液化天然气储存及应用技术初探
时间：2021-02-10 04:02:40 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：液化天然气的储存和应用是整个液化天然气产业链中一个十分重要的环节。液化天然气的温度在-160℃以下,储存条件比较严格，因此建造技术要求很高。文章论述了液化天然气储存技术以及液化天然气的实际应用。
关键词：天然气；储存；应用
中图分类号：TU2文献标识码A
随着世界范围内环境保护意识的提高，作为一种清洁优质的能源，天然气的使用被日益重视，因此世界范围内天然气的开采量以及消费量不断的增长。随着我国经济的腾飞，能源结构调整迫在眉睫。在这个大背景之下，加快对天然气的开发利用，有利于促进国民经济发展、保护生态环境以及改善人们的生活水平。世界范围内的天然气开采和使用可以追溯到很久以前，同时天然气贸易也是国际能源贸易的重要组成部分。但是我国的天然气开发以及贸易还处于起步阶段。近年随着国民经济的发展对能源的要求越来越迫切，国家开始重视对天然气的开发使用，国内相继建立一批天然气接收站以及液化厂。这预示我国的天然气应用进入一个崭新的时期。
1液化天然气的制取与输送
液化天然气英文缩写LNG，在标准大气压下降温到-162℃可以转化为液体。开采出来的天然气首先要脱水除去其他杂质，然后再经过节流、膨胀以及制冷，使甲烷液化而成的，液化天然气具有体积小、方便储藏的优点，它的体积仅为气态的六百分之一。
液化天然气行业是一个需要与上下游产业进行紧密配套的行业，有着十分长的产业链。包括天然气开采、天然气液化、运输、接收与气化、天然气外输管线、天然气最终用户等各个部分。其中，天然气的液化工艺又包括天然气的预处理、天然气的液化及贮存、液化天然气的气化及其冷量的回收以及安全技术等内容。由于液化天然气具有体积小、便于运输的特点，往往采用液化天然气船来进行长距离的运输，极大的降低了运输的成本以及运输过程中的风险。液化天然气船适合运输距离超过3500公里的液化天然气，而对于3000公里左右的，使用长管道运输最为经济。
液化天然气对于整个世界的天然气资源的优化配置起了十分重要的作用。为天然气资源在世界范围内的自由流通提供了可靠的保障。可以使没有天然气或者天然气产量很少的国家能够获得天然气，而对于有充足天然气源的国家则可以获得丰厚的收入。
液化天然气与传统的地下储气库相比，在城市燃气调峰中更加具有优势。例如，液化天然气站的建设受地质条件影响很小，占地面积小。而地下储气库在地质条件复杂以及没有气田的城市难以建立。国外的调峰技术已经非常成熟，国内近几年也在积极引进这项技术。
液化天然气由于特殊的液化条件，使其自身蕴含着丰富的低温能量。在一个标准大气压下，液化天然气气化都可以放出大量能量，这种能量可用于制造干冰、速冻食品等。
液化天然气在液化之前就去除了所含的杂质，因此燃烧过程中产生的烟尘很低，二氧化硫以及氮氧化物的排量比较低。因此被称为清洁能源, 被广泛用于发电、城市民用燃气及工业燃气,减少了大气污染,有利于经济与环境的协调发展。
2 液化天然气接收站的工艺传统
液化天然气通常由专用运输船从生产地输出终端运到目的地接收站, 经再气化后外输至用户。目前,已形成了包括生产、储存、运输、接收、再气化及冷量利用等完整的产、运、销工业体系。
液化天然气接收站一般具有两种工艺，根据终端用户压力要求不同,直接输出式和再冷凝式。接收站本身包括：接收港和站场两个部分。在流程中是否设有再冷凝器等设备接收站一般由卸船、储存、再气化外输、蒸发气处理、防真空补气和火炬放空部分工艺系统有的终端还有冷量利用系统组成。为了能够平稳、安全的运转, 必须要有高度可靠的控制系统。
