然气冷－天然气冷却器却器  16－脱水器－脱水器  17－枯燥器－枯燥器  18－过滤器－过滤器  20－汽提塔－汽提塔  21－重烃别离器－重烃别离器  22－乙烯冷却器－乙烯冷却器  23、、24、、25－甲烷－甲烷-天然气换热器天然气换热器  26－天然气闪蒸槽－天然气闪蒸槽  27－天然气换热器－天然气换热器  28－液化天然气泵－液化天然气泵  29－天然气压缩机－天然气压缩机 级联式液化流程级联式液化流程-阿尔及利亚阿尔及利亚中原中原LNG工厂工厂-全景图全景图2001年年，，试运运行行成成功功，，生生产的的LNG通通过槽槽车运运输的的方方式式供供给给山山东、江、江苏等省的一些城市。

等省的一些城市该液化装置生液化装置生产LNG的能力的能力为15.0×104 Nm3/d 中原中原LNG工厂工厂-流程示意图流程示意图1－分液罐－分液罐  2－－过滤器器  3－脱－脱CO2塔塔  4－枯燥器－枯燥器  5－中－中压丙丙烷换热器器 6－低－低压丙丙烷换热器器  7、、11、、14－－节流流阀  8－高－高压天然气天然气别离器离器  9－乙－乙烯换热器器  10－中－中压LNG换热器器  12－中－中压天然气天然气别离器离器  13－低－低压LNG换热器器  15－低－低压天然气天然气别离器离器  16－－LNG储槽槽 返回返回(2) MRC液化流程液化流程wMRC流流程程：：是是以以C1至至C5的的碳碳氢氢化化合合物物及及N2等等五五种种以以上上的的多多组组分分混混合合制制冷冷剂剂为为工工质质，，进进展展逐逐级级的的冷冷凝凝、、蒸蒸发发、、节节流流膨膨胀胀得得到到不不同同温温度度水水平平的的制制冷冷量量，，以以到到达达逐逐步冷却和液化天然气的目的步冷却和液化天然气的目的w应应用用：：在在根根本本负负荷荷型型天天然然气气液液化化装装置置中中得到了广泛的应用得到了广泛的应用。

w优优点点：： ①①机机组组设设备备少少，，流流程程简简单单，，投投资资省省；； ②②管管理理方方便便；； ③③混混合合制制冷冷剂剂组组分分可可以局部或全部从天然气本身提取与补充以局部或全部从天然气本身提取与补充w缺缺点点：： ①①能能耗耗较较高高，，比比级级联联式式液液化化流流程程高高10~20%左左右右；； ②②混混合合制制冷冷剂剂的的合合理理配配比较为困难比较为困难在根本负荷型天然气液化装置中得到了广泛的应用在根本负荷型天然气液化装置中得到了广泛的应用 APCI丙烷预冷混合制冷剂液化流程丙烷预冷混合制冷剂液化流程MRC液化流程液化流程- APCI采用闭式采用闭式MRCMRC流程的根本负荷型液化装置流程的根本负荷型液化装置1、、4－缓部罐－缓部罐  2、、5－压缩机－压缩机  3、、6－水冷却器－水冷却器  7、、10、、11－气－气液别离器液别离器  8－－LNG储槽储槽  9－低温换热器－低温换热器  12－－C5别离器别离器  13－－C4别离器别离器  14－－C3别离器别离器  15－－C2别离器别离器  16－－C1别离器别离器 利比亚伊索工厂天然气液化装置流程图利比亚伊索工厂天然气液化装置流程图 MRC液化流程液化流程- 利比亚利比亚采用丙烷预冷混合制冷剂液化流程的根本负荷型液化装置采用丙烷预冷混合制冷剂液化流程的根本负荷型液化装置 1－再生塔－再生塔  2－吸收塔－吸收塔  3、、18－高压丙烷换热器－高压丙烷换热器  4－水别离器－水别离器  5、、6－枯燥器－枯燥器  7、、17－中压丙烷换热器－中压丙烷换热器  8－重烃回收器－重烃回收器  9、、16－低压丙烷换热器－低压丙烷换热器  10－－C1别别离器离器  11－－C2别离器别离器  12－－C3别离器别离器  13－－C4别离器别离器  14－低温换热器－低温换热器  15－气－气液别离器液别离器  19、、21－水冷却器－水冷却器  20、、22－制冷剂压缩机－制冷剂压缩机 文莱天然气液化装置流程图文莱天然气液化装置流程图 MRC液化流程液化流程- 文莱文莱根本负荷型液化装置：生产供当地使用或外运的大型液化装置。

