LNG工藝及儀表使用情況 V2

LNG工藝及儀表使用情況北京布萊迪工程技術(shù)有限公司主要內(nèi)容第1章：LNG工業(yè)概述第2章：LNG的生產(chǎn)—預(yù)處理/液化第3章：LNG的儲運(yùn)—儲存/運(yùn)輸?shù)?章：LNG的接收—?dú)饣戒?：LNG儲運(yùn)工藝中的儀表規(guī)范描述附錄2：LNG生產(chǎn)工藝中的流量計(jì)使用情況

1.1液化天然氣LNG

液化天然氣liquefiednaturalgas一種在液態(tài)狀況下的無色流體，主要由甲烷組成，組分可能含有少量乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然氣中的其他組分。第1章LNG工業(yè)概述LNG實(shí)例LNG的一般特性a)LNG的溫度極低，其沸點(diǎn)在大氣壓力下約為－160℃，并與其組分有關(guān)。b)1個(gè)體積的LNG可以轉(zhuǎn)變?yōu)榧s600個(gè)體積的氣體。c)天然氣是易燃的。在大氣環(huán)境下，與空氣混合時(shí)，其體積約占5％~15％的情況下就是可燃的。（1）LNG的本身特性儲存效率高：

10m3LNG儲存量就可供1萬戶居民1天的生活用氣。使用安全：

LNG氣化后密度很低，只有空氣的0.6倍左右，稍有泄漏立即飛散開來，不易引起爆炸。

LNG無毒，泄露后不會對人體造成傷害。為什么需要LNG（2）市場需求日益依賴進(jìn)口石油，引起能源供應(yīng)安全及能源工業(yè)和市場的改革。沿海省份能源供應(yīng)限制。（3）環(huán)保需求天然氣經(jīng)過深冷，硫成分以固體形式析出、分離，LNG就不含有硫化物，在燃燒前根除了產(chǎn)生SOx的生成源。

與煤相比，LNG不含灰份，NOx的排放量約為煤的19.2%，CO2的排放量約為煤的42%。

與石油相比，NOx的排放量約為石油的10%，CO2的排放量約為石油的25%。數(shù)據(jù)來源：中山大學(xué)-BP液化天然氣教育培訓(xùn)及研究中心LNG資料庫1914年，戈弗雷﹒卡波特獲得美國第一個(gè)液化天然氣處理和運(yùn)輸?shù)膶＠?917年，世界第一個(gè)液化天然氣工廠在美國西弗吉尼亞建立。2004年，亞洲LNG進(jìn)口總量達(dá)到世界LNG貿(mào)易量的73%，歐洲為22%，北美為5%。2004年，LNG生產(chǎn)量的52%來自亞太地區(qū)，23%來自非洲，22%來自中東，3%來自美國。到2012年，全世界的天然氣液化能力約為4億噸/年。1.2LNG的歷史與現(xiàn)狀LNG的時(shí)間縱向資料來源：中華天然氣全圖系列出版物網(wǎng)站：

LNG在中國的發(fā)展與布局截至2014年11月12日，全國已建、在建和規(guī)劃中的小型LNG液化廠和具有液化功能的調(diào)峰站總數(shù)為323個(gè)，接收站42個(gè)，衛(wèi)星站851個(gè)。上游氣源包括常規(guī)天然氣、煤層氣、焦?fàn)t煤氣、煤制天然氣、頁巖氣，以及其他非常規(guī)天然氣。新的液化裝置將主要集中出現(xiàn)在內(nèi)蒙古、陜西、新疆以及山西等天然氣、煤層氣產(chǎn)區(qū)、煤化工基地和中國骨干輸氣網(wǎng)絡(luò)的沿線。

中國現(xiàn)有的LNG合同(mtpa，百萬噸/年)出口商合同成交量開始日期20062007201020152020NWS13.820060.723.73.73.7Tangguh

