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4、LNG的储存
由于LNG的物化特点决定了其储存的特殊要求。
储存采用低温绝热方式,储罐是双层、真空、保温构造。
有地上罐,也有地下罐。
有球形罐,也有圆柱形罐。
储罐放置有立式,也有卧式。
按容量分
〔1〕、超小型〔0.175-5m3):
杜瓦瓶等小型储罐;
〔2〕、小型〔5-50m3〕:
汽车加注站、民用燃气等;
〔3〕、中型〔50-100m3):
工业用、较大汽车加注站;
〔4〕、大型一〔100-1000m3):
小型LNG生产装置、调峰储藏站;
〔5〕、大型二〔1000-40000m3):
根本负荷型生产装置、大型调峰装置;
〔6〕、特大型〔40000-200000m3):
LNG接收站。
5、LNG的运输
〔1〕LNG运输方式
LNG的运输方式主要有轮船、火车和汽车槽车等方式。
在500~1000公里经济运输半径围,采用汽车槽车运输LNG是比拟理想的方式。
槽车罐体采用双壁真空粉未绝热,配有操作阀平安系统及输液软管等。
国低温液体槽车的制造技术比拟成熟,槽车使用平安。
〔2〕LNG单车装载量
一般装载量在20吨左右,约合30000标准立方米;
〔现有市场上的LNG运输槽车装载量大约在19-23.5吨/车,移动加液车装载量相对较小〕
〔3〕溢短量
LNG上下游计量偏差的行业标准:
牵引车头燃料为柴油的,偏差在正负200kg双方不予追究;
牵引车头燃料为LNG的,偏差在正负100kg双方不予追究。
6、LNG的气化
LNG不管用于车用、工业用途,还是民用,均需气化,只是气化方式不同。
LNG由槽车运至气化站,利用LNG卸车增压器使槽车压力增高,将槽车LNG送至LNG低温储罐储存。
当从LNG储罐外排时,先通过储罐的自增压系统,使储罐压力升高,然后翻开储罐液相出口阀,通过压力差将储罐的LNG送至气化器后,经调压、计量、加臭等工序送入市政燃气管网或工业装置。
当室外环境温度较低,空温式气化器出口的天然气温度低于5℃时,需在空温式气化器出口串联水浴式加热器,对气化后的天然气进展加热。
气化器一般采用空温式气化器。
7、LNG热值分为高位热值和低位热值:
〔1〕高位热值是指规定量的气体完全燃烧,所生成的水蒸汽完全冷凝成水而释放出的热量。
〔2〕低位热值是指规定量的气体完全燃烧,燃烧产物的温度与天燃气初始温度一样,所生成的水蒸汽保持气相,而释放出的热量。
燃气的高、低位热值通常相差为10%左右。
燃气燃烧时要产生水蒸气,这些水蒸气要冷却到燃烧前的燃气温度时,不但要放出温差间的热量,而且要放出水蒸气的冷凝热,所以,高位热值减去水蒸气的冷凝热就是低位热值。
在实际燃烧时,水蒸气并没有冷凝,冷凝热得不到利用,这是影响通过实验的形式测定热值的重要因素。
日本和大多数北美国家习惯于使用燃气的高位热值,我国和大多数欧洲国家习惯于用低位热值。
8、天然气计量〔单位换算见附件1〕
我国天然气体积计量单位是标方〔Nm3〕。
指1大气压下,20摄氏度时的1立方米气体。
美国、英国等国家天然气计量是在15.6摄氏度条件下的体积。
1Nm3〔20℃〕=0.985m3〔15.6℃〕
9、一图让你看懂LNG工业链
伴随天然气在各个领域的逐渐渗透,LNG产业链也不断开展壮大,LNG行业作为能源界的产业,整个产业链是如何布局,一简易图带你一探终究!
