天然气液化及储运技术.doc
天然气液化及储运技术参考文本
天然气液化及储运技术参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月天然气液化及储运技术参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
一、天然气液化技术液化天然气(LNG)的工艺流程大致分为两部分，即净化过程和液化过程，净化是天然气液化的首要过程。
1. 天然气净化天然气净化主要是“三脱”过程，即干燥脱水、脱烃类成份以及脱酸性气体。
此外，根据地质条件不同，通常还需进行其他一些净化过程，如除去油脂、除去汞、除去CO₂等工艺。
(1) 酸性气体脱除采用溶剂与流程的选择主要根据原料气的组份、压力、对产品的规格要求、总成本与运行费用的估算而定。
世界上通用的LNG工厂的酸气吸收工艺主要有三种，即MEA(单乙醇胺法)洗涤吸收过程、BENFIELD(钾碱法)过程和SULFINOL(砜胺法)过程。
MEA法：脱酸剂为15%～25%的单乙醇胺水溶液。
主要是化学吸收过程，操作压力影响较小，当酸气分压较低时用此法较为经济。
此法工艺成熟，同时吸收CO₂和H₂S 的能力较强，尤其在CO₂浓度比H₂S浓度较高时应用，亦可部分脱除有机硫。
缺点是须较高再生热、溶液易发泡、与有机硫作用易变质等。
BENFIELD法：脱酸剂为20%～35%的碳酸钾溶液中加入烷基醇胺和硼酸盐等活化剂。
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术天然气水合物（Gas Hydrate，以下简称为天然气水合物或水合物）是一种由天然气分子和水分子在一定温度和压力下形成的稳定结晶物质。
天然气水合物具有高储量、广泛分布和环境友好等特点，被认为是未来天然气资源的重要补充。
天然气水合物的储运技术是指将天然气水合物从海底或陆地开采后进行处理、储存和运输的技术体系。
由于天然气水合物的特殊性质，储运技术具有一定的挑战性和复杂性，需要综合利用多种方法和工艺。
储存技术是天然气水合物储运的重要环节之一。
目前主要有四种储存方法：在海底储存，即将水合物通过管道输送到海底储存设施中，利用海底的高压和低温条件使得水合物保持稳定；在陆地储存，将被开采的水合物通过管道输送到陆地储存设施中，利用地下储藏条件进行存储；液化储存，将水合物经过处理后转化为液态，在液气相转化压力下进行储存；甲烷水合物储存，将天然气水合物中的甲烷部分提取出来进行储存，减少水合物的体积和重量。
储运技术是指将天然气水合物从储存设施中运输到目的地的技术。
常用的储运方法包括：管道输送，即通过专用管道将水合物输送到目的地，适用于海底和陆地储存；船舶运输，将水合物通过船舶运输到目的地，适用于海上储存和远程运输；管道和船舶结合运输，即将水合物先通过管道输送到海上储存设施，再通过船舶运输至目的地。
天然气水合物储运技术主要面临以下几个挑战。
天然气水合物开采、处理和储存过程中会产生大量的废水和废气，对环境造成一定的影响，因此需要采取有效的环保措施。
水合物的稳定性较差，易受温度和压力的影响，需要在储存和运输过程中控制好温度和压力，以防止水合物解聚。
水合物开采和处理过程中需要消耗大量的能源，对能源的需求较大。
由于天然气水合物的开采和处理工艺还不完善，存在一定的技术难题和风险，需要进一步的研究和开发。
天然气水合物储运技术是一项具有挑战性的工作。
通过创新科技和综合利用各种方法，可以克服技术难题，使得天然气水合物得到高效、安全、环保地开采、处理、储存和运输，为未来能源供应做出重要贡献。
液化天然气储运安全技术及管理
EBS 、防溜车装置等不健全，还甚至有部分厂家私自非法改装罐车，导致罐车质量严重不达标[2]。
