LNG加气站的工艺流程.docx

一、 LNG加气站工艺流程设计LNG加气站的工艺流程分四个步骤：卸车流程、调压流程、加气流程、卸压流程1）卸车流程：把集装箱或汽车槽车内的LNG转移至LNG加气站储罐内此过程可以通过三种方式 实现1） 通过卸车增压器卸车（2） 通过浸没式加气泵卸车（3） 通过增压器和泵联合卸车本加气示范站采用第三种方式选用设备规格为：卸车增压 200Nm3/h,浸没式泵流量40〜200l/min,压力0.2〜1.2Mpa.实际工作时卸一台标准集装箱的时约为1.8小 时该方式优点 是缩短 了卸车时间，缺点是耗能、在卸液快完时如不注意泵容易遭害、工艺流程相对 复杂笔者认为：三种卸车方式 中应首选第一种，采用储罐上、下进液同时进行的方式该方式优点是：简单、不耗能 缺点是卸车时间长，卸 一台标准集装箱时间约为 2.5〜3.0小时建议在加气站场地许可的情况下，加大 卸车增压器如选用300NmVh的卸车增压器，则卸一台标准集装箱的时间约为2.0小时第二种卸车方 式不建议采用2） 调压流程：由于目前汽车上的车载瓶本身不带增压器，因此车载瓶中的液体必须是饱和液体为此在给汽 车加液 之前首先对储罐中的LNG进行调压，使之成为饱和液体方可给汽车加气。

调压方式也有三种1） 通过储罐压力调节器调压（2） 通过泵低速循环进行调压（3） 通过储罐压力调节器与泵低速循环联合使用进行调压第一种方式优点是工艺、设备简单、不耗 能缺点是调 压时间长LNG加气站储罐调压与LNG气化站储罐调压原理不同，LNG气化站储罐调压采用 气相调压，目的是只要得到所需压力的LNG即可而LNG加气站储罐调压是要得到一定压力的饱和液体， 只能进行液相调压故采用同规格的压力调节器对同样的储罐调节同样的压力需要的时间却大不一样实 际工作时测得：采用200Nm讥的压力调节器对50m3的储罐调节饱和液体压力，达到0.5Mpa时所需时间为 8〜10小时，依外界气候的温度不同而异这对汽车加气带来很大不便储罐调压应采用第三种方式较为 合理，并且压力调节器应有备用，可能的话还应增大其规格这样，虽然增加了投资、能耗，但大大缩短 了调压时间，理论上计算可在3. 0〜4. 0小时实现，从而确保加气时间如单采用第二种方式其调压时间仍 为偏长3） 加气流程：储罐中的饱和液体LNG通过泵加压后由加气枪给汽车加气，加气压力为1.6Mpa.在给车载瓶加 气前首 先应给车载瓶卸压，通过回气口回收车载瓶中余气。

目前，该部分气进行放空处理建议在以后 的加气站中，增 设车载瓶到储罐气相的回流管，同时设计量装置，便于对车载瓶中余气进行回收和计量4） 卸压流程：在给储罐调压过程中，储罐中的液体同时在不断的蒸发和气化，这部分气化了的气体如不及时 排出，储罐压力会越来越大，当储罐压力大于设定值时，相关阀门打开，释放储罐中的气体，降低压力， 保证储罐安全目前，该部分气体进行放空处理建议在以后的加气站中，该部分气体通过调压后送人附 近市政管网系统二、 LNG加气站设计依据规范目前，国内还未出台LNG的相关设计、施工和验收规范，在LNG气化站设计中， 行业普遍认可的是参照LPG相关规范其理论依据是基于LNG和LPG的特性参数LNG的主要成分为 CH4，LPG的主要成分为C3H6C4HS同时LNG处于-162°C的深冷、常压储存状态，规范中参照执 行的LPG是处于常温、压力储存状态，因此LNG与LPG比较，在理论上是较为安全的而在LNG汽车加气站设计中，如与LNG气化站一样，参照LPG的相关规范，这在寸土寸金的市 区建设LNG加气站没有占地上的优势，而且，本站作为示范站，其意义就是将来为制定LNG加气站设计规范 提供理论和实践上的依据，如仍套用LPG的相关规范，则失去了其示范的意义。