10、LNG的气源类型分类
常见类型:
油田气、煤层气、煤制气、焦炉气、页岩气、化工尾气。
油田气:
油田气亦称油田伴生气,是指在开采石油的同时所采出的天然气。
石油伴生气的产量很大,每采出一吨石油,就伴生几十立方米到几百立方米的油田气。
煤层气:
煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒外表为主、局部游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近一二十年在国际上崛起的干净、优质能源和化工原料。
煤制气:
以煤为原料经过加压气化后,脱硫提纯制得的含有可燃组分的气体。
焦炉气:
又称焦炉煤气。
是指用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。
焦炉气主要由氢气和甲烷构成,分别占56%和27%。
焦炉气净化后,别离氢气,加压液化成LNG。
页岩气:
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气。
化工尾气:
合成氨、甲醇等化工生产的尾气中,一般含有一定量的甲烷。
将之提取并液化制取LNG。
注:
其他气源类型:
①进口气,也叫海气。
多数海气的类型是油田气,我们平台统一将进口气归类为油田气。
②简称致密气。
一一般指孔隙度低(<
10%)、渗透率低(<
05×
10。
平方微米或<
01×
3平方微米)、含气饱和度低(<
60%)、含水饱和度高(>
40%),天然气在其中流动速度较为缓慢的砂岩层中的天然气。
致密砂岩气一般归为非常规气,但当埋藏较浅、开采条件较好时也可归为常规气开发。
③沼气,化学名;
甲烷〔CH4〕,一般含甲烷50~70%,其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。
其特性与天然气相似。
市环卫集团安定垃圾填埋场每天处理垃圾2500吨,每年可从该填埋场收集填埋气560万标准立方米,可提纯为液化天然气239.4万标准立方米。
④可燃冰,又名天然气水合物,由于可燃冰在常温常压下不稳定,因此开采可燃冰的方法设想有:
a热解法。
b降压法。
c二氧化碳置换法。
〔技术仍不完善,由此泄露的甲烷可造成比二氧化碳严重十倍的温室效应〕,麦索亚哈气田发现于20世纪60年代末,是第一个也是迄今为止唯一一个对天然气水合物藏进展了商业性开采的气田。
11、LNG的其他特性
LNG编号:
UN编号:
1972〔联合国危险货物编号〕
CN编号:
21008〔我国危险货物编号〕
LNG运输泄漏处理:
首先切断一切火源,勿使其燃烧,同时关闭阀门等,制止渗漏;
并用雾状水保护关闭阀门的人员;
操作时必须穿戴防毒面具与手套;
对剩余废气或储罐钢瓶泄漏出气要用排风机排至空旷地方。
灭火方法:
LNG运输中泄漏出的液体如未燃着,可用水喷淋驱散气体,防止引燃着火,最好用水喷淋使泄漏液体迅速蒸发,但蒸发速度要加以控制,不可将固体冰晶射在液体天然气上。
灭火剂:
雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳。
二、提升篇
1、LNG行业各主要角色的分类
液厂/接收站、贸易商、物流商、终端
2、LNG交易付方式
〔1〕配送
配送指供货方一票送到价格,包含气费和运费。
液厂/接收站或贸易商根据用户的实际购置数量〔一般20吨左右一车〕,用LNG槽车车运送到用户指定地点。
〔2〕自提
贸易商、物流、终端用户自行安排自己物流公司的LNG运输车或合作单位的运输车到液厂/接收站自主提货。
3、交易方式
〔1〕款到发货
〔2〕货到付款
4、LNG上下游结算依据与开票税率
