天然气应用领域

天然气的用途及应用领域
1、天然气发电，具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从
经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。

2、2、天然气化工工业，天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等
特点。

天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右
3、3、城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。

随着人民生活水平的提高及环保意识的增
强，大部分城市对天然气的需求明显增加。

天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。

4、4、压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。

5、
6、应用领域
7、（1）民用燃料：天然气价格低廉、热值高、安全性能、环境性能好，是民用燃气的首
选燃料。

8、（2）工业燃料：以天然气代替煤，用于工厂采暖，生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅
炉。

9、（3）工艺生产：如烤漆生产线，烟叶烘干、沥青加热保温等
天然气主要用途及应用领域
1、天然气发电，具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具
有较强的竞争力。

2、天然气化工工业，天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。

天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右世界上有天然气的主要地区。

3、城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。

随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。

天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。

4、压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。

目前人们的环保意识提高，世界需求干净能源的呼声高涨，各国政府也透过立法程序来传达这种趋势，天然气曾被视为最干净的能源之一，再加上1990年中东的波斯湾危机，加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心，因此，在还未发现真正的替代能源前，天
然气需求量自然会增加。

【应用领域】
一、民用燃料：天然气价格低廉、热值高、安全性能、环境性能好，是民用燃气的首选
燃料。

二、工业燃料：以天然气代替煤，用于工厂采暖，生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。

三、工艺生产：如烤漆生产线，烟叶烘干、沥青加热保温等。

四、化工原料：如以天然气中甲烷为原料生产氰化钠，黄血盐钾，赤血盐钾等。

五、压缩天然气汽车：用以解决汽车尾气污染问题。

液化天然气主要市场应用领域
金投能源提供液化天然气主要市场应用领域。

LNG的应用实际上就是天然气的应用，但由于其特性，LNG 又比天然气有着更广泛的用途。

在生态环境污染日益严重的形势面前，为了优化能源消费结构，改善大气环境，实现可持续发展的经济发展战略，人们选择了天然气这种清洁、高效的生态型优质能源和燃料。

现在，无论是工业还是民用，都对天然气产生了越来越大的依赖性。

液化天然气(LNG) 是天然气的液态形式，在某些情况下，选择液化天然气比选择气态天然气具有更多的优点。

LNG的应用实际上就是天然气的应用，但由于其特性，LNG又比天然气有着更广泛的用途。

工业用LNG
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发电
LNG使用高效，经济，在发电中，天然气的热能利用率可达55%，高于燃油和煤，尤其是对调峰电厂而言，天然气取代燃油的优势非常明显｡用于发电是目前LNG的最主要工业用途。

日本一直是世界上LNG进口最多的国家，其LNG进口量的75 %以上用于发电，用作城市煤气的占20 %～23 %。

韩国也是LNG 进口大国，其电力工业是韩国天然气公司( Kogas) 的最大用户，所消费的LNG占该国LNG进口总量的一半以上。

世界上已建有不少以天然气或液化天然气为燃料的燃气蒸汽联合循环电站。

1999 年到2020 年期间，美国计划新增发电量中约有90%是天然气发电，届时，美国天然气发电量的比重将达到33 %。

20 世纪80 年代兴起的联合循环电站，发电量以燃气轮机为主(约占总电量的2/ 3)，电站纯效率已达50 %以上，而常规的燃煤蒸汽轮机电站效率只有30 %～35 %。

燃气轮机电站和联合循环电站不仅效率高，而且机动性好，从机组起动到满负荷运行时间短，既可作基本负荷运行，也能作调峰运行。

此外，联合循环电站污染小、可靠性高。

目前，我国“西气东输”等大型天然气输配工程已经全线贯通；广东液化天然气站线项目一期工程正式启动；建设总规模为500 万t/年、一期工程总投资超过220 亿元的福建LN G 项目也正式启动。

