探究液化天然气_LNG_的制备与储存运输

探究液化天然气_LNG_的制备与储存运输

刘凯

四川蜀道装备科技股份有限公司  四川成都 611730

摘要：液化天然气是一种清洁型能源，特点主要以体现于易挥发、易燃易爆等方面，随着对液化天然气需求量的提升，对其制备、储存运输就提出了更高的要求。本文主要围绕液化天然气的制备与储存运输进行了探讨、分析，以供参考。

关键词：液化天然气；制备；储存运输

天然气是一种环保能源，被广泛的应用到了各行业，包括电厂、工业生产、生活供暖等，但受体积大、运输不便等因素的影响，其应用就受到了限制。液化工艺应运而生，液化天然气主要是指超低温液化气态天然气后，获取常态下呈液态的天然气，与气体状态相比，其体积明显较小，仅10m3的LNG就可满足一天的生活燃气量。

1、天然气液化工艺

1.1阶式制冷工艺

此工艺应用较早，主要是基于多个不同沸点的前提下串联独立循环的制冷系统，当预处理的天然气逐级通过后，就可实现冷却、冷凝等，以获取LNG产品。基于常规制冷循环系统的前提下来说，主要涉及甲烷、丙烷及乙烯制冷，均具备独立性特点，并配置了压缩机和换热系统。图1为阶式制冷工艺流程。通过分析发现，成熟、可靠是该项工艺技术的应用优势，加之系统各部分又呈独立状态，故往往不会受到干扰，耗能也就随之降低。此外，此工艺也存在应用限制，即系统极具复杂性，造价成本高，维护也存在较大的难度。

图1

1.2混合冷剂工艺

针对混合冷剂工艺而言，其是一种新型制冷工艺，主要是通过对制冷剂的使用，实现天然气的逐步液化，相较于阶式制冷工艺，其不同之处在于制冷剂不是纯组分，而是基于原料天然气特性的前提下配置的多组分混合制冷剂。同时，该项工艺业具备明显的应用优势，即操作简单、耗能较低等方面，经一体式冷箱可实现多个新型高效换热器的布置。另外，LiquefinLNG工艺也得到了良好的应用，由法国研发，主要是基于两级密闭制冷循环的前提下进行，冷源为混合冷煤，液化段的温度点非常低，为制冷剂的全冷凝提供了保障，有效弥补了传统混合剂的缺陷，有利于进一步促进生产效率的提高，在一定程度上降低了成本[1]。

1.3膨胀循环工艺

此工艺主要是基于膨胀机的前提下达到熵膨胀的目的，包括高压制冷剂等，有效的满足了频繁快速启停调节需求。通过对其特点的分析，主要体现于工艺设备简单及启停相应迅速等方面，且运行也具备灵活性特点，这就可为制备效率提供了保障。

2、LNG的存储运输

2.1LNG储存

针对液化天然气而言，其常压下的沸点非常低，存储方式主要以储罐常低温下常压及子母罐带压式存储，前者的特点主要以工艺复杂、投资低等为体现，后者则与之相反。一般而言，如若生产及运输量较大，液化天然气站的存储形式就较为适用，目前我国的LNG站有多个，主要负责天然气的预处理、液化至存储等任务。另外，考虑到储罐天然气极易发生分层现象，进而促使天然气翻滚，故就需严格检测天然气分层，并落实相应的预防处理，例如，以储罐中天然气高度为前提落实相应测温点的设置，合理控制垂直间距，以不超过2m为准，另也要检测新灌入的液化天然气与罐里存留天然气间形成的密度差，或是热值差，旨在预防液化天然气翻滚现象的发生[2]。

