液化天然气在城市燃气的应用分析

马超MA Chao；张晨ZHANG Chen

（南京市燃气工程设计院有限公司，南京210018）

0 引言

在高压低温的条件下天然气的体积可缩小并液化，通过将天然气进行液化能够提高输送的效率，保证输送的安全以及可靠性，更好地解决城市能源缺乏的问题。目前，我国非常重视液化天然气技术的研究，并且投入大量资金促进液化天然气技术设施的建设，液化天然气能够在城市燃气中得到极其广泛的运用。由于我国西气东输工程的蓬勃发展，使用液化天然气的区域越来越多。天然气作为世界上最为洁净的能源，可有效减少对环境的污染，满足人们对于能源的需求，因此液化天然气能够在城市燃气中得到极其广泛的运用，但是由于天然气长距离管道输送的工程规模比较大，在建设的过程中投资高，建设周期长，在城市燃气中的应用存在较大的局限。

1 液化天然气在我国的资源以及利用

液化天然气主要是天然气的液态形式，在一定的技术帮助下对天然气液进行压缩，提高天然气输送的效率，让天然气的利用范围得到扩大[1]。

1.1 我国的液化天然气资源

相比国外，我国液化天然气技术的研究时间不长，液化天然气生产厂家数量不多，市场竞争压力不大，但是这些生产厂家都具有较强的实力生产液化天然气，能够保证部分城市对于能源的需求，保证城市的进一步发展。此外，我国液化天然气资源的分布情况具有一定规律，国家会根据地域分布以及能源资源的供给情况，在经济比较发达的东部地区逐渐开展进口液化天然气的接收以及利用工作，该种类型的码头数量比较多，并且发挥着极其重要的作用[2]。

1.2 我国液化天然气的具体应用

我国对于液化天然气技术的研究具有非常显著的成果，液化天然气技术的发展非常快，目前国内将液化天然气作为气源的主要城市大约有三十多个，液化天然气能够在城市燃气中得到极其广泛的应用，液化天然气在我国城市当中的应用范围越来越广阔[3]。

2 液化天然气产品的提取

自从改革开放以来，我国经济发展速度越来越快，对于天然气资源的需求量越来越多，但是与国外的发达国家相比，我国在开发天然气资源方面存在劣势：采用的开发技术比较落后，发展比较缓慢，存在一定的差距以及不足之处。但是随着改革开放的不断发展，科学技术得到了快速的进步以及发展，在建设行业以及能源开发工作中都能够发挥重要的作用，更好地进行天然气开发，满足人们对天然气资源的需求，缩小与先进国家之间的差距。作为我国重要的清洁能源，液化天然气受到了越来越多人们的热烈欢迎以及喜爱，并且得到了快速的推广，应用的范围越来越广阔，通过提取液化天然气产品不仅能够保护生态环境，同时也能够创造更多的经济效益。比如在化肥企业生产过程中，会生产出一定的甲烷等气体。通过膜分离提氢装置送到锅炉进行燃掉方法利用率比较低，由于尾气当中的甲烷可以在低温情况下采用合适的分离技术提取出液化天然气产品。通过绝热低温罐液化、液化天然气罐车，从而向市场提供丰富的液化天然气，提高经济效益，减少对生态环境的污染。甲烷液化的条件相比较而言比较复杂，因此为了能够更好的实现甲烷的液化，需要保持低温，利用精馏的方法能够将甲烷进行分离，提取出液化天然气产品。

3 液化天然气技术

液化天然气产业链主要包括天然气的液化、运输、存储、气化、供气和应用几个环节[4]。液化天然气的产生给人们的日常生活带来极大的便利，作为一种液化形态，使用液化气能够节约时间，让工作效率得到提高。

3.1 液化天然气的运输

为了能够更好地运输液化天然气，保证运输的安全性，在进行天然气运输时一般都会采用汽车槽车，一辆槽车最大的液化天然气水容积为37 立方米。液化天然气的运输能力比较强，在运输的过程当中能够保证安全和稳定性，减少运输过程中造成的液化天然气损失。此外，液化天然气运输成本较高，而且大部分的液化天然气产地来自新疆等地，为减少成本，提高运输的效率，建议采用火车低温集装箱槽罐运输方式，并制定具体标准，便于液化天然气的长距离运输，保障运输安全，可通过汽车以及火车采用液化天然气罐式集装箱的方式运输液化天然气。

