天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。在標準狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態存在，戊烷以上為液體。

      液化天然氣（Liquefied Natural Gas,簡稱LNG）技術主要包括天然氣預處理、液化、儲存、運輸、利用五個系統。一般生產工藝過程是：天然氣經過凈化處理（脫水、脫重烴、脫二氧化碳氣體）后，采用節流、膨脹或制冷劑循環制冷工藝，使甲烷變成液體。液化后的天然氣具有如下特點:

（1）液化天然氣的體積約為同量氣態天然氣體積的1/600，大大方便儲存和運輸。

      液化天然氣比水輕，其重量僅為同體積水的45%。便于進行經濟可靠的運輸。 LNG用于城市干線供氣和支線管網，可節省大量的工程投資，而且經濟，供氣范圍廣。

（2）LNG儲存效率高、占地少、投資省。

      例如，一座100m3的低溫儲罐所裝LNG量(罐內壓力為0.1MPa，溫度為－162℃),相當于6座體積為1000m3的天然氣球罐（內壓為1MPa，溫度為常溫）所裝天然氣量。但后者的投資要比前者高8倍。

（3）有利于城市負荷的調節，生產過程釋放出的冷量可以利用。

      LNG氣化時的冷量，用作冷藏、冷凍、溫差發電等。因此，有的調峰裝置就和冷凍廠進行聯合建設。按目前LNG生產的工藝技術水平，可將天然氣液化生產所消耗能量的50%加以利用。

（4）LNG用作汽車燃料經濟、安全、環保。

      LNG可用作優質的車用燃料，與燃油汽車相比，具有抗爆性好，燃燒完全、排氣污染少、發動機壽命長、降低運輸成本等優點。LNG與壓縮天然氣和壓縮石油氣汽車相比更加經濟、安全、環保。液化天然氣汽車是以LNG工廠生產的低溫液態天然氣為燃料的新一代天然氣卡車，其突出優點是排放尾氣污染量是其它車型的1/10,節能減排效果尤其明顯。另外LNG能量密度大，氣液體積比為625／1，汽車續駛里程長；建站投資少，占地少，無大型動力設備，運行成本低；加氣站無噪音；LNG可用專用槽車運輸，建站不受天然氣管網制約，因此便于規模化推廣。更重要的一點是可將LNG用泵升壓汽化后轉化為CNG，對CNG汽車加氣，而不需要提供CNG專用壓縮機。

（5）生產、使用比較安全。

      液化天然氣安全性高，其著火溫度為650℃；比汽油高230多度；LNG爆炸極限4.7%～15%，汽油為1%～5%，高出3～4.7倍；LNG密度為470Kg/m3左右，汽油為700Kg/m3左右；不含一氧化碳，不會引起一氧化碳中毒。氣態天然氣密度比空氣輕，如有泄露易于飄散。在泄露處不容易聚集而引起火災或爆炸。燃燒時不會產生一氧化碳等有毒氣體，不會危害人體健康。正因為LNG具有低溫、輕質、易蒸發的特性，可防止被人盜取造成損失。

（6）有利于保護環境，減少污染。屬于國家重點扶持的新興產業。

      天然氣是公認的最清潔的燃料。天然氣燃燒后生成二氧化碳和水，與煤炭和重油比較，燃燒天然氣產生的有害物質大幅度減少，如以天然氣代替燃煤，可減少氮氧化物排放量80-90%，一氧化碳排放量可減少52%。而液化天然氣則使天然氣在液化過程中進一步得到凈化，甲烷純度更高，不含二氧化碳、硫化物等。并杜絕二氧化硫的排放和城市酸雨的產生。更有利于保護環境，減少污染。屬于國家重點扶持的新興產業。

二、LNG行業的發展

    天然氣在投入生產和應用初期，就產生了液化天然氣（LNG）和壓縮天然氣（CNG）兩種形式。由于液化后的天然氣能量密度高，解決遠洋和邊遠地區所開發天然氣的遠距離運輸問題，利用LNG船運方式已成為目前運送天然氣的一條便捷途徑。　LNG是一種清潔、高效的能源。由于進口LNG有助于能源消費國實現能源供應多元化、保障能源安全，而出口 LNG有助于天然氣生產國有效開發天然氣資源、增加外匯收入、促進國民經濟發展，因而LNG貿易正成為全球能源市場的新熱點。