由LNG的性质，可以看出它作为车用燃料还有如下的特点和优势：1） 能量密度大汽车续驶里程长，同样容积的LNG车用储罐装载的天然气是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，非常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,在高速公路加气一次可连续行驶约 700Km以上2） 运输方便由于是液态，LNG便于经济可靠地远距离运输，建设CNG汽车加气站不受天然气 管网的制约在陆上，通常用20〜50m3 （相当于12000〜30000Nm3天然气）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，也可根据需要用火车槽车在海上，通 常用大至12〜13万m3的LNG轮船，进行长途运输3） 组分纯，排放性能好，有利于减少污染，保护环境LNG由于脱除了硫和水分，其组成比CNG 更纯净，因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车与燃油车相比，LNG汽车的有害排放 降低约85%左右，被称为真正的环保汽车4） 安全性能好LNG的燃点为650°C，比汽柴油、LPG的燃点高，点火能也高于汽柴油、LPG， 所以比汽柴油、LPG更难点燃，LNG的爆炸极限为5〜15%，且气化后密度很低，只有空气 的一半左右，因而稍有泄漏即挥发扩散，而LPG的爆炸极限为2.4〜9.5%，燃点为466C，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%，燃点为427C，柴油 爆炸极限为0.5〜4.1，燃点为260C，由此可见，LNG汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。

三、 价格分析1） LNG价格根据用户与资源供应地的实际地理位置，LNG的陆上运输距离大体可分为近距离 （200km以内），中远距离（200-1000km）、远距离（1000〜3000km），与此相对应的LNG运输价格相应约为0.3元/Nm3，0.7元/Nm3、0.9元/Nm3.这是对公路运输而言，如采用铁路 运输，则远距离运输价格可大大降低2） LNG汽车经济性根据天然气燃烧特性和运行试验结果，1Nm3的天然气的行驶里程等效于1.2 升燃油，目前汽柴油价格在3.45-4.0元/升之间，如天然气零售价按3.0元/Nm3计算时，使 用LNG作燃料比燃油便宜27.5%〜34.2%.每车按年运行60000〜80000km计算时，中型车 耗油约13200〜17600升，大型车耗油20400〜27200升，以当前油价计算，使用LNG时分 别可节约燃料费为14761〜19682元和22813〜30418元，汽车行驶路程越长，则越节约燃料 费用LNG汽车改装件投资略高于CNG汽车，若采用国产储罐改装件，中型车投资约为2.5 万元，重型车约为3.5万元，则改车投资回收期约为1.4〜2.0年根据天然气汽车的特点， 使用天然气时还可延长发动机寿命，降低发动机的维修费用50%以上，因此LNG汽车的实际 投资回收期比上述投资回收期短30%，一般在投用1.5年之内即可收回投资。

3） LNG加气站效益初步分析LNG汽车加气站规模可大可小，投资额差异大，以一座日售气 2.2X104Nm3LNG （年售气800X104Nm3）加气站为例，如以采用国产设备为主，总投资约 420万元（不含征地费、常规地质情况），年耗动力约3万kW，人员为8人（与加油站合建 时人可不增加）则年总经营成本约为2081万元，当LNG进价与零售价价差保持0.40元/Nm3 时，年利润约为154（税后）万元，约2.7年可收回投资（税后）综上所述，LNG汽车具有经济、安全、环保、适用、方便、机动等优势，是天然气汽车的发 展方向，同时也是城市规模化发展天然气汽车的理想途径四、 问题和结论1）由于国内规范的滞后性，目前，LNG汽车加气站执行《液化天然气（LNG）生产、储存和装卸标准》NFPA59A-2001和《汽车用液化天然气（LNG）供气系统标准》NFPA57-1999的标准有很大难度，需做不少协调工作2） 由于二个LNG加气站调试运行的时间还不长，故本文中的一些试验数据随着进一步的调试运 行可能会有变化3） 根据二个加气示范站的试验效果，国产LNG加气机的质量有待提高，同时需做进一步的研发 工作。

4） 根据二个加气示范站的试验效果，LNG汽车最适用于600Km范围内的城市区间车运行，其 次适用于城市公交车运行。