第六章液化气与运输
第六章 液化气与运输
6.1液化气体的定义一、液化气体的定义·定义一国际海事组织（IMO）制定的《液化气体船国际气体规则》（IGC规则）明确规定了液化气船适载的液化气货品的定义：“温度在37.8℃时，饱和蒸汽压力超过0.28MPa（绝对压力）的液态物质及理化性质和这些液化气体相近的其他货品。一IGC规则中的液化气货品有32种，但在液化气海上运输中，最常见、运输量最大的是作为能源用的液化天然气LNG和液化石油气LPG两种。·液化气体运输：经济性一石油气（主要成分是丙烷）经液化变成液化石油气(LPG)后，容积仅为气体时的1/250：一天然气(主要成分是甲烷)经液化变成液化天然气(LNG)后，容积仅为气体时的1/625
6.1 液化气体的定义 • 一、液化气体的定义 • 定义 – 国际海事组织（IMO）制定的《液化气体船国际气体规则》（IGC 规则）明确规定了液化气船适载的液化气货品的定义：“温度在 37.8℃时，饱和蒸汽压力超过0.28MPa（绝对压力）的液态物质 及理化性质和这些液化气体相近的其他货品。” – IGC规则中的液化气货品有32种，但在液化气海上运输中，最常 见、运输量最大的是作为能源用的液化天然气LNG和液化石油气 LPG两种。 • 液化气体运输：经济性 – 石油气（主要成分是丙烷）经液化变成液化石油气(LPG)后，容积 仅为气体时的1/250； – 天然气(主要成分是甲烷)经液化变成液化天然气(LNG)后，容积仅 为气体时的1/625
二、液化天然气（LNG)(一)液化天然气链天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、船运、接收和再汽化等几个环节，最终送至终端用户，这样便形成了所谓的“液化关然气链”，如图所宗。液化过程能净化关然气，除去其中的氧气二氧化碳、硫化物和水。这个处理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%。鲜送液化终端用户汽化虎亚
• 二、液化天然气(LNG) • (一)液化天然气链 • 天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、船运、接收 和再汽化等几个环节，最终送至终端用户，这样便形成了 所谓的“液化天然气链”，如图所示。液化过程能净化天 然气，除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水。这个处 理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%
(二）天然气的成分，天然气主要成分为甲烷·乙烷丙烷重质碳氢化合物氮气氧气二氧化碳一硫化物一水分。天然气在大气压下，冷却至约一162℃时，由气态转变成液态，称为液化天然气(LiquefiedNaturalGas，缩写为LNG)
(二) 天然气的成分 • 天然气主要成分为 – 甲烷 – 乙烷 – 丙烷 – 重质碳氢化合物 – 氮气 – 氧气 – 二氧化碳 – 硫化物 – 水分。 • 天然气在大气压下，冷却至约－162℃时，由气态转变成 液态，称为液化天然气(Liquefied Natural Gas，缩写为 LNG)
(三)LNG（液化天然气）的生产·1．清除重质烃和非烃物质。CO2、H2S、重质烃、水分、灰尘等。·2．分离丙烷和丁烷。利用降温或加压方法·3．降温液化一临界温度为一82.5℃，此时液化所需的压力(临界压力）为4.47MPa。一LNG都是在常压低温状态下贮存运输，在大气压力条件下将天然气降温到一162℃左右即可将天然气液化得到LNG一多级的制冷过程
(三)LNG（液化天然气）的生产 • 1．清除重质烃和非烃物质。 CO2、H2S、重质烃、 水分、灰尘等。 • 2．分离丙烷和丁烷。利用降温或加压方法 • 3．降温液化 – 临界温度为－82.5℃，此时液化所需的压力(临界压力) 为4.47MPa。 – LNG都是在常压低温状态下贮存运输，在大气压力条 件下将天然气降温到－162℃左右即可将天然气液化得 到LNG – 多级的制冷过程
