煤气中单组分可燃气的主要成分体有哪些性质

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一、天然气常识1.&天然气是清洁能源,主要成份是甲烷(CH4);&2.&热值高,一般在9000大卡/立方米以上;&3.&能源效率高,一般燃煤电厂的能源利用率不超过38%,而天然气发电效率可达52%以上;&4.&用途广泛,主要用于发电、、工业燃料、化工原料、汽车燃料(天然气汽车)等。&二、天然气使用应注意事项1、用天然气四季都要注意排气通风。若门窗紧闭,长时间使用热水器,室内空气耗尽,会发生缺氧窒息;2、热水器必须安装排放废气的烟道,烟道排气必须放在大气中;3、要防止火焰被汤水溢熄或被风吹熄。请您使用带有自动熄火保护装置的安全性灶具;4、若发现天然气泄漏等异常情况,严禁使用明火检查。应及时与燃气公司联系,电话号码和地址详见煤气帐单;5、连接灶具的胶管要使用燃气专用胶管,经常检查,定期调换。三、安全使用燃气灶具事项1、了解燃气的安全特性,按燃气设备说明书要求操作。&2、使用燃气时,要有人照看,防止火焰被汤水溢熄或被风吹熄,请使用带有自动熄火保护装置的安全型灶具。&3、经常检查连接灶具的橡胶软管是否压扁、老化、轧头是否安装正常,胶管使用不超过二年。4、燃气灶使用周期为8年。&5、发生燃气泄漏时应立即关闭煤气总开关,打开门窗,打电话报告燃气公司修理,严禁用明火检漏和启闭电器开关。&6、临睡以前要检查燃气开关是否全部关闭。四、使用燃气热水器的安全常识1、安装燃气热水器要请持有燃气专业证书的人员;&2、燃气热水器必须安装排放废气的烟道,烟道排气必须排放到大气中;3、使用燃气热水器时要适当开启门窗,使空气对流,避免室内缺氧而引起人员窒息;&4、燃气热水器的保养清洗每年一次&;五、燃气泄漏怎样报修、处理&如果您的燃气设备发生泄漏,应立即打电话通知燃气公司修理。在燃气公司检修人员未到之前,客户应关闭煤气开关,打开门窗使室内&通风,并注意不要关闭或打开电器开关。&六、煤气中毒人员的抢救处理发现有人煤气中毒,应立即打开门窗,并将患者抬到室外通风处,帮助患者做人工呼吸,中毒严重者要送有高压氧舱的医院治疗。&七、热水器、灶具的使用年限国家质量技术监督局颁布了《家用燃气燃烧器具安全管理规程》其中明确规定:燃气具从售出当日起,人工煤气热水器的判废年限为6年,液化石油气和天然气热水器的判废年限为8年,燃气灶具的判废年限为8年。八、人工煤气的燃气灶、热水器能不能用天然气不能,需要改装。天然气的主要成分是甲烷(新疆天然气含甲烷96%),通常为无色无味,进入门站加臭后方有易察觉的臭味;&&&&&天然气与其它燃气的区别:&&&&&&人工煤气含8~10%有毒的一氧化碳气体,万一泄漏若处理不当会对人体造成伤害,而天然气不含有毒的一氧化碳气体、万一泄漏不易引发中毒事故,只有大量泄漏使空气中氧气浓度降低才会对人体造成窒息伤害;&&&&&&液化石油气比空气重,若泄漏容易积聚在居室下部不易扩散,且液化石油气的爆炸下限为1.5%,因此液化石油气若泄漏造成爆炸、火灾的危险性较大。天然气比空气轻,泄漏后易从窗户溢出,爆炸下限大于5%且爆炸极限范围小,万一泄漏不易引发爆炸事故;因此其安全性比人工煤气和液化石油气的安全性要好;&&&&&&天然气的热值高,是人工煤气的2.3倍,因而比人工煤气耐用;&&&&&&天然气的杂质含量极少是洁净能源,其燃烧所造成的污染仅为石油的1/40、煤炭的1/800;&&&&&&天然气以其比人工煤气、液化石油气更清洁、快捷、高效、安全的优势已被世界广泛采用。&&&&&&天然气与人工煤气、液化石油气等同属可燃气体,有易燃易爆的特性,与空气混合达到5~17%遇火源会发生爆炸,用气场所通风不良也可能发生中毒事故,因此对天然气的安全使用不应掉以轻心。&&&&&天然气的生成:&&&&&&天然气作为石油的伴侣,虽然在组成上都是以碳氢化合物为主要成份的,但天然气的生成条件要比石油更为多样化。就生成阶段来说,石油要达到一定深度才能大量生成,而天然气从浅到深都能生成;就物质来源来说,生成石油主要以水中浮游的动、植物或称腐泥型有机质为主,而生成天然气,除此以外还可以有高等植物或称腐植型的有机质,有有机成因的,也有无机成因的,这种多样化的成气条件为我们提供了更为广阔的找气领域。&&&&&根据天然气的形成条件,大致可以分为五种类型:&&&&&生物气――在尚未固结成岩石的现代沉积淤泥中,有机质在细菌的作用下,可生成以甲烷为主的天然气,俗称沼气。