这些项目的投产和启动为发展我国的天然气发电提供了必要的物质保障，必将对缓解我国能源供需矛盾、优化能源结构起到重要作用。

陶瓷、玻璃等行业
一些能源消耗很大的企业往往距城市或天然气管道很远，或者根本得不到管道输送的天然气，这种情况下LNG的优势更明显｡最典型的是陶瓷厂，使用LNG可以使产品档次提高，成本下降｡用在玻璃、陶瓷制造业和石油化工及建材业(无碱玻璃布)，可极大地提高产品的质量或降低成本，从而因燃料或原料的改变，而成为相关企业新的效益增长点。

中小城镇生活用LNG
近年来，随着居民生活水平的提高，中小城镇居民更希望能用洁净的能源，LNG作为清洁能源现备受关注，天然气燃烧后产生的二氧化碳和氮氧化合物仅为煤的50%和20%，污染为液化石油气的1/4，煤的1/800｡由于管道铺投资设费用大，LNG气化站具有比管道气更好的
经济性，在中小城镇可采用LNG气化站作为气源供居民使用，此外还可用于商业，事业单位的生活以及用户的采暖等｡
LNG作为调峰的备用气源
作为管道天然气的调峰气源，可对民用燃料系统进行调峰，保证城市安全、平稳供气。

在美国、英国、德国、荷兰和法国等国家，将LNG 调峰型装置广泛用于天然气输配系统中，对民用和工业用气的波动性，特别是对冬季用气的急剧增加起调峰作用。

我国在上海已建成并投入使用｡
车用LNG燃料
LNG作为可持续发展清洁能源，具有明显的环境效益及社会效益，以LNG取代燃油后可以减少90%的二氧化硫排放和80%的氮氧化物排放，环境效益十分明显，是汽车的优质代用燃料｡可以预见，城市在汽车燃料方面逐步用LNG或天然气代替燃油，近年来，它已被世界许多国家重视和推广｡俄罗斯在将LNG 用于汽车运输，铁路运输，水上运输和空中运输方面积累了许多经验｡英国的运输公司大部分采用LNG为车用燃料｡
按照天然气的储存方式不同，天然气汽车大致分为CNGV(压缩天然气汽车)，LNGV(液化天然气汽车)，和ANGV(吸附天然气汽车)，目前在国内大量使用的是CNG型汽车，正在推广的是LNGV型汽车，ANGV正处在研制阶段，随着LNG的大量普及，LNGV型汽车会逐步向重型车发展，并会部分取代小型CNG型汽车及公交车，现国内建成的LNG公交车示范站有新疆的乌鲁木齐市、北京市、长沙市，正在筹备建设的有北海市、湛江市等｡目前全国已改装的CNG 型汽车已达数万辆，但用LNG作为汽车燃料特别值得推广，在建造LNG加气站的同时兼顾CNG(压缩天然气)加气站，能满足目前及今后的需求｡
天然气应用领域介绍
2013-3-14
天然气是一种优质的能源，具有高效、低污染、低排放等优点。

