LNG加氣站工藝技術(shù)、安全及經(jīng)濟(jì)性分析

陳 華

羅平縣燃?xì)庥邢薰?云南省 曲靖市 羅平縣 655800

【摘 要】隨著時(shí)間的推移，人們對(duì)于能源的消耗越來(lái)越多，而目前人類消耗的能源在短期時(shí)間內(nèi)無(wú)法自行增加和恢復(fù)，因此如何解決能源在人類的不斷消耗之下越來(lái)越少的情況成了每一個(gè)國(guó)家所共同關(guān)注的問(wèn)題。在我國(guó)，國(guó)家為了應(yīng)對(duì)能源的不斷減少以及廢物不斷排放的問(wèn)題，推出了節(jié)能減排的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，在響應(yīng)該政策的過(guò)程中，LNG加氣站因其能源的清潔性等多方面的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到社會(huì)的重視。本文就LNG加氣站在工藝技術(shù)、安全性以及經(jīng)濟(jì)性方面對(duì)其進(jìn)行了分析和介紹。

【關(guān)鍵詞】清潔能源；LNG加氣站；工藝技術(shù)；安全性；經(jīng)濟(jì)性

隨著我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于安全出行、節(jié)能環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)出行要求在不斷的提高，與此同時(shí)，國(guó)家也在大力的推進(jìn)節(jié)能減排戰(zhàn)略計(jì)劃的實(shí)施，立志解決機(jī)動(dòng)車的尾氣排放與污染的問(wèn)題。在這樣的背景之下，使用液化天然氣的汽車在需求的召喚下出現(xiàn)了。與傳統(tǒng)將天然氣進(jìn)行簡(jiǎn)單壓縮的汽車相比，使用液化天然氣的汽車具有更多的優(yōu)勢(shì)，除了啟程總體的安全性能更好以外，可行駛的路程也更長(zhǎng)，因此，LNG加氣站的普及已經(jīng)成為了一個(gè)發(fā)展的重點(diǎn)。

一、國(guó)內(nèi)天然氣汽車以及加氣站的現(xiàn)狀分析

在我國(guó)，天然氣汽車起步時(shí)間相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，相對(duì)較晚，在整體的發(fā)展速度較快。目前，我國(guó)已經(jīng)在多個(gè)城市在進(jìn)行天然氣汽車的推廣活動(dòng)，全國(guó)范圍內(nèi)，燃?xì)馄囋谒衅嚳偭恐兴嫉谋壤苍谥鹉甑脑黾?，未?lái)我國(guó)的出租車以及公交車燃料將會(huì)逐步被天然氣所取代，在其他種類的汽車方面，也將會(huì)有越來(lái)越多的家庭或者企業(yè)將目標(biāo)轉(zhuǎn)向更加經(jīng)濟(jì)、更加安全、更加清潔的液化天然氣汽車上。【2】

對(duì)于液化天然氣汽車而言，其關(guān)鍵性的技術(shù)在于液化的天然氣是一種低溫的液體，在存貯與運(yùn)輸方面對(duì)于設(shè)備的要求相對(duì)較高，進(jìn)而導(dǎo)致了其在維護(hù)等多個(gè)方面也存在著困難，為解決在該方面存在的困難與問(wèn)題，國(guó)家在該產(chǎn)業(yè)的研發(fā)等方面進(jìn)行了扶持，目前技術(shù)已相對(duì)較為成熟?！?】

液化天然氣汽車的出現(xiàn)推動(dòng)了液化天然氣加氣站的產(chǎn)生與發(fā)展，同時(shí)，也對(duì)其提出了較之以往更高的要求?！?】目前，在我國(guó)存在的加氣站主要分為三種，分別為CNG加氣站，LCNG加氣站和LNG加氣站，第一種CNG加氣站，是眼下技術(shù)最為成熟，相關(guān)的配套設(shè)施最為完備的一種加氣站，又被稱為標(biāo)準(zhǔn)站。位于中間的LCNG加氣站是有機(jī)的結(jié)合了CNG加氣站以及LNG加氣站兩種的綜合性的加氣站。而本文所研究的LNG加氣站是目前最為新型的一種加氣站。相對(duì)于前兩種，LNG加氣站對(duì)于技術(shù)的要求更加高，在安全性以及經(jīng)濟(jì)性方面也比前兩種更加有吸引力。

