lng接收站bog氣體處理工藝

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1、2006,16(1)劉　浩等　LNG接收站BOG氣體處理工藝13LNG接收站BOG氣體處理工藝劉　浩X　金國強(qiáng)　中國石化集團(tuán)上海工程有限公司　上?！?00120摘要　介紹LNG接收站BOG氣體兩種不同處理方式,即再冷凝工藝和直接壓縮工藝。運(yùn)用廣義泊努利方程定性分析和定量計(jì)算,指出再冷凝工藝更為節(jié)能。通過流程模擬,提出兩種處理方式的適用范圍。關(guān)鍵詞　LNG　接收站　BOG氣體　　世界液化天然氣(LNG)貿(mào)易隨工業(yè)的發(fā)上述第一種方式簡(jiǎn)便、高效,但只在LNG展而穩(wěn)定增長,年增長率達(dá)5%以上,2002年達(dá)船卸料時(shí)才能平衡掉一部分BOG氣體,無

2、LNG88[6]112×10t/a,2005/6年可望達(dá)116×10t/a。船卸料時(shí)則無法使用。第四種方式是一種緊急安目前國內(nèi)由于能源和環(huán)保的要求,對(duì)天然氣的需全措施,經(jīng)濟(jì)和環(huán)保上顯然不合理。第二種再冷求越來越高。管道輸送天然氣在一定程度上緩解凝工藝和第三種直接壓縮工藝都是將BOG氣體了這一矛盾,但與未來幾年需求相比還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不送入壓縮機(jī)加壓,最終送入外輸高壓管道利用,夠,而通過在沿海城市建設(shè)LNG接收站從國外只是中間過程有所不同。進(jìn)口LNG是解決這一矛盾的新途徑。通常LNG1　處理工藝接收站包括以下幾個(gè)部分:LNG卸料系統(tǒng)(包括碼頭與泊

3、位)、LNG儲(chǔ)罐、LNG蒸發(fā)器、111　再冷凝工藝LNG泵、BOG(BoilOffGas閃蒸氣)氣體處理所謂再冷凝工藝是指LNG儲(chǔ)罐的BOG氣體[1～3]系統(tǒng)和其它公用工程系統(tǒng)。本文主要介紹和通過壓縮機(jī)加壓,儲(chǔ)罐內(nèi)的液下泵送出相同壓力討論BOG氣體處理系統(tǒng)。的LNG,兩者按照一定比例在再冷凝器中直接由于低溫LNG儲(chǔ)罐(約-160℃)受外界環(huán)換熱。加壓后過冷的LNG利用“顯冷”將大部境熱量的侵入,LNG罐內(nèi)液下泵運(yùn)行時(shí)部分機(jī)分BOG氣體冷凝,再經(jīng)第二級(jí)泵加壓,經(jīng)氣化械能轉(zhuǎn)化為熱能,都會(huì)使罐內(nèi)LNG氣化產(chǎn)生閃器氣化后送高壓輸氣管道,流程見

4、圖1。蒸氣,也就是BOG氣體。為了維持LNG儲(chǔ)罐恒定的壓力(10～17)kPa(G),必須不斷排出BOG氣體。此外,外部LNG從罐頂送入(比如LNG船卸料時(shí))產(chǎn)生的容積置換,也要求排出BOG氣體,以維持罐壓。如何處理BOG氣體成為LNG接收站工藝的重要組成部分。從能量利用合理性角度定性分析,BOG氣體處理的優(yōu)先[6]順序如下:(1)將儲(chǔ)罐BOG氣體返回LNG船,填補(bǔ)艙圖1　再冷凝工藝流程示意圖罐卸料產(chǎn)生的真空。(2)與輸出的LNG直接換熱,將BOG再冷112　直接壓縮工藝凝成LNG送出。直接壓縮工藝指LNG儲(chǔ)罐的BOG氣體通過(3)直

5、接壓縮到外送輸氣管道壓力送出。壓縮機(jī)直接加壓到燃?xì)夤芫W(wǎng)所需壓力后,進(jìn)入外(4)送火炬或者排入大氣。輸管網(wǎng)。儲(chǔ)罐的液下泵將LNG送氣化器后入輸X劉　浩:工程師。1998年畢業(yè)于華東理工大學(xué)反應(yīng)工程專業(yè)獲碩士學(xué)位。從事工藝管道工程設(shè)計(jì)工作。聯(lián)系電話:(021)58366600-2139,E-mail:Liuhao@ssec1com1cn。14CHEMICALENGINEERINGDESIGN化工設(shè)計(jì)2006,16(1)氣管道外送,不需要再冷凝器和LNG第二級(jí)泵,失:①位能和流動(dòng)阻力損失相比靜壓能和動(dòng)能要流程見圖2。小得多,可忽略不計(jì);②氣

6、體的經(jīng)濟(jì)流速遠(yuǎn)比液體的經(jīng)濟(jì)流速要高,氣體動(dòng)能值比液體大,即單位重量氣體需要從壓縮機(jī)獲得更多動(dòng)能;③當(dāng)進(jìn)出口壓力相同時(shí),由于同種物質(zhì)氣體密度遠(yuǎn)小于液體的密度,氣體靜壓能項(xiàng)數(shù)值比液體大得多,單位重量氣體需要從壓縮機(jī)獲得的靜壓能比液體從泵獲得的靜壓能大得多。同等條件下,用泵加壓更節(jié)省功耗。當(dāng)然再冷凝工藝中的再冷凝和氣化過程都有圖2　直接壓縮工藝流程示意圖能耗,但相對(duì)泵節(jié)省的功耗,增加量很小。流量為1000kg/h的天然氣(假定95%甲113　比較烷,5%乙烷)以氣態(tài)和液態(tài)分別用壓縮機(jī)和泵相對(duì)于直接壓縮工藝來說,再冷凝工藝將輸送,進(jìn)口溫度相同

7、,兩者輸送機(jī)械的功率計(jì)算BOG加壓過程分成兩個(gè)階段,第一階段由壓縮結(jié)果見表1。機(jī)完成,與直接壓縮工藝相同。第二階段通過第二級(jí)泵完成,其目的為了減小能耗。再冷凝工藝表1　壓縮機(jī)和泵功率計(jì)算對(duì)比表的缺點(diǎn)是增加了再冷凝器和第二級(jí)泵,流程比較壓力天然氣密度功率N(MPa(G))(kg/m3)LNG(kW)復(fù)雜。相反直接壓縮工藝的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備少,流CASE密度(kg/m3)程簡(jiǎn)單,但能耗較高。進(jìn)口P1出口P2進(jìn)口出口壓縮機(jī)泵另一個(gè)值得注意的問題是再冷凝工藝要有冷1011111118611434122161151源,即接收站要連續(xù)不斷有LNG氣化

8、,對(duì)外輸21102101014151943434171151氣。如果LNG氣化中斷,則由于壓縮機(jī)出口壓32103102112271343418181151力較低,無法直接將BOG送入外輸管道,只能431041033164