液化天然气（英文名：Liquefied Natural Gas，缩写：LNG）即液态形式的天然气，是地球上最干净的化石能源。天然气经压缩、冷却至-161.5℃后变成液体状态的液化天然气。液化天然气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，其主要成分为甲烷，无色、无味、无毒且无腐蚀性。液化天然气可用于发电，可用作居民生活燃料、汽车燃料和化工原料。

液化天然气易燃易爆，人体直接接触可致低温灼烧、冻伤、体温降低，吸入气化后的液化天然气会损伤肺部并逐渐窒息。液化天然气通常储存在专用的储罐中，运输方式主要有远洋运输和公路运输两种。

1910年，美国开始了进行工业规模的天然气液化，当时主要为了从天然气中分离出乙烷和丙。1917年凯波特（Cabot）获得了第一个有关天然气液化、贮存和运输的美国专利，同年建成第一个利用天然气液化提氦的工厂。1940 年，美国多米尼恩能源公司（Dominion Energy, Inc.）在俄亥俄州（State of Ohio）的克利夫兰（Cleveland）建造了一座商业化的液化天然气工厂，1944 年，该工厂发生事故，储罐破裂，由此产生的火灾和爆炸造成131人死亡，并直接摧毁了俄亥俄州克利夫兰东侧一平方英里内的所有建筑。克利夫兰液化天然气工厂的爆炸事故使液化天然气设施的发展进程推迟了数年，后低温合金和绝缘材料的发展为美国液化天然气行业重启奠定了基础。

1954年，挪威欧文·劳伦兹（Oivind Lorentzen）博士完成了 17000 吨的运输船设计。在1954年和1955年间，英国登尼斯通·波尼（Dennestone Pawney）完成了14000吨液化天然气运输船的设计。1954年，法国油气公司开始进行通过船舶运输来进口气体的可行性研究后，在1956年取得向法国政府提出研究报告并得到政府认可。1957年，英国气体公司引进液化天然气补充城市煤气供应不足，并在英国的坎威尔岛上建起世界上第一个液化天然气接收基地。1959年，液化天然气试验性罐装船“甲烷先锋（甲烷 Pioneer）号”从美国莱克查尔斯跨洋运送2000t液化天然气到英国泰晤士河河口的肯维（Canvey）岛，实际证明了通过船舶跨洋运输液化天然气的技术可行性。到20世纪70年代，液化天然气的海上运输进入大规模发展阶段。各国建造的LNG船也越来越大。从1964年开始，法国和英国分别每年从阿尔及利亚进口4.2亿和10亿m3液化天然气，法国陆续建立了三个液化天然气接收站。从1988年起，比利时、西班牙、中国、日本等国家陆续开始引进液化天然气，到1990，亚洲液化天然气进口总量达到世界贸易量的73%，欧洲为22%，北美为5%，而液化天然气生产量的52%来自亚太地区，23%来自非洲，22%来自中东，3%来自美国。

2024年12月31日，情报提供商Kpler的数据显示，2024年全球LNG出口量预计增长0.4%，达到约4.14亿吨，出口增速降至2015年以来的最低水平。美国LNG项目的延误以及对俄罗斯LNG的制裁限制了市场中的新增供应。Kpler数据还显示，美国2024年再次成为全球最大的LNG出口国，出口量创下8700万吨的纪录，与前一年大致持平。

液化天然气主要成分为甲烷，其次为少量的乙烷、丙烷、正丁烷以及氮、氢、硫化氢等杂质，不同地区生产的液化天然气成分含量不同。按照欧洲标准EN1160的规定，液化天然气的甲烷含量应高于75%，氮含量应低于5%。商业液化天然气组成见表：

液化天然气是一种无色、透明、大气压下温度为-162℃的液状混合物。液化天然气清洁，不含硫和氮，无烟、无灰、无焦油，无臭，无毒，热值高，易燃易爆。比空气轻，比重为0.42~0.45，燃点为650℃，热值一般为21540MJ/m3，在-162℃时的汽化潜热约为510kJ/kg。气化后密度（常压)为0.688kg/m3，气液体积比为625，热值（气态)为38518.6kJ/m3，爆炸极限为4.7%～15%（体积分数）。

