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第1章 液化天然气技术理论基础 1

1.1工程热力学基础 1

1.1.1基本概念和定义 1

1.1.2热力学基本定律 4

1.2流体力学基础 6

1.2.1流体的物理性质 6

1.2.2流体的可压缩性与热膨胀性 7

1.2.3流体的传输特性 8

1.2.4表面张力和毛细现象 9

1.2.5流体的平衡——流体静力学基础 10

1.2.6理想流体运动的基本方程——流体动力学基础 11

1.3传热学基础 13

1.3.1导热 13

1.3.2对流换热的理论基础及计算 14

1.3.3辐射换热的基础理论 16

1.4液化天然气的一般特性 20

1.4.1热力特性 21

1.4.2传输特性 24

1.4.3材料特性 31

1.4.4绝热特性 42

1.4.5储存特性 46

1.4.6冷能利用特性 47

参考文献 47

第2章 天然气的液化 49

2.1液化前原料气处理 49

2.1.1脱水 50

2.1.2脱酸性气体 63

2.1.3脱其他杂质 73

2.1.4 HYSYS软件模拟工艺过程 75

2.2天然气液化流程 76

2.2.1级联式液化流程 76

2.2.2混合制冷剂液化流程 77

2.2.3带膨胀机的液化流程 80

2.3天然气液化装置 83

2.3.1基本负荷型（基地型）液化装置 83

2.3.2典型中小型液化装置 101

2.3.3浮式液化天然气生产储卸装置 112

2.4世界各国液化天然气装置汇集 122

参考文献 126

第3章 液化天然气接收终端 128

3.1液化天然气接收终端概况 128

3.1.1卸料系统 128

3.1.2储存系统 128

3.1.3蒸发气（BOG）处理 128

3.1.4 LNG输送系统 129

3.1.5 LNG汽化 129

3.1.6公用工程 129

3.2典型的陆岸液化天然气接收终端 129

3.2.1站址选择 129

3.2.2规范和标准 129

3.2.3船和码头设施及建设 139

3.2.4卸料过程 146

3.2.5 LNG储罐 147

3.2.6蒸发气处理 148

3.2.7输送系统 149

3.2.8汽化 152

3.2.9公用工程 152

3.2.10自控系统 163

3.2.11安全和消防 167

3.2.12计量系统 174

3.2.13分析化验 176

3.3液化天然气接收终端设备和材料 177

3.3.1卸料臂和蒸发气返回臂 177

3.3.2 LNG输送泵 178

3.3.3蒸发气压缩机 180

3.3.4再冷凝器 181

3.3.5汽化器 182

3.3.6海水泵和消防水泵 184

3.3.7海水过滤器 184

3.3.8电解氯装置 185

3.3.9材料选用 186

3.3.10保冷工程 186

3.4性能试验 190

3.4.1单机／单元功能试验 190

3.4.2装置性能试验 191

3.4.3试运行 191

3.5大型液化天然气储罐 191

3.5.1储罐设计 191

3.5.2储罐材料 193

3.5.3全包容储罐的结构建造 193

3.5.4干燥、惰化和冷却 195

3.6节能与冷能利用 196

3.6.1节能措施 196

3.6.2冷能综合利用 196

3.7新型液化天然气接收终端 196

3.7.1码头汽化接收终端 196

3.7.2海上汽化接收终端 197

3.8世界各国液化天然气接收终端汇集 197

参考文献 206

第4章LNG工厂设计基础 207

4.1 LNG工厂设计 207

4.1.1厂址选择 207

4.1.2工厂布置 208

4.1.3 LNG工程项目组成举例 216

4.2装置（车间）布置 217

4.2.1工艺装置组成 217

4.2.2布置原则 217

4.2.3布置工作内容 218

4.3工程经济 218

4.3.1投资估算 218

4.3.2融资方案 222

4.3.3财务评价 223

4.3.4国民经济评价 233

4.3.5经济分析常用符号中英文对照 234

4.4环境保护 234

4.4.1环境保护标准 235

4.4.2工程项目的环境保护编制提纲 239

4.5劳动安全卫生 240

4.5.1标准及评价方法 240

4.5.2工程项目的劳动安全卫生编制提纲 249

4.6消防 250

4.6.1消防标准 250

4.6.2 LNG工程总平面布置的防火间距 251

4.6.3工艺生产装置、储罐布置的相关安全距离 266

4.6.4消防设施 271

4.7电力安全设计 277

4.7.1供电及电气爆炸和火灾危险性环境区域的划分 277

