LNG (液化天然氣(liquefied natural gas)) LNG是即液化天然氣(liquefied natural gas)的縮寫。主要成分是甲烷。LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625,LNG的重量僅為同體積水的45%左右,熱值為52MMBtu/t(1MMBtu=2.52×10^8cal)。 中文名 液化天然氣 外文名 liquefied natural gas 簡 稱 LNG 主要成分甲烷 特 點 具有熱值大、性能高、環(huán)保能源 類 型 是一種清潔、高效的能源 目錄 1 定義 2 中國LNG利用 3 基礎(chǔ)知識 4 特點 ▪ 清潔能源 ▪ 安全性能高 5 應用領(lǐng)域 ▪ 汽車 ▪ 液化氣運輸船 6 我國現(xiàn)狀 ▪ 供應項目 ▪ 燃氣電廠 定義 LNG是液化天然氣(Liquefied Natural Gas)的簡稱。 形成:先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理,再經(jīng)超低溫(-162℃)常壓液化就形成液化天然氣。 LNG氣液之間常壓狀態(tài)下的臨界溫度是-162℃” LNG制造中最常用的標準是美國石油學會(API)的620。 中國LNG利用編輯 LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然氣的英文縮寫。天然氣是在氣田中自然開采出來的可燃氣體,主要由甲烷構(gòu)成。LNG是通過在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至-162℃,使之凝結(jié)成液體。天然氣液化后可以大大節(jié)約儲運空間,而且具有熱值大、性能高等特點。 LNG是一種清潔、高效的能源。由于進口LNG有助于能源消費國實現(xiàn)能源供應多元化、保障能源安全,而出口LNG有助于天然氣生產(chǎn)國有效開發(fā)天然氣資源、增加外匯收入、促進國民經(jīng)濟發(fā)展,因而LNG貿(mào)易正成為全球能源市場的新熱點。 天然氣作為清潔能源越來越受到青睞,很多國家都將LNG列為首選燃料,天然氣在能源供應中的比例迅速增加。液化天然氣正以每年約12%的高速增長,成為全球增長最迅猛的能源行業(yè)之一。近年來全球LNG的生產(chǎn)和貿(mào)易日趨活躍,LNG已成為稀缺清潔資源,正在成為世界油氣工業(yè)新的熱點。為保證能源供應多元化和改善能源消費結(jié)構(gòu),一些能源消費大國越來越重視LNG的引進,日本、韓國、美國、歐洲都在大規(guī)模興建LNG接收站。國際大石油公司也紛紛將其新的利潤增長點轉(zhuǎn)向LNG業(yè)務,LNG將成為石油之后下一個全球爭奪的熱門能源商品。 中國天然氣利用極為不平衡,天然氣在中國能源中的比重很小。從中國的天然氣發(fā)展形勢來看,天然氣資源有限,天然氣產(chǎn)量遠遠小于需求,供需缺口越來越大。盡管還沒有形成規(guī)模,但是LNG的特點決定LNG發(fā)展非常迅速?梢灶A見,在未來10-20年的時間內(nèi),LNG將成為中國天然氣市場的主力軍。2007年中國進口291萬噸LNG,2007年進口量是2006年進口量的3倍多。2008年1-11月中國液化天然氣進口總量為3,141,475噸,比2007年同期增長18.14%。 在中國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的同時,為保障經(jīng)濟的能源動力卻極度緊缺。中國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,石油、天然氣只占到很小的比例,遠遠低于世界平均水平。隨著國家對能源需求的不斷增長,引進LNG將對優(yōu)化中國的能源結(jié)構(gòu),有效解決能源供應安全、生態(tài)環(huán)境保護的雙重問題,實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。 中國對LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越重視,中國正在規(guī)劃和實施的沿海LNG項目有:廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧、寧夏、河北唐山等,這些項目將最終構(gòu)成一個沿海LNG接收站與輸送管網(wǎng)。 按照中國的LNG使用計劃,2010年國內(nèi)生產(chǎn)能力將達到900億立方米,而2020年為2400億立方米。而在進口天然氣方面,發(fā)改委預計到2020年,中國要進口350億立方米,相當于2500萬噸/年,是廣東省接收站的總量的7倍。