&&&&&早期成岩气――沉积物中的有机质在其埋藏深度尚未达到生成石油深度以前,一部分腐植型的有机质即可开始生成甲烷气。&&&&&油型气――有机质进入生成石油深度以后,除大量地生成石油外,同时也伴随着生成天然气。随着埋藏深度的不断增加,生成的天然气也逐渐增加,而生成的石油却逐渐减少,直到生成的全部都是干气,即甲烷气时,就停止了生油。&&&&&煤型气――含有煤层的沉积岩层叫做煤系地层,煤型气就是指煤系地层在时间和温度的作用下生成的天然气,其主要成份也是甲烷。从找油来说,煤型气不是勘探对象,但从寻找可燃气体为能源来说,煤型气也不应忽视,因为使用的手段、方法和形成气藏的地质条件大体都和找油、找油型气一样。近年发现的鄂尔多斯大气田,就可能是属于煤型气。&&&&&无机成因的天然气――由火成岩或地热所产生的气体,如二氧化碳、甲烷、硫化氢等。液化石油气定义&&&&&&液化石油气是石油产品之一。英文名称liquefied&petroleum&gas,简称LPG。是由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。由炼厂气所得的液化石油气,主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。液化石油气主要用作石油化工原料,用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气,可作为工业、民用、内燃机燃料。其主要质量控制指标为蒸发残余物和硫含量等,有时也控制烯烃含量。液化石油气是一种易燃物质,空气中含量达到一定浓度范围时,遇明火即爆炸。&&&&&&液化石油气的主要成分&&&&&&催化裂解气的主要成份如下(%):氢气5―6、甲烷10、乙烷3―5、乙烯3、丙烷16―20、丙烯6―11、丁烷42―46、丁烯5―6,含5个碳原子以上的烃类5―12。&&&&&&热裂解气的主要成份如下(%):氢气12、甲烷5―7、乙烷5―7、乙烯16―18、丙烷0.5、丙烯7―8、丁烷0.2、丁烯4―5,含5个碳原子以上的烃类2―3。这些碳氢化合物都容易液化,将它们压缩到只占原体积的1/250―l/33,贮存于耐高压的钢罐中,使用时拧开液化气罐的阀门,可燃性的碳氢化合物气体就会通过管道进入燃烧器。点燃后形成淡蓝色火焰,燃烧过程中产生大量热(发热值约为92&100&kJ/m3―121&400&kJ/m3)。并可根据需要,调整火力,使用起来既方便又卫生。&&&&&&液化石油气虽然使用方便,但也有不安全的隐患。万一管道漏气或阀门未关严,液化石油气向室内扩散,当含量达到爆炸极限(1.7%―10%)时,遇到火星或电火花就会发生爆炸。为了提醒人们及时发现液化气是否泄漏,加工厂常向液化气中混入少量有恶臭味的硫醇或硫醚类化合物。一旦有液化气泄漏,立即闻到这种气味。而采取应急措施。&&&&&&液化石油气的来源&&&&&&液化石油气目前主要来源于炼油厂石油气和油田伴生气。因此液化石油气是一种石油产品。&&&&&&一、由炼油厂石油气中获取&&&&&&炼油厂石油气是在石油炼制和加工过程中所产生的副产气体,其数量取决于炼油厂的生产方式和加工深度,一般约为原油质量的4%―10%左右。根据炼油厂的生产工艺,可分为蒸馏气、热裂化气、催化裂化气、催化重整气和焦化气等5种。这5种气体含有C1―C5组分,利用分离吸收装置将其中的C3、C4组分分离提炼出来,就获得液化石油气。目前,从炼油厂催化裂化中回收液化有油气是国内民用液化石油气的主要来源。&&&&&&二、油田伴生气中获取&&&&&&在石油开采过程中,石油和油田伴生气同时喷出,利用装设在油井上面的油气分离装置,将石油与油田伴生气分离。油田伴生气中含有5%左右的丙烷、丁烷组分,再利用吸收法把它们提取出来,可得到丙烷纯度很高而含硫量很低的高质量液化石油气。欧美、日本等国家供应的液化石油气,多数属于这种。&&&&&&三、由天然气中获取&&&&&&天然气为干气和湿气两种。湿气中的甲烷含量在90%以下,乙烷、丙烷、丁烷等烷烃含量在10%以上,若将湿气中的丙烷、丁烷等组分分离出来,就得到所需的液化石油气。据有关资料介绍,我国天然气产量由1949年的0.1亿立方米,上升到2002年的316亿立方米,居世界第16位,已成为世界石油天然气消费大国,预计到2020年,天然气在一次能源消费中,所占比例将由目前的2.7%增长到10%以上。&&&&&&此外,还可在燃料加氢和半焦化制取人造石油的工厂中获取液化石油气。从水煤气生产合成汽油的工厂中,也能回收液化石油气。