相对于煤炭、粉尘、二氧化硫、氮化物和一氧化碳等污染物质的排放量都明显降低，其次，也
是很重要的化工原料。

人类的需求量不断增大。

因此，天然气应用于交通、冶金、
电力、轻工等行业的内燃机、汽车、炼钢、热处理、印染、纺织等诸多方面，同
时大量供给居民作为生活燃料。

1、发电
天然气是燃气涡轮和蒸汽涡轮发电的重要原料。

通过联合循环的模式将燃气涡轮和蒸汽涡轮联合起来使用可以得到特别高的效率。

对环境而言，燃烧天然气比其它化石燃料更加干净，例如石油和煤，而且天然气产生的温室气体也更少。

获得同样的热量，燃烧天然气产生的二氧化碳比燃烧石油要少30%，比煤要少4 5%。

使用天然气的联合循环发电在可用化石燃料能源中最为洁净。

此项技术在能够以合理的成本获得天然气的地方正被广泛采用。

燃料电池(fuelcell)技术可能最终为天然气转化为电提供更清洁的选择，但是此项技术目前还不具备价格竞争力。

同样，据说天然气将在2030年左右达到顶峰，比石油顶峰晚了20年。

全球天然气供应将在二十一世纪八十年代中叶枯竭。

2、天然气车辆
压缩天然气（以及LPG）被用作其它汽车燃料的清洁替代物。

自2003年起，拥有天然气车辆最多的国家为阿根廷、巴西、巴基斯坦、意大利和印度。

它的能量效率与柴油发动机相比较低，但改善它的方法正在研究当中。

3、家用
向家庭提供的天然气被用来烹饪和取暖/制冷。

压缩天然气(CNG)被用于没有公用事业管道连接的乡村家庭或便携式烤架。

4、肥料
天然气是哈勃固氨法(Haberprocess)生产氨水的主要原料。

5、其它
天然气同样被用于制造纤维、玻璃、钢铁、塑料、油漆以及其它产品。

天然气的商业生产主要来自油田和天然气田。

6、未来可能的来源
一种实验性方法是使用垃圾产生的甲烷气来为城市提供能源。

实验表明甲烷气是一种经济上可行的能量来源。

在加拿大安大略省有一项计划，即从圈养在工厂化农场里的牛的肥料中获取沼气和甲烷气，来向小城镇提供能源。

了解了天然气应用的方方面面，真正感觉到天然气的优势和给我们生活带来的种
种美好。

希望我国也可以尽快实现发达国家的能源结构转变：煤炭转向石油和天
然气。

国内LNG运输技术与设备的发展现状
2016-06-29标准天然气
文｜郭旭等
LNG 起源于美国，1917 年戈弗雷·卡波特获得美国第一个有关LNG 处理和运输的专利，1917 年美国在西弗吉尼亚地区建起了世界上第一个甲烷液化工厂，使得美国成为全球率先提出LNG 理念并付诸实施的国家。

1964 年开始，LNG 的液化、气化、储存和运输应用进入商业化运行，截至目前已有51 年的发展历程。

早在上个世纪60 年代，国家科学技术委员会就制定了符合我国国情的LNG 发展规划纲要，由于规划纲要为我国LNG 发展指明了方向，使得我国在60 年代中期就完成了工业性试验。

进入90 年代，中科院低温中心联合国内相关企业，进一步开展了LNG 应用技术的实践，开启了我国LNG 产业链的高速发展模式。

同时，随着我国LNG 工业发展的不断深入，通过引进国外先进技术突破了一些关键技术，这标志着在引进国外核心技术的基础上，国内LNG 应用技术开始全面向前推进，在此过程中既引进大量的设计和建造技术，又发展了配套产业，同时培养和锻炼了一大批从事LNG 应用技术的人才和队伍。

1999 年由法国索非公司帮助建设的我国首座LNG 液化工厂在上海浦东建成，2001 年11 月建成我国第一台实现商业化的中原燃气液化装置，2004 年9
月当时最大的150 万m3 LNG 工厂在新疆率先建成投产。

世界上普遍认为，LNG 工业是当代天然气产业的一场革命，在近十年的时间内，我国LNG 应用技术得到了空前发展，逐步建立起了涉及液化、储存、运输到终端使用，以及配套装备制造各个环节具有中国特色的LNG 产业，成为我国LNG 工业发展的一个重要特征。

在LNG 产业中，LNG 运输业是LNG 工业体系中的物流环节，作为LNG 产业枢纽，LNG 运输业承上启下，贯穿LNG 工业体系的方方面面，并随着LNG 的需求和供应迅速扩大。

LNG 的运输可分为陆路、海上和管道三种运输方式，其中陆路主要有公路和铁路两种运输方式。

1陆路运输
1. 1 公路运输
公路运输LNG 在我国已有多年的应用历史，设计及制造技术都十分成熟，我国LNG 的公路运输主要使用液化天然气槽车( 简称LNG 槽车) ，见图1，LNG 槽车有30、40、45、52. 6 m3 等几种常用规格。

