液化天然氣論文VIP

液化天然氣（LNG）利用、現(xiàn)狀及前景姓名：摘要：液化天然氣（LNG）已成為綠色能源的主力軍，它即是可持續(xù)發(fā)展的具體實(shí)施和實(shí)現(xiàn)，又是其它產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的典范。本篇參考了有關(guān)LNG方面大量的技術(shù)資料，結(jié)合近年來對天然氣發(fā)展的需求，簡要介紹了LNG的利用、現(xiàn)狀及發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：液化天然氣綠色能源利用價(jià)值發(fā)展前景一、前言近二三十年以來，隨著人類綠色意識(shí)的覺醒，環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷加強(qiáng)，可持續(xù)發(fā)展觀念深入人心。天然氣作為清潔能源，重要化工原料，得到了更為廣泛的利用，世界各國把推廣利用天然氣，提高天然氣在一次能源消費(fèi)中的比重，作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑，目前天然氣消費(fèi)在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重已達(dá)35%，成為僅次于石油的第二大能源。LNG基本知識(shí)液化天然氣是天然氣（CH4）經(jīng)過凈化及超低溫下（一個(gè)大氣壓，－162℃）冷卻液化的產(chǎn)物。液化后的天然氣體積大大減少，約為0℃、一個(gè)大氣壓下天然氣體積的1/600，也就是1m3液化天然氣氣化后是600Nm3天然氣。無色無味，主要成份是甲烷，雜質(zhì)很少，是非常清潔的能源，液體密度約426kg/m3，爆炸極限為5～15%（體積比），燃點(diǎn)約450℃。LNG具有以下特點(diǎn)：低溫、氣液膨脹比大，能量高，易于運(yùn)輸和儲(chǔ)存；1kgLNG的熱值是12555Kal，相當(dāng)于1.8kg標(biāo)準(zhǔn)煤；1m3LNG相當(dāng)于3m3CNG。清潔能源、低碳經(jīng)濟(jì)：天然氣汽車與燃油車相比，其中二氧化碳排放量下降20%左右，一氧化碳排放量下降90%左右，碳?xì)浠衔锖偷趸衔锱欧帕肯陆?0%左右。天然氣汽車排放的尾氣，基本不含鉛塵、硫化物以及苯類等有害物質(zhì)。用途更加廣泛，特別適用于重型長途車輛，同時(shí)可用于城市天然氣調(diào)峰，冷能可二次利用。LNG的主要特性環(huán)保性：LNG在-162℃低溫冷凝生產(chǎn)過程中，已脫離出水、二氧化碳、硫化物等各類氣體雜質(zhì)和固體顆粒，鉛、笨等有害物質(zhì)基本為零。因此LNG被稱為化石級清潔能源。燃料類型汽車尾氣污染物相對量/%（以汽油各項(xiàng)指標(biāo)排放為基準(zhǔn)）一氧化碳碳?xì)浠衔锏趸镱w粒懸浮物氧化鋁其他有害物質(zhì)汽油100100100100100100柴油20-4010-2045-60＞1000無50LPG10-2020-4050-7060/細(xì)化無3-10CNG2-1010-2030-40少量無無LNG1-48-1825-35無無無安全性名稱燃點(diǎn)（℃）爆照極限（%）擴(kuò)散性汽油4271.0-7.6不易擴(kuò)散柴油2600.5-4.1不易擴(kuò)散LPG4662.4-9.5不易擴(kuò)散LNG595-6505-15擴(kuò)散通過4種能源的對比可發(fā)現(xiàn)，LNG為最安全能源。如西寧中油燃?xì)庥邢挢?zé)任公司、上海燃?xì)夤镜?。?dāng)然，更多的供應(yīng)單位則采用外購LNG的方式。如沈陽煤氣公司等。目前，沈陽主要利用LNG作為冬季調(diào)峰氣源使用。沈陽本身沒有LNG氣源，而是通過LNG罐車從外地運(yùn)來。夏季儲(chǔ)存LNG，以供冬季用氣高峰時(shí)使用。建有2個(gè)2500立方米的LNG儲(chǔ)罐，可儲(chǔ)存天然氣約280萬米3。（2）用作大中城市的主氣源。隨著西氣東輸?shù)纫幌盗刑烊粴夤芫€的建設(shè)，我國的天然氣供應(yīng)格局逐步形成。天然氣管線途經(jīng)省市是首先氣化的目標(biāo)，但是天然氣管線未經(jīng)省市的氣化條件不夠完善。使用外購LNG作為這些條件不夠完善的大中城市的主氣源，是對我國西氣東輸?shù)忍烊粴夤艿垒斔凸こ痰闹匾a(bǔ)充。同時(shí)，對于一些將來有天然氣主管線供氣的地區(qū)（如廣西、云南等），這些企業(yè)充分利用國產(chǎn)LNG作為氣源來提前開發(fā)大中城市燃?xì)馐袌?，提前做好管道天然氣為氣源的燃?xì)夤?yīng)轉(zhuǎn)換工作，培育好燃?xì)馐袌?，為加速我國天然氣事業(yè)的發(fā)展起著積極的推動(dòng)作用。（3）用作LNG小區(qū)氣化的氣源國家發(fā)改委、經(jīng)貿(mào)委、外貿(mào)部2002年3月聯(lián)合發(fā)布了《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄》，首次將原禁止外商投資的城市管網(wǎng)列為對外開放的領(lǐng)域。由此，我國燃?xì)馐袌龅膲艛嗑置嬷鸩奖淮蚱疲細(xì)庑袠I(yè)發(fā)生了巨大的變革，迎來了嶄新的發(fā)展生機(jī)。國外資本、民營企業(yè)、個(gè)人資金紛紛涌入基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)，不斷涉足我國廣大中小城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施基本建設(shè)。這些地區(qū)用氣量相對較小，一般不具備管道天然氣氣源條件。理所當(dāng)然的，LNG成為了這些地區(qū)天然氣氣化的首選氣源。（4）LNG還用作汽車燃料，作為調(diào)峰電廠的燃料，以及其它工業(yè)能源領(lǐng)域等。天然氣液化的過程是燃料純化的過程，更有利于降低汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。用作汽車加氣燃料，與汽油、柴油和LPG、CNG相比，LNG具有辛烷值高、抗爆性好、價(jià)格低、充裝量大、行駛里程長、尾氣污染小等優(yōu)點(diǎn)，是優(yōu)質(zhì)的清潔汽車燃料。與汽油相比，天然氣汽車尾氣中，CO減少97%，HC減少72%，NOX減少39%，CO2減少24%，SO2減少90%，汽車噪音亦可降低40%，可以說，天然氣是汽車最佳的清潔燃料。LNG可以像運(yùn)輸燃油一樣使用車船運(yùn)送，這就為尚無天然氣管道資源的城市和地區(qū)提供了使用天然氣汽車的可能性。開展LNG汽車的應(yīng)用研究，拓寬我國汽車行業(yè)利用天然氣資源的領(lǐng)域，具有十分重要的意義?！坝透臍狻笨梢怨?jié)約大量具有戰(zhàn)略意義的石油和大量經(jīng)費(fèi)。由此可見，LNG由于其獨(dú)有的特性決定了其優(yōu)越的市場地位。同時(shí)，隨著我國合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善大氣污染等一系列政策的深入實(shí)施，城市燃?xì)馄占奥蕦⑦M(jìn)一步提高，LNG的發(fā)展正當(dāng)時(shí)。以LNG加氣站為例，簡述LNG作為氣源的工藝流程1.工藝流程