LNG结算依据通常为上游工厂/接收站的出厂磅单。
气费发票为13%的增值税;
运费发票的税率为11%的增值税。
LNG到达客户的价格主要由气费和运费组成,即气费出厂含税单价*吨数+吨/公里运费单价*运距*〔1+税率〕。
5、地理区域——大区划分
华北|天津
东北|
华东|
华南|广西
华中|
西南|
西北|新疆
港澳台|澳门
6、局部液厂/接收站的行业称呼
定边:
众源绿能
宝钢:
宝钢气体〔北强能源〕
城:
龙门煤化
盐池:
深燃众源
融创低温:
绿能融创
融创高温:
中原绿能
:
利源
京宝:
京宝新奥
侯马:
益通
迁安宏奥:
迁安怡蕙达
卤阳湖:
西港洁能
延长:
延长甘谷驿〔家湾〕、延长南泥湾〔临镇〕、延长文安驿
如东接收站:
华港接收站、华港、接收站、中海油如东
妃甸接收站:
接收站、中石油接收站
董家口接收站:
接收站、中石化
7、LNG与CNG、LPG
LNG:
即液化天然气(LiquefiedNaturalGas)
CNG:
即压缩天然气〔Compressednaturalgas〕主要用于短途汽车和市郊小区供气。
常见的车载CNG是采用高强度储罐存储的,天然气的储存压力为20MPa。
LNG气化后可以用来制作CNG;
CNG液化提纯后也可以用来制作CNG。
LPG:
即液化石油气(LiquefiedPetroleumGas)液化石油气是丙烷和丁烷的混合物,通常伴有少量的丙烯和丁烯。
通常参加一种强烈的气味剂乙硫醇,这样石油气的泄漏会很容易被觉察。
液化石油气是在提炼原油时生产出来的,或从石油或天然气开采过程挥发出的气体。
液化石油气(LPG)常被人们误认为是丙烷。
实际上LPG是石油和天然气在适当的压力下形成的混合物并以常温液态的方式存在。
在美国和加拿大,对这两种物质的混合通常被认为主要是由丙烷组成,而在许多欧洲国家其LPG中的丙烷含量都只有50%或更低。
8、加气站
〔1〕LNG加气站
LNG加气站是供给液化天然气LNG的加注站,共分四种类型,一般将其分成为:
①、撬装式加气站
②、标准式加气站
③、L-CNG加气站
④、移动式撬装加气站
〔2〕CNG加气站
CNG加气站根据站址及功能可以分为三种类型,分为常规站、CNG母站、CNG子站3种类型。
①、常规站:
常规站是加气站从管网取气,直接给车辆加气。
常规站设备通常有地面高压储气瓶组(200~250kg)、控制系统、加气机、压缩机撬块,一般站点站设双枪加气机2~4台。
国各地区根据其气源特点采取不同的建站方式,京津地区主要采用母子站型,,地区主要使用标准型。
②、CNG母站:
除常规站的功能外,CNG母站还有另外的功能,即通过设在站的加气柱向子站拖车加气,子站拖车可以将CNG运到子站,向子站供气。
一座加气母站可日充运气瓶车十多辆,供周边4—6座加气子站。
母站主要使用进口大型压缩机,进气压力≥1.6Mpa,排气量≥2000Nm3/h,2—3级压缩机的电耗在0.12—0.16kWh/Nm3
③、CNG子站:
加气子站主要建在车流量大的中心城区周边。
加气子站主要适用于敷管实施困难,不经济或现有供气能力不能满足加气站的用气需要的站点,采用建加气子站的型式实施对汽车加气。
〔3〕船舶LNG加气站
①、趸船式LNG加注站:
趸船式LNG加注站建站模式主要有3种:
趸船+码头、趸船+管廊+岸上卸车、独立趸船站。
②、移动式LNG加注站:
③、岸基式LNG加注站:
三、拓展篇
1、关于LNG点供
〔1〕什么是燃气“点供〞
燃气“点供〞包括液化天然气(LNG)和液化石油气(LPG),其中LNG采用低温不锈钢瓶组经气化器进展供气、LPG利用液化石油气钢瓶组经气化器进展供气。
两者均是通过货车运送到用气工厂,然后卸装低温不锈钢瓶或石油气钢瓶,搬到工厂自建的气化站进展气化,点对点的独立给用户供气。
