液化天然氣在城市燃氣的應用分析

馬超MA Chao；張晨ZHANG Chen

（南京市燃氣工程設計院有限公司，南京210018）

0 引言

在高壓低溫的條件下天然氣的體積可縮小并液化，通過將天然氣進行液化能夠提高輸送的效率，保證輸送的安全以及可靠性，更好地解決城市能源缺乏的問題。目前，我國非常重視液化天然氣技術的研究，并且投入大量資金促進液化天然氣技術設施的建設，液化天然氣能夠在城市燃氣中得到極其廣泛的運用。由于我國西氣東輸工程的蓬勃發展，使用液化天然氣的區域越來越多。天然氣作為世界上最為潔凈的能源，可有效減少對環境的污染，滿足人們對于能源的需求，因此液化天然氣能夠在城市燃氣中得到極其廣泛的運用，但是由于天然氣長距離管道輸送的工程規模比較大，在建設的過程中投資高，建設周期長，在城市燃氣中的應用存在較大的局限。

1 液化天然氣在我國的資源以及利用

液化天然氣主要是天然氣的液態形式，在一定的技術幫助下對天然氣液進行壓縮，提高天然氣輸送的效率，讓天然氣的利用范圍得到擴大[1]。

1.1 我國的液化天然氣資源

相比國外，我國液化天然氣技術的研究時間不長，液化天然氣生產廠家數量不多，市場競爭壓力不大，但是這些生產廠家都具有較強的實力生產液化天然氣，能夠保證部分城市對于能源的需求，保證城市的進一步發展。此外，我國液化天然氣資源的分布情況具有一定規律，國家會根據地域分布以及能源資源的供給情況，在經濟比較發達的東部地區逐漸開展進口液化天然氣的接收以及利用工作，該種類型的碼頭數量比較多，并且發揮著極其重要的作用[2]。

1.2 我國液化天然氣的具體應用

我國對于液化天然氣技術的研究具有非常顯著的成果，液化天然氣技術的發展非常快，目前國內將液化天然氣作為氣源的主要城市大約有三十多個，液化天然氣能夠在城市燃氣中得到極其廣泛的應用，液化天然氣在我國城市當中的應用范圍越來越廣闊[3]。

2 液化天然氣產品的提取

自從改革開放以來，我國經濟發展速度越來越快，對于天然氣資源的需求量越來越多，但是與國外的發達國家相比，我國在開發天然氣資源方面存在劣勢：采用的開發技術比較落后，發展比較緩慢，存在一定的差距以及不足之處。但是隨著改革開放的不斷發展，科學技術得到了快速的進步以及發展，在建設行業以及能源開發工作中都能夠發揮重要的作用，更好地進行天然氣開發，滿足人們對天然氣資源的需求，縮小與先進國家之間的差距。作為我國重要的清潔能源，液化天然氣受到了越來越多人們的熱烈歡迎以及喜愛，并且得到了快速的推廣，應用的范圍越來越廣闊，通過提取液化天然氣產品不僅能夠保護生態環境，同時也能夠創造更多的經濟效益。比如在化肥企業生產過程中，會生產出一定的甲烷等氣體。通過膜分離提氫裝置送到鍋爐進行燃掉方法利用率比較低，由于尾氣當中的甲烷可以在低溫情況下采用合適的分離技術提取出液化天然氣產品。通過絕熱低溫罐液化、液化天然氣罐車，從而向市場提供豐富的液化天然氣，提高經濟效益，減少對生態環境的污染。甲烷液化的條件相比較而言比較復雜，因此為了能夠更好的實現甲烷的液化，需要保持低溫，利用精餾的方法能夠將甲烷進行分離，提取出液化天然氣產品。

3 液化天然氣技術

液化天然氣產業鏈主要包括天然氣的液化、運輸、存儲、氣化、供氣和應用幾個環節[4]。液化天然氣的產生給人們的日常生活帶來極大的便利，作為一種液化形態，使用液化氣能夠節約時間，讓工作效率得到提高。

3.1 液化天然氣的運輸

為了能夠更好地運輸液化天然氣，保證運輸的安全性，在進行天然氣運輸時一般都會采用汽車槽車，一輛槽車最大的液化天然氣水容積為37 立方米。液化天然氣的運輸能力比較強，在運輸的過程當中能夠保證安全和穩定性，減少運輸過程中造成的液化天然氣損失。此外，液化天然氣運輸成本較高，而且大部分的液化天然氣產地來自新疆等地，為減少成本，提高運輸的效率，建議采用火車低溫集裝箱槽罐運輸方式，并制定具體標準，便于液化天然氣的長距離運輸，保障運輸安全，可通過汽車以及火車采用液化天然氣罐式集裝箱的方式運輸液化天然氣。