LNG橇裝汽車加氣站與LNG固定式汽車加氣站工藝流程相同，分為卸車流程、升壓流程、加氣流程以及卸壓流程等4部分。1.1卸車流程

把集裝箱或槽車內(nèi)的LNG卸至LNG橇裝汽車加氣站的儲(chǔ)罐內(nèi)，使LNG經(jīng)過泵從儲(chǔ)罐上進(jìn)液管進(jìn)入LNG儲(chǔ)罐。卸車有3種方式：增壓器卸車、泵卸車、增壓器和泵聯(lián)合卸車。

①增壓器卸車

通過卸車增壓器將氣化后的氣態(tài)天然氣送入LNG槽車，增大槽車的氣相壓力，將槽車內(nèi)的LNG壓入LNG儲(chǔ)罐。此過程給槽車增壓，所以卸完車后需要給槽車降壓，每卸1輛車排出的氣體量約為180m3。

②泵卸車

將LNG槽車和LNG儲(chǔ)罐的氣相空間連通，通過LNG低溫泵將槽車內(nèi)的LNG卸入LNG儲(chǔ)罐。

③增壓器和泵聯(lián)合卸車

先將LNG槽車和LNG儲(chǔ)罐的氣相空間連通，然后斷開，在卸車的過程中通過增壓器增大槽車的氣相壓力，用泵將槽車內(nèi)的LNG卸入儲(chǔ)罐，卸完車后需要給槽車降壓。

第①種卸車方式的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約電能，工藝流程簡單，缺點(diǎn)是產(chǎn)生較多的放空氣體，卸車時(shí)間較長；第②種卸車方式的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生放空氣體，工藝流程簡單，缺點(diǎn)是耗電能；第③種卸車方式優(yōu)點(diǎn)是卸車時(shí)間較短，耗電量小于第②種，缺點(diǎn)是工藝流程較復(fù)雜。綜合各種因素，本項(xiàng)目采用第③種方式卸車。1.2升壓流程

