LNG储运技术发展现状

何振楠，何显斌



LNG储运技术发展现状

何振楠1，何显斌2

（1. 东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318； 2. 中国石油大庆油田有限责任公司第二采油厂， 黑龙江 大庆 163414）

煤、石油、天然气作为一次能源的三大支柱，在世界能源机构上占据着重要的地位。石油危机的冲击以及煤、石油的使用给环境带来的污染导致能源结构逐步向清洁能源方向转变，天然气的消费迅速增长。随着对液化天然气储存及运输方面研究的深入，我国液化天然气工业将迎来一个快速发展的时期，日益恶化的环境问题和能源危机也将得到解决。本文结合LNG储罐发展历程及LNG运输方式，立足于经济发展新常态，对我国LNG未来的发展方向进行了展望。

LNG；薄膜罐；国内现状；海上运输船；公路运输

世界经济的快速发展，导致人们对石油资源产生了更大的需求，这就造成了人们过度开采石油资源，而随着世界各大老油田的产量不断衰减，新油田的产量普遍不高，如今世界石油产量已经难以满足各国对能源的大量需求。随着环境问题的日益严重，天然气作为清洁能源开始慢慢的引起了大家的关注，近年来天然气的大量使用，使其在世界能源结构中所占比重不断的增加，据相关专家预测，几年后天然气将会超越石油成为世界第一大能源[1]。

1 LNG概述

液化天然气是将天然气经过压缩升温后，在混合制冷剂的作用下，进行净化处理，将氮气，二氧化碳，水蒸气，硫化物和固体颗粒等除去，使其在燃烧过程中几乎不产生二氧化硫等有害的气体，这使得LNG在使用过程中不会像其他一次能源那样对环境造成很大的伤害。LNG的特性使其与其他能源相比有很多优点[2]：

（1）便于运输，可以通过汽车、轮船灵活的运输到资源匮乏的地方，而且易于存储，占地面积相对较少；

（2）气化潜热高，而且气化过程中产生的冷量还可以回收利用。安全性好，由于在常温下接触到空气立即气化成气体扩散，即使稍有泄漏也不会产生爆炸；

（3）它还可以作为优质的汽车燃料，与常用的汽车燃料汽油相比，LNG的抗爆性好、燃烧更完全、辛烧值高并且排气污染少。

2 国内LNG储运技术发展

2.1 LNG储存

（1）单容罐

单容罐是LNG储罐最初使用的形式，单容罐罐内壁材料采用9%镍钢，外壁材料为碳钢，外壁主要用于隔热层的稳固和保护，以及约束吹扫蒸汽的压力，不能用于储存从内罐泄漏的LNG。内外壁之间填充保温材料。在金属罐外设有混凝土围堰，用于防止主容器发生事故时LNG泄漏。单容罐建造所需成本低，所需时间也较短，但安全性也低容易泄漏，由于安全性的原因近年来已很少使用了[3]。

（2）双容罐

双容罐的内罐和外罐均能独立储存LNG。内罐材料为9%镍钢，外罐材料为9%镍钢或预应力混凝土，内外壁之间填充保温材料。但是外罐罐顶是不封闭的，双容式储罐是在内罐外围设置了一层高度与內罐罐壁相同，但与内罐分开的圆柱形混凝土防护墙。双容罐在一定程度上提高了主容器发生事故时LNG泄漏时的安全性。但双容罐与单容罐相比造价高、施工周期长。但与单容罐相比，双容罐的建造成本和建造时间的增加并没有解决操作压力低带来的问题，由于这些因素，双容罐近年来也很少使用了。

（3）全容罐

内外罐均设计建造为能够独立储存LNG的储罐。全容罐的內罐材料为9%镍钢或不锈钢薄膜，外罐由预应力混凝土建造而成。在正常工作的条件下，内罐用于储存LNG，外罐可用于储存BOG，当发生事故导致内罐泄漏时，外罐能够储存所有的泄漏液体，并可保持结构上的气密性，能够有效的避免LNG及BOG泄漏到外界环境中，还可以防止子弹击穿、热辐射等。在以上三种储罐中安全性最高，造价也最高。预应力混凝土全容罐安全性较高、技术成熟，是近年来全球应用广泛的储罐形式。

