李战斌 化工设计.doc

1、化工设计课 程 设 计题 目：中国液化天然气的发展学 院： 化学与生命科学学院 专业班级： 应化 09 级 2 班 毕业年份： 2012 姓 名： 李战斌 学 号： 090942041 指导教师： 张 洪 利 职 称： 讲 师 渭南师范学院教务处 制中国液化天然气的发展李战斌 （渭南师范学院 化学与生命科学学院 09 级 2 班）摘 要：文章主要介绍我国在液化天然气(简称州G)工厂、LNc接收终端、LNc运输槽车和LNG气化站等方面的研究进展以及上海交通大学在天然气应用基础方面的研究成果。提出了在LNG方面有待开展的主要工作即：(1)小型天然气液化装置；(2)LNc冷量利用技术；(3)LNc工

2、业链中设备的国产化；(4)LNG船技术。我国在发展LNG过程中必须认识到该行业的三个方面的特点：LNG的专业化、丰七会化和国际化。(宋体五号，行距18磅)关键词：LNG 工厂 LNG 接收终端 LNG 槽车 LNG 槽船 LNG 气化站 为 了 改 变 能 源 结 构 、 改 善 环 境 状 态 、 发 展 西 部 经 济 ， 中 国 政 府 十 分重 视 天 然 气 的 开 发 和 利 用 。 近 十 年 来 ， 中 国 的 LNG(bqu曲 ed natural gas简 称 LNG)开 发 已 起 步 ， 在 LNG链 的 每 一 环 上 都 有 所 发 展 ， 尤 其 是 近 几 年

3、内 ，在 某 些 环 节 上 的 进 展 还 比 较 大 。 已 建 天 然 气 液 化 工 厂 有 上 海 的 LNG事 故 调峰 站 和 河 南 中 原 天 然 气 液 化 工 厂 。 新 疆 正 在 筹 建 一 座 规 模 更 大 的 天 然 气 液 化工 厂 。 中 国 为 了 引 进 国 外 LNG， 正 在 广 东 深 圳 建 造 LNc接 收 终 端 ； 并 准 备 在福 建 建 造 第 二 座 LNG接 收 终 端 。 在 LNG运 输 方 面 ， 储 罐 制 造 商 生 产 的 LNG槽车 已 投 入 运 行 ， 正 计 划 开 发 制 造 运 输 LNc的 集 装 箱 。

4、中 国 政 府 已 开 始 制 定 建造 LNG船 的 计 划 。 在 L尉 G应 用 方 面 ， 山 东 、 江 苏 、 河 南 、 浙 江 和 广 东 等 省 的一 些 城 镇 建 立 了 气 化 站 ， 向 居 民 或 企 业 提 供 燃 气 。 为 了 使 LNG在 中 国 得 到迅 速 发 展 ， 相 应 的 LNG标 准 制 定 工 作 也 已 经 开 展 。 在 高 等 院 校 ， 展 开 了 对 天然 气 应 用 的 基 础 研 究 。 天 然 气 是 当 今 世 界 能 源 消 耗 中 的 重 要 组 成 部 分 ， 它 与煤 炭 、 石 油 并 称 为 世 界 能 源 的

5、三 大 支 柱 。 天 然 气 是 一 种 洁 净 的 能 源 。 我 国 具有 丰 富 的 天 然 气 资 源 。 随 着 我 国 西 部 大 开 发 中 四 大 工 程 之 一 的 “西 气 东 输 ”工 程 的 实 施 ， 将 有 力 地 促 进 天 然 气 的 开 发 和 利 用 。 LNG是 气 田 开 采 出 来 的天 然 气 ， 经 过 脱 水 、 脱 酸 性 气 体 和 重 烃 类 ， 然 后 压 缩 、 膨 胀 、 液 化 而 成 的 低温 液 体 。 LNG是 天 然 气 的 一 种 独 特 的 储 存 和 运 输 形 式 ， 它 有 利 于 天 然 气 的 远距 离 运

6、输 ， 有 利 于 边 远天 然 气 的 回 收 ， 降 低 天 然 气 的 储 存 成 本 ， 有 利 于 天 然 气 应 用 中 的 调 峰 。 同 时 ，由 于 天 然 气 在 液 化 前 进 行 了 净 化 处 理 ， 所 以 它 比 管 道 输 送 的 天 然 气 更 为 洁 净 。LNG工 业 链 是 非 常 庞 大 的 ， 主 要 包 括 天 然 气 液 化 、 储 存 、 运 输 、 接 收 终 端 、气 化 站 等 ， 见 图 1。下 面 分 别 介 绍 我 国 在 LNG工 业 链 各 环 节 即 ： LNG工 厂 、 LNG接 收 终 端 、LNc运 输 、 LNc气 化

