lng装置生产原理_lng汽车原理
1.LNG的基础知识
2.LNG在气态状态下怎么转换为液态,需要什么设备?是什么原理。
3.LNG汽车的LNG特点
4.按照所使用天然气燃料状态的不同,天然气汽车可以分为哪几类,天然气汽车有什么优点?
LNG是液化天然气(liquefied natural gas)的英文缩写,LNG汽车是液化天然气汽车的简称。LNG汽车是以低温液态天然气为燃料的新一代天然气汽车,其突出优点是LNG能量密度大(约为CNG的3倍),汽车续驶里程长,可达400km以上,相对汽车使用柴油、汽油具有显著的经济效益。
世界各国大力推广LNG汽车和加气站,其中美国在LNG车用技术上处于领先位置。LNG汽车不但适用于城市公交车,也适用于出租车和大型货运车辆,尤其是长途运输车辆。使用LNG汽车将大幅减少燃料消耗成本,从而大幅增加车辆运营企业的利润。使用更加洁净的LNG作为车用燃料,将大幅减少汽车尾气排放物,产生良好的社会环境保护效益。根据BP中国碳排放计算器提供的资料,每辆LNG车相比汽、柴油车每年可减少CO2排放约60吨,如按照8年使用期计算,每辆车可减少CO2排放约480吨。
LNG的基础知识
● 为什么会出现气瓶自动排气的现象
车用LNG的储存方式其实就是将-162摄氏度的超低温LNG液化天然气,储存在不锈钢的保温罐里,这种保温罐基本是采用双层真空和中间夹入粉末隔热材料的制造工艺。即使密封、真空和隔热填充做得再好的保温罐,也难免随着储存时间的增长而慢慢地升温,道理就和家里用的暧瓶一样。
LNG汽车的气瓶(即保温罐)里的温度随着慢慢升高,就会导致里面的低温液体超过-162摄氏度而出现升腾气化。据资料显示,不同厂家的LNG气瓶根据容积的大小,一般情况每天的升腾蒸发量约为3-5%。
如果LNG汽车在正常行驶和使用的话,升腾和气化的天然气是不会白白地排入大气而造成浪费,它将会通过气管引入发动机参与燃烧和工作。如果LNG汽车处于长期停车状态而没有用气,升腾气化的天然气气体超过了罐子的排气安全阀设定的压力,它就会通过安全阀自动进行排气。
● 决定气瓶排气量的几个因素
LNG汽车停车多长时间,气瓶就要进行排气卸压,每次要排多少气,这些问题主要取决于以下几个方面:气瓶的质量和保温效率、气瓶的储液量、气瓶的内部压力等几个主要因素。
气瓶的品质对排气量的影响
LNG气瓶从停用开始,到自动出现卸压排气的时间,主要取决于气瓶的质量,气瓶质量其中一个很重要很直观的指标就是它的保温隔热效果。如果气瓶的保温隔热效果很好,停车3、4天都不会出现升温所导致的气瓶排气,甚至停车半个月以后,气瓶里仍然还有余气;如果保温隔热效果较差的气瓶,将出现停车一天就开始卸压排气,甚至不到半个月就能把气瓶里的LNG气化跑光的现象。
与气瓶的容积和LNG液量有关
气瓶储存的液量越多,保温效果相对就会好一些,升腾气化的天然气就要少一些。液量少,保温效果就会差一些。道理就相当于家里用的暖瓶,里面装了大半瓶的开水,它的保温效果肯定比只装了小半瓶开水的保温效果好。
与气瓶内部压力调整有关
正常的气瓶在停车以后,温度升高所蒸发的气体,会使气瓶内部压力每天带来约2公斤的压力升高。例如,你的气瓶在停车时只有10公斤的压力,它需要二天时间才会达到第一级安全阀15公斤左右的设定卸压压力;而停车时气瓶就有14公斤的压力,可能只需半天的停车时间,它升高的压力就能达到第一级安全阀所设定的压力,而开始卸压排气了;
● 减少排气量的一些小窍门
尽量选择口碑比较好的气瓶
为了避免广告的嫌疑,只是将主要气瓶厂家给大家做简单介绍:目前从事生产LNG气瓶和供气系统比较早的有江苏富瑞特装和张家港圣达因,它们都是重汽、陕汽还有欧曼等汽车厂家用得比较多的LNG供气系统。除了这两家以外,还有来自美国的品牌-查特,如果选装查特的气瓶,可能车价会稍高一些。
长时间停车前降低气瓶的压力
可以在长时间停车前,预见性地将气瓶的增压阀给关闭,让气瓶的内部压力稍做降低后,再熄火关闭气阀。以便于气瓶预留较大的压力余量空间,减少排气量。
LNG在气态状态下怎么转换为液态,需要什么设备?是什么原理。
1.天然气
天然气是产生于油气田的一种无色无臭的可燃气体。其主要组分是甲烷(CH4),大约占80~99%,其次还含有乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、以及二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、总硫和水分等。标准状态下,沸点-162℃,天然气密度一般为0-750g/m3,相对于空气的相对密度为0.55-0.62.
