内容简介
《液化天然气工业装备与技术》主要针对LNG(液化天然气)国际发展现状、国内发展现状、产业链、液化工艺、净化工艺、加气站、运输、汽化站、接收站等领域,重点讲述LNG 装备与技术发展历程,包括LNG 核心装备与技术研发及工业化尝试、示范及工业化开启、实施及工业化规模、快速及工业化成熟、优化及工业化提升等重要阶段,以及全球LNG 市场现状、进出口贸易现状、汽化液化现状、生产能力现状等;聚焦LNG 工厂、储运、接收站等产业链中的关键装备与技术环节,详细阐述LNG 产业及核心装备与液化技术的发展情况,并重点分析介绍了LNG 产、供、储、销产业发展现状,以及天然气液化装备、储存技术、基础设施建设等基本内容。
本书可供液化天然气、化工机械、石油化工等领域的研究人员、设计人员、工程技术人员等参考,也可供高等学校化工机械、能源化工、石油化工、能源与系统工程等专业的师生参考。
目录
第1章 绪论 001
1.1 LNG低温性质 002
1.2 LNG液化工艺 003
1.3 LNG能源优势 004
1.4 LNG主要用途 004
1.5 LNG国际贸易 004
1.6 LNG发展经历 005
1.7 本章小结 009
参考文献 009
第2章 液化天然气国际发展现状 012
2.1 LNG主要发展经历 012
2.1.1 LNG研发及工业化尝试阶段 012
2.1.2 LNG示范及工业化开启阶段 012
2.1.3 LNG实施及工业化规模阶段 014
2.1.4 LNG快速发展及工业化成熟阶段 016
2.1.5 LNG优化及工业化提升阶段 016
2.2 LNG国际产业现状 023
2.2.1 典型国家LNG发展现状 023
2.2.2 全球LNG市场现状 034
2.2.3 LNG进出口现状 035
2.2.4 LNG汽化液化现状 038
2.2.5 LNG生产能力现状 039
2.3 本章小结 041
参考文献 041
第3章 液化天然气国内发展现状 042
3.1 中国LNG产业发展 042
3.1.1 LNG产业发展历程 042
3.1.2 LNG行业监管体制 048
3.1.3 LNG发展主要方向 052
3.1.4 LNG汽车发展历程 054
3.1.5 LNG产业发展形势 061
3.1.6 LNG发展机遇与挑战 063
3.2 中国LNG产业现状 065
3.2.1 LNG陆路生产现状 065
3.2.2 LNG产业发展现状及分析 068
3.2.3 LNG市场消费现状 075
3.3 本章小结 080
参考文献 081
第4章 液化天然气产业链 082
4.1 LNG产业发展概述 082
4.2 LNG产业链的发展现状及趋势 091
4.2.1 中国LNG产业链发展现状 092
4.2.2 中国LNG产业链发展趋势 094
4.3 LNG产业链主要商业模式 097
4.3.1 LNG进口贸易 098
4.3.2 LNG低温储运 099
4.3.3 LNG经营管理 101
4.3.4 LNG定价机制 103
4.3.5 LNG分销渠道 103
4.3.6 LNG盈利测算 104
4.4 本章小结 105
参考文献 105
第5章 液化天然气液化工艺 106
5.1 天然气预处理过程 106
5.1.1 脱除酸气 106
5.1.2 脱除水分 107
5.2 三类主要天然气液化工艺 107
5.2.1 级联式液化流程 108
5.2.2 混合制冷剂液化流程 109
5.2.3 带膨胀机的液化流程 116
5.3 其他天然气液化工艺介绍 120
5.3.1 阶式液化工艺流程 120
5.3.2 CII 液化工艺流程 122
5.4 LNG液化过程中主要程序及设备 124
5.5 本章小结 125
参考文献 125
第6章 液化天然气净化工艺 126
6.1 天然气预处理过程 126
6.1.1 水分对液化的影响 126
6.1.2 硫化氢对液化的影响 127
6.1.3 二氧化碳对液化的影响 127
6.1.4 硫氧化碳对液化的影响 127
6.1.5 重烃对液化的影响 127
6.1.6 微量汞对液化的影响 128
6.1.7 其他成分对液化的影响 128
6.2 天然气基本物性 129
6.2.1 天然气物性参数 129
6.2.2 LNG预处理要求 131
6.2.3 酸性气体脱除 131
6.2.4 非饱和水分脱除 134
6.3 本章小结 136
参考文献 136
第7章 液化天然气加气站 137
7.1 LNG加气站类型 137
7.1.1 按加气站规模分类 137
7.1.2 按加气站功能分类 138
7.2 LNG加气站工艺流程 139
7.2.1 LNG加气流程 141
7.2.2 LNG低温管道 143
7.2.3 LNG加气站设计原则 144
7.2.4 LNG加气站运行原理 145
7.2.5 LNG加气站经济分析 146
7.2.6 LNG加气站安全生产 147
7.3 本章小结 148
参考文献 148
第8章 液化天然气运输 150
8.1 LNG基本运输方式 150
8.1.1 LNG陆路运输 150
