液化天然氣的加工和儲存問題研究

孫永鵬　馬俊

[摘要]隨著我國工業(yè)和社會的不斷發(fā)展，對天然氣的使用力度不斷加大。我國的天然氣儲量相當(dāng)豐富，為了方便天然氣的運輸和使用，在天然氣被開采后，需要經(jīng)過凈化處理、低溫液化等一些列的工藝，然后變成液化天然氣，其體積更小，使用更加方便。為此，我將要在本文中對液化天然氣的加工和儲存問題進行研究，希望對促進我國天然氣事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

[關(guān)鍵詞]液化天然氣；加工；儲存

前言

在能源越來越緊張的今天，能源事業(yè)已經(jīng)被提到了國家戰(zhàn)略的高度，天然氣資源由于具有清潔和高效的特點，在生態(tài)污染不斷加重的今天，對其應(yīng)用越來越廣泛，其開采量呈現(xiàn)出每年遞增的態(tài)勢。為了方便對天然氣的使用，我們會將其制成液化天然氣。為了進一步推廣液化天然氣的應(yīng)用，有必要對液化天然氣的加工和儲存進行研究。

一、液化天然氣的特性分析

液化天然氣在氣態(tài)的狀態(tài)下，其密度要小于空氣，如果其在存儲的過程中發(fā)生了泄漏的事故，其就會很快擴散到大氣中，不會造成太大的危險。天然氣屬于一種較為清潔的能源，其燃燒產(chǎn)物不會對大氣造成污染，也不具有聚集的特性，進一步降低了發(fā)生事故的可能。液化天然氣是在一定的大氣壓下，在溫度為一162攝氏度的環(huán)境中液化而成的，體積縮小為氣態(tài)下的六百分之一。此外，天然氣燃燒的熱效率也較高，可以釋放出較多的熱量。

隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡劣，對液化天然氣的使用量不斷增加，其燃燒產(chǎn)物是水和二氧化碳，可以有效減少氮氧化物的排放量，一氧化碳的排放量也非常少，減少了常規(guī)燃料燃燒對環(huán)境造成的污染。此外，天然氣的價格優(yōu)勢也比較大，在石油價格波動越來越激烈的今天，其顯得更加經(jīng)濟實惠。此外，天然氣燃燒的熱效率較高，釋放出來的熱量也更大。

二、液化天然氣的加工

開采天然氣的除雜。在天然氣被開采出來后，其中包含大量的雜質(zhì)，如果不進行除雜使用，很容易造成各種事故的發(fā)生，燃燒效率也不高，對運輸工具也會產(chǎn)生較強的腐蝕作用。為了對其中二氧化碳等雜質(zhì)進行除雜，一般采用的是氨基溶液，在加入一定量的甲基二乙醇作為輔助液，能夠是天然氣中的二氧化碳等雜質(zhì)的含量大大降低。在經(jīng)過第一步的除雜后，其內(nèi)部還含有少量的水和二氧化碳，此時需要采用分子篩進行脫水處理，將其中雜質(zhì)的含量降到標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。

為了對天然氣進行液化，一般會采用小型的單級混合制冷系統(tǒng)，在經(jīng)過該系統(tǒng)的處理后，再將天然氣輸送到液化裝置的主換熱器內(nèi)，有效將重?zé)N進行分離，然后可以進行進一步的冷卻和氧化。在換熱器內(nèi)部裝有冷箱，可以實現(xiàn)對天然氣的有效冷卻，在冷卻過程中使用的制冷劑通過控制閥進行加壓處理，然后重新回到換熱器中。

