液化天然气工业装备与技术

《液化天然气工业装备与技术》主要针对LNG(液化天然气)国际发展现状、国内发展现状、产业链、液化工艺、净化工艺、加气站、运输、汽化站、接收站等领域，重点讲述LNG 装备与技术发展历程，包括LNG 核心装备与技术研发及工业化尝试、示范及工业化开启、实施及工业化规模、快速及工业化成熟、优化及工业化提升等重要阶段，以及全球LNG 市场现状、进出口贸易现状、汽化液化现状、生产能力现状等；聚焦LNG 工厂、储运、接收站等产业链中的关键装备与技术环节，详细阐述LNG 产业及核心装备与液化技术的发展情况，并重点分析介绍了LNG 产、供、储、销产业发展现状，以及天然气液化装备、储存技术、基础设施建设等基本内容。 本书可供液化天然气、化工机械、石油化工等领域的研究人员、设计人员、工程技术人员等参考，也可供高等学校化工机械、能源化工、石油化工、能源与系统工程等专业的师生参考。

张周卫，教授，国家\"万人计划\"领军人才，国家科技创新创业人才，国家科技专家库专家，长江学者特聘教授评审专家，国家重点研发计划会评专家，国家\"第五轮\"学科评估专家，国家万人计划评审专家，中国科学院学部专家，中国工程院咨询专家，甘肃省拔尖领军人才，甘肃省领军人才第一层次；动力工程及工程热物理博士后，制冷及低温工程博士，毕业于西安交通大学能源与动力工程学院制冷及低温工程系；目前为兰州交通大学LNG低温装备研究所所长。 先后在兰石集团、兰州理工大学、北京航空航天大学、清华大学、真空低温国防重点实验室、国家低温容器质检中心、西安交通大学、兰州交通大学等单位从事空间低温制冷技术、LNG系列低温装备的研发工作；研究突破了基本负荷型-163℃ LNG混合制冷剂（MR）多股流系列低温缠绕管式制冷装备（MCHE型）、-163℃ LNG混合制冷剂多股流系列板翅式制冷装备（PFHE型）、-210℃大型扩散制冷型低温液氮洗制冷系统装备及-70℃ 低温甲醇洗系列低温制冷装备等核心技术，涉及目前国际上流行的大型LNG液化、低温甲醇洗、低温液氮洗三大低温工艺系统中的核心工艺及装备；主持研发50多种低温装备技术，并与合作单位联合攻关，实现了部分LNG核心装备等的国产化目标，成功突破了大型LNG混合制冷剂液化工艺设计计算技术难题，并突破了有关大型LNG系列装备的专利技术垄断。

