国内小型天然气液化装置及流程

介绍国内天然气液化的研究现状,总结国内现有的小型天然气液化装置,详细阐述了每一套液化装置的工艺流程,并从深冷技术方面侧重对每套装置的特点进行了分析。按制冷方式不同,国内小型天然气液化装置的液化流程分为三类:级联式液化流程;混合制冷剂液化流程,包括开式、闭式和丙烷预冷;带膨胀机液化流程,包括天然气膨胀、氮气膨胀等。选择LNG液化流程类型,必须根据具体的设计要求和外围条件进行综合考虑,即对不同液化流程的投资成本、比功耗、运行要求以及灵活性进行全面对比,因地制宜,才能最终决定采用何种液化流程。     

LNG液化工厂液化率计算实践及探讨

液化率是衡量LNG液化工厂运行效果的一个重要指标。由于很多装置缺少直接计量原料气和液化产品的方法,如何计算不同流程LNG液化工厂的液化率是一个难题。较详细阐述了利用调压计量橇原料气流量计量和液体贮槽产品液位计量参数,进行整个液化工厂液化率的间接计算实践,并对液化率计算结果影响因素进行了分析和探讨。此计算方法能够基本满足液化工厂液化能力的评估需求,为相关液化工厂液化率计算提供参考借鉴。     

LNG液化流程及管道输送工艺综述

液化天然气作为一种清洁能源,越来越受到人们的欢迎,而液化天然气技术也已成为天然气工业中一个极其重要的部分。总结了几种LNG液化流程,包括级联式液化流程、混合制冷剂液化流程和带膨胀机的液化流程等,对比分析了不同液化流程的能耗情况以及LNG管道液相输送工艺和注意事项。     

天然气液化技术研究现状及进展

系统的阐述了国内外关于天然气液化流程的研究成果,着重介绍了一种新型天然气液化技术。目前国外较大型LNG工程主要采用级联式液化流程及混合制冷剂液化流程,且已开展小型天然气液化装置的研究,并已开发了几种小型的天然气液化装置,但其液化流程主要是由大型装置演化而来,并未出现本质变化;国内LNG液化工艺流程研究起步较晚,且由于天然气气源和LNG目标市场的限制,目前投产及在建装置均属于小型天然气液化装置,国内所利用小型天然气液化流程主要为膨胀制冷循环及混合制冷剂循环。超声速旋流分离器被提出应用于天然气液化过程,目前研究表明,其能成功将天然气液化,但关于超声速旋流分离器内部天然气流动过程、液滴凝结及生长热力学过程、液化效率等还需开展进一步的研究工作。     

化煤为油

通过煤炭液化生产油品,将催生一个前景广阔的新兴产业。 两大工艺 煤炭液化是指以煤炭为原料,通过化学加工过程生产油品和石油化工产品。根据化学加工过程的不同路线,煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类。 煤炭直接液化工艺 直接液化是把煤炭先磨成煤粉与溶剂(石油馏分)配成油煤浆,然后在高温、高压和催化剂的作用下直接与氢气发生加氢裂化反应,使煤炭直接转化成液体油品。传统的煤炭直接液化工艺流程见图1。     

混合工质循环与氮膨胀循环的经济性分析

近几年国内天然气液化技术主要采用混合工质液化循环和氮膨胀液化循环。为探讨两种流程的经济性，设计了混合工质液化循环和双级氮膨胀液化循环两种流程，分别对这两种流程进行了模拟，优化了流程的参数，并对它们的投资和运行费用等进行了分析。混合工质液化循环比氮膨胀液化循环复杂，设计计算困难，但其运行费用仅为氮膨胀液化循环的三分之二，而初期投资也比双级氮膨胀循环要低。混合工质循环投资少、功耗低、经济性好，应是国内发展小型天然气液化装置的首选流程。     

