天然气应用与安全技术.docVIP

第一节LNG综合利用 LNG作为一种优质能源，已被世界各国广泛利用。但是目前除了北京LNG汽车直接充装使用LNG外，国内其他用户均是把LNG转化为天然气后再进行利用。由于LNG汽化站的建设在LNG综合利用中扮演着非常重要的角色，因此，结合LNG汽化站的设计、基本配置来了解LNG的使用情况。 1、LNG在工业、居民生活方面的使用 山东淄博汽化站： 淄博汽化站目前的汽化能力为12万m3/d，主要用户是陶瓷厂以及居民生活用气，供气压力0.3~0.5MPa。 汽化站工艺流程： 主要设备有立式LNG储罐12台，几何水容积为106 m3；空温汽化器8台，汽化能力为1500 kg/h；水浴汽化器1台，汽化能力为4000 kg/h。 LNG罐车到了汽化站之后，首先用卸车软管把LNG罐车与 LNG储罐连接起来，倒通工艺阀门，开启LNG槽车上自备的增压器为LNG罐车升压，使罐车与储罐之间形成压差，将LNG输送到LNG储罐。 储罐内的LNG靠自身压力（压力低时可开启储罐的增压器为储罐升压）将LNG输送到空温汽化器，LNG通过空温汽化器发生相变并升温。在冬季如果空温汽化器出口温度低于5℃时，开启水浴汽化器，再将其升温。 LNG储罐顶部的闪蒸汽经过闪蒸气储罐稳压后进入供气管网。LNG汽化后，根据不同的用户进行调压计量外输。 2、海南省电网公司清澜电厂LNG汽化站工艺流程： 主要设备： 100m3LNG储罐3台 增压柱塞泵2台，4.5~5.0MPa 主汽化器1台，32000Nm3/h强制对流式 天然气压缩机1台 储罐增压器3台，500Nm3/h BOG加热器1台，1000Nm3/h 3、LNG撬装汽化站 LNG撬装汽化站是LNG汽化站的浓缩，把主要设备LNG储罐、强制对流空温式汽化器安装在一个撬装上，方便用户运输和安装使用。 LNG撬装汽化站一般汽化能力可在5000~2000万m3/d。 二、LNG加液（气）站 目前使用LNG为汽车燃料的有两种方式，一种是把LNG转化为CNG，简称为L-CNG汽化站，另一种是把LNG直接加装到LNG汽车上。 1、L-CNG加气站工艺流程如下： 2、LNG加气站（液）站工艺流程如下： 3、未来综合性汽化站 三、LNG冷量利用 大家知道，常压下LNG是-162℃的液化混合物，每生产1吨LNG的综合能耗约为560~850KW.h，而在LNG汽化站又需将LNG通过汽化器汽化后使用，LNG汽化时又会放出很大的冷量，其值大约为830KJ/kg（包括汽化潜热和气态天然气从储存温度复温到环境温度的显热）。这部分冷量通常在LNG汽化过程中被舍弃了。如果把这部分冷量利用起来，即可以节省能源又可可以提高经济效益。 目前，日本、法国等国家对LNG冷量的应用展开了广泛的研究，并在冷能发电、冷冻食品及空气液化等方面达到了应用化程度。在国内由于LNG属新兴产业，LNG的应用也仅刚刚起步，因此LNG的冷量利用尚处于萌芽状态。我想在不定的将来，随着LNG的规模化广泛应用，其冷量的利用也将会是一片崭新的天地。 第二节 LNG安全技术 一、LNG的安全特性 LNG是以甲烷为主要组分的烃类混合物，其中含有通常存在于天然气中少量的乙烷、丙烷、氮等其他组分。 LNG密度取决于其组分，通常在430 kg/ m3~470 kg/ m3之间，密度还是液体温度的函数，其变化梯度约为1.35 kg/ m3.℃。 LNG的沸腾温度也取决于其组分，在大气压力下通常在-166℃至-157℃之间，沸腾温度随蒸汽压力的变化梯度约为1.25×10-4℃/Pa。 通常情况下LNG无毒、无味、无色，液态天然气的容积大约是气体状态的1/625。由于LNG温度很低，且汽化后又是易燃易爆介质，因此更具有危险性。 二、LNG装置的安全措施 为了确保装置设计、安装、运行均处于安全状态，特别应考虑下列几项： 1、对管线和设备的设计压力和温度要做充分的考虑，以便满足所有预期的正常和不正常的情况，比如放空管线。 2、在不受维护和气候条件的影响下，装有易燃流体的装置和设备都尽可能露天安装。 3、对装置布置进行优化设计避免拥挤。 4、在管线上尽可能使用焊接阀门，以减少管线连接中法兰数，在用法兰的地方，法兰应定向，如果发生泄漏，喷气流不会冲击到附近的设备上。 5、法兰和减压阀尾管应定向，减少危险。 6、设计压力应在运行压力之上，留有充分的宽裕度，从而减少阀提升频率。 7、从设计直到开车、运行、维护和更新改造期间都应进行安全风险评价。 三、LNG生产装置的安全管理 油田气井气或伴生气进入LNG生产装置界区后，经过净化、液化生产出LNG。在生产过程中，由于LNG原料气组分中可能含有硫化氢、苯、汞、硫醇等有害成份，以及高压低温的特性，因此LNG生产装置在安全管理上有其自己的特点： 1、天然气凝液（俗称轻烃），