LNG(液化天然气)基本知识
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LNG的密度约为0．42～0．46 g／cm3。 1公斤LNG气化后约为1.4方天然气 LNG常用的计量单位为kg或Nm3 LNG温度极低，常压下沸点约为-162摄氏度 LNG的体积膨胀比极大，约为600倍 LNG不能加臭，必须用专用仪器检漏 LNG的存储是临时性的，温度、压力、组分随时在变化
LNG高压空温式汽化器 从LNG储罐出来的LNG经过低温高压泵增压到20Mpa后进入到汽化器，汽
化器通过对LNG的加温汽化，使低温的LNG汽化成常温的CNG并且储存到 现场的CNG存储装置中去。气化器的设计和选型是根据LNG的特性，当 地的气候条件和L-CNG站加气负荷计算来确定，确保足够的汽化率保证 汽化后的CNG不带入潜热进入CNG储气瓶。 三线双枪加气机：通过从CNG储气瓶组取气，给车辆进行加气。
LNG（液化天然气）应用 基本知识
第一部分
LNG基本知识
什么是LNG
LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的英文缩写。 天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由 甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储 运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。
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
2台
4、 低温高压柱塞泵（1500L/min）
2台
5、 空温式汽化器(1500NM3/h)
LNG加注机配置
质量流量计：罗斯蒙特CMF100、CMF050 /E+H 83F25、83F08 加气枪头：Carter 回气枪头： MARCO 紧急切断阀：国产 管路系统：普通管道/真空绝热管道 电控系统：VER3.0版（本公司自主产权） 小票打印机：选配（本公司自主产权） 金属键盘
第四部分
LNG产业资源介绍
LNG产业资源介绍
天然气在常压下-162度时形成液化天然气（LNG）。
液化天然气（LNG）是目前全球公认的清洁能源，它具有节能、环保、安全、可靠、 经济效益突出等众多优点。
国家十五规划政策鼓励液化天然气开发和引进。至2012年在我国沿海城市建立12个 LNG进口接收站，总量3500万吨，相当于455亿标方天然气，即二条西气东输管道的总量； 内陆已建立20多个天然气及煤层气的液化厂，年液化总量达500万吨，相当于65亿标方天 然气，可供20万多辆大型汽车使用。
部分沿海城市LNG进口接收站\液化厂
LNG计量单位换算表
可装LNG体积 可装LNG重量 气化后NG体积 备注
1L
0.001m3
0.425KG
0.620m3
275L车载瓶 0.2475 m3
105KG
150 m3
335L车载瓶 0.3015 m3
128KG
180 m3
375L车载瓶 0.3375 m3
器调压后进入储罐，当储罐饱和压力达到设定压力时停止汽化。 • LNG储罐——LNG泵——LNG汽化器——LNG储罐。
LNG加气站工艺流程示意图
槽车
储罐
增压器
低温泵
汽车 加气机
L-CNG加气站工艺流程
L-CNG加液站工艺主要分为LNG增压和LNG汽化，以及L-CNG存储和加气 两个主要流程。
LNG增压：采用LNG低温高压柱塞泵直接增压。 设备选型：采用两列柱塞式低温高压泵，一开一备，设备成撬。
LNG经济性
LNG车辆的百公里燃料消耗费用为：4元/立方米×50立方米＝200 元，柴油的价格为6.5元/升，柴油车辆的百公里燃料消耗费用为： 6.5元/升×50升＝325元。每百公里节约燃料费用125元。
每车按年运行60000～80000km计算时，中型车耗油约13200～ 17600升，大型车耗油20400～27200升，以当前油价计算，使用 LNG时分别可节约燃料费为33000～44000元和51000～68000元， 汽车行驶路程越长，则越节约燃料费用。
• 4．安全性能好，LNG的燃点为650℃，比汽油、柴油、LPG的燃点 高，点火能也高于汽柴油、LPG，所以比汽柴油、LPG更难点燃， LNG的爆炸极限为5～15%，且气化后密度很低，只有空气的一半左 右，因而稍有泄漏即挥发扩散。LNG存储压力低（0.3-0.7MPa）， 比CNG更安全。
