天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。

      液化天然氣（Liquefied Natural Gas,簡(jiǎn)稱LNG）技術(shù)主要包括天然氣預(yù)處理、液化、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用五個(gè)系統(tǒng)。一般生產(chǎn)工藝過程是：天然氣經(jīng)過凈化處理（脫水、脫重?zé)N、脫二氧化碳?xì)怏w）后，采用節(jié)流、膨脹或制冷劑循環(huán)制冷工藝，使甲烷變成液體。液化后的天然氣具有如下特點(diǎn):

（1）液化天然氣的體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，大大方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

      液化天然氣比水輕，其重量?jī)H為同體積水的45%。便于進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸。 LNG用于城市干線供氣和支線管網(wǎng)，可節(jié)省大量的工程投資，而且經(jīng)濟(jì)，供氣范圍廣。

（2）LNG儲(chǔ)存效率高、占地少、投資省。

      例如，一座100m3的低溫儲(chǔ)罐所裝LNG量(罐內(nèi)壓力為0.1MPa，溫度為－162℃),相當(dāng)于6座體積為1000m3的天然氣球罐（內(nèi)壓為1MPa，溫度為常溫）所裝天然氣量。但后者的投資要比前者高8倍。

（3）有利于城市負(fù)荷的調(diào)節(jié)，生產(chǎn)過程釋放出的冷量可以利用。

      LNG氣化時(shí)的冷量，用作冷藏、冷凍、溫差發(fā)電等。因此，有的調(diào)峰裝置就和冷凍廠進(jìn)行聯(lián)合建設(shè)。按目前LNG生產(chǎn)的工藝技術(shù)水平，可將天然氣液化生產(chǎn)所消耗能量的50%加以利用。

（4）LNG用作汽車燃料經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保。

      LNG可用作優(yōu)質(zhì)的車用燃料，與燃油汽車相比，具有抗爆性好，燃燒完全、排氣污染少、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命長(zhǎng)、降低運(yùn)輸成本等優(yōu)點(diǎn)。LNG與壓縮天然氣和壓縮石油氣汽車相比更加經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保。液化天然氣汽車是以LNG工廠生產(chǎn)的低溫液態(tài)天然氣為燃料的新一代天然氣卡車，其突出優(yōu)點(diǎn)是排放尾氣污染量是其它車型的1/10,節(jié)能減排效果尤其明顯。另外LNG能量密度大，氣液體積比為625／1，汽車?yán)m(xù)駛里程長(zhǎng)；建站投資少，占地少，無大型動(dòng)力設(shè)備，運(yùn)行成本低；加氣站無噪音；LNG可用專用槽車運(yùn)輸，建站不受天然氣管網(wǎng)制約，因此便于規(guī)?；茝V。更重要的一點(diǎn)是可將LNG用泵升壓汽化后轉(zhuǎn)化為CNG，對(duì)CNG汽車加氣，而不需要提供CNG專用壓縮機(jī)。

（5）生產(chǎn)、使用比較安全。

      液化天然氣安全性高，其著火溫度為650℃；比汽油高230多度；LNG爆炸極限4.7%～15%，汽油為1%～5%，高出3～4.7倍；LNG密度為470Kg/m3左右，汽油為700Kg/m3左右；不含一氧化碳，不會(huì)引起一氧化碳中毒。氣態(tài)天然氣密度比空氣輕，如有泄露易于飄散。在泄露處不容易聚集而引起火災(zāi)或爆炸。燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生一氧化碳等有毒氣體，不會(huì)危害人體健康。正因?yàn)長(zhǎng)NG具有低溫、輕質(zhì)、易蒸發(fā)的特性，可防止被人盜取造成損失。

（6）有利于保護(hù)環(huán)境，減少污染。屬于國(guó)家重點(diǎn)扶持的新興產(chǎn)業(yè)。

      天然氣是公認(rèn)的最清潔的燃料。天然氣燃燒后生成二氧化碳和水，與煤炭和重油比較，燃燒天然氣產(chǎn)生的有害物質(zhì)大幅度減少，如以天然氣代替燃煤，可減少氮氧化物排放量80-90%，一氧化碳排放量可減少52%。而液化天然氣則使天然氣在液化過程中進(jìn)一步得到凈化，甲烷純度更高，不含二氧化碳、硫化物等。并杜絕二氧化硫的排放和城市酸雨的產(chǎn)生。更有利于保護(hù)環(huán)境，減少污染。屬于國(guó)家重點(diǎn)扶持的新興產(chǎn)業(yè)。

二、LNG行業(yè)的發(fā)展

    天然氣在投入生產(chǎn)和應(yīng)用初期，就產(chǎn)生了液化天然氣（LNG）和壓縮天然氣（CNG）兩種形式。由于液化后的天然氣能量密度高，解決遠(yuǎn)洋和邊遠(yuǎn)地區(qū)所開發(fā)天然氣的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸問題，利用LNG船運(yùn)方式已成為目前運(yùn)送天然氣的一條便捷途徑?！NG是一種清潔、高效的能源。由于進(jìn)口LNG有助于能源消費(fèi)國(guó)實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、保障能源安全，而出口 LNG有助于天然氣生產(chǎn)國(guó)有效開發(fā)天然氣資源、增加外匯收入、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因而LNG貿(mào)易正成為全球能源市場(chǎng)的新熱點(diǎn)。