&&&&&&液化石油气的质量与其来源和提取方法有关,一般从油田伴生气中获取的液化石油气的质量优于从炼油厂石油气中获取的液化石油气。&&&&&&液化石油气的利用&&&&&&随着石油化学工业的发展,液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料,已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面,液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等,用来生产合塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。用液化石油气作燃料,由于其热值高、无烟尘、无炭渣,操作使用方便,已广泛地进入人们的生活领域。此外,液化石油气还用于切割金属,用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。&&&&&&一、用于有色金属冶炼&&&&&&有色金属冶炼中要求燃料热质稳定,无燃炉产物,无污染,而液化石油气都具备了这些条件。液化石油气被加热气化后,可以方便地引入冶炼炉燃烧。山东金升有色金属集团公司已将液化石油气成功地用于德国克虏伯熔炼炉的铜冶炼工艺,代替了原煤气燃烧工艺,减少了硫、磷等杂质的危害,提高了铜材质量。&&&&&&二、窑炉焙烧&&&&&&我国的各种工业窑炉和加热炉历来以烧煤为主,这不仅造成能源的浪费,排出的烟气也严重污染着环境。为此,国家有关部门提出我国能源今后发民任务是:优化能源结构,建立世界级清洁、安全、高效的能量供应体系,建立能源技术发展促进机制等。为适应这一任务的要求,许多工业窑炉和加热炉改用液化石油气作燃料,如用液化石油气来烧瓷制瓷砖;用液化石油气烘焙轧制薄板等,既减少了对空气的污染,又大大提高了产品的烧制质量。&&&&&&三、作汽车燃料&&&&&&据2000年我国城市环境状况公告显示,监测的338个城市中,超过国家大气质量二级标准的城市占到63.5%,其中超过三级的有112个,我国大气污染已由工业废物、煤烟气型向光化学烟雾型转变,大城市中汽车排放尾气成为大气的主要污染源之一。目前,城市空气污染源中约有70%来自汽车的废气排放。为解决这一问题,自20世纪末,我国各大中城市相继建起了汽车加气站,用液化石油气替代汽油作汽车燃料,这一燃料品种的改变,极大地净化了城市空气质量,也是液化石油气利用的又一大发展方向。&&&&&&四、居民生活燃用&&&&&&居民生活燃用液化石油气主要有管道输送和瓶装供给两种方式:&&&&&&1.通输送&&&&&&管道输送方式主要集中在大中城市进行,它是由城市燃气公司把液化石油气与空气、液化石油气与煤气或液化石油气与化肥厂排放的空气等混合后,通过管理直接输送到居民家中使用,目前,许多城市都实现了这种供应形式。&&&&&&2.装供给&&&&&&瓶装供给是通过一个密封钢瓶将液化石油气由储配站分配到各家各户,作为家庭灶具的供气源,它起源于20世纪60年代初,最早是在炼油厂和几个工业城市使用,现已发展到乡镇农村。在民用部地区就建有从事钢瓶供气的液化石油气储配站一万多个,有的个别乡镇平均建有2个以上。&&&&&&由此可见,液化石油气的使用范围愈来愈广,使用量愈来愈大,发展愈来愈快。因此,加强对液化石油气知识的宣传学习,保证液化石油气的安全使用,是非常必要和迫切需要的。将公交车、出租车由燃油改为燃气,有什么好处?有关专家说,燃气汽车具有三大优势。&&&&&&其一是环保性。液化石油气汽车尾气排放的有害成份大大低于燃油汽车,其中,一氧化碳降低97%,碳氢化合物降低72%,氮氢化合物降低39%,不含铅苯等有害物质。另外,液化石油气汽车的噪音比燃油汽车降低40%。&&&&&&其二是经济性。液化石油气汽车不稀释润滑油,发动机磨损小,可延长发动机寿命,减少维修费用。同时,使用液化石油气作燃料,比汽油燃料每百公里节约8元左右,出租汽车每天可省燃料费25-30元,平均每年省1万元左右。&&&&&&其三是安全性。燃气装置和气罐是国家检验部门通过气密、耐压、振动、火烧、爆破、撞击等试验后认可的,安全系数非常高。供气系统设有紧急情况下切断加气、防止过充及超压自泄等安全设备。液化石油气着火温度高,气化潜热大,具有自我冷却作用,与汽油车相比不易燃烧。另外,汽油箱是非压力容器,易变形、渗漏和爆炸,而车用液化石油气钢瓶具有良好的压延性和焊接性,在强烈的撞击下不破裂、爆炸。问:什么是欧佩克?&&&&&答:“欧佩克”即石油输出国组织。