做和LNG汽车加气站技术的发展与应用

LNG汽车加气站技术的发展与应用

引言

以天然气代替汽油和柴油作为汽车燃料，可降低尾气污染物的排放，是解决城市大气污染的有效措施。压缩天然气(CNG)汽车在我国已开始发展，现有CNG汽车6000多辆，已建成加气站60多座[]。LNG汽车技术在20世纪80年代，美国、加拿大、德国和法国等国开始研究，加世纪90年代初技术已趋成熟，并开始小规模推广，目前全世界约有4000辆LNG汽车在运行，数十个加气站已投入使。下面主要对LNG汽车加气站技术的发展与应作初步探讨。

2、LNG汽车加气站技术

2.1 LNG的气源条件

国外从20世纪70年代开始大规模建设LNG工厂,总规模达到7000万t/a，占世界天然气销售量的20但需要留意的是在完结进程中经过一定的策略％。且以每年7％的速度增长[4]。我国LNG工业起步较晚。1999年上海建成规模为2万m3/d的LNG调峰站。2001年中原油田建成液化能力为30万m3/d的天然气液化工厂，新疆吐哈油田正在建设天然气液化工厂。同时，深圳大鹏湾将建接收300万t/a的L“消费者也希望能用天然材料制成包装材料NG码头工程．将于2006年投入运行。福建莆田、浙江宁波、山东青岛等地的进口LNG项目也在进行之中[5,6]。可见，LNG气源是稳定的。

2.2 LNG汽车加气站工艺与设备

(1)工艺流程

美国休斯敦LNG加气站的工艺流程：规模为日加气量120辆车。站内有42m3的深冷储罐2座，储存温度为-176.4℃。低温离心泵将储罐内LNG经加气机加到车辆上。泵工作压力为0.28 - O.62 MPa，排量为114 L／min。加气机使用一部38.1 mn质量流量计，用于计量由储罐至加气车辆的气量，另一部12.7 mm质量漉量计计量从汽车返回储罐的气态天然气量。

国内LNG加气站工艺见图1。

图1 LNG加气站工艺流程

①卸车流程：由L对未来新材料产业发展态势NG低温泵将LNG槽车内 LNC卸至LNG储罐。

②加气流程：储罐内LNG由LNG低温泵抽出，通过加气机向汽车加气。

③调压漉程：卸车完毕后，用LNG低温泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG气化调压后进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止气化。

LNG加气站的主要技术指标：加气能力(气态)：1．2×104～2．4×104m/d；可加气LNG汽车(公交车)台数：50～100辆／d；加气时间：5～10 min/辆；加气机加气压力：1.2 MPa；加气机计量精度：±1.0％。

加气站能实现从槽车卸液，低温储罐上下进液；储罐有液位保护系统、防泄漏系统和自动调压系统；加气机能实现计量加气和定量加气功能；自动控制系统对泵可进行三挡变频调速，以实现低速循环、加气及储罐上进液功能。

(2)加气站设备

LNG加气站设备主要包括LNG槽车、LNC储罐、调压气化器、LNG低温泵、加气机及LNG车载系统。LNG槽车目前单台最大容积为37m3，槽车设计压力0.8 MPa，运行压力0．3 Mpa[6]。LNC储罐由内、外壳组成，采用真空粉末绝热技术，目前可做到200m3，大多为100m3以下。调压气化器是空温式气化器。LNG车载瓶目前国内可生产3种规格，45L，300 L和410 L，分别用于轿车、中型车和公交车。 LNG储罐内层材质为不锈这是为了通过为客户提供实际接触或看到试制品的体验钢，外层为碳钢，而车载瓶内外层均为不锈钢。

2.3 LNG汽车特点

因同容积LNG储罐装载天然气是CNG的2.5倍，国外大型LNG货车一次加气可连续行驶l000～1300 km,非常适合长距离运输。LNG加气站占地少，一座加气150辆/d的加气站占地仅几百平方米。由于LNG是液态，便于运输，建LNG汽车加气站不受天然气管的制约。

LNG的燃点为650℃,比汽柴油、LPG的燃点高，点火能也高于汽柴油、LPG，所以比汽柴油、LPG更难点燃。LNG的爆炸极限为5％～15％，且气化后密度很低，因而稍有泄漏即挥发扩散；而LPG燃点为466℃，爆炸极限为2.4％～9.5％，且气化后密度大于空气，泄漏后不易挥发；汽油燃点为427℃，爆炸极限为1.0％～7.6％；柴油燃点为260℃，爆炸极限为0.5％～4.1％。由此可见。LNG汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。从经济性角度来说，1 m3的天然气行驶里程等效于1.14 L燃油[2]。目前汽柴油价格为2.75～3.00元，按汽油平均2.85元/L计算，天然气按2.5元/m3计算，使用LNG作燃料比燃油便宜27％。按年运行6万km计算，中型车耗油约13200 L，大型车约20400 L，则使用LNG可分别节约10157元和15699元，汽车行驶里程越长，则越节约燃料费用。LNG汽车改装费用如采用国产储罐改装件．中型车投资约1.5万元，重型车约2.2万元．则约需1.5年即可收回投资。

3、结语

LNG汽车具有经济、安全、环保、机动等优势，是天然气汽车的又一发展方向。LNC汽车技术在我国正处于起步阶段，关键技术有待研发，相关标准规范有待制定。为推广和发展LNG汽车奠定基础。(end)