天然气基础知识1.ppt

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1、很高兴为大家介绍LNG的基础知识LNG基础知识一、什么是LNG二、LNG和LPG的对比 三、LNG的优越性及应用四、LNG的储存和运输五、LNG的危险性一、什么是LNG？天然气是天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要存在于油田伴生气、气田气、煤层气和生物生成气中。天然气通常以气体状态存在。密度比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性。1、什么是天然气天然气的主要成分：天然气是一种多组分的混合气体。主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。此外一般还含有硫化氢、二氧化碳和氮等，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。一、什么是LNG？LNGLNG就是液化天然气（就是液化天然气

2、（Liquefied Natural GasLiquefied Natural Gas）的简）的简称。称。天然气经过净化天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体等脱水、脱烃、脱酸性气体等)后，后，采用节流、膨胀或外加冷源制冷的工艺。采用节流、膨胀或外加冷源制冷的工艺。在常压状态下将天然气冷却到在常压状态下将天然气冷却到-162-162左右，可使其左右，可使其变为液体即液化天然气变为液体即液化天然气(LNG)(LNG)。LNGLNG的体积约为其气态体积的的体积约为其气态体积的l l600600。丙烷、丁烷（及以上），在常温下压缩，可变成液丙烷、丁烷（及以上），在常温下压缩，可变成液 体。这种以丙、

3、丁烷为主要成分的，带压的液化体。这种以丙、丁烷为主要成分的，带压的液化 气体，称液化石油气（气体，称液化石油气（LPGLPG，“液化气液化气”）。）。甲烷（包括乙烷）需要在低温下才能变成液体。这甲烷（包括乙烷）需要在低温下才能变成液体。这 种以甲烷为主要成分的低温液化气体，称为液化种以甲烷为主要成分的低温液化气体，称为液化 天然气（天然气（LNGLNG）。）。BP LNG.wmv二、LNG和LPG 的对比LNG主要成分 甲烷（液态）LPG主要成分 丙烷（液态）1、甲烷的理化性质及特性1 1）理化性质）理化性质 外观与性状外观与性状外观与性状外观与性状：无色无臭气体。：无色无臭气体。熔点（熔点（

4、熔点（熔点（）：-182.5 -182.5 相对密度（水相对密度（水相对密度（水相对密度（水=1=1）：0.42(-1640.42(-164。C)C)沸点（沸点（沸点（沸点（）：-161.5 -161.5 相对密度（空气相对密度（空气相对密度（空气相对密度（空气=1=1）：）：0.550.55饱和蒸气压（饱和蒸气压（饱和蒸气压（饱和蒸气压（KPaKPa）:53.32(-168.8:53.32(-168.8。C)C)临界温度临界温度临界温度临界温度()：-82.6 -82.6 临界压力临界压力临界压力临界压力(MPaMPa)：4.594.59燃烧热燃烧热燃烧热燃烧热(KJ/mol):(KJ/mo

5、l):889.5 889.5 1、甲烷的理化性质及特性 2 2）燃烧爆炸危险性）燃烧爆炸危险性 燃烧性燃烧性燃烧性燃烧性：易燃：易燃 闪点（闪点（闪点（闪点（）：-188 -188 爆炸下限（爆炸下限（爆炸下限（爆炸下限（V%V%）：5.35.3 引燃温度（引燃温度（引燃温度（引燃温度（）：538538 爆炸上限爆炸上限爆炸上限爆炸上限 (V%)(V%)：1515危险特性危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氯气，液氧、等强氧化剂接触剧烈反应。灭火方法灭火方法：切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移

6、至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。1、甲烷的理化性质及特性 3）包装与储运）包装与储运危险性类别危险性类别：第2.1类 易燃气体危险货物包装标志危险货物包装标志：4 包装类别包装类别：储运注意事项储运注意事项：易燃压缩气体。储存于阴凉、通风仓间内。仓温不宜超过30。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧气、压缩空气、卤素(氟、氯、溴)等分开存放。切忌混储混运。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。罐储时要有防火防爆技术措施。露天储罐夏季要有降温措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。1、甲烷的理化性质及特性 4）毒性及健康危害性 侵入

