低温液化工艺技术:
(1) 级联式(或阶式)流程;
(2) 膨胀制冷流程;
(3) 混合(制冷剂)制冷流程。
三种流程中,国际上应用最多的是混合制冷流程,而混合流程又派生多种分支,应用最多的是C3/MRC,即带丙烷予冷的混合制冷流程。据2000年统计资料用C3/MRC流程生产LNG占总产量约90%。说明C3/MRC流程具有较大优势,一是投资较低,其次是生产成本亦较低。
LCPM产品组分
组分 | 甲烷 | 氮 | 合计 |
体积% | 99.76 | 0.24 | 100 |
LCBM的物化特性:
无毒、无气味,但它是一种窒息剂。氧气通常占空气体积的20.9%。大气中的氧气含量低于18%时,会引起窒息。在空气中含高浓度天然气时由于缺氧会产生恶心和头晕,然而一旦从暴露环境中撤离,则症状会很快消失。
液化煤层气是低温流体燃料,在泄露时,可以迅速的吸热汽化。这时,一是可以有效地降低泄露点周围的温度,使其不宜燃烧,二是可以吸收周围空气中的水分,迅速结冰,阻碍燃烧。而且汽化了的煤层气由于质量比空气还要轻,会迅速在空气中逸散。所以LCBM燃料相对其他烃类燃料,更为安全。但是,泄露的LCBM燃料如果飞溅在皮肤、眼睛上,那是很危险的。低温灼伤比烫伤还难愈合。
液体密度(0.1MPa、110k):424.8Kg/m
气化量(0.1MPa、110k):591Nm/m或1391Nm/t。
气化后燃点650℃,爆炸极限4.7%~15%
液化煤层气的优点:
(1) 煤层气液化后便于进行经济可靠的运输。用专门的LCBM槽车、轮船、进行长距离运输到销售地,它比管道输气和压缩煤层气(CCPM)运输可节省大量投资及大幅度运输成本,而且方便可靠,风险小,适应性强。
(2)储存效率高、占地少、投资省。据有关资料统计,建成1MPa的6座l000m的煤层气球罐的投资,要比建成1座储气量相当的0.5MPa的100mLCBM储罐的投资高出80倍之多。
(3)有利于城市负荷的平衡调节。一些城市燃气化以后,由于民用气量冬用多、夏用少,或者因用气的化工厂检修或者天然气厂本身进行技术改造,甚至是输气管网出故障等,都会造成定期或不定期的供气的不平衡,而建设LCBM储罐就能起到削峰填谷的作用。它比地面高压储气罐和地下储气库建设节省土地、资金、工期,而且方便、灵活,不受地质条件限制。
(4)生产过程中释放出的冷量可回收利用。例如可将LCBM汽化时产生的冷量,用作冷藏、冷冻、低温粉碎等。因此,有的调峰装置就和冷冻厂进行联合建设。按目前LCBM生产的工艺技术水平,可将LCBM液化生产所耗能量的50%加以回收利用。
(5)LCBM可作为优质的车用燃料。与汽车烧汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长、降低运输成本等优点;即使与压缩天然气(CNG)汽车相比,它也具有储存效率高、加一次气续行程远,目前一般为500㎞以上,车装钢瓶压力小、重量轻、数量小;建站不受供气管网限制等。
(6)生产使用比较安全。LCBM的燃点650℃,比汽油高230多度;LCBM爆炸极限4.7%~15%,汽油为1%~5%,高出2.5~4.7倍;LCBM密度为0.47左右,汽油为O.7左右;它与空气相比更轻,所以稍有泄漏立即飞散并迅速吸热,不致引起自燃爆炸。
(7)有利于环境保护,减少城市污染。目前我国城市污染源主要来自大量烧煤和车辆排放的尾气所造成的。若汽车改烧LCBM,其有害物大为减少。它与汽油车相比: CH减少72%;NOx减少39%;CO减少24%;SO2减少90%以上。