2013 年张家港中集圣达因低温装备有限公司通过应用领先的技术，设计制造出国内最大容积56. 23 m3 的LNG 运输槽车，但国家基于LNG 运输存在的危险性，出于安全考虑确立了一个稳定的容积，使LNG 槽车形成一个标准化产品体系，并在标准中做出明确规定( 俗称: 限容)，目前我国LNG 运输槽车允许最大容积为52. 6 m3 ，国外可生产制造最大容积为90 m3 的LNG 运输槽车。

LNG 槽车运输适用于运输距离短、数量不大的LNG 输送，研究表明1000 km 距离以内以公路槽车运输为宜。

利用槽车运输时，影响运输费用的主要因素为槽车储罐的几何容积。

槽车在移动结构平台上运输深冷、易燃易爆介质，必须确保物料的装卸、隔热保冷和高速行驶等项技术安全可靠。

目前，LNG 槽车装卸工艺主要采用压力输送( 增压输送) 和装卸泵输送两种形式。

压力输送是利用装卸点的空温式气化器或水浴式加热器对槽车进行增压，借助槽车内外部的压力差实现LNG 的装卸，这种方式简单易行，但需要的装卸时间较长。

泵输送是利用外部工艺离心式装卸泵将LNG 增压实现槽车装卸，这种输送方式装卸车流量大、装卸车的时间非常短。

2011 年张家港中集圣达因低温装备有限公司开始研发LNG 加气车产品，经历两年多的时间完成带泵车企标评审和技术评审，2013 年9 月圣达因成为国内首批通过带泵车技术评审的 3 家制造企业之一，填补了国内LNG 槽车自带泵技术的空白。

为了确保LNG 槽车运输过程中的安全性和经济高效，对于深冷介质LNG 的运输，槽车的隔热保冷必须经济有效，以免在运输过程中因发生热交换导致LNG 大量蒸发引起储存容器超压，目前国内常用的隔热保冷技术有堆积绝热、高真空绝热、真空粉末( 含纤维绝热) 绝热、高真空多层绝热，其中以真空粉末绝热技术应用最为广泛。

鉴于LNG 运输存在的危险性，国家对LNG 槽车运输时的行驶速度明确规定: 最高时速在一级公路上≤ 6 0 k m / h ，二、三级公路为 3 0 ~ 5 0 k m / h ( 见JB/T 6898—1997《低温液体储运设备使用安全规则》) 。

1. 2 铁路运输
2013 年6 月，中国铁路总公司批准通过LNG铁路运输试验大纲，随后我国LNG 铁路运输进入试验准备阶段，在8 月中旬至9 月底，在青藏线格拉段经过三次的上线试运和大量试运数据的取证，论证了LNG 罐箱铁路运输的安全性，同年国家铁路总公司将LNG 罐车列为科技开发计划，由西安轨道交通装备公司承担该项目的研发和试制。

我国首条LNG 铁路运输专用线在新疆竣工，该项目由新疆广汇燃气集团建设，专用线的竣工将有效解决新疆LNG 向外运输距离远的难题，2015 年 4 月我国首个LNG 铁路罐车样车设计方案获批，首个LNG 铁路罐车样车正在加工生产，预计明年年初完成投入试运行。

现阶段，国外仅有美国、日本等少数国家掌握了LNG 铁路罐车技术，LNG 铁路罐车在我国还是空白。

在我国，铁路运输LNG 的容器主要朝向LNG 罐箱方向发展，见图2，其储存容器结构与LNG 槽车完全相同。

与LNG 槽车结构相比较而言，LNG 罐箱由于采用了非固定的链接方式，具有较好的机动性、罐箱外形尺寸适合铁路的优点。

与LNG 槽车公路运输相比较而言，LNG 铁路运输运输量大、运输速度快、效率高、受大雾雨雪等恶劣天气影响小、保障平稳供给能力强等诸多优点，使得铁路比公路运输更加经济有保障。