(四)LNG的用途居民／商业方面：清洁、安全工业方面：-发电一动力站一玻璃陶瓷一面包，石油化工方面：使用氨、甲醇、乙炔作为基本化学原料的石油化学工业是天然气的个重要市场。天然气被用作生产化肥、塑料、胶粘剂的原料。以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低·汽车燃料：不积炭，不磨损，运营费用低，环保
(四)LNG的用途 • 居民／商业方面：清洁、安全 • 工业方面： – 发电 – 动力站 – 玻璃陶瓷 – 面包 • 石油化工方面：使用氨、甲醇、乙炔作为基本化学原料的 石油化学工业是天然气的个重要市场。天然气被用作生产 化肥、塑料、胶粘剂的原料。以天然气为原料的化工生产 装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营 成本低 • 汽车燃料：不积炭，不磨损，运营费用低，环保
(五)LNG性质和特点·1，纯净的LNG是无色、无味、无毒和透明的液体LNG比水轻，不溶于水。LNG蒸气在温度高于一110℃C时，比空气轻，货物泄漏时蒸汽往上升，易于扩散，因此发生爆炸的危险性相对LPG（液化石油气）较小．2．LNG化学性质稳定，与空气、水及其他液化气货品在化学上相容，不会起危险反应(与氯可能有危险反应)。·3、在容器的材料方面，由于LNG是非腐蚀性货品所以只要求能耐低温的金属材料，如不锈钢、铝、铜、含9%或36%镍的合金钢等
(五)LNG性质和特点 • 1．纯净的LNG是无色、无味、无毒和透明的液体， LNG比水轻，不溶于水。LNG蒸气在温度高于－ 110℃时，比空气轻，货物泄漏时蒸汽往上升，易 于扩散，因此发生爆炸的危险性相对LPG（液化 石油气）较小 • 2．LNG化学性质稳定，与空气、水及其他液化气 货品在化学上相容，不会起危险反应(与氯可能有 危险反应)。 • 3、在容器的材料方面，由于LNG是非腐蚀性货品， 所以只要求能耐低温的金属材料，如不锈钢、铝、 铜、含9%或36%镍的合金钢等
·4、LNG液体会使眼晴和皮肤严重冻伤，高浓度的蒸汽会使人晕眩、困倦，但没有持久的影响。另外，高浓度的蒸汽也可能会造成空间缺氧而使人室息·5．LNG的临界温度远低于环境温度，只能采用全冷冻的条件运输与贮存，即在常压沸点温度下运输
• 4、LNG液体会使眼睛和皮肤严重冻伤，高 浓度的蒸汽会使人晕眩、困倦，但没有持 久的影响。另外，高浓度的蒸汽也可能会 造成空间缺氧而使人窒息。 • 5．LNG的临界温度远低于环境温度，只能 采用全冷冻的条件运输与贮存，即在常压 沸点温度下运输
·6.典型的商业LNG的一些数据（1)LNG沸点在大气压条件下约一157℃～一163℃，而纯甲烷的沸点为一161.5℃。一(2)LNG在大气压条件下，沸点温度的密度为0.47～0.53t/m3，而甲烷在大气压条件下，沸点温度的密度为0.427tm3。一(3)LNG热值为26.5～36kJ／m3，而纯甲烷的热值为30.74kJ/m3
• 6.典型的商业LNG的一些数据 – (1)LNG沸点在大气压条件下约 －157℃～ － 163℃，而纯甲烷的沸点为－161．5℃。 – (2)LNG在大气压条件下，沸点温度的密度为 0.47～0.53t/ m3，而甲烷在大气压条件下，沸 点温度的密度为0．427t／m3。 – (3)LNG热值为26．5～36kJ／m3，而纯甲烷的 热值为30．74kJ／m3
(4)在常温、常压下LNG蒸汽相对密度为0.58～0.67，而纯甲烷蒸汽相对密度为0.55。当温度降低时，蒸汽的相对密度是增大的。当温度低于一113℃时，甲烷蒸汽比空气重；当温度高于一110℃时，甲烷蒸汽比空气轻。一(5)爆炸极限：纯甲烷是5.3%～14%一(6)自燃温度：纯甲烷为595℃。一(7)闪点：纯甲烷为一175℃一(8)容积膨胀系数；纯甲烷为0.0026/(-165℃时)
– (4)在常温、常压下LNG蒸汽相对密度为0.58～ 0.67，而纯甲烷蒸汽相对密度为0.55。当温度 降低时，蒸汽的相对密度是增大的。当温度低 于－113℃时，甲烷蒸汽比空气重；当温度高 于－110℃时，甲烷蒸汽比空气轻。 – (5)爆炸极限：纯甲烷是5.3%～14%。 – (6)自燃温度：纯甲烷为595℃。 – (7)闪点：纯甲烷为－175℃。 – (8)容积膨胀系数；纯甲烷为0.002 6/℃(-165℃ 时)