本手冊主要闡述了液化天然氣的基本理論、新技術和工程應用實踐，全面反映了國內(nèi)外液化天然氣的最新應用和技術進展，內(nèi)容全面、新穎，討論深入淺出，是一本實用性很強的工具書。本手冊主要包括液化天然氣技術理論基礎、天然氣的液化、液化天然氣接收站、浮式液化天然氣裝置、液化天然氣站場工程設計、液化天然氣貯存和運輸、液化天然氣設備的主要工藝和材料、液化天然氣冷能利用、液化天然氣裝置的主要設備、液化天然氣相關的安全技術、液化天然氣應用裝置共11章。
本手冊可供能源領域，尤其是液化天然氣專業(yè)的工程技術人員閱讀使用，也可供大專院校相關專業(yè)的師生教學參考。
本書第1版暢銷十余年，是行業(yè)唯一一本液化天然氣技術的百科全書。
- 新版：
- 新版更新比例超過70%
- 新版新增和更新內(nèi)容：
新增浮式液化天然氣裝置、液化天然氣應用裝置兩章，大幅更新液化天然氣接收站、液化天然氣站場工程設計、液化天然氣冷能利用、液化天然氣裝置的主要設備、液化天然氣相關的安全技術。
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- 唯一一本液化天然氣技術百科全書
- 權威：
- 來自上海交通大學，中國寰球工程有限公司，陜西燃氣設計院，上海石油天然氣總公司，滬東中華造船集團，查特公司，上海能源建設工程設計研究有限公司的國內(nèi)液化天然氣領域32位一線專家學者共同編寫。
- 全面: 涵蓋了液化天然氣技術的理論基礎、工藝流程、設備選型、材料選擇、安全規(guī)范等方面的知識，全面滿足設計、施工、運維和管理人員需求
- 實用: 書中包含大量工程實際技術數(shù)據(jù)、圖表、技術標準，并通過案例傳授工程經(jīng)驗，幫助工程技術人員開展工程實踐
- 前沿: 本書全面反映了國內(nèi)外液化天然氣技術的進展和應用實例。
第2版前言
天然氣是一種優(yōu)質(zhì)潔凈的低碳化石能源，在國民經(jīng)濟中具有很高的應用價值。當今在雙碳目標背景下，在我國能源轉(zhuǎn)型中天然氣具有特殊的地位和意義。液化天然氣是天然氣開發(fā)利用的一項關鍵技術，近年來在能源消費結(jié)構(gòu)中發(fā)展很快。液化天然氣已形成了一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈，它包含天然氣液化工廠、液化天然氣接收站、液化天然氣儲運設備等。從1995年發(fā)展至今，我國已成為一個天然氣產(chǎn)業(yè)大國，產(chǎn)業(yè)鏈中的每個環(huán)節(jié)，其技術、工程和裝備都有了長足進步。大量的相關設計、施工和研究工作，迫切需要相應的技術資料的支持。然而，相關的書籍非常缺乏。2010年機械工業(yè)出版社出版了《液化天然氣技術手冊》（以下簡稱第1版），受到業(yè)界和社會上的廣泛歡迎。第1版面市以來，液化天然氣領域出現(xiàn)了很多的新技術和新裝備，為滿足社會對該領域研究、設計、運行和管理的需求，對第1版進行修訂是適時和必要的。
本手冊主編以上海交通大學LNG團隊為核心，特邀請國內(nèi)在液化天然氣領域從事設計、施工、研究、開發(fā)和教學方面具有豐富經(jīng)驗的專家一起編寫，希望本手冊的出版發(fā)行，能讓讀者與時俱進，對液化天然氣技術有更及時、更具體、更詳盡的了解。這是一本具有很高實用價值的專業(yè)工具書。
本手冊除了介紹液化天然氣的理論基礎，還涵蓋了液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的工作原理、工程技術、運行管理和應用實例，并引入了工程實際技術數(shù)據(jù)、圖表、技術標準和規(guī)范等。本手冊主要包括液化天然氣技術理論基礎、天然氣的液化、液化天然氣接收站、浮式液化天然氣裝置、液化天然氣站場工程設計、液化天然氣貯存和運輸、液化天然氣設備的主要工藝和材料、液化天然氣冷能利用、液化天然氣裝置的主要設備、液化天然氣相關的安全技術、液化天然氣應用裝置共11章。