根据我国《移动式压力容器安全监察规程》要求来看，我国罐车生产的主流厂家中，仅有一家满足行业需求，罐车设备的落后，是液化天然气罐车运输过程中的主要危险来源。
液化天然气的船运占据了全球天然气运输量的八成以上，船运本身的投资风险高，产业体系化完善，在安全管理控制工作中较为成熟，其本身的运输也相对稳定，在液化天然气的船运安全控制方面，不仅要针对航运中的安全做好控制管理，还需要重点对港口的装卸、托运工作做好管理，应该严格按照《整船载运液化天然气可移动罐柜安全运输要求(试行)》办法进行操作。
在管道运输方面，最大的安全风险就是泄漏风险，其泄漏后和空气混合遇到明火容易引发火灾爆炸事故。
另外，液化天然气温度很低，一旦泄漏会使一定范围内的人员引起冻伤，同时还存在窒息的可能性。
当管道越长，其泄漏风险越大，越难以控制，这就是在液化天然气在管道运输始终以短距离运输的主要原因。
3 液化天然气储运安全技术及管理3.1 液化天然气储存阶段的安全管理由于液化天然气始终存在蒸发现象并且储罐容纳气体的能力是有限的，液化天然气在储存阶段也面临较大的风险。
当储罐内的工作压力达到允许最大值时，而蒸发还在进一步提升，就会有爆炸的可能性。
导致压力暴增的可能性主要是制冷设备的失灵而使介质温度升高，所以在液化天然气的储存中，一定要重点做好温度监控工作，另外还需对以下方面进行控制：首先是储罐材料的控制，尤其在首次进行液化天然气储存时应重点关注，储罐材料在低温条件下应具有一定的物理适应性，比如：低温工作状态下的抗拉和抗压等机械强度、低温冲击韧性和热膨胀系数等指标；其次是液化天然气充注方式的控1 液化天然气储运安全技术的发展背景我国液化天然气的储运主要是为了缓解我国能源供应不均的紧张情况，在我国长时间的液化天然气储运安全管理中，积累较多的储运安全管理技术。
这些技术有力地保障了我国液化天然气储运安全，为我国现代化建的稳定安全建设提供了重要的基础支撑[1]。
液化天然气储运介绍
液化天然气储运介绍液化天然气（LNG）是指将天然气经过除去杂质等工艺处理后，在低温（-162℃）和高压（大于1MPa）下压缩成液态，以便于储运和使用的一种能源形式。
LNG具有高能量密度、环保、安全等特点，越来越受到全球各国能源供应体系的重视，成为国际能源市场的重要组成部分。
液化天然气储运系统是LNG产业链的重要组成部分，系统主要由液化过程、储存过程和运输过程三部分组成。
一、液化过程LNG的液化是通过降低其温度使其凝固变为液态实现的。
在液化过程中，首先，必须将天然气除去其它成分，如水、二氧化碳、硫化氢等，然后通过多级压缩将天然气压缩为高压气体，气体通常高达150-200Bar。
接着将含水不超过30毫克每立方米的气体送入主交错换热器中，与由加热的氮气混合，将气体冷却至-162℃，从而使它变成液态。
最后，将液态天然气分别储存在储罐中，以及进行搬运和运输。
二、储存过程LNG储存过程需要特殊的储罐，以确保LNG的温度和压力在安全范围内。
常规的LNG储罐是垂直圆筒形式的，在外壳和内壳之间形成真空保温层，使LNG得以储存在液态状态。
为了防止LNG失控和爆炸，LNG罐壁的厚度必须足够厚，并在罐壁上安装压力传感器、温度传感器、液位传感器等监测设备，以随时监控和控制储存系统的状态和运行情况。
三、运输过程LNG输送通常采用船舶、管道和道路运输等方式。
船舶运输是LNG最主要的运输方式之一，也是LNG国际贸易的主要方式。
LNG船由于其特殊的储存和运输特性，需要具备很高的安全性和稳定性，如航行时坚固的船身、良好的船舶稳定性、LNG储存箱体的保护罩等。
管道输送用于大规模LNG的输送，通常在LNG的生产地和消费地之间的长距离输送。
