李思瑩
【摘要】天然氣是目前發(fā)展前景最好的能源之一,具有清潔高效的特點,因此目前在世界范圍之內得到了廣泛的應用。但是液化天然氣有一個運輸過程,液化天然氣是易燃性氣體,危險系數(shù)高,因此運輸過程是否安全規(guī)范直接關系到天然氣供應和消費的效益和安全。本文筆者主要分析了液化天然氣的三種運輸方式,分別為管道運輸、公路運輸和海上船舶運輸,并且對比分析了這三種運輸方式的特點。除此之外,筆者還分析了液化天然氣目前在國內的發(fā)展現(xiàn)狀,在此基礎上分析了其發(fā)展前景,希望能對我國液化天然氣的發(fā)展有所幫助。
【關鍵詞】液化天然氣;儲運;運輸方式;特點;發(fā)展前景
1 前言
LNG既為液化天然氣,是將天然氣冷凝之后液化而形成的液體,成分主要是甲烷,狀態(tài)為低溫液態(tài)混合物,天然氣液化之后的體積大約為其為氣體時的六百分之一,是一種清潔、優(yōu)質、高效的燃料,天然氣不方便運輸,當其液化后更加方便長距離的運輸和長時間的儲存,因此液化天然氣的應用范圍更加廣泛、應用方式更加靈活。液化天然氣具有以下幾點優(yōu)勢:第一,其適應性強,便于更加經濟可靠的運輸,而且還能選擇靈活的運輸方式;第二,液化之后的天然氣僅為其原本體積的六百分之一,因此儲存效率高,減少天然氣企業(yè)的投資成本;第三,有利于調整城市內部能源結構,同時還能有效的利用液化天然氣的冷能,進行冷凍、冷藏、溫差發(fā)電等;第四,LNG可作為優(yōu)質的車用燃料,這種新型的燃料具有抗爆性好、安全經濟、排氣污染少、清潔高效等優(yōu)點;第五,由于天然氣屬于清潔能源,因此有利于環(huán)保,減少能源污染,目前已經成為國家重點扶持的新興環(huán)保行業(yè)。
液化天然氣的主要成分為甲烷,除此之外還有少量的乙烷、丙烷、氮氣以及天然氣中包括的其它物質,天然氣的密度通常情況下是430~470kg/m3,其中,影響最大的成分是甲烷,甲烷含量越高,則液化天然氣的密度越小;除此之外,溫度越高,密度越小。同時,液化天然氣的沸點也是由其組分決定的,在正常的大氣壓力之下,其沸點一般為-166~-157℃,若是純甲烷,其沸點大約為-162.15℃。除此之外需要注意的是,液化天然氣具備天然氣的易燃易爆性,因此一旦外界溫度或是其自身溫度達到了爆炸的條件,液化天然氣就會爆炸,通常情況下,當環(huán)境溫度為-162℃時,液化天然氣就會燃燒,燃燒范圍大約為其體積的6%~13%,而且液化天然氣的燃點也隨著其組分的變化而變化,因此充分的了解液化天然氣的特性有利于危險防范。
2 LNG儲運技術及特點分析
天然氣液化之后,其運輸難度大大的降低,運輸空間也大大縮小,減少了運輸成本。天然氣作為一種能源,肯定要市場上進行貿易,因此運輸是實現(xiàn)液化天然氣貿易的主要方式之一,而LNG運輸,則使得天然氣遠洋貿易成為可能,液化天然氣被運輸?shù)绞澜绺鞯兀行У慕鉀Q了海洋、荒漠地區(qū)的能源短缺問題。現(xiàn)階段,液化天然氣最主要的運輸方式為海上船舶運輸、管道運輸和公路運輸。
2.1 LNG公路運輸?shù)奶攸c
