液化天然气利用技术课件 绪论(2学时)
浅谈液化天然气调峰课件
LNG调峰技术不断发展，调峰手段多样化，包括液化、储存、气化等环节，能够满 足不同时间和不同规模的需求。
LNG调峰在应对能源供应短缺、保障能源安全等方面发挥了重要作用，同时也面临 着一些挑战和问题，如投资成本高、技术风险等。
展望
随着能源结构的转型和清洁能源 的发展，LNG调峰在未来仍将发 挥重要作用，需求量将持续增长。
LNG的主要成分是甲烷，无色、无味、无毒，且具有较高的热值，是一种高效的 能源。此外，LNG的体积仅为气态天然气的1/600，因此便于储存和运输，降低 了运输成本。
液化天然气调峰的目的和意义
液化天然气调峰是指通过调整LNG的供应量，满足不同时段、 不同区域的能源需求。由于天然气的使用具有时段性和区域 性特点，因此调峰对于保证能源供应的稳定性和可靠性具有 重要意义。
LNG的储存和释放具有灵活性和高效性，可以为城市燃气调峰提供可靠保障，同时降低因需求波动对 燃气供应系统的影响。
电力调峰
电力负荷也存在季节性变化，例如夏 季空调用电负荷高，冬季取暖用电负 荷高。LNG可以通过与燃气发电厂配 合，在电力需求低谷时储存，并在电 力需求高峰时释放，以提高电力系统 的调峰能力。
能效问题
液化天然气在储存和运输 过程中存在一定的能效损 失，需要进一步优化技术 提高能效。
安全隐患
液化天然气具有易燃易爆 的特性，安全风险较高， 需要严格的安全管理措施。
液化天然气调峰的解决方案与建议
加强政策支持
政府可以通过给予财政补贴、税收优惠等政策支持，鼓励企业和 机构投资建设液化天然气调峰设施。
浅谈液化天然气调峰
• 液化天然气调峰概述 • 液化天然气调峰技术 • 液化天然气调峰的应用场景 • 液化天然气调峰的经济效益与环境影响 • 液化天然气调峰的未来发展与挑战 • 结论与展望
液化天然气技术与应用
• 我国天然气管道将围绕全国天然气管道联网， 进行配套城市分输支线建设，建成‘横跨东 西、纵贯南北、连通海外’基本框架，形成 以4大气区(新疆、青海、陕甘宁、川渝)外输 管线和进口天然气管线为主干线、连接海气 登陆管线和进口LNG等气源的全国性天然气 管网。
液化天然气技术与应用
液化天然气技术与应用
在世界各地，天然气已经被广泛地应用于城市燃气、公共交通、工业燃 料和化工原料等。近年来，更成为日益普及的新一代发电燃料。
液化天然气技术与应用
液化天然气技术与应用
液化天然气技术与应用
液化天然气技术与应用
液化天然气技术与应用
液化天然气技术与应用
中国的天然气勘探正处于大发现期。“十五””期间，我国发现和探 明了8个上千亿立方米储量规模的大气田，天然气勘探仍处于早期勘探阶 段，发现大气田的几率很大。中国天然气产量更是连年迈上新台阶。2000 年产为272亿立方米，而2005年产量达到了500亿立方米。但我国天然气 的产量仍远不能满足经济发展的需求。
另外，川气东送是我国继西气东输之后又一大型跨地区天然气外输 项目。
2010年3月29日，中国石油化工股份有限公司宣布，由中石化投资建 设和运营的国家“十一五”规划重大项目——川气东送工程建成投产。 工程投产后，将每年向我国东部及沿线地区输送天然气120亿立方米。 川气东送工程具体包括普光气田勘探开发、酸性气体处理以及从四川达 州到上海途经8省市的长输管线。
Volume (Mt) Volume (Bcm) 40 20 0
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
液化天然气技术与应用
液化天然气培训课件
流程描述：高压气体经换热器1 预冷,进入气液分离 器分离掉重烃。分离器产生的气体一部分进入膨胀机
膨胀降温,进入换热器2 ,冷却需液化的天然气。另一部
分经过换热器2 冷却,节流降温后进入LN G储罐储存。 储罐中自蒸发的气体冷量回收后进入管网。
优缺点： 膨胀机具有较高的等熵效率及膨胀功可回收的优点,因 此越来越受到液化能力较小的调峰型LN G工厂的青睐。但 由于靠压差通过膨胀机来制冷,所以压缩机需要消耗较多的 功来增压气体。以上两个工程都是采用天然气膨胀液化流 程,省去了专门生产、运输、储存制冷剂的费用,但不能获得 像氮气膨胀液化流程那样低的温度、循环气量大、液化率 低,膨胀机的工作性能受原料气压力和组成变化的影响较大, 对系统的安全性要求较高。
二、LNG加气站工艺简介
2、LNG的生产工艺
液化 液化是LNG生产的核心。液化工艺和相关设备配置对装置的 效率和投资具有决定性的影响。从LNG技术诞生以来，先后有