LNG的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需要車載氣瓶內(nèi)液體壓力較高，一般為0.45～0.80MPa，而運(yùn)輸和儲(chǔ)存需要LNG液體壓力越低越好。所以在給汽車加氣之前須對儲(chǔ)罐中的LNG進(jìn)行升壓升溫。LNG橇裝汽車加氣站儲(chǔ)罐升壓的目的是得到一定壓力的飽和液體，在升壓的同時(shí)飽和溫度相應(yīng)升高。LNG橇裝汽車加氣站的升壓采用下進(jìn)氣方式，升壓方式有2種：一種是通過增壓器升壓，另一種是通過增壓器與泵聯(lián)合使用進(jìn)行升壓。第一種方式優(yōu)點(diǎn)是不耗電能，缺點(diǎn)是升壓時(shí)間長，理論計(jì)算需要逾5h。第二種方式優(yōu)點(diǎn)是升壓時(shí)間短，減少放空損失，缺點(diǎn)是需要電耗。本項(xiàng)目采用第二種方式，并且加大增壓器的傳熱面積，大大縮短升壓時(shí)間，一般需要逾1h，從而確保加氣時(shí)間。1.3加氣流程

LNG橇裝汽車加氣站儲(chǔ)罐中的飽和液體LNG通過泵加壓后經(jīng)過計(jì)量由加氣槍給汽車加氣。車載儲(chǔ)氣瓶為上進(jìn)液噴淋式，加進(jìn)去的LNG直接吸收車載氣瓶內(nèi)氣體的熱量，使瓶內(nèi)壓力降低，減少放空氣體，并提高了加氣速度。1.4卸壓流程

當(dāng)系統(tǒng)壓力大于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)中的安全閥打開，釋放系統(tǒng)中的氣體，降低壓力，保證系統(tǒng)安全。