基礎(chǔ)知識 1.天然氣 天然氣是產(chǎn)生于油氣田的一種無色無臭的可燃氣體。其主要組分是甲烷(CH4),大約占80~99%,其次還含有乙烷、丙烷、總丁烷、總戊烷、以及二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、總硫和水分等。標準狀態(tài)下,沸點-162℃,天然氣密度一般為640-750g/m3,相對于空氣的相對密度為0.55-0.62. 2. 天然氣作為燃料的工作原理 CH4+2O2—–2H2O+CO2+38MJ/m3 3. 天然氣的主要用途 天然氣是重要的工業(yè)原料和燃料,其主要用途有以下諸方面。 1)電廠、熱能、供暖、空調(diào)等工業(yè)企業(yè)的主要燃料; 2)餐飲業(yè)和民用的燃料; 3)化工工業(yè)的主要原料,可合成或提煉多種工業(yè)原料和半成品; 4)作為符合環(huán)保要求的機動車輛的潔凈燃料,汽油、柴油的理想替代物,這是近年來國內(nèi)外迅速發(fā)展起來的一項新技術(shù),可用于汽車、輪船、火車甚至飛機上。 4. LNG基本參數(shù) LNG主要成分是甲烷(90%以上)、乙烷、氮氣(0.5-1%)及少量C3~C5烷烴的低溫液體。LNG是由天然氣轉(zhuǎn)變的另一種能源形式。 1)LNG的主要成份為甲烷,化學名稱為CH4,還有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份組成。 2)臨界溫度為-82.3℃。 3)沸點為-162℃,著火點為650℃。 4)液態(tài)密度為0.420~0.46T/m3,氣態(tài)密度為0.68-0.75kg/m3。 5)氣態(tài)熱值38MJ/m3,液態(tài)熱值50MJ/kg。 6)爆炸范圍:上限為15%,下限為5%。 7)辛烷值A(chǔ)STM: 130。 8)無色、無味、無毒且無腐蝕性。 9)體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625。 5. 簡述 LNG的六大優(yōu)點 1)LNG體積比同質(zhì)量的天然氣小624倍,所以可用汽車輪船很方便地將LNG運到?jīng)]有天然氣的地方使用。 2)LNG儲存效率高,占地少。投資省,10m3LNG儲存量就可供1萬戶居民1天的生活用氣。 3)LNG作為優(yōu)質(zhì)的車用燃料,與汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、發(fā)動機壽命長。燃料費用低。環(huán)保性能好等優(yōu)點。它可將汽油汽車尾氣中HC減少72%,NOx減少39%, CO減少90%,SOx、Pb降為零。 4)LNG汽化潛熱高,液化過程中的冷量可回收利用。 5)由于LNG汽化后密度很低,只有空氣的一半左右,稍有泄漏立即飛散開來,不致引起爆炸。 6)由于LNG組分較純,燃燒完全,燃燒后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清潔燃料,有利于保護環(huán)境,減少城市污染。 6. LNG的主要用途 1)作為清潔燃料汽化后供城市居民使用,具有安全、方便、快捷、污染小的特點。 2)作代用汽車燃料使用。采用LNG作為汽車發(fā)動機燃料,發(fā)動機僅需作適當變動,運行不僅安全可靠,而且噪聲低污染小,特別是在排放法規(guī)日益嚴格的今天,以LNG作為燃料的汽車,排氣明顯改善。據(jù)資料報道:與壓縮天然氣(CNG) 比較,在相同的行程和運行時間條件下,對于中型和中重型車輛而言,LNG汽車燃料成本要低20%,重量要輕2/3,同時,供燃系統(tǒng)裝置的成本也至少低2/3。可以證明,將天然氣液化并以液態(tài)儲運是促使它在運輸燃料中應用的最經(jīng)濟有效的方法。 3)作為冷源用于生產(chǎn)速冷食品,以及塑料,橡膠的低溫粉碎等,也可用于海水淡化和電纜冷卻等。 4)作為工業(yè)氣體燃料,用于玻殼廠、工藝玻璃廠等行業(yè)。 7. LNG的運輸方式 LNG的運輸方式主要有輪船、火車和汽車槽車等方式。