四、LNG运输
1 、 LNG供应链
在常压下,当温度降至- 163 ℃时,天然气由气
体转化为液体,即所谓的LNG。LNG是一种无毒、
无、无气味的液体,在- 163 ℃下的密度约为425
kg/ m3 。LNG的最主要优点是体积缩小到标准状态
下气态体积的1/ 600 左右,因此在某些特定条件下,
以LNG形式进行天然气储运可能比气态天然气更
经济。
采用LNG 形式供应天然气的过程称为LNG
供应链,它包括天然气液化、LNG 储存、LNG 运输
和装卸、LNG 再气化等环节。根据液化的目的,天
然气液化厂通常分为基本负荷型和调峰型。基本负
荷型液化厂的目的是将天然气以液态形式运输到消
费地,其特点是全年连续运行且产量比较均衡。调
峰型液化厂的目的是为天然气供气系统提供一种储
气调峰方式,当管道供气量大于用气量时,将多余的
天然气液化后储存于液化厂的LNG 储罐中,当管
道供气量小于用气量时将储存的LNG再气化并补
充到供气系统中。储存LNG 通常采用低温、常压
方式,储存温度在- 161 ℃以下,压力一般不超过
0. 03 MPa 。LNG储罐分为地上金属罐、地上金属/
混凝土罐、地下罐三类,大型LNG储罐的日蒸发率
一般在0. 04 %~0. 1 %之间。LNG 的运输方式包
括水运和陆上罐车运输。LNG 再气化的目的是将
液化天然气重新转化为气态以便向用户供气。再气
化过程是在专用蒸发器中进行的,它分为开式管架
蒸发器(ORV) 、淹没燃烧式蒸发器(SCV) 和空温式
蒸发器。
2 、 LNG海运
作为天然气的一种运输方式,进口LNG 的运
输主要是通过远洋专用船舶实现的。据文献资料
[4 ]介绍,当海底管道和陆上管道的运距分别超过
1 400 km 和3 800 km 时,其输送天然气的成本将高
于采用LNG 船运方式的综合运输成本(包括天然
气液化、储存、装卸和再气化的费用) 。目前,LNG
海运已在国际天然气贸易中占有重要地位,运距超
过7 000 km 的天然气运输几乎都采用这种方式。
2002 年全球LNG贸易总量为10 180 ×104 t ,约占
天然气总贸易量的26 %。
海运是LNG 供应链中的重要环节,它承担着
从基本负荷型液化厂到LNG接收站的长距离运输
任务。据统计,LNG 海运费用占LNG 供应链总费
用的20 %~55 %。基本负荷型液化厂通常建在海
边并有配套的装运码头。LNG 接收站的功能是接
收、储存和再气化LNG,气化的天然气将进入常规
的天然气输送管网。此外,某些接收站还具有LNG
转运功能,即通过专用小型船舶或罐车将LNG 转
运到LNG卫星站。据国外经验,目前LNG接收站
的最小规模为每年接收300 ×104 t 。在役LNG 远
洋运输船主要有MT 型(Moss Rosenberg 型) 和GT
型( Gas Transport 型) ,其主要区别在于LNG 货舱
结构及其与船体的关系。按1990 年的价格水平,一
艘载货容积为12. 5 ×104 m3 的LNG运输船造价约
为1. 7~2 亿美元,相应的天然气海运成本约为0.
