低温储运技术与产品的国内外现状调研及趋势分析Word下载.docx

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产品的核心竞争力

如何提高产品的竞争优势

低温产品的市场容量与前景

低温技术

3.1包括哪几种技术、各自的作用

3.2各种技术的原理

3.3各种技术的比较

3.4如何提高产品的技术优势

3.5低温绝热的类型、结构及实际应用

建议

4.1市场前景

4.2中集进入的时机

4.3建议中集发展的产品

4.4建议中集采用的技术

4.5怎样保持竞争优势

1.低温储运行业

低温绝热储运容器是以保存低温液化气体的方式来储、运介质的, 这种方式与用高压液化气体和高压压缩气体的方式比较,具有储运压力低、安全性高、储运量大的特点。

低温储运设备行业是指生产低温液体（液化天然气、液氮、液氧、液氩、液氢、液氦等温度低于-160℃的液体）运输与储存设备的行业，该行业主要为工业气体及液化天然气行业服务，目前非常看好液化天然气的储运设备的开发。

使用领域

早在30年前，发达国家已采用集中供气来满足工业气体的要求，健全了集中供气的产业链，集中供气产业链中需要大量的低温液体的储存及转运设备，使低温储运设备的行业得到快速发展，他们发展之路是依托制造设备、工艺、技术不断更新来降低成本。

工业气体集中供气的产业链见图1.1，液化天然气的工业链见图1.2。

图1.1工业气体供气产业链

图1.2液化天然气工业链

工业气体供气和液化天然气供气是低温液体容器的两大领域，但是它有许多具体的应用场合，目前低温容器比较主要的应用有如下几个方面：

航天、航空方面的应用

火箭发动机推进剂：

液氢贮箱

发射场的燃料和液氮加注系统大型液氢、液氧和液氮贮槽、铁路槽车、公路槽车的地面支持系统。

空间环境模拟设备：

配有各种大型低温贮槽。

机舱供氧、氮：

在飞机场配有提供液氧、液氮的拖车和贮槽。

液氮级低温风洞：

配有大型液氮贮槽。

飞机场消雾：

用液氮槽车进行消雾作业。

机械、石化工业方面的应用

深冷处理、装配：

深冷装配一般是在深冷处理液氮罐或大口径液氮容器中进行。

气割和焊接：

用液氧、液氩汽化容器来代替高压钢瓶盛装氧和氩气。

石化企业的空分设备：

生产氮和氧气体的空气分离设备已成为化肥厂、化纤厂、乙烯厂等现代化工业企业的主要设备之一。

使我国气体和液化气体的生产能力成倍增加，促使与空分设备配套的低温容器需求也迅速增长。

液体CO2生产，生产的液体CO2需在专用贮槽内存放。

由于真空粉末低温贮槽的绝热性能优于堆积绝热贮槽，因此越来越多的用液体CO2 贮槽，成为液

体CO2生产的主要配套设备之一。

液化天燃气的贮存和运输：

天燃气是一种既经济而公害少的理想清洁能源，随着能源结构的调整，液化天燃气的贮存和运输是一个广阔的市场。

地质矿产与冶金工业中的应用

矿山开采、矿井灭火：

采用液氮槽车喷淋液氮的方法降温、灭火，比通常水冷方法更有效。

冶炼用气：

配置大型液氮、液氧、液氩贮槽, 供应大量的氮、氧、氩气体用于富氧送风、喷嘴送料、脱硫去气，以及用作保护性气体和冷却剂。

交通运输部门的应用

超导磁悬浮列车：

超导磁悬浮列车的超导磁体与氦制冷机和液氦容器相连。

液氮、氢燃料汽车：

每辆车装有1个铝制的有真空夹套的120～300L容量的低温容器。

液氮冷藏集装箱：

冷藏集装箱一般配有175~450L的液氮容器。

液化天燃气汽车：

优点是价格便宜、污染少、燃烧好、发动机寿命长、抗爆炸性和安全性好。

每辆车都配有小型的液化天燃气容器。

生物、医疗方面的应用

家畜冷冻精液配种和胚胎低温保存。

据统计,我国畜牧业每年大约需要

6～8千台液氮生物容器。

同时冻精站都购置了大型液氮贮槽, 由液氮槽车供应液氮。

人体器官（肾、胰腺、心脏、小肠等）的液氮低温保存、人类精子和胚胎可

以在液氮中长期保存。

这些“精子库、卵子库”实际上就是大大小小的低温液氮容器。

医院集中供氧：

在集中供氧的气源中，用液氧汽化方式进行。

一辆3. 5

m3液氧槽车可充灌530多个氧气瓶，提高运输效率14倍以上。

发展历史

19世纪下半叶，欧洲的农业、畜牧业的发展，出现了使用低温来保存食物、种子等的要求；

医药业的发展，对于保存疫苗以及对氧气的要求等不断涌现；

随着氧、氮、空气液化的相继实现，空分技术的进一步发展，低温液体容器开始问世，1898年出现了双层壁高真空绝热的杜瓦容器。

可以说低温容器的性能是伴随着低温绝热技术的发展而提高的。

诞生于1909年的真空—粉末绝热技术使得低温容器的性能有了极大的提高。

到上世纪30年代末，真空—粉末绝热已广泛应用于以空气分离和液化为代表的整个低温领域。

在上世纪50年代初，高真空多层绝热出现了，它是低温绝热历史上的一个重要发展，特别是在50年代末期，由于空间技术的发展，液氢、液氦的用量猛增，大大推动了多层绝热的研究与应用。