二、液化天然氣加氣站目前的工藝技術(shù)分析

目前，液化天然氣的加油站主要的服務(wù)對(duì)象是城市之中的公共汽車，隨著對(duì)于清潔能源的宣傳與推廣，越來(lái)愈多的汽車將對(duì)燃料的選擇向著液化天然氣的發(fā)向上傾斜，因此，液化天然氣加油站的服務(wù)對(duì)象也在向著出租車以及城際列車的范圍上進(jìn)行覆蓋。在其工藝流程方面，主要包含了四步，分別為卸車，調(diào)壓，加氣和卸壓。

首先，關(guān)于液化天然氣加油站的卸車流程，可以作為整個(gè)流程中的第一步。卸車，即指將槽車或者集裝箱之中所運(yùn)送的液化的天然氣進(jìn)行轉(zhuǎn)移，將其整體轉(zhuǎn)移到液化天然氣加氣站的儲(chǔ)罐之中，該過(guò)程作為整個(gè)流程的第一步，是所有液化天然氣在進(jìn)入到LNG加氣站之前必須要經(jīng)歷的一個(gè)步驟。在卸車的操作方式上，主要包括著液化天然氣增壓器卸載，潛液式液化天然氣泵卸車以及增壓器與泵共同進(jìn)行的聯(lián)合卸車。【4】其次，在調(diào)壓方面，調(diào)壓即指借助相關(guān)的增壓的裝置，來(lái)將儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的液化天然氣升壓的過(guò)程。整個(gè)的調(diào)壓過(guò)程有三種方式，分別為借助罐內(nèi)的自動(dòng)增壓的裝置來(lái)進(jìn)行升壓；聯(lián)合使用壓力控制裝置與泵進(jìn)行低俗循環(huán)，進(jìn)而升壓；借由液化天然氣的低溫泵來(lái)實(shí)現(xiàn)升壓。最后一個(gè)流程為加氣，即為使用液化天然氣的汽車進(jìn)行加氣的操作流程。借助液化天然氣泵將儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力提升到飽和，再用加氣槍對(duì)汽車實(shí)現(xiàn)加氣。在經(jīng)過(guò)加氣之后，氣相軟管要對(duì)殘余的天然氣進(jìn)行回收處理，經(jīng)過(guò)多項(xiàng)管道與泵的作用，來(lái)確保整個(gè)氣瓶加氣的速度保持在正常的水平上，使得罐內(nèi)工作壓力始終維持在一個(gè)正常的狀態(tài)。

三、液化天然氣加氣站在安全性能上的考量

液化天然氣從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，是一種液態(tài)混合物，主要的成分包括CH4，、C3H8、CH3CH3、少量的氮?dú)庖约吧倭康钠渌s質(zhì)。隨著對(duì)混合氣體的生產(chǎn)分離工藝的不斷的發(fā)展與進(jìn)步，液化的天然氣在成分上也發(fā)生了一定程度的變化。正常狀態(tài)下，其密度為425千克每立方米，當(dāng)溫度達(dá)到零下的162攝氏度左右時(shí)，液化的天然氣又將處于液態(tài)下的另外一種狀態(tài)，即深冷輕烴。在進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，一旦發(fā)生泄露的情況，液化的天然氣將會(huì)與空氣中的水蒸氣迅速的結(jié)合冷凝，產(chǎn)生顏色為白色的蒸汽云。【3】另外，在液化天然氣的存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中，不可避免的會(huì)發(fā)生一定程度上的熱量的泄露，這樣的情況下，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生一定程度的氣相天然氣。