本手冊由顧安忠（上海交通大學教授，博士生導師）任主編，白改玲（中國寰球工程有限公司教授級高工）任副主編，參編人員還有
林文勝（上海交通大學副教授，博士生導師）、巨永林（上海交通大學教授，博士生導師）、郭宗華（陜西燃氣設計院原院長，教授級高工)和郭揆常（上海石油天然氣總公司原總工程師、教授級高工)等。還特邀宋煒（滬東中華造船集團主任工程師)、陳文鋒（查特公司原總工程師)、魯國文（上海能源建設工程設計研究有限公司副總工程師）等參與專題撰寫。本手冊一大亮點是在液化天然氣領域占有重要位置的中國寰球工程有限公司和陜西燃氣設計院，組織了一批具有豐富工程實踐經(jīng)驗的工程技術人員參加本書的編寫，提高了手冊的權威性。他們有：安小霞、孫金英、宋媛玲、穆長春、賈保印、王紅、李卓燕、林暢、李娜、范吉全、蘭天、賈琦月、肖峰、邵晨、黃永剛、舒小芹、趙欣、張凱、程玉排、吳鵬程、胡海、劉廣智等。顧建明（上海交通大學教授，博士生導師）擔任全書主審。
在編寫本手冊過程中，還得到我國眾多能源企業(yè)、低溫企業(yè)的領導、專家和工程技術人員的關注和幫助。特別還得到成都深冷空分設備工程公司、東華科技工程公司、合肥通用機械研究院的大力支持和幫助，在此深表感謝。
本手冊由眾多著作者撰寫，書中難免存在疏漏和不足之處，懇請讀者批評指正。
編者
第1版前言
天然氣是一種優(yōu)質(zhì)潔凈的化石能源，在國民經(jīng)濟中具有十分誘人的應用價值。液化天然氣是天然氣開發(fā)利用的一項關鍵技術，在國內(nèi)外已形成一個產(chǎn)業(yè)，每年以平均8%的速度增長。近年來在中國能源消費結(jié)構(gòu)中，增長很快。液化天然氣是一個產(chǎn)業(yè)鏈，包括液化廠、接收終端、儲運設備等。大量的相關設計、生產(chǎn)、施工、研究工作要做，迫切需要相應的著作和手冊給予知識上的支持，然而目前相關的書籍非常缺乏。2004年由機械工業(yè)出版社出版的《液化天然氣技術》一書，受到業(yè)界和社會上的廣泛歡迎，已經(jīng)四次印刷。為滿足該領域研究、設計、運行、管理的需要，編寫出版《液化天然氣技術手冊》是適時和必要的。
上海交通大學低溫學科從20世紀70年代開始，就將液化天然氣技術作為主要研究目標之一。三十多年來，持續(xù)不斷地從基礎研究到工程實踐，從本科專業(yè)教學到高層次人才培養(yǎng)，做了大量工作，獲得了寶貴的積累。在成功奉獻了《液化天然氣技術》一書的基礎上，主編以上海交通大學LNG技術團隊為核心，邀請了國內(nèi)在液化天然氣領域從事設計、施工、研究和教學多年，積累豐富經(jīng)驗的專家一起編寫本手冊。希望此書的出版發(fā)行，能讓讀者對液化天然氣技術有更具體、更詳盡的了解。這是一本具有實用價值的專業(yè)工具書。
本手冊除有液化天然氣的理論基礎外，主要涵蓋液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的工作原理、工程技術、運行管理和應用實例。作為手冊，還引入工程實用技術數(shù)據(jù)、圖表、技術標準和規(guī)范等。中心內(nèi)容包括：液化天然氣技術理論基礎，天然氣液化，液化天然氣裝置的相關設備，液化天然氣接收終端，液化天然氣的儲存和運輸，液化天然氣設備的制造工藝和材料，液化天然氣工廠和接收終端的設計基礎，液化天然氣應用技術，液化天然氣冷能回收技術，以及液化天然氣安全技術等。
參加本書編寫工作的有顧安忠(上海交通大學教授、博士生導師)，魯雪生(上海交通大學研究員)，巨
主編顧安忠，1939年出生于上海市。上海交通大學機械與動力工程學院教授，博士生導師，享受政府特殊津貼。1962年畢業(yè)于上海交通大學船舶動力系并留校任教，在制冷專業(yè)任教45年。其中1982-1985年赴美國伊利諾理工學院（IIT）和美國燃氣工藝研究院（GTI）進修。1993年起任教授，1994年起任博士生導師，2002-2005年擔任機械與動力工程學院責任教授。曾擔任上海交通大學制冷與低溫工程系主任、制冷低溫工程研究所所長、工程熱物理和能源研究所副所長、國際制冷學會A3委員會委員、中國制冷學會理事、中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會液化天然氣分會秘書長、上海市制冷學會常務理事、上海市低溫專業(yè)委員會主任等職務，現(xiàn)任上海交通大學液化天然氣與清潔能源利用中心主任。