液化石油气钢瓶的安全与定期检验

通过论述液化石油气基本性质,阐述液化石油气钢瓶的潜在危险性,在用液化石油气钢瓶存在的安全隐患以及防止液化石油气钢瓶事故发生的措施和安全工作环节。     

预冷混合冷剂液化天然气流程优化与对比

为了降低混合冷剂液化天然气流程的能耗,采用预冷措施。其中,常用的预冷方式有丙烷预冷和混合工质预冷。为获得两种预冷混合冷剂液化天然气流程的最优性能,对预冷混合冷剂液化流程建立比功耗为目标函数进行分析。同时,结合实例对丙烷预冷混合冷剂液化流程和双混合冷剂液化流程进行对比分析。结果表明:双混合冷剂液化流程较丙烷预冷液化流程的熵增小,冷凝液化效率高,且比功耗低,装置运行成本低。     

浅谈液化烃球罐的安全设计

液化烃作为一种重要的化工原料,在当今工业生产中被广泛运用,而液化烃球罐储存是比较经济的液化烃储存方式。液化烃球罐储存又可分为全压力式、半冷冻式、全冷冻式。全压力液化烃球罐由于节省能耗被大量企业选择,如何确保其安全设计便显得尤为重要。本文将从全压力液化烃球罐安全布置、材料选择、工艺安全要点等方面对全压力液化烃球罐的安全设计进行整理分析。     

国内外两种高含氮天然气液化工艺的对比分析

为选择高效优化的高含氮天然气液化工艺,介绍了国内外两种典型的高含氮天然气液化工艺--国外常用的涡流管制冷器液化工艺和国内常用的膨胀机膨胀制冷液化工艺,通过模拟计算对其优缺点进行了分析对比。结果表明：涡流管制冷器液化工艺技术先进、工艺简单、操作弹性好,但是针对含氮量较高的天然气,其液化能耗较高、脱氮效果较差、甲烷回收率较低;膨胀机膨胀制冷液化工艺的优点是能耗相对低、脱氮效率高、甲烷回收率高,缺点是操作弹性较差。以某一含氮量较高的天然气作为原料,从液化单元功耗、脱氮率、甲烷回收率、投资成本等方面对两种液化工艺参数进行了比较,结论认为在针对高含氮量天然气进行液化时,膨胀机膨胀制冷液化工艺具有较大的优势。     

缓蚀阻垢剂阻垢效果评价方法的探讨

介绍了我国进口LNG来源现状和LNG接收站建设情况,对LNG中乙烷资源利用和LNG冷能的利用途径进行了分析探讨,提出了加快发展我国LNG产业的有关建议,认为我国应加快海外LNG资源布局,建设LNG接收站时应考虑与沿海炼化项目的结合,深入研究LNG冷能科学利用的途径,同时加快LNG加注站建设,重视发展LNG交通燃料,保障LNG市场供应。     

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近来，世界石油价格不断攀升，而天然气远距离跨海域管输又受到诸多方面的限制，这就促进了LNG贸易的迅速增长。随着我国广东LNG接收站工程和福建LNG项目的实施，国内LNG接收站工程将逐渐增多。为此，分析世界LNG生产线项目的建设和发展状况、LNG贸易方式，将有利于国内LNG接收站工程选择合适的资源和贸易方式。文章在详细介绍了距我国较近的LNG资源地的基础上，阐述了国内LNG接收站工程应基于供气安全性高、价格合理、运距近的选择原则；分析了世界LNG的定价原则，特别提到了澳大利亚LNG项目采用的S曲线计算公式；此外还介绍了目前世界上通常用于LNG贸易的离岸价（FOB）和船上交货（DES）和两种方式，并对比了FOB和DES两种方式的优缺点。     