8.1.2 LNG海上运输 152
8.1.3 LNG管道运输 152
8.2 LNG公路运输槽车 153
8.2.1 LNG运输槽车简介 153
8.2.2 LNG运输槽车种类 153
8.2.3 LNG运输槽车形式 154
8.2.4 LNG槽车装载流程 155
8.2.5 LNG槽车卸载模式 157
8.2.6 LNG槽车卸载流程 158
8.3 LNG移动加注槽车 159
8.3.1 LNG移动加注槽车简介 159
8.3.2 LNG移动槽车工作原理 159
8.3.3 LNG移动加注槽车工艺流程 160
8.3.4 LNG移动加注槽车市场现状 160
8.3.5 LNG移动加注槽车主要优点 161
8.4 LNG铁路运输槽车 161
8.4.1 国外LNG铁路运输发展简述 161
8.4.2 国内LNG铁路运输发展简述 162
8.4.3 LNG铁路运输优缺点对比 171
8.5 LNG长输管道运输 172
8.5.1 LNG管道保冷 1
前言/序言
自20世纪60年代液化天然气(LNG)工业化生产以来,世界LNG产量和贸易量迅速增加,LNG逐渐成为全球能源市场的新热点,在能源供应中的比例逐年增大,且以每年12%的速度高速增长,并成为近代全球增长最迅猛的新能源之一。2000年之后,伴随着LNG能源装备与液化技术的规模化发展,LNG的需求增长强劲,大部分国家加大了对LNG的开发和利用,LNG相关产业取得了长足发展并呈现出了巨大的发展潜力。作为一种清洁能源,LNG已成为新世纪的主要能源之一,在城镇管网调峰、区域燃气供应、交通工具燃料、LNG发电等领域应用广泛,其清洁能源优势、远洋输运功能及大规模管网汽化增压调峰能力等已被全球用户认可。
全书共分为10章,具体内容如下:
第1章为绪论,简要讲述了LNG低温性质、液化工艺、能源优势、主要用途、国际贸易、发展经历等内容。
第2章主要针对国际发展现状,阐述LNG主要发展经历,包括研发、示范、实施、快速提升及优化发展等阶段;介绍LNG国际产业现状,包括典型国家LNG发展现状、全球LNG市场现状、LNG进出口现状、 LNG汽化液化现状、LNG生产能力现状等方面。
第3章主要针对国内发展现状,阐述中国LNG产业发展,包括LNG产业发展历程、行业监管体制、发展主要方向、汽车发展历程、产业发展形势、发展机遇挑战等;介绍中国LNG产业现状,包括LNG陆路生产现状、产业发展现状、发展现状分析、产业现状分析、市场消费现状等。
第4章主要针对液化天然气产业链,介绍LNG产业链的发展现状及趋势;LNG产业链主要商业模式,包括LNG进口贸易、低温储运、经营管理、定价机制、分销渠道、盈利测算等内容。
第5章主要针对液化天然气液化工艺,论述五类主要天然气液化工艺,包括级联式液化工艺流程、混合制冷剂液化流程、带膨胀机的液化流程、阶式液化工艺流程、CII液化工艺流程,以及液化过程主要程序及设备。
第6章主要针对液化天然气净化工艺,论述天然气预处理过程,包括水分、硫化氢、二氧化碳、硫氧化碳、重烃、微量汞等成分对液化的影响;论述天然气基本物性,包括天然气物性参数、预处理要求、酸性气体脱除、非饱和水分脱除等内容。
第7章主要针对液化天然气加气站,介绍LNG加气站类型,包括按加气站规模分类、按加气站功能分类;论述LNG加气站工艺流程,包括加气流程、低温管道、加气站设计原则、加气站运行原理、加气站经济分析及加气站安全生产等内容。
第8章主要介绍液化天然气运输,基本运输方式包括陆路运输、海上运输及管道运输,主要涉及LNG基本运输方式、公路运输槽车、移动加注槽车、铁路运输槽车、长输管道运输、远洋运输船舶等基本方式。
第9章主要介绍液化天然气汽化站的功能及作用,主要涉及汽化站设计、汽化站气源、汽化站工艺流程等几个主要方面。对汽化站设计标准、选址布置、储存过程、汽化过程、汽化站内主要设备及工作原理,以及卸车工艺、增压工艺、汽化工艺、回收工艺、泄放工艺、加臭工艺等进行了简单的描述。
第10章主要针对液化天然气接收站,着重介绍LNG接收站的主要类型及重要设备情况,涉及LNG接收站基本概况、接收站主要装备、接收站工艺、国内目前主要运行的接收站情况等。
本书第1、2、3、4、8章由张周卫负责撰写,第5章由代德山负责撰写,第6章由张超负责撰写,第7、9、10章由汪雅红负责撰写。全书由张周卫统稿,汪雅红编辑整理。韩孔良、冯瑞康、牛旭转、杨嘉琪、李重阳、何铭轩等参与了前期的资料整理工作及各章节的编排工作等。
本书受甘肃省拔尖领军人才项目(编号:6660030203),甘肃省高等学校产业支撑计划项目(编号:2025CYZC-D21),甘肃省科协创新驱动助力工程项目(编号:GXH20230817-2)等支持。
本书主要讲述LNG产业链、液化工艺、净化工艺、加气站、运输、汽化站、接收站等领域内相关知识,主要目的在于与相关行业内的设计人员、研发人员、管理人员共同分享,以促进LNG产业及核心装备及液化技术的发展进步。由于水平有限、时间有限及其他原因,书中部分内容及数据也有不精确或遗漏之处,希望广大读者能够理解并批评指正。
兰州交通大学
甘肃中远能源动力工程有限公司
张周卫 汪雅红 代德山 张超