LNG作为车用燃料的特点和优势
LNG输送管道
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 。
证低温启动性能。
LNG经济性
• 气耗：1升柴油 = 1—1.1方LNG。 根据我公司天然气重型商用半挂车的运营的统计数据显示，天然
气重卡燃料消耗约为50立方米/100公里，同等马力、吨位的柴油车的 燃料消耗约为50升/100公里。
• 供气价格计算模式：1立方天然气是0号柴油市场零售价的60%。例如 0号柴油的零售价是6.5元/升，则每立方天然气的价格是： 6.5x60%=4元/方。使用LNG作燃料比燃油可节约燃料费40%。
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
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在低温、低压、液态下储存、运输及应用，其密度为气态的620倍左右，压缩天然 气的三倍，单次加气可持续行驶400--1800公里，能满足城市公交、城际客车、重型卡车 的长途行驶的要求，且环保、安全可靠，因此已逐渐成为我国汽车新能源市场需求的一个 主要能源。
LNG物理性质
• LNG密度：0.425-0.46KG/L • 沸点： -162℃ • 气化后密度0.6-0.7KG/ m3 • 高热值：41.5-45.3MJ/ m3 • 气液体积比：625︰1 • 辛烷值：130 • 储存温度：-160℃～-120℃ • 操作压力：0～1.0MPa
第二部分
LNG加气站介绍
为LNG汽车充装LNG液体的加气站。分为橇装站和固定站 橇装站：储罐、泵橇、汽化器、加注机集中装配在一个 橇体上，可以方便整站运输 固定站：储罐、泵橇、加注机分别固定安装在站上 通常该系统都有： 加气功能：储罐内LNG由LNG低温泵抽出，通过加气机向 汽车加气 卸车功能：由LNG低温泵将LNG槽车内 LNC卸至LNG储罐
LNG加气机内部真空模块
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
• LNG加气站工艺流程如下： • 1．卸车流程：由加气站LNG泵将LNG槽车内LNG转移至加气站LNG储罐，
液化天然气槽车——密闭接头——LNG泵——LNG储罐。 • 2．加气流程：储罐内LNG由LNG泵抽出，通过LNG加气机向汽车加气， • LNG储罐——LNG泵——加气机——汽车加气。 • 3．调压流程：卸车完毕后，用LNG泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG汽化
143KG
205 m3
450L车载瓶 0.405 m3
172KG
245 m3
43英尺集装箱 52 m3×90% 约20吨
约28500 m3
第五部分
LNG车用燃料的特点和优势
LNG作为车用燃料的特点和优势
• 1．能量密度大，汽车续驶里程长，同样容积的LNG车用储罐装载的 天然气约是CNG储气瓶的3倍。大型LNG货车一次加气可连续行驶 800～1000km，非常适合长途运输的需要。
增压功能：卸车完毕后，将储罐内部分LNG通过LNG气化 调压后进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止气化 调温功能：卸车完毕后，用LNG低温泵从储罐内抽出部 分LNG通过LNG增温器后进入储罐，当储罐温度达到设定 温度时停止
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
• 2．运输方便，由于是液态，LNG便于经济可靠地远距离运输，建设 LNG汽车加气站不受天然气管网的制约。在陆上，通常用20～50m3 （相当于12000～30000Nm3天然气）的汽车槽车像运输汽油、柴油 那样将LNG远送到LNG汽车加气站
LNG作为车用燃料的特点和优势
• 3．组分纯，排放性能好，有利于减少污染，保护环境，LNG的组成 比CNG更纯净，因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。
2台
6、 CNG三线双枪加气机: 带有IC卡小票打印和收费系统
2台
7、 CNG地面储气瓶（3.9Nm3水容积)