节流制冷，膨胀制冷，复叠制冷，混合制冷，带预冷的混合制
冷，双很合制冷以及单元混合制冷。其中运用较多的为级联式 液化流程、混合制冷剂液化流程、带膨胀剂的液化流程。
增速
22.60%
20.00%
15.00% 10.00% 5.00% 0.00% 13.82% 12.79% 增速
2006
2007
2008
2009
2010
三、LNG加气站工艺简介
1、LNG装置的分类
调峰装置 将天然气液化储存用于调峰，主要建设在远离天然气气源的地区， 在发达国家广泛用于天然气输气管网中对城市用气量的波动进行平衡。 基地装置
采用氮气膨胀液化流程虽然可以避免以上缺点,但由于 冷热流体间的换热温差大,为缩小温差促使换热面积增加,导 致换热器金属投入量增大。若是采用氮—甲烷膨胀液化流 程,可缩小冷端的换热温差,节省动力消耗。
第12章液化天然气冷能利用讲解备课讲稿
第12章液化天然气的冷能利用李兆慈中国石油大学(北京LNG 使用时需重新转化为常温气体,温度由 -162℃复温至常温,大量的可用冷能释放出来,其值大约是 837kJ/kg。
经换热重新气化在论上利的冷量约为 1吨 LNG 经换热重新气化在理论上可利用的冷量约为 250kW.h 。
对于一座年接收能力为 300万吨 LNG 的接收终端,年可利用冷能达 7.5亿 kW.h 。
如何合理利用这些制冷量是一个影响如何合理利用这些制冷量是个影响经济效益的重要问题。
大型 LNG 接收终端在 LNG 气化时若不采取冷能回收措施,则需要通过大量的海水进行热交换,低温海水向海中排放,还会影响到局部海域的生态平衡, 造成冷污染。
利用LNG冷能的方法可分为直接利用和间接利用1LNG低温联合发电技术1. LNG低温联合发电技术利用 LNG 冷能发电在应用领域中使用较多, 技术比较成熟技术比较成熟。
●天然气直接膨胀发电●朗肯循环发电●LNG燃气轮机冷量综合利用发电系统●组合利用冷量的发电系统1 天然气直接膨胀发电直接膨胀发电是其中一种重要方式。
过程中所作天然气从 (p1, T1 等熵膨胀至 (p2, T2 过程中,所作的功为LNG 储罐中的 LNG 经低温泵加压后,在气化器中受热气化为高压天然气,然后把 LNG 的物理火用在高压气化时转化成压力火用直接驱动膨胀机在高压气化时转化成压力火用,直接驱动膨胀机,带动发电机发电。
这种方法原理简单,但是效率不高,发电功率较小, 冷能回收效率仅为 24%。
2朗肯循环发电通过朗肯循环利用 LNG 冷能发电是采用较多的一种方式方式。
通过冷凝器把冷能转化到某通过朗肯循环将 LNG 通过冷凝器把冷能转化到某一冷媒上,利用 LNG 与环境之间的温差,推动冷媒进行蒸气动力循环,从而对外做功。
最基本的蒸气动力循环为朗肯循环,见图 7-11。
朗肯循环由锅炉、汽轮机、冷凝器和水泵组成。
锅图7-11朗肯循环炉a 流程图b 『 -s 图图朗肯循环 a 流程图 bT-s 图中水在锅炉和过热器中定压吸热由未饱和水变为过热在过程 4-1中,水在锅炉和过热器中定压吸热,由未饱和水变为过热蒸气;在过程 1-2中,过热蒸气在汽轮机中膨胀,对外作功;在过程 2-3中, 作功后的乏气在冷凝器中定压放热,凝结为饱和水;在过程 3-4中,水泵消耗外功,将凝结水压力提高,再次送入锅炉。
天然气储存及利用全套PPT-第5章 液化天然气-02-LNG技术(预处理)
§5.2 天然气的预处理
§5.2 天然气的预处理
（1）甘醇胺溶液
优点：可同时脱除水、CO2和H2S，甘醇能降低醇胺 溶液起泡倾向。
缺点：携带损失量较三甘醇大；需要较高的再生温度， 易产生严重腐蚀；露点降小于三甘醇脱水装置，仅限于酸 性天然气脱水。
§5.2 天然气的预处理
• 甘醇脱水的基本原理 • 甘醇是直链的二元醇，其通用化学式是
CnH2n(OH)2。
§5.2 天然气的预处理
• 从分子结构看，每个甘醇分子中都有两个羟基（ＯＨ）。 羟基在结构上与水相似，可以形成氢键，氢键的特点是能 和电负性较大的原子相连，包括同一分子或另一分子中电 负性较大的原子，所以甘醇与水能够完全互溶，并表现出 很强的吸水性。
低压天然气的冷却脱水： 对于压力比较低的天然气，可采用制冷方式进行冷却脱
水。首先对天然气进行压缩，使天然气达到高温高压、经水 冷却器冷却，再经节流元件进行节流，从而使温度降至水露 点以下，则水从天然气中析出，实现脱水。
冷却脱水过程达不到作为液化厂原料气中对水露点的要 求时，还应采用其他方法对天然气进行进一步脱水。
A或B
注：1.A为无限时生产下的累积允许值；B为溶解度限制；C为产品规格。
§5.2 天然气的预处理
