液化天然氣

用手机看条目

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

液化天然氣(Liquefied Natural Gas,LNG)

目錄

什麼是液化天然氣

  液化天然氣(Liquefied Natural Gas,簡稱LNG),主要成分是甲烷,還有少量的乙烷和丙烷。被公認是地球上最乾凈的化石能源。無色、無味、無毒且無腐蝕性,天然氣在常壓和-162℃左右可液化,液化天然氣其體積約為同量氣態天然氣體積的1/625,液化天然氣的質量僅為同體積水的45%左右。

  其製造過程是先將氣田生產的天然氣凈化處理,經一連串超低溫液化後,利用液化天然氣船運送。液化天然氣燃燒後對空氣污染非常小,而且放出的熱量大,所以液化天然氣是一種比較先進的能源。[1]

  液化天然氣是天然氣經壓縮、冷卻至其沸點(-161.5℃)溫度後變成液體,通常液化天然氣儲存在-161.5攝氏度、0.1MPa左右的低溫儲存罐內。其主要成分為甲烷,用專用船或油罐車運輸,使用時重新氣化。20世紀70年代以來,世界液化天然氣產量和貿易量迅速增加,2005年LNG國際貿易量達1888.1億立方米,最大出口國是印度尼西亞,出口314.6億立方米;最大進口國是日本763.2億立方米。

  在常壓下,LNG的密度約為430-470kg/ (因組分不同而略有差異),燃點約為650℃,熱值為52MMBtu(1MMBtu=2.52×108cal),在空氣中的爆炸極限(體積)為5%-15%。液化天然氣的儲存是天然氣儲存方式之一。LNG儲罐通常為雙層金屬罐,與LNG接觸的內層材質為含9%Ni低溫鋼,外層材質為碳鋼,中間絕熱層為膨脹珍珠岩,罐底絕熱層為泡沫玻璃。

液化天然氣的應用

  世界上環保先進國家都在推廣使用LNG.除了用作發電廠、工廠、家庭用戶的燃料外,其中所含的甲烷可用作製造肥料、甲醇溶劑及合成醋酸等化工原料;另外其所含的乙烷和丙烷可經裂解而生成乙烯及丙烯,是塑料產品的重要原料。

  此外,超低溫的LNG在大氣壓力下轉變為常溫氣態的過程中,可提供大量的冷能,將這些冷能回收,還可以利用於6種低溫用途上:使空氣分離而製造液態氧、液態氮,液化二氧化碳、乾冰製造,利用冷能進行發電,製造冷凍食品或使用於冷凍倉庫,橡膠、塑料、鐵屑等產業廢棄物的低溫破碎處理,海水淡化。

  在生態環境污染日益嚴重的形勢面前,為了優化能源消費結構,改善大氣環境,實現可持續發展經濟發展戰略,人們選擇了天然氣這種清潔、高效的生態型優質能源和燃料。現在,無論是工業還是民用,都對天然氣產生了越來越大的依賴性。液化天然氣(LNG) 是天然氣的液態形式,在某些情況下,選擇液化天然氣比選擇氣態天然氣具有更多的優點。LNG的應用實際上就是天然氣的應用,但由於其特性,LNG又比天然氣有著更廣泛的用途。[2]

工業用LNG

  發電

  LNG使用高效,經濟,在發電中,天然氣的熱能利用率可達55%,高於燃油和煤,尤其是對調峰電廠而言,天然氣取代燃油的優勢非常明顯。用於發電是目前LNG的最主要工業用途。

  日本一直是世界上LNG進口最多的國家,其LNG進口量的75 %以上用於發電,用作城市煤氣的占20 %~23 %。南韓也是LNG 進口大國,其電力工業是南韓天然氣公司( Kogas) 的最大用戶,所消費的LNG占該國LNG進口總量的一半以上。

  世界上已建有不少以天然氣或液化天然氣為燃料的燃氣蒸汽聯合迴圈電站。1999 年到2020 年期間,美國計劃新增發電量中約有90%是天然氣發電,屆時,美國天然氣發電量的比重將達到33 %。20 世紀80 年代興起的聯合迴圈電站,發電量以燃氣輪機為主(約占總電量的2/ 3),電站純效率已達50 %以上,而常規的燃煤蒸汽輪機電站效率只有30 %~35 %。燃氣輪機電站和聯合迴圈電站不僅效率高,而且機動性好,從機組起動到滿負荷運行時間短,既可作基本負荷運行,也能作調峰運行。此外,聯合迴圈電站污染小、可靠性高。