它是一个自愿结成的政府间组织,对其成员国的石油政策进行协调、统一。欧佩克旨在通过消除有害的、不必要的价格波动,确保国际石油市场上石油价格的稳定,保证各成员国在任何情况下都能获得稳定的石油收入,并为石油消费国提供足够、经济、长期的石油供应。&&&&问:欧佩克是哪年成立的?&&&&答:欧佩克是1960年9月14日在伊拉克首都巴格达成立的,创始成员国有5个,它们是:伊朗、伊拉克、科威特、沙特阿拉伯和委内瑞拉。1962年11月6日,欧佩克在联合国秘书处备案,成为正式的国际组织。&&&&问:具备何种资格才能成为欧佩克成员国?目前欧佩克都有哪些成员国?&  答:欧佩克组织条例规定:“在根本利益上与各成员国相一致、确实可实现原油净出口的任何国家,在为全权成员国的三分之二多数接纳,并为所有创始成员国一致接纳后,可成为本组织的全权成员国。”&&&&该组织条例进一步区分了3类成员国的范畴:创始成员国―――1960年9月出席在伊拉克首都巴格达举行的欧佩克第一次会议,并签署成立欧佩克原始协议的国家;全权成员国―――包括创始成员国,以及加入欧佩克的申请已为大会所接受的所有国家;准成员国―――虽未获得全权成员国的资格,但在大会规定的特殊情况下仍为大会所接纳的国家。&&&&目前,欧佩克共有11个成员国(括号内为加入欧佩克的时间),它们是:阿尔及利亚(1969年)、印度尼西亚(1962年)、伊朗(1960年)、伊拉克(1960&年)、科威特(1960年)、利比亚(1962年)、尼日利亚(1971年)、卡塔尔(&1961年)、沙特阿拉伯(1960年)、阿拉伯联合酋长国(1967年)和委内瑞拉(&1960年)。&  问:什么是欧佩克大会?&  答:欧佩克大会是该组织的最高权力机构,各成员国向大会派出以石油、矿产和能源部长(大臣)为首的代表团。大会每年召开两次,如有需要还可召开特别会议。大会奉行全体成员国一致原则,每个成员国均为一票,负责制定该组织的大政方针,并决定以何种适当方式加以执行。&&&&欧佩克大会同时还决定是否接纳新的成员国,审议理事会就该组织事务提交的报告和建议。大会审议通过对来自任何一个成员国的理事的任命,并选举理事会主席。大会有权要求理事会就涉及该组织利益的任何事项提交报告或提出建议。大会还要对理事会提交的欧佩克预算报告加以审议,并决定是否进行修订。  问:什么是欧佩克理事会?&  答:欧佩克理事会类似于普通商业机构的理事会,由各成员国提名并经大会通过的理事组成,每两年为一届。理事会负责管理欧佩克的日常事务,执行大会决议,起草年度预算报告,并提交给大会审议通过。理事会还审议由秘书长向大会提交的有关欧佩克日常事务的报告。  问:什么是欧佩克秘书处?&  答:欧佩克秘书处依据欧佩克组织条例,在理事会的领导下负责行使该组织的行政性职能。秘书处由秘书长、调研室、数据服务中心、能源形势研究部门、石油市场分析部门、行政与人事部门、信息部门、秘书长办公室以及法律室组成。秘书处1961年设立,办公地点最初在日内瓦,后于1965年移至维也纳。&  问:欧佩克如何运作并发挥其作用?  答:欧佩克各成员国的代表(主要是代表团团长)在欧佩克大会上对其石油政策加以协调、统一,以促进石油市场的稳定与繁荣。欧佩克秘书处负责该组织的日常事务,接受理事会的指令,由秘书长直接领导。欧佩克下设的经济委员会、部长监察委员会等多个执行机构,则履行咨询、磋商、协调等多项职能。&  欧佩克成员国对当前形势和市场走向加以分析预测,明确经济增长速率和石油供求状况等多项基本因素,然后据此磋商在其石油政策中进行何种调整。例如,在以往数次大会中,欧佩克成员国曾分别确定提高或是减少该组织的总体石油产量,以便维持石油价格的稳定,为消费国提供稳定的短期、中期乃至长期的石油供应。  问:欧佩克为什么要设定石油生产配额?  答:欧佩克组织条例要求该组织致力于石油市场的稳定与繁荣,因此,为使石油生产者与消费者的利益都得到保证,欧佩克实行石油生产配额制。如果石油需求上升,或者某些产油国减少了石油产量,欧佩克将增加其石油产量,以阻止石油价格的飚升。为阻止石油价格下滑,欧佩克也有可能依据市场形势减少石油的产量。&  问:欧佩克能控制国际石油市场吗?&   答:欧佩克并不能控制国际石油市场,因其成员国的石油、天然气产量分别只占世界石油、天然气总产量的40%和14%。但是,欧佩克成员国出口的石油占世界石油贸易量的60%,对国际石油市场具有很强的影响力,特别是当其决定减少或增加石油产量时。&  欧佩克旨在保持石油市场的稳定与繁荣,并致力于向消费者提供价格合理的稳定的石油供应,兼顾石油生产国与消费国双方的利益。