根本负荷型液化装置：生产供当地使用或外运的大型液化装置 LNG工厂工厂 MRC液化装置液化装置上海上海LNG事故调峰站事故调峰站-全景图全景图上海上海LNG事故调峰站事故调峰站-CII流程流程1－－分分馏塔塔  2－－冷冷箱箱  3－－低低压压缩机机  4－－高高压压缩机机  5,6,7,8－气液－气液别离器离器  9,10,11－－节流流阀  12，，13－冷却器－冷却器CII液液化化流流程程：：整整体体结合合式式级联型型液液化化流流程程(Integral Incorporated Cascade)新疆液化天然气工程新疆液化天然气工程 w气源气源来自吐哈油田来自吐哈油田w设计设计液化能力液化能力为为150万万Nm3/d天然气wLNG设计设计年周转量年周转量万万twLNG储罐容量储罐容量为为3万万m3w运输运输：生产液化天然气的以：生产液化天然气的以70%通过铁通过铁路运输、路运输、30%通过公路运输的方式运往通过公路运输的方式运往目的地w市场目标市场目标：：①①闽东南地区，即从福州至闽东南地区，即从福州至厦门沿铁路的厦门沿铁路的14个城市；个城市；②②以江西景德以江西景德镇为中心辐射湖南、湖北等华东地区；镇为中心辐射湖南、湖北等华东地区； ③③华北及新疆天山北坡经济带一些地区。

华北及新疆天山北坡经济带一些地区新疆液化天然气工程新疆液化天然气工程-流程示意图流程示意图五返回返回w带带膨膨胀胀机机液液化化流流程程：：指指利利用用高高压压制制冷冷剂剂通通过过透透平平膨膨胀胀机机绝绝热热膨膨胀胀的的克克劳劳德德循循环环制制冷冷实实现现天天然然气气液液化化的的流流程程流流程程的的关关键键设设备备是是透透平平膨胀机w种种类类：：①①天天然然气气膨膨胀胀液液化化流流程程；；②②氮氮气气膨膨胀胀液化流程；液化流程；③③氮氮-甲烷膨胀液化流程甲烷膨胀液化流程w应用：调峰型天然气液化装置应用：调峰型天然气液化装置w优优点点：：①①流流程程简简单单，，调调节节灵灵活活，，工工作作可可靠靠，，易易起起动动，，易易操操作作，，维维护护方方便便；；②②用用天天然然气气本本身身为为工工质质时时，，省省去去专专门门生生产产、、运运输输、、贮贮存存冷冷冻剂的费用冻剂的费用w缺缺点点：：①①送送入入装装置置的的气气流流须须全全部部深深度度枯枯燥燥；；②②回回流流压压力力低低，，换换热热面面积积大大，，设设备备金金属属投投入入量量大大；；③③受受低低压压用用户户多多少少的的限限制制；；④④液液化化率率低低，，如如再再循循环环，，那那么么在在增增加加循循环环压压缩缩机机后后，，功耗大大增加。