2.2运输

（1）陆地运输

基于LNG运输的前提下来说，陆地交通运输是较为常见的一种，主要是基于利用集装箱罐及槽车等前提下实现，此运输方式在运输距离较短，或是需求量不高的液化天然气运输中得到了广泛的应用。同时，陆地运输方式也具备使用时间长的特点，整体运输较为稳定、可靠，这与运输技术成熟及运输体系较完善有关，可基于运输需求的前提下合理的选择运输方式，这也为整体经济性提供了保障。另外，陆地运输中液化天然气罐车可分为两种结构，实际应用时可采取真空粉来达到隔绝热量的目的，如若运输距离较长，且运输量也较大，铁路槽车的运输方式就尤为使用，具备方便的特点，能够为液体天然气运输的一次性完成提供保障。但值得注意的是，此运输方式对技术也提出了较高的要求，需严格遵守相关规范，避免操作随意等行为的发生。

（2）海上运输

此种运输方法主要是利用船舶实现，与普通船舶有所区别，需基于液化天然气性能的前提下展开设计，以避免不具针对性等问题的出现，只可单一的运输液化天然气。近些年来，在海上运输技术及体系不断完善及多种先进技术引入的背景下，也进一步优化了航运技术问题，为LNG运输的安全性及高效性提供了保障。另外，海上运输的方向及船舶停靠的位置具备固定性特点，每艘船舶也有具体的使用班期，应用时就需有计划的进行，以为运输状态的稳定提供保障，这是避免不必要问题发生的关键。值得注意的是，采取海上运输方式，也对所用船舶提出了针对性的要求，即需应用低温绝热材料，这就提高了造价费用，增加了液化天然气的运输成本，与原油运输成本相比，该运输成本占比相对较高，受传播使用方向单一的影响，应用时灵活性也较低，故整体也就有着较高的风险，快速实现成本回收往往难以实现，需耗费较长的时间

[3]。

（3）管道运输

针对有长距离及输送量大要求的液化天然气运输，管道运输方式就较为适用，但需注意的是，长距离运输也面临着一些挑战，如管道低温输送等，随着多种新技术及材料的研发，液化天然气管道运输中就有大量的低温材料及工艺技术得到了良好的应用，这也就有效解决及改善了既往管道长距离运输问题。同时，为避免阻力情况的发生，就需确保液体天然气流动的单向性特点，并严格控制温度差；使用密相输送工艺，将管道压力控制在合理范围内，旨在避免液化天然气运输时发生气化问题。另外，运输途中也需落实加压站及冷却站的建立，为天然气始终处于液化状态提供保障，这对于促进输送效率的提高也起着积极的意义[4]。值得注意的是，此运输方式主要在数量大、路程长的液化天然气运输中得到了广泛的应用，但也提出了较高的要求，包括机械强度、低温下抗冲击等，这也是促进输送效率及安全性提高的关键。相较于其他输气管道，液化天然气管道的造价也相对较低，分析与其密度特性及管道直径小有关。

3、结语

综上，在科技发展及环保要求不断提高的背景下，我国对天然气的需求也呈逐渐增加趋势，对于东部天然气严重缺乏的情况，“西气东输”工程的落实则得到了有效的解决，但这也增加了我国天然气储量压力，已渐渐无法满足日益增加的需求，故重视天然气新气源的探测就显得尤为重要。液化天然气技术则有效改善了上述情况，但考虑到其特殊性，就对制备及储存运输提出了较高的要求，需基于实际情况的前提下合理的选择制备工艺、储存方式及运输方式，并做好安全预防措施，旨在推动液化天然气的良好应用。

参考文献

[1]马媛,胡志民.液化天然气LNG生产制备存储运输工艺技术设备装置应用方法[J].工业,2019(19):136.

[2]于海欢.浅谈液化天然气的加工和储存问题[J].工业技术,2020(19):101.[3]张盈盈，李兆慈，丁杨，等.液化天然气的储存与运输技术现状分析[J].现代化工2019(4)4-7.

[4]张盈盈，李兆慈，丁杨，等.液化天然气的储存与运输技术现状分析[J].现代化工2019(4)4-7.