浅谈液化天然气的特点及其运输

时间:2022-09-23 07:24:08

浅谈液化天然气的特点及其运输

【摘要】天然气是一种优质能源,在人类的生活中扮演着重要的角色。本文在分析液化天然气特点及其贸易现状的基础上,探讨了液化天然气的长距离管道运输、公路运输和海上运输三种方式及其特点。

【关键词】液化天然气 特点 运输

天然气是一种被公认为地球上最干净能源的可燃气体,主要成分为甲烷,无色、无味、无毒且无腐蚀性,具有清洁、安全的特点,降温至-162℃,便凝结成液体。目前,液化天然气已经成为世界各国的重要能源产业,形成了一个技术密集的包括开采、液化、储存、运输和装卸、再气化、销售等环节的完整链系。运输作为液化天然气供应链中的重要环节,对天然气供应和消费的经济性产生了直接的影响。本文在分析液化天然气特点及其贸易现状的基础上,探讨了液化天然气的长距离管道运输、公路运输和海上运输三种方式及其特点。

1 液化天然气的贸易现状

作为一种环保高效的优质基础性燃料,在工业、农业生产和日常生活领域得到了普遍的应用,成为全球贸易量增长较快的一次性能源。据卡塔尔国家银行有关能源行业分析报告指出,液化天然气贸易在近十年的时间里取得重大发展,液化天然气贸易额年均增长8.8%,相当于全球能源消耗增长幅度的3倍。截至2011年年末,全球液化天然气厂有24家左右,年产量达2.78亿吨。液化天然气的实际贸易量达2.409亿吨,其中1/3的增长源自卡塔尔,其余则分别源自也门和秘鲁。亚洲2011年是最大的液化天然气进口市场,占全球总出口的64%,日本、韩国、印度、中国及中东地区天然气进口量增幅最大,欧洲国家需求量增幅较小。据海外媒体报道,2012年液化天然气的全球贸易量受整体天然气产量下降的影响,贸易量却减少250万吨,同比下降1.9%。今后15年,全球液化天然气需求量可望每年增长4.6%,高于整个燃气市场2.5%的年增长率。随着我国能源战略的调整及各地液化天然气项目的建设,我国液化天然气产业走上了良性的发展轨道。

2 液化天然气的管道运输特点

具有现代意义的液化天然气管道发展历史已有一百多年,全球输气管道总长度超过140×104km,欧洲、北美、俄罗斯等国家的管道已经建成地区性、全国性乃至跨国性大型供气系统,我国的西气东输工程管道全长4000km,实际输气能力达200亿立方米。天然气本身的固有特性决定了管道是其最合适的运输方式,表现出“一长两高”的特点。

长距离输送。液化天然气是一种液态产品,进行长距离管道输送无论是在理论上还是在技术上都是可行的。一条长距离输气管道一般由输气管段、首站、压气站、中间气体接收站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室、线路上各种障碍的穿跨越段等部分组成。选择低温耐热的管道材料和新工艺技术,是长距离管道输送天然气的前提条件,已为实践所证明。

成本高。液化天然气的管道输送要求在温度低、密相区的环境下进行,选用的材料必须具有低温隔热的特性,还需建立天然气加压站、冷却站等主要辅助设施,以防止液化天然气流动摩擦和过泵剪切时产生的温度升高现象,因此,投资成本较高。但随着技术的进步和贸易总量的增长,输送综合成本会下降。

技术标准高。由于液化天然气在管道材质、低温输送工艺方面的要求严格,对技术标准的要求也高。为实现管道低温“密相区”的环境,管材通常选用9%或3.5%的镍钢,并运用成熟的管道内涂层减损技术和保护技术对材质进行保护。管线铺设之后,输气之前,还需运用先进的技术处理降温、压力、冷能再利用等问题,实现安全高效的运输,防止安全事故发生。

3 液化天然气的公路运输特点

运输供应链条化。相比管道运输,液化天然气公路运输显得更为复杂些承担液化天然气公路运输任务的工具是低温液化天然气罐车,罐体目前主要采用全容封闭罐体,由一个带一次液体密封的敞顶式内储罐和混凝土外置储罐组成。外置储罐经过一次蒸气密封和二次液体密封,防止发生泄漏和控制蒸气释放。天然气液化站将液态的天然气注入低温液化天然气罐车,运送到消费地的供气站,再注入液化天然气储罐加以储存,一方面满足市场的需求,一方面解决输气管网故障的供气问题。从液化天然气液化、运输到供应全过程,形成了“运输供应链条化”的特点。

存储技术复杂化。液化天然气的公路运输,需要有三种技术的支撑:安全技术、流程技术和支撑技术。流程技术主要因液化天然气作为一种易燃易爆的低温液体,工艺流程中需要配备安全阀、放空阀、紧急截止阀、阻火器等设备以及设置充液、排液、压力液面检测等功能。安全技术是指在液化天然气储运中应确保安全性,完善流程与结构的没计,控制好储罐的布局、储罐与罐车的预冷、蒸气压的控制、储罐及管路的惰化与钝化、分层的消除等。支撑技术主要指液化天然气槽车储罐的支撑,必须解决在公路运输条件下由于冲击、振动及冷补偿等的影响,提供形成组合支撑结构的先进技术。从某种意义上讲,公路运输的存储技术显得更为复杂。

4 液化天然气的海上运输特点

海上运输是液化天然气运输的重要方式,需要具备的核心要素之一是专用运输船。它一般双层壳结构设计,用惰性气体充填夹层,而且安装了防爆监测系统。由于液态的液化气发生泄漏瞬间气化,相比原油和成品油泄漏的污染要小很多。但我们同时看到,液化天然气海上运输是一种高风险的行业,其装卸作业的关键环节在于海上运输的起始和终止的安全性。液化天然气海上运输的特点突出表现在风险高、运输稳定和竞争有序三个方面。风险高,主要包括船舶气罐船的高昂建造费用、20%左右的高运输成本、投资风险大、经营缺乏灵活性等因素;运输稳定表现在气罐船大多是定向造船,计划性停泊率高,收入稳定,航线、港口和班期较为固定等等。竞争有序的特点主要表现在海上运输的费用主要由气源地的天然气价格、船舶的营运成本和运输距离等因素决定,而且全球液化天然气运输的即期市场尚未形成,外部竞争相对较小。

在21世纪全球一体化的今天,随着液化天然气贸易量的增长,管道运输、公路运输、海上运输三种运输已经成为重要的运输方式,运输的安全性和高效性等到了广泛的重视,新技术、新材料也层出不穷,在存储容器、配套仪表、应用终端等方面的开发研究也得到了加强,这将在很大程度上推动液化天然气产业的进一步发展。

参考文献

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