天然气加气站应知应会目 录一、天然气的物理性质 3二、天然气的化学性质 3三、CNG的生产及站点介绍 4四、LNG站点介绍 4五、LNG基本知识 6六、LNG与汽柴油比安全优势 7六、LNG与柴油比使用优势 7八、LNG与柴油比成本优势 8九、LNG与CNG对比 8(一)LNG的存储量优势 8(二)LNG比CNG更安全 10(三)、LNG比CNG更纯洁 10十、LNG存储与运输 11十一、安全常识 11(一)、基础知识 11(二)、电气知识 13(三)消防知识 15(四)、设备知识 17(五)、名词解释 19十二、加气站设备基础知识 21十三、加气站工艺原理流程及设备组成 25(一)CNG加气站 25(二)LNG加气站 30十四、加气站站长应知应会 34一、应知 34二、应会 35十五、加气站设备员应知应会 36(一)、应知 36(二)、应会 37十六、加气班长及加气工应知应会 38(一)、应知 38(二)、应会 38一、天然气的物理性质天然气有很多组分,但各组分彼此不起化学作用,各组分的性质和含量决定了天然气的性质由于天然气中甲烷的含量在 90%以上,所以天然气也叫甲烷气天然气是无色无味的,然而在送到最终用户之前,还要用硫醇来给天然气添加气味,以助于泄漏检测。
天然气不像一氧化碳那样具有毒性,它本质上是对人体无害的如果天然气处于高浓度的状态,并使空气中的氧气不足以维持生命的话,还是会致人死亡的,毕竟天然气不能用于人类呼吸天然气的主要成分是:甲烷(CH4)天然气的特点是:无色、无味、可燃压缩天然气:英文简称CNG,指主要成分为甲烷的压缩燃料液化天然气:英文简称LNG,指主要成分为甲烷的液化燃料天然气的燃点是:天然气燃点在650℃以上二、天然气的化学性质甲烷是无色无味的气体,燃烧时有微微发光的蓝色火焰,比空气轻,在低温高压下可变成液体,临界温度为-82.11℃,临界压力为 4.64MPa液化后体积将缩至 1/600,燃尽lNm 甲烷需9.52 Nm 空气甲烷在空气中的爆炸极限为:下限5%;上限 15%天然气的成分有甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷等,并合有少量重碳氢化合物、氮、 氦、二氧化硫等三、CNG的生产及站点介绍CNG为compressed natural gas(压缩天然气)的缩略语,天然气经过脱水、过虑、除尘、脱硫,再经压缩机加压成20MPa以下的气体形成CNGCNG 加气母站:可为车载储气瓶充装压缩天然气(CNG)的压缩天然气加气站CNG 加气子站:用车载储气瓶运进压缩天然气(CNG),为CNG 汽车充装压缩天然气的加气站。
CNG 常规站(标准站):由管道输入天然气,在站内增压后直接或存入固定储气瓶组(井),为CNG汽车充装压缩天然气(CNG)的加气站四、LNG站点介绍LNG是液化天然气英文Liquefied Natural Gas的缩写天然气经净化处理(脱除CO2、硫化物、烃、水等杂质)后,在常压下深冷至-162℃,由气态变成液态,称为液化天然气,液化天然气的体积量为同量气态天然气体积的1/625,重量为同体积水的45%左右 LNG加气站供应液化天然气LNG的加注站,共分四种类型,一般将其分成为 (一)、撬装式加气站 1、机动灵活,占地少不依赖天然气管网,只需用LNG槽车来运载LNG作为气源站内所有工艺设备都安装在一个橇块上,整体尺寸较小(外形尺寸长×宽×高为12m×2.5m×3.31m);控制系统安装在一个改装的标准集成控制室内(外形尺寸长×宽×高为6m×2.5m×3m);充装LNG前加气站整体总质量只有21.8t,非常适于用汽车搬运可根据市场需求随时改变加气站地点,在城市尤为适宜 2、安全、环保,能耗低LNG已经经过了净化处理,无须压缩、冷却、脱水、脱硫等电力消耗较大的装置,整个生产工艺中省去了天然气净化设备和空气压缩机,大大减少了配套设施,不仅节约了设备造价,而且缩短了建设期。