欧佩克通过自愿减少石油产量,或在市场供应不足时增加石油产量的方法来达成上述目标。例如,1990&年海湾危机期间,欧佩克大幅度增加了石油产量,以弥补伊拉克遭经济制裁后石油市场上出现的每天300万桶的缺口。&  问:世界石油储量有多少?&  答:截至1996年底,世界石油探明储量为10472亿桶,其中欧佩克各成员国的石油探明储量为8020亿桶,占世界石油总储量的76.6%。  问:全世界每天要消费多少石油?&  答:1996年,世界石油消费总量达每天7170万桶。欧佩克预计,到2020年,世界石油消费总量将达到每天1亿桶。  问:西方工业化国家对石油的依赖度有多大?&  答:以美国为例。1996年,美国一国每天就消耗1700万桶石油,其中有770万桶是进口的,占总消耗量的45%以上。在美国进口的石油中,有20%产自欧佩克成员国。&&&&问:哪些国家拥有世界上名列前茅的石油探明储量?&&&&答:按1996年的数字,世界排名前5位的是沙特阿拉伯(2.61亿桶)、伊拉克(1.12亿桶)、阿拉伯联合酋长国(0.98亿桶)、科威特(0.97亿桶)和伊朗(0.93亿桶),它们均为欧佩克成员国。&&&&问:石油产量最多的是哪些国家?&&&&答:按1996年数字,世界上生产石油最多的5个国家和地区是沙特阿拉伯(日产810万桶)、前苏联国家(日产690万桶)、美国(日产650万桶)、伊朗(日产&360万桶)和中国(日产320万桶)。&&&&问:世界石油资源即将消耗殆尽吗?&&&&答:石油是一种不可再生资源,终有耗尽的一天。按照目前的生产速度,欧佩克的石油储量至少可供开采80年,其他国家的石油储量还可供开采20多年。目前,全世界对石油的需求量正在上升,但是如果人类能更好地管理、有效地利用石油资源,并开发出新的能源替代产品,则目前的石油储量仍可造福于今后几代人。液化天然气(LNG)运输灵活、储存效率高,用作城市输配气系统扩容、调峰等方面,与地下储气库、储气柜等其他方式相比更具优势,并且具有建设投资小、建设周期短、见效快、受外部影响因素小等优点。作为优质的车用燃料,与汽车燃油相比,LNG具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长、运行成本低等优点;与压缩天然气(CNG)相比,LNG则具有储存效率高,续驶里程长,储瓶压力低、重量轻、数量小,建站不受供气管网的限制等优点。&&&&&一、天然气液化技术概述&&&&&&天然气液化系统主要包括天然气的预处理、液化、储存、运输、利用这5个子系统。一般生产工艺过程是,将含甲烷90%以上的天然气,经过“三脱”(即脱水、脱烃、脱酸性气体等)净化处理后,采取先进的膨胀制冷工艺或外部冷源,使甲烷变为-162℃的低温液体。目前天然气液化装置工艺路线主要有3种类型:阶式制冷工艺、混合制冷工艺和膨胀制冷工艺。&&&&& 1、阶式制冷工艺&&&&&&阶式制冷工艺是一种常规制冷工艺。对于天然气液化过程,一般是由丙烷、乙烯和甲烷为制冷剂的3个制冷循环阶组成,逐级提供天然气液化所需的冷量,制冷温度梯度分别为-30℃、-90℃及-150℃左右。净化后的原料天然气在3个制冷循环的冷却器中逐级冷却、冷凝、液化并过冷,经节流降压后获得低温常压液态天然气产品,送至储罐储存。&&&&&&阶式制冷工艺制冷系统与天然气液化系统相互独立,制冷剂为单一组分,各系统相互影响少,操作稳定,较适合于高压气源(利用气源压力能)。但由于该工艺制冷机组多,流程长,对制冷剂纯度要求严格,且不适用于含氮量较多的天然气。因此这种液化工艺在天然气液化装置上已较少应用。&&&&& 2、混合制冷工艺&&&&&&混合制冷工艺是六十年代末期由阶式制冷工艺演变而来的,多采用烃类混合物作为制冷剂,代替阶式制冷工艺中的多个纯组分。其制冷剂组成根据原料气的组成和压力而定,利用多组分混合物中重组分先冷凝、轻组分后冷凝的特性,将其依次冷凝、分离、节流、蒸发得到不同温度级的冷量。又据混合制冷剂是否与原料天然气相混合,分为闭式和开式两种混合制冷工艺。&&&&&&(1)闭式循环:制冷剂循环系统自成一个独立系统。混合制冷剂被制冷压缩机压缩后,经水(空气)冷却后在不同温度下逐级冷凝分离,节流后进入冷箱(换热器)的不同温度段,给原料天然气提供冷量。原料天然气经“三脱”处理后,进入冷箱(换热器)逐级冷却冷凝、节流、降压后获得液态天然气产品。