液化天然气(LNG)储运介绍

液化天然气（LNG）储运设备的设计,李兆慈石油大学（北京）,主要内容 一、前言 二、LNG储运设备简介 三、立式LNG储罐的设计 四、LNG槽车的设计 五、无损储存的研究 六、需进一步研究的问题,1、前言,天然气储运方式,气态压力储运（CNG）,液化储运（LNG）,吸附储运,水合物储运（NGH）,常用,天然气储运方法比较,LNG储运的优点： 节约风险性管线建设费用 使远洋LNG贸易成为可能 LNG的清洁度高 调峰 冷量利用，效益明显,LNG工业链,天然气预处理、液化、储存、运输、接收站、再汽化装置,LNG工业链,2、LNG储运设备简介,2.1 LNG储罐（槽）,按容量分类 小型储罐：550m3，常用于民用燃气汽化站、 LNG加注站 中型储罐：50100m3，卫星式液化站、工业燃气站 大型储罐：1001000m3，小型LNG生产装置 大型储槽：1000040000m3，基本或调峰型液化装置 特大型储槽：40000200000m3，LNG接收站,按绝热结构分类 真空粉末绝热：小型LNG储罐 正压堆积绝热：大中型LNG储罐与储槽 高真空多层绝热：小型LNG储罐,按储罐（槽）的形状分类 球形罐：中小容量，少量大型储槽，如林德公司 40000m3和日本NKK公司5000m3 圆柱形罐（槽）：各种容量（包括子母罐）,按放置形式分类 地上型： 地下型：半地下型、地下型、地下坑型,2.2 LNG运输设备,LNG槽船海上运输工具,LNG船贮存方式,常温压力式全压式 低温常压式全冷式 低温压力式半冷半压式,LNG船型,球形储罐船,薄膜型舱船,LNG槽车,规格：30、35、40、45m3绝热方式：真空纤维、真空粉末、高真空多层,半挂式40m3LNG槽车,结构基本与槽车储槽相似灵活性目前国内已开发出20英尺、40英尺罐箱,LNG罐箱,LNG罐箱,20英尺LNG罐箱,LNG管道输送,大量的天然气输送，采用液体输送比气体输送更为经济，输送量可提高3.53.7倍，并能节约投资24倍。一般采用单相流动的稳定输送，为了保证这一点，可以采用提高输送压力的方法，或使液体过冷，以及提高管道的保温性能等措施。,LNG管道输送方式： 汽化器：加压法泵送法：LNG泵冷态输送法：节约了中间加压站，降低了管 道保温要求，终点是低温气体，输送 费用比液态输送高1/3，比气体输送 低60%。,LNG输送管道： 普通管道低温绝热管道,堆积绝热,真空绝热,动态真空,静态真空,3、立式LNG储罐的设计,容量：100m3 绝热方式：真空粉末绝热 LNG理论日蒸发率：0.27% 内筒、管道：0Cr18Ni9 外筒：20R,100m3LNG储罐实物图,100m3LNG储罐流程图,100m3LNG储罐技术特性,4、LNG槽车的设计,LNG槽车运载状态一般是常压，温度约为112K的低温。LNG又是易燃、易爆的介质，运输中的安全可靠是至关重要的。,技术关键：,支承：冲击、振动及冷补偿,支承构件 常选用热导率低而强度高的材料如玻璃钢、不锈钢等,受拉伸的构件 两固定端 应留有一定的活动余隙，否则由于内胆的冷收缩拉杆受力太大，会在两固定端产生很大应力。,低温储运设备内支承典型结构,绝热,真空粉末绝热： 35m真空纤维绝高真空多层绝热: 45m3,不同绝热类型的有效导热系数,真空粉末（或纤维）绝热,优点：不需要太高的真空度， 易于对形状复杂的表面绝热,缺点：震动负荷和反复热循环后易沉降压实,多层绝热,优点：绝热性能优裕，重量轻，与粉末绝热比 相对预冷损失小，稳定性好,缺点：难以对复杂形状绝热，抽成 高真空不易，抽空工艺较复杂,安全技术 流程与结构,内胆安全阀内胆防爆膜装置绝热夹套防爆膜装置紧急切断阀阻火器,流程设计,液体输送,压力输送：转注时间长，罐体设计压力高泵送液体：转注流量大、时间短 泵后压力高，适应各种压力储槽 泵前压力要求低 罐体设计压力低 整车造价高、结构较复杂,实例：产品名称：半挂式40m3LNG槽车 公称容积：40m3 有效容积：36m3（充装系数：0.90） 工作压力：0.8MPa 外形尺寸：1633524803886 (长宽高),40m3LNG半挂式槽车实物图,LNG半挂式槽车储罐结构示意图专利号：ZL00249960.6,1.外壳 2.绝热层 3.内胆 4.径向支承 5.常温吸气剂 6.轴向支承 7.低温吸气剂,半挂式40m3LNG槽车主要技术参数,LNG槽车的发展方向,大型化列车化高速化,5、LNG无损储存的研究,无损储存时间的影响因素 漏热量（日蒸发率） 充满率 环境温度 容器使用压力 温度分层,低温容器内压力的升高是无损储存破坏的直接因素,卧式容器中低温液体流动过程示意图,模型 饱和均质模型 均相表面蒸发模型 热分层模型 俄罗斯模型 俄罗斯模型的修正模型,计算模型（修正模型）,可视化程序编制,6、需进一步研究的问题,我国LNG应用开发较迟，虽然目前开发的几种贮运设备很快达到国际同类水平，但从整个国家利用天然气资源、提高经济性来看，还与国际上存在差距。因此，在LNG储运设备的研究中，注重各种类型的LNG储运设备的研制外，并应