40~0. 47 美分/ (1 000 km·m3 ) 。据统计,1999 年
全球共有113 艘LNG 运输船,总运输能力达到1
243. 2 ×104 m3 。
为了满足我国东南沿海地区的天然气需求,国
家已经批准在广东深圳和福建湄洲湾建设两座年接
收能力为300 ×104 t 的LNG接收站及配套的输气
管网,目前这两个项目正在进行建设前期准备工作,
预计2006 年投产。根据规划,广东LNG项目二期
工程将在2015 年以前投产,届时其LNG接收能力
将达到600 ×104 t/ a 。
·42 · 油 气 储 运 2003 年
3 、LNG的内陆运输
LNG内陆运输包括罐车运输和内河航运。从
全球范围看,LNG 内陆运输的规模远远小于海运。
在国外,内陆运输主要是作为LNG 接收站到卫星
站的一种转运方式。这种卫星站具有LNG 接收、
储存和再气化设施,它既可以独立地向分散的工业
用户、中小城镇或居民小区供气,也可以作为大型供
气系统的调峰设施。此外,预计LNG 燃料汽车将
会有较快发展,届时内陆运输也将承担给LNG 加
气站供气的任务。
近年来,河南绿能高科有限责任公司根据我国
国情实施了一种新的LNG供气方式。该公司在中
原油田建设了一个日液化能力为15 ×104 m3 的天
然气小型基本负荷型液化厂,其生产的LNG 通过
专用汽车罐车运输到全国各地的多个LNG 卫星
站。目前国内采用的LNG汽车罐车有3 种规格,其
几何容积分别为30 m3 、40 m3 、45 m3 ,运输成本约为
0. 05 元/ (100 km·m3) 。
继绿能高科公司之后,新疆广汇实业股份有限
公司于2002 年开始建设一个日液化能力为150 ×
104 m3 的天然气基本负荷型液化厂,预计2003 年底
投产。该公司拟采用专用集装箱装运LNG,其运输
工具可以是汽车或火车。目前国外尚没有用火车运
输LNG的先例。
从目前情况看,LNG内陆运输在我国有较大的
市场。随着几个进口LNG 接收站、国内新的基本
负荷型液化厂的建成投产以及市场范围的扩大,预
计我国的LNG 内陆运输将会获得较快的发展,而
且可能从目前单一的汽车运输发展成汽车、火车、内
河航运并举的局面。
五、CNG运输
CNG是指以高压状态储存于专用储罐中的气
态天然气,其压力一般为20~25 MPa 。CNG 主要
有两种应用方式,其一是作为汽车燃料,其二是作为
民用或工业气源。在第一种方式中,既可直接在
CNG母站给CNG汽车加气,也可利用专用钢瓶拖
车将CNG 运输到各个加气子站。在第二种方式
中,首先在母站将天然气压缩到CNG 专用拖车上
的高压瓶组中,然后将其运至配气站,最后在配气站
将瓶组中的CNG减压并输入到配气管网或储气罐
中。CNG专用拖车的基本结构是在平板拖车上安
装高压储气瓶组。储气瓶组有两种类型,一种是由
许多类似于氧气瓶的小容积气瓶组合而成,每个气
瓶的几何容积为80 L ;另一种是由容积较大的导管
式储气瓶组合而成,每个气瓶的几何容积为2 m3 。
CNG拖车的装运能力为3 000~5 000 m3 ,运输成
本为0. 15~0. 20 元/ (100 km·m3) 。lng汽车
与管道输送方式相比,以CNG 形式运输天然
气具有灵活性强、投资少等特点,特别适合于用气量
不大、用户距气源及输气干线较远的情况。
六、几种运输方式的比较
通过对上述几种天然气运输方式的对比,可以
得到以下基本结论。
(1) 长距离输气管道是天然气运输的最主要方
式,适应范围广,特别适用于长距离、大运量的天然
气运输。
(2) 在具备海运条件,且管道运距很长的情况
下,LNG 远洋运输船的经济性可能优于输气管道。
当运距超过7 000 km 时,前者可能是惟一经济的运
输方式。
(3) LNG和CNG 内陆运输是输气管道的有益
补充,主要适用于运量较小和分散供气的情况。这
两种运输方式与管道运输的经济界限还有待于进一
步的系统研究。
除了上述几种运输方式外,另一种有可能获得
工业应用的方式是以水合物形式运输天然气。水合
物是天然气在一定温度、压力条件下与液态水形成
的一种白结晶状物质。在常压下形成天然气水合
物的温度约为- 15 ℃,1 m3 水合物可以储存164~
220 m3 天然气。天然气水合物储运技术在挪威等
国已进入实用阶段,但由于再气化速度、水源、脱水
等方面的原因,这种方法目前在国际上还没有获得
广泛应用。
参 考 文
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