7、途径侵入途径侵入途径侵入途径：吸入：吸入 健康危害健康危害健康危害健康危害：甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中：甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达2530%2530%时，时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速。若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液化天然气，速。若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液化天然气，可致冻伤。可致冻伤。1、甲烷的理化性质及特性 5）急救 皮肤接触皮肤接触：若有冻伤，就医治疗。吸吸 入入：迅速脱离现场至空气新鲜处

8、。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。1、甲烷的理化性质及特性 6）防护措施 工程控制工程控制工程控制工程控制：生产过程不密闭，全面通风。：生产过程不密闭，全面通风。呼呼呼呼吸吸吸吸系系系系统统统统防防防防护护护护：一一般般不不需需要要特特殊殊防防护护，但但建建议议特特殊殊情情况况下下，佩戴自吸过滤式防毒面具佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩半面罩)。眼眼眼眼睛睛睛睛防防防防护护护护：一一般般不不需需要要特特殊殊防防护护，高高浓浓度度接接触触时时，可可戴戴安安全全防护眼镜。防护眼镜。防防防防 护护护护 服服服服：穿防静电工作服穿防静电工作服。手手手手 防防防防

9、护护护护：戴一般作业防护手套。：戴一般作业防护手套。其其其其 它它它它：工作现场严禁吸烟，带手机工作现场严禁吸烟，带手机。避免长期反复接触。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业，须有人监护。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业，须有人监护。1、甲烷的理化性质及特性 7 7）泄漏处置）泄漏处置 迅速撤离泄漏污染区人员至迅速撤离泄漏污染区人员至上风处上风处，并进行隔，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散，喷雾状水

10、稀切断泄漏源。合理通风，加速扩散，喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处，注意通风。漏气容器要妥善处理、修复、检处，注意通风。漏气容器要妥善处理、修复、检验后再用。验后再用。2、丙烷的理化性质及特性 1）理化性质 外观与性状外观与性状外观与性状外观与性状：无色气体，纯品无臭。：无色气体，纯品无臭。熔熔熔熔点点点点（）：-187.6-187.6 相相相相对对对对密密密密

11、度度度度（水水水水=1=1）：0.58(-44.50.58(-44.5。C)C)沸点（沸点（沸点（沸点（）：-42.1 -42.1 相对密度（空气相对密度（空气相对密度（空气相对密度（空气=1=1）：）：1.561.56饱和蒸气压（饱和蒸气压（饱和蒸气压（饱和蒸气压（KPaKPa）:53.32(-55.6:53.32(-55.6。C)C)临界温度临界温度临界温度临界温度()：96.896.8 临界压力临界压力临界压力临界压力(MPaMPa)：4.254.25燃烧性燃烧性燃烧性燃烧性(KJ/mol)(KJ/mol)：2217.8 2217.8 2、丙烷的理化性质及特性 2）燃烧爆炸危险性 燃烧性

12、燃烧性燃烧性燃烧性：易燃：易燃 闪点（闪点（闪点（闪点（）：-104 -104 爆炸下限（爆炸下限（爆炸下限（爆炸下限（V%V%）：2.12.1自燃温度（自燃温度（自燃温度（自燃温度（）：450450 爆炸上限爆炸上限爆炸上限爆炸上限 (V%)(V%)：9.59.5危危危危险险险险特特特特性性性性：易易燃燃气气体体。与与空空气气混混合合能能形形成成爆爆炸炸性性混混合合物物，遇遇热热源源和和明明火火有有燃燃烧烧爆爆炸炸的的危危险险。与与氧氧化化剂剂接接解解会会猛猛烈烈反反应应。气气体体比比空空气气重重，能能在在较较低低处处扩扩散散到到相相当当远远的的地地方方，遇遇明火会引着回燃。明火会引着回燃。

