基于LNG行業(yè)未來(lái)的發(fā)展前景，以及我國對清潔能源的政策導向，當前許多公司都萌生了轉戰LNG行業(yè)的想法。
作為一種熱門(mén)的能源技術(shù)，如何能做到高效地學(xué)習呢？掌握合理的方式十分關(guān)鍵，分清主次，緊抓基礎是高效學(xué)習的必由之路。
下面就為大家總結一些學(xué)習LNG必須要知道的基礎知識。
1什么是液化天然氣LNG
LNG是英文Liquefied Natural Gas的簡(jiǎn)稱(chēng)，即液化天然氣。
它是天然氣（甲烷CH4）在經(jīng)凈化及超低溫狀態(tài)下（-162℃、一個(gè)大氣壓）冷卻液化的產(chǎn)物。液化后的天然氣其體積大大減少，約為0℃、1個(gè)大氣壓時(shí)天然氣體積的1/600，也就是說(shuō)1立方米LNG氣化后可得600立方米天然氣。
無(wú)色無(wú)味，主要成份是甲烷，很少有其它雜質(zhì)，是一種非常清潔的能源。爆炸極限為5%-15%（體積%），燃點(diǎn)約450℃。
2LNG的主要組分
LNG的主要成分是甲烷，并可能含有少量乙烷、丙烷、氮和通常存在于天然氣中的其它組分。
不同工廠(chǎng)生產(chǎn)的LNG具有不同的組份,主要取決于生產(chǎn)工藝和氣源組份,按照歐洲標準EN1160的規定，LNG的甲烷含量應高于75%，氮含量應低于5%。
3LNG的原料氣
1）管道天然氣
2）煤層氣
3）焦爐煤氣
4）煤制氣
4LNG的密度
LNG的密度取決于其組份，通常為430～470kg/m3，甲烷含量越高，密度越小。
密度還是液體溫度的函數，溫度越高，密度越小，變化的梯度為1.35Kg/3℃。
LNG的密度可直接測量，但一般都是通過(guò)氣體色譜儀分析的組份結果計算出密度。
5LNG的溫度
LNG的沸騰溫度也取決于它的組份，在大氣壓力下通常為-166～-157℃，一般資料上介紹的-162.15℃是指純甲烷的沸騰溫度。
沸騰溫度隨蒸氣壓力升高而升高，變化梯度為1.25×10-4℃/Pa，LNG的溫度通常是用銅/銅鎳熱電偶或鉑電阻溫度計進(jìn)行測量。
6LNG的氣液體積比
LNG的氣液體積比是指LNG汽化為標準狀態(tài)的天然氣體積與LNG體積之比。
通常所說(shuō)的LNG氣液體積比為625是純甲烷的氣液體積比，且其標準狀態(tài)為歐美標準（溫度為15.5℃），按國內標準（溫度為20℃）純甲烷的氣液體積比應為633。
LNG的氣液體積比也取決于它的組份，甲烷含量越高，氣液體積比越大，氣液體積比還是液體溫度的函數，溫度越高，氣液體積比越小。
7單位質(zhì)量LNG汽化的體積
單位質(zhì)量LNG汽化后的氣體體積（標態(tài)）取決于它的組份，甲烷含量越高，單位質(zhì)量LNG汽化后的氣體體積越大，其與液體的溫度、飽和壓力無(wú)關(guān)。
1噸液態(tài)甲烷汽化后能生成1496Nm3氣態(tài)甲烷。
目前國內LNG的交接計量通常采用稱(chēng)重法，先用磅秤稱(chēng)出LNG的重量，然后根據單位質(zhì)量LNG汽化后的氣體體積數（標態(tài)）計算出其相當于多少Nm3的天然氣。
8LNG的泄露特性
發(fā)生泄露時(shí)，LNG將與環(huán)境迅速換熱、發(fā)生快速相變而汽化，單位體積的LNG能產(chǎn)生約600倍體積的氣體。
