天然气、LNG、LPG知识讲座课件

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1、天然气、LNG、LPG基础知识与事故抢险,一、基础知识 二、天然气 三、液化石油气 四、燃气输配系统 五、燃气火灾危险性与抢险,主要内容,第一部分 燃气基础知识,1.燃气的定义,燃气是由多种气体组成的混合气体。 由于生产所用的原料及生产工艺不同，各种燃气的组成也不相同。 燃气主要由低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯），氢气和一氧化碳等可燃组分，以及氨、硫化物、水蒸气、焦油、萘和灰尘等杂质所组成。,生成原因分类,天 然 气,气田气（纯天然气） 石油伴生气 凝析气田气 煤层气,人工燃气,煤制气 油制气,液化石油气,高炉煤气（炼铁）、转炉煤气（炼钢）,干馏煤气 气化煤气,热裂解气 催化

2、裂解气,沼气,炼油厂的副主气,2.燃气的分类,热值分类,高等热值燃气,热值在30MJ/m3以上，组分以烃类为主 天然气、部分油制气、液化石油气属高热值燃气,中等热值燃气,低等热值燃气,热值在20MJ/m3左右 除含有H2、CO外，还含有CH4和其它烃类，如焦炉煤气 或主要可燃成份为CH4，但伴有大量非燃组分，如沼气,1213MJ/m3之间或更低 可燃组分主要为有H2、CO，同时含有相当数量的不可燃惰性组分，其含量有时甚至达到半数，多数气化煤气、高炉煤气,2.燃气的分类,热值在20MJ/m3左右 除含有H2、CO外，还含有CH4和其它烃类，如焦炉煤气 或主要可燃成份为CH4，但伴有大量非燃组分，

3、如沼气,热值在20MJ/m3左右 除含有H2、CO外，还含有CH4和其它烃类，如焦炉煤气 或主要可燃成份为CH4，但伴有大量非燃组分，如沼气,燃烧特性分类,2.燃气的分类,主要由甲烷组成的气态化石燃料。主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层,3.天然气,主要是通过能源转换技术，将煤炭或重油转换而成的煤制气和油制气。 干馏煤气：以制气为主的炭化炉煤气和炼焦副产的焦炉煤气。 气化煤气：根据气化工艺不同，分为压力气化煤气、水煤气、发生炉煤气。 油制气：根据工艺的不同主要为热裂解气和催化裂解气。 高炉煤气、转炉煤气、沼气也可归入人工燃气。,4.人工燃气,液化石油气有两种，一是天然石油气，不含有烯烃

4、，另一是从原油经炼制后生产的辅助产品，其主要成分是丙烷（C3H8）、丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)和丁烯(C4H8)，习惯上又称C3、C4，即只用烃的碳原子（C）数表示。 这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，LPG在适当的压力（38公斤）下以液态储存在储罐容器中；当压力升高或温度降低时，很容易转变成液态。从气态转变成液态，其体积约缩小250倍。气态液化石油气的热值为92121MJ/Nm3，液态液化石油气的热值为46.5MJ/Kg。气态液化石油气密度在1.92.5Kg/Nm3之间。,5.液化石油气（ LPG ）,可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。 发生

5、爆炸所必须的最低可燃气体（体积）浓度，称为爆炸下限。 发生爆炸所必须的最高可燃气体（体积）浓度，称为爆炸上限。 爆炸的三要素：着火点，足够的浓度，密闭空间。 天然气的爆炸极限：515% 液化石油气的爆炸极限：1.59.5% 煤制气的爆炸极限：6.536.5%,6.爆炸极限,第二部分 天然气,1.天然气的应用,（1）发电：具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强竞争力。 （2）城市燃气及工业生产：广泛用于居民生活及商业燃气灶具、燃气空调、热水器、采暖及制冷，也用于造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃

6、等行业，还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。 （3）化工原料：天然气是非常好的化工原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。利用天然气可以生产很多化工产品，如：甲醇等，而甲醇是一种重要的化工原料，可以继而生产甲醛、乙醇、乙醛、乙二醚等。 （4）汽车燃料：以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。缺点：使用天然气的续驶里程较少，续驶里程仅相当于汽油的1/4。,燃气用户,商业,居民生活,工业企业生产,采暖通风和空调,其他,燃气汽车,城市燃气应用,1.天然气的应用,2.天然气的消费量,3.天然气加臭,在燃气输配与应用过程中的安全性，必须要防止燃气泄漏。燃气一旦发生泄漏，应能用时被发觉。通常情况

