国内LNG储罐技术现状同对液化自然生长气储存

<一>、自然生长气液化国内技术现状
自然生长气有高氢碳比、高热值的特性，与石油和煤炭并称为世界一次能源三大支柱。在作为燃料方而，自然生长气比较其它的化石燃料，有着环境污染较低以及效率较高的特点。随着经济的高速发展，环境问题的倍受关注以及石油资源的日益紧缺，使得自然生长气的需求量急剧的增长，21世纪将会是自然生长气的世纪。自然生长气作为清洁能源，其在一次能源中的比重日渐增加，减少了大气环境污染的压力。自然生长气由于其液化后体积很大减小，运输和储存效率好，目前已经成为增长速度较快的能源供应行业。因此，合理利用宝贵的液化自然生长气资源以及提高其能源利用率具有深远的意义。
国内的自然生长气液化研究大都是小型的液化工艺，吉林的LNG装置是采用气体轴承的透平膨胀机，以氮气作为冷剂进行的闭式循环液化工艺，该工艺流程简单，但该工艺没有能够充分利用自然生长气的自身压力，并且以氮气作为制冷剂相比其他冷剂的功耗大，故而该装置的功耗较高；四川的LNG装置充分利用了自然生长气的自身压力，通过透平膨胀机来制冷液化自然生长气，工艺流程技术较为 合理。该LNG储罐基本上不消耗电、水等，但液化率相对很低；陕北的LNG装置是利用自然生长气的膨胀进行制冷循环工艺，分子筛干燥与低温甲醇洗联合净化原料气，低温制冷通过透平膨胀机与气波制冷机联合进行，分子筛的是通过燃气发动机尾气加热，该装置设备能耗低，已全部国产化；LNG装置结合国内气源的特点，在国外 的液化工艺技术基础上，研究设备了液化工艺技术新方案。该液化工艺采用乙烯和丙烷进行复叠式预冷后经过节流式制冷，制冷系统之间相对、灵活性、 性较好。但该液化工艺相对复杂，设备投资较高；西南石油学院以SRK方程为基础模型，研究设备了LNG工艺软件，提出了新的液化工艺。工艺流程中自然生长气进行循环压缩，自然生长气的液化率深受了大幅度提高，另外采用自然生长气的发动机以及小负荷自然生长气的发电机组为自然生长气的压缩机供电，以解决较边远地区电力紧张或无电的问题。另外装置中还增加以微波吸收腔，能够利用自然生长气自身压力，制冷效率深受了大幅度提高。
<二>、自然生长气液化储存
(1)自然生长气液化储存采用低温常压的储存方法，将自然生长气冷至-160℃以下，在其饱和蒸气压接近于常压的情况下进行储存。自然生长气由气态变成液态时体积缩小约600倍。因为采用自然生长气液化可以很大提高自然生长气的储存量，所以自然生长气液化储存是用于季节调峰和事故气源的手段之一，许多国家都建造了液化自然生长气的运输和储存设施。
(2)液化自然生长气的储存方式
自然生长气液化储存方式有地面金属储罐、预应力钢筋混凝土储罐、地下冻穴及矿穴储气库等。金属液化自然生长气储罐使用较广，分为双顶、双壁、双底罐，其中在真空绝热双壁金属罐基础上发展起来的悬顶储罐的结构比较 ，是目前使用较多的一种。
(3)自然生长气液化储存的经济性
据国外有关资料，一座容积为15万m³LNG自然生长气储罐，投资约为2.27亿元人民币，整个罐站包括附属设备投资约为4.53亿元人民币。
高压储罐储气
(1)高压储罐几何容积固定不变，靠储罐中的压力改变来储存燃气。高压储罐按形状分为圆筒形和球形两种，球形储罐与圆筒形储罐相比具有受力好、省钢材、投资少的优点，因此应用较广。
(2)近年来，国外球罐向着大型化发展，直径达到47.3m，容积达到5.55万m³。我国一些城市也相继兴建了不少大型自然生长气球罐，如北京、天津、上海、重庆、西安等城市建造了3300m³~10000m³的自然生长气球罐。
(3)高压球罐一般适用于长输管道进城市压力偏低(小于1.6MPa)、城市的储气调峰规模适中的条件下。对用气规模很大的城市，如果储气容积全部通过高压球罐解决，需建造大量球罐，投资大。