7、 站 等 的 现 状 和 进 展 。1 LNG 工业链（顶格书写，黑体四号,段前段后 0.5 磅）1.1 LNG 工厂(顶格书写，黑体小四)1.1.1 1 两套小型的 LNG 示范装置顶格书写，小四号加粗）我 国 从 20世 纪 80年 代 末 开 始 就 进 行 LNG装 置 的 实 践 ， 下 面 介 绍 两 套 小 型LNG装 置 ， 这 些 小 型 装 置 的 研 制 与 开 发 为 我 国 探 索 天 然 气 液 化 技 术 提 供 了 宝贵 的 经 验 。(1)陕 北 气 田 LNG示 范 工 程陕 北 气 田 LNG示 范 工 程 以 偏 远 单 井 所 产 小 量 天 然 气

8、为 原 料 ， 经 净 化 、 预冷 、 深 冷 液 化 、 循 环 压 缩 等 工 艺 过 程 ， 将 天 然 气 液 化 ， 用 槽 车 运 送 到 使 用 地点 。 这 可 充 分 利 用 偏 远 单 井 的 天 然 气 资 源 。 该 LNG工 程 设 在 长 庆 油 田 靖 边基 地 内 ， 于 1999年 1月 建 成 ， 采 用 林 五 井 所 产 天 然 气 为 原 料 ， 日 液 化 天 然 气量 为 2104m3。 原 料 气 中 甲 烷 的 体 积 分 数 达 95 27 。 原 料 气 压 力 25 MPa， 液 化 装 置 中 天 然 气 的 人 口 压 力 为 4

9、1 MPa。该 装 置 有 以 下 特 点 ： 采 用 天 然 气 膨 胀 制 冷 循 环 ； 采 用 低 温 甲 醇 洗 和分 子 筛 联 合 进 行 原 料 气 净 化 ； 采 用 气 波 制 冷 机 和 透 平 膨 胀 联 合 进 行 低 温制 冷 ； 采 用 燃 气 发 动 机 作 为 压 缩 机 的 动 力 源 ； 利 用 燃 气 发 动 机 的 尾 气作 为 加 热 分 子 筛 再 生 气 的 热 源 。 陕 北 气 田 LNG示 范 工 程 液 化 过 程工 艺 流 程 见 图 2。(2)中 国 科 学 院 低 温 中 心 等 单 位 研 制 的 天 然 气 液 化 装 置中 国

10、 科 学 院 低 温 中 心 与 四 川 省 绵 阳 燃 气 集 团 总 公 司 、 中 国 石 油 天 然 气 总公 司 勘 探 局 、 吉 林 油 田 管 理 局 等 单 位 联 合 研 制 了 两 台 天 然 气 液 化 设 备 ， 一 台容 量 为 o 3 m3 h LNG， 采 用 天 然 气 自 身 压 力 膨 胀 制 冷 循 环 ； 另 一 台 容 量为 o 5 m3 h LNG， 采 用 氮 气 膨 胀 闭 式 制 冷 循 环 。 图 3为 利 用 天 然 气 自 身压 力 膨 胀 制 冷 循 环 ， 其 进 气 压 力 4 MPa， 出 口 压 力 为 0 8 MPa。 高

11、压 气 体经 换 热 器 1预 冷 ， 并 分 离 掉 重 烃 。 然后 ， 一 部 分 气 体 进 入 膨 胀 机 膨 胀 降 温 。 进 入 第 2换 热 器 ， 冷 却 需 液 化 的 天然 气 未 进 入 膨 胀 机 的 天 然 气 经 过 换 热 器 2冷 却 ， 节 流 降 温 后 进 入 LNG储 罐 储存 。 对 自 蒸 发 的 LNG进 行 冷 量 回 收 后 进 入 管 网 。1 1 2 中 原 天 然 气 液 化 工 厂2001年 ， 我 国 第 一 座 小 型 天 然 气 液 化 装 置 在 中 原 油 田 试 运 行 成 功 ， 这 标志 着 我 国 在 生 产 LN

12、G方 面 迈 开 了 关 键 的 一 步 。 其 生 产 的 LNG通 过 槽 车 运 输 的方 式 供 应 给 山 东 、 江 苏 等 省 的 一 些 城 市 。中 原 油 田 有 丰 富 的 天 然 气 储 量 ， 天 然 气 远 景 储 量 为 2 800108 m3，现 已 探 明 地 质 储 量 为 947 5710“m3， 这 些 天 然 气 能 为 液 化 装 置 提 供 长 期稳 定 的 气 源 。 该 液 化 装 置 生 产 LNc的 能 力 为 15 O104m d， 原 料 气 压 力 为 12 MPa， 温 度 为 30 ， 甲 烷 含 量 93 35 一95 83 。