7、下，是通过人的嗅觉感知的，这就要求燃气必须具有一定的“异味”或“臭味”。 城镇燃气燃气中加臭剂的最小量应符合下列规定： 1、无毒燃气（天然气）泄漏到空气中，达到爆炸下限的20%时，应能察觉； 2、有毒燃气（人工燃气）泄漏到空气中，达到对人体允许的有害浓度时，应能察觉； 对于以一氧化碳为有毒成分的燃气，空气中一氧化碳含量达至0.02%(体积分数)时，应能察觉。,3.天然气加臭,城镇燃气加臭剂应符合下列要求： （1）加臭剂和燃气混合在一起后应具有特殊的臭味。 （2）加臭剂不应对人体、管道或与其接触的材料有害。 （3）加臭剂的燃烧产物不应对人体呼吸有害，并不应腐蚀或伤害与此燃烧产物经常接触的材料。

8、（4）加臭剂溶解于水的程度不应大于2.5%（质量分数）。 （5）臭剂应有在空气中应能察觉的加臭剂含量指标。 通常加臭剂为：四氢噻吩。,3.天然气加臭,压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是将较低压力的天然气经压缩机压缩至设定高压力状态的天然气并以气态储存在容器中。 压力为20MPa 体积约为标准状态下天然气体积的1/200， CNG与管道天然气的组分相同。 CNG可作为小城市供气、车辆燃料使用（以CNG为燃料的车辆叫做NGV（Natural Gas Vehicle）。,4.压缩天然气（CNG）,CNG被广泛应用于交通，城镇燃气和工业生产等领域，压缩天然气利用有

9、以下特点： （1）点以点供应，供应范围增大。可作为中小城镇的气源，克服了管道输送的局限性。 （2）供应规模弹性大，日供应量从数十立方米至数万立方米的规模。 （3）运输方式多样，运输量可灵活调节。 （4）容易获得备用气源。只要有2个以上的压缩天然气供应点，就有条件获得多气源供应 （5）应用领域增大。如中小城镇调峰储存、天然气汽车及工业燃料气体供应。,4.压缩天然气（CNG）,CNG运输车,4.压缩天然气（CNG）,CNG减压站,4.压缩天然气（CNG）,4.压缩天然气（CNG）,压缩天然气(CNG)输配技术，是利用压缩天然气汽车加气、储运技术，同城市燃气调压、储配技术相结合的产物。它充分利用了压

10、缩天然气汽车成熟的加压工艺，经多级减压后输送到城市燃气管网，供给不同的燃气用户使用。CNG城镇燃气供应系统主要由取气点加压站、CNG钢瓶拖车、城镇卸气站（减压站）、城镇输配管网组成。,标准站,子母站,20MPa,CNG拖车,子站压缩机,加气母站,顺序控制盘,储气瓶组,加气机,车辆,CNG加气,4.压缩天然气（CNG）,CNG拖车,储气瓶组,子站压缩机,CNG拖车,储气瓶组,顺序控制盘,子站压缩机,CNG拖车,储气瓶组,车辆,顺序控制盘,子站压缩机,CNG拖车,储气瓶组,加气机,车辆,顺序控制盘,子站压缩机,CNG拖车,储气瓶组,CNG加气站,4.压缩天然气（CNG）,天然气在1标准大气压下，冷

11、却至约-162时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（Liquefied Natural Gas，缩写为LNG）。 LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为标准状态下天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右。,5.液化天然气,5.液化天然气,（1）LNG应用流程图,5.液化天然气,、车运,5.液化天然气,（2）LNG液化生产,5.液化天然气,（2）LNG液化生产,5.液化天然气,（2）LNG液化生产,5.液化天然气,（2）LNG液化生产,5.液化天然气,（3）LNG运输船运,5.液化天然气,（3）LNG运输车运,5.液化天然气,（3）LNG运输车运,LNG产业资源介

