天然气及LNG基础知识.docx

天然气基础知识1、天然气（NG）Naturalgas天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷还有硫化氢、二氧化碳、氮、水及少量一氧化碳它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势天然气又可分为伴生气和非伴生气两种伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气；非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种，在地层中都以气态存在甲烷分子式：CH4分子量：18天然气的主要成分是甲烷，也含有乙烷、丙烷、氮气和二氧化碳等组分其组成不同热值也不同乙烷、丙烷的热值高于甲烷，若天然气中高热值组分的含量较高则热值也较高而氮气、二氧化碳则不会燃烧发热，因此，天然气中此类组分含量较高则热值也较低甲烷燃烧方程式（1）、完全燃烧：CH4+202===CO2+2比0（反应条件为点燃）甲烷+氧气一二氧化碳+水蒸气（2）、不完全燃烧：2CH4+302=2CO+4H2O燃烧天然气产生的二氧化碳比燃烧石油要少30%,比煤要少45%2、液化天然气（LNG）LiquefiedNaturalGas从名称上可以看出液化天然气由天然气液化而来。

组分：主要含甲烷，还有乙烷、丙烷、丁烷、氮气等气相密度：0.71-0.74Kg/m3液相密度：0.42-0.46T/m3热值：8500-9300大卡/Nm3液态气化比：1:600-625饱和压力：0.3Mpa着火点：650度沸点：-162度爆炸极限：5%-15%气源：气井气、石油伴生气、煤层气等低温液化3、压缩天然气（CNG）CompressedNaturalGas从名称可以看出压缩天然气由天然气压缩而来压缩到压力大于或等于10MPa且不大于25MPa的气态天然气,是以气态储存在高压容器中4、液化石油气（LPG）liquefiedpetroleumgas组分：丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃，炼厂气含烯烃密度：液态液化石油气580kg/立方米，气态为：2.35kg每立方米热值：液态发热量为45185〜45980kJ/kg爆炸极限：1%-10%5、其他相关燃气介绍煤层气：俗称“瓦斯”其主要成分是CH4其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用地面抽采的煤层气甲烷(CH4)含量一般大于96.5%国内技术已成熟，产量增速较大，很大比例以LNG形式外输。

页岩气：页岩气，一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气LNG基础知识1、LNG的特点低温、气液膨胀比大、能效高、易于运输和储存2、LNG的用途（1）作为清洁燃料气化后供城市居民使用，具有安全、方便、快捷、污染小的特点2）汽车燃料使用采用LNG作为汽车发动机燃料，运行安全可靠，而且噪声低污染小，以LNG作为燃料的汽车，排气明显改善、经济效益明显3）作为冷源用于生产速冻食品，以及塑料，橡胶的低温粉碎等，也可用于海水淡化和电缆冷却等4）作为工业燃料或原料3、LNG的生产LNG是天然气经处理后低温液化而来，生产的核心是制冷，目前国内外大型生产装置生产工艺有：级联式液化、混合制冷剂液化、带膨胀机的液化液化后的液态天然气就地储存于专用低温大储罐内待运4、LNG的储存由于LNG的物化特点决定了其储存的特殊要求储存采用低温绝热方式，储罐是双层、真空、保温结构有地上罐，也有地下罐有球形罐，也有圆柱形罐储罐放置有立式，也有卧式按容量分、超小型(0.175-5m3):杜瓦瓶等小型储罐、小型(5-50m3):汽车加注站、民用燃气等、中型(50-100m3):工业用、较大汽车加注站、大型一(100-1000m3):小型LNG生产装置、调峰储备站。