LNG泄露至地面上時(shí)，最初會(huì )猛烈沸騰，然后蒸發(fā)將迅速衰減至某個(gè)固定值。
如果LNG泄露至大量的水中，水與LNG之間的熱傳遞速率非常高，LNG將激烈地沸騰并伴隨巨大的爆炸聲、噴出水霧，這種現象稱(chēng)為冷爆炸。
LNG發(fā)生泄漏之后，大氣中的水蒸氣被冷凝而形成云霧，當這團云霧能看見(jiàn)時(shí)，可以作為蒸發(fā)氣體移動(dòng)方向的指南。同時(shí)，云霧也可作為氣體空氣混合物可燃性的指示。
天然氣/空氣云團中天然氣的體積濃度達到5～15%時(shí)，就能被點(diǎn)燃。因為L(cháng)NG裝置一般都設置在一個(gè)圍堰中，即使著(zhù)火，其燃燒范圍也可控制在圍堰范圍內。如果在封閉空間內著(zhù)火，就會(huì )發(fā)生爆炸。
9LNG的汽化潛熱
LNG（純甲烷）的汽化潛熱為122Kcal/kg，LNG的汽化潛熱也取決于它的組份，汽化潛熱還是液體溫度的函數，溫度越高，汽化潛熱越小。
10LNG的蒸發(fā)特性
當LNG從已有的壓力降低至沸點(diǎn)對應壓力以下時(shí)，例如流經(jīng)閥門(mén)，部分液體蒸發(fā)，同時(shí)溫度也將降低到該壓力下的新沸點(diǎn)，這種現象稱(chēng)為閃蒸。
閃蒸氣的組成與液相的組成有較大差別，閃蒸氣中低沸點(diǎn)組分的比例較多，例如氮的沸點(diǎn)為-196℃，比甲烷沸點(diǎn)-162℃低，比甲烷更易汽化進(jìn)入氣相。
有人對儲罐中氣液兩相的組成進(jìn)行過(guò)測定，在液相中氮的濃度為0.3%、甲烷的濃度為87.7%（mol），而在氣相中氮的濃度達9.7%、甲烷的濃度為90.3%（mol），氮在氣相中的濃度為液相中濃度的32倍。
若LNG壓力為1～2×105Pa，溫度為其沸點(diǎn)，估算時(shí)可認為壓力每降低1kPa，1m3液體由于閃蒸能產(chǎn)生0.4kg的氣體。
這些蒸發(fā)氣外泄時(shí)，由于溫度很低，常在-100℃左右，氣體密度大于空氣。從環(huán)境吸熱升溫后，密度減少。在標準狀態(tài)下，蒸發(fā)氣的密度約為空氣密度的0.6倍。
11LNG的熱值、辛烷值
熱值是表示燃料質(zhì)量的重要指標之一，可分為高熱值和低熱值，辛烷值是表示車(chē)用燃料抗爆性的重要指標之一，可分為研究法辛烷值和馬達法辛烷值。
LNG的熱值、辛烷值與LNG的組分有關(guān)，純甲烷的高熱值為37.03MJ/Nm3, 低熱值為33.36MJ/Nm3，辛烷值ASTM為130（研究法）。
12LNG的儲存
LNG在儲罐內會(huì )出現分層現象，即密度不同的LNG占有不同的層位。
分層的原因可能是新裝入儲罐的LNG和殘留在儲罐內的LNG密度不同，或LNG中氮含量較高（如≥3%），對流使氮組分移動(dòng)至儲罐液體表層，形成含氮量高的液體表層。
儲罐受熱產(chǎn)生的自然對流又力求使罐內LNG密度均勻，這就產(chǎn)生了所謂的“翻滾”現象。
翻滾使LNG在短時(shí)間內產(chǎn)生大量蒸氣，導致儲罐壓力增高，有時(shí)造成安全閥開(kāi)啟。
經(jīng)驗說(shuō)明，控制LNG的含氮量使之不超過(guò)1%是防止罐內LNG翻滾的有效措施，此外還應采取措施使罐內液體混合均勻。
13低溫容器的蒸發(fā)率
低溫容器的蒸發(fā)率是指在標準狀態(tài)（101.3kPa,0℃）下，儲存適量的低溫液體，在達到熱平衡后的蒸發(fā)速率。