2. 天然气作为燃料的工作原理
CH4+2O2—–2H2O+CO2+38MJ/m3
3. 天然气的主要用途
天然气是重要的工业原料和燃料,其主要用途有以下诸方面。
1)电厂、热能、供暖、空调等工业企业的主要燃料;
2)餐饮业和民用的燃料;
3)化工工业的主要原料,可合成或提炼多种工业原料和半成品;
4)作为符合环保要求的机动车辆的洁净燃料,汽油、柴油的理想替代物,这是近年来国内外迅速发展起来的一项新技术,可用于汽车、轮船、火车甚至飞机上。
4. LNG基本参数
LNG主要成分是甲烷(90%以上)、乙烷、氮气(0.5-1%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
1)LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。
2)临界温度为-82.3℃。
3)沸点为-162℃,着火点为650℃。
4)液态密度为0.420~0.46T/m3,气态密度为0.68-0.75kg/m3。
5)气态热值38MJ/m3,液态热值50MJ/kg。
6)爆炸范围:上限为15%,下限为5%。
7)辛烷值ASTM: 130。
8)无色、无味、无毒且无腐蚀性。
9)体积约为同量气态天然气体积的1/625。
5. 简述 LNG的六大优点
1)LNG体积比同质量的天然气小625倍,所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。
2)LNG储存效率高,占地少。投资省,10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。
3)LNG作为优质的车用燃料,与汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃料费用低。环保性能好等优点。它可将汽油汽车尾气中HC减少72%,NOx减少39%, CO减少90%,SOx、Pb降为零。
4)LNG汽化潜热高,液化过程中的冷量可回收利用。
5)由于LNG汽化后密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏立即飞散开来,不致引起爆炸。
6)由于LNG组分较纯,燃烧完全,燃烧后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清洁燃料,有利于保护环境,减少城市污染。
6. LNG的主要用途
1)作为清洁燃料汽化后供城市居民使用,具有安全、方便、快捷、污染小的特点。
2)作代用汽车燃料使用。采用LNG作为汽车发动机燃料,发动机仅需作适当变动,运行不仅安全可靠,而且噪声低污染小,特别是在排放法规日益严格的今天,以LNG作为燃料的汽车,排气明显改善。据资料报道:与压缩天然气(CNG) 比较,在相同的行程和运行时间条件下,对于中型和中重型车辆而言,LNG汽车燃料成本要低20%,重量要轻2/3,同时,供燃系统装置的成本也至少低2/3。可以证明,将天然气液化并以液态储运是促使它在运输燃料中应用的最经济有效的方法。
3)作为冷源用于生产速冷食品,以及塑料,橡胶的低温粉碎等,也可用于海水淡化和电缆冷却等。
4)作为工业气体燃料,用于玻壳厂、工艺玻璃厂等行业。
7. LNG的运输方式
LNG的运输方式主要有轮船、火车和汽车槽车等方式。在500~800公里经济运输半径范围内,采用汽车槽车运输LNG是比较理想的方式。槽车罐体采用双壁真空粉末绝热,配有操作阀安全系统及输液软管等。国内低温液体槽车的制造技术比较成熟,槽车使用安全。LNG产品采用深冷液体储罐储存,液体储罐为双壁真空粉末绝热,LNG的日蒸发率可控制在0.46%之内,储存周期为4~7天。
8. LNG是汽车的清洁燃料
在所有的清洁燃料中,天然气以其应用技术成熟、安全可靠、经济可行而被世界许多国家和专家视为目前最适宜的汽车替代燃料。汽车使用天然气作为动力燃料,与汽油相比,其尾气排放中HC减少72%,NOx减少39%, CO减少90%,SOx、Pb降为零。噪音降低40%。因此,推广使用天然气燃料,对减少大气污染、改善环境将会起到积极的推动作用。
LNG汽车的LNG特点
LPG是液化石油气,CNG压缩天然气,液化天然气(LNG)液化天然气。丙烷,天然气,液化石油气的主要成分,被称为压缩天然气(CNG)的气体压缩到20MPa的形成后的高压天然气通过超低温深冷至-162℃,形成液化天然气被称作为液化天然气(LNG)。天然气的主要成分是甲烷(CH4),和只有少量的CO 2,H 2 S,N 2,He和其他气体,易燃性和爆炸性燃烧,不留炭黑和杂质,被称为“绿色加油“。一个典型的天然气的性质:分子量为161795;临界温度 - 74 18°C; 5 26M霸临界压力;沸腾温度 - 161152°C,在标准状态下的气体密度01716 7公斤/米3;密度液体01426千克/ L与CN G汽车的原料气体脱水,加压瓶灌装气脱硫处理,其质量要求应符合国家标准,严格控制有害物质H2S和总硫内容与传统的燃料汽油,柴油燃烧大大降低了对环境的污染。根据文献[1]所描述的,CO减少98%HC减少70%,减少39%的CO 2,SO 2减少24%减少90%的NO x。由于汽油的辛烷值甲烷高达120以上,改进的抗爆性能,在同一时间,并有效地降低发动机的噪音。 LN G脱水气体,脱硫后的低温液体是由深冷冻(1011325千帕 - 161125°C)。及其有害杂质除去后比CN的纯化和冷冻纯度的进一步提高,从而使燃烧产物更清洁,更显着的环境效益。
按照所使用天然气燃料状态的不同,天然气汽车可以分为哪几类,天然气汽车有什么优点?
