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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的天然氣冷卻至-162℃,使之凝結成液體。天然氣液化后可以大大節約儲運空間和成本,而且具有熱值大、性能高等特點。

    LNG的性質
1)LNG的主要成份為甲烷,化學名稱為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)液態密度為0.430T/m3,氣態密度為0.688kg/Nm3。
5)氣態熱值9100Kcal/m3,液態熱值12000Kcal/kg。
6)爆炸范圍:上限為15%,下限為5%。
7)華白指數(W)44.94MJ/Nm3。
8)燃燒勢(CP)45.18。
9)辛烷值ASTM: 130(研究法)。
10)無色、無味、無毒且無腐蝕性。
11)體積約為同量氣態天然氣體積的1/625。
LNG蘊藏巨大商業價值
    天然氣作為清潔能源越來越受到廣大使用者的廣泛關注,很多國家都將LNG列為首選燃料,天然氣在能源供應中的比例迅速增加。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之一。近年來全球LNG的生產和貿易日趨活躍,LNG已成為稀缺清潔資源,正在成為世界油氣工業新的熱點。


    中國天然氣產量年均增長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構中的比重由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“供應驅動消費”向“需求拉動消費”模式轉變。展望未來,2030年前中國天然氣需求仍將處于快速發展期。預計到2015年,我國天然氣產量有望達到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。從資源供應潛力來看,國內產量可滿足中國大部分的需求增長,在今后數十年將是需求供給的主體。


LNG的優勢
    目前LNG作為天然氣的利用方式,越來越多的應用在各個領域。其優越的物化特性讓他在同類產品中的優勢越來越明顯,成為主流的天然氣利用形式之一。
    LNG的六大優點
1)LNG體積比同質量的天然氣小625倍,所以可用汽車輪船很方便地將LNG運到沒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作為優質的車用燃料,與汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、發動機壽命長。燃料費用低。環保性能好等優點。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作為汽車發動機燃料,發動機僅需作適當變動,運行不僅安全可靠,而且噪聲低污染小,特別是在排放法規日益嚴格的今天,以LNG作為燃料的汽車,排氣明顯改善。據資料報道: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,供燃系統裝置的成本也至少低2/3。可以證明,將天然氣液化并以液態儲運是促使它在運輸燃料中應用的最經濟有效的方法。

3)LNG冷能利用。LNG直接利用有冷能發電(朗肯循環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、空調等;間接利用有冷凍食品,低溫粉碎廢棄物處理,凍結保存,低溫醫療,食品保存等。
國內LNG產業現狀
1 LNG市場供需
    中國液化天然氣工業起步比較晚,在L N G鏈上的每一環節都有待發展,近幾年在某些環節上進展較大。 我國天然氣市場步入快速發展階段。據海關總署統計,2010年,我國LNG年產量達900萬噸,2011年中國LNG年產量將達1900萬噸。
    據不完全統計,2005年我國液化天然氣的需求量約為3088萬噸(相當于400億立方米),2006年我國液化天然氣的需求量約3396萬噸(相當 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。“十二五”期間,我國LNG需求年均增長率約為6.5%,產業前景可期。
2 LNG進口
    目前我國的LNG產量較少,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引進規劃研究。1996年12月,經過1 年調研,中海油上報了《東南沿海地區利用L N G和項目規劃報告》,為中國發展L N G產業奠定了一個框架性的基礎。2006年6月,廣東液化天然氣項目第一期工程正式投產,標志著中國規模化進口L N G時代的到來。目前已建、在建和規劃中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口貿易。一般來說,短期合同和轉口貿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,除中國已建成投產的3個LNG接收站項目外,已獲國家核準并在建設中的項目有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。
    已建成投產的3個LNG接收站一期規模930萬噸/年,一二期合計規模2830萬噸/年,目前尚未達產。上述在建的8個LNG接收站,一期規模2250萬噸/年,一二期合計6750萬噸/年。

世界LNG產能
      自2009年以來,LNG產能迅速增長,LNG實際產能開始進入黃金增長期。 根據國際能源署(IEA)預測,2009-2013年,全球LNG產能將增長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產能增長主要來自中東地區,其中僅卡塔爾的產能增長就達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的專利。
      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亞的天然氣到法國的可行性。
      1955年,殼牌發起了一個通過船運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年供應協議。
      1968年,亞洲首次LNG商業運作(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國,生產的LNG將出口日本。
      1969年,Cargoes of LNG公司開始跨太平洋貿易,屆時公司的現行設備將建設完成。阿拉斯加的Kenai工廠向東京燃氣公司和東京電力公司供應LNG。
      1970年,利比亞LNG工廠開始向西班牙、意大利供應。
      1972年,美國批準委托波士頓從阿爾及利亞的Skikda 工廠每天進口5000萬標準立方英尺(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。
      1979年,阿爾及利亞與英國的合同結束,第一個LNG合同終止。卡塔爾天然氣公司成為中東地區第二個LNG生產商。
      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300萬噸生產能力的特立尼達工廠(BP擁有34%的股份)開始建設。
      1999年,5月擁有每年300萬噸生產能力的Ras Laffan工廠開始生產LNG。10月擁有每年560萬噸生產能力的尼日利亞工廠開工。
      2000年,4月阿曼著手建造有660萬噸生產能力的LNG工廠,它的第一批貨將供應韓國。
      2004年,12個國家出口LNG,14個國家或地區進口LNG,年貿易量1.32億噸。

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