功耗大大增加3)带膨胀机的液化流程带膨胀机的液化流程 w天然气膨胀天然气膨胀液化流程液化流程–无需专门无需专门制冷剂、制冷剂、预处理天预处理天然气量小然气量小(20~35%)–温度比氮温度比氮膨胀高、膨胀高、循环气量循环气量大、液化大、液化率低率低w氮气膨胀液化氮气膨胀液化流程流程w采用单一制冷采用单一制冷剂、能到达较剂、能到达较低温度、液化低温度、液化率比天然气膨率比天然气膨胀高胀高w能耗比能耗比MRC高约高约40%1－预处理装置－预处理装置2、、4、、5－换热器－换热器3－重烃别离器－重烃别离器6－透平膨胀机－透平膨胀机7－制动压缩机－制动压缩机8、、9－水冷却器－水冷却器10－循环压缩机－循环压缩机11－储槽－储槽12－预热器－预热器13－压缩机－压缩机氮氮-甲烷膨胀液化流程甲烷膨胀液化流程比比氮氮膨膨胀胀液液化化流流程程能能耗耗低低10~20%w带丙烷预冷的带丙烷预冷的天然气膨胀液天然气膨胀液化流程化流程–通过预冷降低通过预冷降低传热温差，减传热温差，减少不可逆损失少不可逆损失3  LNG的储运的储运w固定式LNG储罐wLNG运输槽车wLNG远洋运输(LNG船)3.1 固定式固定式LNG储罐储罐固定式固定式LNG储罐：储罐： 液化站、接收站用大型储罐、卫星站液化站、接收站用大型储罐、卫星站( (汽化站汽化站) )用储罐。

用储罐w分类分类w罐材料罐材料w放置方式放置方式w内部观察装置内部观察装置w中国的固定式中国的固定式LNG储罐储罐固定式固定式LNG储罐储罐-种类种类 种种类类 容量容量/m3 用途用途 绝热型式绝热型式 形形状状 小小型型 5~40 民用燃气气化站，民用燃气气化站，LNG汽车加注站等场合汽车加注站等场合 真空粉末真空粉末绝热绝热或高真空或高真空多层绝热多层绝热 球球形形圆圆柱柱形形 中中型型 40~100 卫星式液化装置，工业卫星式液化装置，工业燃气气化站燃气气化站 正压堆积正压堆积绝热绝热 大大型型 100~1000 小型小型LNG生产装置生产装置 圆圆柱柱形形 超超大大型型 10000~40000 基本负荷型和调峰型液基本负荷型和调峰型液化装置化装置 特特大大型型 40000~200000 LNG接收站接收站LNG球形储罐球形储罐( (民用燃气气化站，民用燃气气化站，LNG汽车加注站等汽车加注站等) )固定式固定式LNG储罐储罐-球形球形圆柱形圆柱形( (根本负荷型、调峰型液化装置、根本负荷型、调峰型液化装置、LNGLNG接收站接收站) ) 固定式固定式LNG储罐储罐-圆柱形圆柱形固定式固定式LNG储罐储罐-圆柱形圆柱形圆柱形圆柱形( (根本负荷型、调峰型液化装置、根本负荷型、调峰型液化装置、LNGLNG接收站接收站) ) 固定式固定式LNG储罐储罐-罐材料罐材料 w双双金金属属：：内内罐罐采采用用耐耐低低温温的的不不锈锈钢钢或或铝铝合合金金。

外外壳壳采采用用黑黑色色金金属属，，常常用用压压力力容容器用钢w预预应应力力混混凝凝土土：：指指大大型型贮贮槽槽采采用用预预应应力力混混凝凝土土外外壳壳，，而而内内筒筒采采用用低低温温的的金金属属材材料w薄薄膜膜型型：：指指内内筒筒采采用用厚厚度度为为钢钢〔〔又又称称殷殷钢钢〕〕薄薄膜膜外外表表起起波波纹纹的的36Ni钢钢作作主主屏屏，，起起到到允允许许膨膨胀胀和和收收缩缩的的作作用用绝绝热热板板起起着支撑膜的作用着支撑膜的作用 固定式固定式LNG储罐储罐-薄膜型薄膜型固定式固定式LNG储罐储罐-薄膜型薄膜型膜型储罐内部构造膜型储罐内部构造 固定式固定式LNG储罐储罐-按放置分类按放置分类 w①Underground in-pit LNG①Underground in-pit LNG储罐储罐w②Underground LNG②Underground LNG储罐储罐w③In-ground LNG③In-ground LNG储罐储罐w④Above ④Above ground ground LNGLNG储储罐罐( (双双壁壁金金属属型型) )〕〕w⑤Above ⑤Above ground ground LNGLNG储储罐罐( (预预应应力力混混凝凝土土型型) )w以以上上几几种种LNGLNG储储罐罐常常用用于于LNGLNG接接收收终终端端的的特大型贮槽。

