分析液化天然氣汽化工藝及冷量利用問題

李會胤

（大唐電力燃料有限公司，北京 100040）

分析液化天然氣汽化工藝及冷量利用問題

李會胤

（大唐電力燃料有限公司，北京 100040）

天然氣在我們的日常生活和工作中扮演著非常重要的角色。以液體形式儲存的液化天然氣在實(shí)際工作中需要轉(zhuǎn)化為氣體，因此就需要一項(xiàng)工藝將液化天然氣汽化。天然氣汽化在我國應(yīng)用比較晚，隨著社會的發(fā)展，這項(xiàng)工藝的重要性愈發(fā)突顯。因此，就液化天然汽化工藝及冷量利用問題方面進(jìn)行了分析與探討。

液化天然氣；汽化工藝；冷能利用

1 液化天然氣優(yōu)勢

1.1 安全、環(huán)保

液化天然氣一般都會完全燃燒屬于環(huán)保型資源。減少對環(huán)境的污染和破壞和對人們生命健康的威脅。但是由于天然氣為氣體狀態(tài)時，標(biāo)準(zhǔn)密度要比空氣密度小，若是發(fā)生泄漏，就會快速擴(kuò)散，進(jìn)而給周邊人們的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生巨大的危害，危險性非常大。天然氣為液體狀態(tài)時，溫度低，儲存和運(yùn)輸都比較容易，安全性也要高于氣體狀態(tài)的天然氣。當(dāng)前，液化天然氣作為一種環(huán)保性能較好的資源已經(jīng)得到人們的廣泛應(yīng)用。

1.2 各種效益優(yōu)勢

由于液化天然氣的標(biāo)準(zhǔn)密度比較小，占用空間少，易于儲存和運(yùn)輸。液化天然氣儲存很方便，只要溫度符合相關(guān)要求即可，液化天然氣的運(yùn)輸一般不需要用到大型的儲氣設(shè)備，選用較低的槽車就能進(jìn)行運(yùn)輸，這樣有效降低了運(yùn)輸成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在一定區(qū)域內(nèi)只需要建設(shè)一座液化氣站就能保證該區(qū)域內(nèi)的正常、平衡供氣。從天然氣企業(yè)方面來看，液化天然氣能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來各種效益優(yōu)勢，包括經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益以及時間效益等優(yōu)勢。

2 液化天然氣汽化工藝

為將液化天然氣作為商品售出，就需要對其進(jìn)行汽化，其工藝流程能夠分為兩種：一種是采用蒸發(fā)的工藝方法直接將液化天然氣轉(zhuǎn)換為氣體，然后通過壓縮氣體使其由液體狀態(tài)的天然氣轉(zhuǎn)換成氣狀天然氣。另一種是采用蒸發(fā)的工藝方法將液態(tài)天然氣轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，然后再次進(jìn)行液化，最后利用泵增壓的方式再次汽化。這兩種方法一個是直接進(jìn)行壓縮，另一個是先將其液化再用泵加壓然后再汽化。汽化站在實(shí)際的情況下是對液態(tài)的天然氣進(jìn)行汽化時會選用第二種方法，先將天然氣進(jìn)行液化，再加壓，再汽化的過程。一些規(guī)模較大的液化天然氣汽化站一般會在天然氣運(yùn)輸?shù)竭_(dá)時，卸車鶴管卸載液化天然氣并輸送至儲罐儲存。在汽化液化天然氣時，先利用泵增壓將儲存在儲罐內(nèi)的液化天然氣向汽化器中輸送，這是汽化液化天然氣的主要設(shè)備和環(huán)節(jié)，經(jīng)過汽化之后的天然氣就能夠直接向廣大用戶輸送。由于液化天然氣需要儲存在儲罐內(nèi)，儲罐里的溫差與外界溫差處在差異，在冷藏的時候也會造成一些不可避免的損失，因此會有天然氣蒸發(fā)現(xiàn)象，這些蒸發(fā)的氣體就就叫做BOG，對這種氣體的處理一般就是以1MPa的壓強(qiáng)將其輸送到壓縮機(jī)。之后經(jīng)過低壓泵，進(jìn)行輸送液化天然氣的過冷液體進(jìn)行混合換熱，使得蒸發(fā)的天然氣能夠再次液化，這時的壓強(qiáng)也處于1MPa左右。之后利用泵增壓，利用汽化器進(jìn)行汽化，最后經(jīng)過汽化后的天然氣就能夠直接提供給人們使用。在天然氣液化時，如果采用直接壓縮法，在壓縮的時候必須將氣體的壓力升高至管網(wǎng)的壓力，會耗費(fèi)大量的壓縮功，所以在平時人們更喜歡對BOG進(jìn)行液化，雖然這個過程也需要升高對液體施行的壓力，一般采用泵來升高壓力，這是因?yàn)閴嚎s液體時，液體體積較小，不必要耗費(fèi)太大的壓力，因此消耗的能源也比較小。

