CNG与LNG基础知识及理化特性的介绍
一、天然气的物理性质
天然气有很多组分，但各组分彼此不起化学作用，各组分的性质和含量决定了天然气的性质。由于天然气中甲烷的含量在 90％以上，所以天然气也叫甲烷气。
天然气是无色无味的，然而在送到最终用户之前，还要用硫醇来给天然气添加气味，以助于泄漏检测。天然气不像一氧化碳那样具有毒性，它本质上是对人体无害的。如果天然气处于高浓度的状态，并使空气中的氧气不足以维持生命的话，还是会致人死亡的，毕竟天然气不能用于人类呼吸。
二、天然气的化学性质
甲烷是无色无味的气体，燃烧时有微微发光的蓝色火焰，比空气轻，在低温高压下可变成液体，临界温度为-82.11℃，临界压力为 4.64MPa。液化后体积将缩至 1/600，燃尽lNm 甲烷需9.52 Nm 空气。
甲烷在空气中的爆炸极限为：下限5％；上限 15％
天然气的成分有甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷等，并合有少量重碳氢化合物、氮、 氦、二氧化硫等。
三、CNG的生产及站点介绍
CNG为compressed natural gas（压缩天然气）的缩略语，天然气经过脱水、过虑、除尘、脱硫，再经压缩机加压成20MPa以下的气体形成CNG。
CNG 加气母站：可为车载储气瓶充装压缩天然气（CNG）的压缩天然气加气站。
CNG 加气子站：用车载储气瓶运进压缩天然气（CNG），为CNG 汽车充装压缩天然气的加气站。
CNG 固定加气站：由管道输入天然气，在站内增压后直接或存入固定储气瓶组（井），为CNG汽车充装压缩天然气（CNG）的加气站。
四、LNG基本知识
LNG对比液氮的物理性质
LNG的密度约为0.42～0.46 g／cm3；
1kgLNG气化后约为1.4m3天然气；
LNG常用的计量单位为kg或Nm3
LNG温度极低，常压下沸点约为-162℃ （气变液），熔点为-182℃（液变固）；
LNG的体积膨胀比极大，约为600倍；
LNG不能加臭，必须用专用仪器检漏；
LNG的存储是临时性的，温度、压力、组分随时在变化
LNG具有天然气的易燃易爆特性，爆炸范围：上限15%，下限5%（体积百分比）；
LNG着火温度随组分的变化而变化，重烃含量的增加使着火温度降低，纯甲烷着火温度为650 ℃。
CNG的体积能量密度约为汽油的26%，而LNG体积能量密度约为汽油的72%，是压缩天然气（CNG）的两倍还多，因而使用LNG的汽车行程远，相对可大大减少汽车加气站的建设数量
EAG低温系统安全阀放空的全部是低温气体（放散气体），在大约-107℃以下时，天然气的重度大于常温下的空气，排放不易扩散，会向下积聚，容易产生安全隐患。因此设置一台空温式放散气体加热器，放散气体先通过该加热器，经过与空气换热后的天然气比重会小于空气，高点放散后将容易扩散，从而不易形成爆炸性混合物。
BOG(Boil of Gas闪蒸气)是由于真空设备的日蒸发率会使LNG气化，且这部分蒸发气体温度较低，使贮罐气相空间的压力升高。为保证贮罐的安全及装卸车的需要，在设计中设置了贮罐安全减压阀（可根据贮罐储存期间压力自动排除BOG），产生的BOG气体通过放空阀至BOG加热器加热后，再进入BOG储罐储存。
五、LNG存储与运输
LNG的存储和运输必须在高真空的容器中；
高真空容器分为高真空粉末（珠光砂绝热材料）和高真空缠绕两种，主要区别在于绝热方式不一样，日蒸发率不一样，高真空缠绕不大于0.15%，高真空粉末不大于0.25%；
LNG储罐分为卧式和立式两种，其体积通常为：车用15、30、50、60、100m3，100m3以上主要为民用，目前使最多的是30、50、60m3罐；储罐上面设计有必要的计量（液位计）和安全装置，如安全阀、防爆装置及工艺阀门等；
LNG通过槽车运输，容积一般为50m3，车上有必要的工艺和安全装置，大部分槽车还带有卸车增压汽化器等装置，运输距离可以达到数千公里。
六、与汽柴油比天然气的安全优势
LNG的燃点650℃，比汽油的427℃和柴油的260℃燃点高很多；LNG点火能高于汽柴油，因此LNG更难引燃着火；
LNG密度为0.47×103 kg/m3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；