3、自动化程度高,易操作配有自动控制系统,数据采集、可燃气体监测、超压停泵及低压开泵等过程都自动完成,简单易操作二)、标准式加气站(固定站) 主要适应于加气在3-5万m3/天,加气量比较大的的情况下采用此类加气站, 占地面积在5-7亩左右,主要用于车辆较多、充装量较大的重型卡车或大城市的城际大巴 3-5万m3/天标准加气站主要设备 按双泵双液机设备配置 三)、L-CNG加气站L-CNG加气站综合性能比较强,既能充装LNG,又能充装CNG在LNG价格比较优惠的地区及较大的城市能充分发挥其效能四)、移动式撬装加气站(移动加液车) 移动式撬装站主要用于暂时没有条件建站的情况下,用户要求加气比较急于使用该设备 特点是所有的设备都安装在移动汽车上,机动性强缺点是储气量比较小,储罐在13、30立方左右五、LNG基本知识LNG的密度约为0.42~0.46 g/cm3;1kg LNG气化后约为1.468Nm3天然气;LNG常用的计量单位为kg或Nm3LNG温度极低,常压下沸点约为-162℃ (气变液),熔点为-182℃(液变固);LNG的体积膨胀比极大,约为625倍;LNG不能加臭,必须用专用仪器检漏;LNG的存储是临时性的,温度、压力、组分随时在变化LNG具有天然气的易燃易爆特性,爆炸范围:上限15%,下限5%(体积百分比);LNG着火温度随组分的变化而变化,重烃含量的增加使着火温度降低,纯甲烷着火温度为650 ℃。
EAG低温系统安全阀放空的全部是低温气体(放散气体),在大约-107℃以下时,天然气的重度大于常温下的空气,排放不易扩散,会向下积聚,容易产生安全隐患因此设置一台空温式放散气体加热器,放散气体先通过该加热器,经过与空气换热后的天然气比重会小于空气,高点放散后将容易扩散,从而不易形成爆炸性混合物BOG(Boil of Gas闪蒸气)是由于真空设备的日蒸发率会使LNG气化,且这部分蒸发气体温度较低,使贮罐气相空间的压力升高为保证贮罐的安全及装卸车的需要,在设计中设置了贮罐安全减压阀(可根据贮罐储存期间压力自动排除BOG),产生的BOG气体通过放空阀至BOG加热器加热后,再进入BOG储罐储存六、LNG与汽柴油比安全优势LNG的燃点650℃,比汽油的427℃和柴油的260℃燃点高很多;LNG点火能高于汽柴油,因此LNG更难引燃着火;LNG密度为0.47×103 kg/m3左右,气化后的密度只有空气的一半左右,因而稍有泄漏即挥发扩散; LNG爆炸极限4.7~15%,比汽油为1~5%,柴油为0.5~4.1%宽,LNG比汽柴油更难达到爆炸的条件;结论:LNG汽车比汽油、柴油汽车使用更安全六、LNG与柴油比使用优势LNG作为优质的车用燃料,与汽、柴油相比,它具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长等优点;即使与压缩天然气(CNG)汽车相比,它也具有储存效率高、加一次气续行程远,车载钢瓶压力小、重量轻、腐蚀性小;建站不受供气管网的限制等优越之处。
八、LNG与柴油比成本优势根据天然气组分、燃烧特性和应用实践结果,1方的天然气的行驶里程约等于1升柴(汽)油,目前0#柴油价格在7.03~7.85元/升之间,93#汽油大概7.5元/升,统一按7.5元/升计算,LNG价格仅为3.6~4.9元/方(山东龙口4.1、滨州4.8、内蒙古3.6-4.6、深圳4.9、新疆3.6) (注:以上数据为2011年6月份的)例:LNG重型卡车的燃料成本优势,以360马力重卡年行驶10万公里、百公里油耗40升测算,年燃料成本按如下:燃油成本=(10万公里/100)*40升/百公里*7.5元/升=30万元燃LNG成本=(10万公里/100)*40方/百公里*5.0元/方=20万元综上说明:货车使用LNG较使用柴油的燃料成本节省33.3%九、LNG与CNG对比(一)LNG的存储量优势等量储存天然气的前提下,LNG设备与CNG设备的重量对比:①450升的LNG车用瓶,其有效容积为:405L(0.405 