液化天然气主要成分是由甲烷，因此它的物理性质类似甲烷，但随天然气成分不同而有所变化。对于甲烷含量较高的天然气，可近似当作甲烷来考虑。液态甲烷正常沸点为111.7K，密度为426kg/m3。

液化天然气贮存在绝热储罐中，任何热量渗漏到罐中，都会导致一定量的液体气化为气体，这种气体叫做蒸发气。蒸发气中氮气的含量可达到液化天然气中氮气含量的20倍。

液化天然气倾倒至地面上时，最初会猛烈沸腾蒸发，然后蒸发率将迅速衰减至一个固定值。蒸发气体沿地面形成一个层流，从环境中吸收热量逐渐上升和扩散，使得周围环境的空气冷却至露点温度以下，形成一个可见的云团。

液化天然气具有天然气的易燃易爆特性，在-162℃的低温条件下，其燃烧范围为6%~13%（体积百分比）；液化天然气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℃。在空气中甲烷量最小点火能量为0.47mJ。

液化天然气可作为城市居民生活用气使用，但城市居民生活用气一般首选管道天然气，其次才是液化天然气。在城市对天然气的需用量大于长输气管道的输气量时，则须使储存的液化气体重新气化供应城市。

冷能发电装置(Cryogenic 功率 Generation Plant，CPP)可利用液化天然气和海水之间的温差的发电。发电的介质是丙烷，中间介质丙烷在与海水换热的蒸发器中吸收了热量，所产生的蒸汽具有较高的值，将蒸发器产生的蒸汽输入汽轮机中进行发电，发电后排出的蒸汽温度和压力都有所下降，然后再进入冷凝器中凝结，将热量传给液化天然气。冷能发电可以回收利用液化天然气储存的冷能，但是这种发电方式发电能力有限

燃烧发电将液化天然气泵入气化器，用海水加热，使其重新气化，然后供给火电厂锅炉燃烧发电。使用液化天然气的火电厂有以下优势：燃料接受系统简单，系统的主体由输气管道和减压站组成；燃料里没有杂质和未燃物，不需要装设吹灰装置、除尘器以及灰处理系统；燃料中完全不含硫分，不必担心排烟造成的低温腐蚀。但是由于燃料的主要成分为甲烷，因而排烟中水分较多，水分引起的损失会使锅炉效率降低。

液化天然气可用作汽车燃料，与汽油相比，它具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、降低运输成本、安全性高等优点；与压缩天然气相比，它也具有储存效率高、单次加气行驶路程远，车装钢瓶压力小、质量轻等优点。但是使用液化天然气的汽车必须具有足够的强度及保温性能的气瓶和可靠的蒸发气化系统。

液化天然气无需涡轮增压器，在要求更高的大马力发动机中具有独特的优势，使用简单的热交换器就可以在极高压下将少量液化天然气转化为气态形式，无需配置的复杂的机械装置，整体效率更高。

国际海事组织（imo）通过的《国际防止船舶污染公约》（MARPOL）规定，从2020年起，船舶不得使用硫含量大于0.5%的燃料（船用燃料、柴油等）。国际水域和采取相同规定的国家沿海地区。由于低硫液体燃料比液化天然气更昂贵，因此海洋运输领域需要大规模地用无硫液化天然气替代高硫船用燃料。欧洲市场上，运输船舶有不少采用了液化天然气动力装置，中国的船舶设计与建造单位也采用了液化天然气动力装置。

佛罗里达（Florida）东海岸铁路拥有 24 台采用液化天然气燃料的GE ES44C4机车。

液化天然气中的甲烷还可用来制造肥料、甲醇溶剂及·合成醋酸等化工产品，而乙烷和丙烷可以通过裂解来生产乙烯及丙烯等塑料原料。

天然气是优质燃料，但天然气资源的分布在地理上并不均衡，生产地和消费地相距较远，常液化处理后运输，截止到2020年，世界各地区已探明天然气储量见表：

将天然气液化，然后用LNG船跨海运送到世界各地，这种运输方式已经遍及全世界。

天然气资源在某些情况下(例如需要远距离越过海洋时)，天然气经液化后运输有时比管道输送更经济。液化天然气储存效率高、占地少、使用方便；清洁，有利于环境保护，减少城市污染排放。