  目前,我國“西氣東輸”等大型天然氣輸配工程已經全線貫通;廣東液化天然氣站線項目一期工程正式啟動;建設總規模為500 萬t/年、一期工程總投資超過220 億元的福建LNG 項目也正式啟動。這些項目的投產和啟動為發展我國的天然氣發電提供了必要的物質保障,必將對緩解我國能源供需矛盾、優化能源結構起到重要作用。

  陶瓷、玻璃等行業

  一些能源消耗很大的企業往往距城市或天然氣管道很遠,或者根本得不到管道輸送的天然氣,這種情況下LNG的優勢更明顯,最典型的是陶瓷廠,使用LNG可以使產品檔次提高,成本下降。 用在玻璃、陶瓷製造業和石油化工及建材業(無鹼玻璃布),可極大地提高產品的質量或降低成本,從而因燃料或原料的改變,而成為相關企業新的效益增長點。

中小城鎮生活用LNG

  近年來,隨著居民生活水平的提高,中小城鎮居民更希望能用潔凈的能源, LNG作為清潔能源現備受關註,天然氣燃燒後產生的二氧化碳和氮氧化合物僅為煤的50%和20%,污染為液化石油氣的1/4,煤的1/800。由於管道鋪投資設費用大,LNG氣化站具有比管道氣更好的經濟性,在中小城鎮可採用LNG氣化站作為氣源供居民使用,此外還可用於商業,事業單位的生活以及用戶的採暖等。

LNG作為調峰的備用氣源

  作為管道天然氣的調峰氣源,可對民用燃料系統進行調峰,保證城市安全、平穩供氣。在美國、英國、德國、荷蘭和法國等國家,將LNG 調峰型裝置廣泛用於天然氣輸配系統中,對民用和工業用氣的波動性,特別是對冬季用氣的急劇增加起調峰作用。我國在上海已建成並投入使用。

車用LNG燃料

  LNG作為可持續發展清潔能源,具有明顯的環境效益及社會效益,以LNG取代燃油後可以減少90%的二氧化硫排放和80%的氮氧化物排放,環境效益十分明顯,是汽車的優質代用燃料。可以預見,城市在汽車燃料方面逐步用LNG或天然氣代替燃油,近年來,它已被世界許多國家重視和推廣。俄羅斯在將 LNG 用於汽車運輸鐵路運輸水上運輸和空中運輸方面積累了許多經驗。英國的運輸公司大部分採用LNG為車用燃料。

  按照天然氣的儲存方式不同,天然氣汽車大致分為CNGV(壓縮天然氣汽車),LNGV(液化天然氣汽車),和ANGV(吸附天然氣汽車),目前在國內大量使用的是CNG型汽車,正在推廣的是LNGV型汽車,ANGV正處在研製階段,隨著LNG的大量普及,LNGV型汽車會逐步向重型車發展,並會部分取代小型CNG型汽車及公交車,現國內建成的LNG公交車示範站有新疆的烏魯木齊市、北京市、長沙市,正在籌備建設的有北海市、湛江市等。目前全國已改裝的CNG型汽車已達數萬輛,但用LNG作為汽車燃料特別值得推廣,在建造LNG加氣站的同時兼顧CNG(壓縮天然氣)加氣站,能滿足目前及今後的需求。

液化天然氣的發展概況

來由

  1941 年在美國克利夫蘭建成了世界第一套工業規模的LNG裝置,液化能力為 8500m3 / d 。從 60 年代開始, LNG 工業得到了迅猛發展,規模越來越大,基本負荷型液化能力在 2.5 × 104m3 / d。各國投產的 LNG 裝置已達 160 多套, LNG 出口總量已超過 46.18 × 106t/a 。

  天然氣的主要成分是甲烷,甲烷的常壓沸點是 -16 1 ℃ ,臨界溫度為 -84 ℃ ,臨界壓力為 4.1MPa 。 LNG 是液化天然氣的簡稱,它是天然氣經過凈化(脫水、脫烴、脫酸性氣體)後,採用節流、膨脹和外加冷源製冷的工藝使甲烷變成液體而形成的。

中國發展[3]

  中國天然氣貿易的發展,不但反映了世界天然氣市場格局的變化,而且正在為世界天然氣市場註入新的活力。

  2011年中國天然氣產量首次突破1000億立方米,達到1011.8億立方米,同比增長6.4%。2012年前8個月產量累計達到697.7萬噸,同比增長5.4%。天然氣管道建設也如火如荼。2011年全國新增天然氣長輸管道里程超過5000公裡,全國乾、支線天然氣管道總長度超過5萬公裡。2013年10月16日,西氣東輸三線工程在北京、新疆和福建三地同時開工,沿線經10個省區,總長度7378公裡,設計年輸氣量300億立方米。