13、 图 4为 液 化 流 程 示 意 图 。 下 面 简 单 介 绍 该 装 置 的 预 处 理 流 程 、 液化 流 程 和 储 存 系 统 等 。原 料 天 然 气 进 入 装 置 后 ， 首 先 进 入 原 料 分 液 罐 除 去 原 料 气 中 的 液 体 ， 然后 进 入 过 滤 器 ， 过 滤 掉 粒 径 大 的 液 体 和 固 体 。 过 滤 后 的 天 然 气 进 入 脱cO： 设 备 ， 用 一 乙 醇 胺 (MEA)法 脱 除 c0。 ； 脱 c0： 后 的 天 然 气 用 分 子 筛 进行 脱 水 处 理 。 预 处 理 流 程 中 有 两 台 干 燥 器 切 换 使 用

14、， 其 中 一 台 干 燥 ， 另 一 台再 生 。净 化 后 的 天 然 气 ， 首 先 利 用 丙 烷 制 冷 循 环 提 供 的 冷 量 冷 却 天 然 气 。 然 后进 行 节 流 降 温 ， 产 生 的 气 相 经 乙 烯 换 热 器 和 中 压 LNG换 热 器 冷 却 ， 再 经 节流 降 温 ， 产 生 的 液 相 进 一 步 冷 却 及 节 流 后 进 入 储 罐 储 存 。液 化 装 置 液 化 生 成 的 LNG进 入 储 罐 储 存 。 每 台 储 罐 包 括 外 罐 和 内 罐 ， 在内 罐 和 外 罐 之 间 ， 填 充 绝 热 材 料 ， 并 充 注 微 量 氮

15、气 ， 保 持 其 压 力 处 于 微 正 压状 态 ， 从 而 可 有 效 地 防 止 空 气 及 水 分 渗 入 绝 热 层 。1 1 3上 海 LNG事 故 调 峰 站建 于 上 海 的 LNc事 故 调 峰 站 是 我 国 第 一 座 调 峰 型 天 然 气 液 化 装 置 ， 该 调 峰站 是 东 海 天 然 气 供 应 上 海 城 市 燃 气 工 程 下 游 部 分 中 的 一 个 重 要 组 成 部 分 。 它主 要 用 于 东 海 天 然 气 中 上 游 工 程 因 不 可 抗 拒 的 因 素 (如 台 风 等 )造 成 停 产 、输 气 管 线 故 障 或 冬 季 调 峰 时

16、 向 管 网 提 供 可 靠 的 天 然 气 供 应 ， 确 保 安 全 供 气 。调 峰 LNG装 置 的 工 作 过 程 如 下 ： 由 市 区 1 5MPa天 然 气 管 网 送 至 调 峰 LNG站 的 天 然 气 ， 首 先 进 行 过 滤 、 计 量 并 加 压 至 5 MPa； 然 后 进 入 预 处 理 系 统 ， 用 MEA法 脱 cO： 、 H： s， 用 分 子 筛 脱 水 ； 再 经液 化 流 程 液 化 ； 液 化 后 的 天 然 气 贮 存 在 2104 m3LNG储 槽 内 。 当 需 要 供 气时 ， 储 槽 内 的 LNG经 LNG泵 加 压 送 至 气 化

17、器 ， 气 化 后 天 然 气 经 加 臭 、 调 压 后送 人 市 区 高 压 管 网 。 储 槽 内 的 LNG在 贮 存 期 间 产 生 的 蒸 发 气 体 ， 经BoG(Boil off Gas)处 理 工 段 的 压 缩 机 增 压 后 送 人 市 区 高 压 管 网 。该 LNG装 置 的 主 要 性 能 指 标 如 下 ： 储 槽 容 积 2104m 3； 储 槽 日 蒸 发率 o 08 ； 液 化 能 力 为 LNG 165 m3 d； 气 化 能 力 为 LNG120 m3 h。该 LNG事 故 调 峰 站 的 流 程 由 法 国 燃 气 公 司 设 计 开 发 的 整 体

18、结 合 式 级 联 型 液化 流 程 (In egral Incorpora把 d Cascade)， 简 称 为 cII液 化 流 程 ， 见图 5。该 液 化 流 程 的 主 要 设 备 包 括 混 合 制 冷 剂 压 缩 机 、 混 合 制 冷 剂 分 馏 设 备 和 整体 式 冷 箱 三 部 分 。 整 个 液 化 流 程 可 分 为 天 然 气 液 化 系 统 和 混 合 制 冷 剂 循 环 两部 分 。 cII流 程 具 有 如 下 三 个 特 点 ： 流 程 精 简 、 设 备 少 ； 冷 箱 采 用 高效 钎 焊 铝 板 翅 式 换 热 器 ， 体 积 小 ， 便 于 安 装