一、脱水
天然气中水分的危害： （1）在液化装置中，若天然气中含有水分，水在低于零 度时将以冰或霜的形式冻结在换热器的表面和节流阀的工作 部分，影响液化装置的工作； （2）天然气和水会形成天然气水合物，可能导致管线、 喷嘴和分离设备的堵塞； （3）液态水的存在还会加速酸性组分（H2S、CO2等）对管 壁、阀门的腐蚀，减少管线的使用寿命。
天然气液化PPT课件
5
4、LNG的主要用途
由于LNG有利于生态环境保护，尤其是在工 业中心和人口稠密地区，使用LNG更具优越 性，目前世界上环保先进的国家都在推广使 用LNG。
（1）解决边远地区的能源供应 LNG可以通过 地面或水上运输工具运输到远离天然气田的 边远能源消费地，取代地下远距离管道输送， 节省大量管线及站场建设的投资。
9
图3.2三温度水平阶式循环的冷却
1三温度水平阶式循环的冷却曲线 图2九温度水平阶式循环的天然气冷却曲线
线
10
阶式液化流程也被称为级联式液化流程、复叠式 液化流程或串联蒸发冷凝液化流程。由于阶 式循环能耗低，技术成熟，最早建成的基地 型LNG工厂采用了这种液化工艺。
阶式液化流程分三级压缩制冷，逐级提供 冷量液化天然气，各级所用的制冷剂分别为 丙烷(大气压下沸点-42.3℃)、乙烯(大气压下 沸点-104℃ )、甲烷
液化天然气技术
1
一、液化天然气基本知识
1、什么是液化天然气？ 天（英文 Liquefied Natural Gas, 简称LNG）。
天然气在液化过程中进一步得到净化，甲烷 纯度更高，不含二氧化碳，硫化物，无色、无味、 无毒且无腐蚀性。
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缺点：
⑴机组多，流程复杂。需要三个大型压缩机以及相 当数量的备件。 ⑵附属设备多，要有专门生产和储存多种制冷剂的 设备。
⑶管道与控制系统复杂、维护不便。需要大量的管线、 阀门以及控制原件和调节设备。整个系统的庞大与 复杂使得控制系统比较复杂。
15
混合制冷剂液化流程（MRC-Mixed-Refrigerant-Cycle） MRC是以C1-C5的碳氢化合物及N2等五种以上的
天然气储存及利用全套PPT-第5章 液化天然气-03-LNG技术(液化3次)
MRC既达到类似级联式液化流程的目的，又克服了 其系统复杂的缺点。自20世纪70年代以来，对于基本负 荷型天然气液化装置，广泛采用了各种不同类型的混合 制冷剂液化流程。
③ 第二个气液分离器产生的气体经过第二个换热器冷却 后，进入第三个气液分离器，产生的液体经过第三个换热器 冷却并节流后，为第三个换热器提供冷量。
④ 第三个气液分离器产生的气体经过第三个换热器冷却 并节流后，进入气液分离器，产生的液体进入液化天然气储 罐储存。
§5.3 天然气的液化
优点：
机组设备少、流程简单、投资省，投资费用比经典级 联式液化流程约低15%～20%；
§5.3 天然气的液化
工艺流程： 丙烷预冷混合制冷剂循环液化天然气流程由三部分组
成：①混合制冷剂循环；②丙烷预冷循环；③天然气液化 回路。在此液化流程中，丙烷预冷循环用于预冷混合制冷 剂和天然气，而混合制冷剂循环用于深冷和液化天然气。
§5.3 天然气的液化
丙烷预冷混合制冷剂液化流程
§5.3 天然气的液化
§5.3 天然气的液化
§5.3 天然气的液化
由三级独立的制冷循环组成，制冷剂分别为丙烷、乙烯 和甲烷。
第1级丙烷制冷循环：为天然气、乙烯和甲烷提供冷量； 第2级乙烯制冷循环：为天然气和甲烷提供冷量； 第3级甲烷制冷循环：为天然气提供冷量。 经过三级制冷循环，九个换热器的换热后，天然气降压 降温到0.1034MPa、-160℃。
首先用水冷却，然后进入气液分离器，分离掉重烃，得到的 液体经过第一个换热器冷却并节流后，与反流气混合后为第 一个换热器提供冷量。
焦炉煤气制液化天然气ppt课件
工艺流程介绍
工艺流程介绍
甲烷化反应：是指气体CO和CO2在催化剂作用下，与氢气发生反应，生 成甲烷的强放热化学反应。 甲烷化反应属于催化加氢反应。其反应方程为:
04 国内成功案例
国内成功案例
1、内蒙古鄂托克旗建元煤焦化有限责任公司
20000Nm³/h焦炉煤气制LNG项目；
国
2、鹤岗市汉兴能源科技有限公司
相关概念、术语
天然气
