液化天然氣（LNG）理化特性簡(jiǎn)介一、LNG的定義及組成液化天然氣是指天然氣原料經(jīng)過(guò)預(yù)處理，脫除其中的雜質(zhì)后，再通過(guò)低溫冷凍工藝在-162℃下所形成的低溫液體混合物。天然氣是一種混和物，通過(guò)制冷液化后，LNG就成為含甲烷（96%以上)和乙烷（4%）及少量C3-C5烷烴的低溫液體。LNG是由天然氣轉(zhuǎn)變的另一種能源形式。二、LNG的基本性質(zhì)LNG的性質(zhì)隨組分變化而略有不同，一般商業(yè)LNG的基本性質(zhì)為：在-162℃與0.1MPa下，LNG為無(wú)色無(wú)味無(wú)腐蝕性的液體，其密度約為0.43t/m3，燃點(diǎn)為650℃，沸點(diǎn)為-162.5℃，熔點(diǎn)為-182℃，熱值一般為37.62MJ/m3，在-162℃時(shí)的汽化潛熱約為510kJ/kg，爆炸極限為5%-l5%，壓縮系數(shù)為0.74-0.82。三、LNG的特性1.LNG的蒸發(fā)LNG儲(chǔ)存在絕熱儲(chǔ)罐中，任何熱量滲漏到罐中，都會(huì)導(dǎo)致一定量的LNG汽化為氣體，這種氣體被稱為蒸發(fā)氣。LNG蒸發(fā)氣的組成主要取決于液體的組成，一般含氮?dú)?0%（約為L(zhǎng)NG中N2含量的20倍），甲烷80%及微量乙烷，對(duì)于純甲烷而言，-113℃以下的蒸發(fā)氣比空氣重；對(duì)于含有氮?dú)?0%的甲烷而言，低于-80℃的蒸發(fā)氣比空氣重。2.LNG的溢出與擴(kuò)散LNG傾倒至地面上時(shí)，最初會(huì)猛烈沸騰蒸發(fā)，其蒸發(fā)率將迅速衰減至一個(gè)固定值。蒸發(fā)氣沿地面形成一個(gè)層流，從環(huán)境中吸收熱量逐漸上升和擴(kuò)散，同時(shí)將周?chē)沫h(huán)境空氣冷卻至露點(diǎn)以下，形成一個(gè)可見(jiàn)的云團(tuán)。這可作為蒸發(fā)氣移動(dòng)方向的LNG指南，也可作為蒸發(fā)氣-空氣混合物可燃性的指示。3.LNG的燃燒與爆炸LNG具有易燃易爆特性，在-162℃低溫條件下其爆炸范圍為5%-15%（體積百分比）；LNG著火溫度即燃點(diǎn)隨組分的變化而變化，其燃點(diǎn)隨重?zé)N含量的增加而降低，純甲烷的著火溫度為650℃。四、LNG的優(yōu)點(diǎn)1.安全可靠LNG的燃點(diǎn)比汽油高230℃，比柴油更高；LNG爆炸極限比汽油高2.5-4.7倍；LNG的相對(duì)密度為0.43左右，汽油為0.7左右，比空氣輕，即使稍有泄露，也將迅速揮發(fā)擴(kuò)散，不至于自燃爆炸或形成遇火爆炸的極限濃度。此外，用海水可使LNG很容易地汽化。2.清潔環(huán)保LNG作為汽車(chē)燃料，比汽油、柴油的綜合排放量降低約85%左右，其中CO排放量減少97%、HC減少70%-80%、NOx減少30%-40%、CO2減少90%、微粒排放減少40%、噪聲減少40%，而且無(wú)鉛、苯等致癌物質(zhì)，基本不合硫化物，環(huán)保性能非常優(yōu)越。3.經(jīng)濟(jì)高效LNG液化后體積大約縮小為氣態(tài)天然氣的1/625，其儲(chǔ)存成本僅為氣態(tài)天然氣的1/70-l/6，其投資省、占地少、儲(chǔ)存效率高。此外，LNG攜帶的冷量可以部分回收利用。4.靈活方便LNG通過(guò)專門(mén)的槽車(chē)或輪船可以將大量的天然氣運(yùn)輸?shù)焦艿离y以到達(dá)的任何用戶，不僅比地下輸氣管道節(jié)省投資，而且方便可靠、風(fēng)險(xiǎn)性小、適應(yīng)性強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)、日本、歐洲已建成投產(chǎn)100多座LNG調(diào)峰裝置，它不僅比地面高壓儲(chǔ)氣罐和地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)節(jié)省土地、資金、工期，而且方便、靈活，不受地質(zhì)條件限制。對(duì)于自身氣源不足的國(guó)家，進(jìn)口LNG是解決其燃?xì)夤?yīng)的最方便、最經(jīng)濟(jì)的方式。五、LNG的主要用途1.解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的能源供應(yīng)LNG可以通過(guò)地面或水上運(yùn)輸工具運(yùn)輸?shù)竭h(yuǎn)離天然氣田的邊遠(yuǎn)能源消費(fèi)地，從而取代地下遠(yuǎn)距離管道輸送，節(jié)省大量管線及站場(chǎng)建設(shè)的投資。2.解決邊遠(yuǎn)氣田的開(kāi)發(fā)或天然氣回收利用LNG方式，可以有效解決遠(yuǎn)海、荒漠地區(qū)等邊遠(yuǎn)氣田的開(kāi)發(fā)及其天然氣回收。3.天然氣調(diào)峰由于民用用戶季節(jié)或日用氣量波動(dòng)、工業(yè)用戶或LNG廠本身檢修或改造以及輸氣管網(wǎng)發(fā)生故障等因素都將造成定期或不定期的供氣不平衡，建設(shè)LNG儲(chǔ)罐可有效地削峰填谷。對(duì)于高峰負(fù)荷型LNG工廠，一般建在用戶附近，調(diào)節(jié)工業(yè)與民用天然氣的不均衡負(fù)荷，確保供氣的安全與平穩(wěn)。4.LNG冷量回收利用LNG在常溫下攜帶有大約836J/kg的冷量，可以利用這些冷量來(lái)液化和分離空氣，生產(chǎn)液氧、液氮或干冰；可以用來(lái)發(fā)電、冷藏冷凍物品、低溫破碎處理工業(yè)廢棄物、淡化海水等。為此，有的調(diào)峰裝置常與冷凍廠聯(lián)建。此外，LNG儲(chǔ)罐的蒸沸氣也可就近回收。目前，LNG冷量回收率可達(dá)到50%以上。5.作代用汽車(chē)燃料使用采用LNG作為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)僅需作適當(dāng)變動(dòng)，運(yùn)行不僅安全可靠，而且噪聲低污染小，特別是在排放法規(guī)日益嚴(yán)格的今天，以LNG作為燃料的汽車(chē)，排氣明顯改善。據(jù)資料報(bào)道：與壓縮天然氣（CNG）比較，在相同的行程和運(yùn)行時(shí)間條件下，對(duì)于中型和中重型車(chē)輛而言，LNG汽車(chē)燃料成本要低20%，重量要輕2/3。同時(shí)，供燃系統(tǒng)裝置的成本也至少低2/3，將天然氣液化并以液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是促使它在運(yùn)輸燃料中應(yīng)用的最經(jīng)濟(jì)有效的方法。6.LNG用作燃料天然氣在液化之前除去了酸性氣體、