2 海上运输
根据国际能源机构预测，到2020 年国际市场上LNG 贸易量将达到天然气贸易量的40% ，LNG 在国际天然气贸易中发展势头如此强劲，都得益于世界
LNG 应用技术的发展，LNG 贸易经过40 多年的发展已基本形成较为完善的贸易模式和运输方式。

LNG 海上运输主要用于国际LNG 贸易，LNG 运输船是造船业公认的技术含量高、难度最大的顶尖级设计制造技术，多年以来，该项技术只有美国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家的造船厂才能建造，其设计及建造技术一直处于垄断地位，这大大刺激了中国制造业的神经，在广东LNG 项目中，为实现“国货国运，国船国造”的目标，首次引入国内造船企业参与竞标，从此开启了我国LNG 造船业和LNG 船运运输发展的新模式。

进入21 世纪后，我国LNG 远洋运输及近海、内河运输船技术获得历史突破，2008 年由沪东中华造船建造的我国首艘LNG 船“大鹏昊”首航广东LNG 项目，世界级船舶建造历史上又一次铭刻下中国制造“零”的突破，标志着我国LNG 船运运输产业正式加入到LNG 运输业中，同时也说明了我国已经基本掌握了这一顶尖级技术。

随着设计及建造技术经验的不断积累，中小型LNG 运输船已成为LNG 运输产业一个新的热点，我国LNG 运输装备制造业攻克多项技术难关，2015 年5 月，由江南造船厂为中海油建造的国内首艘3 0 0 0 0 m 3 L N G 运输船
“海洋石油 3 0 1 号”正式交付，2015 年9 月 1 日由中集安瑞科下属企业张家港中集圣达因低温装备有限公司为浙江华祥海运建造的首台中国“智造”7000 m3 船用 C 型运输罐顺利完工，见图3，该项目首创国内自主设计、制造，CCS 负责审图及监造，设计及建造全面实现了国产化，这将进一步丰富我国近海及内河LNG 的运输需要。

根据IGC CODE 国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则，从船运运输液货舱与船体之间的相对关系，LNG 运输船分为整体液货舱、薄膜液货舱、半薄膜液货舱、独立液货舱和内部绝热液货舱 5 种类型。

液化天然气低温、易燃、运输量大的特点，使得LNG 海上运输具有不同于其他运输方式的独有特点。

首先，LNG 海上运输因气罐船需要的低温绝热材料、高昂的建造费用和船舶用途的单一性，经营缺乏灵活性，使LNG 运输船投资风险比其他类型船舶更大; 其次，由于世界液化天然气运输大多为定向造船，包括运输、航线和港口都比较固定，所以出现运输稳定和竞争有序的特点。

3管道运输
在陆地上，LNG 管道运输由于受到低温输送技术、经济性、气源等各方面因素的制约，世界上约75% 的天然气仍旧采用常温态管道输送方式。

到目前为止我国没有出现LNG 远距离管道运输的应用实例，在文莱有一条LNG 海底低温管道，有效输送距离为32 km，另据报道日本已经着手建造一条从新岛至仙台的LNG 输送管道，输送管道直径为 2 4 i n ( 注: 1 i n = 2 5 . 4 m m ) ，全线长约 3 5 8 k m ，建成后将成为全球最长的LNG 管道输送线。

虽然，在低温材料与设备的应用和LNG 贸易量都在逐年增加的前提下，LNG 长距离管道运输没有取得长足的发展，但最新的研究表明，建设长距离LNG 输送管线在技术上是可行的，在经济性上也是合理的。

一般来讲，LNG 的管道输送可以分为非绝热管、普通堆积型绝热管和高真空绝热管三种方式，主要用于LNG 液化工厂内、调峰站、大型终端接收站和气化站等短距离输送。

LNG 管道输送的优点主要表现在两个方面，一方面由于1 m3 LNG 占用的体积约为天然气的 1 / 600，与常温态天然气管道输送相同体积的天然气，LNG 输送管道要求的直径要小得多。

