天然气液化工艺及储运安全性研究

天然气液化工艺及储运安全性研究

任伟

榆佳经济技术开发区管理委员会 陕西省 榆林市 719208

摘要：液化天然气在生产生活中得到广泛应用，但使用中可能存在的安全问题。因此，在天然气液化和储运中，应对安全工作引起重视，不断提升天然气液化、储运等过程中的安全水平，为液化天然气的便捷、安全使用提供支持。基于此，文章在分析天然气液化技术工艺的基础上，就LNG的储存安全进行研究。

关键词：天然气；液化工艺；储运安全性

社会的发展和进步，人们生活水平的提高，推动了液化天然气在各个领域的应用深化。虽然在液化天然气的利用下，让人们的生活越来越方便，但液化天然气作为一种危化品能源，在储运及使用过程中存在安全风险，甚至带来安全隐患和严重的后果，文章针对液化天然气的储运和技术研究展开了分析。

1天然气的液化工艺技术

1.1膨胀机液化流程工艺技术

膨胀机制冷循环是指利用高压制冷剂通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷实现天然气液化的制冷循环。气体在膨胀机中膨胀降温的同时，对外做功，可用于驱动流程中的压缩机。当前，在天然气液化处理中，膨胀制冷工艺因能耗较大，运行成本较高，目前采用较少。其具体是通过膨胀机降温方式进行天然气处理工作，继而实现天然气液化目标。在实践中，膨胀机液化流程工艺技术的常见应用形式有三类主要的加工工艺，分别是天然气的直接膨胀制冷、甲烷和氮气混合进行天然气膨胀制冷、氮气膨胀制冷。

1.2级联式液化工艺技术

在天然气液化工艺中，级联式液化工艺技术作为一项应用较早的工艺技术，尤其是级联式制冷循环液化工艺的应用，其由三个制冷系统相互串联形成，其中所用的制冷剂主要有三类，分别是甲烷、乙烷、丙烷。在天然气液化工艺加工生产时，级联式制冷循环中的冷却器装置承担诸多工艺流程的操作，具体包括冷却、液化、过冷等，在此基础上，对天然气液化管进行降压处理，最终获得低温常压条件下安全储运和使用的液化天然气。在经历较长一段时间的实践，级联式液化工艺技术应用稳定性不断提升，为此项技术在天然气液化生产中的应用创造了良好的外部条件。但是随着天然气在市场中需求量的剧增，级联式液化工艺技术流程复杂，机组多，要有生产和储存各种制冷剂的设备，各制冷循环系统间不能有任何渗漏，维修不便，使得此项技术应用存在成本的局限性，而难以进行推广使用。

1.3混合制冷流程工艺技术

在目前天然气液化装置中，目前最成熟及普遍采用的液化工艺就是混合制冷液化工艺。此项技术的发展源于级联式液化工艺技术的发展与升级。因此，基于原理角度分析，混合制冷流程工艺技术与级联式液化工艺技术相比，两者既有相同点，又有优化之处。在天然气液化工艺应用中，混合制冷流程工艺技术的实现主要采用以碳氢化合物为主的五种混合制冷剂，代替级联式液化工艺技术中三个相互关联的制冷系统，并发挥出相应的作用。天然气混合制冷流程工艺技术原理主要是对多组分混合制冷剂（以C1至C5的碳氢化合物，以及N2等五种混合物）进行逐级冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化天然气的目的。混合制冷剂中各组分一般可部分或全部从天然气本身提取和补充，其纯度要求没有级联式液化那样严格。但是，将混合制冷流程工艺技术应用到天然气液化加工过程当中，需对混合冷剂进行合理调配，流程计算相对比较困难。应结合规模、气源组分等实际情况，合理科学地应用混合制冷流程工艺技术，从而确保天然气液化加工效益的提升。