19、； 缩 机 和 驱 动 机 的 型 式 简 单 、可 靠 ， 降 低 了 投 资 与 维 护 费 用 。1 1 4新 疆 LNG工 程新 疆 LNG项 目 一 期 工 程 原 计 划 于 2003年 9月 完 工 ， 将 通 过 火 车 和 汽 车 把LNG运 输 到 全 国 能 源 紧 缺 的 地 区 ， 对 国 家 “西 气 东 输 ”主 干 管 网 以 外 的 广阔 市 场 供 气 。 市 场 目 标 主 要 有 如 下 三 个 ： 闽 东 南 地 区 ， 即 从 福 州 至 厦 门沿 铁 路 的 14个 城 市 ； 以 江 西 景 德 镇 为 中 心 辐 射 湖 南 、 湖 北 等 华

20、 中 地 区 ； 华 北 及 新 疆 天 山 北 坡 经 济 带 一 些 地 区 。该 LNG工 厂 的 气 源 来 自 吐 哈 油 田 。 设 计 液 化 能 力 为 150104 m3 d天 然气 。 LNG设 计 年 周 转 量 456 kI 设 计 LNG储 罐 容 量 为 3104 m3， 可 储 存 液化 装 置 正 常 生 产 10天 的 LNG量 。整 个 LNG工 厂 由 五 大 部 分 组 成 ， 即 净 化 部 分 、 液 化 部 分 、 LNG储 罐 部 分 、LNG外 输 部 分 和 火 炬 放 空 部 分 。生 产 的 LNG以 70 通 过 铁 路 运 输 ， 3

21、0 通 过 公 路 运 输 的 方 式 运 往 目 的 地 。1 2 LNG接 收 终 端为 了 能 满 足 我 国 珠 江 三 角 洲 对 能 源 的 需 求 ， 中 国 政 府 已 决 定 在 东 南 沿 海地 区 适 量 引 进 LNG， LNG接 收 站 (LNG Receivi“g Terrninal)建 于 珠 江 口 海岸 深 圳 市 大 鹏 湾 畔 秤 头 角 。广 东 I NG工 程 总 体 项 目 包 括 LNG接 收 站 和 输 气 干 线 项 目 ， 以 及 配 套 新 建电 厂 ， 电 厂 改 造 和 城 市 管 网 等 用 户 项 目 ， 其 供 气 范 围 覆 盖

22、 珠 江 三 角 洲 和 香 港地 区 。 工 程 全 长 509 km， 贯 穿 珠 江 三 角 洲 九 个 城 市 。建 设 分 两 期 进 行 。 一 期 工 程 包 括 接 收 站 和 输 气 干 线 。 一 期 输 气 主 干 线 起 自秤 头 角 接 收 站 出 站 端 ， 经 坪 山 、 东 莞 、 广 州 ， 到 达 佛 山 ， 全 长215 4km， 年 输 气 量 约 40108 m3。 一 期 还 包 括 两 条 支 干 线 ， 坪 山 至 惠 州电 厂 支 干 线 长 32 6 km， 坪 山 至 前 湾 电 厂 、 美 视 电 厂 支 干 线 共 长 78 8 km。

23、 二 期 主 干 线 起 自 珠 海 市 的 横 琴 岛 ， 经 珠 海 、 中 山 、 江 门 、 鹤 山 市 ， 最 终到 达 佛 山 ， 全 长 181 7 km， 年 总 输 气 量 约 82108 m3， 包 括 南 海 15108 m3天 然 气 。 一 期 工 程 设 置 两 座 13 5104 m3储 罐 ， 二 期 再 增 加 一 座 约10104 m3的 储 罐 。接 收 站 配 备 高 压 开 架 式 海 水 气 化 器 ， 并 设 高 压 浸 没 燃 烧 式 气 化 器 作 调 峰 和备 用 。 气 化 能 力 ： 一 期 1 200 m3 h LNG； 二 期 2 0

24、00 m3 hLNG。 接 收 站 港 址 内 建 可 停 靠 13 6104 m3LNG运 输 船 的 专 用 泊 位 一 个 。该 接 收 终 端 引 进 的 LNG， 预 计 70 以 上 用 于 工 业 和 发 电 ； 其 余 作 民 用 燃 气 。该 接 收 终 端 的 资 源 供 应 方 为 澳 大 利 亚 的 ALNG集 团 。 年 提 供 3 Mt的 LNG， 期限 为 25年 。中 国 计 划 在 福 建 湄 洲 湾 兴 建 第 二 个 接 收 终 端 ， LNG将 来 源 于 印 度 尼 西 亚的 东 固 气 田 。 该 接 收 终 端 最 初 的 年 供 应 能 力 要

