LNG基本介绍综述

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1、LNG基本知识介绍 内部资料 请注意保密 一一 LNG LNG的基本性质的基本性质 1 LNG的物理性质 主要成分 甲烷 临界温度 190 58K 在常温下 不能通过加压将其液化 而是经过预处理 脱除重烃 硫化 物 二氧化碳和水等杂质后 深冷到 162OC 实现液化 主要物理性质如表1 1所示 气体相对密度 沸点 C 常压 液体密度 g l 沸点下 高热值 MJ m3 颜色 0 60 0 70约 162 C430 46041 5 45 3无色透明 表1 1 一一 LNG LNG的基本性质的基本性质 2 典型的LNG组成 常压泡点下的性质组成1组成2组成3 组成 摩尔分数 N2 CH4 C2H6

2、 C3H8 I C4H10 N C4H10 C5H12 摩尔质量 kg mol 泡点温度 oC 密度 kg m3 0 5 97 5 1 8 0 2 16 41 162 6 431 6 1 79 93 9 3 26 0 69 0 12 0 15 0 09 17 07 165 3 448 8 0 36 87 20 8 61 2 74 0 42 0 65 0 02 18 52 161 3 468 7 表1 2 一一 LNG LNG的基本性质的基本性质 3 LNG的性质特点 温度低 在大气压力下 LNG沸点都在 162 C左右 液态与气态密度比大 1体积液化天然气的密度大约是1体积气态天然气的600倍

3、 即1体积LNG大致 转化为600体积的气体 可燃性 一般环境条件下 天然气和空气混合的云团中 天然气含量在5 15 体积 范围内可以引起着火 其最低可燃下限 LEL 为4 一一 LNG LNG的基本性质的基本性质 4 LNG的安全特性 1 燃烧特性 燃烧范围 5 15 即体积分数低于5 和高于15 都不会燃烧 自燃温度 可燃气体与空气混合物 在没有火源的情况下 达到某一 温度后 能够自动点燃着火的最低温度称为自燃温度 甲烷性质比较 稳定 在大气压力条件下 纯甲烷的平均自燃温度为650 C 以甲烷 为主要成分的天然气自燃温度较高 LNG的自燃温度随着组份的变化而 变化 燃烧速度 是火焰在空气

4、燃气的混合物中的传递速度 天然气的燃烧 速度较低 其最高燃烧速度只有0 3m s 一一 LNG LNG的基本性质的基本性质 2 低温特性 隔热保冷 LNG系统的保冷隔热材料应满足导热系数低 密度低 吸湿率 和吸水率小 抗冻性强 并在低温下不开裂 耐火性好 无气味 不易 霉烂 对人体无害 机械强度高 经久耐用 价格低廉 方便施工等 蒸发特性 LNG作为沸腾液体储存在绝热储罐中 外界任何传入的热量都 会引起一定量液体蒸发成气体 这就是蒸发气 BOG 标准状况下蒸发 气密度是空气60 当LNG压力降到沸点压力以下时 将有一定量的液体 蒸发成为气体 同时液体温度也随之降低到其在该压力下的沸点 这就 是

5、LNG闪蒸 由于压力 温度变化引起的LNG蒸发产生的蒸发气处理是液化 天然气储存运输中经常遇到的问题 一一 LNG LNG的基本性质的基本性质 泄露特性 LNG泄漏到地面 起初迅速蒸发 当热量平衡后便降到某一固定的 蒸发速度 当LNG泄漏到水中会产生强烈的对流传热 在一定的面积内蒸发速 度保持不变 随着LNG流动泄漏面积逐渐增大 直到气体蒸发量等于漏出液体 所能产生的气体量为止 泄漏的LNG以喷射形式进入大气 同时进行膨胀和蒸 发 与空气进行剧烈的混合 储存特性 分层 LNG是多组分混合物 因温度和组分的变化引起密度变化 液体密度的 差异使储罐内的LNG发生分层 一一 LNG LNG的基本性质

6、的基本性质 翻滚 若LNG已经分层 上层液体吸收的热量一部分消耗于液体表面蒸发所需 的潜能 其余热量使上层液体温度升高 随着蒸发的持续 上层液体密度增大 下层液体密度减小 当上下两层液体密度接近相等时 分界面消失 液层迅 速混合并伴有大量液体蒸发 此时蒸发率远高于正常蒸发率 出现翻滚 快速相态转变 RPT 两种温差极大的液体接触 若热液体温度比冷液体温 度沸点温度高1 1倍 则冷液体温度上升极快 表层温度超过自发成核温度 当液体中出现气泡 此过程冷液体能在极短时间内通过复杂的链式反应机理 以爆炸速度产生大量蒸气 这就是LNG或液氮与水接触时出现的RPT现象的原因 一一 LNG LNG的基本性质