天然气经净化处理(脱除重烃、硫化物、CO2、水等)后,在常压下深冷至-162℃,由气态转变成液态,称为液化天然气(Liquefied Natural Gas),简称LNG。
1、天然气在液化过程中进一步得到净化,纯度更高、不含CO2 、硫化物,无色、无味、无毒且无腐蚀性。
2、液化天然气的体积约为同量气态天然气体积的1/625,重量仅为同体积水的45%左右,大大方便储存和运输。 LNG的燃点650℃,比汽油的427℃和柴油的260℃(高压压缩时)燃点高很多;LNG点火能也高于汽柴油,因此LNG更难点燃;
LNG相对密度为0.47左右,气化后的密度只有空气的一半左右,因而稍有泄漏即挥发扩散; LNG爆炸极限4.7~15%,比汽油为1~5%,柴油为0.5~4.1%宽,LNG比汽柴油更难达到爆炸的条件,因此,LNG汽车比汽油、柴油汽车使用更安全。 天然气是一种洁净环保的优质能源,几乎不含硫、粉尘和其他有害物质,燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料,造成温室效应较低,因而能从根本上改善环境质量。
天然气在液化前必须经过严格的预净化,因而LNG中的杂质含量远远低于CNG,为汽车尾气或作为燃料使用时排放满足更加严格的标准创造了条件。 LNG的价格比汽油和柴油低,又由于LNG燃烧完全,不产生积碳,不稀释润滑油,能有效减轻零件磨损,延长汽车发动机的寿命,所以LNG的经济效益显著。
1、气耗:1升柴油=1—1.1立方天然气。
2、供气价格计算模式:1立方天然气是1升0号柴油市场零售价的60%。
例如0号柴油的零售价是7.5元/升,则每立方天然气的价格是:7.5x60%=4.70元/方。
3、LNG汽车每瓶气(220方)的运程为:
(1)LNG汽车按标准吨位运营,每瓶气运程为400至500km,最高可达600km;
(2)LNG汽车按80吨拉运,每瓶气运程为200至300km;
天然气汽车是以油改天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气甲烷含量一般在90%以上,是一种很好的汽车发动机燃料。
按照所使用天然气燃料状态的不同,天然气汽车可以分为:
1、压缩天然气(CNG)汽车。压缩天然气是指压缩到20.7—24.8 MPa的天然气,储存在车载高压气瓶中。压缩天然气(CNG)是一种无色透明、无味、高热量、比空气轻的气体,主要成分是甲烷。加工成本相对较低,极难液化,CNG汽车最大的缺点是高压钢瓶过重,体积大且储气量小,占去了汽车较多的有效重量,限制了汽车携带燃料的体积,导致汽车连续行驶里程短,另外因钢瓶的存储压力高,也具有一定的危险性;
2、液化天然气(LNG)汽车。天然气在常压下冷却至-162℃后液化形成LNG,其燃点为650℃,爆炸极限为5%~15%,安全性较高。LNG汽车可以明显的压缩天然气体积,一次充气,可以行驶500km甚至1000km以上,非常适合长途运输使用。与CNG汽车相比,LNG汽车在安全、环保、整车轻量化、整车续驶里程方面都具有优势。
3、液化石油气(LPG)是一种在常温常压下为气态的烃类混合物,比空气重,有较高的辛烷值,具有混合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点,能够延长发动机使用寿命,而且一次载气量大、行驶里程长。
天然气汽车优点
1、燃烧稳定,不会产生爆震,并且冷热起动方便。
2、压缩天然气储运,减压,燃烧都在严格的密封状态下进行,不易发生泄露。另外其储气瓶经过各种特殊的破坏性试验,安全可靠。
3、压缩天然气燃烧安全,积碳少,减少气阻和爆震,有利于延长发动机各部件的使用寿命,减少维修保养次数,大幅度降低维修保养成本。
4、可减少发动机的机油消耗量。
5、使用压缩天然气与汽油相比,可大幅度降低,一氧化碳,二氧化硫,二氧化碳等的排放。并且没有苯,铅等致癌和有毒物质危害人体健康。
希望能帮到你!
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