1、定义：是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、 和岩石圈中各种自然过程形成的气体（包括油田气、气田气、泥火 山气、煤层气和生物生成气等）。 2、成分：主要由甲烷（85%）和少量乙烷（9%）、丙烷（3%）、 氮（2%）和丁烷（1%）组成。 3、用途：主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气， 由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由 气态低分子烃和非烃气体混合组成。 4、基本特点：天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也 比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体， 安全性较其他燃体而言相对较高。（绿色环保、经济实惠、安全可 靠、改善生活）
导语
焦炉煤气的开放利用
1、用作气体燃料。 2、利用焦炉煤气发电。 3、利用焦炉煤气制氢。 4、焦炉煤气用于生产直接还原铁。 5、焦炉煤气用于高炉喷吹炼铁。
6、焦炉煤气作为化工原料生产合成气（氨、甲醇、天然气）。
7、焦炉煤气直接生成合成气。
01 相关概念、术语 02 合成液化天然气概述 03 工艺流程介绍 04 国内成功案例
在焦炉气组成中,甲烷含量约23%-27%,一氧化碳和二氧化碳含量占 近10%,其余为氢和少量氮,因此焦炉气通过甲烷化反应,可以使绝大部分 一氧化碳和二氧化碳转化成甲烷,得到主要含氢、甲烷、氮的混合气体,经 进一步分离提纯后可以得到甲烷体积在90%以上的合成天然气(SNG),再 经压缩得到压缩天然气(CNG)或者经液化得到液化天然气(LNG)。
《液化天然气技术》说课
• 调峰型 液化能力约0.1Mt/a
主要位于欧洲、北美
美国：62座；英国：5座；加拿大：3座
德国：2座
澳大利亚，阿尔及利亚，中国，比利时，
荷兰：1座
3.2 LNG船
• 2001年底共有128艘LNG船运营中，总运输能力
约为14Mm3 • 日本、美国等7国拥有全球LNG船运能力的70% 以上
2、LNG工业发展情况
天然气液化：20世纪初来自第一座工业规模的天然气液化装置：20世纪
40年代 第一座LNG工厂：1964年，阿尔及利亚 LNG贸易：1964年，1.2万t LNG船，英国 2000年，全球LNG贸易量：105.5Mt LNG占全球天然气市场的5.6%， 天然气出口量的25.7%
需求增长最为明显。
亚太地区主要进口国：日本、韩国
出口国：印尼、马来西亚
目前竞争焦点：中国、印度
LNG价格呈上扬趋势
3、LNG工业链
天然气预处理、液化、储存、运输、接收站、汽化
天然气液化 调峰型液化站 基本负荷型液化工厂‘
LNG储存
管网
LNG储存
LNG船 接收站 LNG储存 汽化站 LNG加注站 LNG汽车
世界LNG贸易迅速扩展
世界LNG贸易量：1970
200×104t
1980
1990 2001 2002 2003
300×104t
5300×104t 1.03×108t 1.11×108t 约为1.26×108t
LNG占整个天然气贸易量的比例
1970年6% 26% 1980年16% 1990年24% 2000年
国内天然气现状
短期内，国产天然气仍然不足，缺口由进口气弥补。 短期之内，国产天然气抽采能力无法与需求快速增长相匹配。 根据国家天然气“十二五”规划，2015年我国天然气产量可
浅析液化天然气(LNG)技术
浅析液化天然气(LNG)技术摘要：天然气是一种全球不可再生资源，其储量巨大，而且使用过程中对环境的污染极小，因此在我国已经成为一种普遍使用的能源。
为了更好地利用天然气，提升我国居民的生活质量，本文将深入研究天然气液化工厂的工艺设计，以期达到更高的效率和更优质的服务。
关键词：LNG液化天然气；工艺；设计前言：为了更有效地利用天然气，我们必须加强对其液化工艺的研究，以及发现其中的缺陷，并采取有效措施来改善其应用，从而实现更大的经济效益。
一、合理的工艺方案的选择为了提高天然气工厂的效率，我们必须综合考虑天然气的物理特性和可能产生的影响因素，并制定出更加科学合理的工艺方案。
这样，我们才能在使用天然气时最大限度地发挥它的潜力。
随着技术的发展，多种多样的设备被广泛应用于实际的加工过程，从而满足不同的工艺需求。
为了提高效率，天然气工厂应该对液化技术的设计进行优化，并选择适当的加工装置，以确保满足工艺规范的要求[1]。
在制定工艺计划时，应该特别注意原材料的品质。
为了确保安全，天然气工厂必须根据其生产能力，选择最佳的加工方法。
为了确保安全生产，我们必须认真执行所设定的目标。
