LNG系統(tǒng)BOG計(jì)算

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1、液化天然氣BOG的計(jì)算方法與處理工藝燃?xì)獍踩W(wǎng)2013-06-14閱讀：10585　　摘　要：介紹了液化天然氣BOG(BoilOffGas，蒸發(fā)氣)的產(chǎn)生原因，以及不同條件下BOG量的計(jì)算方法,以及直接壓縮和再冷凝兩種BOG處理工藝，利用伯努利方程定量地對(duì)兩種處理工藝的能耗進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)算。結(jié)果表明：在相同工況下，再冷凝工藝比直接壓縮工藝節(jié)能，且處理的BOG量越大、LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存壓力越低﹑外輸管網(wǎng)壓力越高，再冷凝工藝的節(jié)能效果越明顯。得出結(jié)論：再冷凝工藝適合于大型LNG接收站處理BOG，而直接壓縮工藝適合于小型LNG衛(wèi)星站處理BOG。

2、　　關(guān)鍵詞：液化天然氣;BOG;計(jì)算方法;處理工藝;直接壓縮;再冷凝?　　最近10年，我國(guó)沿海一帶已建和在建LNG接收站達(dá)22個(gè)。LNG接收站接收由LNG船舶從LNG產(chǎn)地運(yùn)輸而來的LNG并儲(chǔ)存于LNG大型儲(chǔ)罐中，再由LNG氣化器將LNG氣化為氣態(tài)天然氣進(jìn)入天然氣管網(wǎng)。LNG衛(wèi)星站作為小型接收站，具有投資成本低、規(guī)模小、適合LNG槽車運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，可使天然氣管網(wǎng)尚未覆蓋的地區(qū)提前用上天然氣，為培育天然氣市場(chǎng)創(chuàng)造了條件;在天然氣管網(wǎng)建設(shè)完善后，LNG衛(wèi)星站又可作為天然氣管網(wǎng)調(diào)峰和事故應(yīng)急的備用氣源[1]。在卸船或卸車時(shí)，LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐導(dǎo)致罐內(nèi)介質(zhì)體

3、積變化，同時(shí)由于環(huán)境溫度及LNG進(jìn)液泵運(yùn)行等外界能量的輸入，罐內(nèi)產(chǎn)生大量BOG(BoilOffGas，蒸發(fā)氣)氣體[2]。為了保證LNG儲(chǔ)罐壓力在安全范圍之內(nèi)，必須將過量的BOG氣體處理掉。如何處理BOG氣體，成為L(zhǎng)NG接收站或LNG衛(wèi)星站的關(guān)鍵工藝。　　1BOG的計(jì)算方法[2]　　大連LNG接收站擁有3臺(tái)LNG立式儲(chǔ)罐，容積16×104m3，最高工作壓力129kPa，以該站為例，進(jìn)行LNG接收站日產(chǎn)生BOG的質(zhì)量計(jì)算。山東淄博LNG衛(wèi)星站是我國(guó)最大的LNG衛(wèi)星站，設(shè)有10個(gè)100m3立式儲(chǔ)罐，最高工作壓力0.5MPa，以該站為例，進(jìn)行LNG

4、衛(wèi)星站日產(chǎn)生BOG的質(zhì)量計(jì)算?！　?.1外界環(huán)境熱量侵入產(chǎn)生的BOG質(zhì)量　　在實(shí)際工程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值法計(jì)算BOG的質(zhì)量：　　式中：G1為儲(chǔ)罐因外界環(huán)境熱量侵入產(chǎn)生的BOG質(zhì)量，kg/h;ζ為蒸發(fā)氣產(chǎn)生系數(shù)(，0.05%～0.08%)/d;ρLNG為儲(chǔ)罐內(nèi)LNG的密度，kg/m3;Vε為儲(chǔ)罐實(shí)際儲(chǔ)存LNG的體積，m3?！　〖俣é?0.08%，ρLNG=445kg/m3，充裝率(儲(chǔ)罐內(nèi)LNG與儲(chǔ)罐總?cè)莘e之比)為90%。對(duì)于LNG接收站，Vε=14.4×104m3，則G1=2136kg/h，3個(gè)儲(chǔ)罐因環(huán)境熱量侵入而產(chǎn)生的BOG質(zhì)量為153.8t/d

5、。對(duì)于LNG衛(wèi)星站，Vε=90m3，則G1=1.335kg/h，10個(gè)儲(chǔ)罐因環(huán)境熱量侵入而產(chǎn)生的BOG質(zhì)量為320kg/d。　　1.2LNG進(jìn)液泵運(yùn)行產(chǎn)生的BOG質(zhì)量　　LNG進(jìn)液泵運(yùn)行產(chǎn)生的BOG質(zhì)量為：?　　式中：G2為L(zhǎng)NG進(jìn)液泵運(yùn)行時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而產(chǎn)生的BOG質(zhì)量，kg/h;P為L(zhǎng)NG進(jìn)液泵的功率，kW;△h0為L(zhǎng)NG的汽化潛熱，kJ/kg?！　NG汽化潛熱近似取440kJ/kg。對(duì)于LNG接收站，大連LNG接收站所使用的LNG進(jìn)液泵功率為82.5kW，則G2=2025kg/h，若每10d進(jìn)液一次，則大連LNG接收站因LNG進(jìn)液

6、泵運(yùn)行而產(chǎn)生的BOG質(zhì)量為4.86t/d。對(duì)于LNG衛(wèi)星站，山東淄博LNG衛(wèi)星站所使用的LNG進(jìn)液泵功率為2.5kW，則G2=20.45kg/h。若該站一天進(jìn)液一次，一次進(jìn)料所需時(shí)間為2.6～3.3h，則因LNG進(jìn)液泵運(yùn)行而產(chǎn)生的BOG質(zhì)量為530～670kg/d?！　?.3容積置換產(chǎn)生的BOG質(zhì)量　　從罐頂送入LNG時(shí)，由于容積置換產(chǎn)生的BOG質(zhì)量為：?　　式中：G3為容積置換時(shí)產(chǎn)生的BOG質(zhì)量，kg/h;ω1、ω2分別為L(zhǎng)NG儲(chǔ)罐的進(jìn)出料速度，kg/h;ρLNG為進(jìn)料前BOG氣體的密度，其值取3.5kg/m3?！　?duì)于LNG接收站，LNG

7、船的正常卸料能力為ω1=6230kg/h，LNG正常出料流量為ω2=200.25kg/h，則LNG接收站因容積置換而產(chǎn)生的BOG質(zhì)量為113.8t/d。對(duì)于LNG衛(wèi)星站，LNG儲(chǔ)罐的進(jìn)、出料速度通常為12～15t/h、3～4t/h，則LNG進(jìn)料時(shí)因容積置換產(chǎn)生的最大BOG質(zhì)量為(15-3)×1000×3.5/445=94kg/h，而因LNG進(jìn)料而產(chǎn)生的最大BOG質(zhì)量為2440kg/d?！　「鶕?jù)式(1)～式(3)的計(jì)算結(jié)果，在正常情況下(不考慮事故的發(fā)生)，LNG接收站產(chǎn)生的BOG量為1282.3t/d。LNG衛(wèi)星站產(chǎn)生的BOG量最大可達(dá)3.4

8、3t/d。2BOG氣體處理工藝　　處理BOG氣體的傳統(tǒng)方法有4種：①將儲(chǔ)罐內(nèi)的BOG返回至LNG船舶或LNG槽車，填補(bǔ)卸料時(shí)產(chǎn)生的真空[3];②通過壓縮機(jī)將BOG壓