道路运输是输送小规模LNG的一个挑战性较小的方式，它适用于建筑物供暖、工业用燃料等小规模用途。
液化天然气储运系统是LNG产业链的关键环节，也是现代能源供应体系中不可或缺的一部分。
随着LNG应用范围的不断扩大以及产品的不断优化，液化天然气的储存、运输和使用将成为人类能源领域的重要发展方向。
液化天然气的储运问题与安全技术管理
液化天然气的储运问题与安全技术管理摘要：由于科技进步和经济的不断发展，我国人民的生活水平逐年提高，对天然气的需求量也在不断增加。
虽然我国目前天然气的储运技术已经比较完善，可是从长期可持续的角度考虑，要确保天然气的储运具有很高的安全系数，需要对天然气的储运安全隐患得以重视。
因为天然气易燃、易爆的特征，在贮存和运输过程中很容易发生安全事故。
关键词：天然气；加工工艺；储运；安全系数近些年，天然气在日常生活得到广大消费者的喜爱以及得到国家全力支持推广，但天然气储运运输中，尽管技术比较完善，但依然存有安全隐患。
因而要确保天然气储运的安全性，促进我国的天然气储运得到技术上的保证。
1.液化天然气的特征液化天然气具有易燃易爆的性质，所以在运输过程中一般会运用货车或是专业的液化天然气运输车进行运输。
液化天然气在储运过程中，首先要对液化天然气开展汽化处理，对液化天然气学研究过程中发现液化天然气的分子密度偏高。
因为液化天然气具有良好的热稳定性，在燃烧之后不会产生有害物质，因而获得世界各国的密切关注，液化天然气作为一种优良的清洁性能源，在燃烧之后不会产生大量二氧化碳，在一定程度上可以有效降低全球变暖的进度。
此外液化天然气在运输方法也比较灵活，而且通过汽化处理以后，能够利用体积更小的容积进行运输，液化天然气在使用过程中对实际操作比较简单、成本低、经济收益高，近些年得到了广泛的应用，液化天然气作为燃料有比较大的优点[1]。
2.液化天然气在储运过程存在的安全问题2.1罐车运输风险性因为现阶段我国物流行业的集中化水平不太高，管理工作会存在一定的难题，造成液化天然气在运输过程中存在一定的风险，此外因为道路运输液化天然气设备的安全水平不高，很容易发生安全事故，假如油罐车内部保温性能不太好，在运输过程中可能发生气体泄露等情况的发生。
2.2泄露的问题液化天然气在运输过程中泄露问题很严重，所以需要对液化天然气产生泄露的主要原因展开分析，保证液化天然气储运的温度符合相关规定，防止温度太高而造成气体膨胀，不可以保证运输工作人员和周边人民群众的人身安全[2]。
绿能培训-2-天然气储运
国内外天然气储运现状
国内天然气储运现状
我国天然气储运设施不断完善，管道运输、LNG接收站等基础设施建设加快推 进，储运能力不断提升。
国外天然气储运现状
国外天然气储运技术较为成熟，管道运输、LNG船运等储运方式得到广泛应用， 储运网络覆盖全球。同时，国外在天然气储运领域的法律法规、政策支持等方 面也相对完善。
天然气储运重要性
天然气作为清洁能源，其储运对 于保障能源供应安全、促进经济 发展、减少环境污染等方面具有 重要意义。
天然气储运方式及特点
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管道运输
通过长距离输气管道将天然气从生产地直接输送 到消费地，具有运输量大、连续性强、成本低等 特点。
液化天然气（LNG）储运 将天然气冷却至-162℃以下，使其液化后便于储 存和运输，具有储存密度高、运输灵活等优点， 但成本较高。
等缺点也需考虑。
其他储存技术
01
吸附储存技术
利用吸附剂对天然气的吸附作用进行储存，具有储存密度高、安全性好
等优点，但吸附剂成本较高、解吸过程能耗大等缺点也需关注。
02 03
水合物储存技术