二、原料气的净化2.1脱酸性气体随着技术的进步，天然气的稳定性已经得到了显著改善，但仍存在一些杂质，这些杂质会影响到天然气的安全使用，因此需要采取措施来确保其安全。
因此，在液化天然气工业技术的应用过程中，天然气工厂必须采取有效措施来处理和净化天然气中的杂质，去除其中的有害气体，以确保天然气的稳定性。
通过改进技术，我们能够显著提升天然气的使用安全性和可靠性。
在处理污染源的过程中，最关键的是去除酸性气体，这就需要我们利用二异丙醇胺（DIPA）和甲基二乙醇胺（MDEA）的吸附能力，并且将这些有毒物质（如CO）储存在原料气中，这样才能够提高MDEA的稳定性，进而提升污染源的净化能力[1]。
2.2脱水在天然气液化工艺的设计过程中，必须严格控制原料气的水分含量，以确保其符合规定的标准，否则就可能造成不利的后果。
天然气储存及利用全套PPT-第5章 液化天然气-01-LNG技术(概述)
LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就
可供1万户居民1天的生活用气。LNG使用安全。由于
LNG汽化后密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏立
即飞散开来，不致引起爆炸。LNG无毒，泄露后不会对人
体造成伤害。
BACK
§5.1 LNG工业概述
天 然 气 贸 易 量 的 增 长
• 2020年全球贸易量将达到天然气产量的32%。 • LNG将每年增长6-8%。
2
§5.1 LNG工业概述
LNG工业概述
§5.1 LNG工业概述
1.1 液化天然气
LNG是天然气经过脱酸、脱水处理，通过低温工艺冷 冻液化而成的低温(-162℃)液体混合物。
1.2 液化天然气的供需情况
➢ LNG贸易增长迅速； ➢ LNG贸易呈现地区化的特点形成了两大贸易中心：亚
太地区、大西洋—地中海地区； ➢ LNG价格；
• 天然气（经预处理，除重烃、硫化物、CO2等杂质和干燥 后）在常压下深冷到-162C即液化，在标准状态下，其体 积仅为气态时的1／600。天然气以气态形式储存和运输， 体积庞大，压力很高，而LNG的密度相当于气态的600倍， 对远洋贸易而言，使天然气以液态形式储存和运输具有很 高的经济性。
§5.1 LNG工业概述
§5.1 LNG工业概述
NGL—natural gas liquid ，天然气凝液。 LPG—Liquefied Petroleum Gas ，液化石油气。 LNG—Liquefied Natural Gas，液化天然气。
§5.1 LNG工业概述
• 在天然气工业发展过程中，天然气液化技术受到各发达国 家的普遍重视，世界液化天然气（LNG）产量以每年平均 15%～20%的速度递增。液化天然气（LNG）是天然气的 液态存在形式。
LNG液化天然气基本知识ppt课件
车载钢瓶 有效容积300L/400L 最大工作压力1.6MPa 分带回气接口型和无回气接口型
LNG潜液泵
技术参数: 输送介质:LNG 流量：340L/min 最大扬程：250m 进口压力：0.6MPa 电机功率：约11KW 转速：1500～6000r/min 所需进口净正压头：0.9m
LNG输送管道
固定站及橇装站
LNG加气站流程图
LNG加气站系统硬件介绍
真空绝热储罐：天海或其他 潜液泵：ACD/国产 LNG加注机：单枪/双枪、单计量/双计量 LNG站控系统：自主知识产权
LNG站控系统
LNG储罐及车载钢瓶
LNG储罐 有效容积5～150m3 最大工作压力0.7～1.6MPa 立式/卧式 真空粉末/高真空多层缠绕
LNG/LCNG加气站配置
1、 50方立式真空珠光砂绝热LNG专用储罐
2台
2、 LNG低温泵（美国进口ACD泵）含泵池,工艺管线,阀门,仪表柜等 1台
3、 LNG加液机：带有IC卡小票打印和收费系统
Байду номын сангаас
2台
4、 低温高压柱塞泵（1500L/min）
2台
5、 空温式汽化器(1500NM3/h)
LNG枪头及质量流量计
LNG加注机的枪数
LNG加注机分单枪和双枪两种型式 一只为加气枪，另一只为回气枪 单枪和双枪都只能同时给一辆车进行加注 使用单枪还是双枪取决于车载钢瓶的型式 双枪加注机可兼容单枪加注机 使用双枪时两个流量计计量之差为最终加注量
撬装LNG加气站设计-单加气机
单加气机加气撬设备图解
真空绝热管道
传统保温管道
LNG真空软管及真空法兰
LNG泵橇
LNG加注机