3 液化天然氣的冷量利用

液化天然氣屬于一種液體混合物，其溫度較低，其工藝流程包括：脫水處理工藝、脫硫處理工藝、低溫冷凍工藝等。液化天然氣的汽化站的主要作用就是汽化液化天然氣。汽化器是汽化中必不可少的重要設(shè)備，液化天然氣經(jīng)過汽化，才能用于人們的生產(chǎn)和生活。當(dāng)液化天然氣在汽化時，會釋放出大量的冷能。這些能量主要來自于天然氣從存儲時的狀態(tài)轉(zhuǎn)化成正常環(huán)境溫度中的狀態(tài)所釋放的熱能，另外還有一部分是天然氣在從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)狀態(tài)過程中產(chǎn)生的潛熱。

汽化液化天然氣過程中，需要及時回收這些能量并再利用，否則一旦擴(kuò)散到空氣中，就會造成大氣污染，同時也造成能源浪費(fèi)。所以，在汽化天然氣時，必須合理利用天然氣冷藏，選擇先進(jìn)、合適的工藝技術(shù)，以便實(shí)現(xiàn)對天然氣冷能的充分利用，從而進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 將液化天然氣的冷能用作燃料

現(xiàn)階段，世界上許多國家都開始逐漸重視對汽車尾氣排放量的控制，相應(yīng)的采取了一系列措施，同時大力推廣新能源汽車的研發(fā)和應(yīng)用。這些新能源中包括了天然氣、太陽能、燃料電池等能源。汽化液化天然氣過程中會有大量的冷能產(chǎn)生，通過采取措施及時回收這些冷能，能夠?qū)⑵溆糜谄嚨娜剂?。此外，在進(jìn)行液化天然氣前應(yīng)采取相關(guān)預(yù)處理措施，以便減少雜質(zhì)，從而降低汽車尾氣排出物中污染物則會較少。才能真正實(shí)現(xiàn)污染少、安全性高的特性。

3.2 將液化天然氣的冷能用于發(fā)電

隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展對電的需求量不斷增加，傳統(tǒng)利用煤炭發(fā)電，不僅耗費(fèi)能量較多，而且污染嚴(yán)重。采用天然氣發(fā)電就會緩解能源緊缺的問題，而且對環(huán)境造成的污染較少。

3.3 將液化天然氣的冷能用于分離空氣

將液化天然氣的冷能用于分離空氣，能夠有效減少能源的浪費(fèi)，簡化空分流程，降低設(shè)備費(fèi)用，同時也能夠減少液化天然氣在汽化時的成本。

4 結(jié)束語

總之，在對液化天然氣進(jìn)行汽化時，最常用的工藝方法是先蒸發(fā)液化天然氣，使其轉(zhuǎn)化為氣體，然后利用泵壓使得轉(zhuǎn)化的氣體進(jìn)入汽化器再次進(jìn)行汽化的方法，這樣使得汽化消耗的能量最少，成本最低。這個工藝流程中會產(chǎn)生冷能，可以充分利用這部分能量進(jìn)行發(fā)電、空氣分離、汽車燃料等，實(shí)現(xiàn)對能源的循環(huán)利用，減少環(huán)境污染。

[1] 張守江，蘭穎，黃霞.LNG 凈化與液化工藝概述[J].化工進(jìn)展，2015，（S2）：96-99.

[2] 李青平，孟偉，張進(jìn)盛，等.天然氣液化制冷工藝比較與選擇[J].煤氣與熱力，2012，（9）：4-10.

Analysis of Liquefied Natural Gas Vaporization Process and Cold Utilization

Li Hui-yin

Natural gas plays a very important role in our daily life and work.Liquid liquefied natural gas stored in liquid form needs to be converted into gas in practical work.So a process is needed to vaporize liquefied natural gas.Natural gas vaporization in China is relatively late，with the development of society，the importance of this process more and more prominent.Therefore，this paper analyzes and discusses the natural gasification process and the utilization of cold capacity.

liquefied natural gas；vaporization process；cold energy utilization

TE646

A

1003–6490（2017）05–0101–02

2017–04–29

李會胤（1985—），男，北京人，工程師，主要從事天然氣業(yè)務(wù)開發(fā)工作。