7、的基本性质 3 生理影响 LNG蒸气是无毒的 但如果吸进纯LNG蒸气 会迅速失 去知觉 几分钟后死亡 人员暴露在体积分数为9 的 甲烷含量的环境中没有什么不良反应 如果吸入过量 天然气会引起缺氧窒息 当天然气的体积分数达到 50 以上 会对人体产生永久性伤害 二二 LNG LNG产业链产业链 LNG产业链是一条贯穿天然气产业全过程的资金庞大 技术密集的完整链系 由陆地或海上油田开采的天 然气在液化工厂经过预处理后进行液化 生产的LNG按 照贸易合同 通过船运到LNG接收站储存 再气化 经 由管网送到用户 图2 1是LNG产业链的示意图 二二 LNG LNG产业链产业链 二二 LNG LNG产业

8、链产业链 图2 1 产业链示意图 陆地 海上开采 预处理 液化 储存 装船运输卸装 接收站储存 气化 天然气 液化天然气 天然气 液化天然气 液化天然气液化天然气 液化天然气 液化天然气 内容概要 一 天然气 尤其是LNG将加速代替石油 1 未来由于天然气供应大幅增加 价格将会下滑 加速替代石油 2 LNG主要在3个领域替代石油 交通运输 生活消费 制造业 二 LNG重卡迅猛发展 将带动LNG能源及装备快速发展 1 预计2016年LNG重卡年销量达到30万台 销售额达到1200亿 年均增幅为112 7 2 LNG重卡带动LNG的需求 预计2016年LNG销售额达到1200亿 年均增幅为126

9、9 三 中集LNG产业链 1 建议中集加入LNG能源产业链领域 除获得短期利润外 可以LNG装备制造形成犄角之 势 2 LNG能源产业链中 建议中集进入LNG加气站和特种液化工厂领域 3 借鉴手机通信业模式 设计LNG加气站业务和LNG重卡业务协作战略 一 天然气发展趋势 天然气发展现状 天然气未来发展趋势 二 LNG产业链发展趋势 二 中集LNG产业链战略建议 结论一 近20年 我国天然气的需求增速是煤炭和石油的2倍 1 9月 数据来源 国家能源局 数据来源 国家能源局 结论二 近17年 交通 电力 非金属矿制品业对天然气需求增速最快 数据来源 国家能源局 数据来源 国家能源局 1 9月 1

10、 9月 2007年LNG进口增速为324 结论三 LNG进口快速增长 是天然气总体增速的3 6倍 数据来源 海关总署 数据来源 海关总署 国家能源局 一 天然气发展趋势 天然气发展现状 天然气未来发展趋势 二 LNG产业链发展趋势 二 中集LNG产业链战略建议 市场 来自市场的力量 这股力量对天然气的发展起到 根本性的推动作用 政府 来自政府的力量 对天然气的发展起到催化剂的 作用 决定推进天然气的发展趋势的两股力量 地区开采成本 美元 方 销售价格 美元 方 销售 成本比备注 页岩气0 15 美国 0 12 美国亨利港 0 8 按照BP提供的世界平 均值 1吨原油 1255方 常规天然气0

11、05 0 375 德国 7 5 俄罗斯西伯利亚0 070 355 数据来源 万得资讯 地区开采成本 美元 桶 销售 成本比备注 北海10 95 9 13原油按100美元 桶来 计算 俄罗斯11 92 8 39 西非9 87 10 13 墨西哥9 02 11 09 拉美8 48 11 79 里海7 94 12 59 中东 欧佩克 2 9 34 48 北非 欧佩克 3 96 25 25 其它 欧佩克 4 93 20 12 平均7 7712 87 石油与天然气的销售 成本比表明 供求关系是决定能源价格的关键 数据来源 中国石油报 石油成本及价格关系 天然气成本及价格关系 1 市场力量 天然气供求关系

