LNG接收站基本工藝程序

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1、LNG（LiquefiedNaturalGas）即液化天然氣。先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，再經(jīng)超低溫（-162℃）液化就形成液化天然氣。LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/620。天然氣作為清潔能源和重要的化工原料，得到了廣泛的利用，世界各國(guó)把推廣利用天然氣，提高天然氣在一次能源消費(fèi)中的比重，作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑。目前天然氣消費(fèi)在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重已達(dá)35%，成為僅次于石油的第二大能源。與世界LNG的應(yīng)用相比，我國(guó)剛剛起步，已建成及在建的LNG接收站還不多。中國(guó)作為

2、新興的LNG市場(chǎng)，其LNG的需求量很大，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在未來的5~10年間對(duì)天然氣的需求將快速增長(zhǎng)。發(fā)氣在再冷凝器中液化，再經(jīng)高壓泵增壓后進(jìn)入高壓氣化器氣化外輸。再冷凝工藝可以利用LNG的冷量，減少蒸發(fā)氣體壓縮功的消耗，從而節(jié)省能量，比直接輸出工藝更加先進(jìn)、合理。LNG專用船抵達(dá)接收站專用碼頭后，通過液相卸船臂和卸船管線，借助船上卸料泵將LNG送進(jìn)接收站的儲(chǔ)罐內(nèi)。在卸船期間，由于熱量的傳入和物理位移，儲(chǔ)罐內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)氣。這些蒸發(fā)氣一部分經(jīng)氣相返回臂和返回管線返回LNG船的料艙，以平衡料艙內(nèi)壓力；另一部分通過BOG壓縮機(jī)升壓進(jìn)入再

3、冷凝器冷凝后，與外輸?shù)腖NG一起經(jīng)高壓輸出泵送入氣化器。利用氣化器使LNG氣化成氣態(tài)天然氣，經(jīng)調(diào)壓、計(jì)量后送進(jìn)輸氣管網(wǎng)。LNG接收站工藝流程如圖1所示。接收站的工藝系統(tǒng)主要包括LNG卸船、LNG儲(chǔ)存、BOG處理、LNG氣化/外輸和火炬放空系統(tǒng)。外輸開架式海水氣化器1LNG接收站工藝概述LNG通常由專用運(yùn)輸船從生產(chǎn)地輸出終端運(yùn)到目的地接收終端，經(jīng)再氣化后外輸至用戶。LNG接收站的工藝方案分為直接輸出式和再冷凝式兩種，兩種工藝方案的主要區(qū)別在于對(duì)儲(chǔ)罐蒸發(fā)氣（BOG）的處理方式不同。直接輸出式是利用壓縮機(jī)將LNG儲(chǔ)罐的蒸發(fā)氣壓縮增壓至低壓用戶所需

4、壓力后與低壓氣化器出來的氣體混合外輸；再冷凝式是將儲(chǔ)罐內(nèi)的蒸發(fā)氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓后，進(jìn)入再冷凝器，與由LNG儲(chǔ)罐泵出的LNG進(jìn)行冷量交換，使蒸LNG船BOG壓縮機(jī)再冷凝器ORV液化開然氣LNG蒸發(fā)氣BOG天然氣NG高壓泵浸沒式燃燒氣化器SGV圖1LNG接收站工藝流程1.1LNG卸船流程入再冷凝器與從儲(chǔ)罐送出的LNG混合后，冷凝成LNG運(yùn)輸船在引航船的引領(lǐng)下駛?cè)敫劭冢诓ㄝ喌妮o助下靠泊到LNG碼頭。卸船臂與LNG船連接。LNG通過卸船總管進(jìn)入LNG儲(chǔ)罐，為防止卸船時(shí)船艙內(nèi)因液位下降形成負(fù)壓，罐內(nèi)的蒸發(fā)氣體經(jīng)過氣相返回管線和氣相返回臂返回到船艙，以

