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1、LNG与工业用乙炔、丙烷及柴油、 LPG在经济、安全、环保2011-02-11 09:21:20| 分类： 默认分类|标签：|字号大中小 订阅LNG是天然气经过过滤、压缩、去除CO2、H2S等杂质、并脱水干燥后，在经过冷冻液化深冷到162 C,使天然气气体变为液态天然气（LNG ）。天然气经过处理后，脱除重质烃、硫化物、二氧化碳、水等杂质。其组份更纯，对工业企业来说是一种真正的安全、经济又绿色”环保性燃料。其液态形式的 LNG与气态时的体积比是1 : 620。用汽车运送十分便利，能经济可靠地远距离运输，建设LNG储备站不受天然气管网的制约。近年来由于国家权威机构已明确指示：为全民经济高效发展，
2、应向世界发达国家看齐，将乙炔作为工业燃气的份额要大幅度缩小到35%以下”及受石油价格的上涨使得石油产品（丙烷气、柴油、 LPG ）价格居高不下等因素，为工业企业使用经济、安全、环保的液化天燃气提供了巨大的商机。工业企业使用液化 天然气，将带来巨额经济回报。液化天然气将成为主要的企业燃料，是一种社会效益与经济效益双赢的产 品，是政府所大力推广的环保产品。目前，液化天然气在全国部分企业已大量投入使用，市场潜力巨大。一、液化天然气（LNG ）与乙炔气、丙烷气、柴油及 LPG在工业领域使用中的对比1、液化天然气（LNG ）与乙炔气、丙烷气、柴油及 LPG经济性对比项目日用气时间（小时）燃料耗量（Nm3
3、燃料单价日燃料（元）月燃料费（元）年燃料费（元）液化天然气（LNG ）24小时3410Nm33.7元/Nm3126173785104542120乙炔气24小时835Kg12 元 /Kg100203006003607200丙烷气24小时495Kg10 元/Kg49501485001782000柴油24小时1667Kg6.25 元/Kg104193125703750840LPG24小时3350Kg6.3 元 /Kg211056331507597800注：此表的经济性对比是按照中国武船重工每月各种能源预计使用量计算的。仅供参考（表一）1 通过表一对比得知，公司每年能源使用费（即每月乙炔气、丙烷气、柴
4、油）预计共需 914 万元。如果公司使用液化石油气（ LPG ），每年的能源使用费也要在 759 万元左右。2 液化天然气（ LPG ）作为一种新能源在工业企业里使用，对企业经济实现可持续发展及经营效益的 提高、企业安全生产、环境保护的改善都有着重大现实意义和社会效益。2、LNG 即为液化天然气。LNG 储气站工艺简介：LNG 储罐 强制气化器 控制台计量与加臭 工厂燃气管道。LNG 采用罐式集装箱或槽车装运，通过公路运输运送至 LNG 储气站，在卸车台处通过专用卸车增压 器对集装箱贮槽或槽车储槽增压至 0.50.5Mpa （以下压力如未加说明，均为表压），利用压差将 LNG 送 至 100m
5、3LNG 储备罐，储备罐再通过增压器输送到管道至 LNG 空温气化器 ，与空气换热后转化为气态 NG 并升高温度，出口温度比环境温度低10 C。冬季当空温式主气化器出口天然气温度达不到5 C以上时，通过水浴式加热器气化，最后经调压计量加臭后送入站外厂区管网。二、LNG 与乙炔气、丙烷气安全性的比较1 、 LNG 与乙炔气、丙烷气在安全方面的对比乙炔在很长一段时间内成为工业切割、焊接、火焰喷图等工艺不可替代的燃料，乙炔较其它燃气更 具有特殊的优势，操作简便，适用性强，火焰喷图因其具有速度快，质量好等优点受到广大企业的青睐。 但是乙炔的污染重，耗量大，成本高，切割质量差，易爆易燃危害工人身体健康与