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随着我国大量进口LNG，LNG携带的大量低温能量的利用，其经济价值已不能被忽视。为此，综述了目前国内外对LNG冷能利用的现状，对现有的LNG冷能利用的主要利用方式：冷能发电、空气分离、液化二氧化碳等进行了分析和评价。 指出了上述种种利用方法主要是只考虑了冷能的回收，而没有考虑品位的利用，造成大量火用损耗；并且大多是孤立地应用LNG冷能，没有和LNG的应用相集成。进而介绍了包括利用冷能的新型动力循环和分离C₂+烃在内的LNG冷能利用的研究进展；最后提出了与LNG的综合利用相集成的冷能利用集成优化的思路——将LNG接收站与冷能工业园区一体化建设，以逐级利用LNG冷能提高其利用效率。     

计算LNG接收站周转及储备能力的数学模型

科学确定LNG接收站的周转及储备能力、明确LNG储备天数,有助于合理进行LNG接收站战略规划、科学调配LNG船运资源及LNG接收站的储存资源。为此,分析了LNG接收站储备能力的影响因素,针对LNG接收站系统的离散混合特性,将离散事件建模方法中的库存系统模型作为理论依据,结合LNG接收站的供需特点,对经典的库存系统模型进行扩展及调整,建立了LNG接收站周转能力数学模型、库存水平数学模型和储备能力数学模型。上述模型可模拟不同LNG船型、资源地、储罐数量、外输量条件下LNG接收站的储备能力,为优选LNG供需调配方案及船期策略,合理选择船型、安排船期、确定LNG储罐数量提供了参考,对LNG接收站远期规划及功能定位的调整具有指导意义。     

LNG的储存和运输

LNG储存和运输在整个LNG链从生产到销售，都是十分重要的环节和基础设施。LNG的温度在-160℃以下，为了保冷，工厂储罐和运输油轮储罐都必须采用特殊材料建造，建造技术要求很高，安全技术和措施相当严格，因此投资相当大。论述了LNG储存技术，介绍了世界LNG工厂和LNG接收终端中LNG储罐情况，简述了LNG运输技术。     

中国液化天然气现货价格的传导机制

近年来,我国LNG现货进口量呈现明显增长的势头,LNG现货市场成为我国补充气源的重要渠道和天然气供应安全保障的重要支撑;研究我国LNG现货价格的传导机制,进而提升我国在国际上的定价影响力,具有重要的理论价值和现实意义。为此,基于上海石油天然气交易中心的LNG现货交易数据,运用向量自回归模型对中国LNG现货价格与国际天然气价格、中国原油现货价格、中国宏观经济之间的传导关系及动态响应规律进行了实证分析。研究结果表明:①国际天然气价格指数波动对我国LNG现货价格具有直接和间接的传导关系,该价格指数对我国LNG现货价格的影响可达40%;②我国LNG现货价格不能直接对国际天然气价格造成影响,也不能通过宏观经济运行间接传导作用于国际天然气价格;③我国LNG现货价格与原油现货价格之间不存在价格传导关系,国内LNG现货市场与原油现货市场形成分割局面。进而提出建议:①短期合同应当基于LNG现货价格建立定价机制;②利用交易中心平台产生的现货交易价格编制和发布中国的天然气价格指数、LNG价格指数、LNG运输价格指数等一系列指数产品,争取亚太地区LNG定价权,提升在国际天然气贸易中的话语权;③推动LNG接收站公平有序开放,提高LNG接收站产能利用率。     

小型LNG站便携式取样技术研究

目的 为了解决小型液化天然气(LNG)站缺乏有效质检取样技术,现有便携式LNG取样技术缺少取样应用实践,可靠性需要进一步验证的问题,提供一种新型便携式LNG取样装置和技术,以及取样可靠性验证方法。方法 基于LNG相图控制理论基础,通过理论计算设计取样装置真空保冷探头和气化器,研制了基于真空保冷技术的便携式LNG取样装置,保障在取样过程中LNG以过冷态进入气化器并完全气化,确保LNG样品的代表性,并研制了基于LNG循环保冷技术的便携式LNG取样装置,通过对比两种取样装置所取样品的组成分析结果,进行了便携式LNG取样技术可靠性研究。结果 在LNG加气站和LNG工厂的示范应用实践结果表明,采用便携式LNG取样装置11次连续取样获得的样品几乎一致,连续取2次LNG液体样品后组成分析的结果满足GB/T 13610-2020 《天然气的组成分析气相色谱法》的再现性要求,且通过两种取样方法获得的样品的组成分析结果相吻合,表明便携式LNG取样技术可靠。结论 该便携式LNG取样装置和技术取样效果达到了预期,满足了小型LNG场站LNG质量检测取样需求。     