13、灭灭灭灭火火火火方方方方法法法法：切切断断气气源源。若若不不能能立立即即切切断断气气源源，则则不不允允许许熄熄灭灭正正在在燃燃烧烧的的气气体体。喷喷水水冷冷却却容容器器，可可能能的的话话将将容容器器从从火火场移至空旷处。场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。2、丙烷的理化性质及特性 3 3）包装与储运）包装与储运危险性类别危险性类别危险性类别危险性类别：第：第2.12.1类易燃气体类易燃气体危险货物包装标志危险货物包装标志危险货物包装标志危险货物包装标志：4 4 包装类别包装类别包装类别包装类别：储运注意事项储运注意事项储运注意事项储运注意事

14、项：易燃、易压缩气体。储存于阴凉、通风仓间：易燃、易压缩气体。储存于阴凉、通风仓间内。仓内温度不宜超过内。仓内温度不宜超过3030。远离火种、热源。防止阳光直。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧气、压缩空气、氧化剂等分开存放。储存间内的射。应与氧气、压缩空气、氧化剂等分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。罐储时要有防火防爆技术措施。露品种和数量的消防器材。罐储时要有防火防爆技术措施。露天贮罐夏季要有降温措施。禁止使用易产生火花的机械设备天贮罐夏季要有降温措施。禁止使用易产生火花的机械设

15、备和工具。验收时要注意品名，注意验明日期，先进仓的先发和工具。验收时要注意品名，注意验明日期，先进仓的先发用。灌装适量，不可超压超量盛装。搬运时要轻装轻卸，防用。灌装适量，不可超压超量盛装。搬运时要轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。止钢瓶及附件破损。2、丙烷的理化性质及特性 4）毒性及健康危害性 健康危害健康危害：本品有单纯性窒息及麻醉作用。人短暂接触1%丙烷，不引起症状；10%以下的浓度，只引起轻度头晕；高浓度时可出现麻醉状态、意识丧失；极高浓度时可致窒息。避免计入高浓度区域！2、丙烷的理化性质及特性 5）急救 吸吸 入入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止

16、，立即进行人工呼吸。就医。2、丙烷的理化性质及特性 6）防护措施 工程控制工程控制工程控制工程控制：生产过程密闭，全面通风。：生产过程密闭，全面通风。呼呼呼呼吸吸吸吸系系系系统统统统防防防防护护护护：一一般般不不需需要要特特殊殊防防护护，但但建建议议特特殊殊情情况况下下，佩戴自吸过滤式防毒面具佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩半面罩)。眼眼眼眼睛睛睛睛防防防防护护护护：一一般般不不需需要要特特殊殊防防护护，高高浓浓度度接接触触时时可可戴戴安安全全防护眼镜。防护眼镜。防防防防 护护护护 服服服服：穿防静电工作服。：穿防静电工作服。手手手手 防防防防 护护护护：戴一般作业防护手套。：戴一般作业防护手套

17、。其其其其 它它它它：工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、：工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。2、丙烷的理化性质及特性 7 7）泄漏处置）泄漏处置 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止

18、气体吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。善处理，修复、检验后再用。三、LNG的优越性及应用 天然气液化后(-161.5C,1bar)体积缩小,约为标准状态下气体的 1/6001）便于运输：用于远洋运输2）利用零散气源解决中小城镇用气。3）LNG用于供气调峰LNG(1

19、00M,1bar)CNG(61000M,10bar)3)LNG汽车汽车代用燃料 乙醇液化石油气(LPG)压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)LNG作为汽车燃料优势：天然气低温液化后，其密度为标准状态下的600多倍，体积能量密度约为汽油的72，为CNG的23倍，因而同等燃料体积下LNG 的续驶里程是CNG的23倍，与汽油车相当。天然气液化前必须经过严格的净化处理，因而LNG中的杂质含量远低于CNG，这为汽车尾气排放满足更加严格的标准创造了有利条件。四、液化天然气的储存方式方式：低温储存设备：低温储罐1、低温储存绝热的主要方法室温环境对低温液体是一个大热源。主要绝热方法：1）高真空多层绝热(

