淺析液化天然氣技術及其應用研究

羅斐 郭海新 程松民 曾璠雄 邵新新 黃磊 李立

摘要：在我國液化天然氣技術應用過程中，使用LNG裝置，主要是根據國內氣源的主要特點同時綜合考慮國外先進的液化工藝技術，開發新型的液化工藝技術。采用乙烯和丙烷進行復疊式預冷，然后使用節流式制冷工藝，各個環節具有相對獨立性與靈活性，并且有較高可靠性。但是在使用過程中液化工藝比較復雜，設備投資力度相對較高，一般適合在大型液化天然氣企業中應用。而利用天然氣發動機以及小負荷天然氣發電機組作為壓縮機進行供電，能夠解決邊遠地區電力緊張問題，裝置中還可以增加微波吸收腔。這樣能夠充分利用天然氣自身壓力，提高制冷效果，從而提高天然氣液化技術水平。

關鍵詞：液化天然氣;運輸;儲存

眾所周知，由于天然氣具有熱值高、污染程度小等優勢，多被用來作為火力發電以及城市燃燒的燃料，在極大程度上減小了污染環境的程度，為人們提供了清新自然的生活環境，是目前人們廣泛使用的能源。為了便于運輸和儲存，需要將開采出的天然氣經過化學反應，以清除雜質，并利用冷媒循環式熱交換器將天然氣液化，最后變為液化天然氣。液化天然氣最大的優勢就是能夠方便運輸和儲存，通常情況下，天然氣企業都會將開采出來的天然氣經過一系列的操作將其轉變為液態形式，以此來提高運輸效率以及存儲效率，避免造成不必要的資源浪費和經濟損失，在極大水平上提高了企業的社會效益和經濟效益。在使用液化天然氣時，首先要將液化天然氣轉化為常溫氣體，在此過程中會產生大量的冷能，如果對產生的冷能有效利用，將會大大節省能源的消耗，從而提高社會經濟效益。

1 液化天然氣產品的提取

改革開放初期，與國外發達國家相比，我國在能源開發和創新方面起步較晚，發展緩慢，存在一定的差距和不足，但是隨著改革開放步伐的加快，我國經濟以及科學技術得到了飛快的發展，無論是建設行業還是能源開發都有了實質性發展，大大縮小了與先進國家的差距。液化天然氣作為目前我國重要的清潔能源，受到了人們的熱烈歡迎和喜愛，在全國范圍內迅速被推廣和應用，既保護了環境，又提高了經濟效益。（1）煤制合成氨的化肥企業，其生產過程中會產生一些甲烷，通過膜分離提氫裝置送到鍋爐燃掉，利用率非常低。尾氣中的甲烷是可以通過低溫分離技術提取出液化天然氣產品，通過絕熱低溫罐、液化天然氣罐車向市場提供，增加經濟效益，減少環境污染。甲烷的液化條件相對復雜困難，因此，甲烷的液化想要實現，只有在低溫的環境下進行才可以。甲烷是提氫尾氣在低溫下最先液化的，通過精餾的方法，可以將其分離，進而提取出液化天然氣產品。（2）多聯產煤氣作為生產多種化工產品的原料氣源，是一種高品位的二次能源。它是以煤熱解作為基礎，主要可用的氣體成分有：氫氣、一氧化碳、甲烷、二氧化碳及少量其他氣體。大型的多聯產煤氣用于民用燃氣，可進行甲烷化處理，變換成為替代天然氣，再經液化得到液化天然氣。

2 液化天然氣技術

2.1 液化天然氣的生產

液化天然氣是由天然氣經過低溫液化而形成的，需要對天然氣進行冷凍，將溫度降低到一定程度時，天然氣就會由氣態轉換為液態。液態天然氣的體積相對來說比氣態的天然氣要小很多，溫度也非常低，在運輸和儲存方面具有極大的便利性。

