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浅谈气凝胶在LNG储运应用

放大字体  缩小字体    发布日期:2019-12-02  来源:商讯  浏览次数:182
核心提示:液化天然气(LNG)在常压下的温度约为-162℃,大型的LNG储运设备不可能承受很高的压力,只能是在常压或低压的条件下运输。液化天然气从生产到使用大致可以分为以下的五个部分:LNG的生产、运输、接收、分配、用户。每个环节都存在着一定的输送问题。为了提高LNG船储罐的保冷效果,降低LNG的蒸发率,从发展方面来看,选取合适的绝热保冷材料是十分必要的。

近年来,由于人们对环境保护的重视,天然气的开发和利用越来越受到重视。由于世界天然气分布不均,使天然气的海上运输成为可能,随着天然气资源开发的加快,我国的天然气液化也进入了一个新的阶段。液化天然气(LNG)在常压下的温度约为-162℃,大型的LNG储运设备不可能承受很高的压力,只能是在常压或低压的条件下运输。液化天然气从生产到使用大致可以分为以下的五个部分:LNG的生产、运输、接收、分配、用户。每个环节都存在着一定的输送问题。为了提高LNG船储罐的保冷效果,降低LNG的蒸发率,从发展方面来看,选取合适的绝热保冷材料是十分必要的。


LNG是甲烷、乙烷、丙烷以及其他碳氢化合物的混合物,它的主要成分是甲烷。天然气是一种无色、无味、无毒、可燃的气体,如果人体吸入少量的气体,不会直接引起身体的损伤,但是当空气中含有的天然气体积大于40%时,人将无法生存。当天然气与空气混合时燃烧极限范围是5%~15%。


LNG船的装卸

   

由于天然气是一种易燃的物质,所以储存LNG的液舱中不允许存在氧气。LNG船在首次充装液体时应首先进行惰化和纯化。LNG船充装液体的主要步骤为:液货舱的惰化与纯化、液货舱的预冷、液体的充装。


(1)液舱的惰化与纯化:  液货舱的惰化是指惰性气体通过专门设计的惰化管路系统送到液货舱底部的适当位置排出。随着惰性气体的进入,惰性气体像活塞一样将液货舱力的空气排出舱外。液货舱的纯化是用汽化器将部分LNG汽化并加热至适当的温度,通过纯化管路引至液货舱顶部,方法与惰化类似,天然气进入液货舱后,也像活塞一样将惰性气体排出到舱外。


(2)液货舱的预冷:经过惰化和纯化的液货舱还不能直接将LNG灌入,还必须进行一个预冷的过程,特别是首次充灌的时间。由于惰化完的液货舱处于一个比较高的温度,距离LNG的储藏温度(-162℃)还有一个很大的温差。液货舱要从一个接近常温的温度冷却到如此低的温度,冷却的速度和冷却的均匀性很重要。液货舱冷却的方法是通过LNG的输送系统,将部分LNG沿着液货舱的周围进行喷淋,LNG吸收壁面的热量而蒸发,舱壁和绝热材料被冷却,直到整个液货舱被冷却完整。



LNG的充装:当液货舱冷却后,可以进行LNG的充装。LNG从液货舱的底部进入液货舱。LNG充装时一般不装满液货舱,而是留有2%的空间。


LNG的卸: LNG进行卸货时也要对管路进行预冷,且液货舱卸货时不能把所有的液体卸空,一般留有大约2%的液体,使液货舱保持在低温状态,这是为了再次充装LNG时减少预冷的时间。


LNG深冷绝热:LNG是高技术、高难度和高附加值的船舶,为了提高LNG运输的安全性和高效性,必须研究其保冷材料,而气凝胶将会是其最合适的绝热保冷材料。气凝胶作为世界上隔热保冷性能最好的材料,具有导热系数低,良好的防火憎水性能,防火等级A1级,憎水率大于等于99%;独有的纳米三维网络结构提供优良的高温稳定性,避免传统材料因震动而产生堆积变形导致保温性能急剧下降;同时,产品由无机材料构成,不含对人体有害物质且PH值为中性,对施工对象无腐蚀;气凝胶超越传统材料的优异性能将使其成为今后保温保冷领域里的首选材料。


 
 
关键词: LNG深冷绝热 气凝胶
 
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