副主編白改玲，教授級高工，石油和化工行業(yè)工程勘察設計大師，中國石油天然氣集團公司高級技術專家，項目管理工程師（PMP）；寰球工程項目管理（北京）有限公司工作，1989年畢業(yè)于西安交通大學低溫工程專業(yè)，工學碩士學位；長期從事石油化工項目的工程設計及技術管理工作；近20年來主要從事液化天然氣（LNG）項目的技術開發(fā)及工程推廣應用、工藝技術方案策劃及審查、項目可行性研究報告編制、基礎設計、詳細設計、項目管理、標準及設計技術手冊編制、工程設計審查及技術評優(yōu)和鑒定等工作，獲得過多項省部級科技進步獎、優(yōu)秀設計獎、優(yōu)秀咨詢獎、優(yōu)秀專利獎、先進科技工作者、勞動模范，發(fā)表和編著過多篇LNG技術論文、論著和國家及行業(yè)標準規(guī)范，擁有多項專利和專有技術。
第2版前言
第1版前言
第1章液化天然氣技術理論基礎1
1.1工程熱力學基礎1
1.1.1基本概念和定義1
1.1.2熱力學基本定律4
1.2流體力學基礎6
1.2.1流體的物理性質(zhì)6
1.2.2流體的可壓縮性與熱膨脹性7
1.2.3流體的傳輸特性8
1.2.4表面張力和毛細現(xiàn)象9
1.2.5流體的平衡流體靜力學基礎10
1.2.6理想流體運動的基本方程流體動力學基礎11
1.3傳熱學基礎13
1.3.1導熱13
1.3.2對流換熱的理論基礎及計算14
1.3.3輻射換熱的基礎理論16
1.4液化天然氣的一般特性20
1.4.1熱力特性20
1.4.2傳輸特性24
參考文獻31
第2章天然氣的液化32
2.1液化前原料氣處理32
2.1.1脫水33
2.1.2脫酸性氣體（CO2、H2S）46
2.1.3脫其他雜質(zhì)56
2.2天然氣液化流程58
2.2.1級聯(lián)式液化流程58
2.2.2混合制冷劑液化流程60
2.2.3帶膨脹機的液化流程63
2.3天然氣液化裝置65
2.3.1基本負荷型（基地型）液化裝置66
2.3.2典型中小型液化裝置83
參考文獻94
第3章液化天然氣接收站95
3.1概述95
3.1.1功能定位95
3.1.2裝置組成96
3.1.3接收站能力和規(guī)模96
3.2系統(tǒng)設置及關鍵設備選擇96
3.2.1LNG碼頭97
3.2.2卸船系統(tǒng)100
3.2.3貯存系統(tǒng)103
3.2.4蒸發(fā)氣處理系統(tǒng)105
3.2.5液化天然氣輸送系統(tǒng)109
3.2.6汽化外輸系統(tǒng)111
3.2.7計量系統(tǒng)113
3.2.8清管系統(tǒng)115
3.2.9裝車系統(tǒng)115
3.2.10裝船系統(tǒng)117
3.2.11輕烴回收系統(tǒng)117
3.2.12熱值調(diào)整117
3.2.13冷能利用118
3.2.14輔助設施118
3.2.15公用工程120
3.2.16控制系統(tǒng)124
3.2.17分析化驗126
3.3試運行、性能測試及考核127
3.3.1試運行127
3.3.2單機性能測試及考核131
3.3.3裝置性能測試及考核133
3.4消防、節(jié)能與環(huán)保136
3.4.1消防136
3.4.2節(jié)能138
3.4.3環(huán)保138
3.5世界各國液化天然氣接收站匯集140
參考文獻143
第4章浮式液化天然氣裝置145
4.1概述145
4.1.1浮式液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈145
4.1.2浮式液化天然氣的發(fā)展147
4.2浮式LNG液化特點150
4.2.1浮式LNG液化工藝150