在500~800公里經(jīng)濟運輸半徑范圍內(nèi),采用汽車槽車運輸LNG是比較理想的方式。槽車罐體采用雙壁真空粉末絕熱,配有操作閥安全系統(tǒng)及輸液軟管等。國內(nèi)低溫液體槽車的制造技術(shù)比較成熟,槽車使用安全。LNG產(chǎn)品采用深冷液體儲罐儲存,液體儲罐為雙壁真空粉末絕熱,LNG的日蒸發(fā)率可控制在0.46%之內(nèi),儲存周期為4~7天。 8. LNG是汽車的清潔燃料 在所有的清潔燃料中,天然氣以其應用技術(shù)成熟、安全可靠、經(jīng)濟可行而被世界許多國家和專家視為目前最適宜的汽車替代燃料。汽車使用天然氣作為動力燃料,與汽油相比,其尾氣排放中HC減少72%,NOx減少39%, CO減少90%,SOx、Pb降為零。噪音降低40%。因此,推廣使用天然氣燃料,對減少大氣污染、改善環(huán)境將會起到積極的推動作用。 特點編輯 低溫、氣液膨脹比大、能效高易于運輸和儲存,1標準立方米的天然氣熱質(zhì)約為9300千卡,1噸LNG可產(chǎn)生1440標準立方米的天然氣,可發(fā)電8300度。 清潔能源 LNG硫含量極低,若260萬噸/年LNG全部用于發(fā)電與燃煤(褐煤)相比將減排SO2約45萬噸(大體相當于福建全年的SO2排放量的2倍),將阻止酸雨趨勢的擴大。 天然氣發(fā)電NOX和CO2排放量僅為燃煤電廠的20%和50% 安全性能高 燃點較高—自燃溫度約為590℃ ,爆炸范圍較窄(5% ~15% )輕于空氣、易于擴散。 在泄漏或溢出的地方,會產(chǎn)生明顯的白色蒸氣云。蒸氣云的形成,是空氣中的水蒸氣被溢出的LNG冷卻所致。當LNG轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w時,其密度為1.5kg/m。氣體溫度上升到﹣107℃時,氣體密度與空氣的密度相同。即LNG氣化后溫度高于﹣107℃時,氣體的密度比空氣低,容易在空氣中擴散。 應用領(lǐng)域 汽車 LNG在汽車上的應用主要是城市公交、環(huán)衛(wèi)車輛、出租車、城際大巴、重卡等。 ①城區(qū)公交車輛:由于LNG能量儲存密度大,方便儲存和車載,因此,使用LNG作為車用燃料將使公交車續(xù)駛里程加長,加氣次數(shù)減少,增強運行能力,提高效率。在LNG公交車加氣便捷的情況下,現(xiàn)有CNG公交車更新?lián)Q代或者改裝為LNG車輛的可能性較大,故公交車輛可作為LNG主要客戶之一。 ②城區(qū)環(huán)衛(wèi)車輛:環(huán)衛(wèi)車輛主要有灑水車、掃地車和垃圾車等類型,在國內(nèi)一些城市,已經(jīng)開始推廣采用天然氣環(huán)衛(wèi)車輛。隨著環(huán)境保護政策的不斷加強,環(huán)衛(wèi)車輛可作為LNG潛在客戶。 ③出租車輛:由于LNG氣瓶一般為雙層金屬真空加多層纏繞超低溫絕熱結(jié)構(gòu),氣瓶較厚,出租車后備箱體積較小,改裝受到一定限制。但隨著LNG的不斷發(fā)展和市場的培育,出租車可作為LNG潛在客戶。 ④城際大巴、重卡車輛:城際大巴和重卡車輛的行駛距離一般較長,若在高速公路沿線布設LNG加氣站,為其提供燃料補給,這類車輛也將成為LNG主要客戶。 液化氣運輸船 目前,每艘常規(guī)LNG船(按17.4萬立方米計算)平均造價約為1.9億美元。就是說,美國想取代歐盟進口俄羅斯的天然氣,則會產(chǎn)生至少380億美元的造船訂單(基本相當于一年天然氣收入)。即使按照23%的比例,中國船廠也會穩(wěn)穩(wěn)當當收到90億美元的“大蛋糕”。 LNG船的建造技術(shù)復雜,準入門檻很高,而且船東往往青睞于有建造經(jīng)驗的船廠。美國一旦決心向歐洲大量出口天然氣,大批增加LNG船訂單是必然的,而且多數(shù)只能向中國、日本、韓國求購。歐美船廠雖然也有LNG船建造能力,但造船業(yè)在歐美長期衰退,短期內(nèi)很難大幅提高造船產(chǎn)能,而且新一代的薄膜型LNG船基本只有中日韓三國掌握。 特別指出的是,韓國幾大船廠已手握近百艘訂單,產(chǎn)能在未來幾年都接近飽和。而日本則因福島核事故,政策上放棄核電,需大幅進口LNG,因此日本的LNG船建造幾乎都留給本國需求。因此,中國的預期收獲可能大大高于23%的份額。而且隨著LNG船短期供不應求,船價也會水漲船高。 [2] 我國現(xiàn)狀 中國處于工業(yè)化發(fā)展階段,能源結(jié)構(gòu)以煤為主,控制溫室氣體排放任務艱巨。