利用天然气在特定条件下形成水合物的特性进行储存，具有储存条件温 和、安全性好等优点，但水合物生成和分解过程能耗较高、技术尚不成 熟等缺点也需考虑。
天然气储运技术创新与升级
智能管道技术
应用物联网、大数据等现代信息技术，实现管道输送的智 能化管理和优化调度。
新型储气库技术
研发新型储气库技术，提高储气能力和安全性，保障天然 气供应稳定性。
天然气水合物储运技术
液化天然气的储存与运输技术现状分析
液化天然气的储存与运输技术现状分析摘要：近年来，由于科技与经济的发展，中国民众的生存条件也逐渐改善，对天然气的需求量也逐渐增大。
因此，尽管现阶段中国的液化天然气储运工程技术已较为成熟，但从长远发展和可持续性的角度考量，中国液化天然气储运工程的安全问题还应受到高度关注。
由于天然气的易燃易爆性，在储运过程中经常发生危险事故。
为此，本文对液化天然气的储存与运输方式进行了分析探讨，并提出了一些改进措施，仅供参考。
关键词：液化天然气；储存；运输引言：众所周知，液化天然气无论储藏或者运输均十分麻烦，这也就对中国国内的许多液化天然气生产企业提出了巨大的考验，目前世界上比较常用的储运方式主要有储气库、金属罐以及储气罐等，常见的储存技术也包括了槽车运送、船舶输送、管道运输、罐箱输送等。
因此，公司要针对自身液化天然气储运情况需要选用适当的储存方法，最终实现最优的储运效率。
一、液化天然气的储存技术（一）储气库一般包括采用地上储气库和地下储气库两种形态。
地下储气库在降低成本和环保等方面均具有绝对优势。
不过，因为液化天然气对贮存环境的规定和标准都比较严苛，包括在贮存期间的最高温度为-161.5℃等，且储罐通常由围岩建造，处在长时间的低温环境下，围岩也会出现不同程度的分解，并由此造成了液化天然气的大量泄露，这就给中国液化气储运公司带来了巨大的损失。
（二）储气罐在材料制作方面，因为地下储气罐与地上储气罐内部的构造、保温基本上相同，在世界上较为普遍的储气罐内部材料大多为不锈钢、铝合金板材等，而用作防水及保温层厚度的内部材料则大多为聚氨酯泡沫、珍珠岩等，气罐外表面则一般使用水泥。
就储存性质而言，地下储气罐显示了稳定性好、防震性能好、占地少、耐久性好的特征。
（三）金属储罐金属罐也是一种比较常见的液化天然气储存方式，根据生产的不同，还可以进一步分为混凝土金属储气罐和薄膜金属储气罐。
混凝土金属罐更适用于液化天然气储量大的情况，薄膜金属罐则适用于储量小的液化天然气。
LNG液化
LNG
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第三章
天然气液化技术
LNG
3
LNG
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3.1
天然气液化工艺
既然难以通过调整混合冷剂的组分来使整个液化过程都
能按冷却曲线提供所需的冷量，自然便考虑采取分段供 冷以实现制冷的方法。在MRC工艺基础上，经过改进， 开发出了第三代新型的液化工艺—带预冷的混合剂制冷 循环，预冷方式有丙烷预冷、混合工质预冷、利用氨吸 收制冷来预冷等。
胀制冷工艺流程，又称闭式膨胀机循环。
LNG
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3.1
天然气液化工艺
带膨胀机液化流程：指利用高压制冷剂通过透平 膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷实现天然气液化的 流程。流程的关键设备是透平膨胀机。 种类： 天然气膨胀液化流程 氮气膨胀液化流程
氮-甲烷膨胀液化流程
应用： 调峰型天然气液化装置。
⑶使用一台集成换热器（即MRC主换热器），在设备费 用和易于制造方面也具有显著的优势。