特大型贮槽 固定式固定式LNG储罐储罐-Underground in-pit LNG储罐储罐 固定式固定式LNG储罐储罐-Underground in-pit LNG储罐储罐 固定式固定式LNG储罐储罐-Underground LNG储罐储罐 固定式固定式LNG储罐储罐-In-ground LNG储罐储罐 固定式固定式LNG储罐储罐-In-ground LNG储罐储罐 固定式固定式LNG储罐储罐-In-ground LNG储罐储罐 固定式固定式LNG储罐储罐-Above ground LNG储罐〔双壁金储罐〔双壁金属型〕属型〕 固定式固定式LNG储罐储罐-Above ground LNG储罐〔双壁金储罐〔双壁金属型〕属型〕 固定式固定式LNG储罐储罐-Above ground LNG储罐储罐( (预应力混凝土型预应力混凝土型) )固定式固定式LNG储罐储罐-Above ground LNG储罐储罐( (预应力混凝土型预应力混凝土型) )固定式固定式LNG储罐储罐-内部观察装置内部观察装置固定式固定式LNG储罐储罐-内部观察装置内部观察装置固定式固定式LNG储罐储罐-内部观察装置内部观察装置w中原油田的中原油田的LNG储罐储罐w山东淄博山东淄博LNG汽化站的储罐汽化站的储罐w江苏江苏LNG汽化站的储罐汽化站的储罐中国的固定式中国的固定式LNG储罐储罐中国的固定式中国的固定式LNG储罐储罐建于中原油田的建于中原油田的LNG储罐，储罐，620m3 绝热方式绝热方式: : 粉末〔珠光砂〕堆积绝热。

粉末〔珠光砂〕堆积绝热 设计能力为12万Nm3/d山东淄博山东淄博 储罐储罐：：圆柱形圆柱形，，106m3/台，共台，共12台台; 内罐材质为内罐材质为0Cr18Ni9，外罐材质为，外罐材质为16MnR，， 夹层充填珠光砂夹层充填珠光砂250mm厚，抽真空厚，抽真空 山东淄博山东淄博LNG汽化站汽化站江苏苏州江苏苏州LNG汽化站汽化站w两台体积均为两台体积均为100m3的低温贮罐，贮罐的低温贮罐，贮罐夹层填充珠光砂并抽真空进展绝热；夹层填充珠光砂并抽真空进展绝热；w将将LNG气化、调压后与水煤气、焦炉气气化、调压后与水煤气、焦炉气掺掺    混作城市煤气气源混作城市煤气气源3.2 LNG运输槽车〔陆地运输〕运输槽车〔陆地运输〕LNG运输槽车〔陆地运输〕运输槽车〔陆地运输〕LNG槽车的隔热方式槽车的隔热方式 有三种型式：有三种型式：w真空粉末隔热真空粉末隔热；；w真空纤维隔热真空纤维隔热；；w高高真真空空多多层层隔隔热热，，绝绝热热层层所所占占空空间间小小；；绝绝热热材材料料轻轻；；隔隔热热材材料料一一般般不不发发生生沉沉降降但施工难度大但施工难度大 LNG槽车的平安设计槽车的平安设计 w平安设计要求：平安设计要求：w  ①①防止超压；防止超压；w  ②②消除燃烧的可能性。