天然氣是一種潔凈能源。天然氣燃燒后產(chǎn)生的溫室氣體只有煤炭的1/2,石油的2/3,對環(huán)境造成的污染遠遠小于石油和煤炭。因此加快發(fā)展和合理利用天然氣,可有效改善大氣環(huán)境,促進減排目標的實現(xiàn)。全球氣候變化將會提高天然氣的需求,給天然氣及LNG 行業(yè)的發(fā)展帶來了機遇。 據(jù)統(tǒng)計,2010 年中國LNG 年產(chǎn)量達900 萬噸。2011 年隨著江蘇如東和大連兩個LNG 進口接收站陸續(xù)投產(chǎn),以及國內(nèi)LNG 工廠及下游配套設施投產(chǎn),LNG 的產(chǎn)量進一步大幅增加,2011 年中國LNG 年產(chǎn)量超過1500 萬噸。截至2011 年底,中國已建成投產(chǎn)的LNG 接收站項目有5 個,已獲國家核準并在建設中的項目有6 個,隨著LNG項目的建成投產(chǎn),我國LNG 儲量將不斷增加。 中國LNG氣化站分布圖 中國LNG氣化站分布圖 LNG 是清潔能源,符合國際和我國節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟的發(fā)展方向,未來其使用量將不斷加大,行業(yè)的發(fā)展前景看好。 截至目前,我國在建液化天然氣工廠40多座,接入運行的工廠20多座,總產(chǎn)能達250萬噸年,預計2015年之前,國內(nèi)液化天然氣工廠總產(chǎn)能達到750萬噸年!笆濉逼陂g,作為清潔能源,液化天然氣的發(fā)展不僅使得能源結(jié)構(gòu)得以改善,同時還可以帶動相關(guān)技術(shù)、設備、新能源汽車等其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著國內(nèi)天然氣產(chǎn)量供不應求,國內(nèi)油企開建液化天然氣接收站項目,從海外接收液化天然氣以滿足國內(nèi)市場需求。中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,除液化天然氣工廠,目前我國已建成5座進口液化天然氣接收站,其中還有3座接收站正在建設中。 供應項目 LNG供應項目 已投產(chǎn):江蘇洋口港LNG接收站項目(如東縣)廣東大鵬LNG接收站項目(深圳大鵬鎮(zhèn))、福建LNG接收站項目、上海LNG接收站項目、浙江寧波LNG接收站項目、大連LNG接收站項目、新疆LNG項目、重慶LNG項目、內(nèi)蒙古巴彥淖爾LNG項目、海南美蘭機場LNG項目、青海玉樹LNG項目、西藏LNG項目,陜西延安LNG項目(包括延安甘谷驛楊家灣項目和延安臨鎮(zhèn)項目)。 在建和在規(guī)劃:珠海LNG項目、深圳LNG項目、海南LNG項目、粵東LNG項目、粵西LNG項目、江蘇南通LNG項目、唐山LNG項目、山東LNG項目、甘肅敦煌LNG項目 內(nèi)蒙古達拉特旗LNG項目 內(nèi)蒙古磴口LNG項目 內(nèi)蒙古鄂托克前旗LNG項目 內(nèi)蒙古烏審旗LNG項目、陜西安塞LNG項目、河北霸州LNG項目、四川巴中LNG項目、四川廣元LNG項目、四川廣安LNG項目 福建福州LNG項目、吉林松原LNG項目、吉林乾源LNG項目、天津浮式LNG項目、陜西楊凌LNG項目、長春農(nóng)安LNG項目。 燃氣電廠 LNG燃氣電廠 液化天然氣LNG作為一種清潔、高效、方便、安全的能源,以其熱值高、污染少、儲運方便等特點成為了現(xiàn)代社會人們可選擇的優(yōu)質(zhì)能源之一。天然氣是一種氣體,經(jīng)過深度冷凍后變成液體,這種氣體是最干凈的,因為在液化過程中雜質(zhì)變成固體被排除了,最后剩下可燃氣體。近年來,隨著燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術(shù)逐步發(fā)展成熟,以天然氣為燃料的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電以其高效率、高性能的特性已經(jīng)成為世界各國開發(fā)建設電源項目的首選。由于天然氣的主要成分是甲烷,用天然氣發(fā)電,與用煤發(fā)電相比可大幅度地消減二氧化碳、二氧化硫、煙塵和煤渣等污染物的排放量,有利于環(huán)境質(zhì)量的改善,這正是LNG電廠的一大優(yōu)勢。
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