摘要:液化天然气是一种较受欢迎的新型燃料,在治理环境和保护环境这一大前提下,液化天然气的洁净无污染十分符合我国当前发展的基本国情,其应用范围也变得特别广泛。但是因为液化天然气的存储投资成本特别高,对于技术的要求和运输方面有着特殊要求,尤其是安全性是使用过程中考虑的第一要素,随着技术的发展和成熟,对于液化天然气的储存和应用技术会研究的越来越深入,使这项清洁、廉价的高效能源造福全人类。鉴于此,本文主要分析液化天然气储存及应用技术。
关键词:液化天然气;储存;技术
1、液化天然气相关概念
1.1、液化天然气
液化天然气是天然气在常压下冷却至-162℃的业态形式,具有热值大、性能高等特点,也正是因为具备这样的特点,因此液化天然气在运输的过程总可以节省大量的空间。但同时,也正是因为液化天然气具备温度低的特点,因此在运输的过程中难度比较大,危险度也比较高。
1.2、液化天然气的危险特性
(1)冻伤危险
由于液化天然气的温度比较低,因此,在储存运输的过程中,便具有冻伤的危险,在运输中,倘若不小心泄露或者是溢出,便会大量吸收外部的空气,然后发生气化反应,并结成冰霜。
(2)破坏性
液化天然气是易燃易爆的产品,液化天然气容易被点燃就,相应的就会引发爆炸,而一旦爆炸,其带来的危害性将是不可估量的。近几年来,液化天然气爆炸的案例也越来越多,针对于液化天然气的储存工作的开展更是引起了大家的广泛关注。
2、液化天然气储存技术
2.1、常压低温存储技术
此种技术是最为普遍的一种方法,并且其适应性非常强,适合大规模的液化天然气的储存,也是当前比较先进的技术。此技术的优点是能够为天然气公司节约大量的资金,但是其缺点也比较明显,就是其工业特别复杂,对技术的要求较高。它的主要设计方法就是应用常压拱顶低温储罐,这样有利于温度的保持。储罐一般都是平底拱盖、立式双层壁结构,不仅能够增大存储的空间而且可以保持天然气的低温。外罐底板铺设在平台上,而且需要在底板上根据实际现状来铺设泡沫玻璃砖,此外需要将整个内罐底板铺设在负荷分配板上,这样能够在一定程度上防止压力的失衡。通过长期研究发现内槽在举升力的作用下发生底部经常出现变形的问题,而为了解决这一问题需要在内罐四周实施多个锚带紧固,而且需要填充适量的干氮气来进行保护。
2.2、高压储存技术
此种技术最为突出的优点就是工艺简单,只要把液化天然气储存在高压储存罐中就行。此种技术的缺点就是因为存储容量的限制,其不可以进行大规模的液化天然气的存储。此外因为高压储存罐的压力非常大,其本身的容积特别小,另外高压储存罐的隔热性也非常好,所以用其实行液化天然气的存储能够极大的防止天然气的蒸发,能够最大程度的降低液化天然气在存储的过程中发生的损耗,此外也能够防止液化天然气因为挥发产生爆炸造成的危险。
2.3、浮式LNG
FLNG技术是集海上天然气处理、液化、储存、装卸及再气化外输为一体的新型海上气田开发技术,适用于深海边际气田和小气田的天然气开采。其工业链:首先通过海上液化天然气生产储卸装置(FPSO)对海底天然气进行预处理、液化成LNG后卸载到LNG船上运输至靠近岸边的浮式储存再气化装置(FS-RU),再通过该装置将LNG气化为天然气后外输。
随着能源需求的不断上升,需要进一步开发小型边际气田、伴生气田及深海气田,但是海上天然气的开发具有环境条件恶劣、投资大、技术难度大、建设周期长、资金回收期长、风险大等特点,不宜采用海上固定式平台开采。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而FLNG生产装置可灵活适应这些气田的开发,与相同规模的岸上液化天然气工厂相比其投资将减少20%以上,建设工期将缩短25%。
3、液化天然气的应用技术
3.1、液化天然气冷能利用