工作介质：液化天然气（LNG）； 加气速度：3～80kg/min 计量准确度：1.0级； 重复性：0.5%； 防爆等级： Exdemb［ib］ibⅡAT4 工作电源：220V±10% （AC）， 50Hz±1Hz； 额定工作压力：1.6MPa； 环境温度：-25℃～55℃； 相对湿度：≤90%； 管路温度：-196℃～55℃； 大气压力：80KPa～110KPa； 接地电阻：≤0.1Ω 。
液化天然气技术36页PPT
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。8、吁来自嗟身后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
谢谢！
04-液化天然气技术(LNG)-第四章 天然气液化技术
2020/8/5
11
MRC循环的主要特点：
（1）由于MRC循环采用单一的多组分制冷剂，因此，只需 要一台循环压缩机，而不像级联式制冷循环那样需要多台制冷 压缩机，仅此一项就使得MRC循环设备投资大大降低。
（2）MRC循环的加热曲线可与天然气原料的冷却曲线较好 地匹配，因此，可大大减少制冷功率。
（3）使用一台集成换热器（即MRC主换热器），在设备费 用和易于制造方面也具有显著优势。
CII 液化流程（整体结合式级联型液化流程
Integral-Incorporated-Cascade）。
一般，对基本负荷型液化装置采用级联式液化流程和混 合制冷剂液化流程，对调峰型液化装置采用带膨胀机的液化 流程和混合制冷剂液化流程。
2020/8/5
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一、级联式循环
经典的级联式循环由三个单独的制冷循环（丙烷、乙烯、甲烷）串接 而成（3个温度水平）。为使实际级间操作温度尽可能贴近原料气的冷却曲 线，减少熵增，提高效率，用9个温度水平（丙烷段、乙烯段、甲烷段各3 个）代替3个温度水平（丙烷段-38℃、乙烯段-85℃、甲烷段-160℃）。 天然气3温度水平和9温度水平的级联式循环冷却曲线，如下所示：
MRC以C1至C5的碳氢化合物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工 质，进行逐级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到 逐步冷却和液化天然气的目的。
MRC既达到类似级联式液化流程的目的，又克服了其系统复杂的缺点。 自20世纪70年代以来，对于基本负荷型天然气液化装置，广泛采用了各种不 同类型的混合制冷剂液化流程。
第三级甲烷制冷循环为天 然气提供冷量。
2020/8/5
图4.4 级联式液化流程示意图 5
级联式液化流程
试论液化天然气(LNG)冷量的利用技术
试验研究清洗世界Cleaning World 第36卷第5期2020年5月文章编号：1671-8909 (2020) 5-0032-002试论液化天然气（LN G)冷量的利用技术王择锟(陕西延长石油天然气股份有限公司，陕西延安71(；〇〇〇)摘要：液化天然气在汽化时会释放出大量的低温能量，如果能够将这部分冷量利用起来，可以创造巨大的社会效益和经济效益。
随着液化天然气冷能回收、利用技术的成熟，目前这一技术已经在空气分离、制取干冰、粉 碎加工等方面发挥了重要作用。
在能源结构调整的背景下，天然气作为一种清洁能源将会被越来越广泛的使用，探究液化天然气冷量利用技术，一方面可以拓展其利用范畴，在更多的行业发挥价值；另一方面也要提升其利用率，在冷能梯级利用和蓄冷技术的基础上，未来还要继续创新利用技术，支持冷能利用行业的发展。
关键词：液化天然气；冷量利用；梯级利用；蓄冷剂中图分类号：TQ026 文献标识码：A〇引言在《中国能源发展“十三五”建设重点》中，液化 天然气的冷能开发利用被列为重点项目。
近年来，国内 的中海油、中石化等公司在液化天然气冷能综合利用方 面取得了丰硕的研究成果，但是与国际前沿水平相比还 有一定的差距。
今后在建设L N G接收站时，应当推广 冷能利用技术，引进冷能回收与利用系统，在提高资源 利用率的基础上，为相关行业的发展提供支持。
1LNG冷量利用途径1.1利用L N G冷能发电将液化天然气的冷量经过回收、转化生成电能，是 目前比较常用且技术成熟的一种利用方式。
根据冷量利用形式的不同，又可以将其分为两种方 式：（1)膨胀发电。
液化天然气在汽化时由于体积会急 剧的膨大，在狭小、密闭的容器中会释放出巨大的能量，进而推动发电机发电。
这种发电方式的冷能利用率通常 在20%-30%之间。
