液化天然氣的應(yīng)用及設(shè)計(jì)的分析

摘要：由于液化天然氣具有一定的環(huán)保性、運(yùn)輸方便性、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代化工業(yè)和人們的生活中都得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在城市燃?xì)?、發(fā)電和氣化站等領(lǐng)域中都得到了普遍的應(yīng)用。為了確保液化天然氣的應(yīng)用具有一定的安全性，還需要對(duì)液化天然氣的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、安全等方面采取相關(guān)的設(shè)計(jì)措施，以此來促進(jìn)液化氣產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：液化天然氣;應(yīng)用;設(shè)計(jì)

隨著我國社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到顯著提高，對(duì)于能源的需求也在逐漸的增加，天然氣是一種具有環(huán)保性的高效能源，尤其是液化天然氣作為天然氣的一種方式，在城市燃?xì)?、發(fā)電、氣化站等方面都得到了普遍的應(yīng)用。隨著液化天然氣在現(xiàn)代化工業(yè)和人們生活中應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，人們對(duì)于液化天然氣的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和安全性的重視度也隨之增加，因此，這就要求在應(yīng)用液化天然氣的同時(shí)，要對(duì)液化天然氣的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和安全性具有一系列的設(shè)計(jì)，確保液化天然氣應(yīng)用的安全性。

一、液化天然氣綜述

（一）液化天然氣的概述

3500km之后，那么運(yùn)用船舶進(jìn)行運(yùn)輸具有明顯的優(yōu)勢(shì)效果，使運(yùn)輸成本得到有效的降低。通常情況下，對(duì)液化天然氣的運(yùn)輸所采取的方法是運(yùn)用槽罐的保溫工藝而進(jìn)行的，對(duì)于在汽車和鐵路的運(yùn)輸中，使用液化天然氣的低溫集裝箱具有一定的便利性。

（三）液化天然氣的儲(chǔ)存設(shè)計(jì)

圖3：液化天然氣的儲(chǔ)存設(shè)計(jì)

為了能夠更好的對(duì)液化天然氣進(jìn)行儲(chǔ)存，這就要求將液化天然氣儲(chǔ)存的時(shí)候要根據(jù)不同的運(yùn)輸方式對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存，確保液化天然氣的儲(chǔ)存安全性。通常情況下，液化天然氣會(huì)注入儲(chǔ)罐中進(jìn)行儲(chǔ)存，以此來便于運(yùn)輸，但是當(dāng)液化天然氣剛注入到儲(chǔ)罐中的時(shí)候，會(huì)因?yàn)槊芏鹊牟煌霈F(xiàn)暫時(shí)的分層情況，而液化天然氣在層與層之間的混合過程中會(huì)因?yàn)檎舭l(fā)、閃蒸等情況而出現(xiàn)翻滾的情況。這就要求在對(duì)液化天然氣儲(chǔ)存的實(shí)際過程中，因此將灌入至出儲(chǔ)罐內(nèi)的所有液化天然氣進(jìn)行充分的攪合，避免液化天然氣出現(xiàn)分層的現(xiàn)象。另外，還需要對(duì)灌入到儲(chǔ)罐中的液化天然氣的成分以及密度可能發(fā)生的變化進(jìn)行嚴(yán)格的控制，加設(shè)增壓器、空預(yù)氣化器、水浴氣化器等一系列系統(tǒng)，以此來避免液化天然氣因?yàn)檎舭l(fā)、翻滾而出現(xiàn)儲(chǔ)罐超壓的現(xiàn)象，如圖3所示，為液化天然氣的儲(chǔ)存設(shè)計(jì)。