近几年来,随着液化天然气的发展,人们对于液化天然气的认识也越来越深刻,越来越多的人认识到液化天然气的优势以及液化天然气的作用,因此,无论是在实际生活中,还是工业生产中,液化天然气的应用都十分广泛。我们都知道,液化天然气本身温度比较低,因此,若想试下液化天然气的使用,首先一定要对其采用一定的冷冻技术才可以,但是与此同时,我们也了解,在天然气液化的过程中,天然气会释放大量的热量,这些热量会导致天然气变成液体的状态,而这也是为什么我们将其称为液化天然气的原因。
3.2、液化天然气汽车利用
作为一种新型的清洁能源,用于汽车燃料能够降低大气污染。当前人们的生活水平提高和收入水平提升,有车的梦想开始实现,但是车辆的增多对大气和环境的破坏也变得越来越强。而天然气作为一种新型的、高效的、清洁能源来代替汽油,能够减少汽车废气、废渣、废水的排放,能够很好的解决当前汽车尾气造成的空气污染问题,如雾霾、呼吸道疾病等。此外液化天然气的价格和汽油相比要低很多,因此人们也非常乐意用液化天然气来代替汽油,这样不仅解决了汽车尾气污染大气的问题,而且也可以减少家庭汽车燃油成本。
3.3、运输安全技术
(1)城市天然气输配系统
一般而言,城市中天然气输配系统的时、日调峰主要运用储气设施储量一定的天然气来加以解决。结合不同的储气压力,储气设施又分为高压储气和低压储气。对于天然气系统而言,因为处于上游长输管道的供给压力较高,所以为了对其压力加以充分利用,通常主要采取高压储气的方式,包括使用储罐和管道进行储气,即运用城市的外围一级管网来加以调峰。
(2)高压管道储气
由于长输管道具有相应的储气能力,能够有效地对城市用气高峰用气量加以补偿。因为城市天然气输配系统中的用气量不够均匀的,随着时间的改变,当用量大于供气量时,就会出现管道压力下降的情况,供气量不足的情况也会得到弥补。当供气量大于用气量时,管道压力逐渐上升,多余的天然气量得到存储,根据本地的实际情况,对于管道的起终点的波动范围和管道直径加以调整,确保其具有一定的储其调峰能力。
(3)高压储罐储气
随着时间的变化推移,城市天然气输配系统中当用气量比供气量大时,为了弥补供气量的不足可以使用高压储罐的方式。当燃气用量较小时,高压储罐能够储存多余的天然气量,对于高压储罐的进出口压力和几何容积适当的确定能够在某种程度上调整储其调峰的能力。
3.4 LNG点供
LNG点供,也叫LNG区域供气单元,适用于输气管线不易到达,或由于用量小修建管线不经济的中小城镇和工厂等终端用户。LNG点供装置相当于小型LNG接收气化站,由LNG槽车运输供应、卸货,LNG储罐储存,LNG气化与气相处理,气态天然气进入管网计量、输配等环节组成。根据用户用气量规模的不同,可分为杜瓦瓶组(单瓶100~200L)、洁易顺(储罐10.0~19.6m3小型一体橇)、箱式橇装站(储罐30m3大型一体橇)、固定站(单罐60~250m3)等4类供气单元。
总之,液化天然气是目前最为清洁环保的能源之一,天然气的存储成本比一般燃料成本高一些,但是液化天然气的使用符合国家对于绿色环保减排的政策。随着人们对于新能源认识的改进,天然气的应用将会有更加广阔的市场空间,从而促进经济更好更快的发展。
参考文献:
[1]张宝贵.液化天然气储存及应用技术[J].化工设计通讯,2017,43(09):177.
[2]杨柳.液化天然气储存及应用技术研究[J].化工管理,2017(21):124.
论文作者:巩方舟,程浩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签:天然气论文; 气量论文; 技术论文; 气田论文; 高压论文; 储罐论文; 管道论文; 《基层建设》2018年第16期论文;