第1章　绪论 001 1.1　LNG低温性质 002 1.2　LNG液化工艺 003 1.3　LNG能源优势 004 1.4　LNG主要用途 004 1.5　LNG国际贸易 004 1.6　LNG发展经历 005 1.7　本章小结 009 参考文献 009 第2章　液化天然气国际发展现状 012 2.1　LNG主要发展经历 012 2.1.1　LNG研发及工业化尝试阶段 012 2.1.2　LNG示范及工业化开启阶段 012 2.1.3　LNG实施及工业化规模阶段 014 2.1.4　LNG快速发展及工业化成熟阶段 016 2.1.5　LNG优化及工业化提升阶段 016 2.2　LNG国际产业现状 023 2.2.1　典型国家LNG发展现状 023 2.2.2　全球LNG市场现状 034 2.2.3　LNG进出口现状 035 2.2.4　LNG汽化液化现状 038 2.2.5　LNG生产能力现状 039 2.3　本章小结 041 参考文献 041 第3章　液化天然气国内发展现状 042 3.1　中国LNG产业发展 042 3.1.1　LNG产业发展历程 042 3.1.2　LNG行业监管体制 048 3.1.3　LNG发展主要方向 052 3.1.4　LNG汽车发展历程 054 3.1.5　LNG产业发展形势 061 3.1.6　LNG发展机遇与挑战 063 3.2　中国LNG产业现状 065 3.2.1　LNG陆路生产现状 065 3.2.2　LNG产业发展现状及分析 068 3.2.3　LNG市场消费现状 075 3.3　本章小结 080 参考文献 081 第4章　液化天然气产业链 082 4.1　LNG产业发展概述 082 4.2　LNG产业链的发展现状及趋势 091 4.2.1　中国LNG产业链发展现状 092 4.2.2　中国LNG产业链发展趋势 094 4.3　LNG产业链主要商业模式 097 4.3.1　LNG进口贸易 098 4.3.2　LNG低温储运 099 4.3.3　LNG经营管理 101 4.3.4　LNG定价机制 103 4.3.5　LNG分销渠道 103 4.3.6　LNG盈利测算 104 4.4　本章小结 105 参考文献 105 第5章　液化天然气液化工艺 106 5.1　天然气预处理过程 106 5.1.1　脱除酸气 106 5.1.2　脱除水分 107 5.2　三类主要天然气液化工艺 107 5.2.1　级联式液化流程 108 5.2.2　混合制冷剂液化流程 109 5.2.3　带膨胀机的液化流程 116 5.3　其他天然气液化工艺介绍 120 5.3.1　阶式液化工艺流程 120 5.3.2　CII 液化工艺流程 122 5.4　LNG液化过程中主要程序及设备 124 5.5　本章小结 125 参考文献 125 第6章　液化天然气净化工艺 126 6.1　天然气预处理过程 126 6.1.1　水分对液化的影响 126 6.1.2　硫化氢对液化的影响 127 6.1.3　二氧化碳对液化的影响 127 6.1.4　硫氧化碳对液化的影响 127 6.1.5　重烃对液化的影响 127 6.1.6　微量汞对液化的影响 128 6.1.7　其他成分对液化的影响 128 6.2　天然气基本物性 129 6.2.1　天然气物性参数 129 6.2.2　LNG预处理要求 131 6.2.3　酸性气体脱除 131 6.2.4　非饱和水分脱除 134 6.3　本章小结 136 参考文献 136 第7章　液化天然气加气站 137 7.1　LNG加气站类型 137 7.1.1　按加气站规模分类 137 7.1.2　按加气站功能分类 138 7.2　LNG加气站工艺流程 139 7.2.1　LNG加气流程 141 7.2.2　LNG低温管道 143 7.2.3　LNG加气站设计原则 144 7.2.4　LNG加气站运行原理 145 7.2.5　LNG加气站经济分析 146 7.2.6　LNG加气站安全生产 147 7.3　本章小结 148 参考文献 148 第8章　液化天然气运输 150 8.1　LNG基本运输方式 150 8.1.1　LNG陆路运输 150 8.1.2　LNG海上运输 152 8.1.3　LNG管道运输 152 8.2　LNG公路运输槽车 153 8.2.1　LNG运输槽车简介 153 8.2.2　LNG运输槽车种类 153 8.2.3　LNG运输槽车形式 154 8.2.4　LNG槽车装载流程 155 8.2.5　LNG槽车卸载模式 157 8.2.6　LNG槽车卸载流程 158 8.3　LNG移动加注槽车 159 8.3.1　LNG移动加注槽车简介 159 8.3.2　LNG移动槽车工作原理 159 8.3.3　LNG移动加注槽车工艺流程 160 8.3.4　LNG移动加注槽车市场现状 160 8.3.5　LNG移动加注槽车主要优点 161 8.4　LNG铁路运输槽车 161 8.4.1　国外LNG铁路运输发展简述 161 8.4.2　国内LNG铁路运输发展简述 162 8.4.3　LNG铁路运输优缺点对比 171 8.5　LNG长输管道运输 172 8.5.1　LNG管道保冷 172 8.5.2　LNG管道参数 173 8.5.3　LNG泄漏风险 175 8.6　LNG远洋运输船舶 177 8.6.1　LNG运输船简介 177 8.6.2　LNG运输船发展 177 8.6.3　LNG运输船分类 181 8.6.4　LNG运输船储罐 184 8.6.5　LNG运输船附件 185 8.7　本章小结 188 参考文献 189 第9章　液化天然气汽化站 190 9.1　LNG汽化站概述 190 9.1.1　LNG汽化站简介 190 9.1.2　LNG汽化站发展现状 191 9.2　LNG汽化站设计 193 9.2.1　LNG汽化站设计标准 193 9.2.2　LNG汽化站选址布置 193 9.2.3　LNG存储过程 194 9.2.4　LNG汽化过程 194 9.2.5　LNG汽化站设备 194 9.3　LNG汽化站气源 198 9.3.1　CNG 气源 198 9.3.2　LPG 气源 199 9.3.3　LNG气源 199 9.4　LNG汽化站工艺流程 200 9.4.1　LNG卸车工艺 200 9.4.2　LNG增压工艺 202 9.4.3　LNG汽化工艺 203 9.4.4　BOG 回收工艺 204 9.4.5　LNG泄放工艺 205 9.4.6　LNG加臭工艺 205 9.5　LNG汽化站发展前景 205 9.6　本章小结 206 参考文献 206 第10章　液化天然气接收站 207 10.1　LNG接收站基本概况 207 10.1.1　LNG接收站基本功能 208 10.1.2　LNG全球贸易概况 208 10.2　LNG接收站主要装备 209 10.2.1　LNG运输船 209 10.2.2　LNG拖轮 210 10.2.3　LNG卸料臂 210 10.2.4　LNG储罐 214 10.2.5　LNG低压泵 221 10.2.6　LNG高压柱泵 222 10.2.7　LNG再冷凝器 222 10.2.8　LNG汽化器 223 10.2.9　BOG 压缩机 223 10.2.10　LNG火炬塔 224 10.2.11　FSRU 浮式平台 224 10.3　LNG接收站工艺 225 10.3.1　LNG卸船系统 226 10.3.2　LNG储存系统 227 10.3.3　BOG 处理系统 227 10.3.4　LNG外输系统 228 10.3.5　LNG火炬系统 228 10.4　中国LNG接收站 229 10.4.1　广东大鹏LNG接收站 229 10.4.2　辽宁大连LNG接收站 230 10.4.3　河北唐山LNG接收站 231 10.4.4　中国海油天津LNG接收站 232 10.4.5　中国石化天津LNG接收站 233 10.4.6　山东青岛董家口LNG接收站 234 10.4.7　山东龙口南山LNG接收站 235 10.4.8　江苏如东LNG接收站 235 10.4.9　江苏启东LNG接收站 237 10.4.10　上海五号沟LNG接收站 237 10.4.11　上海洋山港LNG接收站 238 10.4.12　浙江舟山LNG接收站 239 10.4.13　浙江宁波LNG接收站 239 10.4.14　福建莆田LNG接收站 239 10.4.15　福建漳州LNG接收站 240 10.4.16　广东粤东LNG接收站 241 10.4.17　广东深圳迭福LNG接收站 241 10.4.18　广东九丰LNG接收站 242 10.4.19　广东珠海LNG接收站 242 10.4.20　广西北海LNG接收站 243 10.4.21　海南洋浦LNG接收站 244 10.4.22　广西防城港LNG接收站 244 10.4.23　浙江温州LNG接收站 245 10.4.24　浙江嘉兴LNG接收站 245 10.4.25　广东汕头LNG接收站 246 10.4.26　广东深圳LNG接收站 246 10.4.27　海南中油深南LNG接收站 247 10.5　本章小结 248 参考文献 248 致谢 250