结论：LNG汽车比汽油、柴油汽车使用更安全。
七、与柴油比天然气使用优势
LNG作为优质的车用燃料，与汽、柴油相比，它具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长等优点；
即使与压缩天然气(CNG)汽车相比，它也具有储存效率高、加一次气续行程远，车载钢瓶压力小、重量轻、腐蚀性小；建站不受供气管网的限制等优越之处。
八、与柴油比天然气的成本优势
根据天然气组分、燃烧特性和应用实践结果，1方的天然气的行驶里程约等于1升柴（汽）油，目前0#柴油价格在7.03～7.85元/升之间，93#汽油大概7.5元/升，统一按7.5元/升计算，LNG价格仅为3.6～4.9元/方(山东龙口4.1、滨州4.8、内蒙古3.6-4.6、深圳4.9、新疆3.6) (注:以上数据为2011年6月份的)
例：LNG重型卡车的燃料成本优势，以360马力重卡年行驶10万公里、百公里油耗40升测算，年燃料成本按如下：
燃油成本 ＝(10万公里/100)*40升/百公里*7.5元/升＝30万元
燃LNG成本＝(10万公里/100)*40方/百公里*5.0元/方＝20万元
综上说明：货车使用LNG较使用柴油的燃料成本节省33.3%。
LNG与CNG对比
一、LNG的存储量优势
等量储存天然气的前提下，LNG设备与CNG设备的重量对比：
①450升的LNG车用瓶，其有效容积为：405L（0.405 m3）,另外，45L为气态，储存压力按1.0MPa算，计算如下：
0.405 ×625=253.125 m3 NG；0.045×10=0.45 m3 NG；
总的储存量：253.125+0.45=253.575 m3 ；
450L瓶空重约：278Kg；
供气系统（单瓶框架集成式）空重约：197Kg；
总重约：475Kg
②GB17258《汽车用压缩天然气钢瓶》：工作压力为20MPa,
80L的钢瓶可以储存：0.08×200=16 m3；净重：102Kg；
253.575/16=15.85（即相当于16个80L,CNG钢瓶的储存量）
102Kg×16=1623Kg；（仅指瓶本身的重量，不包括支架、阀门附件的重量）
支架、阀门附件的重量：150Kg；
总重约：1773Kg；
③120L的钢瓶可以储存：0.12×200=24 m3；净重：126Kg；
253.575/24=10.57（即相当于10.57个120L,CNG钢瓶的储存量）
126Kg×10=1260Kg；（仅指瓶本身的重量，不包括支架、阀门附件的重量）
支架、阀门附件的重量：150Kg；
总重约：1410 Kg；
等量储存的前提下，LNG设备与CNG设备的重量对比：
80L瓶：1773Kg/475Kg=3.73倍
120L瓶：1410Kg/475Kg=2.97倍
结论：同样的储存量（同样的续驶里程），使用LNG设备的重量是CNG的重量1/3。
同样钢瓶规格的前提下，LNG储量与CNG储量的对比：
80L的CNG钢瓶来说，工作压力20MPa，可以储存16 m3；
80L的LNG钢瓶来说，工作压力1.0MPa，可以储存45.08 m3；
45.08/16=2.82倍
结论：同样的钢瓶容积，LNG车用瓶装载的天然气是CNG储气瓶的2.8倍以上。
二、LNG比CNG更安全
由于LNG车载瓶储存压力只有1.6Mpa,相比于CNG的20Mpa储存压力其安全性好的多，使用管理费用低；且LNG车载瓶储存容器内外胆均由优质不锈钢制造，不存在被腐蚀现象
三、LNG比CNG更纯洁
LNG的组成比CNG更纯净，不含水分，因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。由管道天然气压缩而来的CNG除含杂质多外，还含有微量水分，在冬季环境温度低于0℃时常会造成发动机进气阀门结霜而无法启动
转载自：http://blog.163.com/shanghai_cng_lpg/
khoney | 
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发表于 2013-2-16 02:10
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