25、达 到 2 5 Mt。1 3 LNG运 输 槽 车目 前 ， 由 于 我 国 LNG从 生 产 地 运 往 使 用 地 是 用 槽 车 方 式 运 输 的 ， 所 以 目 前已 有 四 川 和 江 苏 的 制 造 商 试 制 并 生 产 了 LNG槽 车 ， 均 为 半 挂 式 运 输 槽 车 ，已 有 近 十 辆 车 在 运 行 。1 3 1 27 m3LNG运 输 槽 车该 槽 车 一 次 可 装 运 27 m3 LNG产 品 ， 相 当 于 1 6104 m3天 然 气 。考 虑 到 LNG等 介 质 的 低 温 特 性 (一 160 )， 采 用 真 空 纤 维 绝 热 技 术 对 槽

26、 车进 行 绝 热 ， 贮 槽 内 筒 及 管 道 材 料 选 用 Ocd8Ni9奥 氏 体 不 锈 钢 ， 外 筒 选 用16MnR低 合 金 钢 钢 板 。 内 外 筒 支 承 选 用 耐 低 温 的 ， 且 绝 热 性 能 较 好 的 环 氧 玻璃 钢 。该 槽 车 整 车 装 备 质 量 为 18 5 t(不 含 牵 引 车 )， 允 载 总 质 量 为 34 t， 满载 总 质 量 为 30 7 t。 牵 引 汽 车 底 盘 采 用 定 型 的 北 方 奔 驰 NDl926s型 带 卧 罐汽 车 底 盘 。整 车 外 形 尺 寸 长 、 宽 、 高 分 别 为 14 5 m、 2 5

27、 m和 3 8 m。槽 车 包 括 进 排 液 系 统 、 进 排 气 系 统 、 自 增 压 系 统 、 吹 扫 置 换 系 统 、 仪 控系 统 、 紧 急 截 断 阀 与 气 控 系 统 、 安 全 系 统 、 抽 空 系 统 、 测 满 分 析 取 样 系 统 。针 对 LNG的 易 燃 易 爆 特 点 ， 设 计 已 采 取 了 以 下 安 全 措 施 ： 紧 急 截 断 控 制 措施 、 易 熔 塞 、 阻 火 器 、 吹 扫 置 换 系 统 、 导 静 电 接 地 及 灭 火 装 置 。1 3 2 40 m3 LNG运 输 槽 车该 槽 车 为 40 m o 8 MPa半 挂 运

28、 输 槽 车 。 在 两 侧 设 置 有 安 全 防 护 栏 杆 ，车 后 部 设 置 有 安 全 防 护 装 置 。1 4 LNc运 输 船LNG船 舶 是 世 界 上 技 术 含 量 最 高 的 船 舶 之 一 。 LNG船 主 要 有 独 立 球 型(MOss)和 薄 膜 型 两 种 。 薄 膜 型 LNG船 是 法 国 G7ITr公 司 的 技 术 ， 在 船 型 性 能方 面 要 优 于 MOSS型 LNG船 。中 国 目 前 是 世 界 第 三 大 造 船 国 ， 国 内 的 几 个 大 型 船 厂 已 经 具 备 建 造 LNG船 的 条 件 。 为 了 承 建 LNG船 ， 上

29、 海 沪 东 中 华 造 船 集 团 已 经 完 成 了 LNG船 模 拟舱 的 制 作 ， 目 前 计 划 建 造 两 艘 运 输 能 力 为 14 5104 m3的 cTT No 96型INc船 舶 。 低 温 内 壁 直 接 由 双 层 外 壳 支 撑 ， 内 壁 由 两 层 材 料 相 同 的 膜 和 两 个独 立 的 绝 热 层 组 成 ， 之 间 有 珍 珠 岩 绝 热 材 料 。 内 壁 材 料 为 o 7 mm的 不 胀钢 (36 Ni合 会 钢 )。上 海 江 南 造 船 (集 团 )有 限 责 任 公 司 和 上 海 外 高 桥 造 船 有 限 公 司 联 合 体 以及 大

30、 连 造 船 新 厂 也 一 直 在 积 极 开 展 相 关 的 技 术 准 备 。1 5 LNG的 应 用1 5 1 LNG气 化 站目 前 在 江 苏 苏 州 、 山 东 淄 博 、 江 苏 姜 堰 等 城 市 已 建 立 了 LNG气 化 站 ， 这些 气 化 站 的 LNc均 来 自 河 南 中 原 油 田 的 天 然 气 液 化 工 厂 。(1)江 苏 苏 州 气 化 站江 苏 苏 州 气 化 站 的 主 要 功 能 如 下 ： LNG的 卸 车 及 储 存 ； 将 LNG气 化 、调 压 后 与 水 煤 气 、 焦 炉 气 掺 混 作 城 市 煤 气 气 源 ； LNG装 车 运