大型二(1000-40000m3):基本负荷型生产装置、大型调峰装置1) 、特大型(40000-200000m3):LNG接收站5、LNG的运输LNG的运输方式主要有轮船、火车和汽车槽车等方式在500—1000公里经济运输半径范围内，采用汽车槽车运输LNG是比较理想的方式槽车罐体采用双壁真空粉未绝热，配有操作阀安全系统及输液软管等国内低温液体槽车的制造技术比较成熟，槽车使用安全6、LNG的气化LNG不论用于车用、工业用途，还是民用，均需气化，只是气化方式不同LNG由槽车运至气化站，利用LNG卸车增压器使槽车内压力增高，将槽车内LNG送至LNG低温储罐内储存当从LNG储罐外排时，先通过储罐的自增压系统，使储罐压力升高，然后打开储罐液相出□阀，通过压力差将储罐内的LNG送至气化器后，经调压、计量、加臭等工序送入市政燃气管网或工业装置当室外环境温度较低，空温式气化器出口的天然气温度低于5°C时，需在空温式气化器出口串联水浴式加热器，对气化后的天然气进行加热气化器一般采用空温式气化器7、LNG与其他相关能源使用性能比较LNG可在一定领域、一定程度的替代相关能源1) 、LNG与CNG比较与CNG相比，LNG具有一定优势。

尽管都是天然气，但CNG与LNG的形态不同，CNG是气态天然气，在车上必须以200个以上大气压的压力保存在特制钢瓶中LNG是液态天然气，以摄氏零下162°C的液态形式保存在隔热钢瓶中这就使容积相同的储罐大大增加天然气的储存量，使LNG汽车的持续行程高于CNG汽车CNG运输经济半径远小于LNG运输经济半径2) 、与LPG比较LNG与LPG相比，在单位能耗价格上是有优势的，安全性也有优势3) 、与柴油、汽油比较LNG作为车用燃料与汽油、柴油比，具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、污染小的优势在经济方面，使用LNG比柴油或汽油节约燃料成本15-30%LNG作为应用于锅炉的燃料与柴油用作燃料有较大成本优势，且清洁、环保与水煤气比较LNG作为燃料与水煤气比，有较明显的优势，主要体现在热值高、污染小、安全等方面4) 、与电能比较LNG作为热源与电能热源相比，单位能耗具有明显成本优势对于耗能大、连续运行的项目，LNG可替代电能作为热源如汽车生产线烤漆房、机械加工烤漆房、烘干房等与LNG有关的常识1、燃气热值分为高位热值和低位热值：(1)高位热值是指规定量的气体完全燃烧，所生成的水蒸汽完全冷凝成水而释放出的热量。

2)低位热值是指规定量的气体完全燃烧，燃烧产物的温度与天燃气初始温度相同，所生成的水蒸汽保持气相，而释放出的热量燃气的高、低位热值通常相差为10%左右燃气燃烧时要产生水蒸气，这些水蒸气要冷却到燃烧前的燃气温度时，不但要放出温差间的热量，而且要放出水蒸气的冷凝热，所以，高位热值减去水蒸气的冷凝热就是低位热值在实际燃烧时，水蒸气并没有冷凝，冷凝热得不到利用，这是影响通过实验的形式测定热值的重要因素日本和大多数北美国家习惯于使用燃气的高位热值，我国和大多数欧洲国家习惯于用低位热值2、天然气计量我国天然气体积计量单位是标方(Nm3)指1大气压下，20摄氏度时的1立方米气体美国、英国等国家天然气计量是在15.6摄氏度条件下的体积1Nm3(20°C)=0.985m3(15.6°C)3、热值计算及换算热值计算公式Q=VqQ表示热量，q表示热值，V表示气体燃料的体积Q=mqQ表示热量，q表示热值，m表示固体燃料的质量燃烧一定体积或质量的燃气所能放出的热量称为燃气的发热量,也称为燃气的热值其常用单位有：千卡/标准立方米（KJ/Nm3）、千焦/标准立方米（Mcal/Nm3）、兆卡/标准立方米（MJ/Nm3），兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）热能单位换算1卡（cal）=4.1868焦耳（J）1大卡=4186.75焦耳（J）1大卡=1000卡=4200焦耳=0.0042兆焦。

1度电=1千瓦时1千瓦*1小时=1000瓦*3600秒=3600000焦耳4、热值比较1公斤液化气燃烧热值为:10800-11000大卡1立方米天然气热值:8000-9000大卡1度电的热值是：860大卡1公斤标煤热值：7000大卡1公斤原煤热值：5000大卡1公斤汽油热值为：10296大卡1公斤柴油热值为：10996大卡5、国外天然气体积计量与国内计量单位换算:1scf（标准立方英尺）=0.0283168立方米6、LNG计量单位重量法：吨、千克体积法：标方（Nm3）热值法：MJ（兆焦）。