6、安全，替代乙炔早已成 为业界共识。但随着生产力的发展和社会的进步，人类越来越注重环保、节能、安全、高效，对乙炔气暴露出来 的弊端和缺陷也有了越来越清晰的认识。溶解乙炔厂排放的废渣、废水对周围环境造成严重污染，因此，国家推出系列的政策鼓励新型替代 能源置换落后产能经济，并提出低碳经济战略，温家宝昨主持召开国务院常务会议，审议并原则通过规 划环境影响评价条例（草案）不断增加对气候变化科技研发投入，落实调整经济和产业结构、优化能源 结构、节能减排和提高等政策和措施，尽力减少温室气体排放，取得了积极成效。新能源的发展利用能够 很好的解决环境污染造成的伤害。在此基础上，发展替代型工业燃气不仅降低了电石生
7、产带来的电石渣， 排放的 H2S 、H3P 等有害气体和污水杂质，还节约了大量的焦炭，减少了生产乙炔带来的不安全除患。新型工业燃气的出现顺应了市场的需求，不仅降低了企业的使用成本，而且提高了生产效率，目前 市场上使用比较多的燃气为丙烷、丙烯、柴油、石油液化气等，对于此类燃气的催化燃烧，也存在着很大 的差异，在使用上也得不到满意的效果，很多情况下都无法提供完整的解决方案，因此，在此项技术上限 制上众多企业的发展。COB 催化助剂具有高效节能和环保的双重优点， COB 催化燃烧是燃烧的最佳方式和最高境界。 COB 具有良好的低温活性和高温热稳定性， COB 燃烧能够实现大负荷工况下的运 行，大量的
8、浓混合气同时着火燃烧促使燃烧速度加快而实现分子裂化速度加快，化学反应更加激烈，从而 使得火焰瞬间温度增高。 COB 改进型活性催化剂中加入抗暴剂，可避免燃料在燃烧过程中发生大频率的震 动，影响燃烧效能；加入活性剂，可以有效的清除燃气在燃烧过程中产生大量有害物质；加入催化型助燃 剂，能最大化使燃气的燃烧在同一时间完成，可以有效地提高燃气燃烧效率；加入稀有金属氧化物，能够 分解岀具有强还原性的物质，降低火焰对金属的氧化。2、船舶工业的优选燃气船舶行业大多使用乙炔气，催化丙烷气等燃气，由于乙炔，丙烷气密度较大，在室内作业容易产生 危险，因此，选择相对较轻的天然气能够很好的解决成本及使用安全等问题。3
9、、天然气切割气特点表2天然气与乙炔、丙烷物性比较气体天然气丙烷气乙炔气体积质量kg/m30.752.01.2空气中爆炸极限%5-152.1-9.52.5-8.0最低发热值kcal/m391001521912600在氧气中的燃烧速度(m/s)4.83.767.0表二、从表中可以看岀：天然气在空气中的爆炸极限范围小，燃烧速度慢。因此，发生爆炸、回火的可能 性比乙炔小，安全性更高。与丙烷和乙炔不同，天然气密度小于空气(1.29kg/m3 )，泄露时不易在车间或船舱地面形成堆积，大大减少了爆炸发生的可能性。另外，天然气燃烧效率高、清洁，在生产和使用过程中，不会产生电石渣等污染废物。从而成为国家能源发展
10、的一个主要方向，在能源结构中的比例在逐年增加。4、天然气催化助剂由于天然气的热值小，燃烧温度低，所以不易使用，为此使用过程中通过添加一定催化助剂的方法来提高火焰温度、改善切割效果。COB催化天然气类燃气加注设备根据各企业使用情况设计岀系列完整的加装设备，以满足企业生产 需要。COB催化天然气类燃气加注设备 PLC可编程序控制，自动、手动任意切换，通过频率设置可保证在 燃气流量允许的范围内加剂浓度的均匀稳定。本机采用防爆型设计，全密闭工作，隔膜防腐处理，适于尖 圆各种易燃、易爆、易挥发的液态药剂，控制设定，添加药剂计量准确，可调整范围大。表三、天然气与催化天然气比较燃气名称钢板厚度(mm)切割长