通過對目前國內(nèi)外先進(jìn)工藝的LNG汽車加氣站的調(diào)查了解，正常工作狀態(tài)下，系統(tǒng)的放空與操作過程和流程設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。操作和設(shè)計(jì)過程中盡量減少使用增壓器。操作過程中如果需要給儲(chǔ)罐增壓時(shí)，應(yīng)該在車輛加氣前2h，根據(jù)儲(chǔ)罐LNG壓力情況進(jìn)行增壓，不宜在卸完車后立即增壓。LNG市場的現(xiàn)狀國際油氣市場形勢不明，尤其在當(dāng)前低油價(jià)的環(huán)境下，LNG替代優(yōu)勢下降，接收能力過剩問題凸顯已成共識(shí)。截至3月21日，國內(nèi)試產(chǎn)及在建LNG工廠項(xiàng)目27項(xiàng)，設(shè)計(jì)總產(chǎn)能2065萬立方米/日。其中3項(xiàng)試生產(chǎn)，5項(xiàng)待運(yùn)營，18項(xiàng)在建，1項(xiàng)前期。若7月全部投產(chǎn)，國內(nèi)LNG總產(chǎn)能將超過9000萬立方米/日。但我國長期貿(mào)易LNG基本按照合同低限進(jìn)口，現(xiàn)貨進(jìn)口大幅減少，LNG接收能力過剩問題顯現(xiàn)，LNG接收站利用效率低，利用負(fù)荷從2014年的48.7%降至2015年的47.7%。數(shù)據(jù)顯示，2015年中國進(jìn)口LNG1945萬噸，占中國天然氣消費(fèi)總量15%，是天然氣供應(yīng)的重要補(bǔ)充。國產(chǎn)小型LNG產(chǎn)能即將突破100億立方米/年，但日子仍不好過。中短期來看，中國沿海LNG接收站和小型LNG廠已經(jīng)過剩。天然氣價(jià)格和經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”導(dǎo)致短期需求受挫，LNG價(jià)格持續(xù)走低，隨有反彈，單不足以實(shí)現(xiàn)虧轉(zhuǎn)贏。再加上國家近年來大力提倡電能源的發(fā)展，部分城市公交車輛已改為電動(dòng)能源車，這更加劇了LNG市場的競爭，LNG發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。LNG發(fā)展的前景在日前舉行的第十屆亞太液化天然氣國際會(huì)議上，多位與會(huì)專家表示，受經(jīng)濟(jì)增速放緩影響，包括天然氣在內(nèi)的能源需求下降。加之國內(nèi)環(huán)保政策仍待落實(shí)，同時(shí)國內(nèi)天然氣市場尚未成熟，行業(yè)還存在無序競爭的現(xiàn)象，監(jiān)督遠(yuǎn)未到位，因此清潔能源的需求未呈“爆炸式”增長。但LNG行業(yè)前景廣闊，長期向好的經(jīng)濟(jì)基本面沒有改變，追求綠色低碳已是大勢，LNG在國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化中將起到重要作用。LNG的發(fā)展道路在解決目前困境的前提下要做好兩個(gè)方面;重點(diǎn)突破市場推進(jìn)覆蓋中小城鎮(zhèn)及偏遠(yuǎn)地區(qū)由于地理位置偏遠(yuǎn)，居民居住分散，居民可支配收入低等原因，短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)管道天然氣的覆蓋，這或?qū)⑹俏磥鞮NG的重要市場。在國家大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化、集約集中利用土地資源、生態(tài)環(huán)境優(yōu)化等措施下，以焚燒秸稈、燃燒煤炭為主的居民能源使用方式必然會(huì)得到調(diào)整，LNG供應(yīng)商應(yīng)抓此機(jī)遇，通過LNG灌裝化、瓶裝化，推出適合中小城鎮(zhèn)、偏遠(yuǎn)地區(qū)的LNG產(chǎn)品，同時(shí)，通過科學(xué)合理的LNG銷售網(wǎng)點(diǎn)布點(diǎn)，快速占領(lǐng)廣闊的中小城鎮(zhèn)及偏遠(yuǎn)地區(qū)市場。對于地方各級政府而言，應(yīng)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)、居民能源使用方式宣傳等方面提供相關(guān)優(yōu)惠政策和輿論導(dǎo)向作用。點(diǎn)與點(diǎn)之間需要線連接，連接不同區(qū)域市場的重要環(huán)節(jié)就是物流配送。國內(nèi)LNG供應(yīng)企業(yè)擁有LNG配送車輛比例較少，對中間商依賴較大，無法參與到物流配送環(huán)節(jié)的利潤分配。不少企業(yè)由于沒有自營運(yùn)輸車輛，以至于影響其資源的可輻射范圍，不得不局限在特定區(qū)域狹小范圍內(nèi)的市場來勉強(qiáng)維持運(yùn)營，不利于企業(yè)的下游市場開發(fā)。業(yè)內(nèi)人士表示，當(dāng)前，LNG槽車相較于柴油槽車的經(jīng)濟(jì)性凸顯，將拉低LNG整體運(yùn)輸成本，選擇此時(shí)投入購置LNG槽車并同步推進(jìn)物流配送業(yè)務(wù)，不僅有利于擴(kuò)大企業(yè)經(jīng)營范圍，增加盈利點(diǎn)，還能減少中間環(huán)節(jié)，同步增加一站式直供用戶比例，爭取創(chuàng)造更大的市場空間。具備實(shí)力的企業(yè)可考慮在主要交通干線或物流集散地進(jìn)行布局，打造成為頗具規(guī)模的LNG生產(chǎn)與運(yùn)輸一體化的LNG運(yùn)營商。大力發(fā)展天然氣點(diǎn)供什么是天然氣點(diǎn)供“點(diǎn)供”燃?xì)獍ㄒ夯烊粴?LNG)和液化石油氣(LPG)，其中LNG采用低溫不銹鋼瓶組經(jīng)氣化器進(jìn)行供氣、LPG利用液化石油氣鋼瓶組經(jīng)氣化器進(jìn)行供氣。兩者均是通過貨車運(yùn)送到用氣工廠，然后卸裝低溫不銹鋼瓶或石油氣鋼瓶，搬到工廠自建的氣化站進(jìn)行氣化，點(diǎn)對點(diǎn)的獨(dú)立給用戶供氣。由于成本低廉，加之“煤改氣”政策的大力推進(jìn)，企業(yè)為成本考慮，許多地區(qū)LNG點(diǎn)供速度發(fā)展。LNG點(diǎn)供的發(fā)展①目前國內(nèi)的企業(yè)附加值太小，回旋余地不大，在煤改氣的大環(huán)境下，企業(yè)只能考慮便宜的氣源，管道氣因?yàn)檎▋r(jià)及缺乏競爭的前提下，必然不會(huì)輕易調(diào)價(jià)，這也是給了點(diǎn)供項(xiàng)目發(fā)展的空間。②LNG點(diǎn)供，在現(xiàn)行政策下，從長遠(yuǎn)來看是無法與管道氣競爭，未來他們之間會(huì)形成一種互補(bǔ)關(guān)系。③點(diǎn)供項(xiàng)目，在某個(gè)小的區(qū)域內(nèi)，取代管道氣是