&&&&&&(2)开式循环:原料天然气经“三脱”处理后与混合制冷剂混合,依次流经各级换热器及气液分离器,在逐渐冷凝的同时,也把所需的制冷剂组分逐一冷凝分离出来,按制冷剂沸点的高低将分离出的制冷剂组分逐级蒸发,并汇集构成一股低温物流,与原料天然气逆流换热的制冷循环。开式循环系统启动时间较长,且操作较困难,技术尚不完善。&&&&&&与阶式制冷工艺相比,混合制冷工艺具有流程短、机组少、投资低等优点;其缺点是能耗比阶式高,对混合制冷剂各组分的配比要求严格,设计计算较困难。&&&&&&3、膨胀制冷工艺&&&&&&膨胀制冷工艺的特点是利用原料天然气的压力能对外做功以提供天然气液化所需的冷量。系统液化率主要取决于膨胀比和膨胀效率,该工艺特别适用于天然气输送压力较高、而实际使用压力较低,中间需要降压的气源场合。优点是能耗低、流程短、投资省、操作灵活;缺点是液化率低。&&&&&二、我国天然气液化技术现状&&&&& 1、中原LNG工厂液化工艺&&&&&&中原油田LNG工厂采用阶式制冷工艺。针对中原油田天然气气源压力高的特点,研究人员提出了“丙烷+乙烯+节流”的工艺技术方案,并通过与设计经验丰富的法国索菲公司合作,进一步完善和细化了该工艺技术方案,使得该项目的投资少、收率高、生产成本低。&&&&&&具体的工艺过程为:120bar/27℃(1bar=105Pa)的高压原料天然气进装置后,经高压分离罐分液,然后进入以MEA为吸收剂的脱CO2系统,并采用分子筛脱水;净化后的高压原料气由丙烷预冷至-30℃左右,节流至53bar/-60℃左右;中压天然气分离脱除重烃后,进入脱苯系统脱除微量苯,再经乙烯蒸发器冷凝,节流至10bar/-123℃,分离得中压尾气和中压LNG;中压LNG再经节流到3bar/-145℃左右,得到的低压LNG,低压尾气同中压尾气一起经回收冷量后,分别进入低压和中压管网,低压LNG作为产品储存于储罐内。&&&&&&该工程主要包括高压天然气净化、高压天然气液化、天然气微量苯低温高压脱除、低温液态天然气带压储存等系统。该装置技术特点如下:&&&&&&(1)采用阶式制冷工艺装置能耗低。充分利用了原料天然气12MPa的高压力,在合理的温位进行节流,减少了装置能耗。该装置将高压天然气节流降温过程中产生的部分闪蒸气合理地、在不同温位与多种介质换热,充分利用了这些闪蒸气的低温冷量,大大降低了装置能耗。&&&&&&(2)低温液态天然气带压储存有利于装置收率的提高。LNG带压储存,和常压储存相比,液化率得到一定程度的提高。&&&&&&(3)天然气微量苯低温高压脱除技术解决了天然气脱苯的技术难题。异戊烷脱苯技术率先在LNG工厂应用,脱苯效果良好,具有投资少、工艺简单等特点。&&&&& 2、上海浦东LNG工厂(东海天然气事故调峰站)工艺&&&&&&位于上海浦东的LNG装置是我国首座以事故调峰为目的天然气液化装置,该装置处理规模10×104m3/d。主要用于海上(东海)天然气开采输送因不可抗因素导致停产时,向下游用户提供可靠的气源供应。该装置的净化工艺与中原LNG工厂净化工艺相同,液化工艺采用整合式级联液化工艺。&&&&&&该装置液化单元包括制冷机压缩机组、混合制冷剂分离塔、整体式冷箱等核心该设备。技术特点如下:&&&&&&(1)装置工艺流程简单、设备数量少。&&&&&&(2)采用高效板翅式冷箱,换热效率高,装置占地面积小。&&&&&&(3)动设备数量少,降低了工程投资和维护费用。&&&&&&3、新疆广汇LNG工厂工艺&&&&&&新疆广汇LNG项目位于吐哈油田鄯善火车站附近,采用混合制冷工艺,装置处理规模150×104m3/d,装置由净化、液化、储存运输等几大系统组成,主要以长江中下游经济发达地区为目标市场。&&&&&&具体的工艺过程为:来自输气管网的15bar原料天然气经凝液分离、过滤、计量后,进原料天然气增压系统增压至50增压后的原料天然气进入以MEA为吸收剂的脱CO2和H2S净化系统;净化后的原料天然气经分子筛干燥器脱水后进入液化单元;天然气经液化单元冷凝冷却至-162℃,经截流降压至常压(1bar),得到低温液化天然气产品(LNG);液化后的天然气进入2×104m3的LNG储罐内储存。&&&&&&该LNG工厂的气源来自吐哈油田,处理单元,液化单元除制冷剂压缩机组与上海浦东LNG工厂有区别外,其他部分工艺原理基本相同。&&&&&三、应用前景&&&&&&我国天然气资源多分布于中西部地区,而东南沿海发达地区则是能源消耗量最大的地区,要合理利用资源,就必须解决利用与运输间的矛盾。