12、正发生巨大改变 预计天然气价格将明显下滑 l世界非常规天然气新增储量为1872亿吨原油当量 使得天然气储量大幅超过石油储量 l我国新增非常规天然气储量巨大 是石油的19 5倍 世界已探明可开采储量 亿吨 数据来源 2011年EIA报告 中国已探明可开采储量 亿吨 数据来源 EIA 国家能源局 数据来源 EIA 万得资讯 实际案例 供应增加使得美国天然气价格大幅下降 l美国页岩气从2005年开始大幅增长 供应增加 其天然气价格则从08年开始 急剧下滑了50 以上 结论 在可替代的前提 下 价格越低的 能源 代替其它 能源的可能性越 大 价格是同质化产 品竞争的的关键 之一 能源产品属于同 质化程

13、度较高的 产品 可以用热 值统一来衡量 页岩气储量丰 富 且可大规 模低成本开发 天然气供应 量大幅增加 天然气价 格下滑 天然气加速 代替石油 天然气需 求增加 P1 现有天然气供应曲线 P2 未来天然气供应曲线 S1 现有天然气需求曲线 现在平衡点 未来平衡点 天然气供给平衡曲线 结论 国际和我国的天然气价格下滑 加速代替石油 天然气需求增加 的趋势明显 能源 安全 大力发展天然气 有助于减少我国对中东石油的 高度依赖 确保国家能源安全 经济性 l天然气价格便宜 同等热值条件下 天然气价 格是石油的64 在美国更低 仅为20 5 随着天然气价格下滑 经济性更明显 l我国自身有大量的页岩气储

14、量 环保 华北 东北的雾霾天气成常态 环保呼声越来越 高 天然气作为清洁能源 有助于大幅减少空气 污染 国家处于3个原因 将大力支持天然气发展 2 政府力量 国家已经采取的政策 政策一 大力支持页岩气开发 对页岩气开发补贴0 4元 方 支持民营资本进入页岩气开采 影响结果 有利于我国页岩气的开采 增加天然气的 供应量 政策二 开放LNG进口权 能源局的99号文允许新奥燃气进口 LNG 打开了民营企业进口LNG的先河 影响结果 大量增加进口 增加天然气的供应量 政策三 节能减排补贴 交通部发布 节能减排专项资金补贴 其中对LNG等新能源汽车进行2000 元 吨的补贴 每辆重卡至少可获得5万 元的

15、补贴 影响结果 LNG车辆获得较大发展 1 2 3 4 页岩气进一步投入 国家有可能进一步加大技术研 发 产业配套 税收等方面的 支持 LNG进口权进一步放开 l将LNG进口权下放至地方政府 l放低LNG接收站的高门槛要求 l允许LNG槽罐运输 而非用LNG 船 加气站建设放开 简化LNG加气站审批流程 对LNG加气站建设提供政策支 持 扩大补贴范围 目前只有大中型企业才能获 得节能减排补贴 未来中小 型物流企业也可以获得相关 补贴 国家进一步 改革措施 本章小结 一 天然气现状 1 天然气需求快速发展 增速是石油和煤炭的2倍 2 交通 电力 非金属矿制品业对天然气需求增速最快 是平均增速 的

16、近2倍 3 LNG进口数量大幅增加 增速是天然气平均增速的3 6倍 二 天然气未来发展 1 供求关系是决定能源价格的关键 2 页岩气等非常规能源储量丰富且大量开采 大量增加天然气供应 使得天然气价格下滑 3 由于价格的下滑 使得天然气代替石油可能性增加 促进了天然气 需求 4 由于种种原因 我国政府也将大力鼓励天然气发展 风险提示 页岩油的开采技术有可能获得突破 其储量也巨大 可能 会对天然气带来冲击 一 天然气发展趋势 二 LNG发展趋势 LNG总体需求发展趋势 重卡领域LNG能源发展趋势 二 中集LNG产业链战略建议 天然气凭借价格优势可以在3个领域代替柴油或汽油 l交通运输 l生活消费 私家车 l制造业 汽油消费的主要领域 柴油消费的主要领域 我国成品油消费结构 LNG比CNG更具有优势 更有可能代替汽柴油 优势 劣势 1 同等容量下 LNG续航里程是 CNG的3倍 2 LNG更加方便储运 3 LNG加气时间短 比CNG节约 2 3 4 相比CNG LNG更加安全 1 LNG如果长时间不用 会少量 自然排气 而CNG不会 2 LNG运输车辆或改装费比CNG 稍贵 大约5 3 LN