1组
8、 LNG真空连接管线
120米
9、 CNG高压管线
300米
10、 仪表风空压机
1台
11、 PLC控制系统
2套
LNG加液站工艺流程
• 加气站原料为液化天然气（0.3MPa，-146℃LNG），来自LNG工厂，采用 40英尺标准集装箱低温槽车运输，正常运行条件下，2天运送一车即可满足 100辆以LNG为燃料的公交车日加气量要求。
LNG经济性
• 0#柴油在冬季-10度时会产生结腊无法正常使用，需更换-20#柴油， 在-30度时需更换-35#柴油，燃料成本更高。LNG在-30以上时可正 常燃烧，在冬季其燃料费用节约50%以上。
• LNG汽车改装件投资略高于CNG汽车，若采用国产储罐改装件，中 型车投资约为1.3万元，重型车约为2.0万元，则改车投资回收期约为 0.5年。根据天然气汽车的特点，使用天然气时还可延长发动机寿命， 降低发动机的维修费用50%以上，因此LNG汽车的实际投资回收期比 上述投资回收期短30%，一般在投用半年之内即可收回投资。
撬装LNG加气站设计-单加气机
单加气机加气撬设备图解
撬装LNG加气站设计-双加气机
双加气机加气撬设备图解
2万方每天加气站布局
4万方每天加气站布局
8万方每天加气站布局
第三部分Leabharlann Baidu
LNG/LCNG加气站介绍
LNG/LCNG加注站是利用LNG作为气源的一种多功能加 气站，可同时提供LNG和CNG两种车用替代燃料，即除 了可以给LNG改装车充装液态LNG，完成对小容积LNG 运输设备的充装外，同时还可以对各种CNG改装车充 装气态CNG，给大容量的CNG专用运输半挂车充气， 兼有CNG加气母站，CNG加气站，LNG加注站的功能。 工作时，潜液泵将站内储罐中的LNG增压后通过加液 机加入车载储罐中实现LNG的加注。高压柱塞泵将站 内储罐中的LNG直接增压到250bar后通过空温式汽化 器汽化为CNG，再通过CNG售气机为NGV车辆加气，也 可通过加气柱为CNG子站拖车加气。
5、低速大扭矩、经济性好 针对重卡载重大、上下坡多的工况（特别是自卸等工程用车），开 发了重卡版气体发动机，通过加大低速时的充气效率，提高了低速 扭矩；降低了燃料消耗率。 采用潍柴、上柴的大功率纯天然气发动机，按照天然气特性标定发 动机电控程序，保证了重卡足够的功率和扭矩的需要。
6、低温启动性能好:最低启动温度--零下30度。 ECU根据水温、空气温度对燃料喷射和点火提前角进行补偿，保
LNG高压空温式汽化器 从LNG储罐出来的LNG经过低温高压泵增压到20Mpa后进入到汽化器，汽
化器通过对LNG的加温汽化，使低温的LNG汽化成常温的CNG并且储存到 现场的CNG存储装置中去。气化器的设计和选型是根据LNG的特性，当 地的气候条件和L-CNG站加气负荷计算来确定，确保足够的汽化率保证 汽化后的CNG不带入潜热进入CNG储气瓶。 三线双枪加气机：通过从CNG储气瓶组取气，给车辆进行加气。
LNG（液化天然气）应用 基本知识
第一部分
LNG基本知识
什么是LNG
LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的英文缩写。 天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由 甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储 运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。
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
2台
4、 低温高压柱塞泵（1500L/min）
2台
5、 空温式汽化器(1500NM3/h)
LNG加注机配置
质量流量计：罗斯蒙特CMF100、CMF050 /E+H 83F25、83F08 加气枪头：Carter 回气枪头： MARCO 紧急切断阀：国产 管路系统：普通管道/真空绝热管道 电控系统：VER3.0版（本公司自主产权） 小票打印机：选配（本公司自主产权） 金属键盘
第四部分
LNG产业资源介绍
LNG产业资源介绍
天然气在常压下-162度时形成液化天然气（LNG）。
液化天然气（LNG）是目前全球公认的清洁能源，它具有节能、环保、安全、可靠、 经济效益突出等众多优点。