5、維持船艙壓力平衡。LNG。LNG進(jìn)入高壓泵入口管線經(jīng)加壓氣化后外輸。如果蒸發(fā)氣流量高于壓縮機(jī)或再冷凝器的處理能力，儲(chǔ)罐和蒸發(fā)氣總管的壓力將升高，當(dāng)壓力超過壓力控制閥的設(shè)定值時(shí)，過量的蒸發(fā)氣將排至火炬燃燒。接收站在無卸船，正常輸出狀態(tài)下，壓縮機(jī)僅一臺(tái)工作，足以處理產(chǎn)生的蒸發(fā)氣；卸船時(shí)，蒸發(fā)氣量是不卸船時(shí)的數(shù)倍，需要多臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)工作。調(diào)溫器安裝在壓縮機(jī)入口管線上，通過溫度控制閥，定量向蒸發(fā)氣內(nèi)噴射冷態(tài)LNG，以限制進(jìn)入壓縮機(jī)的蒸發(fā)氣溫度。在該LNG噴射點(diǎn)下游，配置BOG壓縮機(jī)入口緩沖罐，防止蒸發(fā)氣夾帶LNG液體進(jìn)入壓縮機(jī)。蒸發(fā)氣處理過程中的再

6、冷凝器用于將蒸發(fā)氣與從儲(chǔ)罐輸送的過冷LNG混合并使蒸發(fā)氣冷凝。從1.2LNG儲(chǔ)存系統(tǒng)從船舶卸下來的LNG輸送至LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，一般容積為15萬m3至16萬m3。國(guó)內(nèi)外常用的LNG低溫儲(chǔ)罐有常壓儲(chǔ)存、子母罐帶壓儲(chǔ)存及單罐帶壓儲(chǔ)存三種方式［1］。LNG儲(chǔ)罐均為雙層金屬罐，與LNG接觸的內(nèi)層為9%Ni低溫鋼，外層為碳鋼，中間絕熱層為膨脹珍珠巖，罐底絕熱層為泡沫玻璃［2］。LNG儲(chǔ)罐根據(jù)防漏措施不同有四種形式：?jiǎn)稳莘e式、雙容積式、全容積式和地下式。地下式儲(chǔ)罐投資大，建設(shè)期長(zhǎng)，使用較少。而全容積式儲(chǔ)罐在金屬罐外有一帶頂?shù)娜忾]混凝土外罐，金屬罐泄露的

7、LNG儲(chǔ)罐輸出的LNG一部分根據(jù)冷凝蒸發(fā)氣所需量進(jìn)入再冷凝器，剩余部分通過再冷凝器旁路直接送至高壓輸出泵。同時(shí)再冷凝器也起到高壓輸出泵的入口緩沖罐的作用。用于冷凝蒸發(fā)氣的LNG和蒸發(fā)氣都從再冷凝器的頂部進(jìn)入，并在不銹鋼填料床中混合。再冷凝器出口的LNG與從旁路輸送的LNG只能在混凝土外罐內(nèi)而不至于外泄。所以在地上式儲(chǔ)罐中安全性最高，應(yīng)用最多。LNG儲(chǔ)罐的施工包括塔吊及布料機(jī)的布置、承臺(tái)施工、罐壁施工、環(huán)梁施工和穹頂施工。LNG儲(chǔ)存工藝系統(tǒng)由低溫儲(chǔ)罐、進(jìn)出口管線、閥門及控制儀表等設(shè)備組成［3］。LNG低溫儲(chǔ)罐采用絕熱保冷設(shè)計(jì)，儲(chǔ)罐中LNG潛液

8、泵的散熱、壓力變化、儲(chǔ)罐接口管件及附屬設(shè)施的漏熱量等會(huì)導(dǎo)致少量的LNG蒸發(fā)氣化，LNG潛液泵安裝在儲(chǔ)罐底部，LNG混合后進(jìn)入高壓輸出泵。1.4LNG氣化/外輸工藝流程LNG氣化/