刍议LNG储运技术特点及发展前景

2015-10-21 17:19李思莹
建筑工程技术与设计 2015年26期
关键词:液化天然气储运发展前景

李思莹

【摘要】天然气是目前发展前景最好的能源之一,具有清洁高效的特点,因此目前在世界范围之内得到了广泛的应用。但是液化天然气有一个运输过程,液化天然气是易燃性气体,危险系数高,因此运输过程是否安全规范直接关系到天然气供应和消费的效益和安全。本文笔者主要分析了液化天然气的三种运输方式,分别为管道运输、公路运输和海上船舶运输,并且对比分析了这三种运输方式的特点。除此之外,笔者还分析了液化天然气目前在国内的发展现状,在此基础上分析了其发展前景,希望能对我国液化天然气的发展有所帮助。

【关键词】液化天然气;储运;运输方式;特点;发展前景

1 前言

LNG既为液化天然气,是将天然气冷凝之后液化而形成的液体,成分主要是甲烷,状态为低温液态混合物,天然气液化之后的体积大约为其为气体时的六百分之一,是一种清洁、优质、高效的燃料,天然气不方便运输,当其液化后更加方便长距离的运输和长时间的储存,因此液化天然气的应用范围更加广泛、应用方式更加灵活。液化天然气具有以下几点优势:第一,其适应性强,便于更加经济可靠的运输,而且还能选择灵活的运输方式;第二,液化之后的天然气仅为其原本体积的六百分之一,因此储存效率高,减少天然气企业的投资成本;第三,有利于调整城市内部能源结构,同时还能有效的利用液化天然气的冷能,进行冷冻、冷藏、温差发电等;第四,LNG可作为优质的车用燃料,这种新型的燃料具有抗爆性好、安全经济、排气污染少、清洁高效等优点;第五,由于天然气属于清洁能源,因此有利于环保,减少能源污染,目前已经成为国家重点扶持的新兴环保行业。

液化天然气的主要成分为甲烷,除此之外还有少量的乙烷、丙烷、氮气以及天然气中包括的其它物质,天然气的密度通常情况下是430~470kg/m3,其中,影响最大的成分是甲烷,甲烷含量越高,则液化天然气的密度越小;除此之外,温度越高,密度越小。同时,液化天然气的沸点也是由其组分决定的,在正常的大气压力之下,其沸点一般为-166~-157℃,若是纯甲烷,其沸点大约为-162.15℃。除此之外需要注意的是,液化天然气具备天然气的易燃易爆性,因此一旦外界温度或是其自身温度达到了爆炸的条件,液化天然气就会爆炸,通常情况下,当环境温度为-162℃时,液化天然气就会燃烧,燃烧范围大约为其体积的6%~13%,而且液化天然气的燃点也随着其组分的变化而变化,因此充分的了解液化天然气的特性有利于危险防范。

2 LNG储运技术及特点分析

天然气液化之后,其运输难度大大的降低,运输空间也大大缩小,减少了运输成本。天然气作为一种能源,肯定要市场上进行贸易,因此运输是实现液化天然气贸易的主要方式之一,而LNG运输,则使得天然气远洋贸易成为可能,液化天然气被运输到世界各地,有效的解决了海洋、荒漠地区的能源短缺问题。现阶段,液化天然气最主要的运输方式为海上船舶运输、管道运输和公路运输。

2.1 LNG公路运输的特点

公路运输方式适用于运输量不大、距离较近的LNG运输,用公路槽车运输深冷液体在我国已经有多年的历史,因此目前技术发展的较为完善,我国主要是采用低温液化天然气罐车进行LNG的输送,而且运输设备还在不断的改进和完善之中,液化天然气储罐包含两种结构,分别为立式和卧式,绝热方式采用堆积绝热和真空粉末绝热两种方式。一般而言,在能源短缺、用气量大的地区,一般都是修建设备供气站供应天然气。若是运输距离较长,则更适合采用铁路运输,目前,国内正在研究更为经济的运输方式,以便长时间、长距离、更大量的运输[1]。

2.2 LNG海上船舶运输的特点

LNG 船舶主要有球式和膜式两种,这两种LNG船舶类型的不同之处主要体现在以下几点:第一,一些老式的膜式船舶设计一般为多孔,因此在主膜屏障内部易受到气体浓度的影响,虽然不会造成严重的威胁,但也应该引起重视;第二,球式船舶的冷却时间要低于膜式船舶;第三,膜式船舶在和球式船舶在相同装载力之下,需要更少的钢材,因此这也使得净空高度减小,而且还会减少运输成本;第三,相较于膜式船舶而言,球式船舶对装载货物的限制较小。而LNG船舶运输则具有以下特点:

(1)具有较高的风险。液化天然气在运输时需要低温绝热材料,而低温绝热材料的费用十分昂贵,占到了天然气价格的10%~30%,因此运输成本很高,所以液化天然气的运输船舶的造价很高而且用途单一,这就使得LNG船舶运输具有较高的风险[2];

(2)接收站建设难度高。液化气属于危险能源,因此在儲存和运输的过程中都要采取一定的技术来规避风险,储存一般采用储罐的形式,分为地面储罐和地下储罐两种方式,在选择储存方式时要考虑投资费用、安全因素、工厂位置、地震、技术条件等多种因素,而且技术方面的要求也很严格,因此接收站的建设具有很高的难度。

2.3 LNG管道运输的特点

受到输送技术、经济和气候条件等多方面因素的影响,目前世界上天然气最主要的运输方式还是管道运输,但是还没有长距离管道输送LNG的实例,但是随着技术的进步和经济的发展,LNG管道运输最终一定会变为现实。目前专家已经通过理论研究证明,无论是在经济上,还是在技术上,LNG管道运输在不久的未来都是可行的,但是长距离管道运输具有初期投资大、受气源限制较大的缺陷,同时跨国的管道建设还会受到政治因素的影响[3]。

3 LNG运输储运的发展前景

相较于汽油、管道天然气等,LNG具有更好的安全性能,但是也是具有危险的,因此在未来的储运过程中,一定要掌握好LNG的特性及危险来源,按照规范和标准去设计、施工、运行和管理,要采取科学合理的技术去保证LNG储运的安全。

4 结束语

综上所述,本文笔者主要分析了LNG的三种运输方式的特点,主要是公路运输、海上船舶运输和管道运输。液化天然气目前的发展越来越广阔,在未来的应用范围也必将逐步扩大,应用方式也会更加灵活,而运输是保证天然气效益的关键载体,因此对其运输方式进行研究就显得很有必要。

参考文献:

[1]陈莹丽.探究LNG储运技术特点及发展前景[J].中国化工贸易,2015,(4):62-62.

[2]徐孝轩,陈维平,余金怀等.液化天然气的运输方式及其特点[J].油气储运,2006, 25(3):6-11.

[3]刘建辉. 天然气储运关键技术研究及技术经济分析[D].华南理工大学,2012.

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