31、往 小 区 气 化站 及 LNG汽 车 加 气 站 。 目 前 已 实 现 r前 二 项 功 能 。该 气 化 站 近 期 供 气 规 模 为 2104 m3 d天 然 气 ， 相 当 于 液 态 天 然 气34 5 m3 d。 设 计 考 虑 将 来 供 气 量 可 增 加 到 3104 m3 d， 可 供 居 民 小区 及 汽 车 加 气 站 用 气 。 高 峰 时 段 供 气 量 可 达 l 200 m3 h。LNG气 化 采 用 空 气 式 气 化 器 (自 然 气 化 )与 蒸 汽 加 热 水 浴 式 气 化 器 (强 制气 化 )相 结 合 的 并 联 流 程 。 夏 季 以 自

32、然 气 化 为 主 ， 冬 季 用 蒸 汽 加 热 气 化 。 空气 式 气 化 器 为 翅 片 管 换 热 器 ， 管 内 为 LNc， 管 外 为 大 气 。 LNG气 化 站 工 艺 流程 图 6。气 化 站 内 主 要 设 备 为 ： 两 台 体 积 均 为 100 m3的 低 温 贮 罐 ， 贮 罐 夹 层 填充 珠 光 砂 并 抽 真 空 进 行 绝 热 ； 贮 罐 增 压 气 化 器 二 台 ， 气 化 能 力 为 150 kg h， 用 于 维 持 贮 罐 压 力 及 装 车 输 液 时 使 用 ； 流 量 为 600 m3 h空 气 式气 化 器 二击 管 网台 ； 流 量

33、为 600 m3 h蒸 汽 加 热 水 浴 式 气 化 器一 台 ； BoG加 热 器 一 台 ， 加 热 BoG能 力 为400 m3 h。(2)山 东 淄 博 气 化 站山 东 淄 博 气 化 站 项 目 自 2000年 8月 开 始 建 设 ， 2001年 8月 底 竣 工 ， 于 2001年 12月 2日 投 入 LNG供 气 ， 是 国 内 第 一 座 工 业 用 LNG气 化 站 ， 设 计 能 力 为12104m3 d。该 气 化 站 的 主 要 设 备 为 ： 储 罐立 式 ， 几 何 水 容 积 106 m3， 共 12台 。 储 罐 为 双 层 结 构 ， 内 罐 材 质

34、为ocrl8Ni9， 外 罐 材 质 为 16MnR， 夹 层 充 填 珠 光 砂 250 mm厚 ， 抽 真 空 。 设 计规 定 储 罐 日 蒸 发 率 不 大 于 o 3 。 空 浴 气 化 器气 化 能 力 1 500 kg h， 共 8台 。 水 浴 气 化 器气 化 能 力 4 ooo kg h， 1台 。 设 计 气 化 器 出 口 介 质 温 度 不 小 于 5qc。 管 道 、 阀 门低 温 管 道 的 管 材 均 采 用 0crl8Ni9， 低 温 阀 门 均 进 口 ， 相 关 管 道 进 行 保冷 处 理 。1 5 2 LNG汽 车为 了 降 低 燃 油 汽 车 尾 气

35、 排 放 带 来 的 城 市 大 气 污 染 ， 我 国 政 府 正 积 极 推 动LNG汽 车 的 研 究 和 开 发 工 作 。 国 家 科 技 部 “十 五 ”清 洁 汽 车 行 动 关 键 技 术攻 关 及 产 业 化 项 目 指 南 明 确 提 出 了 单 一 燃 料 LNG公 交 车 的 示 范 工 程 ， 通 过示 范 工 程 ， 为 全 国 大 范 围 提 高 燃 气 汽 车 的 应 用 水 平 发 挥 示 范 作 用 ， 促 进 国 产LNG车 的 技 术 发 展 。在 上 海 市 科 委 的 支 持 下 ， 上 海 交 通 大 学 联 合 上 海 申 沃 客 车 有 限 公

36、 司 开 发动 力 强 劲 的 达 到 欧 洲 III号 排 放 标 准 的 LNG城 市 公 交 汽 车 ， 样 车 已 于 近 期 投入 试 运 行 。河 南 中 原 绿 能 高 科 技 公 司 与 北 京 市 合 作 正 在 进 行 单 一 燃 料 LNG公 交 车 的示 范 研 究 。2 LNG应 用 基 础 研 究用 热 力 学 、 传 热 学 和 流 体 力 学 来 研 究 天 然 气 的 低 温 液 化 流 程 和 LNG储 存技 术 ， 对 开 发 立 足 于 国 内 技 术 的 LNG工 厂 和 ING接 收 终 端 ， 具 有 重 要 的 应 用价 值 和 远 大 前 景

