氮氣在天然氣(主要成份甲烷)輸送中的應(yīng)用
天然氣(主要成分為甲烷 CH4)通常被冷卻到大約 - 163°C (?260°F) 并轉(zhuǎn)化為液態(tài)形式。因為在常壓下,液化天然氣 (LNG) 的體積僅為氣態(tài)天然氣體積的 1/600。
減小天然氣體積可以實現(xiàn)更有效的長途輸送,并通過特別設(shè)計的低溫海運船只(LNG船舶)輸送到?jīng)]有輸氣管道的地方。輸入的液化天然氣通常經(jīng)過近海重新氣化終端將其重新加熱后變?yōu)闅鈶B(tài)天然氣。
世界各地生產(chǎn)的液化天然氣成分各不相同,這主要取決于儲油層液體的性質(zhì)、是否與石油生產(chǎn)有關(guān)以及在液化過程中所提取的液化石油氣的分量。更麻煩的是,由于歷史原因,各個國家都制訂有各自不同的氣體指標。出于經(jīng)濟利益的考慮,液化天然氣輸出國對其產(chǎn)品中氮氣的含量均有所限制,這是因為氮氣比較難液化,對這些國家來講,除非能夠?qū)a(chǎn)品出售到高發(fā)熱值( HHV)或沃泊指數(shù) (WI)限制較低的市場,否則并沒有太多商業(yè)價值。
為了確保重新氣化的液化天然氣能夠安全有效的燃燒,新的液化天然氣必須確保能夠與用戶以前使用的氣體互換。其衡量標準為 沃泊指數(shù) (WI),它可以用來衡量某種氣體和另一種氣體燃燒性能的相似性。氮氣壓載會對 WI 指標產(chǎn)生極大影響。因為氮氣是一種惰性氣體,因此在液化天然氣中添加氮氣將降低重新氣化的液化天然氣的 高發(fā)熱值HHV。同時,向液化天然氣加入氮氣以后將增加混合物的相對密度。氮氣的相對密度(0.969) 遠遠高甲烷的相對密度 (0.556)。
氮氣注入是一種經(jīng)證實的安全技術(shù),當(dāng)液化天然氣的濃度超過當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)的技術(shù)指標時,可采用此技術(shù)調(diào)整其質(zhì)量。