4.2.2塔器153
4.3浮式液化天然氣再汽化裝置156
4.3.1再汽化工藝156
4.3.2再汽化設備163
4.4浮式LNG裝置配套系統(tǒng)168
4.4.1船體168
4.4.2LNG貯存184
4.4.3卸載系統(tǒng)185
4.4.4動力系統(tǒng)187
4.4.5儀表控制系統(tǒng)19２
4.4.6公用系統(tǒng)197
4.4.7救生與消防系統(tǒng)206
4.4.8系泊系統(tǒng)209
4.5全球浮式液化天然氣裝置匯總215
參考文獻218
第5章液化天然氣站場工程設計219
5.1站址選擇219
5.1.1站址選擇原則219
5.1.2站址條件及要求219
5.1.3站址選擇的工作階段及主要工作內(nèi)容220
5.2設計基礎221
5.2.1總體設計要求221
5.2.2設計依據(jù)221
5.2.3設計輸入條件221
5.3設計原則和要求225
5.3.1總圖布置226
5.3.2工藝系統(tǒng)229
5.3.3設備231
5.3.4管道232
5.3.5自動控制236
5.3.6節(jié)能、安全及環(huán)保237
5.4標準規(guī)范240
5.4.1概述240
5.4.2工程建設規(guī)范體系240
5.4.3法律法規(guī)241
5.4.4國內(nèi)標準242
5.4.5國外標準245
5.4.6標準體系改革進展246
5.5工程設計技術247
5.5.1穩(wěn)態(tài)模擬247
5.5.2動態(tài)模擬248
5.5.3瞬態(tài)模擬256
5.5.4模塊化設計263
5.5.5三維協(xié)同設計及數(shù)字化交付268
參考文獻278
第6章液化天然氣貯存和運輸280
6.1液化天然氣陸上貯存280
6.1.1LNG 儲罐結(jié)構(gòu)形式280
6.1.2LNG 儲罐的比較及選擇283
6.1.3LNG儲罐結(jié)構(gòu)與建造285
6.1.4LNG儲罐的特殊要求與施工287
6.1.5大型LNG常壓儲罐289
6.1.6真空粉末絕熱LNG儲罐290
6.1.7LNG薄膜罐301
6.2液化天然氣陸上運輸309
6.2.1液化天然氣汽車罐車309
6.2.2液化天然氣罐式集裝箱311
6.2.3運輸?shù)倪\行管理312
6.3LNG海上運輸313
6.3.1LNG船在產(chǎn)業(yè)鏈中的作用及世界 LNG船的現(xiàn)狀和發(fā)展313
6.3.2LNG船的技術特征和液貨艙技術316
6.3.3LNG船的裝卸系統(tǒng)324
6.3.4LNG船的安全管理330
6.3.5LNG船的典型船例342
6.3.6LNG船型船體結(jié)構(gòu)357
參考文獻361
第7章液化天然氣設備的主要工藝和材料362
7.1絕熱工藝362
7.1.1絕熱工藝理論362
7.1.2絕熱材料373
7.2焊接工藝386
7.2.1材料和技術指標386
7.2.2坡口形式和焊接工藝參數(shù)388
7.2.3焊接接頭和焊縫金屬力學性能391
7.2.4焊縫無損檢測391
7.2.5船載LNG儲罐的焊接391
7.3材料392
7.3.1金屬材料394
7.3.2非金屬材料415
參考文獻422
第8章液化天然氣冷能利用424
8.1液化天然氣冷能利用及其分析424
8.1.1LNG冷能利用概述424
8.1.2LNG冷能分析數(shù)學模型424
8.1.3LNG冷能特性分析425
8.2冷能回收用于BOG再冷凝426
8.3冷能發(fā)電428
8.3.1利用LNG冷能改善現(xiàn)有動力循環(huán)428
8.3.2利用LNG冷能的相對獨立的低溫動力循環(huán)429
8.3.3日本利用LNG冷能發(fā)電概況434
8.4冷能回收用于空氣分離435
8.4.1概述435
8.4.2技術方案435
8.4.3應用實例437
8.5LNG冷能用于低溫碳捕集444
8.5.1概述444
8.5.2利用LNG冷能回收燃氣電廠CO2444