其次液化的天然氣是易燃易爆的氣體，在低溫的條件下，其燃燒的范圍能夠占到總體積分?jǐn)?shù)的百分之十左右，且液化的天然氣著火點(diǎn)會(huì)因?yàn)榻M成成分的變化而發(fā)生改變。與此同時(shí)，液態(tài)狀態(tài)下的天然氣在燃燒的速度方面也與正常狀態(tài)下有所不同，低溫條件是，液態(tài)的天然氣的燃燒速度會(huì)變低，最高值也僅在0.3米每秒上下，在安全性能方面，有著極大地優(yōu)勢(shì)，通常在室外的條件下，不會(huì)進(jìn)行燃燒，也不會(huì)發(fā)生爆炸等災(zāi)難性的事故。由于液化的天然氣需要在低溫的狀態(tài)下進(jìn)行存儲(chǔ)，一旦發(fā)生泄漏等問(wèn)題時(shí)，基于對(duì)人類的安全性與傷害性的考慮上，任何低溫的介質(zhì)都會(huì)對(duì)人的身體造成一定程度的傷害。盡管如此，從大的方面而言，液化的天然氣無(wú)論是在加氣站還是已經(jīng)存儲(chǔ)在使用者的汽車中，存在的安全隱患都相對(duì)較少，在這樣安全性較好的基礎(chǔ)上，出于對(duì)安全的進(jìn)一步考慮，進(jìn)一步排除安全隱患，除定期對(duì)加油站進(jìn)行安全檢查之外，還會(huì)根據(jù)實(shí)際情況為其安裝避雷等裝置，進(jìn)一步增強(qiáng)其安全性。

四、液化天然氣加氣站在經(jīng)濟(jì)性上的分析

對(duì)于液化天然氣加氣站的經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)分析上，主要的考慮因素可以概括為投資的規(guī)模，前期的投資金額，銷售的收入，現(xiàn)金的流量，利潤(rùn)預(yù)測(cè)的稅收金額以及相關(guān)的不確定性因素的分析等多個(gè)方面。就液化天然氣加氣站的前期投資而言，在其建設(shè)的初期，投資量實(shí)際上是十分巨大的，主要的投入部分是在設(shè)備的投入引入方面，即在購(gòu)買設(shè)備，安裝設(shè)備，加油站的站房建設(shè)等多個(gè)方面上所需要的資金投資，并且在進(jìn)行設(shè)備資金投入的過(guò)程中還要考慮各種設(shè)備的使用年限。從不確定性因素的角度進(jìn)行分析，在對(duì)LNG加氣站的投資效益進(jìn)行分析的視乎，往往現(xiàn)實(shí)中會(huì)存在著各種各樣的不確定因素，這些不確定因素對(duì)于加氣站的經(jīng)濟(jì)效益可能帶來(lái)正面的影響，也可能帶來(lái)負(fù)面的效應(yīng)，因此在進(jìn)行對(duì)于加氣站的決策分析時(shí)，要將這些因素考慮在內(nèi)，進(jìn)行綜合、全面的分析。并且，由于部分的不確定因素往往具有相對(duì)較強(qiáng)的敏感性，因此在進(jìn)行分析的過(guò)程中要抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，從源頭上來(lái)降低投資的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，隨著人們對(duì)于低能耗，低消費(fèi)，低排放的要求越來(lái)越高，在對(duì)于清潔能源的選擇上也有了比以往更多的傾向性，在這樣的大時(shí)代背景下，清潔能源自身具有非常好的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展空間，對(duì)于汽車而言，對(duì)于液化天然氣這種燃料也會(huì)有越來(lái)越多的人將選擇的目光投在它的身上，因此，在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，液化天然氣加油站將會(huì)有良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，我國(guó)也將在更多的使用清潔能源的道路上，將節(jié)能減排的戰(zhàn)略規(guī)劃更加全面有效的實(shí)施下去。

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