  液化天然氣則隨著海上液化天然氣進口量的不斷增加以及陸上液化天然氣液化工廠的建設,國內資源供應得到了保障。2011年我國進口液化天然氣1221.5萬噸(約合171億立方米),約為上年進口量的1.3倍。我國海上液化天然氣進口量今後將會逐年增加,2015年有望達到4000萬噸,年均複合增長率超過30%。

  如今,中國的三大一次性能源是石油、 天然氣、煤炭。並且在世界上天然氣可以排到第二。我國近幾年由於石油危機使得國內生產石油地區受到嚴重損失。並且在此同時,對自然的大力度採用,使得環境受到了很嚴重的污染。這就使得液化天然氣這種既環保又清潔的燃料型燃料問世。如今在國際能源消費市場上天然氣能源消費就可以占到總消費的28%,但是在我國卻只能占到 2.8%,這就是導致我國與世界市場脫軌的原因之一。

  我國目前運送天然氣的裝置也比較繁瑣,裝置液化天然氣的裝置一般都是真空隔熱的小罐子,裡面容積比較小。並且運送過程中也比較緩慢、 低效。運送工具一般選用液化天然氣罐車,車型大多數是半掛。但是隨著科學技術的提升,在運送過程中也會選擇鐵路運送,這將被廣泛應用。我國在面對天然氣裝置問題是也是採用地區分化式,像邊遠地區的裝置一般較小,而上海浦東的裝置則更偏向於液化,對於中原地區,選擇了負荷型。我國目前還是發展中國家,並且是人口眾多的發展中國家,目前的經濟也正處於緩慢發展過程中,這就導致我國對能源的需求大大增加,並且我國一直以石油為主要發展能源,但就目前世界石油發展情勢,石油價錢越跌越低,我國在這方面已經入不敷出。目前我國的重工業地區對於天然氣的需求在慢慢增長,並且我國大部分地區都使用了天然氣這種節能燃料。隨著人民生活水平的增長,我國的天然氣市場也有了好的機遇去發展 。

俄羅斯發展

  2013年11月22日俄羅斯國家杜馬通過一項法律允許俄液化天然氣出口自由化,這項法律將打破多年來液化天然氣出口由俄羅斯天然氣工業股份公司壟斷的局面。

  上述法律自2013年12月1日起生效。按照規定,俄羅斯將有兩類能源公司獲得液化天然氣出口權。持有2013年1月1日前頒發的聯邦礦產資源開采許可證,並被允許建立液化天然氣工廠,或將開采出的天然氣用於生產天然氣的公司。此外,擁有包括黑海和亞速海在內的內海、領海及大陸架礦產資源開采權,並將開采出的天然氣或按產品分成協議獲得的天然氣進行液化,國有資本超過50%的公司。

  根據該法,俄工業貿易部將頒發液化天然氣許可證的權力轉交給能源部。天然氣出口商將向俄能源部提供按俄政府規定的程式出口天然氣的信息,此舉是為了協調液化天然氣出口,避免在俄出口商之間形成競爭。

  俄政府希望,液化天然氣出口自由化將有助於提高俄在世界天然氣市場的份額,保持天然氣價格穩定。

  2013年前10個月,俄天然氣出口量為1633.53億立方米,其中遠距離出口量同比增長17.7%,為1098.71億立方米;近距離出口量同比下降16%,為416.63億立方米。此外,前10個月出口至亞太地區的液化天然氣同比略降1.6%,為118.15億立方米。

澳洲發展

  中國三大國有石油公司之一的中國海洋石油總公司(China National Offshore Oil Corp., 簡稱∶中海油集團)正發行10年期美元計價債券,初步指導息率為同期美國國債加約210點子。今次是該集團首次在國際市場上發債集資,以作為其投資澳大利亞昆士蘭Curtis液化天然氣(liquefied natural gas 簡稱∶LNG)項目之用。

  銷售文件沒有顯示具體發債金額,僅稱為基準規模。在美元債市場,基準規模一般指5億美元或以上。

  中海油集團是中央特大型國有企業,也是中國最大的海上油氣生產商,總部設在北京。主要業務包括油氣勘探開發、專業技術服務、煉化銷售及化肥、天然氣及發電、金融服務、新能源等六大業務板塊。

  該集團是在香港上市的中國海洋石油有限公司(CNOOC Ltd.,0883.HKCEO 簡稱∶中海油)的母公司,上市的中海油曾在國際債券市場多次發債,在今年5月初剛發行了40億美元、四檔不同年期的美元債,但中海油集團則是首次在海外發債。