      天然氣作為清潔能源越來越受到青睞，很多國(guó)家都將LNG列為首選燃料，天然氣在能源供應(yīng)中的比例迅速增加。液化天然氣正以每年約12%的高速增長(zhǎng)，成為全球增長(zhǎng)最迅猛的能源行業(yè)之一。近年來全球LNG的生產(chǎn)和貿(mào)易日趨活躍，LNG已成為稀缺清潔資源，正在成為世界油氣工業(yè)新的熱點(diǎn)。為保證能源供應(yīng)多元化和改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，一些能源消費(fèi)大國(guó)越來越重視LNG的引進(jìn)，日本、韓國(guó)、美國(guó)、歐洲都在大規(guī)模興建LNG接收站。國(guó)際大石油公司也紛紛將其新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)轉(zhuǎn)向LNG業(yè)務(wù)，LNG將成為石油之后下一個(gè)全球爭(zhēng)奪的熱門能源商品。

      中國(guó)天然氣利用極為不平衡，天然氣在中國(guó)能源中的比重很小。從中國(guó)的天然氣發(fā)展形勢(shì)來看，天然氣資源有限，天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于需求，供需缺口越來越大。盡管還沒有形成規(guī)模，但是LNG的特點(diǎn)決定LNG發(fā)展非常迅速?？梢灶A(yù)見，在未來10-20年的時(shí)間內(nèi)，LNG將成為中國(guó)最主要的清潔能源。2007年中國(guó)進(jìn)口290多萬噸LNG，2007年全年進(jìn)口量是2006年全年進(jìn)口量的3倍多。2008年中國(guó)液化天然氣進(jìn)口總量為350萬噸，2009 年進(jìn)口LNG 量約為930 萬噸（約合130.2億m3/y），約占全球LNG 貿(mào)易量的5.6%。到2011 年，我國(guó)進(jìn)口LNG 可達(dá)到1710 萬噸（約合240 億m3/y）；預(yù)計(jì)2015 年，LNG 進(jìn)口量將7840 萬噸。

      在中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的同時(shí)，為保障經(jīng)濟(jì)的能源動(dòng)力卻極度緊缺。中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，石油、天然氣只占到很小的比例，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。隨著國(guó)家對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)，引進(jìn)LNG將對(duì)優(yōu)化中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，有效解決能源供應(yīng)安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙重問題，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

      中國(guó)對(duì)LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越重視，中國(guó)正在規(guī)劃和實(shí)施的沿海LNG項(xiàng)目有：廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧等，這些項(xiàng)目將最終構(gòu)成一個(gè)沿海LNG接收站與輸送管網(wǎng)。按照中國(guó)的LNG使用計(jì)劃，2010年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力將達(dá)到900億立方米，而2020年為2400億立方米。而在進(jìn)口天然氣方面，發(fā)改委預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)要進(jìn)口350億立方米，相當(dāng)于2500萬噸/年，是廣東省接收站的總量的7倍。

      中國(guó)建成的LNG衛(wèi)星站已超過40個(gè)、調(diào)峰站1座、LNG工廠2座，正在建設(shè)中的LNG工廠有4座，規(guī)劃中的LNG接收站全部建成后總儲(chǔ)存中轉(zhuǎn)能力可達(dá)1800萬噸／年。LNG在中國(guó)的發(fā)展，不亞于燃?xì)忸I(lǐng)域的一場(chǎng)革命。中國(guó)的城市能源從煤炭—煤制氣—LPG—管道天然氣—LNG，走過了漫長(zhǎng)過程，代表了中國(guó)能源的發(fā)展歷程。中國(guó)也有望成為亞太地區(qū)新興的LNG市場(chǎng)。專家預(yù)計(jì)，2011年中國(guó)LNG進(jìn)口將超過1710萬噸，2020年則將會(huì)成倍增長(zhǎng)。國(guó)際天然氣市場(chǎng)將逐漸轉(zhuǎn)為賣方市場(chǎng)，供應(yīng)趨于緊張。從目前規(guī)劃看，中國(guó)石油一期（2010年）LNG能力約1250萬噸；中國(guó)石化一期能力600萬至900萬噸；中國(guó)海洋石油一期能力約1200萬噸。換算下來，僅一期能力，中國(guó)石油相當(dāng)于引進(jìn)約167億立方米天然氣，中國(guó)石化約為80億至120億立方米，中國(guó)海洋石油約160億立方米。因此隨著能源價(jià)格不斷上升和液化天然氣轉(zhuǎn)變，LNG產(chǎn)業(yè)化的趨勢(shì)已銳不可當(dāng)，有著非常大的發(fā)展空間。中國(guó)的LNG產(chǎn)業(yè)正處在蓬勃發(fā)展的階段。我國(guó)政府已把天然氣利用作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善大氣環(huán)境的主要措施，鼓勵(lì)發(fā)展液化天然氣項(xiàng)目。

 三、LNG生產(chǎn)工藝

      自1964年首次實(shí)現(xiàn)LNG工業(yè)生產(chǎn)以來，經(jīng)過近40多年的發(fā)展，LNG的液化、貯存、運(yùn)輸、再氣化等技術(shù)環(huán)節(jié)和設(shè)備制造都已趨于成熟，運(yùn)輸安全可靠，輸配較為靈活。迄今為止，世界上在天然氣液化領(lǐng)域中成熟的液化工藝主要有以下三種：階式制冷循環(huán)工藝、混合制冷循環(huán)工藝和膨脹機(jī)制冷循環(huán)工藝。

      我國(guó)LNG工業(yè)起步很晚，第一套裝置是1999年，河南濮陽中原油田，在引進(jìn)法國(guó)制冷技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)，以國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主建成；并于2001年10月投入運(yùn)行，其生產(chǎn)能力為15萬立方米/日。2000年上海全套引進(jìn)了法國(guó)的技術(shù)和設(shè)備，在浦東建成日處理為10萬立方米的裝置一套；但其主要功能是為了保證穩(wěn)定地向上海市供氣，作為調(diào)峰使用，未做商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

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