LNG是什么

作者：本站  来源：转载  点击：2108 次  发布时间：2010-12-24

LNG是什么

天然气在大气压下被冷却至大概-162℃时凝聚成为一种液体，这种液体被称为液化天然气。这种液体大概是正常燃烧天然气体积的1/600。液化天然气的重量小于水重量的一半，实际上差不多为其45%。液化天然气是无味，无色，无腐蚀性，无毒的。气化后它仅以5%至15%的浓度与空气混合就可燃烧。无论是液化天然气还是其蒸气在未封闭的环境下都不会发生爆炸。
LNG的成分
天然气主要由甲烷组成（一般情况下至少占90%），但可能还含有已烷、丙烷及一些较重的碳氢化合物。在管道中的天然气中还可能有少量的氮，氧，二氧化碳，硫化物和水。液化过程除掉了氧、二氧化碳、硫化物和水这些杂质。这个过程也可以被用以净化液化天然气使其达到几乎为90%的甲烷。
怎样储存LNG
储存液化天然气的容器一概是双壁结构，并且壁与壁之间带有非常有效的隔离绝热材料。大的储罐被设计为低纵横比（高度/宽度）、圆术形，带有球状罐顶的形状。这些容器中的压力非常低，小于5psig。少量的LNG（260立方米或更少）被储存在水平的或垂直的具有真空外壳的压力容器中。这些容器的压力的范围可能从小于5psig到大于250psig。液化天然气必须保持低温（至少要低于-82℃）以保持液态，不依赖于压力。
怎样使它保持低温？
隔离绝热材料尽管有效，本身却不能保持液化天然气的温度。液化天然气保存时象“沸腾的致冷剂”一样，也就是说，由于被储存的液化天然气和沸腾的水是非常相似的，只是沸腾温度要比水的低243℃。水沸腾的温度（100℃）恒定不变，即使继续加热，因为蒸发作用（汽化）温度也不会上升。几乎同样地，如果压力保持恒定那么液化天然气将保持恒定的温度。这种现象被称为“自动制冷作用”。只要蒸汽（液化天然气的蒸气蒸发）可排出容器（储罐），温度将保持不变。如果蒸气不被排出，那么容器内的压力和温度变会升高。然而，即使在100psig，液化天然气的温度仍然仅为大约-129℃.
3.1.3LNG储罐的选材
正常操作时LNG储罐的工作温度为一162．3℃，第一次投用前要用一196℃的液氮对储罐进行预冷，则储罐的设计温度为一196℃。内罐既要承受介质的工作压力，又要承受LNG的低温，要求内罐材料必须具有良好的低温综合机械性能，尤其要具有良好的低温韧性，因此内罐材料采用0Crl8Ni9，相当于ASME(美国机械工程师协会)标准的304。
根据内罐的计算压力和所选材料，内罐的计算厚度和设计厚度分别为11．1 mm和12．O mm。作为常温外压容器，外罐材料选用低合金容器钢16MnR，其设计厚度为10．0 mm。
3.1.4LNG储罐接管设计
开设在储罐内罐上的接管口有：上进液口、下进液口、出液口、气相口、测满口、上液位计口、下液位计口、工艺人孔8个接管口。内罐上的接管材质都为OCrl8Ni9。
为便于定期测量真空度和抽真空，在外罐下封头上开设有抽真空口(抽完真空后该管口被封闭)。为防止真空失效和内罐介质漏入外罐，在外罐上封头设置防爆装置。
3.1.5LNG储罐液位测量装置设计
为防止储罐内LNG充装过量或运行中罐内LNG太少危及储罐和工艺系统安全，在储罐上分别设置测满口与差压式液位计两套独立液位测量装置…，其灵敏度与可靠性对LNG储罐的安全至关重要。在向储罐充装LNG时，通过差压式液位计所显示的静压力读数，可从静压力与充装质量对照表上直观方便地读出罐内LNG的液面高度、体积和质量。当达到充装上限时，LNG液体会从测满口溢出，提醒操作人员手动切断进料。储罐自控系统还设有高限报警(充装量为罐容的85％)、紧急切断(充装量为罐容的95％)、低限报警(剩余LNG量为罐容的10％)。
3.1.6LNG储罐绝热层设计
LNG储罐的绝热层有以下3种形式：
①高真空多层缠绕式绝热层。多用于LNG槽车和罐式集装箱车。
②正压堆积绝热层。这种绝热方式是将绝热材料堆积在内外罐之间的夹层中，夹层通氮气，通常绝热层较厚。广泛应用于大中型LNG储罐和储槽，例如立式金属LNG子母储罐。
③真空粉末绝热层。常用的单罐公称容积为100 m3。和50 m3。的圆筒形双金属LNG储罐通常采用这种绝热方式。在LNG储罐内外罐之间的夹层中填充粉末(珠光砂)，然后将该夹层抽成高真空。通常用蒸发率来衡量储罐的绝热性能。目前国产LNG储罐的日静态蒸发率体积分数≤O．3％。
3.2BOG缓冲罐
对于调峰型LNG气化站，为了回收非调峰期接卸槽车的余气和储罐中的BOG(BoilOff Gas，蒸发气体)，或对于天然气混气站为了均匀混气，常在BOG加热器的出口增设BOG缓冲罐，其容量按回收槽车余气量设置。
3.3储罐增压气化器
按100 m3的LNG储罐装满90 m3的LNG后，在30 min内将10 m3。气相空间的压力由卸车状态的0．4 MPa升压至工作状态的0．6 MPa进行计算。据计算结果，每台储罐选用1台气化量为200 m3／h的空温式气化器为储罐增压，LNG进增压气化器的温度为一162．3℃，气态天然气出增压气化器的温度为一145 ℃。
设计多采用l台LNG储罐带1台增压气化器。也可多台储罐共用1台或1组气化器增压，通过阀门切换，可简化流程，减少设备，降低造价。
3.4卸车增压气化器
由于LNG集装箱罐车上不配备增压装置，因此站内设置气化量为300 m3／h的卸车增压气化器，将罐车压力增至0．6 MPa。LNG进气化器温度为一162．3℃，气态天然气出气化器温度为一145℃。
3.5 BOG加热器
由于站内BOG发生量最大的是回收槽车卸车后的气相天然气，故BOG空温式加热器的设计能力按此进行计算，回收槽车卸车后的气相天然气的时间按30 min计。以1台40 m。的槽车压力从0．6MPa降至0．3 MPa为例，计算出所需BOG空温式气化器的能力为240 ma／h。一般根据气化站可同时接卸槽车的数量选用BOG空温式加热器。通常BOG加热器的加热能力为500～1 000 m3／h。在冬季使用水浴式天然气加热器时，将BOG用作热水锅炉的燃料，其余季节送入城市输配管网。
3.6空温式气化器
空温式气化器是LNG气化站向城市供气的主要气化设施。气化器的气化能力按高峰小时用气量确定，并留有一定的余量，通常按高峰小时用气量的1．3～1．5倍确定。单台气化器的气化能力按2 000m3／h计算，2—4台为一组，设计上配置2～3组，相互切换使用。
3.6水浴式天然气加热器
当环境温度较低，空温式气化器出口气态天然气温度低于5℃时，在空温式气化器后串联水浴式天然气加热器，对气化后的天然气进行加热。加热器的加热能力按高峰小时用气量的1．3～1．5倍确定。