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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(chǔ)運(yùn)—儲(chǔ)存/運(yùn)輸?shù)?章:LNG的接收—?dú)饣戒?:LNG儲(chǔ)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(wú)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(chǔ)存效率高:

10m3LNG儲(chǔ)存量就可供1萬(wàn)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(kāi)來(lái),不易引起爆炸。

LNG無(wú)毒,泄露后不會(huì)對(duì)人體造成傷害。為什么需要LNG(2)市場(chǎng)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(chǎng)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(guò)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(lái)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(kù)1914年,戈弗雷﹒卡波特獲得美國(guó)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(guó)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(lái)自亞太地區(qū),23%來(lái)自非洲,22%來(lái)自中東,3%來(lái)自美國(guó)。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(lái)源:中華天然氣全圖系列出版物網(wǎng)站:

LNG在中國(guó)的發(fā)展與布局截至2014年11月12日,全國(guó)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(yè)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(guó)骨干輸氣網(wǎng)絡(luò)的沿線。

中國(guó)現(xiàn)有的LNG合同(mtpa,百萬(wàn)噸/年)出口商合同成交量開(kāi)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(cè)

0.726.215.332.6資料來(lái)源:美國(guó)戰(zhàn)略與國(guó)際問(wèn)題研究中心(CSIS),東西方研究中心,高級(jí)研究員,F(xiàn)ereidunFesharaki《EnergyandSecurityIssues:PerspectivesonIran,India,andChina》-2007中國(guó)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(chǔ)存、運(yùn)輸、接收、氣化、加注等。液化儲(chǔ)存運(yùn)輸再儲(chǔ)配LNG的液化、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及再儲(chǔ)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┤剂稀_@類裝置液化能力小,而儲(chǔ)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(lái)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(lái)LNG加以儲(chǔ)存,到高峰時(shí)氣化補(bǔ)充使用,無(wú)液化能力。1.4LNG當(dāng)前的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn):(美國(guó)防火協(xié)會(huì))

NFPA59A液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲(chǔ)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(guó)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(chǔ)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(guò)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(huì)嚴(yán)重腐蝕鋁制設(shè)備。而且汞還會(huì)造成環(huán)境污染,以及檢修過(guò)程中對(duì)人員的危害。COS:可以被極少量水水化,形成H2S和CO2,對(duì)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(jí)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(jí)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(chǔ)存儲(chǔ)存類型單容罐雙容罐全容罐第3章LNG的儲(chǔ)運(yùn)—儲(chǔ)存/運(yùn)輸單容罐

指單壁儲(chǔ)罐或者由內(nèi)罐和外容器組成的儲(chǔ)罐,但只有內(nèi)罐的設(shè)計(jì)和建造滿足其儲(chǔ)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(chǔ)存的低溫液體產(chǎn)品的雙層儲(chǔ)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(lái)容納泄漏的低溫液體產(chǎn)品,但不能用來(lái)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(chǔ)存的低溫液體產(chǎn)品的雙層儲(chǔ)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(zhǎng)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(chǎng)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(chǔ)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(chǎng)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(chǔ)罐儲(chǔ)存。來(lái)自儲(chǔ)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(chǔ)存過(guò)程中,由于儲(chǔ)罐不可避免的漏熱,部分LNG會(huì)從液相蒸發(fā)出來(lái),這部分蒸發(fā)氣體即BOG。采用再液化工藝時(shí),BOG先通過(guò)壓縮機(jī)加壓到1MPa左右,然后與LNG低壓泵送來(lái)的壓力為1MPa的LNG過(guò)冷液體換熱并重新液化為L(zhǎng)NG。

4.2LNG氣化站主要設(shè)備(1)LNG儲(chǔ)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(chǔ)運(yùn)工藝中的儀表規(guī)范描述(a)注:所有的測(cè)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(chǔ)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(chǔ)運(yùn)工藝中的儀表規(guī)

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