文 | 刘俊

一、背景分析 

截至2015年底，天然气在我国一次能源中占比仅5.8%，《中国天然气发展报告（2017）》显示，2016年中国天然气表观消费量为2058亿m3 （不含向港澳供气），同比增加6.6%。天然气在一次能源消费结构中占比6.4%。远低于全球天然气24%的消费比例 ；随着国民经济的发展和环境保护政策的落实，天然气作为清洁能源在国家能源结构中将会占据越来越重的地位。由于我国天然气产量低，需大量从海外进口。 

中投顾问发布的《2017—2021年中国液化天然气（LNG）行业投资分析及前景预测报告》数据显示：2015-2016年，我国液化天然气进口总量由19,651,151,170千克增长到26,060,199,426kg，增长了32.6%；2017年1-4月，我国液化天然气进口总量为9,963,812,125kg，比上年同期增长26.5%。 

液化天然气正迎来大量需求快速增长的时刻。但是，如何降低液化天然气在气化过程中的气化损失，提高气化率，成为液化天然气经营企业需要解决的主要问题。 

二、液化天然气基本特性 

液化天然气的简称LNG，它是天然气经过净化（脱水、脱烃、脱酸性气体）后，采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的化天然气LNG，被公认是地球上最干净的化石能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45% 左右。 

LNG燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，所以液化天然气是一种比较先进的能源。 

通常LNG储存在 -161.5℃、0.1MPa 左右的低温储存罐内。其主要成分为甲烷，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。

三、LNG中各有关成分气化率分析 

LNG中除了甲烷等外还有惰性气体，其在燃烧过程吸收热量、降低燃烧效率、并且具有阻燃特性。根据国内液厂和北方码头船液提供的LNG成分检测报告来看，主要成分为甲烷、乙烷等重烃、氮等。 

（1）采用理想气体方程式pV=nRT等分别计算出纯甲烷、纯乙烷、液氮、LNG 在0℃标况和20℃工况下的气化率，并比较如下（见表1）。 

从表1可以看出，影响液化天然气气化率的因素主要有：

1）LNG的组分和含量影响气化率，甲烷含量高的液化天然气气化率高； 

2）0℃标况气化率和20℃工况气化率相差较大，一般液化天然气气化后气态天然气温度为0~5℃，测量体积比燃气工况下气化率低0.073%； 

3）液氮气化率低，仅为甲烷的44.91%。

四、控制LNG气化率的措施分析 

1）由于液氮液化温度为 -195℃，LNG 中加入适量液氮有利于长途运输保温效果。但液氮气化率低，又无热值。甲烷含量高的LNG密度低气化率高，因此需要在入库环节进行甲烷和液氮含量的检测，对由上游天然气液供货方提供出厂的LNG气质检测报告进行验证，保证LNG中甲烷含量相对较高，严格控制液氮含量，提高LNG气化率。 

2）由于标况温度和工况温度下LNG的气化率每吨相差1404.5-1308.67=95.83，因此在气化后的计量表需要安装带有温度补偿的体积修正仪，以减少气化率损失。 

3）建立科学有效的用气数据统计分析方法，大用户安装SCADA 远传技术，对用气数据定时采集、监控，统计液化天然气气化前数据和气化后的天然气数据，缩短数据采集分析周期，及时发现液化天然气不正常的气化率等情况，并积极查找原因。 

五、天然气组分监测 

对于液化天然气的购销过程中，监测天然气组分及其变化情况以控制其气化率，采取气体成分分析仪分析得到天然气组分数据，并由此计算其热值（简称间接法）。气体成分分析仪主要有气相色谱仪和红外分析仪两种，燃气企业可以根据情况选用。 

2018年8月国家发展改革委组织编制的《油气管网设施公平开放监管办法》中“第十五条”规定，天然气管网设施运营企业接收和代天然气生产、销售企业向用户交付天然气时，应以热值和体积为计量标准，以热量作为贸易结算依据。因此，检测天然气组分数据除满足控制天然气气化率外，还成为热量计量的重要依据。 

六、结束语 

由于LNG中除了甲烷等外还有其他成分的气体，气化率低、热值低，能量计量值就低。燃气企业必须通过监测采购的LNG组分，安装带有体积修正仪的流量计修正基表数据，以及建立科学有效的用气数据统计分析方法，从多个角度控制液化天然气的气化率。通过检测LNG组分同时也监测LNG的热值，这样除利于目前的供销差控制外，还能为即将到来 的热量计量做好充分准备。