另一方面，常温态天然气管道输送过程中要在沿线设置多套天然气增压站，相比较与LNG 管道输送沿线设置的LNG 泵站，天然气增压站的投入远远要超过LNG 泵站，并且天然气增压站的能耗是LNG 泵站的好几倍。

但是，LNG 管道运输也存在十分突出的不足，主要体现在为了保证LNG 远距离输送安全，其管道与设备必须采用价格昂贵的镍钢和保冷性能良好的绝热材料，用以补偿管道长距离输送过程中产生的冷收缩和较低的蒸发。

同时，为了实现LNG 单向流动和蒸发气的再次液化，需在管道上增建中间冷却站。

因此，管道工程的设计复杂和施工技术要求高，长距离LNG 管道的初期投资将非常大。

4 建议
基于LNG 公路槽车、铁路运输和海上LNG 船运输的特点，其运输载体均需要另一种能源提供续航动力，如果将运输载体改用LNG 发动机，则在运输过程中因发生热交换而产生的蒸发BOG 气体正好可用作燃料，这样就可以认为在整个LNG 运输链条是没有损失的。

国际能源署( IEA) 近日发布的天然气市场中期报告显示，液化天然气潜在细分市场中包括运输燃料领域，美国、加拿大、俄罗斯、印度都已开始试验LNG 火车机车，从内燃电力机车转换为LNG 动力机车的成本为60 万~ 100 万美元，但年耗40 万加仑柴油的机车若使用等能量的天然气，每加仑可便宜 1 美元，因此投资回收期很短。

5 结束语
短期内，我国LNG 陆路运输仍以LNG 槽车运输为主，LNG 铁路运输和LNG 管道运输不会取得较快的发展，目前正处于技术摸索和应用经验积累阶段。

但在“一带一路”战略机遇下，LNG 铁路运输前景可期，将成为管道运输天然气的重要补充。

同时，由于我国西气东输和北气南运输送距离一般都在1000 ~ 4000 km，发展LNG 铁路运输可发挥铁路运输半径大、运输费用低的优势，促进我国LNG 均衡发展，能将资源优势转化为经济优势。

我国水运资源丰富，海岸线长度达 1. 8 万km，内河总长达43 万km，加之我国为LNG 进口大国，大量的LNG 通过国际贸易源源不断地进入中国，LNG 船运运输将在我国取得较快的发展，其需求量特别巨大，并且我国LNG 运输船在设计及建造技术不断积累的过程中将逐步向大型化、超大型化的方向发展。

“村村普及天然气”—让我们携手共建”美丽乡村“！
2016-05-12煤改气一站通
油气合建站联盟
低温气瓶点供系统是目前市场上新兴的一种燃气运输、供给方式，具有储存量大、运输方便、清洁、环保等优点，深受众多中小型企业、机关食堂、饭店、小区供暖、村镇家庭等需求单位的青睐。

低温气瓶点供系统（煤改气项目）主要由供气系统、汽化系统、客户燃气端、气体管路四部分组成。

供气系统主要包含低温气瓶及附属管路，框架组件。

低温气瓶主要用于液态天然气（LNG）的储藏、运输。

汽化系统可保证用户燃气的正常供给。

客户端、气体管路根据用户现场布局，做到合理规格。

供气系统主要为可进行液化天然气充装的低温绝热气瓶，拥有150L、175L、375L、450L、500L五大类，可满足不同用气阶层客户的使用需求。

汽化系统主要由汽化装置、稳压缓冲装置两部分组成，实现液态天然气向气态的转化，保证气源供给的稳定。

治理环境污染问题，新能源板块大力推广天然气等清洁能源。

开展“村村普及天然气”工程。

“精准扶贫，共建美丽乡村”我们在行动
煤改气过程中，管道气和LNG谁更合适
2016-03-08煤改气一站通。