      天然氣作為清潔能源越來越受到青睞，很多國家都將LNG列為首選燃料，天然氣在能源供應中的比例迅速增加。液化天然氣正以每年約12%的高速增長，成為全球增長最迅猛的能源行業之一。近年來全球LNG的生產和貿易日趨活躍，LNG已成為稀缺清潔資源，正在成為世界油氣工業新的熱點。為保證能源供應多元化和改善能源消費結構，一些能源消費大國越來越重視LNG的引進，日本、韓國、美國、歐洲都在大規模興建LNG接收站。國際大石油公司也紛紛將其新的利潤增長點轉向LNG業務，LNG將成為石油之后下一個全球爭奪的熱門能源商品。

      中國天然氣利用極為不平衡，天然氣在中國能源中的比重很小。從中國的天然氣發展形勢來看，天然氣資源有限，天然氣產量遠遠小于需求，供需缺口越來越大。盡管還沒有形成規模，但是LNG的特點決定LNG發展非常迅速。可以預見，在未來10-20年的時間內，LNG將成為中國最主要的清潔能源。2007年中國進口290多萬噸LNG，2007年全年進口量是2006年全年進口量的3倍多。2008年中國液化天然氣進口總量為350萬噸，2009 年進口LNG 量約為930 萬噸（約合130.2億m3/y），約占全球LNG 貿易量的5.6%。到2011 年，我國進口LNG 可達到1710 萬噸（約合240 億m3/y）；預計2015 年，LNG 進口量將7840 萬噸。

      在中國經濟持續快速發展的同時，為保障經濟的能源動力卻極度緊缺。中國的能源結構以煤炭為主，石油、天然氣只占到很小的比例，遠遠低于世界平均水平。隨著國家對能源需求的不斷增長，引進LNG將對優化中國的能源結構，有效解決能源供應安全、生態環境保護的雙重問題，實現經濟和社會的可持續發展發揮重要作用。

      中國對LNG產業的發展越來越重視，中國正在規劃和實施的沿海LNG項目有：廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧等，這些項目將最終構成一個沿海LNG接收站與輸送管網。按照中國的LNG使用計劃，2010年國內生產能力將達到900億立方米，而2020年為2400億立方米。而在進口天然氣方面，發改委預計到2020年，中國要進口350億立方米，相當于2500萬噸/年，是廣東省接收站的總量的7倍。

      中國建成的LNG衛星站已超過40個、調峰站1座、LNG工廠2座，正在建設中的LNG工廠有4座，規劃中的LNG接收站全部建成后總儲存中轉能力可達1800萬噸／年。LNG在中國的發展，不亞于燃氣領域的一場革命。中國的城市能源從煤炭—煤制氣—LPG—管道天然氣—LNG，走過了漫長過程，代表了中國能源的發展歷程。中國也有望成為亞太地區新興的LNG市場。專家預計，2011年中國LNG進口將超過1710萬噸，2020年則將會成倍增長。國際天然氣市場將逐漸轉為賣方市場，供應趨于緊張。從目前規劃看，中國石油一期（2010年）LNG能力約1250萬噸；中國石化一期能力600萬至900萬噸；中國海洋石油一期能力約1200萬噸。換算下來，僅一期能力，中國石油相當于引進約167億立方米天然氣，中國石化約為80億至120億立方米，中國海洋石油約160億立方米。因此隨著能源價格不斷上升和液化天然氣轉變，LNG產業化的趨勢已銳不可當，有著非常大的發展空間。中國的LNG產業正處在蓬勃發展的階段。我國政府已把天然氣利用作為優化能源結構、改善大氣環境的主要措施，鼓勵發展液化天然氣項目。

 三、LNG生產工藝

      自1964年首次實現LNG工業生產以來，經過近40多年的發展，LNG的液化、貯存、運輸、再氣化等技術環節和設備制造都已趨于成熟，運輸安全可靠，輸配較為靈活。迄今為止，世界上在天然氣液化領域中成熟的液化工藝主要有以下三種：階式制冷循環工藝、混合制冷循環工藝和膨脹機制冷循環工藝。

      我國LNG工業起步很晚，第一套裝置是1999年，河南濮陽中原油田，在引進法國制冷技術的基礎上，自行設計，以國產設備為主建成；并于2001年10月投入運行，其生產能力為15萬立方米/日。2000年上海全套引進了法國的技術和設備，在浦東建成日處理為10萬立方米的裝置一套；但其主要功能是為了保證穩定地向上海市供氣，作為調峰使用，未做商業運營。

信息來源：天津天瑞達自動化設備有限公司

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