m3),另外,45L为气态,储存压力按1.0MPa算,计算如下:0.405 ×625=253.125 m3 NG;0.045×10=0.45 m3 NG;总的储存量:253.125+0.45=253.575 m3 ;450L瓶空重约:278Kg;供气系统(单瓶框架集成式)空重约:197Kg;总重约:475Kg②GB17258《汽车用压缩天然气钢瓶》:工作压力为20MPa,80L的钢瓶可以储存:0.08×200=16 m3;净重:102Kg;253.575/16=15.85(即相当于16个80L,CNG钢瓶的储存量)102Kg×16=1623Kg;(仅指瓶本身的重量,不包括支架、阀门附件的重量)支架、阀门附件的重量:150Kg;总重约:1773Kg;③120L的钢瓶可以储存:0.12×200=24 m3;净重:126Kg;253.575/24=10.57(即相当于10.57个120L,CNG钢瓶的储存量)126Kg×10=1260Kg;(仅指瓶本身的重量,不包括支架、阀门附件的重量)支架、阀门附件的重量:150Kg;总重约:1410 Kg;等量储存的前提下,LNG设备与CNG设备的重量对比:80L瓶:1773Kg/475Kg=3.73倍120L瓶:1410Kg/475Kg=2.97倍结论:同样的储存量(同样的续驶里程),使用LNG设备的重量是CNG的重量1/3。
同样钢瓶规格的前提下,LNG储量与CNG储量的对比: 80L的CNG钢瓶来说,工作压力20MPa,可以储存16 m3;80L的LNG钢瓶来说,工作压力1.0MPa,可以储存45.08 m3;45.08/16=2.82倍结论:同样的钢瓶容积,LNG车用瓶装载的天然气是CNG储气瓶的2.8倍以上二)LNG比CNG更安全由于LNG车载瓶储存压力只有1.6Mpa,相比于CNG的20Mpa储存压力其安全性好的多,使用管理费用低;且LNG车载瓶储存容器内外胆均由优质不锈钢制造,不存在被腐蚀现象(三)、LNG比CNG更纯洁LNG的组成比CNG更纯净,不含水分,因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车由管道天然气压缩而来的CNG除含杂质多外,还含有微量水分,在冬季环境温度低于0℃时常会造成发动机进气阀门结霜而无法启动十、LNG存储与运输LNG的存储和运输必须在高真空的容器中;高真空容器分为高真空粉末(珠光砂绝热材料)和高真空缠绕两种,主要区别在于绝热方式不一样,日蒸发率不一样,高真空缠绕不大于0.15%,高真空粉末不大于0.25%;LNG储罐分为卧式和立式两种,其体积通常为:车用15、30、50、60、100m3,100m3以上主要为民用,目前使最多的是30、50、60m3罐;储罐上面设计有必要的计量(液位计)和安全装置,如安全阀、防爆装置及工艺阀门等;LNG通过槽车运输,容积一般为50m3,车上有必要的工艺和安全装置,大部分槽车还带有卸车增压汽化器等装置,运输距离可以达到数千公里。
十一、安全常识(一)、基础知识1、2002年11月1日起,我国正式试行<<安全生产法>>2、安全生产法第三条明确了安全生产方针为:“安全第一、预防为主”3、 安全生产法中规定: 生产经营单位主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责4、中国石油反违章六大禁令;一、严禁特种作业无有。