一般以24hr計，故又稱(chēng)日蒸發(fā)率，它指一天（24hr）內蒸發(fā)的數量與儲液容器的公稱(chēng)容器之比。目前常用于測量低溫容器蒸發(fā)率的有稱(chēng)重法和蒸氣流量測量法兩種。
14LNG的安全特性
LNG是非常安全的燃料，這主要表現在以下幾個(gè)方面：
LNG的燃點(diǎn)為650℃，比汽、柴油的燃點(diǎn)高，點(diǎn)火能也高于汽柴油，所以比汽柴油更難點(diǎn)燃；
LNG的爆炸極限為4.7～15%，-106.7℃以上的LNG蒸汽比空氣輕，因而稍有泄漏立即揮發(fā)飛散，很難形成遇火燃燒爆炸的濃度。
無(wú)論是LNG還是它的蒸汽都不會(huì )在一個(gè)不封閉的環(huán)境下爆炸。
從LNG的基本特性可以看出,LNG的潛在危險主要來(lái)源于以下三個(gè)方面:
(1)在大氣壓力下,LNG的沸騰溫度約為-160℃,在這一溫度下,其蒸氣密度高于周?chē)諝獾拿芏?
(2)少量的液體可轉換為大量的氣體，1個(gè)體積的LNG液體大約可轉換為600個(gè)體積的氣體;
(3)天然氣與空氣混合時(shí),其體積濃度為5～15%時(shí)是易燃易爆的。
LNG又是極易汽化并且汽化后體積急劇增大的液體，任何裝有LNG的封閉容器和管道應有泄壓閥，以防超壓。
在有可能存在天然氣的場(chǎng)合，應測量空氣中氧含量及烴含量，氧含量小于18%會(huì )使人窒息。進(jìn)入可能含天然氣區域的人員應佩帶面罩、護目鏡、防護服和手套等。
15LNG冷灼傷的危害
與LNG、低溫蒸氣、低溫管線(xiàn)及設備接觸對皮膚可造成類(lèi)似于燒傷的水泡傷害。
LNG汽化后的氣體仍然是絕對的低溫，會(huì )灼傷象眼睛等敏感組織。
身體未被保護的部分不允許與未保冷的LNG管線(xiàn)或容器接觸，低溫金屬會(huì )將它們粘附住，如試圖拿下，則會(huì )導致皮肉撕裂。
16LNG設施工作人員的穿戴勞保服裝
與LNG接觸時(shí)，應戴上合適的面罩或護目鏡，與低溫液體或氣體接觸，必須一直戴上皮手套，手套要寬松一點(diǎn)，便于液體噴濺到上面快速脫下，即使戴著(zhù)手套，也只能與低溫設備接觸一小會(huì )兒。
應穿工裝褲或類(lèi)似的工作服，最好沒(méi)有口袋或翻卷部分。褲子應套穿在靴子的外面。
如果工作服上粘上了低溫液體或蒸氣，在工作人員進(jìn)入密閉空間之前，應對工作服進(jìn)行通風(fēng)。
17窒息
雖然LNG蒸氣沒(méi)有毒性，但其中的氧含量較低，易使人窒息。
如果吸入純的LNG蒸氣而不迅速撤離，很快就會(huì )失去知覺(jué)，幾分鐘就可致人死亡。
通常情況下，空氣中氧的體積含量為20.9%，大氣中氧的含量低于18%則有窒息性，對于氣體濃度較高的情況，由于缺氧會(huì )導致惡心或暈眩，轉移后，癥狀會(huì )很快消失。
在進(jìn)入LNG的某個(gè)區域之前，應對大氣中氧含量及烴含量進(jìn)行測量。即使氧含量結果顯示處于不會(huì )導致窒息的范圍內，在進(jìn)入區域前，應進(jìn)行可燃性測試。
18LNG組份的采樣
對LNG的組份采樣應注意方式，不能因為蒸發(fā)作用的影響，導致對樣品分析的錯誤結論。
最常用的方法是使用一種特別的裝置對一小股連續氣化的產(chǎn)品進(jìn)行分析。