国家十五规划政策鼓励液化天然气开发和引进。至2012年在我国沿海城市建立12个 LNG进口接收站，总量3500万吨，相当于455亿标方天然气，即二条西气东输管道的总量； 内陆已建立20多个天然气及煤层气的液化厂，年液化总量达500万吨，相当于65亿标方天 然气，可供20万多辆大型汽车使用。
部分沿海城市LNG进口接收站\液化厂
LNG计量单位换算表
可装LNG体积 可装LNG重量 气化后NG体积 备注
1L
0.001m3
0.425KG
0.620m3
275L车载瓶 0.2475 m3
105KG
150 m3
335L车载瓶 0.3015 m3
128KG
180 m3
375L车载瓶 0.3375 m3
器调压后进入储罐，当储罐饱和压力达到设定压力时停止汽化。 • LNG储罐——LNG泵——LNG汽化器——LNG储罐。
LNG加气站工艺流程示意图
槽车
储罐
增压器
低温泵
汽车 加气机
L-CNG加气站工艺流程
L-CNG加液站工艺主要分为LNG增压和LNG汽化，以及L-CNG存储和加气 两个主要流程。
LNG增压：采用LNG低温高压柱塞泵直接增压。 设备选型：采用两列柱塞式低温高压泵，一开一备，设备成撬。
LNG经济性
LNG车辆的百公里燃料消耗费用为：4元/立方米×50立方米＝200 元，柴油的价格为6.5元/升，柴油车辆的百公里燃料消耗费用为： 6.5元/升×50升＝325元。每百公里节约燃料费用125元。
每车按年运行60000～80000km计算时，中型车耗油约13200～ 17600升，大型车耗油20400～27200升，以当前油价计算，使用 LNG时分别可节约燃料费为33000～44000元和51000～68000元， 汽车行驶路程越长，则越节约燃料费用。
• 4．安全性能好，LNG的燃点为650℃，比汽油、柴油、LPG的燃点 高，点火能也高于汽柴油、LPG，所以比汽柴油、LPG更难点燃， LNG的爆炸极限为5～15%，且气化后密度很低，只有空气的一半左 右，因而稍有泄漏即挥发扩散。LNG存储压力低（0.3-0.7MPa）， 比CNG更安全。
LNG作为车用燃料的特点和优势
LNG输送管道
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 。
证低温启动性能。
LNG经济性
• 气耗：1升柴油 = 1—1.1方LNG。 根据我公司天然气重型商用半挂车的运营的统计数据显示，天然
气重卡燃料消耗约为50立方米/100公里，同等马力、吨位的柴油车的 燃料消耗约为50升/100公里。
• 供气价格计算模式：1立方天然气是0号柴油市场零售价的60%。例如 0号柴油的零售价是6.5元/升，则每立方天然气的价格是： 6.5x60%=4元/方。使用LNG作燃料比燃油可节约燃料费40%。
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
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在低温、低压、液态下储存、运输及应用，其密度为气态的620倍左右，压缩天然 气的三倍，单次加气可持续行驶400--1800公里，能满足城市公交、城际客车、重型卡车 的长途行驶的要求，且环保、安全可靠，因此已逐渐成为我国汽车新能源市场需求的一个 主要能源。
LNG物理性质
• LNG密度：0.425-0.46KG/L • 沸点： -162℃ • 气化后密度0.6-0.7KG/ m3 • 高热值：41.5-45.3MJ/ m3 • 气液体积比：625︰1 • 辛烷值：130 • 储存温度：-160℃～-120℃ • 操作压力：0～1.0MPa
第二部分
LNG加气站介绍
为LNG汽车充装LNG液体的加气站。分为橇装站和固定站 橇装站：储罐、泵橇、汽化器、加注机集中装配在一个 橇体上，可以方便整站运输 固定站：储罐、泵橇、加注机分别固定安装在站上 通常该系统都有： 加气功能：储罐内LNG由LNG低温泵抽出，通过加气机向 汽车加气 卸车功能：由LNG低温泵将LNG槽车内 LNC卸至LNG储罐
LNG加气机内部真空模块
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
• LNG加气站工艺流程如下： • 1．卸车流程：由加气站LNG泵将LNG槽车内LNG转移至加气站LNG储罐，
