浅析液化天然气技术及其应用研究

罗斐 郭海新 程松民 曾璠雄 邵新新 黄磊 李立

摘要：在我国液化天然气技术应用过程中，使用LNG装置，主要是根据国内气源的主要特点同时综合考虑国外先进的液化工艺技术，开发新型的液化工艺技术。采用乙烯和丙烷进行复叠式预冷，然后使用节流式制冷工艺，各个环节具有相对独立性与灵活性，并且有较高可靠性。但是在使用过程中液化工艺比较复杂，设备投资力度相对较高，一般适合在大型液化天然气企业中应用。而利用天然气发动机以及小负荷天然气发电机组作为压缩机进行供电，能够解决边远地区电力紧张问题，装置中还可以增加微波吸收腔。这样能够充分利用天然气自身压力，提高制冷效果，从而提高天然气液化技术水平。

关键词：液化天然气;运输;储存

众所周知，由于天然气具有热值高、污染程度小等优势，多被用来作为火力发电以及城市燃烧的燃料，在极大程度上减小了污染环境的程度，为人们提供了清新自然的生活环境，是目前人们广泛使用的能源。为了便于运输和储存，需要将开采出的天然气经过化学反应，以清除杂质，并利用冷媒循环式热交换器将天然气液化，最后变为液化天然气。液化天然气最大的优势就是能够方便运输和储存，通常情况下，天然气企业都会将开采出来的天然气经过一系列的操作将其转变为液态形式，以此来提高运输效率以及存储效率，避免造成不必要的资源浪费和经济损失，在极大水平上提高了企业的社会效益和经济效益。在使用液化天然气时，首先要将液化天然气转化为常温气体，在此过程中会产生大量的冷能，如果对产生的冷能有效利用，将会大大节省能源的消耗，从而提高社会经济效益。

1 液化天然气产品的提取

改革开放初期，与国外发达国家相比，我国在能源开发和创新方面起步较晚，发展缓慢，存在一定的差距和不足，但是随着改革开放步伐的加快，我国经济以及科学技术得到了飞快的发展，无论是建设行业还是能源开发都有了实质性发展，大大缩小了与先进国家的差距。液化天然气作为目前我国重要的清洁能源，受到了人们的热烈欢迎和喜爱，在全国范围内迅速被推广和应用，既保护了环境，又提高了经济效益。（1）煤制合成氨的化肥企业，其生产过程中会产生一些甲烷，通过膜分离提氢装置送到锅炉燃掉，利用率非常低。尾气中的甲烷是可以通过低温分离技术提取出液化天然气产品，通过绝热低温罐、液化天然气罐车向市场提供，增加经济效益，减少环境污染。甲烷的液化条件相对复杂困难，因此，甲烷的液化想要实现，只有在低温的环境下进行才可以。甲烷是提氢尾气在低温下最先液化的，通过精馏的方法，可以将其分离，进而提取出液化天然气产品。（2）多联产煤气作为生产多种化工产品的原料气源，是一种高品位的二次能源。它是以煤热解作为基础，主要可用的气体成分有：氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳及少量其他气体。大型的多联产煤气用于民用燃气，可进行甲烷化处理，变换成为替代天然气，再经液化得到液化天然气。

2 液化天然气技术

2.1 液化天然气的生产

液化天然气是由天然气经过低温液化而形成的，需要對天然气进行冷冻，将温度降低到一定程度时，天然气就会由气态转换为液态。液态天然气的体积相对来说比气态的天然气要小很多，温度也非常低，在运输和储存方面具有极大的便利性。

2.2 液化天然气的运输

为了便于运输和储存，天然气均会被进行液化变为液化天然气，这样就会大大提高天然气的运输、储存效率，节省经济成本，节约资源，避免产生浪费现象。现阶段运输液化天然气的常用手段包括水运和陆运两种方式，比如船舶、火车、汽车等等，并且在运输的过程中采用的都是槽罐保温工艺方式，以此满足长距离的运输需求。

2.3 液化天然气的存储

天然气的存储问题一直是困扰着人们的一大难题，但是经过把气态的天然气液化之后，这个问题就迎刃而解了，液化天然气的存储是非常方便的。在存储液化天然气时，需要采用独特的保温储罐，一个正常的储罐可以储存大量的液化天然气，且在不使用液化天然气时，它的存储时间可以长达一个月左右，是人们生产生活不可或缺的清洁型能源。

2.4 液化天然气的气化

液化天然气的汽化是通过换热器实现的，把液化天然气从液态转换为气态，在转换的过程中需要吸收一定的热量。就现阶段我国工业化手段而言，液化天然气的气化主要包括海水气化、空气气化，以及热水强制气化等方式。

3 液化天然气技术的优势

3.1 安全、环保

与一般的天然气相比，液化天然气是清洁型能源，可以完全燃烧，而且具有很大的优势，可以减少对环境的污染和破坏，降低对人们生命健康的危害率，具有很大的安全性。气态天然气的密度比空气的密度小，一旦泄露，就会迅速扩散，严重危害着人们生命健康的安全和周围设施的稳定，具有极大的危险性。而液化天然气的温度非常低，非常容易储存和运输，安全性极大，是人们广泛使用和信赖的能源。

3.2 建设投资有时间和效益的优势

液化天然气的密度和体积都是比较小的，具有明显的优势，在运输和储存方面的优势尤为显著。在储存液化天然气时，只需要利用温度较低的槽车就可以，不需要使用大型的储气设备，而且同样适用于远距离运输，大大减少了液化天然气运输的成本，提高了天然气企业的经济效益。液化天然气只需依靠气化站就可以确保规定范围内的平衡供气。对于天然气企业和相关部门来说，液化天然气的建设投资不仅有经济效益和环境效益的优势，更重要的是，还有时间的优势。

3.3 液化天然气的冷藏优势

随着时代的发展和城市化进程的加快，普通的能源已经不适合时代的发展需求，人们更加追求环保、安全的清洁型能源，这种情况下，液化天然气以其显著的优势被迅速应用和普及。液化天然气的优势不仅体现在其自身，而且在发生物理反应的过程中也具有优势供人们加以利用。液化天然气在气化的过程中会释放出大量的冷气，借助这种释放出来的冷气可以进行很多活动，不同的温度有不同的优势，比如进行橡胶研磨、建设速冻冷库、夏季供冷等等。

3.4 在汽车和天然气设备领域具有很大的发展潜力

随着我国工业化水平以及信息技术的不断创新和发展，天然气行业作为其中的重要组成部分，其发展水平也在不断提高。越来越多的人们选择使用天然气设备，比如天然气热水器、空调、冰箱等等。其中效果最为显著的是天然气汽车的出现大大地降低了污染气体的排放，减少了环境污染，给人们的生活提供了清洁、健康的生活环境。

4 结论

随着社会经济水平的不断提高，科学技术不断完善和发展，市场竞争程度持续增强，我国工业进入了一个更为激烈的竞争环境。液化天然气的出现，在一定的程度上提高了天然气企业的经济效益和环境效益，在我国得到了广泛的推广，并迅速被广大人民群众认可和应用。在此背景之下，液化天然气作为清洁型能源会以其巨大的优势在未来的经济发展中占据着越来越重要的地位和作用，给人们的生产生活带来极大的便利和实惠。

参考文献：

[1] 张毳，张虎林.液化天然气技术及其应用探析[J].中国高新技术企业，2016（32）：147-148.