中国LNG产业链核心技术发展现状与关键技术发展方向

全球液化天然气(LNG)资源需求持续增加,我国天然气发展潜力巨大,进口LNG已成为我国第二大天然气供应来源。针对我国天然气消费高速增长,产供储销各环节快速发展的产业现状,聚焦天然气液化、LNG接收站、LNG储运、LNG终端利用等LNG产业链中的关键环节,阐述了我国目前LNG产业技术发展现状,并指出了未来天然气液化模块化、储存技术大型化、基础设施数字化等关键技术的发展趋势,建议相关行业要持续大力加强创新驱动,为中国LNG产业发展提供有力技术支撑。     

泰安深燃LNG工厂工艺、设备国产化研究

泰安深燃LNG工厂首次采用多项国产工艺技术,设备全部实现了国产化。为此,详细介绍了泰安深燃LNG工厂根据原料天然气组成特点、供应情况和工厂处理量规模,综合考虑投资成本、能耗、设备操作的难易程度、设备制作周期等情况。泰安深燃LNG工厂选择了膨胀机制冷的天然气液化工艺,因而从工艺、流程和设备方面详细分析了泰安深燃LNG生产在净化、液化、储运及公用工程、仪表自控等方面的技术特点,总结了其在天然气净化单元采用醇胺法中的MDEA溶液脱除CO₂,采用等压吸附脱水,采用了活性炭脱汞、脱苯,在天然气液化单元采用双膨胀机并联制冷等技术创新。最后通过与其他LNG工厂天然气液化流程优缺点的对比,证明了泰安深燃LNG工厂工艺、设备国产化在技术和经济上的优越性。该研究对以后我国建设同类LNG工厂具有借鉴作用。     

液化天然气接收终端及其相关技术

液化天然气接收终端是LNG工业链的重要环节，投资庞大，其技术涉及众多领域。文章介绍了液化天然气接收终端的工艺流程，包括LNG卸船装置、储罐、气化设备和安全保护系统；通过特定的工艺技术利用LNG冷能，可以达到节省能源、提高经济效益的目的；从发电、空气分离、制取干冰和冷库等4个方面介绍了液化天然气冷能利用等相关技术。最后，提出了我国在LNG接收终端建设方面需要进一步开展的主要工作如下：液化天然气工业链中设备的国产化； LNG冷能利用技术；开发具有自主知识产权的接收终端工艺流程。同时指出，中国在推进发展LNG时也要充分认识到：液化天然气的专业化、社会化和国际化问题。     

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液化天然气作为一门新兴的工业，近３０年来持续高速发展，展示了其强大的生命力。ＬＮＧ作为不可替代的能源，在运输、储存、开发、利用等方面独具特点。包括预处理、液化和储运三个主要部分的天然气液化技术，在国内已经取得实质性的进展，技术成熟，能够实现工业化生产，从而奠定了液化天然气工业的基础。威远天然气化工厂近期开发的采用带透平膨胀机致冷的克劳得循环代替焦尔－汤姆逊节流效应的制冷循环，具有设备少、工艺流程合     

天然气体系中环己烷的气液固三相平衡计算

国内天然气能源消耗的增加导致供需矛盾日益严重,LNG运输已成为中短距离运输天然气的主要形式。但在天然气液化过程中,天然气中的重烃在低温下会析出固相堵塞设备和管道,造成安全隐患。为此,研究建立了天然气体系三相相平衡理论模型并进行了计算,通过自主研发的热力学计算软件,使用PR方程,对我国某地区的天然气体系中的环己烷进行了气液固三相平衡计算,并计算了该体系中环己烷的一些热力学数据及固相析出条件。通过与国外商业软件进行计算对比,结果准确度较高,可以为天然气的液化工艺设计提供可靠的数据支持和基础的理论依据。所建立的热力学模型、获得的基础数据和研究结果,对我国的LNG工业领域的基础研究具有一定的理论意义。     

shang LNG液化工艺

LNG是当今世界上最安全、适合长距离运输并可直接利用的最清洁能源。在LNG的液化过程中，天然气中的水、惰性气体、C5等烃类基本被脱去，燃烧时温室气体排放量低，被公认为是未来世界普遍采用的燃料。迄今已成熟的天然气液化工艺有：节流制冷循环、膨胀机制冷循环、级联式制冷循环、混合冷剂制冷循环和带预冷的混合冷剂制冷循环。按制冷方式主要分为：级联式液化流程；混合制冷剂液化流程；带膨胀机的液化流程。本文简要介绍了液化天然气的这三种主要液化流程，对比了三种流程的优缺点及适用范围，展望了我国LNG液化工业的发展前景。     

中国LNG资源及市场预测

天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。天然气经过预处理，脱除重质烃、硫化物、二氧化碳、水等杂质后，在常压下深冷到零下162℃液化既制成液化天然气（LNG），这是天然气以液态存在的形式，其体积仅为气态时的1／600。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，运输方式更为灵活，而且提高了燃烧性能。     