（4）薄膜罐

薄膜式储罐由薄膜、绝热层和预应力混凝土外罐三个部分组成，作为内罐的薄膜材料通常为镍合金或不锈钢，只起包裹LNG的作用，作用在薄膜上的全部静压荷载及其他荷载都通过绝热层传递至预应力混凝土外罐上。这种特殊的结构使得薄膜罐的抗震性能非常好，随之产生的地下薄膜罐更是广泛应用于日本韩国这些地震高频国家。

2.2 LNG运输

（1）陆上运输

陆上运输分为公路运输和铁路运输。公路运输与铁路运输相比更加灵活，但运输能力有限，运输半径小并且成本偏高。铁路运输运载能力强、速度快、运输范围广并且受天气影响较小，适合长距离输送。公路运输是我国LNG运输的主要形式，但已逐渐不能满足国内日益活跃的LNG市场。

（2）海上运输

LNG海上运输主要是通过LNG运输船来实现的[4]。由于其载运量大、安全稳定的特点，在LNG运输船方面进行了深入的研究， LNG水运的各项技术逐渐成熟，大大地解决了航运技术问题，未来的水上航运将大大促进 LNG 工业的发展。

（3）管道运输

管道输送是指将天然气液化后输入管道进行输送，如西气东输二线。管道运输的优势在于输送量大，快捷、安全，不受天气、环境等影响。但LNG 的低温特性导致了LNG 管道输送在管材，输送工艺，自动控制和检测技术等方面上要比其他的输送方式复杂的多，管道一次大量投资高、投资回收周期长，这些因素和特点使得LNG管道输送技术的研究发展相当缓慢。

3 结 论

在人们意识到可持续发展重要性的今天， LNG这种清洁能源的利用越来越受到人们的重视。接下来的几年里在陆地运输方面，我国将把重点放在铁路运输的研究中。国内LNG船制造技术与韩日等先进LNG船制造技术还存在一定的差距，努力突破并掌握LNG运输船的核心技术，加快LNG产业的发展是在经济发展新常态下促进经济发展的重要法宝。发展 LNG 工业可以优化我国目前的能源结构，实现资源的可持续发展，加快我国经济建设。

［1］何乾伟, 赵莹. 中国LNG发展现状分析[J]. 化工管理, 2015 (17): 60-61.

［2］刘清龙. 大型LNG储罐优化设计与研究[D]. 青岛科技大学, 2014.

［3］钱成文, 姚四容, 孙伟, 等. 液化天然气的储运技术[J]. 油气储运, 2005, 24 (5): 9-11.

［4］王志刚, 王运龙, 管官, 等. 长江中下游小型LNG船舶运输发展研究[J]. 中国造船, 2013 (1): 71-77.

Development Status of LNG Storage and Transportation Technology

1,2

（1. Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318, China；2. Daqing Oilfield Company No.2 Oil Production Plant, Heilongjiang Daqing 163414, China）

Coal, oil and natural gas occupy the important position in theworld energy composition. The impact of the oil crisis, and the pollution caused by the use of coal and oil lead the energy structure gradually shift to the direction of clean energy. The consumption of natural gas grows rapidly. Liquefied natural gas industry in China will enter a period of rapid development and the deteriorating environmental problems and energy crisis will be resolved as the deepening of research about LNG storage and transportation. In this paper, combined with the development of LNG storage tanks and the mode of transportation of LNG, the future development direction of LNG in China was prospected.

LNG; membrane tank; domestic status quo; sea carrier; road transportation

2016-12-02

何振楠（1993-），男，黑龙江大庆人，东北石油大学在读硕士研究生，从事非常规油藏开发以及复杂流体力学方面的研究。

TE 88

A

1004-0935（2017）01-0094-02