液化天然气槽车——密闭接头——LNG泵——LNG储罐。 • 2．加气流程：储罐内LNG由LNG泵抽出，通过LNG加气机向汽车加气， • LNG储罐——LNG泵——加气机——汽车加气。 • 3．调压流程：卸车完毕后，用LNG泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG汽化
143KG
205 m3
450L车载瓶 0.405 m3
172KG
245 m3
43英尺集装箱 52 m3×90% 约20吨
约28500 m3
第五部分
LNG车用燃料的特点和优势
LNG作为车用燃料的特点和优势
• 1．能量密度大，汽车续驶里程长，同样容积的LNG车用储罐装载的 天然气约是CNG储气瓶的3倍。大型LNG货车一次加气可连续行驶 800～1000km，非常适合长途运输的需要。
增压功能：卸车完毕后，将储罐内部分LNG通过LNG气化 调压后进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止气化 调温功能：卸车完毕后，用LNG低温泵从储罐内抽出部 分LNG通过LNG增温器后进入储罐，当储罐温度达到设定 温度时停止
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
• 2．运输方便，由于是液态，LNG便于经济可靠地远距离运输，建设 LNG汽车加气站不受天然气管网的制约。在陆上，通常用20～50m3 （相当于12000～30000Nm3天然气）的汽车槽车像运输汽油、柴油 那样将LNG远送到LNG汽车加气站
LNG作为车用燃料的特点和优势
• 3．组分纯，排放性能好，有利于减少污染，保护环境，LNG的组成 比CNG更纯净，因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。
2台
6、 CNG三线双枪加气机: 带有IC卡小票打印和收费系统
2台
7、 CNG地面储气瓶（3.9Nm3水容积)
1组
8、 LNG真空连接管线
120米
9、 CNG高压管线
300米
10、 仪表风空压机
1台
11、 PLC控制系统
2套
LNG加液站工艺流程
• 加气站原料为液化天然气（0.3MPa，-146℃LNG），来自LNG工厂，采用 40英尺标准集装箱低温槽车运输，正常运行条件下，2天运送一车即可满足 100辆以LNG为燃料的公交车日加气量要求。
LNG经济性
• 0#柴油在冬季-10度时会产生结腊无法正常使用，需更换-20#柴油， 在-30度时需更换-35#柴油，燃料成本更高。LNG在-30以上时可正 常燃烧，在冬季其燃料费用节约50%以上。
• LNG汽车改装件投资略高于CNG汽车，若采用国产储罐改装件，中 型车投资约为1.3万元，重型车约为2.0万元，则改车投资回收期约为 0.5年。根据天然气汽车的特点，使用天然气时还可延长发动机寿命， 降低发动机的维修费用50%以上，因此LNG汽车的实际投资回收期比 上述投资回收期短30%，一般在投用半年之内即可收回投资。
撬装LNG加气站设计-单加气机
单加气机加气撬设备图解
撬装LNG加气站设计-双加气机
双加气机加气撬设备图解
2万方每天加气站布局
4万方每天加气站布局
8万方每天加气站布局
第三部分Leabharlann Baidu
LNG/LCNG加气站介绍
LNG/LCNG加注站是利用LNG作为气源的一种多功能加 气站，可同时提供LNG和CNG两种车用替代燃料，即除 了可以给LNG改装车充装液态LNG，完成对小容积LNG 运输设备的充装外，同时还可以对各种CNG改装车充 装气态CNG，给大容量的CNG专用运输半挂车充气， 兼有CNG加气母站，CNG加气站，LNG加注站的功能。 工作时，潜液泵将站内储罐中的LNG增压后通过加液 机加入车载储罐中实现LNG的加注。高压柱塞泵将站 内储罐中的LNG直接增压到250bar后通过空温式汽化 器汽化为CNG，再通过CNG售气机为NGV车辆加气，也 可通过加气柱为CNG子站拖车加气。
5、低速大扭矩、经济性好 针对重卡载重大、上下坡多的工况（特别是自卸等工程用车），开 发了重卡版气体发动机，通过加大低速时的充气效率，提高了低速 扭矩；降低了燃料消耗率。 采用潍柴、上柴的大功率纯天然气发动机，按照天然气特性标定发 动机电控程序，保证了重卡足够的功率和扭矩的需要。
6、低温启动性能好:最低启动温度--零下30度。 ECU根据水温、空气温度对燃料喷射和点火提前角进行补偿，保