12、绍,X-3紧急切断阀3,X-2紧急切断阀2,X-1紧急切断阀1,LNG产业资源介绍,CZ-1液相接口 盲法兰,V-1底部进液阀,X-1紧急切断阀,V-2顶部进液阀,V-6止回阀,CZ-2气相接口 盲法兰,V-11气体排放阀,X-2紧急切断阀,充装卸液系统：,LNG产业资源介绍,增压减压系统：,X-3紧急切断阀,V-3增压器 液相阀,CZ-3增压器 液相接口,CZ-2气相 接口,V-11气体排放阀,V-12超压排放阀,X-2紧急切断阀,LNG产业资源介绍,SV3外壳防爆装置,SV-45安全阀,V-13组合系统 安全阀,SV-12安全阀,FA阻火器,安全系统：,LNG产业资源介绍,V-14压力表阀

13、,P2压力表,P1压力表,L液位计,V-10液位计液相阀,V-8液位计气相阀,仪表监测系统：,V-9液位计平衡阀,LNG产业资源介绍,抽真空装置 VP-1,V-5真空隔离阀 VR-1测真空装置,抽真空及测量系统：,5.液化天然气,（4）LNG接收站,5.液化天然气,（4）LNG接收站,5.液化天然气,（5）LNG供气站,5.液化天然气,（5）LNG供气站,5.液化天然气,（6）LNG加气站,5.液化天然气,（6）LNG加气站,5.液化天然气,（7）LNG设备真空罐,5.液化天然气,（7）LNG设备真空罐结构,5.液化天然气,（7）LNG设备子母罐,5.液化天然气,（7）LNG设备子母罐结构,5

14、.液化天然气,（7）LNG设备常压储罐,5.液化天然气,（7）LNG设备常压储罐结构,5.液化天然气,（8）LNG汽车应用重卡,5.液化天然气,（8）LNG汽车应用公交车,第三部分 液化石油气,液化石油气,（1）LPG存储球罐,液化石油气,（1）LPG存储球罐,液化石油气,（2） LPG存储卧罐,液化石油气,（2） LPG存储卧罐,液化石油气,（3） LPG运输船运,液化石油气,（4）LPG运输火车运输,液化石油气,（5）LPG运输汽车运输,液化石油气,（6）LPG应用商业及居民用,液化石油气,（6）LPG应用车用,第四部分 燃气输配系统,1.城镇燃气输配系统组成：,门站 燃气管网 储气设施

15、调压设施 管理设施 监控系统,2.城镇燃气管道设计压力：,3.城镇燃气管道管材：,1.中压和低压燃气管道宜采用： 聚乙烯管（PE管）、 机械接口球墨铸铁管、 钢管 2.次高压燃气管道应采用：钢管,4.燃气管道敷设安全间距,地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距（m）,地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距（m）,4.燃气管道敷设安全间距,地下燃管道与构筑物或相邻管道之间垂直净距(m),4.燃气管道敷设安全间距,5.天然气门站,6.天然气储配站,5.燃气调压装置,设置在地上单独的建筑物内时，应符合下表的要求；,5.燃气调压装置安全间距,第五部分 燃气火灾危险性与抢险,

16、常温下天然气比空气轻，在空气中可迅速扩散。低温天然气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。 天然气遇明火、高热易引起燃烧爆炸，与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。天然气为易燃物质，甲类火灾危险品，具有燃爆性，其主要成分为甲烷。 引燃温度组别：T3 引燃温度：482632 爆炸极限浓度（体积）：4.915.0,1.燃气火灾危险性分析天然气,天然气火灾危险性分类为甲类气体，主要灭火方法为切断气源。天然气火灾的特点如下： （1）爆炸危险性大：由于天然气中主要成分为甲烷，天然气与空气的混合物浓度达到爆炸极限范围内时，遇到明火或高温即可发生爆炸，一旦爆炸就会酿成事故。 （2）火焰温度高，辐射热强。 （3）易形成大面积火灾：LNG储罐区发生火灾时，随着LNG储罐破裂、泄漏，LNG流淌到地面，迅速气化，气体向外扩散，其扩散面积越大，形成火灾的面积也就越