總結(jié)：

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展步伐也在不斷的加快，由于液化天然氣具有一定的環(huán)保性和發(fā)展性，因此在城市燃?xì)狻l(fā)電、氣化站等領(lǐng)域都得到了普遍的應(yīng)用，對(duì)人們的生活和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)起到非常重要的作用。與此同時(shí)，在廣泛應(yīng)用液化天然氣的時(shí)候，還需要對(duì)液化天然氣的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和安全等進(jìn)行一系列的安全設(shè)計(jì)，確保應(yīng)用液化天然氣的同時(shí)也擁有相應(yīng)的安全性，從而更好的促進(jìn)城市化進(jìn)程的發(fā)展以及社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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液化天然氣指的是將天然氣從油氣田開采出來之后，經(jīng)過一系列的預(yù)處理、脫水等流程之后，把天然氣中存在的一些二氧化碳、硫化物、水等雜質(zhì)進(jìn)行脫除，并且利用冷卻降溫的方法進(jìn)行液化之后的一種透明無色的液體。由于液化天然氣在進(jìn)行與處理的時(shí)候已經(jīng)將天然氣中的雜質(zhì)以及具有污染性的氣體含量進(jìn)行了脫除，其的組成成分主要是甲烷，并且經(jīng)過液化之后的體積相對(duì)原有體積也縮小了至少600倍以上，方便對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸，因此液化天然氣在應(yīng)用的時(shí)候?qū)Νh(huán)境保護(hù)具有一定的有效作用，能夠促進(jìn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。

表1：液化天然氣的主要成分（Wt%）

（二）液化天然氣的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

1.具有較高的環(huán)保性和安全性。由于將天然氣進(jìn)行液化的時(shí)候會(huì)將一些二氧化碳、重?zé)N類等雜質(zhì)進(jìn)行去除，與普遍的天然氣相比具有更加明顯的純凈性，能夠進(jìn)行充分的燃燒，是最具純凈和清潔的能源。同時(shí)，由于液化天然氣的燃點(diǎn)比起汽油燃點(diǎn)要高出230。C，密度比空氣密度小很多，即使不小心泄露也比較容易得到擴(kuò)散，不易引起爆炸，具有一定的安全性。

2.具有較高的存儲(chǔ)效率和經(jīng)濟(jì)性。由于液化天然氣的密度比和體積相對(duì)來說都比較小，因此在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，只需要通過運(yùn)用槽罐低溫車就可以把大量的液化天然氣進(jìn)行運(yùn)輸?shù)剿璧牡胤?，這樣一來使供氣的時(shí)間得到有效的縮短。另外，再加上液化天然氣具有較強(qiáng)的儲(chǔ)存能力，不需要建設(shè)大型的儲(chǔ)存設(shè)備，就能夠滿足液化天然氣的供應(yīng)，從而降低了投資成本，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。

二、液化天然氣的應(yīng)用分析

（一）液化天然氣冷能的應(yīng)用

液化天然氣由于是經(jīng)過了液化冷卻之后而儲(chǔ)存的一種能源，當(dāng)液化天然氣從液態(tài)形成氣態(tài)的時(shí)候，其所藏著的冷能就得到全部的釋放，將這些冷能進(jìn)行充分回收和利用具有重要的作用。一般來說，液化天然氣冷能主要應(yīng)用于液化天然氣船、空氣的冷藏、分離、倉庫的冷凍等，除了能夠?qū)σ夯烊粴獯M(jìn)行預(yù)冷之外，還能夠?qū)λ闹艿氖称愤M(jìn)行冷加工，從而降低了對(duì)水的污染。由于應(yīng)用液化天然氣冷能，還能夠使制冷設(shè)備所承受的負(fù)荷得到大幅度的降低，從而降低了電能的消耗量。

（二）液化天然氣應(yīng)用于城市燃?xì)?/p>

液化天然氣作為一種具有環(huán)保性的能源，在城市的基本負(fù)荷、汽車業(yè)、調(diào)峰等領(lǐng)域都得到了普遍的應(yīng)用，如圖1所示，為液化天然氣應(yīng)用于城市燃?xì)獾墓?yīng)流程圖。隨著我國液化天然氣產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，液化天然氣能夠?qū)Τ鞘兄械娜細(xì)庀到y(tǒng)產(chǎn)生一定的調(diào)峰作用，從而確保了城市燃?xì)夤獾姆€(wěn)定性和安全性。尤其將液化天然氣的調(diào)峰裝置應(yīng)用在城市的燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中，對(duì)于工業(yè)、民用的燃?xì)夤?yīng)產(chǎn)生的波動(dòng)性起到了有效的調(diào)峰作用。另外，由于液化天然氣對(duì)環(huán)境保護(hù)具有一定的作用，因此相比其他燃料來說，更適合應(yīng)用在汽車燃料中?，F(xiàn)在，將天然氣作為汽車燃料一般采取壓縮天然氣的方式進(jìn)行儲(chǔ)存，但是由于液化天然氣的體積相對(duì)來說比較小，比壓縮天然氣更加適合作為汽車燃料。再加上液化天然氣具有較強(qiáng)的冷能，因此應(yīng)用到汽車的冷藏和空調(diào)系統(tǒng)中，具有環(huán)保和節(jié)能的雙重作用。