另外一種方法是從產(chǎn)品氣化器的出口采樣，通過(guò)氣體色譜儀進(jìn)行分析。
19LNG的運輸方式
LNG的運輸有三種方式，即輪船運輸、汽車(chē)運輸、火車(chē)運輸。
輪船運輸用于國際間大宗貿易,一次運量10×104m3以上；
汽車(chē)運輸用于陸地200-1000Km的運輸,一次運量一般為10-50m3；
火車(chē)運輸一般采用集裝箱，適于陸地長(cháng)途運輸。
20與LNG直接接觸不發(fā)生脆裂的金屬材料
與LNG直接接觸不發(fā)生脆裂的金屬材料包括不銹鋼、鎳合金、鋁合金、銅及銅合金。
不銹鋼可用于LNG的儲罐、管道及附件、換熱器、泵、螺栓螺母；
鎳合金可用于儲罐和螺栓螺母；
鋁合金可用于儲罐和換熱器；
銅及銅合金可用作密封件。
在工程實(shí)際中，含鎳9%的不銹鋼是應用最廣的耐低溫材料，常用牌號有0Cr18Ni9Ti和00Cr18Ni9Ti，相當于國外的SS304L和SS304LL。由于銅、黃銅及鋁的熔點(diǎn)低，當LNG出現泄漏并著(zhù)火時(shí)會(huì )失效，因此應用不多。
21與LNG直接接觸不發(fā)生脆裂的非金屬材料
與LNG直接接觸不發(fā)生脆裂的非金屬材料包括混凝土、石棉、玻璃鋼環(huán)氧樹(shù)脂、石墨、聚四氟乙稀等。
預應力混凝土可用于建造大型LNG儲罐，而聚四氟乙稀是最常用的低溫密封材料。
22火災的預防和保護
LNG蒸氣燃燒的條件是火源、可燃物及空氣三者同時(shí)出現，因此，重要的是要防火。
一般地說(shuō)，LNG設施區域禁止吸煙和使用明火，防止硬質(zhì)物體相互碰撞、靜電及電器設備可能產(chǎn)生的火花，防止機動(dòng)車(chē)輛尾氣中的火花。
在處理LNG失火時(shí)，推薦使用干粉(最好是碳酸鉀)滅火器。與處理LNG有關(guān)的人員應經(jīng)過(guò)對液體引發(fā)的火災使用干粉滅火器的訓練。
高倍數泡沫材料或泡沫玻璃塊可用于覆蓋LNG池火并能極大地降低其輻射作用。
必須保證水的供應以用于冷卻目的，或在設備允許的情況下用于泡沫的產(chǎn)生。但是水不可用于滅此類(lèi)火。
23LNG常用的消防設施
LNG消防設施的作用是撲滅火災及控制火勢、保護未著(zhù)火的結構和設施。
用于LNG的滅火劑有干粉、CO2及鹵代烴、泡沫等。
大型LNG設施中設有噴水系統，用于著(zhù)火情況下對相鄰設施的冷卻保護。水不能用于LNG的滅火，尤其是LNG的池火，用水將使LNG的氣化率增大，火焰高度及輻射強度大大增加。
24如何防止LNG的泄漏
防止泄漏是通過(guò)系統的選擇、安裝質(zhì)量控制及制定規范的操作規程來(lái)達到的。
對于儲罐，防止泄漏的主要方式有：設置防過(guò)量充裝系統、設置液位報警裝置、經(jīng)常檢查閥門(mén)、防止超壓等。
對LNG槽車(chē)，在管線(xiàn)的每一個(gè)獨立段上都安裝緊急關(guān)閉閥。
25LNG的泄漏檢測系統包括哪幾個(gè)系統
盡管有保護措施，還是不能避免LNG泄漏以及發(fā)生火災的可能性，這時(shí)就要安裝檢測系統，它包括泄漏檢測系統、冷量檢測系統、可燃氣體檢測系統和火焰檢測系統。
26LNG裝置的保護系統由哪幾部分組成
LNG裝置的保護系統包括冷量保護、氣體保護及防火保護。
冷量保護系統是抑制、轉移、收集泄漏LNG的消極保護系統，通過(guò)防止泄漏的LNG與鋼結構和其它設備接觸而起到保護作用；