2.2 液化天然氣的運輸

為了便于運輸和儲存，天然氣均會被進行液化變為液化天然氣，這樣就會大大提高天然氣的運輸、儲存效率，節省經濟成本，節約資源，避免產生浪費現象。現階段運輸液化天然氣的常用手段包括水運和陸運兩種方式，比如船舶、火車、汽車等等，并且在運輸的過程中采用的都是槽罐保溫工藝方式，以此滿足長距離的運輸需求。

2.3 液化天然氣的存儲

天然氣的存儲問題一直是困擾著人們的一大難題，但是經過把氣態的天然氣液化之后，這個問題就迎刃而解了，液化天然氣的存儲是非常方便的。在存儲液化天然氣時，需要采用獨特的保溫儲罐，一個正常的儲罐可以儲存大量的液化天然氣，且在不使用液化天然氣時，它的存儲時間可以長達一個月左右，是人們生產生活不可或缺的清潔型能源。

2.4 液化天然氣的氣化

液化天然氣的汽化是通過換熱器實現的，把液化天然氣從液態轉換為氣態，在轉換的過程中需要吸收一定的熱量。就現階段我國工業化手段而言，液化天然氣的氣化主要包括海水氣化、空氣氣化，以及熱水強制氣化等方式。

3 液化天然氣技術的優勢

3.1 安全、環保

與一般的天然氣相比，液化天然氣是清潔型能源，可以完全燃燒，而且具有很大的優勢，可以減少對環境的污染和破壞，降低對人們生命健康的危害率，具有很大的安全性。氣態天然氣的密度比空氣的密度小，一旦泄露，就會迅速擴散，嚴重危害著人們生命健康的安全和周圍設施的穩定，具有極大的危險性。而液化天然氣的溫度非常低，非常容易儲存和運輸，安全性極大，是人們廣泛使用和信賴的能源。

3.2 建設投資有時間和效益的優勢

液化天然氣的密度和體積都是比較小的，具有明顯的優勢，在運輸和儲存方面的優勢尤為顯著。在儲存液化天然氣時，只需要利用溫度較低的槽車就可以，不需要使用大型的儲氣設備，而且同樣適用于遠距離運輸，大大減少了液化天然氣運輸的成本，提高了天然氣企業的經濟效益。液化天然氣只需依靠氣化站就可以確保規定范圍內的平衡供氣。對于天然氣企業和相關部門來說，液化天然氣的建設投資不僅有經濟效益和環境效益的優勢，更重要的是，還有時間的優勢。

3.3 液化天然氣的冷藏優勢

隨著時代的發展和城市化進程的加快，普通的能源已經不適合時代的發展需求，人們更加追求環保、安全的清潔型能源，這種情況下，液化天然氣以其顯著的優勢被迅速應用和普及。液化天然氣的優勢不僅體現在其自身，而且在發生物理反應的過程中也具有優勢供人們加以利用。液化天然氣在氣化的過程中會釋放出大量的冷氣，借助這種釋放出來的冷氣可以進行很多活動，不同的溫度有不同的優勢，比如進行橡膠研磨、建設速凍冷庫、夏季供冷等等。

3.4 在汽車和天然氣設備領域具有很大的發展潛力

隨著我國工業化水平以及信息技術的不斷創新和發展，天然氣行業作為其中的重要組成部分，其發展水平也在不斷提高。越來越多的人們選擇使用天然氣設備，比如天然氣熱水器、空調、冰箱等等。其中效果最為顯著的是天然氣汽車的出現大大地降低了污染氣體的排放，減少了環境污染，給人們的生活提供了清潔、健康的生活環境。

4 結論

隨著社會經濟水平的不斷提高，科學技術不斷完善和發展，市場競爭程度持續增強，我國工業進入了一個更為激烈的競爭環境。液化天然氣的出現，在一定的程度上提高了天然氣企業的經濟效益和環境效益，在我國得到了廣泛的推廣，并迅速被廣大人民群眾認可和應用。在此背景之下，液化天然氣作為清潔型能源會以其巨大的優勢在未來的經濟發展中占據著越來越重要的地位和作用，給人們的生產生活帶來極大的便利和實惠。

參考文獻：

[1] 張毳，張虎林.液化天然氣技術及其應用探析[J].中國高新技術企業，2016（32）：147-148.