消除燃烧的可能性w①①防止超压的措施：防止超压的措施：w在在槽槽车车的的气气相相管管路路上上设设置置一一个个降降压压调节阀作为第一道平安保护；调节阀作为第一道平安保护； w设设置置平平安安阀阀、、爆爆破破片片等等超超压压泄泄放放装装置；置；w公路运输泄放阀公路运输泄放阀w②②消除燃烧的可能性：消除燃烧的可能性：w禁火、禁油、消除静电禁火、禁油、消除静电LNG槽车的输液方式槽车的输液方式w两种输液方式两种输液方式：： ①①自自增增压压输输液液：：利利用用在在增增压压器器中中气气化化LNG返回贮罐增压返回贮罐增压 ②②液泵输送液泵输送：配置在车上的离心式低温：配置在车上的离心式低温泵来泵送液体泵来泵送液体 中国中国27m3LNG槽车槽车1-牵引引车；；2-外筒平安装置；外筒平安装置；3-外筒；外筒；4-绝热层真空真空纤维；；5-内筒；内筒；6-操作箱；操作箱；7-仪表、表、阀门及管路系及管路系统；；8-THT9360型分体式半挂型分体式半挂车底架底架中国中国27m3LNG槽车槽车w绝热：真空纤维绝热绝热：真空纤维绝热w材材料料：：贮贮槽槽内内筒筒及及管管道道－－0Crl8Ni9；；外外筒筒－－16MnR低低合金钢钢板；支承－环氧玻璃钢合金钢钢板；支承－环氧玻璃钢w外形尺寸：长、宽、高分别为、和。

外形尺寸：长、宽、高分别为、和w槽槽车车包包括括：：①①进进排排液液系系统统；；②②进进排排汽汽系系统统；；③③自自增增压压系系统统；；④④吹吹扫扫置置换换系系统统；；⑤⑤仪仪控控系系统统；；⑥⑥紧紧急急截截断断阀阀与与气气控控系系统统；；⑦⑦平平安安系系统统；；⑧⑧抽抽空空系系统统；；⑨⑨测测总总分分值值析取样系统析取样系统w平平安安措措施施：：紧紧急急截截断断控控制制措措施施、、易易熔熔塞塞、、阻阻火火器器、、吹吹扫置换系统、导静电接地及灭火装置扫置换系统、导静电接地及灭火装置中国中国40m3LNG槽车槽车3.3 LNG远洋运输远洋运输(LNG船船) wLNG运运输输船船：：为为大大气气压压下下沸沸点点为为-162℃的的大大宗宗LNG货货物物的的专专用用船船舶舶这这类类船船目目前前的的标标准准货货量量在在12~13万万立立方方米米之之间间一一般般它它们们在在25~30年年船船龄龄期期内内，，从从事事专专用用的的航行方案航行方案 w类型：类型：w〔〔1〕独立球型〔〕独立球型〔MOSS〕；〕；w〔〔2〕〕SPB型型船船，，石石川川岛岛播播磨磨重重工工业业IHI；；w〔〔3〕〕薄薄膜膜型型〔〔Membrane〕〕，，法法国国GTT公司。