圖1：液化天然氣應(yīng)用于城市燃?xì)?/p>

（三）液化天然氣應(yīng)用于發(fā)電

將液化天然氣應(yīng)用于燃燒發(fā)電，與利用其余的燃料發(fā)電進(jìn)行比較，液化天然氣經(jīng)過燃燒之后不會(huì)因此而出現(xiàn)爐渣以及灰分等雜質(zhì)，因此也不會(huì)出現(xiàn)對(duì)環(huán)境保護(hù)出現(xiàn)污染的灰渣等。由于應(yīng)用液化天然氣進(jìn)行發(fā)電中采用的燃?xì)廨啓C(jī)自身具有靈活的運(yùn)行和啟動(dòng)停止速度快等優(yōu)點(diǎn)，再加上燃?xì)廨啓C(jī)不斷成熟的發(fā)電技術(shù)，能夠基本上承擔(dān)著所需的負(fù)荷量，從而能夠更加方便的為電網(wǎng)提供電源以及備用電源，使電源的調(diào)峰性得到了更加的靈活性?，F(xiàn)階段，運(yùn)用液化天然氣進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的熱效率已經(jīng)達(dá)到了55%，比起蒸汽輪機(jī)的熱效率提高了17%，從而使發(fā)電燃料資源得到大幅度的節(jié)約。

三、液化天然氣的應(yīng)用設(shè)計(jì)分析

（一）液化天然氣的裝置設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，在我國對(duì)液化天然氣的裝置設(shè)計(jì)主要包括了預(yù)處理、液化和儲(chǔ)存三個(gè)流程。將從氣田開采出來的天然氣灌注到裝置之后，將原料分液罐中的天然氣原料中的液體進(jìn)行去除之后再進(jìn)入到過濾器中，將存在的具有粒徑較大的液固體進(jìn)行過濾。把經(jīng)過過濾后的天然氣進(jìn)入二氧化碳脫除設(shè)備中，將天然氣中的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行去除，之后將脫除二氧化碳的天然氣采取相應(yīng)的脫水措施進(jìn)行脫水，然后經(jīng)過丙烷壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻后再經(jīng)過乙烯或乙烷壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻，在經(jīng)過了節(jié)流降溫之后再經(jīng)過甲烷壓縮機(jī)對(duì)其進(jìn)行冷卻節(jié)流之后灌入到儲(chǔ)罐中進(jìn)行儲(chǔ)存，如圖2所示，為液化天然氣的裝置流程設(shè)計(jì)。

圖2：液化天然氣的裝置流程設(shè)計(jì)

（二）液化天然氣的運(yùn)輸設(shè)計(jì)

目前，對(duì)于液化天然氣的運(yùn)輸主要采用的是公路汽車運(yùn)輸、火車運(yùn)輸和船舶水運(yùn)運(yùn)輸，而對(duì)于公路汽車運(yùn)輸來說，所采取的主要運(yùn)輸設(shè)備就是具有低溫效能的液化天然氣罐車。在公路汽車運(yùn)輸中采取的液化天然氣儲(chǔ)罐主要包括立式以及臥式兩種，所采取的絕熱模式主要分為真空粉末以及堆積兩種，一般來說儲(chǔ)罐的容積分為30m3，100m3，150m3等。從液化天然氣的輸送經(jīng)濟(jì)性來說，若是在陸地上的運(yùn)輸距離為3000km左右的時(shí)候，運(yùn)用管道進(jìn)行輸氣的方式是最具經(jīng)濟(jì)性的，而若是輸氣的距離超過了