4.7.2爆炸性气体环境和火灾危险环境用电器设备的选择 280

4.7.3爆炸性气体环境和火灾危险环境用电气设备选择 283

参考文献 283

第5章 液化天然气储存和运输 284

5.1液化天然气陆上储存 284

5.1.1 LNG储罐形式 284

5.1.2 LNG储罐的比较及选择 288

5.1.3储罐结构与建造 289

5.1.4 LNG储罐的特殊要求与施工 291

5.1.5大型LNG常压储罐 293

5.1.6真空粉末绝热LNG储罐 294

5.1.7 LNG子母罐 296

5.2液化天然气陆上运输 299

5.2.1液化天然气汽车罐车 299

5.2.2液化天然气罐式集装箱 301

5.2.3运输的运行管理 302

5.3 LNG海上运输 303

5.3.1 LNG船在产业链中的作用及世界LNG船的现状和发展 303

5.3.2 LNG船的技术特征和液货舱技术 306

5.3.3 LNG船的装卸系统 313

5.3.4 LNG船的安全管理 319

5.3.5 LNG船的典型船例 330

5.3.6世界各国LNG船汇集 334

参考文献 345

第6章 液化天然气设备的主要工艺和材料 346

6.1绝热工艺 346

6.1.1绝热工艺理论 346

6.1.2绝热材料 357

6.2焊接工艺 370

6.2.1材料和技术指标 370

6.2.2坡口形式和焊接参数 371

6.2.3焊接接头和焊缝金属力学性能 371

6.2.4焊缝无损检测 372

6.2.5船载LNG储罐的焊接 372

6.3材料 373

6.3.1金属材料 374

6.3.2非金属材料 383

参考文献 389

第7章 液化天然气冷能利用 390

7.1液化天然气冷能利用及其？分析 390

7.1.1 LNG冷能利用概述 390

7.1.2 LNG冷能？分析数学模型 390

7.1.3 LNG冷能？特性分析 392

7.2冷能发电 392

7.2.1利用LNG冷能发电的方案 393

7.2.2日本利用LNG冷能发电概况 402

7.3冷能回收用于空气分离 403

7.3.1概述 403

7.3.2技术方案 403

7.3.3应用实例 406

7.4冷能回收用于食品冷冻 409

7.4.1概述 409

7.4.2冷库 409

7.4.3冷媒选择 411

7.4.4冷能利用于冷库方案举例 412

7.5冷能回收的其他应用 415

7.5.1液态二氧化碳和干冰生产 415

7.5.2低温粉碎 415

7.5.3轻烃回收 419

7.5.4制冰与空调 420

7.5.5海水淡化 423

7.5.6相变储能 427

7.5.7 LNG冷能综合利用 431

参考文献 432

第8章 液化天然气装置的主要设备 437

8.1压缩机 437

8.1.1往复式压缩机 437

8.1.2透平式压缩机 444

8.2透平膨胀机 467

8.2.1概述 467

8.2.2透平膨胀机工作原理 467

8.2.3透平膨胀机结构形式和性能参数 468

8.2.4气、液两相膨胀机的应用 471

8.3换热器 474

8.3.1概述 474

8.3.2板翅式换热器 475

8.3.3绕管式换热器（SWHE） 484

8.3.4 LNG汽化器 485

8.4 LNG装卸臂 498

8.4.1 LNG装卸臂的类型和规格 498

8.4.2装卸臂的主要部件 500

8.4.3装卸臂的流动阻力 502

8.5 LNG泵 503

8.5.1泵的基本参数 503

8.5.2 LNG泵的特殊性 504

8.5.3潜液式电动泵（SEMP） 505

8.5.4潜液泵的电动机与电缆 515

8.5.5潜液泵的有关测试项目 518

参考文献 519

第9章 液化天然气相关的安全技术 520

9.1有关天然气的安全特性 520

9.1.1天然气的燃烧范围和着火温度 520

9.1.2天然气的燃烧速度和燃爆 521

9.1.3爆炸 523

9.1.4 LNG的低温特性 523

9.2液化天然气的泄漏和溢出 524

9.2.1泄漏 524

9.2.2 LNG的溢出 525

9.2.3 LNG溢出的预防与控制 530

9.3安全评价 531

9.3.1概述 531

9.3.2安全评价 532

9.4消防 540

9.4.1概述 540

9.4.2液化天然气工程的消防设施 543

9.4.3灭火剂 544

9.5安全规范与相关标准 546

9.5.1国际上有关LNG的标准 547

9.5.2国内有关的法令、法规、标准 553

参考文献 555

附录 557

附录A压力容器与压力管道设计类别、级别的划分 557

附录B计算机辅助设计应用软件 558

附录C天然气各组分的热物性图和表 560