公司液化天然气运输船液化天然气运输船液化天然气运输船液化天然气运输船-SPB型型液化天然气运输船液化天然气运输船-GTT型型薄薄膜膜型型LNG船船的的开开发发者者Gaz Transport和和Technigaz已已合合并为一家，故对该型船称为并为一家，故对该型船称为GTT型GTT型的围护构造包括型的围护构造包括GTNO96和和TGZ MarkIII两种 液化天然气运输船液化天然气运输船-GTT型型型型LNG船船液化天然气运输船液化天然气运输船-MOSS型型MOSS型型(球型球型)LNG船船液化天然气运输船液化天然气运输船-MOSS型型液化天然气运输船液化天然气运输船-MOSS型型液化天然气运输船液化天然气运输船-三种船型比较三种船型比较 比较对象比较对象 SPB型型 MOSS型型 GTT型型 尺寸尺寸 紧凑紧凑 大大 紧凑紧凑 船重量船重量 轻轻 最重最重 轻轻(当船小时相对重当船小时相对重) 储罐数量储罐数量 最少最少 多多 多多 汽化率汽化率 最低最低 0.05%/d 低低 0.08%/d GT高：高：≧≧0.1%/dTGZ：低：低 上甲板空间上甲板空间 完全不受限完全不受限制制 非常受限制非常受限制 不受限制不受限制 任意装载量水平任意装载量水平 可能可能 可能可能 不可能不可能 航行航行 容易容易 不容易不容易 容易容易 压力控制压力控制 简单简单 复杂复杂 最复杂最复杂 温度控制温度控制 简单简单 复杂复杂 复杂复杂 不可泵送的液体量不可泵送的液体量 最少最少(3m3/储储罐罐) 少少(6m3/储罐储罐) 多多(200~400m3/储罐储罐) 维护维护 外部外部 容易容易 不容易不容易 容易容易 内壳内壳/绝热绝热 最容易最容易 容易容易 非常困难非常困难LNG船大型化趋势船大型化趋势  年份年份 舱容量舱容量/万万m3 1964 0.621 1970 4~5 1972~1973 7.5~8.7 1975~1976 12.5~13 1978 13.1264 1983 13.275 1987 13.64LNG船制造商船制造商wLNG船主要建造国是船主要建造国是法国法国、、美国美国、、日本日本和和韩国韩国。

w在所建造的在所建造的87艘艘LNG船中，船中，法国法国占占31艘，艘，美国美国16艘，艘，日本日本14艘，这三国艘，这三国占世界总数的占世界总数的70%w目前目前LNG船的一些主要船的一些主要制造商制造商     ⑴⑴日日本本MES；；⑵⑵日日本本KHI；；⑶⑶日日本本MHI；；⑷⑷日日本本IHI；；⑸⑸日日本本NKK；；⑹⑹韩韩国国现现代代；；⑺⑺韩韩国国三三星星；；⑻⑻韩韩国国大大宇宇；；⑼⑼韩韩国国Hanjin；；⑽⑽意意大大利利Fincatineri；；⑾⑾芬芬兰兰Masa；；⑿⑿法法国国Chantiers  d’Atlantique；；⒀⒀西西班班牙牙Lzar；； ⒁⒁美美 国国 Newport  News*；；   ⒂⒂德德 国国 HDW*；； ⒃⒃Beolwerf  *；；⒄⒄General Dynamics (美国美国)  注：注：*表示十五年来没有交货表示十五年来没有交货 LNG海上贸易量和海上贸易量和LNG船船 1990~1997年世界年世界LNG海上贸易量海上贸易量年份年份19901991199219931994199519961997贸易量贸易量(万吨万吨)520857106021618365366877765083001999年初全世界的年初全世界的LNG船的液舱容量及船的数量船的液舱容量及船的数量船的液舱容量船的液舱容量(万万m3)<0.51~22~66~10>10船舶艘数船舶艘数341115781999年初世界年初世界LNG船的船龄构成船的船龄构成船龄船龄4年以年以下下5~9年年10~14年年15~19年年20年以年以上上船舶艘数船舶艘数3212218471990~1997年世界年世界LNG海上贸易量海上贸易量年份年份19901991199219931994199519961997贸易量贸易量(万吨万吨)520857106021618365366877765083001999年初全世界的年初全世界的LNG船的液舱容量及船的数量船的液舱容量及船的数量船的液舱容量船的液舱容量(万万m3)<0.51~22~66~10>10船舶艘数船舶艘数341115781999年初世界年初世界LNG船的船龄构成船的船龄构成船龄船龄4年以下年以下5~9年年10~14年年15~19年年20年以上年以上船舶艘数船舶艘数321221847LNG船接收码头船接收码头-LNG终端终端 LNG船接收码头船接收码头- LNG终端终端 4  LNG平安平安w溢流w蒸气扩散w火灾w涡旋4.1 溢流溢流(1)溢流到地面w溢流到地面上的LNG将发生蒸发。