37、。LNc的 应 用 基 础 研 究 包 含 以 下 内 容 ：(1)天 然 气 和 制 冷 剂 的 热 物 性 及 迁 移 特 性 研 究 ；(2)天 然 气 液 化 流 程 的 设 备 模 拟 研 究 ；(3)天 然 气 液 化 流 程 的 系 统 模 拟 和 优 化 研 究 ；(4)LNc的 储 存 分 层 、 涡 旋 的 传 热 传 质 数 值 研 究 和 试 验 研 究 ；(5)LNG储 存 的 非 稳 性 预 测 研 究 。二 十 多 年 来 ， 上 海 交 通 大 学 在 LNG应 用 基 础 研 究 方 面 ， 先 后 获 得 国 家 自 然科 学 基 金 资 助 和 国 家 教

38、 委 博 士 点 基 金 资 助 ， 并 以 东 海 天 然 气 、 陕 北 气 田 和 中原 LNG等 LNG工 程 项 目 为 依 托 ， 进 行 了 全 面 系 统 的 研 究 工 作 ， 取 得 丰 硕 成 果 。3 展 望在 我 国 ， LNG是 个 新 兴 产 业 ， 在 LNG的 生 产 和 应 用 各 环 节 上 ， 仍 有 许 多 工作 尚 待 进 行 ， 下 面 列 出 的 几 项 LNG工 程 有 待 开 展 的 工 作 供 读 者 和 业 内 人 士参 考 。(1) 小 型 天 然 气 液 化 装 置小 型 天 然 气 液 化 装 置 可 用 于 开 发 利 用 边 远

39、 小 气 田 、 油 井 残 及 沼 气 等多 种 气 源 。 在 城 市 ， 小 型 天 然 气 液 化 装 置 可 作 城 市 用 气 调 峰 。 在 天 然 气 加气 站 可 使 用 小 型 天 然 气 液 化 装 置 生 产 LNG， 为 LNG车 辆 提 供 燃 料 。 因 此 开展 小 型 天 然 气 液 化 装 置 的 研 制 工 作 具 有 很 大 的 实 用 价 值 。1998年 加 拿 大 的 Barclay提 出 了 车 用 燃 料 加 注 站 (ReRIeli“g station简 称 RFs)的 设 计 构 思 。 RFS系 统 能 以 LNG与 cNG(压 缩 天

40、然 气 )两种 形 式 同 时 向 机 车 供 给 燃 料 。 系 统 从 气 源 接 收 天 然 气 ， 经 过 纯 化 、 预 冷 、液 化 分 离 后 送 至 LNG储 罐 储 存 。 LNG被 低 温 泵 输 送 到 换 热 器 ， 气 化 ， 流经 CNG储 罐 、 cNG分 配 站 ， 为 机 车 提 供 cNG。 LNG气 化 过 程 吸 收 热 量 预 冷 ，然 后 成 为 进 入 冷 箱 的 天 然 气 。RFs系 统 能 适 应 多 种 进 气 成 分 与 压 力 ， 对 进 气 条 件 具 有 较 大 的 操 作 弹性 。 系 统 采 用 燃 气 轮 机 驱 动 制 冷

41、剂 压 缩 机 ， 实 现 能 量 自 给 。 储 槽 中 自 蒸 发气 体 再 液 化 ， 返 流 到 LNG储 罐 。 利 用 模 拟 方 法 ， Barclay比 较 了 小 型 天 然气 液 化 装 置 的 常 用 5种 液 化 循 环 的 循 环 效 率 。 如 表 l所 示 ， 计 算 结 果 说 明 ，布 雷 顿 循 环 液 化 循 环 效 率 是 最 高 的 ， 混 合 制 冷 剂 循 环 次 之 ， 林 德 循 环 效 率最 低 。目 前 世 界 上 除 了 加 拿 大 以 外 ， 美 国 、 芬 兰 等 国 也 在 开 展 小 型 LNG装置 的 研 发 工 作 。 这 种

42、 装 置 的 开 发 在 中 国 也 有 重 要 现 实 意 义 。(2)LNG冷 量 利 用 技 术LNG有 利 于 天 然 气 的 远 洋 运 输 ， 有 利 于 城 市 调 峰 等 。 当 天 然 气 实 际 使 用 时 ，仍 需 要 气 化 为 气 体 。 在 LNG气 化 使 用 过 程 中 ， LNG将 释 放 出 大 量 的 冷 量 ， 促进 LNG的 冷 量 利 用 对 节 省 能 源 具 有 重 要 的 意 义 。 LNG冷 量 可 在 发 电 系 统 、 空分 系 统 、 制 取 干 冰 及 低 温 粉 碎 等 方 面 回 收 ， 并 产 生 可 观 的 经 济 效 益 。