“西气东输”管线的建成投产,为我国天然气的广泛应用拉开了序幕,但长距离输送管线巨额的建设投资、地质地貌造成的施工技术困难和高昂的维护运行费用,在很大程度上又影响和制约着对下游用户经济灵活、安全平稳的气源供应:就经济发展迅速的中小型城市而言,近期远期燃气消费量变化趋势和远期用气规模受社会环境、地理环境和经济政策等诸多因素限制而难以确定,输气管网的经济性恰恰与输气管网输气能力的利用率密不可分,输气管网能否获得预期的经济收益更是各大燃气供应商所关注的焦点,所以“舍远求近”必然成为绝大多数燃气供应商采取的重要战略措施。随着城市燃气消费量的增加,对原输气管网的系统改造和扩容,势必导致原有资产的报费或重复投资,在给各大燃气供应商造成巨大经济损失的同时,更增大了燃气本身的附加成本,不利于燃气市场的开拓和用户的培育。一些城市“气化”以后,由于民用气量季节差异较大、输气管网出故障等,都会造成定期或不定期的供气不平衡,而建设LNG调峰工厂(储存气化装置)可以起到很好调峰的作用。据国外资料统计,在美国、日本、欧洲已建成投产100多座LNG调峰装置,它比建设地面高压储气罐和地下储气库节省土地、资金,缩短工期,而且方便灵活,不受地质条件限制。天然气液化后便于经济可靠的运输,可用专门的LNG槽车、轮船把边远、沙漠、海上油气田以及新区分散的天然气,经液化后进行长距商运输到销售地,而且风险性小、适应性强。随着城市居民生活水平的提高和车用燃料的紧缺,城市车辆对安全、经济、环保和可靠的车用燃料的需求量也会不断增加,天然气以其优良的燃烧、排放性能愈来愈受到广大用户的青睐。&&&&&因此,加快对适合我国特点的天然气液化装置的工艺技术研究,加大对相关应用技术研究的力度和投入,已成为天然气应用开发领域的重要课题之一,具有广阔的市场前景。液化石油气(英文缩写LPG)指比较容易液化,通常以液态形式运输的石油气,简单地说就是液化了的石油气。液化石油气在常温常压下呈气态状态,在常温加压或常压低温下很容易从气态转变为液态,便于运输及贮存,故称液化石油气。&&&&&一、液化石油气的化学成分&&&&&&液化石油气的主要成分是含有三个碳原子和四个碳原子的碳氢化合物,行业上习惯分别称为碳三和碳四。液化石油气主要组成有丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等四种。除上述主要成分外,有的还含有少量的戊烷(为通常俗称为残液的主要成份)、硫化物和水等。通常在民用液化石油气中,加入微量的甲硫醇、甲硫醚等硫化物作加臭剂。液化石油气主要来源是从炼油厂获取。其含量约占原油总量的5%―15%。&&&&&二、液化石油气的物理性质&&&&&&通常所说的液化石油气都存在液、气两种形态,液、气态处于动态平衡中。它具有一些以下物理化学性质:&&&&&&(1)液态比水轻,比重约为水一半&&&&&&液化石油气比水轻,比重约为水的一半,约在0.50―0.60之间。组成一定时,液态液化石油气的比重,随着温度的上升而变小,随着温度的降低而增大。&&&&&&气态液化石油气比空气重,约为空气的1.5―2倍,密度随压力、温度升高而增加,压力不变时密度随温度升高而减少。所以液化石油气一旦从容器或管道泄漏出来后不象比重小的可燃气体那样容易挥发和扩散,而是像水一样往低处流动和沉积,很容易达到爆炸浓度,如遇明火、火花就会发生爆炸或燃烧。因此在使用过程中一定要十分注意安全,避免造成火灾事故。&&&&&&液化石油气从液态变为气态时,体积膨胀非常大,约增大250―300倍。&&&&&&(2)易挥发性,体积膨胀系数大&&&&&&液化石油气的体积膨胀系数比水大得多,约为水的10―16倍,且随温度升高而增大,其饱和蒸气压也随温度升高而急剧增加。温度升高10℃,液化气液体体积膨胀约为3―4%。因此,液化石油气的贮存充装必须注意温度的变化,不论是槽车、贮罐或是钢瓶,在充装时都绝对不能充满,而应留有足够的气相空间,最大充装重量一般按充装系数0.425Kg/1,体积充装系数一般为85%。&&&&&&液体液化气全部充满整个容器是十分危险的,因为液态液化气全部充满整个容器以后,容器内的压力就不再是蒸气压,而是液体的膨胀压力,液体的膨胀压力比蒸气压力受温度的影响要大得多,温度每升高1℃,表压上升约20―30公斤/平方厘米,如果容器全部装满液体,温度升高3至5℃内压就会超出容器设计压力而导致爆炸。因此通常灌装时,容器内应留有一定的气相空间供温度升高时液态液化石油气膨胀用。所以严禁超装是液化石油气生产、贮存、运输、使用液化石油气的过程中必须严格遵守的要求。&&&&&&(3)饱和蒸气压随温度升高而增大&&&&&&由于液化石油气具有这个特点,槽罐车、贮罐及钢瓶严禁超温使用,以免压力而超进容器的设计压力而使容器胀破,造成事故。