  銷售文件顯示,今次發債由中海油集團旗下全資附屬公司CNOOC Curtis Funding No. 1 Pty Ltd擔任發債體,由中海油集團提供擔保。有關債券獲穆迪(Moody's)初步"Aa3"及標準普爾(Standard & Poor's)初步"AA-"評級,並計劃於香港聯合交易所上市。

  文件顯示,中海油集團計劃把今次發債集資所得,用於旗下CNOOC (AUS) Investment或子公司的一般企業用途,當中部分將用作收購Curtis液化天然氣項目之用。

  中海油集團在5月時與英國石油公司(BP PLC, BP.LN)簽訂一項19.3億美元的約束性協議,以取得Curtis液化天然氣項目的40%權益,令其總權益由10%增至50%,協議還包括一個20年的供應合約。

  銷售文件顯示,中國銀行(Bank of China)、高盛(Goldman Sachs)、摩根大通(JP Morgan)及瑞銀(UBS)擔任今次發債的聯席全球協調人,該4間投行,連同工銀國際(ICBC International)、建銀國際(CCB International)、農銀國際(ABC Internaitonal)、交銀國際(BOCOM International),擔任今次發債的聯席賬簿管理人及聯席牽頭經辦人。

液化天然氣的發展瓶頸[3]

天然氣氣源

  我國目前在發展液化天然氣的最大挑戰就是氣源。在緩和東部地區的天然氣供應問題是,我國採用了“西氣東輸” 工程。但這項工程只是解決了當時天然氣供給不足的問題,隨和我國國民生產水平的不斷提高,市場上對於天然氣的需求與日俱增,天然氣的供給早已成為了難題,我們目前要做的就是尋找天然氣氣源,加大對天然氣的開采,才是從更本上解決天然氣供給不足的方法。在發展天然氣能源的環節中掌握更多國際資源成產地也是極其重要的,我國的天然氣氣源地並不足,並且還逐漸“向西” 發展,我們要做到如何能保證在“向西” 發展的過程中占據有利地位。只有在達到氣源充足的基礎上,才能談及液化天然氣的健康持續發展。

液化天然氣價錢

  目前的天然氣資源被世界其他國家壟斷,並且液化天然氣在價錢上持不斷增長趨勢,這對我國大力發展天然氣存在著不利影響。我們都知道,原油價格和液化天然氣的價錢存在直接聯繫,液化天然氣價格的不斷上漲就是由於原油價格的上漲所致。並且這幾年液化天然氣的項目建設價格也在不斷上漲,這也就拉高了天然氣的總體價格,比如說,中國進口液化天然氣價格在 2013 年已經達到 15 美元/MMBTU。液化天然氣價格的持續上漲也是導致我國天然氣發展緩慢的原因。

液化天然氣相關技術和裝備

  就我國目前的形式來看,沒有工業化應用經驗、 沒有大型天然氣液化技術、 沒有大型天然氣液化工廠,這一系列的問題都造成了我國目前液化天然氣發展緩慢的形式。我們應該將重心投放在對天然氣液化的技術創新上,應用科學技術製造一些擁有自主知識產權的液化天然氣的設備。我國目前在液化天然氣方面無論從技術還是從設備上都任重道遠。

液化天然氣的供需問題

  我國對天然氣的需求逐漸增大,但是就目前的供給,根本無法支持起中國這個人口大國。並且新疆、 海南等地的天然氣液化工程的建施也使得供給問題變得嚴峻。在使用當面,天然氣具有足夠的優越性和靈活性,但是我國沒有足夠的天然氣氣源來開采天然氣,但是我國還有將近300 個省市在使用天然氣。並且如此大的需求也是的世界上的天然氣價格變得非常高。這極不利於我國的天然氣發展。

參考文獻

  1. Cedigaz, 高壽柏. 2005年全球天然氣產銷量狀況——世界天然氣產量28194億m^3,貿易量8448億m^3,液化天然氣產量2380億m^3[J]. 世界石油工業, 2006(6):56-58.
  2. 顧安忠, 魯雪生, 汪榮順,等. 液化天然氣應用的基礎研究[J]. 深冷技術, 2001(2):5-8.
  3. 3.0 3.1 李聰. 我國液化天然氣現狀及發展前景分析[J]. 大科技, 2016(23).
本條目對我有幫助0
MBA智库APP

扫一扫,下载MBA智库APP

分享到:
  如果您認為本條目還有待完善,需要補充新內容或修改錯誤內容,請編輯條目

本条目由以下用户参与贡献

nonameh.

評論(共0條)

提示:評論內容為網友針對條目"液化天然氣"展開的討論,與本站觀點立場無關。

發表評論請文明上網,理性發言並遵守有關規定。

MBA智库
打开APP

以上内容根据网友推荐自动排序生成