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液化天然氣(LNG)

    LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然氣的英文縮寫。是通過在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至-162℃,使之凝結(jié)成液體。天然氣液化后可以大大節(jié)約儲運空間和成本,而且具有熱值大、性能高等特點。

    LNG的性質(zhì)
1)LNG的主要成份為甲烷,化學(xué)名稱為CH4,還有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份組成。
2)臨界溫度為-82.3℃,臨界壓力為45.8kg/cm3。
3)沸點為-162.5℃,熔點為-182℃,著火點為650℃。
4)液態(tài)密度為0.430T/m3,氣態(tài)密度為0.688kg/Nm3。
5)氣態(tài)熱值9100Kcal/m3,液態(tài)熱值12000Kcal/kg。
6)爆炸范圍:上限為15%,下限為5%。
7)華白指數(shù)(W)44.94MJ/Nm3。
8)燃燒勢(CP)45.18。
9)辛烷值A(chǔ)STM: 130(研究法)。
10)無色、無味、無毒且無腐蝕性。
11)體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625。
LNG蘊藏巨大商業(yè)價值
    天然氣作為清潔能源越來越受到廣大使用者的廣泛關(guān)注,很多國家都將LNG列為首選燃料,天然氣在能源供應(yīng)中的比例迅速增加。液化天然氣正以每年約12%的高速增長,成為全球增長最迅猛的能源行業(yè)之一。近年來全球LNG的生產(chǎn)和貿(mào)易日趨活躍,LNG已成為稀缺清潔資源,正在成為世界油氣工業(yè)新的熱點。


    中國天然氣產(chǎn)量年均增長13%,2011年達到1025億立方米。天然氣消費量年均增長16%,2011年達到1307億立方米,已成為世界第四大天然氣消費國。天然氣在中國一次能源消費結(jié)構(gòu)中的比重由2000年的2.4%增長到2011年的5%。中國的天然氣消費模式正逐步由“供應(yīng)驅(qū)動消費”向“需求拉動消費”模式轉(zhuǎn)變。展望未來,2030年前中國天然氣需求仍將處于快速發(fā)展期。預(yù)計到2015年,我國天然氣產(chǎn)量有望達到1850億立方米,需求量達2600億立方米,供需缺口達750億立方米。2030年有望突破3000億立方米。從資源供應(yīng)潛力來看,國內(nèi)產(chǎn)量可滿足中國大部分的需求增長,在今后數(shù)十年將是需求供給的主體。


LNG的優(yōu)勢
    目前LNG作為天然氣的利用方式,越來越多的應(yīng)用在各個領(lǐng)域。其優(yōu)越的物化特性讓他在同類產(chǎn)品中的優(yōu)勢越來越明顯,成為主流的天然氣利用形式之一。
    LNG的六大優(yōu)點
1)LNG體積比同質(zhì)量的天然氣小625倍,所以可用汽車輪船很方便地將LNG運到?jīng)]有天然氣的地方使用。
2)LNG儲存效率高,占地少。投資省,10m3LNG儲存量就可供1萬戶居民1天的生活用氣。
3)LNG作為優(yōu)質(zhì)的車用燃料,與汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、發(fā)動機壽命長。燃料費用低。環(huán)保性能好等優(yōu)點。它可將汽油汽車尾氣中HC減少72%,NOx減少39%, CO減少90%,SOx、Pb降為零。
4)LNG汽化潛熱高,液化過程中的冷量可回收利用。
5)由于LNG汽化后密度很低,只有空氣的一半左右,稍有泄漏立即飛散開來,不致引起爆炸。
6)由于LNG組分較純,燃燒完全,燃燒后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清潔燃料,有利于保護環(huán)境,減少城市污染。
LNG的主要用途
1)用于天然氣的長距運輸,汽化后作為清潔燃料供城市居民使用,具有安全、方便、快捷、污染小的特點。
2)作代用汽車燃料使用。采用LNG作為汽車發(fā)動機燃料,發(fā)動機僅需作適當(dāng)變動,運行不僅安全可靠,而且噪聲低污染小,特別是在排放法規(guī)日益嚴格的今天,以LNG作為燃料的汽車,排氣明顯改善。據(jù)資料報道:與壓縮天然氣(CNG) 比較,在相同的行程和運行時間條件下,對于中型和中重型車輛而言,LNG汽車燃料成本要低20%,重量要輕2/3,同時,供燃系統(tǒng)裝置的成本也至少低2/3?梢宰C明,將天然氣液化并以液態(tài)儲運是促使它在運輸燃料中應(yīng)用的最經(jīng)濟有效的方法。