&&&&&&(4)气化潜热大&&&&&&液化石油气液态变为气态体积增约250―300倍,并吸收大量的热量,所在液化石油气容易冻伤人。&&&&&&(5)沸点低&&&&&&液化石油气沸点很低,通常都很容易自然气化使用,有时家庭用的瓶装液化石油气在冬天使用时出现冷凝或结冰现象,很难气化,这时千万不能用火烧、开水烫钢瓶,因为钢瓶内液化石油气受热膨胀,很可能会将钢瓶内空间充满,导致钢瓶胀裂发生爆炸。广大用户使用燃气时(使用管道煤气、管道液化气、液化气钢瓶的用户)必须注意以下事项:&请勿私动燃气管道设施&自行安装、改装、拆装燃气管道、煤气表均属违规行为。&爱护管道设施“五不”&不要敲击、碰撞户内、户外管道燃气设施。&不要在管道上挂物。&不要在管道燃气设备周围堆放杂物和易燃品。&不要在管道燃气设备周围搭建建筑物。&不要将燃气管道及燃气设施作为电气设备接地线使用。&注意燃气管道设施使用场所&国家规范规定,燃气管道、煤气表、炉具、热水器不能安装在卧室内、煤气表不能安装在厕所、浴室内。&若您需改变住房结构,涉及到管道燃气设施变更的,请向煤气公司申请,由专业人员为您上门设计,施工。&使用过程中要注意&切勿在无人照看的情况下使用燃气具。汤、粥、牛奶、面食等烹煮时容易溢出,一定要多加照看,以免溢出的汤水淋熄炉火,造成煤气泄漏。&用气结束时要注意&培养“人走火熄”的好习惯,使用完毕、睡觉前、外出时应检查是否已关好煤气。&关煤气是指:关闭燃具开关、旋塞阀、球阀、平时应关闭旋塞阀、燃具开关。如果离家外出时间较长,应与煤气公司联系,切断气源。&使用煤气胶管注意&经常检查和清洁胶管,发现老化、龟裂、烤焦、鼠虫啮咬痕迹,应立即更换。&煤气胶管的长度,不能超过2米。&胶管不要靠近炉面,以免被火焰烧烤。&不要穿越墙体、门窗。&不要压、折胶管,以免造成堵塞,影响连续供气。&胶管与燃具、管道的接口处,请用管卡扎紧,防止脱落漏气。&安装煤气报警器&为了您的家庭幸福,请您安装使用煤气报警器。&安装煤气报警器,这对安全使用燃气十分重要。其实,报警器不过54元钱,到煤气公司设在各区的营业所都很容易买到,根据说明书安装极为简单,但所起到的作用却极其重要。&注意保持空气流通&管道气完全燃烧时,需消耗的空气量是该气体的4倍以上,应保持厨房、燃具周围良好的通风状态。&请勿同时使用两种气源&同一室内同时使用管道气、瓶装液化石油气,极易造成混乱引发煤气事故。&打不着火时要注意&如果连续三次打不着火,应停顿一会儿,确定煤气消散后,再重新打火。因为燃具虽未点着火,但煤气已多次释放,遇到明火极易燃爆。使用热水器尤其要注意这个问题。&如家人洗澡时间过长,应主动拍门问候,以防万一。&家里煤气泄漏怎么办?&1.容易漏气的地方:胶管、接口、煤气表、旋塞阀、球阀。&2.当怀疑有煤气泄漏时,可以用以下方法简单查漏:&①肥皂液查漏。任选肥皂、洗衣粉、洗涤精三者之一,加水制成肥皂液,涂抹在燃具、胶管、旋塞阀、煤气表、球阀上,尤其是接口处,有气泡鼓起的部位就是漏点。&②眼看、耳听、手摸、鼻闻配合查漏。&(注意:千万不要用明火查漏。)&3.煤气泄漏应急措施&保持冷静,采取以下措施:&①立即关闭燃具开关、旋塞阀、球阀&②勿动电器&打开和关闭任何电器,如电灯、电扇、排气扇、抽油烟机、空调、电闸、有线与无线电话、门铃、冰箱等,都可能产生微小火花,引起爆炸。&③疏散人员&迅速疏散家人、邻居,阻止无关人员靠近。&④打开门窗&让空气流通,以便煤气散发。&打电话报警按生产方法分类:无缝管(热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管),焊管。&&&&&&按工艺分类:电弧焊管、电阻焊管(高频、低频)、气焊管、炉焊管。&&&&&&按焊缝分类:直缝焊管、螺旋焊管。&&&&&&按断面形状分类:简单断面钢管(圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、半圆形钢圆、其他),复杂断面钢管(不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形钢管、圆锥形钢管、波纹形钢管、表壳钢管、其他)。&&&&&&按壁厚分类:薄壁钢管、厚壁钢管。&&&&&&按用途分类:管道用钢管、热工设备用钢管、机械工业用钢管、石油、地质钻探用钢管、容器钢管、化学工业用钢管、特殊用途钢管、其他。&
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