2天然气储运安全性提升的有效方法

2.1重视液化天然气的安全管理

对于液化天然气生产储运来说，安全性极为重要，必须高度重视。液化天然气是通过加工处理后产生的能源，所以在储运的过程中，会出现很多我们无法想象的问题，不但增加了安全事故的发生，还会提高人员伤亡的发生概率。就目前的现状来看，大部分居民在使用液化天然气时，并没有对液化天然气有所认识和了解，也不知道该如何储存，甚至会因为对液化天然气的使用和存储不当带来哪些危害都不得而知，增加了发生风险发生的概率。而对于液化天然气的工作人员来说，他们对天然气的认识不是很全面，也并没有将天然气的储运工作给予重视。这些危险因素都是一直存在的，因此我们必须要根据液化天然气储运的安全技术和管理，加强对液化天然气的安全监督，以此来更好地保证液化天然气的安全性。如举行宣传讲座，帮助更多居民认识和了解液化天然气的知识以及如何正确使用和储存。当然，为了提高居民学习液化天然气的知识，还可以将考核的方式利用起来，只有考核通过的居民才能继续使用天然气，如此激发居民学习天然气的知识动力。此外，对于液化天然气的储运工作人员来说，因为天然气的冷却器是由很多细小管道组合而成，所以在试压时，水是很难被干燥和密封的，因此在进液前需用惰性气体完成吹扫和干燥密封工作。

2.2合理选择液化天然气的储运材料

由于液化天然气的物理特性，它的储存要求非常严格，需要在低温环境下进行储存。此外，在运输的过程中也是有一定的要求，所选择的运输方式以及在运输过程中震动频率和幅度，都会对液化天然气的温度带来影响。上文已经说过，温度过高，会增加天然气发生泄漏的概率，而被泄漏的天然气也会因为与空气中的火源接触，使其在受限的空间中相遇，进而引发爆炸。由此可以看出，液化天然气的储运材料是非常重要的。所以在液化天然气的安全技术上，还需要使用科学合理的储运材料。例如因为液化天然气具有低温的特点，所以在选择储运材料时需要选择耐低温的材料，当然这种材料不能在低温或者高温下变形，也不能有很大的温度变化。此外，除了材料上的选择以外，运输设备也需要被重视起来，如在用槽车运输时，还需要对槽车的内部进行设计，主要是隔热设计，目前常用的隔热设计是多层隔热，在材料的选择上可以选择绝热材料，不但效果非常好，而且成本比较低。由此可以看出，通过正确地选择运输材料会降低安全事故的发生。

2.3提升液化天然气的安全措施

当前，液化天然气的应用范围非常广泛，所以它的安全问题也越加重要。第一，需要专业的人员提高检查的力度，将液化天然气的安全技术问题进行有效落实，及时检查液化天然气的储存情况，使操作过程可以更加的安全和准确；第二，在液化天然气储运装置升压的过程中，要仔细检查连接处是否有泄漏，如果发现泄漏的情况，要立即停止升压，并将装置排放并用惰性气体置换后再次投用；最后，在储运过程中，如果遇到紧急突发事件，如温度过高，需要及时报警处理，并将电源切断，这样能给事故的发生拖延时间，延长救援的时间，将危险和损失降到最低。

3结语

综上所述，液化天然气在现代生产生活中得以广泛的应用，并在现代能源市场中占据较大份额，为液化天然气产业的持续发展奠定了良好的基础。但是在天然气液化和储存过程中，往往存在较大风险，不利于液化天然气的安全使用。因此，加强天然气液化工艺及储存安全性研究具有显著的现实意义，一方面，针对天然气的液化工艺，相关人员应合理地使用多样化液化工艺；另一方面，相关人员应合理选用储运罐制作材料，并加强储存温度和压力等参数控制，才能提高天然气液化、储存等过程中的安全水平。

参考文献

[1]矫德仁.试论液化天然气储运的安全技术及管理[J].化工管理，2019（26）：92-93.

[2]杜赵文.天然气的液化工艺和储运安全性初探[J].化工管理，2020（2）：63-64.