11、度(m)切割时间(s)切割厚度(mm )天然气3010195010-200 （困难）催化天然气3010134510-400 （较易）5、天然气切割气技术一一切割工艺由于天然气与乙炔热值的不同，在替换乙炔时通过专用工具的使用进行钢材的切割、矫正等一系列加工工作，从而替代乙炔及其它工业燃气之目的。根据天然气和乙炔气的燃烧性能和气体消耗量分析：天然气耗量较乙炔气耗量大，因此，在采用氧-天然气切割时须改变原乙炔割炬的混合室预热喷嘴孔径和射吸管孔径，同时扩大燃料气接头入口孔径，并调整氧与天然气气体比例。又由于氧天然气火焰的燃 烧速度低于氧乙炔燃烧速度，因此，用乙炔切割炬改制成天然气割嘴的混合气喷岀截面积
12、，降低流岀速度， 使之与火焰的燃烧速度相适应，才能保证良好的燃烧。6、天然气切割气供应方式表四、天然气供气方式比较名称管道天然气压缩天然气液化天然气供气条件管道钢瓶钢瓶使用设备CBO加注设备钢瓶COB加注设备天然气气体单价1.8-2.6元/立方2.7-3.5元/立方5.0-7.0元/立方合成工业燃气4.5-5.0元/立方10-15元/立方8.0-14元/立方经过实际使用效果比较，1kg乙炔约可以被低于1kg天然气切割气所替代，而在氧气使用量也可适当 降低。目前乙炔的市场价格在20元、kg以上，而天然气切割气的价格约为12元/ kg左右。可见使用天然气切割气替代乙炔可以很大程度上降低切割气成本。
13、以企业为例，该厂日消耗乙炔气1吨，目前使用的是液化天然气切割气，每日可节约切割气成本8000元，再加上氧气消耗量的降低，年节省切割气费用200多万元。三、液化天然气（LNG ）与LPG、柴油安全性的比较液化天然气（LNG ）与液化石油气（LPG ）、柴油比较具有抗爆性好，比空气轻极易挥发，少有泄漏即可看到结霜的特点。1、通过表五，可以看岀挥发性极限数值比较，得知液化天然气（LNG ）有着很好的抗爆性。LNG、LPG及柴油的数量关系种类LNGLPG柴油气相密度Kg/Nm30.73052.480.8600g/cm3液态密度Kg/m3471550855.6kg/m3相对密度（空气）0.6751.21
14、.8气液体积（相比）620250热值9710-10200Kcal/Nm310922.5Kcal/Kg10400燃点650 C465 C220 C爆炸极限15%5%下限高9%1%下限较低0.5%4.1% 下限高挥发性易挥发不易挥发不易挥发安全性高较高较高表五注：柴油的燃点220 C,汽油的燃点427C，不过这是一个理论值，和油品质量有关。汽油易燃是因为它挥发性很强，汽油蒸汽要比柴油的燃点低，所以汽油比柴油易燃。运输安全在运输过程中LNG本身具有不可燃性，只要保证其低温状况不被破坏，就能够安全运送到目的地。LNG的燃点为650 C、柴油为220 C、LPG为510 C,因此，LNG运输比柴油、液化石油气更为安全。使用安全1. 液化天然气（LNG ）储罐为常压储罐，液态经激化后密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏 立即扩散，并伴有结霜，便于检查。不会产生气体聚集现象，降低了引起爆炸的可能性，安全可靠。2. 液化天然气（LNG ）装置所有电器设备都选用的是防暴产品，并安装有可燃气检测仪，如有气体 泄漏，控制系统可自动停机。自动化形程度高、易操作，本装置配有自动控制系统，数据采集可燃气体检测超压停泵及低压开泵都可自动完成。几乎不需要人工操作简单易行。因此，综合上述分析可以看出：液化天然气（LNG ）无论是在运输、还是在使用当中都比乙炔气、丙烷气、液化