2.1 液化天然气卸船系统
码头上的卸料臂把靠泊码头的液化天然气运输船上的输出管线和码头上的卸船管线连接起来，船上储罐内的输送泵潜液泵将输送到终端的储罐内。随着船上液化天然气的不断减少，储罐内压力随之下降。将码头上储罐内由于温度上升而气化的天然气重新导入船内，以维持罐内压力的稳定。液化天然气卸船时一般采用双母管式设计的管线。在船上的天然气往岸上传输时，两个管线同时工作，当其中的一根发生故障的时候，另一根管线仍可以保障工作继续进行，保证工作的连续性。
2.2 液化天然气储存系统
液化天然气储存低温储罐采用绝热保冷设计。但是有的时候仍然有可能有外界的热量进入。尤其是在储罐绝热层、附属管件等的漏热等情况下，都会导致罐内温度的上升，会引起储罐内少量蒸发。卸船时,由于船上储罐内输送泵运行时散热、船上储罐与终端储罐的压差、卸料臂漏热及液体与蒸发气的置换等, 蒸发气量可数倍增加。为了最大程度减少卸船时的蒸发气量, 应尽量提高此时储罐内的压力。
2.3 液化天然气再气化/外输系统
储罐内液化天然气经罐内输送泵加压至1兆帕后进人再冷凝器,使来自储罐顶部的蒸发气液化从再冷凝器中流出的液化天然气可根据不同用户要求,分别加压至不同压力。一般情况是一部分液化天然气经低压外输泵加压至4兆帕后,进入低压水淋蒸发器中蒸发。水淋蒸发器在基本负荷下运行时, 浸没燃烧式蒸发器作为备用设备, 在水淋蒸发器维修时运行或在需要增加气量调峰时并联运行。另一部分经高压外输泵加压至7兆帕后,进人高压水淋蒸发器蒸发,以供远距离用户使用。
3 液化天然气冷能的利用
液化天然气在工业生产以及居民生活中都具有非常广泛的用途。而若想对液化天然气进行充分的利用就必须将其进行深度冷冻，只有通过深度冷冻技术的运用，将其控制在一个超低温度的大型冰箱内，才能使天然气得以液化保存并被广泛的应用。在对天然气进行液化的过程中需要消耗巨大的能量，这些能量作用于气化状态的天然气，可以使其变成液态形式，当液化的天然气在进行释放使用时便会将其进行液化过程中所吸收的巨大能量通过能量守恒定律加以转化释放，进而是天然气投入正常的使用当中，并且收到降低使用成本的良好效果。
液化天然气冷能的利用原理主要是根据液化天然气周围环境与天然气二者之间压强的不同，来实现液化冷能回收利用的。当液化天然气本身与周围环境的压强处于平衡状态时，其内部存储的能量便会得以释放，并可以通过合理的手段对这部分释放能量加以运用。
4 汽车对液化天然气的运用
天然气作为一种有甲烷所组成的气态化石燃料，在能量转化的过程中不会产生废渣、废水，引起被誉为21世纪的清洁燃料。目前随着汽车数量的不断增多，汽车尾气对自然环境的污染越发严重，针对这一问题，若想有效控制汽车尾气对自然环境所造成的污染就需要采用新型能源来替代汽油作为汽车的唯一动力能源。为此天然气作为汽车的新型燃料而备受重视。根据天然气汽车所采用的天然气存储方式的不同，可以将天然气汽车划分为以下三类：压缩天然气汽车、液化天然气汽车、和吸附天然气汽车。
总结
液化天然气作为一种新型的环保型燃料，用于液化天然气存储的设备具有投资成本高，存储技术复杂等主要特点，液化天然气的使用符合我国构建人员自然和协发展的发展理念，液化天然气的存储以及应用技术为这一发展理念的实现奠定了坚实的基础，我国在发展的道路上要积极的研发液化天然气的储存以及应用技术，为液化天然气在我国经济发展以及人们生产生活中得到更为广泛的运用开拓更为广阔的空间。
参考文献
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