超低浓度羟丙基胍胶压裂液体系的研制及在苏里格气田的应用

天然气水合物(NGH)储量巨大,是新世纪的一种重要能源,研究NGH的开发、运输储存和利用具有极其重要的意义。介绍了NGH技术现状概况、生产工艺、储存和运输方法,并对NGH与液化天然气(LNG)技术进行了对比分析,认为与其他天然气储运技术相比,天然气水合物是一种高效、经济和安全储运方式。并对其应用前景进行了展望。     

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随着我国对液化天然气(LNG)的大量进口以及随之而来的LNG的广泛应用。LNG的储运安全性问题就显得越来越突出。传统的研究液化天然气的理论主要是运用经典的确定性理论，而LNG的分层、涡旋、扩散、爆炸、轰燃等现象是复杂的非线性动力系统，运用经典的确定性理论来研究这些现象，可能会抹杀其复杂性本质。文中通过研究LNG物性和状态变量对LNG分层、涡旋、泄漏、扩散、爆炸和轰燃的影响，归纳出LNG储运常见事故发生的热力条件和事故形成的特点。建立描述LNG涡旋的分形模型、描述对流分层和泄渭扩散的时空混沌模型、描述爆炸和轰燃的突变模型，并用耦合映象格子模型等方法对所建立的模型进行数值模拟，以达到定量描述LNG事故发生、发展过程的目的。用项目研究和调研所得的数据构成训练样本集，结合非线性理论、模糊理论、人工神经网络，构造出完整的预测和评价模型，实现了对LNG储运常见事故的实时预测和储运系统安全性的智能化评价，为建立安全的LNG储运系统提供了理论依据。     

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液化天然气 (LNG)用作车用燃料，具有储存压力低、能量密度高、行驶里程长、排放尾气更加清洁等优点，其安全、高效、经济、环保优势正越来越受到我国城市公交业界的青睐。液化天然气汽车（LNGV）在继承压缩天然气汽车（CNGV）优点的同时又克服了其先天不足，已成为天然气汽车的发展方向。为此，在说明2种车用LNG工艺的基础上，详细介绍了位于北京的我国第一个车用LNG示范项目的实施情况，包括LNG充气站和LNG公交汽车的运行情况，并对我国LNGV的发展应用前景进行了初步分析。     

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在介绍世界能源发展趋势及我国能源情况的基础上,指出天然气在我国未来能源中将占重要地位;逐步建立我国LNG工业的技术装备是发展我国天然气工业的重要手段;对国内LNG工业发展所必需的原料、技术、产品市场和资金等基本条件进行了分析;建议发展我国LNG工业应分三个阶段并要充分利用国内巨大潜力,统一规划。     

LNG罐式集装箱调峰和储气能力建设可行性研究——以辽宁省为例

加强储气和调峰能力建设,是推进天然气产供储销体系建设的重要组成部分。尽快形成与国内消费需求相适应的储气能力,并形成完善的调峰和应急机制,是保障天然气稳定供应、提高天然气在一次能源消费中的比重、推进国内能源生产和消费革命、构建清洁低碳和安全高效能源体系的必然要求。通过对辽宁省内燃气管网的管道长度、储气能力和燃气经营企业的实地勘测与调研,采集了辽宁省内14个城市的燃气使用量数据,并结合"十二五"期间辽宁省天然气使用情况与天然气调峰储气设施进行对比,结果表明,辽宁省各市天然气从生产侧、供应侧及需求侧通过长输管线、燃气场站、各压力等级管线等联络构成了较为完整的天然气产业链,建设LNG罐式集装箱储气设施从技术性、安全性、先进性均是可行的。提出辽宁省内采用LNG罐式集装箱建设储气能力的可实施建设初步方案及未来展望。     

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由于地理、用户使用条件和峰段要求的限制，LNG槽车在输送天然气方面有着巨大的市场需求，是管道输配的重要补充手段。LNG槽车往往需要在没有机械动力的情况下，依靠配套的增压汽化器提供压力源，采用顶部气相空间加压方式卸载液体。槽车常配用的汽化器有空温式汽化器和水浴式汽化器两种形式，空温式汽化器使用空气作为热源，节约能源，操作费用低廉。对于长江三角洲地区，常年气候温和湿润，最低气温在零度以下的天数屈指可数，使用空湿式气化器完全满足生产要求。文章介绍LNG槽车自增压空温式汽化器的设计计算，其中包括天然气气相和液相物性的计算方法，以及空温式汽化器的热力计算。然后给出空温式汽化器的换热面积和结构尺寸等设计参数。     

我国液化天然气接收站防爆设计

在天然气行业防爆安全是企业的头等大事,在液化天然气（LNG）接收站工程设计中必须采取相应的措施。探讨了LNG接收站爆炸危险环境特点及危害以及释放源的确定,总结了危险区域划分方法,阐述了LNG接收站常用防爆措施,如建筑物的防爆设计、通风防爆设计、防爆电气设备的选用等,总结了国内LNG接收站工程防爆设计的特点,提出的建议对后续工程建设有借鉴作用。     