3.2 液化天然气的存储以及气化

3.2.1 液化天然气的存储

为保证液化天然气的运输以及存储工作，需要发挥液化天然气储罐的作用。作为气化站中的关键设备，液化天然气储罐具有良好的绝热性以及密封性，可以降低液化天然气的蒸发和泄漏的速度，减少液化天然气的损失，提高液化天然气的使用效率。液化天然气储罐性能参数具有多种类型，性能参数主要有真空率、静态、蒸发率等，由于液化天然气储罐为低温容器，在生产液化天然气储罐时，为了保证安全性，必须要严格的控制储罐的生产要求，满足国家以及行业做规定的相关技术要求。为了能够更好地储存液化天然气，需要对储罐进行管理，关注储罐的真空性，但是尽管储罐具有良好的真空性，随着时间的推移，真空度也会不断地削减，此外，储罐的密度也会影响储罐的真空寿命比及储罐真空度的变化速度。

3.2.2 液化天然气的气化

液化天然气化主要是一个吸热的过程，由于受到不同的海水、控温、水浴等气化方式的影响，会对身体带来极大的威胁，因此为了能够更好的进行液化天然气的气化，可以在液化天然气气化站采用空温式或水浴式的方法进行气化，气化时，为了能够让空气流通，需要开控温式转热器，通过利用自然空间中的气息进行换热，不需要附加其他的能源。气化能力与换热器具有极其密切的关系，水浴式换热器是控温式换热器的重要补充。由于气温温度比较高，无法保证换热器能够在自然温度下得到充分的使用。当液化天然气的气化存在一定问题时，便需要重视与液化天然气化站设备以及管道施工等相关部门进行沟通和交流，及时派遣专业的工作人员对液化天然气相关的设备进行检修。

3.2.3 液化天然气的预冷以及进液

液化天然气气化站设备、管道施工完成后，可根据超低温以及液化天然气自身特殊的要求在正式生产和使用之前通过中间介质对天然气进行低温预冷，当低温预冷检验的结果经过调试之后能够满足相关规定便可以接收液化天然气。预冷检验的过程也是对设备工程检验的过程，在该过程当中，一般将液氮作为预冷介质。此外，在进行预冷及进液过程中，需要结合实际情况，严格地安排以及控制温度、压力以及进液的速度，避免出现局部急冷、超压等问题，避免液体激烈气化膨胀，保证生产的安全性。

4 液化天然气的优势

与常规天然气相比，通过使用液化天然气能够发挥极其明显的优势，不仅能满足城市对于能源的需求，还能减少成本，提高运输的效率，为投资建设方提供更多的经济收益。下面具体阐述液化天然气的优势，如图1 所示。

图1 液化天然气的优势

4.1 气源价格

液化天然气价格较高，费用组成主要包括出厂价、运输费用以及气化费用和管道费用等。气源价格受到地区的影响存在较大的差异，距离越远的地区，气源的价格越高，但是随着液化天然气工厂基础设施不断完善，液化天然气气源增加，运输的距离也相应的缩短，人们能够灵活地使用多种运输方式，液化天然气价格优势将变得更加的明显。

4.2 建设投资小

与长输管线相比，气化站投资受到外界因素的影响比较小，气化站建设工作较为灵活。液化天然气气化站的主要设备主要包括真空粉末低温储罐和空温式气化器等，气化站建设的速度比较快，并且随着工业设计的不断优化，建设的成本逐渐降低。

4.3 安全环保的性能

与空气相比，气态天然气的密度比较轻，天然气泄露后，容易扩散，而液化石油密度比较大，泄露后不易扩散，能够减少对环境的破坏，更好地保障人们的生命安全。此外，由于液化天然气存储温度低，与气态天然气相比更加安全，不易发生燃烧爆炸事故。在气化站内，液化天然气储罐通过利用自立降压、压力报警，手动放空和安全阀气跳三层保护措施，能够更好保证液化天然气使用的安全性，同时，在储罐进出口设置紧急切断装置，能够保证站内的安全。在人们生活中随处可见电器，在电气运行时会消耗大量的天然气资源，因此人们对天然气的需求逐年增加，为了能够方便人们的工作及生活，可以采取有效措施，提高液化天然气的产量，充分发挥液化天然气在生活中的作用，促进社会经济的进一步发展，满足人们日益增长的天然气需求。

5 结束语

随着社会经济的不断发展，我国对于天然气资源的需求逐年上升，但是由于天然气的价格比较低，能够吸引越来越多的人群进行购买，同时为了能够满足人们日益增长的天然气需求，可加大液化天然气的投资力度，促进液化天然气基础设施的建设，对此液化天然气的建设需要不断扩大规模，更好地保护生态环境。