（2)把液化天然气当作一种冷凝剂，把冷凝机加入到冷凝器中，通过实现冷量转移，利用介 质与环境的温度差带动蒸汽动力循环，完成发电。
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液化天然气利用技术绪论储运工程系李玉星王武昌目录⏹组成与特性⏹液化天然气的发展史⏹LNG的工业链⏹LNG工业发展情况⏹我国液化天然气发展的形势课程的目标本课程为油气储运专业、建筑环境与设备专业限选课之一，它的任务是使学生掌握液化天然气的基本物性知识、液化厂的气体预处理、液化工艺与方法以及液化天然气储存等内容。
通过本课程的学习，使学生较全面的掌握液化天然气液化工艺计算、液化天然气储存安全以及设备选型等，培养学生运用基础知识解决液化天然气问题的能力。
天然气储运方式天然气储运方式气态压力储运（CNG ）液化储运（LNG ）吸附储运水合物储运（NGH ）常用天然气储运方法比较形成条件苛刻，实际储量不足储存密度高、费用低水合物储运吸附剂寿命短，吸附和脱附周期长压力较低吸附储运温度低，成本高储存密度高低温液化压力高，初投资大技术成熟气态压力储运缺点优点储运方法一、组成与特性⏹利用低温技术把天然气液化后储存、运输和使用，在国外是一项广泛应用的先进技术。
⏹液化天然气（LNG）的体积只有同量气态体积的1/625，所以将其液化后:⏹有利于储存和运输、降低储运成本；⏹可以作为发电和交通运输工具（汽车、船舶、飞机）的燃料。
⏹可用于燃气调峰，减轻城市高峰能源的紧张状态。
⏹储运机动性强，不受天然气气源和管网的限制，可弥补管道天然气使用上的局限。
⏹零散天然气回收⏹组成：⏹液化天然气的主要组分为甲烷，并可能含有少量乙烷、丙烷、氮和通常存在于天然气中的其它组分。
有人认为，液化天然气中甲烷含量不低于75%，氮气的含量应控制在5%之内。
法国对氮气含量的要求是<1.4%。
⏹密度是温度的函数，温度每提高1℃密度降低约1.35kg/m3。
⏹沸点与压力有关，压力每提高1kPa，液化温度点约升高0.125℃。
-170-165-160-155-150-145-140-135400410420430440450460470液相密度/(k g /m 3)温度/℃-170-165-160-155-150-145-140-135100200300400500600压力/k P a温度/℃国内某液化天然气厂LNG产品规格⏹蒸发气特性⏹若LNG压力为（1~2）105Pa，温度为其沸点，估算时可认为压力每下降1kPa，由于闪蒸，1m3液体能产生0.4kg的气体。
这些蒸发气体外泄时，由于温度很低常在-100℃左右，气体密度大于空气。
从环境吸热升温后，密度减小。
在标准条件下，蒸发气的密度约为空气密度的0.6倍。
⏹泄漏特性⏹发生泄漏时，LNG 将于环境迅速换热、发生快速相变而汽化，单位体积的LNG 能产生约600倍体积的气体。
LNG 泄漏至地面上时，最初会猛烈沸腾，然后蒸发速率将迅速衰减至某个固定值。
65轻胶体混凝土130标准混凝土190水195干沙240湿沙480骨料60s 后的蒸发速率/kgm -2h -1材料⏹储存特性⏹LNG在储罐内会出现分层现象，即密度不同的LNG占有不同的层位。
分层的原因可能是新装入储罐的LNG和残留在储罐罐内LNG的密度不同；或者LNG中的氮含量较高（如>3%），自然对流使含氮量高的LNG运移至液体表面形成组成不同于其余部位的薄层。
⏹分层是一种不稳定热力学体系，储罐受热产生的自然对流力求使罐内LNG密度均匀，这就产生了所谓的“翻滚”现象。
翻滚使LNG在短时间内产生大量蒸汽，导致储罐压力增高，有时造成泄压阀开启。
⏹经验说明，控制LNG中的含氮量使之不超过1%是防止罐内LNG翻滚的有效措施，此外还应该采取措施使罐内液体混合均匀。
⏹安全性⏹液化天然气是一种易燃物品，安全生产始终应放在首要地位。
在大气环境下，与空气混合时，天然气体积浓度在5~15%范围内是可燃的。
LNG失火时，火焰表面的辐射功率很高，应防止消防人员灼伤。
可以用高膨胀泡沫材料或泡沫玻璃块覆盖着火表面，降低火焰的辐射作用。
推荐用干粉（最好是碳酸钾）灭火器处理LNG火灾，不能用水灭火，水只能用于冷却火灾周围的建、构筑物并用于泡沫的产生。
⏹LNG是一种温度极低的流体，与皮肤接触可造成类似烧伤的起疱灼伤。
不得接触隔热层损坏的装有LNG的裸露容器和管道，否则极冷的金属会粘住皮肉。
二、液化天然气的发展史⏹1895年，德国人Linde申请了空气液化工业化的第一批专利，并成立了现在仍以他的名字命名的公司致力于气体液化工业的发展。