3.2 液化天然氣的存儲以及氣化

3.2.1 液化天然氣的存儲

為保證液化天然氣的運輸以及存儲工作，需要發揮液化天然氣儲罐的作用。作為氣化站中的關鍵設備，液化天然氣儲罐具有良好的絕熱性以及密封性，可以降低液化天然氣的蒸發和泄漏的速度，減少液化天然氣的損失，提高液化天然氣的使用效率。液化天然氣儲罐性能參數具有多種類型，性能參數主要有真空率、靜態、蒸發率等，由于液化天然氣儲罐為低溫容器，在生產液化天然氣儲罐時，為了保證安全性，必須要嚴格的控制儲罐的生產要求，滿足國家以及行業做規定的相關技術要求。為了能夠更好地儲存液化天然氣，需要對儲罐進行管理，關注儲罐的真空性，但是盡管儲罐具有良好的真空性，隨著時間的推移，真空度也會不斷地削減，此外，儲罐的密度也會影響儲罐的真空壽命比及儲罐真空度的變化速度。

3.2.2 液化天然氣的氣化

液化天然氣化主要是一個吸熱的過程，由于受到不同的海水、控溫、水浴等氣化方式的影響，會對身體帶來極大的威脅，因此為了能夠更好的進行液化天然氣的氣化，可以在液化天然氣氣化站采用空溫式或水浴式的方法進行氣化，氣化時，為了能夠讓空氣流通，需要開控溫式轉熱器，通過利用自然空間中的氣息進行換熱，不需要附加其他的能源。氣化能力與換熱器具有極其密切的關系，水浴式換熱器是控溫式換熱器的重要補充。由于氣溫溫度比較高，無法保證換熱器能夠在自然溫度下得到充分的使用。當液化天然氣的氣化存在一定問題時，便需要重視與液化天然氣化站設備以及管道施工等相關部門進行溝通和交流，及時派遣專業的工作人員對液化天然氣相關的設備進行檢修。

3.2.3 液化天然氣的預冷以及進液

液化天然氣氣化站設備、管道施工完成后，可根據超低溫以及液化天然氣自身特殊的要求在正式生產和使用之前通過中間介質對天然氣進行低溫預冷，當低溫預冷檢驗的結果經過調試之后能夠滿足相關規定便可以接收液化天然氣。預冷檢驗的過程也是對設備工程檢驗的過程，在該過程當中，一般將液氮作為預冷介質。此外，在進行預冷及進液過程中，需要結合實際情況，嚴格地安排以及控制溫度、壓力以及進液的速度，避免出現局部急冷、超壓等問題，避免液體激烈氣化膨脹，保證生產的安全性。

4 液化天然氣的優勢

與常規天然氣相比，通過使用液化天然氣能夠發揮極其明顯的優勢，不僅能滿足城市對于能源的需求，還能減少成本，提高運輸的效率，為投資建設方提供更多的經濟收益。下面具體闡述液化天然氣的優勢，如圖1 所示。

圖1 液化天然氣的優勢

4.1 氣源價格

液化天然氣價格較高，費用組成主要包括出廠價、運輸費用以及氣化費用和管道費用等。氣源價格受到地區的影響存在較大的差異，距離越遠的地區，氣源的價格越高，但是隨著液化天然氣工廠基礎設施不斷完善，液化天然氣氣源增加，運輸的距離也相應的縮短，人們能夠靈活地使用多種運輸方式，液化天然氣價格優勢將變得更加的明顯。

4.2 建設投資小

與長輸管線相比，氣化站投資受到外界因素的影響比較小，氣化站建設工作較為靈活。液化天然氣氣化站的主要設備主要包括真空粉末低溫儲罐和空溫式氣化器等，氣化站建設的速度比較快，并且隨著工業設計的不斷優化，建設的成本逐漸降低。

4.3 安全環保的性能

與空氣相比，氣態天然氣的密度比較輕，天然氣泄露后，容易擴散，而液化石油密度比較大，泄露后不易擴散，能夠減少對環境的破壞，更好地保障人們的生命安全。此外，由于液化天然氣存儲溫度低，與氣態天然氣相比更加安全，不易發生燃燒爆炸事故。在氣化站內，液化天然氣儲罐通過利用自立降壓、壓力報警，手動放空和安全閥氣跳三層保護措施，能夠更好保證液化天然氣使用的安全性，同時，在儲罐進出口設置緊急切斷裝置，能夠保證站內的安全。在人們生活中隨處可見電器，在電氣運行時會消耗大量的天然氣資源，因此人們對天然氣的需求逐年增加，為了能夠方便人們的工作及生活，可以采取有效措施，提高液化天然氣的產量，充分發揮液化天然氣在生活中的作用，促進社會經濟的進一步發展，滿足人們日益增長的天然氣需求。

5 結束語

隨著社會經濟的不斷發展，我國對于天然氣資源的需求逐年上升，但是由于天然氣的價格比較低，能夠吸引越來越多的人群進行購買，同時為了能夠滿足人們日益增長的天然氣需求，可加大液化天然氣的投資力度，促進液化天然氣基礎設施的建設，對此液化天然氣的建設需要不斷擴大規模，更好地保護生態環境。