由于我国在多层绝热的材料的开发及工艺研究上没有很好进行，在高真空多层绝热技术上远远落后于国外。

上下游

液化工业气体的上游是空分装置，我国工业发展的地区都有，下游是工业气体的用户，特别上世纪80年代开始国外的气体供应商看好我国的市场，纷纷

投资我国，建立了很多的空气分离厂，获取暴利。

我国液化天然气的上游是天然气井通过液化装置液化及国外用船运的LNG，下游是各燃气的用户。

低温液体容器的问世是空分技术发展的结果，从某种程度上来说它是连接空气分离公司和液态气体用户的桥梁。

特别是天然气市场的崛起，气态输送和液态输送到底哪一种方式经济？

有人算过一笔账：

CNG采用高压气瓶组通过公路来运输。

气瓶组由8只气瓶组成，每只气瓶几何容积为2.25m3，气瓶组的几何容积为18m3，槽车在20MPa压力下的运气量为4550m3／辆，设备投资115万／辆。

LNG采用低温槽车通过公路来运输。

低温储罐由内、外壳组成，采用真空纤维绝热技术，几何容积为30m3，当容积充装率为90％时的运气量为16740m3／辆，设备投资103万／辆。

显然，液态输送的方式比较经济。

因此常常将气态的天然气冷却到液态（-l62℃），进行输送。

由于净化、液化工艺复杂，设备投资较大，运行费用较高。

LNG液化站一般建在气井处，气源充足、气价低、LNG产量大，便于回收投资。

LNG供气方案的这个特性，使得LNG液化站一般距离用气城市较远。

因此使得低温液体容器和储运设备成为必不可少的工具。

尽管上面的分析是以天然气为例，对于工业气体同样存在这种情况。

而且工业气体在分离后的状态接近饱和区，将它液化耗能不大；

同时液态储存时容积小，液态输送相对方便，因而低温液体容器应运而生。

与国民经济紧密相关

随着国民经济的快速发展和低温技术的普及,液氮、液氧、液氩、液氢、液氦、液化天然气、液态CO2等低温液体的应用日趋广泛,各行各业对贮存和输送低温液体的低温容器的需求不断增长。

尤其是近几年,随着改革开放的深入,国外主要跨国气体公司竞相在我国建立合资企业,带来了先进的空分设备、技术和管理,使我国低温液体的产量大幅度提高,供应的地区和范围不断扩大,价格大幅度降低（如液氮和液氧价格下降了一半左右）,促进了低温液体的应用,带动了我国低温容器的发展,使低温容器成为一个新兴的行业。

我国天然气产业快速发展，产量逐渐增加，市场已经孕育，正在改善我国能源的应用结构。

液化天然气的开发利用，是一项技术要求高、上下游互相联系的系统工程。

其中天然气再净化、液化和储备厂；

液化天然气的运输；

液化天然气接收站；

最后把液化天然气送至用户。

每一个环节都要需要大量的低温容器。

可以说，低温液体和低温容器在国民经济各部门有着广阔的应用前景。

非标准化生产、个性化需求

由于该行业内国家没有实施强制的管理，起步时的高利润，造成大量压力容器制造进入该行业，没有在技术上竞争，而产品价格及非法的销售手段上竞争。

工业气体及天然气供应行业中的暴利，出现了大量的供应商，供应商盲目追求低成本，是技术含量低的制造厂找到了用户。

所以目前低温储运设备的生

产，特别是用于液化天然气的槽车和集装箱，基本上处于量少和无序的状态，呈现非标准化生产、个性化需求的特点。

随着液化天然气市场的不断拓展，液化天然气的槽车和集装箱的需求必将迅速上升；

随着生产流水线的投入，液化天然气的槽车和集装箱的生产一定会出现标准化生产的良性循环。

技术与工艺是竞争的关键

低温储运设备的制作过程见图1.3。

图1.3低温储运设备的制作过程

从上图可以看出，规范的制作过程复杂，工艺及技术要求高，而现有的制造厂大多没有完善的制作工艺，使现有的低温储运设备的质量得不到保证。

由于低温压力容器制造是集压力容器、低温技术于一体的综合技术，技术含量较高。

目前国内制造单位的设计开发能力水平相对较低，对新结构的开发试制、生产装备的研制和制造工艺的改进缺乏资金、人才投入，大部分厂家以非标单台制造为主，因此，生产周期长、生产效率低、生产成本高、质量稳定性较差。

因此，制造低温压力容器的关键，在于技术与工艺。

管理的目的

低温储运设备属于压力容器。

随着液化天然气储运设备的发展，由于液化天然气是易燃、易爆危险品，因此该行业应该高度重视，否则会给国家财产和人民生命带来极大危害。

为了保障人民生命和财产的安全，确保危险品安全运输，对于低温储运设备，特别是液化天然气储运设备的生产必须严格管理。

管理的机构和各自的职能

1999年由原国家质量技术监督局、铁道部和交通部共同组建了全国锅炉压力容器标准化技术委员会移动式压力容器分技术委员会（以下简称移动分会），直属于国家质量技术监督检验检疫总局（以下简称质检总局）、国家标准化管理委员会和全国锅炉压力容器标准化技术委员会的领导。

该移动分会主要从事移动式压力容器等国家标准、行业标准、规范及规程的制修订和宣贯解释等工作，以及有关资料出版发行与本专业相关的技术咨询、技术服务和技术培训工作；

全权负责我国移动式压力容器标准化体系建设，并且受国家质检总局委托负责移动式压力容器技术评审工作。

全国锅炉压力容器标准化技术委员会职能是，从事压力容器等国家标准、行业标准、规范及规程的制修订和宣贯解释等工作，以及有关资料出版发行与压力容器相关的技术咨询、技术服务和技术培训工作；

全权负责我国压力容器标准化体系建设，并且受国家质检总局委托负责压力容器技术评审工作。

国家质量技术监督检验检疫总局