⏹在20世纪30年代末，为解决美国俄亥俄州东北部港口城市克利夫兰的季节性调峰问题，经方案论证后决定建液化天然气调峰厂并决定在Cornwell进行先导试验。
⏹1964年9月27日，阿尔及利亚的世界上第一座LNG工厂建成投产。
同年，第一艘载着12000吨LNG的船驶往英国，标志着世界LNG贸易的开始。
⏹1969年，位于美国阿拉斯加的肯奈LNG装置投产，开始向日本出口LNG。
⏹如今，LNG国际贸易已有30多年的历史，全球已有8个LNG出口国与9个LNG进口国或地区。
自二十世纪80年代起，LNG贸易年均增长率为8%，是世界发展最快的燃料之一。
2000年，世界LNG 贸易增长率为10.1%，达1369.6亿立方米，占国际天然气贸易总量的26%，占全球天然气消费总量的5.7%。
三、LNG的工业链LNG工业主要包括天然气预处理、液化、储存、运输、利用五个系统。
天然气经过净化处理（脱水、脱烃、脱酸性气体）后，采用节流、膨胀或外加冷源制冷工艺，使甲烷变成液体，成为优质的化工原料及工业、民用燃料。
HEATSOURCECourtesy of BP⏹LNG工业链投资比例：⏹ 气田建设：占总投资的10—20%⏹ 天然气液化：25—35%⏹ 运输：15—25%⏹ LNG接收终端建设：5—15%⏹ 天然气管网建设与发电应用：25—35%⏹1）、液化装置⏹基本负荷型单线液化能力：2.6~7.0Mt/a⏹调峰型：液化能力约0.1Mt/a⏹浮式液化天然气装置⏹2）、LNG船⏹2008年底共有300艘LNG船运营中。
⏹201 1年前全球还有89艘已经订购的液化天然气船要交付。
⏹3）、LNG接收站⏹接收海运LNG的终端设施称为LNG接收终端。
它接收用船从基本负荷型天然气液化工厂运来的液化天然气，将其储存和再汽化后分配给用户。
四、LNG工业发展情况⏹天然气液化：20世纪初⏹第一座工业规模的天然气液化装置：20世纪40年代⏹第一座LNG工厂：1964年，阿尔及利亚⏹LNG贸易：1964年，1.2万t LNG船，英国⏹2008年，全球LNG贸易量：1000亿t⏹LNG占全球天然气市场的40%，⏹世界LNG贸易迅速扩展⏹世界LNG贸易量：1970 200×104t1980 300×104t1990 5300×104t2001 1.03×108t2002 1.11×108t2003 约为1.26×108t2008年为2265.1亿立方米（951-1041×108t）⏹LNG占整个天然气贸易量的比例⏹1970年6% 1980年16% 1990年24% 2010年40%⏹全球现有3个主要的LNG市场：亚太地区、欧洲和北美⏹亚太市场中主要进口国家和地区有日本、韩国、中国、印度、中国台湾；其中，日本和韩国是世界上前两位LNG进口大国。
⏹亚太地区LNG主要供应国有澳大利亚、马来西亚和印度尼西亚。
⏹中原油田天然气液化厂⏹该液化装置由法国索菲燃气公司设计，使用阶式制冷循环，属于基本负荷型。
⏹上海浦东事故调峰型LNG液化装置⏹浦东调峰型LNG装置是东海天然气早期开采供应上海城市燃气工程下游部分的一个重要组成部分。
它主要用于东海天然气早期开采中上游工程因不可抗拒的因素（如台风等）停产、输气管线事故或冬季调峰时间向管网提供可靠的天然气供应，确保安全供气。
⏹新疆广汇LNG液化装置⏹该液化装置是由德国林德公司设计，新疆广汇实业股份有限公司投资建设的天然气液化项目。
采用的是混合制冷剂循环。
气源来自于吐哈油田，液化能力为150万Nm3/d天然气。
⏹深圳大鹏湾秤头角LNG接收终端⏹广东LNG500万吨／年，第一期370万吨／年，2005年建成；第二期700万吨／年，2007年建成。
⏹由中国海洋石油总公司与其合作伙伴在福建湄洲湾共同兴建的LNG接收终端项目⏹总投资为二百四十亿元人民币，一期工程规模为260万吨LNG／年，二期工程接收站设计规模将达到500万吨／年，计划于2012年投产。
数据来源：规划总院在建LNG 接收站地下储气库已建管线立项LNG 接收站待批LNG 接收站规划LNG 接收站因此，随着中原天然气液化工厂、新疆广汇LNG液化装置等基地型LNG生产工厂的建设投产，上海浦东LNG调峰站的建成，以及深圳大鹏湾秤头角LNG接收终端、福建湄洲湾LNG接收终端的建设，我国LNG工业已经形成了一定的规模。
现阶段我国大力进行的LNG接收终端建设，必将带动LNG生产及储运等相关技术的进步，我国LNG工业将迎来快速发展的阶段。
六、教学内容要求⏹掌握液化天然气的物理性质、预处理工艺；⏹掌握液化天然气的液化工艺与方法；⏹掌握液化天然气储存运输方法与设备；⏹熟悉液化天然气工业链以及安全问题。
本章完。