LNG接收站卸料管道专用隧道设计探讨

作为常规地面管架或栈桥管廊方案的替代,LNG接收站卸料管道专用隧道是一种全新的技术解决方案,具有许多独特之处,为此,介绍了目前世界上仅有的两条卸料管道专用隧道--美国Dominion Cove Point LNG接收站和日本东京瓦斯Ohgishima LNG接收站卸料管道专用隧道的情况,并以广东省某地处于前期可行性研究阶段的LNG项目为例,分析了国内第一条LNG卸料管道专用隧道工程的内部系统相关设计和研究情况,提出了该类型隧道内系统设计应着重考虑的设计特点：横断面的基本形状;高等级安全性的保障;合适的操作和维护设施;连续监控系统的设置。该研究成果对更为广泛的低温管道专用隧道内部系统的设计和研究具有借鉴和参考意义。     

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近年来,我国针对东南沿海五省市经济高速发展与能源供应短缺,环境污染日益严重这一矛盾,开始积极研究在上述地区引进 Ｌ Ｎ Ｇ,以增加清洁能源供应,改善过分依赖煤炭的能源结构。首先对世界上 Ｌ Ｎ Ｇ 站的建设与发展作一综述,然后较详细地介绍了我国三个拟建 Ｌ Ｎ Ｇ 站的规模及 Ｌ Ｎ Ｇ 在发电、民用和工业燃料方面的利用情况。由于 Ｌ Ｎ Ｇ 站规模庞大、技术水平高,因此在技术上介绍了 Ｂ Ｏ Ｇ 再冷凝工艺及四种不同类型的 Ｌ Ｎ Ｇ 储罐、三种型式的 Ｌ Ｎ Ｇ 汽化器、 Ｌ Ｎ Ｇ 泵和 Ｌ Ｎ Ｇ 卸料臂等部分关键设备的结构类型和使用材料,并对 Ｌ Ｎ Ｇ 站的经济性进行了简单评估。     

LNG接收站储罐冷却过程中蒸发气体的零排放技术

LNG接收站的大型储罐在投用前需要逐步冷却至-162℃,冷却前储罐内充满氮气,冷却过程中将产生大量高含氮气的蒸发气体(BOG),LNG接收站工艺系统无法对其回收利用,只能直接排放至火炬;同时LNG储罐冷却中后期产生BOG的流量极大,超出了接收站BOG的回收处理能力,大量BOG被排放至火炬,造成大量浪费。为此,珠海LNG接收站通过调研国内已投用LNG储罐的冷却方式,并对其预冷过程进行研究,创新性地提出了储罐冷却前下排式氮气置换法和"BOG+LNG"储罐冷却工艺,降低了LNG储罐冷却过程中BOG的氮气含量,提高了LNG接收站冷能利用效率,同时也降低了BOG的产生量,使之能更好地匹配于LNG接收站BOG的回收处理能力。现场实验结果表明:(1)下排式氮气置换法能够在LNG储罐冷却前将罐内氮气置换至合格要求;(2)"BOG+LNG"储罐冷却工艺能够有效降低LNG储罐冷却过程中BOG的产生量,使之不超过LNG接收站的回收处理能力,实现了LNG储罐冷却过程中BOG的零排放。该方法可作为LNG储罐投产试车的借鉴和参考。