LNG潜在的危害及其预防措施

介绍了LNG特有的物理现象、快速相态转变产生的机理及其潜在的危害，根据我国天然气工业发展状况，提出了在LNG滚腾现象和快速相态转变方面可采取的预防措施，旨在加强LNG的安全开发和利用，以达到促进我国LNG储运事业发展的目的。     

有效的天然气调峰储气技术——地下储气库

有效的天然气调峰技术可确保输气干线高效运行,实现安全平稳供气。为此,分析了国内天然气调峰储气技术的发展状况,指出地下储气库调峰具有库容大、安全性好、储转费低等优点,可从根本上解决城市季节性用气调峰问题,是最主要和经济的城市供气调峰方式;地下储气库应距离城市用户及输气干线较近,其中气藏建库是最经济的储气方式。同时介绍了地下储气库地面工艺技术,探讨了地下储气库新技术的发展趋势,提出了对中国地下储气库建设的建议：①继续增大国家整体储气系数,除满足常规调峰外,在条件许可的情况下,扩大应急供气和战略储备系数;②继续优选建库目标及库址,降低储转气成本,提高气库利用率;③尽快形成调峰供气定价机制,实现地下储气库商业化运作,建议研究天然气储气支持政策,按天然气“季节差价”收取调峰储气费;④利用干线气源的高压力,有条件的分输站利用压差设置LNG液化装置,实现液化调峰;⑤合理布局LNG接受站、LNG液化厂,增加LNG储存及气化设施,实现LNG与地下储气库调峰的相互配合,二者优化运行,最大限度地满足用户调峰需求。     

华北地区天然气市场供需形势及解决方案

以北京市为典型代表的华北地区是我国主要天然气消费市场之一,以采暖和发电为主,天然气消费量大且用气峰谷波动大,是每年冬季用气高峰时期供气的保障重点。为此,在梳理其天然气消费和用气特性的基础上,采用供需平衡分析法和不均匀性分析法对2015年和2020年华北地区的年量和日量供求进行评价,以期找出存在问题并提出相应的解决方案。结果表明,在考虑已知气源和新增气源的情况下,上游气源可保障华北地区的年需求量,2015年可满足高月均日用气量,但高月高日保障程度低;2020年无论高月均日用量,还是高月高日用量均无法满足。因此建议：加快沁水盆地煤层气开发、扩建或新建LNG接收站、新建输入型管线;上、下游通力合作,上游供气方承担季节调峰,可考虑加快储气库建设、不均匀采购LNG、发展可中断用户等;下游承担日调峰和小时调峰,可建设CNG、LNG等多种调峰方式,发展可中断用户等。     

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液化天然气（ＬＮＧ）以其清洁性、经济性在２１世纪的世界能源平衡中将会取得更为重要的地位,特别是在中国这样的发展中国家。文章在简要介绍世界ＬＮＧ工业发展历程的基础上,对当前世界ＬＮＧ工业的基础建设等技术、经济现状作了较为详细的介绍,通过对大量数据的整理,结合权威机构的预测,论述了世界ＬＮＧ工业发展趋势和前景。同时还对该工业涉及的经济问题作了基本描述。结合最新资料,提供了中国发展ＬＮＧ工业的前景规划。     

LNG接收站与输气管网的“互操作性”

不同来源的天然气与LNG的互换性问题在国内已经得到了一定程度的重视和应对,LNG接收站与输气管网等基础设施的互联互通从2018年开始也提升至国家层面予以推进,而统筹互换性与互联互通并位于更高阶层面的"互操作性"研究在国内尚处于空白。通过广泛调研欧盟国家在天然气管网领域关于"互操作性"的相关规定和做法,首次提出LNG接收站与输气管网等基础设施"互操作性"的概念定义,构建出"互操作性"的基本实施框架与组成,并对我国近两年内体现出"互操作性"特征的最新典型案例进行了分析。研究结果表明:①"互操作性"与第三方开放是两个独立的主题;②"互操作性"的目的是在互联互通、调度协同及信息交互的基础上,通过对各类设施具体技术标准、运行准则及操作程序的统一规范,实现各个设施用户的天然气在不同设施间跨系统地无阻碍流动;③"互操作性"框架包括气质标准与互换性、设施互联互通、设施联通协议、统一计量单位、统一电子数据交互平台、技术容量计算方法,以及LNG接收站特有的LNG船舶进港与船岸兼容审查程序、LNG分气质存储与槽车装车规则8个关键要素;④建议能够兼顾"互操作性"的目标和要求,把欧盟国家讨论得更为成熟且更加关键的设施联通协议、统一电子数据交互平台、技术容量计算方法 3个要素充分融入我国天然气产业链的治理性改革实践体系。     

世界LNG装置现状及发展

世界天然气液化工业至今已有近百年的发展史。近百年来，LNG工业规模不断扩大，LNG工厂成倍增加。LNG工业是一个庞大的系统工程，在这个系统链中包括了LNG生产、储存、装运、接收、利用等密不可分的多个环节。论述了世界LNG生产设施的特点、发展情况及其分类，介绍了我国LNG工业的发展情况。