印尼東固6.72009——1.52.62.6MLNG大馬液化天然氣72010——133合計(jì)27.5

0.726.29.39.3LNG需求基本情況預(yù)測

0.726.215.332.6資料來源：美國戰(zhàn)略與國際問題研究中心（CSIS），東西方研究中心，高級研究員，F(xiàn)ereidunFesharaki《EnergyandSecurityIssues:PerspectivesonIran,India,andChina》-2007中國LNG進(jìn)口合同狀態(tài)1.3LNG工業(yè)鏈

LNG工業(yè)鏈總體如圖1-2所示，包括天然氣的預(yù)處理、液化、儲存、運(yùn)輸、接收、氣化、加注等。液化儲存運(yùn)輸再儲配LNG的液化、儲存、運(yùn)輸及再儲配LNG工廠類型

最基本的兩種：基地型（基本負(fù)荷型）、調(diào)峰型。（1）基地型（BaseLoad）基地型LNG工廠主要供遠(yuǎn)離氣源的用戶或出口LNG，單線液化能力大。（2）調(diào)峰型（Peakshaving）

主要是調(diào)節(jié)用戶高峰負(fù)荷或?yàn)槎咎峁┤剂?。這類裝置液化能力小，而儲存容量、再氣化能力較大。（3）終站型（接收站，Terminal）

用于大量接收由船從基地型工廠運(yùn)來的LNG，加以貯存和氣化后再分給用戶。（4）衛(wèi)星型（Satellite）為調(diào)峰型的一種，用船或特殊槽車從中心運(yùn)來LNG加以儲存，到高峰時(shí)氣化補(bǔ)充使用，無液化能力。1.4LNG當(dāng)前的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)美國標(biāo)準(zhǔn)：（美國防火協(xié)會）

NFPA59A液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)歐洲標(biāo)準(zhǔn)

：

EN1160液化天然氣的設(shè)備與裝置——液化天然氣的一般特性中國標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T19204-2003液化天然氣的一般特性

GB/T20368-2012液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)預(yù)處理的目的

脫除原料氣中的有害雜質(zhì)及深冷過程中可能固化的物質(zhì)。如：硫化氫、二氧化碳、水分、重?zé)N和汞等。不同類型的LNG工廠所處理的原料氣不一樣，因此處理方法和工藝也不盡相同。第2章LNG的生產(chǎn)—預(yù)處理/液化

2.1LNG的預(yù)處理脫水——脫水的目的：

LNG原料氣中的飽和水分在一定條件下可能形成碳水化合物，嚴(yán)重時(shí)可能堵塞液化系統(tǒng)的管路與其他設(shè)備，最終影響LNG的生產(chǎn)?！Ｓ梅椒ǎ?/p>

包括冷卻法、吸收法、吸附法。脫酸性氣體

脫除酸性氣體常稱為脫硫脫碳，或習(xí)慣上稱為脫硫。在凈化天然氣時(shí)，可考慮同時(shí)除去H2S和CO2。其它雜質(zhì)的脫除汞：汞的存在會嚴(yán)重腐蝕鋁制設(shè)備。而且汞還會造成環(huán)境污染，以及檢修過程中對人員的危害。COS：可以被極少量水水化，形成H2S和CO2，對設(shè)備造成腐蝕。一般在脫酸時(shí)一起脫除。重?zé)N：指C5+以上的烴類。氦氣：有很高利用價(jià)值。氮?dú)猓罕燃淄殡y液化，含量多時(shí)，天然氣液化困難，故應(yīng)脫除。按制冷方式分：--級聯(lián)式液化技術(shù)-大型--混合制冷劑液化技術(shù)-中小型--帶膨脹機(jī)的液化技術(shù)-中小型基本負(fù)荷型：級聯(lián)式液化技術(shù)或聯(lián)合制冷劑液化技術(shù)調(diào)峰型：帶膨脹機(jī)的液化技術(shù)或混合制冷劑液化技術(shù)