公路運輸方式適用于運輸量不大、距離較近的LNG運輸,用公路槽車運輸深冷液體在我國已經有多年的歷史,因此目前技術發(fā)展的較為完善,我國主要是采用低溫液化天然氣罐車進行LNG的輸送,而且運輸設備還在不斷的改進和完善之中,液化天然氣儲罐包含兩種結構,分別為立式和臥式,絕熱方式采用堆積絕熱和真空粉末絕熱兩種方式。一般而言,在能源短缺、用氣量大的地區(qū),一般都是修建設備供氣站供應天然氣。若是運輸距離較長,則更適合采用鐵路運輸,目前,國內正在研究更為經濟的運輸方式,以便長時間、長距離、更大量的運輸[1]。
2.2 LNG海上船舶運輸?shù)奶攸c
LNG 船舶主要有球式和膜式兩種,這兩種LNG船舶類型的不同之處主要體現(xiàn)在以下幾點:第一,一些老式的膜式船舶設計一般為多孔,因此在主膜屏障內部易受到氣體濃度的影響,雖然不會造成嚴重的威脅,但也應該引起重視;第二,球式船舶的冷卻時間要低于膜式船舶;第三,膜式船舶在和球式船舶在相同裝載力之下,需要更少的鋼材,因此這也使得凈空高度減小,而且還會減少運輸成本;第三,相較于膜式船舶而言,球式船舶對裝載貨物的限制較小。而LNG船舶運輸則具有以下特點:
(1)具有較高的風險。液化天然氣在運輸時需要低溫絕熱材料,而低溫絕熱材料的費用十分昂貴,占到了天然氣價格的10%~30%,因此運輸成本很高,所以液化天然氣的運輸船舶的造價很高而且用途單一,這就使得LNG船舶運輸具有較高的風險[2];
(2)接收站建設難度高。液化氣屬于危險能源,因此在儲存和運輸?shù)倪^程中都要采取一定的技術來規(guī)避風險,儲存一般采用儲罐的形式,分為地面儲罐和地下儲罐兩種方式,在選擇儲存方式時要考慮投資費用、安全因素、工廠位置、地震、技術條件等多種因素,而且技術方面的要求也很嚴格,因此接收站的建設具有很高的難度。
2.3 LNG管道運輸?shù)奶攸c
受到輸送技術、經濟和氣候條件等多方面因素的影響,目前世界上天然氣最主要的運輸方式還是管道運輸,但是還沒有長距離管道輸送LNG的實例,但是隨著技術的進步和經濟的發(fā)展,LNG管道運輸最終一定會變?yōu)楝F(xiàn)實。目前專家已經通過理論研究證明,無論是在經濟上,還是在技術上,LNG管道運輸在不久的未來都是可行的,但是長距離管道運輸具有初期投資大、受氣源限制較大的缺陷,同時跨國的管道建設還會受到政治因素的影響[3]。
3 LNG運輸儲運的發(fā)展前景
相較于汽油、管道天然氣等,LNG具有更好的安全性能,但是也是具有危險的,因此在未來的儲運過程中,一定要掌握好LNG的特性及危險來源,按照規(guī)范和標準去設計、施工、運行和管理,要采取科學合理的技術去保證LNG儲運的安全。
4 結束語
綜上所述,本文筆者主要分析了LNG的三種運輸方式的特點,主要是公路運輸、海上船舶運輸和管道運輸。液化天然氣目前的發(fā)展越來越廣闊,在未來的應用范圍也必將逐步擴大,應用方式也會更加靈活,而運輸是保證天然氣效益的關鍵載體,因此對其運輸方式進行研究就顯得很有必要。
參考文獻:
[1]陳瑩麗.探究LNG儲運技術特點及發(fā)展前景[J].中國化工貿易,2015,(4):62-62.
[2]徐孝軒,陳維平,余金懷等.液化天然氣的運輸方式及其特點[J].油氣儲運,2006, 25(3):6-11.
[3]劉建輝. 天然氣儲運關鍵技術研究及技術經濟分析[D].華南理工大學,2012.