由于本钱低廉,加之“煤改气〞政策的大力推进,企业为本钱考虑,造成许多地区LNG点供工程密集。
〔2〕LNG点供国家政策
因点供平安隐患较大,很多企业就是在打游击,根本不会考虑城市燃气规的平安标准,政府持以“不保护〞的态度。
目前大多数城市燃气管网建立已经比拟完善,政府部门考虑燃气平安性等方面,在LNG气化站建立手续审批上也有所限制,因此目前也没有相关的支持文件。
〔3〕LNG点供开展
目前国的企业附加值太小,盘旋余地不大,在煤改气的大环境下,企业只能考虑廉价的气源,管道气因为政府定价及缺乏竞争的前提下,必然不会轻易调价,这也是给了点供工程开展的空间。
LNG点供,在现行政策下,从长远来看是无法与管道气竞争,未来他们之间会形成一种互补关系。
而撇开城市燃气的专营权,开展LNG点供,把本钱降下来,可以做大LNG这个行业的蛋糕,也能做大整个天然气行业的蛋糕,社会的整体效益是有提高的。
2、LNG运输被“偷气〞主要方式分三种
〔1〕计量作弊
计量作弊顾名思义是从计量环节做手脚,是比拟原始和通用的手法,主要通过毛重和皮重称量过程中加减东西来增加“净重〞。
常用的增重物有人、水箱、石头。
举个例子说,一车LNG在工厂充装完成后是净重20吨,运往客户途中私自卖掉0.2吨LNG,然后在刹车片水箱中注入0.2吨水,在用户处过磅后,卸气后,二次空车过磅“皮重〞前放掉水。
按一次充水0.2吨水,LNG回收5000元价格计算,获取私利达1000元,如果通过增减人员、偷放石头等方法一起操作,获利将达3000-5000元,利润可观。
还有一种计量作弊的方式,是由于客户防不严,未能派人监视过磅,从而让司机与第三方过磅人员有了利益寻租的空间,通过私改磅单,或者过磅时车轮偏压的方式获利的事儿也在某些地方时有发生。
〔2〕偷梁换柱
目前市场上使用“氮气〞、“氩气〞偷换LNG的情况时有发生,已经逐步开展成一条成熟的黑色产业链。
由于价格剪刀差的存在,置换单次利润可达万元,但最终损害的还是终端用户。
掺过氮气的LNG,对于某些热值或稳定性要求高的用户会产生产品次品率提升甚至整炉产品报废等严重损害。
〔3〕边运边烧
这种方式某些小运输商使用比拟多,通过软管将LNG储拍气相管与发动机连接,通过直接使用气化的LNG,盗窃所运输的LNG。
因为使用量一般比拟小,控制在终端用户承当的100-200公斤气差,运输商便可以此获取不当利益。
3、LNG泄漏冻伤紧急处理方法!
〔1〕冻伤的分类
冻伤在临床上分为非冻结性损伤和冻结性损伤两种。
根据受伤的程度,把冻伤分为Ⅰ―Ⅲ度:
Ⅰ度(红斑性冻伤)――皮浅薄层冻伤。
局部皮肤发白,继后红肿,可有局部发痒、刺痛、感觉异常。
Ⅱ度(小泡性冻伤)――皮肤全层冻伤。
损伤达皮肤深层,局部红肿明显,可有水泡出现,有血清样或血性液体,疼痛剧烈,数日水泡枯槁,2―3周形成黑色干痂,脱落后创面愈合。
Ⅲ度(坏死性冻伤)――皮肤和皮下组织冻伤。
其损伤达皮肤深层、皮下组织或肌肉骨骼,损伤部位呈紫黑色,感觉消失,周围组织水肿,疼痛剧烈,创面愈合慢,常留下瘢痕与功能障碍。
在冻伤的患者中,最严重的为冻僵者。
所谓冻僵,是指由于低温寒冷或肌体长时间暴露在寒冷环境下所引起的全身性的损伤。
全身冻伤初期表现为寒颤、皮肤苍白、冰冷、呼吸、心跳加快、反响迟钝、神志不清,全身肌肉关节僵硬,直至血液循环和呼吸衰竭,如不及时抢救,常会危机生命。
〔2〕主要防护措施
〔一〕正常上班工作人员,按照规定统一着公司工作服,包括长袖上衣和裤子并具备防静电功能,穿工作鞋。
加注期间必须戴防护面罩和防护手套。
〔二)备用防护用品:
隔热服2套,防护手套5双,防护面罩2个,急救药箱1个,冻伤膏5支。
〔三)操作考前须知:
①加注作业时,站立位置应避开各种阀门开关正面,不应将头、胸等要害部位置于容易发生泄漏处,必须面对时穿戴好防护装备;
②维修作业时,除穿戴防护装备外,需要泄压时提前泄压,关闭上游阀门。
③抢险作业时,进入泄漏部位除应穿戴好其它装备外,还应穿隔热服严防冻伤。
〔3〕冷灼伤处理方法
①当皮肤与低温外表粘接时,可用热水加热方法使皮肉解冻,然后再挪开冻结部位,并将伤员移至温暖的地方〔20℃〕。
②除去所有阻碍冻伤部位血液循环的衣物。
③将冻伤部位立即进展水浴,水温要求40-45℃,不允许使枯燥或直接加热方式;
如果水温超过45℃,就会加剧损伤冻伤区的身体组织。
④立即将伤员送往医院做进一步治疗。
⑤如果伤员大面积冻伤,且体温已经下降,就需要将伤者浸泡在40-45℃的水中,再尽快将伤者送往医院。
⑥冻伤的身体部位在加热后开场疼、肿胀,如果伤势不严重,应当对冻伤部位进展缓慢、持续地加热,直至皮肤由灰白色变成粉灰色或红色。
⑦伤员不许抽烟、喝酒,这样会减少往冻伤组织的血液量、注射破伤风针,防止感染。
4、如何选择上进液口与下进液口
LNG通过公路槽车或罐式集装箱车从LNG液化工厂搜索运抵用气城市LNG气化站,利用槽车上的空温式升压气化器对槽车储罐进展升压(或通过站设置的卸车增压气化器对罐式集装箱车进展升压),使槽车与LNG储罐之间形成一定的压差,利用此压差将槽车中的LNG卸入气化站储罐。
卸车时,为防止LNG储罐压力升高而影响卸车速度,当槽车中的LNG温度低于储罐中LNG的温度时,采用上进液方式。
槽车中的低温LNG通过储罐上进液管喷嘴以喷淋状态进入储罐,将局部气体冷却为液体而降低罐压力,使卸车得以顺利进展。
假设槽车中的LNG温度高于储罐中LNG的温度时,采用下进液方式,高温LNG由下进液口进入储罐,与罐低温LNG混合而降温,防止高温LNG由上进液口进入罐蒸发而升高罐压力导致卸车困难。
实际操作中,由于目前LNG气源地距用气城市较远,长途运输到达用气城市时,槽车的LNG温度通常高于气化站储罐中LNG的温度,只能采用下进液方式。
所以除首次充装LNG时采用上进液方式外,正常卸槽车时根本都采用下进液方式。
5、LNG槽车卸不干净的几种情况和措施
相信在很多加气站都曾经遇到过卸车卸不干净的情况;
大家遇到的情况各不一样,但总结出来大致有以下情况:
〔1〕地势原因:
由于我们常见的LNG槽车都是尾部卸液,而且出液管也都在罐车的后部;
如果卸车时槽车停放状态“头低尾高〞,最后一些LNG液体留在前部,出液管露出液面吸入气相,必然导致一局部LNG液体卸不干净;
在采取措施改变这种姿态后,将槽车储罐状态调整成“水平〞或“头高尾低〞,以上卸不干净的情况可以解决;
〔2〕加气站储罐压力过高〔液体温度过高〕:
通常是因为站点日销量偏低,按照经历,日销量低于1.5吨的标准站〔除了箱式站外〕等到需要卸液的时候,往往是一周以后或是更长时间,由于热量的持续“漏入〞,储罐液体温度升高,同时压力会上升到一个较高的值;
在正常卸车时,我们通常需要选用平压和增压等操作手段将槽车和储罐的压力调整为一定的“顺压差〞,即槽车压力高于储罐压力,在这种“顺压差〞下可以顺利完成用泵的卸车,如果采用不用泵的工艺卸车,那么需要将这个“顺压差〞保持在0.2MPa以上才有较好的卸车效果;
由于槽车储罐平安阀的设定开启压力通常在0.7-0.75MPa,而加气站储罐平安阀的设定开启压力通常在1.26-1.32MPa,明显高于槽车储罐平安阀的设定开启压力;
如果卸车前加气站储罐的压力过高〔如1.0MPa以上〕,在平压时会出现槽车很快到达平安阀起跳压力,实现不了“平压〞;
如果不对加气站储罐实施有效地放散泄压,很难实现卸车;
通常可以利用以下几个方法,各有优缺点:
有以下几种情况:
①顶入喷淋降压法:
就是利用低温泵的产生的压差来实现“顺压差〞,将槽车中温度相对较低的LNG液体顶入储罐,LNG在上进液的喷淋效果下,可以有效液化一局部气体从而到达为储罐降压的效果,通常在卸车完毕前就可以得到“顺压差〞,从而顺利地完成卸车;
操作要求:
PLC系统在全手动模式下;
潜液泵泵池的回气口要和槽车的气相联通,如果工艺上满足不了,关闭潜液泵泵池的回气口与储罐气相的连接,有效保持泵池气相放散,使槽车中LNG液体可以顺利进入泵池中;
②有的设备系统自动化程度很高,不建立一定的“顺压差〞根本就没有方法启泵卸车,没有手动卸车的模式供选择;
必须用其他的方法来建立“顺压差〞:
a.先用储罐气相连接对槽车“平压〞,到达0.65-0.7MPa的最高值〔槽车平安阀不起跳为原那么〕;
然后对储罐气相放散降压,直到需要的“顺压差〞到达为止;
优点是思路明晰,操作方便;
确定是放散损失大,尤其对于储罐大〔60m³
〕、销量低、压力高的站点,每次卸液放散会到达几百公斤。
b.如果来站槽车的液体温度很低〔第一站〕,可以将储罐气相管与槽车液相出口管连接,控制储罐气相低速进入槽车液体中“液化吸收〞,流速控制以槽车压力不升或微升为佳,在完成“平压〞时,储罐压力不高于0.6MPa最好,再对槽车微量增压就可以实现“顺压差〞;
优势很明显,缺点在于:
操作水平要求高;
第二站的卸液降温降压效果变差,卸车损耗“磅差〞会有所增加。
〔3〕还有一种情况:
如果槽车中液体温度较高,可能是液化工厂、运输里程、途中滞留或屡次增压卸车导致的结果。
开场卸液时,由于槽车液位较高,低温泵进口有一定的静压头,可以实现建压,但泵入加气站储罐的LNG温度很高,上进液的喷淋效果有限,降压的效果有限,甚至在卸车将完毕前也达不到到达“顺压差〞〔例如加气站储罐压力还在0.75MPa以上〕,还是“逆压差〞,这时低温泵进口的静压头也没有了,加气站储罐的液位反而升高了;
低温泵进口的液体非常容易气化,一旦LNG在泵室大量气化而泵出口失压,储罐气相会从上进液管反向压回泵池,LNG液体根本上不可能顺利流向泵室,大量排放泵室气体后依然很难再次建立泵压,这种情况下用通常的操作方法,槽车里剩余的少量液体就很难卸干净了;
①加气站和槽车储罐压力〔液体温度〕都很高:
〔在加气站剩液不多又遇到多地卸液的情况〕这时只有对加气站储罐放散降压一条出路了,只有有效地降低加气站储罐的压力〔和液体的温度〕才能有效实施卸车;
由于加气站储罐里的液体处于“高温〞饱和状态,放散时储罐压力下降,更多的液体又会到达饱和而气化,但剩余液体温度因为局部液体的气化吸热而降低,压力也会逐步降低在接近槽车压力时就可以用顶入的方法卸车,即使这种情况下,只要“舍得〞放散,实施卸车是没有问题的;
②槽车储罐LNG液体缺乏25%,压力〔液体温度〕很高的情况;
多半由于多地屡次增压卸车后,槽车储罐液体较少,而且温度和压力都比拟高,在前一站运输过来途中的颠簸混合,使得液体已经接近饱和,而且压力接近槽车平安阀起跳设定值;
用泵卸车,在没有较高的“顺压差〞和液位静压头情况下,LNG液体极容易在进泵处气化使泵失压,要反复对泵室放散,卸干净很困难。
a如果加气站储罐液体温度〔压力〕也较高,只能用放散降温、降压的方法;
b其实利用销量好的加气站来“消化〞这些高温液体销量好的加气站往往LNG液体温度较低,可以向槽车用进液方式充入一定量低温液体的方法来“喷淋降压〞,也会同时降低槽车液体的温度,对降温降压后的槽车再次增压后,其中液体就会处于“过冷〞状态而利于用泵卸车。
〔4〕卸车操作时,我们通常是通过对槽车两次过磅来得到卸车量的;
卸车
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