天然气在液化之前应进行净化加工，脱除天然气中的水分、酸性物质硫化氢、二氧化碳、重烃和汞等杂质，以免这些杂质腐蚀设备或在低温下冻结而堵塞设备和管道。天然气液化过程按制冷方式分为级联式液化流程、混合制冷剂液化流程和带膨胀机的液化流程三种。

级联式液化流程也被称为阶式液化流程、复叠式液化流程或串联蒸发冷凝液化流程，其具体原理是第一级为丙烷制冷循环，丙烷通过蒸发把冷能传递给天然气、乙烯和甲烷；第二级为乙烯制冷循环，乙烯再传递冷能给天然气和甲烷；第三级为甲烷制冷循环，为天然气提供冷能。级联式液化流程的优点是能耗低；制冷剂为纯物质，无配比问题；技术成熟，操作稳定。缺点是机组多，流程复杂，初投资大；附属设备多，要有专门生产和储存多种制冷剂的设备；管道和控制系统复杂，维护不便。

混合制冷剂一般是碳氢化合物和氨等五种以上组分的混合物，其组成根据原料气的组成和压力而定。混合制冷剂液化流程利用多组分混合物中重组分先冷凝轻组分后冷凝的特性，将它们依次冷凝、节流。蒸发得到不同温度级的冷量，使天然气中对应的组分冷凝并最终全部液化。与级联式液化流程相比，混合制冷剂液化循环具有流程简单、机组少、初投资少、对制冷剂纯度要求不高等优点。其缺点是能耗比级联式液化流程高20%左右；对混合制冷剂组分的配比要求严格，流程计算困难，必须提供各组分可靠的相平衡数据和物性参数。

带膨胀机的液化流程利用高压制冷剂，通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷实现天然气液化，流程的关键设备是透平机。这类流程的优点是：流程简单，调节灵活，工作可靠，易启动，易操作，维护方便；用天然气本身作为工质时，省去了专门生产、运输、储存冷冻剂的费用。缺点是：进入装置的气体需全部深度干燥；回流压力低，换热面积大，设备金属投入量大；受低压用户多少的限制；液化率低，如再循环，则在增加循环压缩机后，功耗大大增加。

液化天然气要求采用低温、常压的方式储存在低温储罐中。低温储罐由内罐和外罐构成，中间填充隔热材料。按照储罐材质可分为金属罐和预应力混凝土储罐。储存温度在-161℃以下，压力一般不超过0.03MPa，当液化天然气将运抵接收站时，接收站会将储罐系统提前冷却，当达到指定冷却温度后再进行灌注，冷却方法有两种，一是先利用液氮将卸料管线冷却至-120 ℃~-110 ℃，液化天然气后运抵利用小流量液化天然气对卸料管线进行冷却及灌注，待卸载系统注满后，通过冷却线及罐内冷却喷射环用液化天然气对储罐进行冷却；二是先利用液化天然气产生的蒸发气对卸料管线、储罐进行置换及初步冷却，当置换排放气中天然气含量至少达到30%、进罐竖管的温度达到-120 ℃时，置换结束；然后利用小流量液化天然气对卸料管线及储罐进行先后顺序的冷却和灌注。

液化天然气主要有远洋运输和公路运输两种，其他运输方式由于安全、技术和经济等条件难以满足，进入到现实生活中还需要比较漫长的过程。

液化天然气的海上运输是将基本负荷液化厂生产的液化天然气装入专用LNG船的密闭容器中，通过长途远洋运输，到达配有专用码头的海边LNG接收站。其优点是运输能力大、运量大、运输途中耗能低，但是需要建造专用LNG远洋船舶和专用接收码头。国际上的液化天然气贸易，主要通过远洋运输来完成。

公路运输将液化天然气装罐用储罐运输，储罐运抵接受车站后将使用储罐集装汽车运输至各加气站。因此，该运输属于多式联运，属于铁路运输为卡车运输的组合式。公路运输的优点是平均运送时间与灵活性较好，损耗少，但是运能低、成本高，不适合作大批量长距离的运输。通常作为一种辅助运输方式使用。

