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LNG知识问答

1、 天然气的组成

天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。天然气中的烃类基本上是烷烃,通常以甲烷为主,还有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及少量的己烷以上烃类(C+6),在C+6中有时还含有及少量的环烷烃(如甲基环戊烷、环己烷)及芳香烃(如苯、甲苯)。天然气中的非烃类气体,一般为少量的氮气、氧气、氢气、二氧化碳、水蒸气、硫化氢,以及微量的惰性气体如氦、氩、疝等。 2、何谓LNG

LNG是液化天然气英文名称(Liquefied natural gas)的缩写。它是将天然气净化后通过冷却而成的低温液体,主要成份为甲烷,另外还含有少量的乙烷、丙烷、N2或其它天然气中通常含有的物质。LNG是由天然气转变的另一种能源形式。 3、 LNG的原料气

1、管道天然气 2、煤层气 3、焦炉煤气 4、煤制气 4、 LNG的主要组份

LNG的主要成分是甲烷,并可能含有少量乙烷、丙烷、氮和通常存在于天然气中的其它组分。不同工厂生产的LNG具有不同的组份,主要取决于生产工艺和气源组份,按照欧洲标准EN1160的规定,LNG的甲烷含量应高于75%,氮含量应低于5%。表1所示为几个LNG工厂的组份数据,由此可以看出它们的各项性质有较大差别,因此,尽管LNG的主要组成是甲烷,但不能认为LNG等同于纯甲烷,对它的特性的分析和判断,在工程实践中大都要用气体处理软件进行计算,以得出符合实际的结果。常用的计算软件有HYSIM和PROCESSⅡ等。

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表1 LNG的组份和部分物性

阿拉 阿尔及利亚 阿尔及利亚 液化厂 斯加 N2 CH4 C2H6 组份C3H8 mol% nC4H10 iC4H10 C5 温度℃ 密度3+印尼 马来 文莱 阿布 扎伊 0.20 86.0 利比 亚 0.80 83.0 中原 油田 0.30 95.88 3.36 0.34 0.05 0.05 0.02 -146 414 0.70 595 37.9 SKIKDA 0.85 91.5 5.64 1.50 0.25 0.25 0.01 -160 451 0.73 616 41.9 ARZEW GL2L BADAK 西亚 0.35 87.4 8.6 2.4 0.5 0.73 0.02 -160 466 0.77 604 41.4 0.05 90.0 5.40 3.15 1.35 0.05 -160 462 0.76 606 41.7 0.45 0.05 91.1 89.4 0.1 99.8 0.1 -160 421 6.65 6.30 11.80 11.55 1.25 2.90 0.54 1.30 1.80 0.20 -160 464 0.76 608 41.3 3.90 0.40 0.30 0.05 -160 479 0.80 599 42.9 0.01 0.05 -160 -160 451 463 液体 Kg/m 气体 0.67 气液体积比 30.73 0.76 614 606 629 高热值J/Nm 36.8 单位质量LNG汽化的体积Nm/t 3 39.8 41.6 1493 1365 1297 1311 1362 1309 1310 1250 1437 注:气液体积比指LNG变为气体(标态:101.325kPa、20℃)时体积增长的倍数。

5、LNG的密度

LNG的密度取决于其组份,通常为430~470kg/m3,甲烷含量越高,密度越小。密度还

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是液体温度的函数,温度越高,密度越小,变化的梯度为1.35Kg/3℃。LNG的密度可直接测量,但一般都是通过气体色谱仪分析的组份结果计算出密度。 6、LNG的温度

LNG的沸腾温度也取决于它的组份,在大气压力下通常为-166~-157℃,一般资料上介绍的-162.15℃是指纯甲烷的沸腾温度。沸腾温度随蒸气压力升高而升高,变化梯度为1.25×10-4℃/Pa,LNG的温度通常是用铜/铜镍热电偶或铂电阻温度计进行测量。

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7、LNG的气液体积比

LNG的气液体积比是指LNG汽化为标准状态的天然气体积与LNG体积之比,通常所说的LNG气液体积比为625是纯甲烷的气液体积比,且其标准状态为欧美标准(温度为15.5℃),按国内标准(温度为20℃)纯甲烷的气液体积比应为633。LNG的气液体积比也取决于它的组份,甲烷含量越高,气液体积比越大,气液体积比还是液体温度的函数,温度越高,气液体积比越小。

8、单位质量LNG汽化的体积

单位质量LNG汽化后的气体体积(标态)取决于它的组份,甲烷含量越高,单位质量LNG汽化后的气体体积越大,其与液体的温度、饱和压力无关。1吨液态甲烷汽化后能生成1496Nm3气态甲烷,1吨中原LNG汽化后能生成1437Nm3天然气。目前国内LNG的交接计量通常采用称重法,先用磅秤称出LNG的重量,然后根据单位质量LNG汽化后的气体体积数(标态)计算出其相当于多少Nm3的天然气。不同温度(饱和压力)下单位质量中原LNG汽化后的气体体积见表2和图4。

1200 单位质量LNG汽化的体积Nm/t 1600 1500 1400 1300 3

温度℃ -145 -140 -135 -130 -125 0.2 0.4 0.6 4 0.8 -120 -115 -110 1.0 1.2 1.4 1.6 压力MPag