⑷利用节流阀降压可以减少LNG产品的蒸发损失；采用
制冷压缩机的级间分离器，可减少压缩机的操作功率。
LNG
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3.1
天然气液化工艺
混合冷剂制冷循环（MRC）是美国空气产品和化学品公司 于20世纪60年代末开发的一项专利技术。 主要由两部分构成：密闭的制冷系统和主冷箱。 优点:1）机组设备少，流程简单，投资省，投资费用比经 典阶式（CASCADE）液化流程约低15%~20%； 2）管理方便； 3）混合制冷剂可以部分或全部从天然气本身提取与 补充。 缺点:1）混合冷剂的合理配备困难； 2）流程计算必须提供各组分可靠的平衡数据与物性 参数，计算困难。 3） 能耗较高，比阶式液化流程高10%~20%左右；
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天然气液化及储运技术
一、天然气液化技术
液化天然气(LNG)的工艺流程大致分为两部分，即净化过程和液化过程，净化是天然气液化的首要过程。
1.天然气净化
天然气净化主要是“三脱”过程，即干燥脱水、脱烃类成份以及脱酸性气体。
此外，根据地质条件不同，通常还需进行其他一些净化过程，如除去油脂、除去汞、除去CO2等工艺。
(1) 酸性气体脱除采用溶剂与流程的选择主要根据原料气的组份、压力、对产品的规格要求、总成本与运行费用的估算而定。
世界上通用的LNG工厂的酸气吸收工艺主要有三种，即MEA(单乙醇胺法)洗涤吸收
过程、BENFIELD(钾碱法)过程和SULFINOL(砜胺法)过程。
MEA法：脱酸剂为15%～25%的单乙醇胺水溶液。
主要是化学吸收过程，操作压力影响较小，当酸气分压较低时用此法较为经济。
此法工艺成熟，同时吸收CO2和H2S的能力较强，尤其在CO2浓度比H2S浓度较高时应用，亦可部分脱除有机硫。
缺点是须较高再生热、溶液易发泡、与有机硫作用易变质等。
BENFIELD法：脱酸剂为20%～35%的碳酸钾溶液中加入烷基醇胺和硼酸盐等活化剂。
主要是化学吸收过程，在酸气分压较高时用此法较为经济。
该方法流程图如图8-2所示，压力对操作影响较大，在CO2浓度比H2S浓度较高时适用，此法所需的再生热较低。
SULFINOL法：脱酸剂为环丁砜、二异丙醇胺和甲基二醇胺水溶液，兼有化学和物理吸收作用。
天然气中酸气分压较高，在H2S浓度比CO2浓度较高时，此法较经济，净化能力强，能脱除有机硫化物，对设备腐蚀小。
缺点是价格较高，能吸收重烷。
(2) 脱水干燥天然气采用的脱水方法大都是分子筛吸附。
因为它具有吸附选择能力强，低水汽分压下的高吸附特点以及同时可以进一步脱除残余酸性气体等优点。
当前使用最多的是0.4nm分子筛。
这种分子筛是用适当的粘合剂把人造沸石晶体结合成较大颗粒，比如1.6～3.2mm直径的小球，当天然气通过充满这种分子筛的填料床时，就可以除去水分，得到干燥。
(3) 去汞处理若天然气中含有汞，即使是极少量的汞成份(包括单质汞、汞离子及有机汞化合物)，都会造成铝合金材料设备的腐蚀，还会引起催化剂中毒，造成环境污染及检修时对人体的危害，而当有水分存在时会增强这种伤害，最好的干燥方法也不能保证100%的去除水分，因而必须把汞减少到尽可能低的程度。
目前，LNG工艺生产中，采用的是再生的汞吸收剂法去除汞。
2.天然气的液化过程
预处理(净化和干燥)后的天然气被送到液化装置液化。
天然气液化主要是通过气体深
冷凝结实现的，在常压下需深冷至-162℃制取LNG，在压力下操作深冷温度可稍高一些。
此外，也可采用液氮的深低温补冷工艺。
在深低温制冷生产LNG工艺中，往往可利用天然气压力经膨胀机实现低温。