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第六章 液化气与运输 6.1　液化气体的定义 一、液化气体的定义 定义 国际海事组织（IMO）制定的《液化气体船国际气体规则》（IGC规则）明确规定了液化气船适载的液化气货品的定义：“温度在37.8℃时，饱和蒸汽压力超过0.28MPa（绝对压力）的液态物质及理化性质和这些液化气体相近的其他货品。” IGC规则中的液化气货品有32种，但在液化气海上运输中，最常见、运输量最大的是作为能源用的液化天然气LNG和液化石油气LPG两种。 液化气体运输：经济性 石油气（主要成分是丙烷）经液化变成液化石油气(LPG)后，容积仅为气体时的1/250； 天然气(主要成分是甲烷)经液化变成液化天然气(LNG)后，容积仅为气体时的1/625。 二、液化天然气(LNG) (一)液化天然气链 天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、船运、接收和再汽化等几个环节，最终送至终端用户，这样便形成了所谓的“液化天然气链”，如图所示。液化过程能净化天然气，除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水。这个处理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%。 (二) 天然气的成分 天然气主要成分为 甲烷 乙烷 丙烷 重质碳氢化合物 氮气 氧气 二氧化碳 硫化物 水分。 天然气在大气压下，冷却至约－162℃时，由气态转变成液态，称为液化天然气(Liquefied Natural Gas，缩写为LNG)。 (三)LNG（液化天然气）的生产 1．清除重质烃和非烃物质。 CO2、H2S、重质烃、水分、灰尘等。 2．分离丙烷和丁烷。利用降温或加压方法 3．降温液化 临界温度为－82.5℃，此时液化所需的压力(临界压力)为4.47MPa。 LNG都是在常压低温状态下贮存运输，在大气压力条件下将天然气降温到－162℃左右即可将天然气液化得到LNG 多级的制冷过程 (四)LNG的用途 居民／商业方面：清洁、安全 工业方面： 发电 动力站 玻璃陶瓷 面包 石油化工方面：使用氨、甲醇、乙炔作为基本化学原料的石油化学工业是天然气的个重要市场。天然气被用作生产化肥、塑料、胶粘剂的原料。以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低 汽车燃料：不积炭，不磨损，运营费用低，环保 (五)LNG性质和特点 1．纯净的LNG是无色、无味、无毒和透明的液体，LNG比水轻，不溶于水。LNG蒸气在温度高于－110℃时，比空气轻，货物泄漏时蒸汽往上升，易于扩散，因此发生爆炸的危险性相对LPG（液化石油气）较小 2．LNG化学性质稳定，与空气、水及其他液化气货品在化学上相容，不会起危险反应(与氯可能有危险反应)。 3、在容器的材料方面，由于LNG是非腐蚀性货品，所以只要求能耐低温的金属材料，如不锈钢、铝、铜、含9%或36%镍的合金钢等。 4、LNG液体会使眼睛和皮肤严重冻伤，高浓度的蒸汽会使人晕眩、困倦，但没有持久的影响。另外，高浓度的蒸汽也可能会造成空间缺氧而使人窒息。 5．LNG的临界温度远低于环境温度，只能采用全冷冻的条件运输与贮存，即在常压沸点温度下运输。 6.典型的商业LNG的一些数据 (1)LNG沸点在大气压条件下约 －157℃～ －163℃，而纯甲烷的沸点为－161．5℃。 (2)LNG在大气压条件下，沸点温度的密度为0.47～0.53t/ m3，而甲烷在大气压条件下，沸点温度的密度为0．427t／m3。 (3)LNG热值为26．5～36kJ／m3，而纯甲烷的热值为30．74kJ／m3。 (4)在常温、常压下LNG蒸汽相对密度为0.58～0.67，而纯甲烷蒸汽相对密度为0.55。当温度降低时，蒸汽的相对密度是增大的。当温度低于－113℃时，甲烷蒸汽比空气重；当温度高于－110℃时，甲烷蒸汽比空气轻。 (5)爆炸极限：纯甲烷是5.3%～14%。 (6)自燃温度：纯甲烷为595℃。 (7)闪点：纯甲烷为－175℃。 (8)容积膨胀系数；纯甲烷为0.002 6/℃(-165℃时)。 二、液化石油气（LPG） (一)液化石油气的成分 LPG是液化石油气（Liquefied Petroleum Gas)的英文缩写。液化石油气是碳氢化合物的混合物 为了便于运输和贮存，通常采取加压或冷却两者兼施的方法，将其液化成液体。 主要成分8种成分（碳三、碳四） 丁烷 正丁烷 异丁烷 丙烯 丁烯-1 顺丁烯-2 反丁烯-2 异丁烯 其他 碳一(C1)、碳二(C2)和碳五(C5) ：甲烷、乙烷、戊烷、乙烯和戊烯等成分 微量的硫化物、水蒸气/水 其他非烃类杂质。 (二)LPG的来源 1．来源于炼油厂石油气 蒸馏气： 热裂化气： 催化裂化气：是国内生产供应民用LPG的主要来源 催化重整气 焦化气 2．来源于石油化工厂的副产品 甲烷、乙烷、石脑油、轻柴油等做原料，以生产合成氨、甲醇、