氣體保護是通過(guò)減少LNG與大氣的熱交換而限制LNG氣化的一種消極安全措施；
火災保護可以采取積極保護措施，如冷卻水和泡沫系統、干粉滅火系統等，也可采用消極防火系統，通過(guò)合理的設備布局，安裝收集槽及絕熱保護層等起到防火作用。
27LNG有哪些優(yōu)點(diǎn)
1）LNG體積比同質(zhì)量的天然氣小625倍，所以可用汽車(chē)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。
3）LNG做為優(yōu)質(zhì)的車(chē)用燃料，與汽油相比，它具有辛烷值高、抗爆性能好、發(fā)動(dòng)機壽命長(cháng)、燃料費用低、環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn)。它可將汽油汽車(chē)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，汽化過(guò)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60%左右，稍有泄漏立即飛散開(kāi)來(lái)，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。
28LNG的主要用途
1）做為清潔燃料汽化后供城市居民使用，具有安全、方便、快捷、污染小的特點(diǎn)。
2）作代用汽車(chē)燃料使用。采用LNG作為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機燃料，發(fā)動(dòng)機僅需作適當變動(dòng)，運行又安全可靠，而且噪聲低污染小，特別是在排放法規日益嚴格的今天，以L(fǎng)NG作為燃料的汽車(chē)，排氣明顯改善，尤其是致癌的碳煙微粒。
3）做為工業(yè)氣體燃料，用于玻殼廠(chǎng)、工藝玻璃廠(chǎng)、電廠(chǎng)、陶瓷廠(chǎng)等。
4）做為冷源用于生產(chǎn)速凍食品，以及塑料、橡膠的低溫粉碎等，也可用于海水淡化和電纜冷卻等。
29天然氣液化包括哪幾部分
天然氣液化一般包括天然氣凈化（也稱(chēng)預處理）過(guò)程和天然氣液化過(guò)程兩部分組成。
先將原料天然氣經(jīng)過(guò)予處理，脫除液化過(guò)程中的不利組分（酸性組分、水分、較重烴類(lèi)及汞等），之后再進(jìn)入制冷系統的高效換熱器不斷降溫，并將丁烷、丙烷、乙烷等逐級冷卻分離，最后在常壓下使溫度降到-162℃左右，即可得到LNG產(chǎn)品。
將LNG送入保冷良好的絕熱容器，可以在常壓下儲存、運輸、使用。
30天然氣液化前為何要進(jìn)行予處理
因為天然氣中含有CO2、H2O、H2S、COS、Hg、芳香族化合物及其它重烴等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)如果不在進(jìn)液化單元前除去，就會(huì )在液化單元凝結成固體，或者腐蝕鋁制設備，從而造成設備、管道堵塞或鋁制設備泄漏，因而天然氣液化前要進(jìn)行予處理。
一般來(lái)說(shuō)，CO2的含量應低于50PPm，H2O的含量應低于1PPm，H2S應低于3.5PPm，COS應低于1PPm，Hg應低于0.01mmg/l, 芳香族化合物應低于10PPm。