8.5.3利用LNG冷能回收其他工廠CO2447
8.6冷能回收用于食品冷凍冷藏450
8.6.1概述450
8.6.2冷庫及冷藏451
8.6.3冷媒選擇453
8.6.4冷能用于冷庫方案舉例455
8.7LNG冷能用于相變儲能458
8.7.1概述458
8.7.2液固相變儲能459
8.7.3液化空氣儲能460
8.7.4其他儲能方式464
8.8冷能回收的其他應用465
8.8.1液態(tài)CO2和干冰生產(chǎn)465
8.8.2低溫粉碎465
8.8.3輕烴回收470
8.8.4制冰與空調(diào)473
8.8.5海水淡化476
8.8.6LNG冷能綜合利用48１
參考文獻483
第9章液化天然氣裝置的主要設備488
9.1壓縮機488
9.1.1概述488
9.1.2透平壓縮機488
9.1.3往復壓縮機510
9.1.4螺桿壓縮機520
9.1.5壓縮機結(jié)構(gòu)形式的選擇528
9.2驅(qū)動機531
9.2.1概述531
9.2.2燃氣輪機53２
9.2.3蒸汽輪機537
9.2.4電動機543
9.2.5驅(qū)動機形式選擇548
9.3膨脹機552
9.3.1透平膨脹機552
9.3.2螺桿膨脹機555
9.3.3液力透平556
9.4換熱器560
9.4.1概述560
9.4.2板翅式換熱器560
9.4.3繞管式換熱器568
9.4.4LNG汽化器571
9.4.5汽化器特點584
9.5LNG裝卸臂585
9.5.1概述585
9.5.2裝卸臂的類型和規(guī)格585
9.5.3裝卸臂的主要部件587
9.5.4裝卸臂的流動阻力589
9.6LNG裝置特殊泵590
9.6.1離心泵的基本參數(shù)590
9.6.2LNG泵593
9.6.3海水泵604
9.7低溫閥門608
9.7.1概述608
9.7.2結(jié)構(gòu)特點及要求608
9.7.3材料要求613
9.7.4閥門的應用案例617
參考文獻619
第10章液化天然氣相關的安全技術621
10.1液化天然氣特性621
10.1.1一般特性621
10.1.2低溫特性624
10.1.3燃燒和爆炸625
10.1.4翻滾和快速相變628
10.2泄漏防控技術628
10.2.1泄漏628
10.2.2擴散630
10.2.3LNG泄漏的預防與控制634
10.3風險評估技術636
10.3.1風險評估技術介紹636
10.3.2技術應用案例641
10.4與LNG相關的安全、健康設計原則648
10.4.1LNG低溫危害及應對措施648
10.4.2火災爆炸危害及應對措施648
10.5安全規(guī)范與相關標準649
10.5.1國際標準規(guī)范650
10.5.2國內(nèi)標準規(guī)范657
10.5.3國內(nèi)外LNG標準規(guī)范的異同664
參考文獻665
第11章液化天然氣應用裝置666
11.1汽車LNG燃料加注站666
11.1.1類型和特點666
11.1.2總體布局667
11.1.3加注工藝672
11.1.4主要設備673
11.1.5供配電、控制及儀表系統(tǒng)678
11.1.6LNG汽車技術682
11.1.7消防工程683
11.2船舶LNG燃料加注站686
11.2.1類型和特點686
11.2.2總體布局687
11.2.3加注工藝690
11.2.4主要設備695
11.2.5供配電、控制及儀表系統(tǒng)698
11.2.6LNG燃料船舶技術698
11.2.7消防工程702
11.3小型LNG汽化裝置705
11.3.1小型LNG汽化裝置的常見類型和特點705
11.3.2總體布局705
11.3.3工藝及管道系統(tǒng)708
11.3.4控制系統(tǒng)710
11.3.5主要設備選型711
11.3.6消防712
11.3.7公用工程713
11.3.8應用實例715
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