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什么是液化天然气?

什么是液化天然气(LNG)?


   一、定义、组成、优势与分类。


   1.定义:液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)天然气有广义和狭义之分,广义指自然界中所有气体,狭义指自然生成的、蕴藏在地层岩石缝隙中的、以碳氢化合物为主的混合气体。另外还有一些非常规天然气,包括:页岩气 煤层气 沼泽气等。


   2.组成:存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体。被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。


   世界上已探明的天然气储量约有70%位于俄罗斯境内的西伯利亚西部与波斯湾,它们分别占全世界总探明储量的37.82%与32.1%

   3.优势:在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,所以具有使用安全、热值高、清洁等优势。


   4.分类:一般是从其物理状态来分类,可分为NG、CNG和LNG。近期有非常规天然气,以页岩气为主要代表,对市场形成影响(因美国页岩气开发成功,计划从净进口国转变成净出口国)。


   管道天然气(NG),气态,开采出来的气体经过处理后,通过管道的方式输送。中国绝大部分天然气都是通过管道输送给客户。


   压缩天然气(CNG),气态,将天然气加压并以气态形式储存在容器中,通过CNG专用槽车运送到消费区域,减压后,再通过管道输送给用户。


   液化天然气(LNG),液态,将天然气在-162℃的低温下加工而成的液态燃料,与水同体积重量约为水的45%。一般在LNG生产后,通过LNG专用运输船或槽车运送到消费区域,通过气化站气化,再通过管道输送给客户。


   备注:液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点(-161.5摄氏度)温度后变成液体,通常液化天然气储存在-161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内。


   二、液化天然气的气化率


   LNG液化天然气的气化率越高,如在1450以上,则每标准立方的成本就低。进口气气化率就比较低,该天然气里的主要成分甲烷含量在87%左右,气化率稍低在1300左右,即每立方成本就稍高。液化天然气是一种低温液态燃料,可用压存储运输。液化天然气的单位质量仅为汽油的一半,单位热值比汽油高出12%,提高了车载燃料系统的供气效率,所携带的有效燃料将比压缩气罐式天然气加注车高出2~3倍。可减小燃料系统的尺寸及质量,增大车辆有效载荷及一次加气后的续驶程长。1方LNG汽化后可以产生625方的天然气。LNG作为可持续发展清洁能源,具有明显的环境效益及社会效益,以LNG取代燃油后可以减少90%的二氧化硫排放和80%的氮氧化物排放,环境效益十分明显,是汽车的优质代用燃料。可以预见,城市在汽车燃料方面逐步用LNG或天然气代替燃油,近年来,它已被世界许多国家重视和推广。俄罗斯在将 LNG 用于汽车运输,铁路运输,水上运输和空中运输方面积累了许多经验?英国的运输公司大部分采用LNG为车用燃料。


   另外,车用LNG的气化率如果比较低,则LNG的密度较高,意味着同样容积的车气瓶能装更多的LNG。


   1.车用LNG、CNG、LPG对比:


   CNG:压缩天然气,主要用于短途汽车和市郊小区供气。车载CNG是采用高强度储罐存储的,天然气的储存压力为20MPa。


   LPG即液化石油气,是由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。液化石油气主要用作石油化工原料,用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气,可作为工业、民用、内燃机燃料。


   备注: 并不是说气化率高就质量好。    


   2.生产CNG与LNG的区别:


   主要原料:天然气、油田伴生气、煤层气、瓦斯气


   工艺路线:加压(根据实际情况)+净化+压缩(常温、120~150公斤)+灌装


   LNG工艺路线:加压(根据实际情况)+净化+低温分离(类似空分)-生产出液态LNG(低温) -槽车


   LNG可以通过装置冷箱复热生产出CNG。

 

   LNG方便运输。


   LNG汽车:以LNG为燃料的汽车称为LNG汽车,一般分三种形式:一种是完全以LNG为燃料的纯LNG汽车,一种为LNG与柴油混合使用的双

   燃料LNG汽车,一种为LNG与汽油替换使用的两用燃料汽车。这几种LNG汽车的燃气系统基本相同,都是将LNG储存在车用LNG储罐内,通过汽化装置汽化为0.5MPa左右的气体供给发动机,其主要构成有LNG储罐、汽化器、减压调压阀、混合器和控制系统。


   是以LNG工厂生产的低温液态天然气为燃料的新一代天然气汽车,其突出优点是LNG能量密度大(约为CNG的3倍),气液体积比为625/1,汽车续驶里程长,(可达400km以上),建站投资少,占地少,无大型动力设备,运行成本低,加气站无噪音。


   LNG可用专用槽车运输,建站不受天然气管网制约,因此便于规模化推广。更重要的一点是可将LNG用泵升压汽化后转化为CNG,对CNG汽车加气,而不需要提供CNG专用压缩机。


   1Nm3天然气的行驶里程等效于1.2升汽油。


   制约CNG汽车因素:


   ①车用钢瓶自重大,一次携带燃料少,续驶里程短(100公里,装10方气,相当于11升汽油);②CNG加气站占地多(2,000~3,000m2),安全距离要求大,且有噪音污染,在城市内布站困难;  


   ③建站投资大(300~500万元),天然气增压成本高0.50~0.60元/Nm3),原料气价高于1.0元/Nm3以上时在经济上不可行;


   ④加气站不能脱离天然气管网建设,难以网络化布点。


   LNG成本:


   LNG典型的成本构成为:天然气原料0.5$/MMBtu、液化2.5$/MMBtu、运输0.75$/MMBtu,这样,在LNG接收终端的到岸价为3.75$/MMBtu。


   LNG从液化工厂到LNG接收供应站(也称加液站,以与CNG的加气站区别开来)供应流程:

LNG从液化天然气工厂,用液化天然气专用运输槽车,运到LNG接收供气站,将LNG卸到接收站的LNG低温储罐内。卸车工艺采用天然气增压器(或压缩机),则LNG将自动流向LNG储罐内。  


   LNG经过空温式气化器(或水浴式气化器),将液体天然气气化成气体天然气,然后经调压,计量,加臭送往用户。


   三、LNG上中下游产业链划分:


   上游:气田的气源、LNG加工厂、LNG港口接收站;


   中游:工程建设、设备销售与安装、运输物流


   下游:民用燃气(调峰)、工业用、车用。


   细分内容:


   上游:1、气田的气源--即各大气田,陆地、海上气田(中石油、中海油的)价格,以及各自对应供应的工厂(LNG净化厂和加工厂)。


   2、LNG工厂--A、装置:检修、开工率、在建项目;B、价格:自提报价、送到估价、市场成交价(涉及贸易公司);C、产量统计,自行统计。


   3、LNG港口接收站:A、船期;B、进口计划(长约协议等)


   中游:1、工程建设--加气站;工厂设计、建设与质检。


   2、设备销售与安装--加气站设备;工厂内部设备改装;车用气瓶。


   3、运输物流--专业物流公司的各里程的运费统计。


   下游:1、民用燃气--调峰;定价;国内表观消费量;


   2、工业用--化工化肥厂,有,但是用量少;动力燃料,从煤/油等燃料改过来的,用于电厂、陶瓷、玻璃、铝、自行车等等工厂。


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