LNG参考重点概要.doc

LNG参考重点 题型： 简答题 （约12个） 画图题 （约6个） 二大班 简答部分： LNG的特性有哪些？有哪些杂质？ 1经济高效 ① LNG储存成本仅为气态天然气的1/7～1/6，与输气管道比较输送相同体积的天然气，LNG输送管的直径要小得多； ②LNG泵站的费用、能耗要低于压缩机站的费用； ③LNG气化潜热高，所携带的冷量可以部分回收利用。 2.清洁环保 LNG作为汽车燃料，比汽油、柴油的综合排放量小85%左右，其中CO排放减少97%，CO2减少90%，HC减少70～80%，NOx减少30～40%，微粒排放减少40%，噪音减少40%，而且无铅、苯等致癌物质。 LNG的安全特性 燃烧特性 燃烧范围：5%-15%，即体积分数低于5%和高于15%都不会燃烧； 自燃温度：可燃气体与空气混合物，在没有火源的情况下，达到某一温度后，能够自动点燃着火的最低温度称为自燃温度。甲烷性质比较稳定，在大气压力条件下，纯甲烷的平均自燃温度为650°C。以甲烷为主要成分的天然气自燃温度较高，LNG的自燃温度随着组份的变化而变化。 燃烧速度：是火焰在空气-燃气的混合物中的传递速度。天然气的燃烧速度较低，其最高燃烧速度只有0.3m/s。 低温特性 隔热保冷：LNG系统的保冷隔热材料应满足导热系数低，密度低，吸湿率和吸水率小，抗冻性强，并在低温下不开裂，耐火性好，无气味，不易霉烂，对人体无害，机械强度高，经久耐用，价格低廉，方便施工等 蒸发特性：LNG作为沸腾液体储存在绝热储罐中，外界任何传入的热量都会引起一定量液体蒸发成气体，这就是蒸发气BOG(Boil Off Gas)。标准状况下蒸发气密度是空气60%。当LNG压力降到沸点压力以下时，将有一定量的液体蒸发成为气体，同时液体温度也随之降低到其在该压力下的沸点，这就是LNG闪蒸。由于压力/温度变化引起的LNG蒸发产生的蒸发气处理是液化天然气储存运输中经常遇到的问题。 泄露特性：LNG泄漏到地面，起初迅速蒸发，当热量平衡后便降到某一固定的蒸发速度。当LNG泄漏到水中会产生强烈的对流传热，在一定的面积内蒸发速度保持不变，随着LNG流动泄漏面积逐渐增大，直到气体蒸发量等于漏出液体所能产生的气体量为止。泄漏的LNG以喷射形式进入大气，同时进行膨胀和蒸发，与空气进行剧烈的混合。 储存特性： 分层：LNG是多组分混合物，因温度和组分的变化引起密度变化，液体密度的差异使储罐内的LNG发生分层。 翻滚：若LNG已经分层，上层液体吸收的热量一部分消耗于液体表面蒸发所需的潜能，其余热量使上层液体温度升高。随着蒸发的持续，上层液体密度增大，下层液体密度减小，当上下两层液体密度接近相等时，分界面消失，液层迅速混合并伴有大量液体蒸发，此时蒸发率远高于正常蒸发率，出现翻滚。 快速相态转变（RPT）：两种温差极大的液体接触，若热液体温度比冷液体温度沸点温度高1.1倍，则冷液体温度上升极快，表层温度超过自发成核温度（当液体中出现气泡），此过程冷液体能在极短时间内通过复杂的链式反应机理以爆炸速度产生大量蒸气，这就是LNG或液氮与水接触时出现的RPT现象的原因 生理影响 LNG蒸气是无毒的，但如果吸进纯LNG蒸气，会迅速失去知觉，几分钟后死亡；人员暴露在体积分数为9%的甲烷含量的环境中没有什么不良反应，如果吸入过量天然气会引起缺氧窒息，当天然气的体积分数达到50%以上，会对人体产生永久性伤害。 LNG能量密度大 运输方便 LNG安全性能好 杂质 含量极限 依据 H2O 0.1mg/l (ppm) A CO2 50~100mg/l B H2S 3.5mg/Nm3 C COS 0.1mg/l C 总含S量 10~50mg/Nm3 C Hg 0.01μg/Nm3 A 芳香烃族 为什么要脱除天然气中的水分？ 天然气中有游离水的存在时，在降温过程中会形成水合物，腐蚀或堵塞设备管道。 天然气脱水的方法主要有以下三种： ?——露点控制 （2）深冷前的预冷 ?溶剂吸收法脱水：采用二甘醇和三甘醇作为天然气脱水的吸收剂。 ?固体吸附法：采用4A型分子筛进行天然气脱水 天然气节流降压中熵、焓是如何变化的？ 流体节流时，由于压力的变化所引起的温度变化，称为节流效应连续流动的高压流体，在绝热且不对外做功的情况下通过节流阀急剧膨胀到低压的过程。 节流的最终结果是等焓的 实际节流过程是不可逆过程，过程进行时，熵随之增加。 气体做外功的等熵膨胀过程 该过程的特点是气体膨胀对外做功其熵值不变。 透平膨胀机 做外功 产生冷量 等熵膨胀效应：气体进行等熵膨胀时，由于压力的变化引起的温度变化。 制取冷量的方法: 气体