蒸发热量主要来自土壤的热传导，也来自周围空气的对流与热传导，以及来自太阳辐射这是一个瞬态过程，初始时蒸发率很大，随着土壤的冻结，蒸发率逐渐减小w计算LNG蒸发率的两个最重要参数是土壤含湿量和湿土壤的热导率，前者影响到土壤的热容(2)溢流到水面 w溢流到水面的LNG蒸发率比溢流到地面要高由于剧烈的扰动，水面很少会结冰扰动的水流可以为LNG的沸腾提供近乎稳定的热量，而不像土壤提供的热量会逐渐减小 4.2 蒸气扩散蒸气扩散 wLNG相关最重大的平安问题是蒸气云的形成以及可能导致的火灾w有关扩散的模型很多，也没有完全通用的模型4.3 火灾火灾w当LNG储罐暴露在火灾条件下时，为防止储罐内的压力过高，应释放储罐内的气体在这种特殊情况下的总热流 式中Qn为LNG储罐的正常热损失；A为储罐所暴露的湿外表面积；F为环境系数w排气量 式中r为排气压力和温度条件下的气化潜热 基基础环境系数境系数有地基的有地基的储罐罐1.0有水的有水的设备1.0减减压或放空的或放空的设备1.0地下地下储罐罐0有有热保保护的的设备4.4 分层和涡旋分层和涡旋w液化天然气储运过程中，会发生一种被称为“涡旋〞(rollover)的非稳性现象。

涡旋是由于向已装有LNG的低温储槽中充注新的LNG液体，或由于LNG中的氮优先蒸发而使储槽内的液体发生分层(stratification)分层后的各层液体在储槽周壁漏热的加热下，形成各自独立的自然对流循环该循环使各层液体的密度不断发生变化，当相邻两层液体的密度近似相等时，两个液层就会发生强烈混合，从而引起储槽内过热的液化天然气大量蒸发引发事故w涡旋是液化天然气储存过程中容易引发事故的一种现象从20世纪70年代世界液0化天然气工业兴起以来，已发生过多起由涡旋引发储存失稳的事故其中影响最大的有两起：一起是1971年8月21日发生在意大利La Spezia的SNAM LNG储配站的事故，在储槽充注后18h，罐内压力突然上升，平安阀翻开，有318m3液化天然气被气化放空；另一起有重要影响的是1993年10月发生在英国燃气公司(British Gas)一处LNG储配站的事故在发生事故时，压力迅速上升，两个工艺阀门首先被开启，随后紧急放散阀也被开启，大约150t 天然气被排空此外，还有多起关于LNG涡旋事故的报道 涡旋预测的Bates-Morrison模型 wBates-Morrison模型将整个过程分为3个阶段：固定分界面、移动分界面和涡旋阶段。

阶段2以分界面两边的密度差降到零而完毕，同时阶段3开场 防止分层的方法 w不同产地、不同气源的LNG分开储存，可防止因密度差而引起的LNG分层w根据需储存的LNG与储槽内原有的LNG密度的差异，选择正确的充注方法，可有效地防止分层，充注方法的选择一般应遵循以下原那么：w密度相近时一般底部充注w将轻质LNG充注到重质LNG储槽中时，宜底部充注w将重质LNG充注到轻质LNG储槽中时，宜顶部充注w使用混合喷嘴和多孔管充注，可使充注的新LNG和原有的LNG充分混合，从而防止分层 分层的探测与消除w可以通过测量LNG储槽内垂直方向上的温度和密度来确定是否存在分层一般情况下，当分层液体之间的温差大于，密度差大于时，即认为发生了分层w探测到确已形成分层后，可采用内部搅拌或输出局部液体的方法来消除分层为防止分层和涡旋，LNG储槽内一般都设计了一个专门的搅拌器，以破坏LNG稳定分层但内部搅拌会引起蒸发量的增加实践说明，快速输出局部液体是一种较好的消除分层的方法w谢谢！知识回忆知识回忆Knowledge Knowledge ReviewReview祝您成功！。