在目前的制冷系統(tǒng)中，一般會使用到螺桿式或者往復(fù)式壓縮機。這些壓縮機在工作的過程中往往能耗非常高，為了有效降低其能耗，各種節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用越來越多，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種變頻壓縮機控制系統(tǒng)，其可以根據(jù)壓縮機的工況，有效調(diào)整壓縮機運行速度，將壓縮機的運行效率維持在一個比較高的水平。在一些先進的天然氣開采系統(tǒng)中，其會利用放空天然氣來直接驅(qū)動汽輪機的運行，這也可以為壓縮機的運行提供動力，對天然氣進行高效的利用。加強對壓縮機的管理。由于天然氣壓縮機屬于一種比較復(fù)雜的設(shè)備，且操作的安全性比較高，這對操作人員的要求往往較高，企業(yè)應(yīng)該盡量挑選素質(zhì)過硬的操作人員，還必須要做好對他們的培訓(xùn)工作。為了提高操作的安全性，一定要嚴(yán)格制定各種安全操作規(guī)范，讓操作人員嚴(yán)格按照操作規(guī)范來進行操作，避免誤操作導(dǎo)致的各種事故。在壓縮機的實際運行期間，一定要做好對天然氣壓縮機的巡查工作，及時發(fā)現(xiàn)壓縮機運轉(zhuǎn)中的異常情況，及時進行處理。

三、液化天然氣的儲存

液化天然氣的沸點為-162攝氏度，其常用的儲存方式有兩種，一種是常壓低溫儲存，一種是帶壓儲存。

對于液化氣的常壓低溫存儲主要采用的是低溫儲存罐進行儲存，該罐的結(jié)構(gòu)為平底拱蓋，采用雙層罐壁的結(jié)構(gòu)。內(nèi)罐的底板被鋪設(shè)在負(fù)荷分配板上，可以有效將載荷均勻分布在底板鋪設(shè)平臺上，為了有效對罐底進行保溫，一般都會鋪設(shè)玻璃磚。內(nèi)罐的四周都會有固定裝置，防止內(nèi)槽在舉力的作用下發(fā)生變形的現(xiàn)象。為了有效對罐體進行保溫，在雙層罐壁之間會填充珍珠沙等材料進行保溫。該種低溫存儲方式，非常適合液化天然氣的大規(guī)模存儲，可以有效節(jié)省存儲的資金投入。

對于天然氣的帶壓存儲，一般使用的是液化氣球罐。其由許多按照一定尺寸預(yù)先壓成的球面板裝配焊接而成，比傳統(tǒng)的液化氣罐抗壓能力更強，在制造過程中更加節(jié)省材料，適合大規(guī)模液化氣的存儲。由于其罐體直接承受天然氣的高壓，因此對制造工藝要求非常高，在這些罐的使用過程中，要嚴(yán)格做好各種安全保障措施。其在實際的作業(yè)過程中，經(jīng)常會發(fā)生天然氣泄漏的事故。在發(fā)現(xiàn)液壓氣發(fā)生泄露后，應(yīng)該及時停止作業(yè)，并盡快安排人員進行撤離，且應(yīng)該盡快查明發(fā)生泄露的位置，及時關(guān)掉泄露點兩側(cè)的閥門，從而切斷氣源，杜絕附近的一切火源，盡快設(shè)立安全警告標(biāo)志，禁止一切車輛進行通行。如果泄漏情況較為嚴(yán)重，應(yīng)該及時用高壓水槍對液化氣體進行驅(qū)散，從而有效降低天然氣的濃度，直到濃度降低到安全線以下。在危險排除后，應(yīng)該對發(fā)現(xiàn)泄漏的管線進行及時的更換，在更換后還應(yīng)該重新對管線的密閉性進行檢測，檢測通過后，才可重新恢復(fù)作業(yè)。

四、結(jié)語

隨著環(huán)境污染的不斷加強，對液化天然氣的使用量不斷增加，為了進一步提升天然氣加工效率，應(yīng)該進一步加大對相關(guān)技術(shù)的研究力度，在技術(shù)中多融入一些節(jié)能性技術(shù)。對于天然氣的儲存，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件，選擇合理的存儲技術(shù)，在保證安全的條件下，降低存儲的成本。