3)LNG冷能利用。LNG直接利用有冷能發(fā)電(朗肯循環(huán)方式和天然氣直接膨脹方式),液化分離空氣(液氧、液氮)、冷凍倉庫、液化碳酸、干冰、空調(diào)等;間接利用有冷凍食品,低溫粉碎廢棄物處理,凍結(jié)保存,低溫醫(yī)療,食品保存等。
國內(nèi)LNG產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
1 LNG市場供需
    中國液化天然氣工業(yè)起步比較晚,在L N G鏈上的每一環(huán)節(jié)都有待發(fā)展,近幾年在某些環(huán)節(jié)上進展較大。 我國天然氣市場步入快速發(fā)展階段。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計,2010年,我國LNG年產(chǎn)量達900萬噸,2011年中國LNG年產(chǎn)量將達1900萬噸。
    據(jù)不完全統(tǒng)計,2005年我國液化天然氣的需求量約為3088萬噸(相當(dāng)于400億立方米),2006年我國液化天然氣的需求量約3396萬噸(相當(dāng) 于 440億立方米),2007年我國液化天然氣需求量約3786萬噸,2008年約4168萬噸!笆濉逼陂g,我國LNG需求年均增長率約為6.5%,產(chǎn)業(yè)前景可期。
2 LNG進口
    目前我國的LNG產(chǎn)量較少,主要來源是通過海運進口渠道獲得。2010年世界液化天然氣貿(mào)易量為2976.3億立方米,中國大陸液化天然氣進口量為世界總量的4.3%;中國臺灣進口量為149.0億立方米,為世界總量的5.0%。
    中國進口液化天然氣項目于1995年正式啟動,當(dāng)時國家計委曾委托中國海洋石油總公司進行東南沿海L N G引進規(guī)劃研究。1996年12月,經(jīng)過1 年調(diào)研,中海油上報了《東南沿海地區(qū)利用L N G和項目規(guī)劃報告》,為中國發(fā)展L N G產(chǎn)業(yè)奠定了一個框架性的基礎(chǔ)。2006年6月,廣東液化天然氣項目第一期工程正式投產(chǎn),標(biāo)志著中國規(guī);M口L N G時代的到來。目前已建、在建和規(guī)劃中L N G項目達13個,分布在廣東、福建、上海、浙江、海南、江蘇、山東、遼寧等地。
    中國大陸是從2006年開始進口液化天然氣。對液化天然氣的需求量很大,2010年比2009年增加40%,今后還會將繼續(xù)增加。主要按照合同來源于澳大利亞和印度尼西亞,其他的均為短期合同和轉(zhuǎn)口貿(mào)易。一般來說,短期合同和轉(zhuǎn)口貿(mào)易的液化天然氣價格比合同價要高出50%~100%。

3 LNG接收站
    截至2010年底,除中國已建成投產(chǎn)的3個LNG接收站項目外,已獲國家核準(zhǔn)并在建設(shè)中的項目有8個,即中海油浙江寧波LNG、中海油珠海金灣LNG、中海油粵東揭陽LNG,中石油江蘇如東LNG、中石油遼寧大連LNG,中石油河北LNG,中石化山東青島LNG和東莞九豐LNG項目。
    已建成投產(chǎn)的3個LNG接收站一期規(guī)模930萬噸/年,一二期合計規(guī)模2830萬噸/年,目前尚未達產(chǎn)。上述在建的8個LNG接收站,一期規(guī)模2250萬噸/年,一二期合計6750萬噸/年。