20、0.0001w/mk)2）真空粉末绝热 (0.001w/mk)3）堆积绝热(0.03w/mk)结构设计特点 1）设计容积：110%2）低温材料：0Cr18Ni9,铜、铝及合金。3）热胀冷缩的补偿。4）避免水击现象（操作缓慢平稳）。5）低温管道结构6）自增压系统2、高真空多层绝热结构工艺 尽可能减少支撑和管道漏热。注意焊接、检漏。真空夹层的清洁、多层材料松紧度。抽真空：高真空机组。3、真空粉末绝热珠光砂：40-80目真空度：1-5 Pa（再高无大改善）制造工艺 低温材料：0Cr18Ni9 不锈钢、环氧玻璃钢 焊接、检漏。珠光砂干燥。抽真空：加冷井，用氮气置换。4、堆积绝热（简单、常用于管道和大型

21、储槽）泡沫型、粉末型、纤维型。绝热效果取决于绝热层厚度（1 m）。受湿度影响大。大型堆积绝热储罐的基础特点5、堆积粉末绝热储槽介绍例子：上海例子：上海20000M20000M LNG LNG储槽储槽 特点：低压、单内罐（现场施工）。特点：低压、单内罐（现场施工）。带带LNGLNG潜液泵。潜液泵。夹层有夹层有LNGLNG蒸气保护。蒸气保护。所有管道从顶部穿出所有管道从顶部穿出 1999上海浦东站(20000MLNG tank).6、LNG运输槽车属于运输式容器 要考虑惯性载荷：向下 2-4g 向上 1g 轴向 2-3g LNG蒸气的利用。半挂式半挂式LNG运输槽车系统示意图运输槽车系统示意图A-

22、气相仪表管路 B-安全管路 C-上部充液管路 D-满液测试管路 E-液相仪表管路 F-下部充液/排液管路 G-自增压/紧急排液管路V-4P-2P-1L-1RF-1V-5V-6V-7V-8V-9V-1TV-1TC-1VV-1X-1V-12V-13V-2HC-2V-3HC-1PB-1CV-1SV-1SV-2SV-3X-2D-1D-2V-10A BCDEFGLNGV-11气源FA-1V-14五、LNG的危险性根据LNG气化站流程，在整个气化过程中，只是将LNG从液态转变为气态，没有发生复杂的化学变化。但是LNG是一种超低温介质，变成常温气态天然气后体积扩大约600倍。因此LNG气化站工作过程中存在着

23、多方面的危险性。1、低温的危险性LNG的储存和气化操作都是在低温下进行，温度约为-162。这样的低温液体一旦泄露，会使接触到得设备遇冷收缩，甚至发生脆性断裂，从而使设备损坏，引发严重的事故。低温LNG输送管道也经常发生冻伤操作人员的事故。（低温粘手）低温冻伤低温防护操作时严格按照规定佩戴防护用具低温管线添加保温层、设警示标志2、火灾危险性天然气与空气混合极易形成爆炸性混合气体，如果达到爆炸极限的混合气体遇到火源，就会着火燃烧，甚至爆炸。防护措施：选择露天的作业区域、加强空气对流和天然气放散。3、对人体的危害性虽然天然气无毒，但是如果吸进纯的LNG蒸气，人会迅速失去知觉，35min后就可能死亡！天然气泄漏会导致大气中氧含量逐渐减少，如果操作人员没有及时警觉就会慢慢窒息。防护措施：设置天然气泄漏报警系统，检测空气中天然气含量。墨西哥天然气输气管道爆炸 墨西哥石油公司一天然气管道爆炸洋山深水港爆炸事件（09.2）乌克兰天然气管道爆炸俄至巴尔达天然气管道爆炸（09.4）谢谢！