2.2LNG的液化3.1LNG的儲存儲存類型單容罐雙容罐全容罐第3章LNG的儲運(yùn)—儲存/運(yùn)輸單容罐

指單壁儲罐或者由內(nèi)罐和外容器組成的儲罐，但只有內(nèi)罐的設(shè)計(jì)和建造滿足其儲存低溫液體的低溫延展性要求。典型單容罐示例雙容罐

內(nèi)罐和外罐都能單獨(dú)容納所儲存的低溫液體產(chǎn)品的雙層儲罐。外罐或外壁與內(nèi)罐之間的距離不大于6m。外罐或外壁可用來容納泄漏的低溫液體產(chǎn)品，但不能用來容納因液體泄漏而產(chǎn)生的蒸發(fā)氣。典型雙容罐示例全容罐

內(nèi)罐和外罐都能單獨(dú)容納所儲存的低溫液體產(chǎn)品的雙層儲罐，其外罐或外壁與內(nèi)罐之間的距離宜在1~2m之間。外罐既能容納低溫液體產(chǎn)品，也能夠可控的排放因液體泄漏而產(chǎn)生的蒸發(fā)氣。典型全容罐示例3.2.1陸上運(yùn)輸

公路運(yùn)輸：采用汽車槽車輸送LNG。3.2LNG的運(yùn)輸鐵路運(yùn)輸

在不能經(jīng)濟(jì)的實(shí)施管輸天然氣的情況下，采用LNG形態(tài)鐵路運(yùn)輸便具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。管道輸送

理論研究表明，隨著低溫材料和設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)長距離LNG輸送管道在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上也是合理的。LNG輸送管道的不足之處是：初期投資費(fèi)用較高。必須采用價(jià)格較貴的鎳鋼；需要采用性能良好的低溫隔熱材料；遠(yuǎn)距離時(shí)，需增建中間致冷站。3.2.2海上運(yùn)輸

LNG的海上運(yùn)輸包括液化工廠、海上運(yùn)輸和接收站(再氣化)三個(gè)環(huán)節(jié)。LNG接收站

LNG接收站一般由接收港和站場兩部分組成。大連LNG接收站第4章LNG的氣化LNG氣化站是一個(gè)接收、儲存和分配LNG的基地，是城鎮(zhèn)或燃?xì)馄髽I(yè)把LNG從生產(chǎn)廠家轉(zhuǎn)往用戶的中間調(diào)節(jié)場所。4.1LNG的氣化流程

在大型LNG接收站，LNG運(yùn)輸船抵達(dá)碼頭后，經(jīng)卸料臂將LNG輸送到儲罐儲存。來自儲罐的LNG由泵升壓后送入氣化器，LNG受熱氣化后輸送到下游用戶管網(wǎng)。LNG在儲存過程中，由于儲罐不可避免的漏熱，部分LNG會從液相蒸發(fā)出來，這部分蒸發(fā)氣體即BOG。采用再液化工藝時(shí)，BOG先通過壓縮機(jī)加壓到1MPa左右，然后與LNG低壓泵送來的壓力為1MPa的LNG過冷液體換熱并重新液化為LNG。

4.2LNG氣化站主要設(shè)備（1）LNG儲罐（2）空浴式氣化器（3）水浴式加熱器（4）緩沖罐（5）加臭裝置附錄1：LNG儲運(yùn)工藝中的儀表規(guī)范描述（a）注：所有的測量（結(jié)果）應(yīng)能傳送到控制室。備注：（1）GB/T20368-2012液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)（2）GB/T22724-2008液化天然氣設(shè)備與安裝陸上裝置設(shè)計(jì)（3）GB/T26980-2011液化天然氣(LNG)車輛燃料加注系統(tǒng)規(guī)范（4）SY/T6711-2008液化天然氣接收站安全技術(shù)規(guī)程（5）NB/T1001-2011液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術(shù)規(guī)范附錄1：LNG儲運(yùn)工藝中的儀表規(guī)