世界LNG產(chǎn)能
      自2009年以來,LNG產(chǎn)能迅速增長,LNG實際產(chǎn)能開始進入黃金增長期。 根據(jù)國際能源署(IEA)預(yù)測,2009-2013年,全球LNG產(chǎn)能將增長50%,進入有史以來增長最為迅猛的時期; 有分析稱,全球LNG需求將從2010年的2.18億噸增加到2015年的3.1億噸,到2020年將達到4.1億噸。目前LNG產(chǎn)能增長主要來自中東地區(qū),其中僅卡塔爾的產(chǎn)能增長就達2300萬噸/年,秘魯和也門分別增長440萬噸/年和330萬噸/年。

LNG的歷史發(fā)展
      1914年,戈弗雷.卡波特獲得美國第一個液化天然氣處理和運輸?shù)膶@?
      1917年,世界第一個液化天然氣工廠在美國西弗吉尼亞建立。
      1942年,倫敦一輛載重三噸的大貨車和一批單層巴士改裝成用液化甲烷。
      1954年,法國煤氣公司驗證了用船或管道運輸阿爾幾內(nèi)亞的天然氣到法國的可行性。
      1955年,殼牌發(fā)起了一個通過船運LNG的項目。
      1954年,Continental Oil公司與Union Stockyard and Transit公司合資成立了 Constock Liquid Methane公司,為了發(fā)展遠洋液化氣運輸船。
      1960年,殼牌獲得了Constock公司的40%的利益。
      1961年,英國和阿爾及利亞簽訂了一份合同,即1965年開始每年從阿爾及利亞進口100萬噸LNG。
      1964年,英國計劃通過用低溫油輪從撒哈拉引進LNG。法國和英國分別每年從阿爾及利亞進口LNG4.2億和10億立方米。
      1967年,法國與阿爾及利亞達成15年供應(yīng)協(xié)議。
      1968年,亞洲首次LNG商業(yè)運作(美國阿拉斯加到日本)。文萊成為亞洲第一個液化天然氣生產(chǎn)國,生產(chǎn)的LNG將出口日本。
      1969年,Cargoes of LNG公司開始跨太平洋貿(mào)易,屆時公司的現(xiàn)行設(shè)備將建設(shè)完成。阿拉斯加的Kenai工廠向東京燃氣公司和東京電力公司供應(yīng)LNG。
      1970年,利比亞LNG工廠開始向西班牙、意大利供應(yīng)。
      1972年,美國批準(zhǔn)委托波士頓從阿爾及利亞的Skikda 工廠每天進口5000萬標(biāo)準(zhǔn)立方英尺(合同達20年)。
      1977年,BP通過和東京電力公司的Abu Dhabi 工程,第一次涉足LNG行業(yè)。
      1979年,阿爾及利亞與英國的合同結(jié)束,第一個LNG合同終止。卡塔爾天然氣公司成為中東地區(qū)第二個LNG生產(chǎn)商。
      1984年,到目前為止,世界72%的LNG被日本購買,其中3/4用于發(fā)電。日本和法國的LNG消費量接近世界總出口量的90%。
      1986年,韓國從印尼進口的第一船(59250噸)LNG 到達。
      1987年,比利時建造的600 cf/d 的LNG接受站開始從阿爾吉尼亞進口LNG。
      1988年,阿爾及利亞嘗試同美國重新開始LNG的交易。
      1989年,8月份澳大利亞出口日本第一船LNG抵達。
      1990年,臺灣從印尼進口的LNG到達高雄。
      1992年,尼日尼亞和西班牙簽訂22年的合同,此合同1997年開始生效。
      1994年,擁有每年300萬噸生產(chǎn)能力的特立尼達工廠(BP擁有34%的股份)開始建設(shè)。
      1999年,5月?lián)碛忻磕?00萬噸生產(chǎn)能力的Ras Laffan工廠開始生產(chǎn)LNG。10月?lián)碛忻磕?60萬噸生產(chǎn)能力的尼日利亞工廠開工。
      2000年,4月阿曼著手建造有660萬噸生產(chǎn)能力的LNG工廠,它的第一批貨將供應(yīng)韓國。
      2004年,12個國家出口LNG,14個國家或地區(qū)進口LNG,年貿(mào)易量1.32億噸。

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