从1970年开始，全球液化天然气贸易量迅速增长，1970年全球液化天然气贸易量为30×108m3，1980 年达到 300×108m3，1985年达到500×108m3，1990 年达到 700×108m3，1998年达到1130×108m3，到2005年，全球液化天然气贸易量已达1888×108m3。由于运输费用的限制，液化天然气交易集中在大西洋市场(非洲到欧洲，美国)和太平洋市场(美国、中东、亚洲到日本、韩国和台湾)。截至2017年底，液化天然气出口国19个，进口国40个，三大液化天然气出口国是卡塔尔（10.6×104m3）、澳大利亚（7.57×104m3）和马来西亚（3.67×104m3）。2017年三大液化天然气进口国是日本（11.4×104m3）、中国（5.3×104m3）和韩国（5.1×104m3）。

1.燃烧爆炸风险：液化天然气存在一定燃爆的风险。液化天然气易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，在室温下的爆炸极限为5~14%，在-162℃附近的爆炸极限为6~13%.。

2.溢出或泄漏风险：设备的损坏或操作失误等原因会导致溢出或泄漏，危害现场的人员的安全。危害包括低温灼烧、冻伤、体温降低、肺部伤害、窒息等。当蒸气云团被点燃发生火灾时，热辐射也将对人体造成伤害。

由于液化天然气的加工过程经过了净化处理，所以其无毒且无腐蚀性，泄漏后不会对人体造成毒性伤害，但吸入过多会导致肌体缺氧窒息死亡。

液化天然气无色、无味，不能加臭味剂，必须用专用检漏仪检漏。

液化天然气起火时可用化学干粉和喷雾水灭火，但是在关闭气源之前，火势无法有效控制，应该优先防止周围暴露于火的物品燃烧，再用厚的泡沫层盖住泄漏燃料的表面加以控制和扑灭。若在切断气源之前扑灭了火，必须特别小心，防止正在泄漏的气体重新被点燃。

将吸入天然气的患者送离污染区，安置休息并保持温暖。液化天然气的液体与皮肤接触须的患者用水冲洗，如产生冻疮，须就医诊治。

1979年10月6日，美国哥伦比亚液化天然气公司（Columbia LNG Corporation）液化天然气接收站发生爆炸，爆炸直接摧毁了变电站大楼，造成一人死亡，一人重伤。

2004年1月19日，阿尔及利亚斯基克达（Skikda, Algeria）国家石油公司液化天然气液化设施发生大规模碳氢化合物气体爆炸，造成27人死亡，56人受伤。

2013年11月11日，中国乌鲁木齐工厂使用的液化天然气引发爆炸事故，造成6人死亡、6人受伤。

2017年12月12日，奥地利（Austria）东部、靠近斯洛伐克（Slovakia）边境的鲍姆加藤（Baumgarten）天然气中心起火并发生爆炸，造成1人死亡、21人受伤。

2018年11月7日，中国河北金万泰化肥有限公司在切换加热炉天然气燃料过程中发生爆炸事故，造成6人死亡、7人受伤。

2024年4月19日，据生意社数据，本周中国液化天然气价格持续上涨，截至18日均价已达4050元/吨，较4月11日上涨3.42%。分析师指出，进口气价格上涨和供需端支撑是主要原因，技术面也呈上涨趋势。因此，预计短期内国内液化天然气价格将继续上涨。

2024年8月29日，国际NGO组织“全球见证”（Global Witness）一份报告显示，据Kpler的运输数据估计，2024年前7个月，欧盟各国共斥资近53亿欧元购入俄罗斯液化天然气，其中西班牙和比利时是俄罗斯液化天然气全球第二和第三大进口国。2024年1月至7月，欧盟各国共进口了2200万立方米液化天然气，而2021年同期为1500万立方米，大幅增长了40%。按现货市场价格计算，1月至7月进口液化天然气的成本达 52.9 亿欧元。

欧盟进口的俄罗斯液化天然气比2023年创下历史新高时增加了约1.7%。2024年1月至7月欧盟液化天然气进口总量1.335亿立方米（相当于820亿立方米天然气）中，俄罗斯液化天然气占2160万立方米，即16%，使其成为欧盟第二大液化天然气进口国。

当地时间2024年12月31日，乌克兰最大私营电力企业DTEK证实，乌克兰已收到从美国发出的第一批液化天然气，约有1亿立方米。