43、(2) LNG工 业 链 中 设 备 的 国 产 化在 LNG工 业 链 的 各 个 环 节 中 涉 及 到 很 多 设 备 ， 如 压 缩 机 、 膨 胀 机 、 换 热 器和 LNG储 罐 等 。 加 速 这 些 设 备 的 国 产 化 对 于 降 低 我 国 LNG的 成 本 ， 促 进 我 国LNG技 术 水 平 的 提 高 具 有 重 要 意 义 。(3) LNG船 技 术LNG船 是 民 用 运 输 船 中 技 术 含 量 高 ， 制 造 难 度 大 的 高 附 加 值 船 。 目 前 我 国将 在 深 圳 和 福 建 建 造 两 座 LNG接 收 终 端 ， 当 这 两 个 终

44、端 建 成 后 ， 每 年 将 有几 百 万 吨 的 LHG运 到 中 国 ， 这 正 是 我 国 介 入 LNG运 输 市 场 的 最 佳 时 机 。 目前 国 内 的 几 个 大 型 船 厂 正 在 进 行 这 方 面 的 前 期 工 作 ， 也 为 相 关 的 设 备 制 造商 和 材 料 供 应 商 提 供 了 机 遇 。4结 束 语综 上 所 述 ， 可 见 我 国 在 LNG工 厂 、 LNG接 收 终 端 、 LNG运 输 槽 车 和 LNG气 化站 等 LNG工 业 链 上 的 各 环 节 已 经 取 得 了 很 大 进 展 。G工 业 是 个 新 兴 产 业 ， 在 我 国

45、发 展 LNG的 过 程 中 ， 须 认 识 到 LNG行 业 的以 下 三 方 面 的 特 点 ：(1)LNG的 专 业 化 。 从 19lo年 美 国 开 始 工 业 化 规 模 的 甲 烷 液 化 研 究 至 今 ，LNG的 研 究 已 有 九 十 多 年 的 历 史 ， 所 以 LNG在 世 界 上 是 比 较 成 熟 的 技 术 。 我国 推 进 发 展 LNG既 要 学 习 和 借 鉴 国 外 经 验 ， 也 应 结 合 国 情 有 所 发 展 和 创 新 。(2)LNG的 社 会 化 。 I用 G是 个 庞 大 的 产 业 ， 是 一 项 系 统 工 程 ， 发 展 LNG，必

46、须 相 关 行 业 协 同 、 配 合 ， 全 球 采 购 ， 精 心 集 成 。(3)LNG的 国 际 化 。 LNG源 于 天 然 气 的 远 洋 贸 易 运 输 ， 所 以 在 LNG工 业 链 中的 各 环 节 ， 特 别 是 LNG工 厂 、 LNG接 收 终 端 、 LNG运 输 方 面 都 有 一 套 国 际 运作 规 范 ， 我 国 在 进 行 LNG的 开 发 和 利 用 过 程 中 ， 必 须 注 意 到 这 个 特 点 。 但 不失 时 机 地 翩 订 我 国 的 LNG标 准 、 规 范 也 是 非 常 重 要 的 。（ 指 导 教 师 ： 张 宏 利 ）参 考 文 献

47、 ： 1 戴 树 桂 . 环 境 化 学 M. 北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 2001, 35-36.2 曹 仁 林 ,贾 晓 葵 . 我 国 集 约 化 农 业 中 氮 污 染 问 题 及 防 治 对 策 J.土 壤 肥 料 , 2001, 12(3): 3-6.3 OU J P, YOSHIDA O, SOONG T T. et al. Recent advance in research on applications of passive energy of dissipation systemsJ. Earthquack Eng. 1997, 38(3): 258-36

48、1.The Development of ChiIIaLiqllined Natural GasZhang hongli,Li zhanbin(Class x Grade 200x, College of Chemistry and Life Sciences, Weinan Teachers University)Abstract: The paper mainly introduced in liquefied natural gas (hereinafter referred to as the state G) factory, LNc receiving end, LNc trans

49、portation and LNG tanker gasification stood the progress of research and Shanghai jiaotong university in natural gas application foundation research achievements. Put forward the LNG aspects to be research activities. Namely: (1) small gas liquefying device; (2) LNc cold quantity using technology; (3) LNc industrial chain relevant equipment; (4) the LNG carrier technology. In developi