液化天(tian)然氣（LNG）基本知識

 LNG基本知識 
1、LNG的定義及組成 
       液化天然氣是指天然氣原料經過預處理，脫除其中的雜質后，再通過低溫冷凍工藝在-162℃下所形成的低溫液體混合物，常見的LNG是英文液化天然氣  Liquefied  Natural  Gas的縮寫。
        天然氣是一種混和物，其組分隨氣田不同而異，主要成分有甲烷、氮及C2～C5的飽和烷烴，另外還含有微量的氦、二氧化碳及硫化氫等，通過制冷液化后，LNG就成為含甲烷（96％以上）和乙烷（4％）及少量C3～C5烷烴的低溫液體。LNG是由天然氣轉變的另一種能源形式。
2、LNG的基本性質 
       LNG的性質隨組分變化而略有不同，一般商業LNG的基本性質為：在-162℃與0.1  MPa下，LNG為無色無味無腐蝕性的液體，其密度約為0.43t／m3，燃點為650℃，沸點為-162.5℃，熔點為-182℃，熱值一般為37.6  2  MJ／m3，在-l  6  2℃時的汽化潛熱約為5  1  0kJ／kg，爆炸極限為5%～l  5％，壓縮系數為0.740～0.820。
3、LNG的特性 
LNG不同于一般的低溫液體，它還具有以下的特性。
⑴  LNG的蒸發
        LNG儲存在絕熱儲罐中，任何熱量滲漏到罐中，都會導致一定量的LNG汽化為氣體，選種氣體被稱為蒸發氣。LNG蒸發氣的組成主要取決于液體的組成，它一般含氮氣20％(約為LNG中N2含量的20倍)，甲烷80％及微量乙烷，對于純甲烷而言，-113℃以下的蒸發氣比空氣重；對于含有氮氣20%的甲烷而言，低于-80℃的蒸發氣比空氣重。
⑵  LNG的溢出與擴散
        LNG傾倒至地面上時，.初會猛烈沸騰蒸發，其蒸發率將迅速衰減至一個固定值。蒸發氣沿地面形成一個層流，從環境中吸收熱量逐漸上升和擴散，同時將周圍的環境空氣冷卻至露點以下，形成一個可見的云團。這可作為蒸發氣移動方向的LNG指南，也可作為蒸發氣-空氣混合物可燃性的指示。
⑶  LNG的燃燒與爆炸
        LNG具有天然氣易燃易爆特性，在-l  6  2℃低溫條件下其爆炸范圍為5%～l  5％（體積百分比）；LNG著火溫度即燃點隨組分的變化而變化，其燃點隨重烴含量的增加而降低，純甲烷的著火溫度為650℃。
4、LNG的優點 
LNG的主要優點表現在以下方面。
⑴  可靠性較高
       LNG的燃點比汽油高230℃，比柴油更高；LNG爆炸極限比汽油高2.5～4.7倍；LNG的相對密度為0.43左右，汽油為0.7左右，它比空氣輕，即使稍有泄漏，也將迅速揮發擴散，不至于自燃爆炸或形成遇火爆炸的極限濃度。因此，  LNG是一種較為平穩的能源。
⑵  清潔環保    
      根據取樣分析對比，LNG作為汽車燃料，比汽油、柴油的綜合排放量降低約85％左右，其中CO排放量減少97%、HC減少70％～80%、NOx減少30%～40％、CO2減少90%、微粒排放減少40%、噪聲減少40％，而且無鉛、苯等致癌物質，基本不含硫化物，環保性能非常優越。因此，LNG是一種潔凈的能源。
⑶  經濟效益
       LNG液化后體積大約縮小為氣態天然氣的1／625，其儲存成本僅為氣態天然氣的l／70～l／6，其投資省、占地少、儲存效率高。此外，LNG攜帶的冷量可以部分回收利用。
⑷  靈活方便
       LNG通過專門的槽車或輪船可以將大量的天然氣運輸到管道難以到達的任何用戶，不僅比地下輸氣管道節省投資，而且方便可靠、風險性小、適應性強。據統計，在美國、日本、歐洲已建成投產100多座LNG調峰裝置，它不僅比地面高壓儲氣罐和地下儲氣庫建設節省土地、資金、工期，而且方便、靈活，不受地質條件限制。對于自身氣源不足的國家，進口LNG是解決其燃氣供應的比較方便、比較經濟的方式。此外，用海水可使LNG很容易地汽化。
5、LNG的主要用途  
       由于LNG有利于生態環境保護，尤其是在工業區和人口稠密地區，使用LNG更具優越性，目前世界上環保**的國家都在推廣使用LNG。LNG主要應用于以下方面。
⑴  解決邊遠地區的能源供應
       LNG可以通過地面或水上運輸工具運輸到遠離天然氣田的邊遠能源消費地，從而取代地下遠距離管道輸送，節省大量管線及站場建設的投資。
⑵  解決邊遠氣田的開發或天然氣回收
       利用LNG方式，可以有效解決遠海、荒漠地區等邊遠氣田的開發及其天然氣回收。
⑶  天然氣調峰    
       由于民用用戶季節或日用氣量波動、工業用戶或LNG廠本身檢修或改造以及輸氣管網發生故障等因素都將造成定期或不定期的供氣不平衡，建設LNG儲罐可有效地削峰填谷。對于高峰負荷型LNG工廠，一般建在用戶附近，調節工業與民用天然氣的不均衡負荷，確保供氣的平穩。
⑷  LNG冷量回收利用
       LNG在常溫下攜帶有大約836J／kg的冷量，不僅可以利用這些冷量來液化和分離空氣，生產液氧、液氮或干冰，而且還可以用來發電、冷藏冷凍物品、低溫破碎處理工業廢棄物、淡化海水等。為此，有的調峰裝置常與冷凍廠聯建。此外，LNG儲罐的蒸沸氣也可就近回收。目前，LNG冷量回收率可達到50%以上。
⑸  作代用汽車燃料使用
       采用LNG作為汽車發動機燃料，發動機僅需作適當變動，運行可靠，而且噪聲低污染小，特別是在排放法規日益嚴格的今天，以LNG作為燃料的汽車，排氣明顯改善。據資料報道：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儲運是促使它在運輸燃料中應用的經濟有效的方法。
⑹  LNG用作燃料    
        天然氣在液化之前除去了酸性氣體、重烴、水、汞等有害成分，它除了用作發電廠、工廠、家庭用戶的燃料外，其中甲烷還可用來制造肥料、甲醇溶劑及合成醋酸等化工產品，而乙烷和丙烷可以通過裂解來生產乙烯及丙烯等塑料原料。所以，LNG是一種很好的化工原料和民用燃料。
文章來源：知乎   作者：LNG液化天然