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1、液化天然氣儲備站BOG氣體處理工藝探析 摘要：液化天然氣（LNG）是實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑，也是重大戰(zhàn)略決策和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。大型液化天然氣接收站，需要解決的BOG量很大。如何處理這個BOG氣體，成為液化天然氣接收站的關(guān)鍵工藝。本文對液化天然氣儲備站BOG氣體氣體處理技術(shù)進行了探討。關(guān)鍵詞：液化天然氣（LNG）；BOG氣體；處理工藝隨著國際原油價格上漲，天然氣作為低消耗、低消費，高產(chǎn)量，低污染，高效益的能量已經(jīng)被世界各地的關(guān)注和青睞，液化天然氣（LNG）項目也隨之上升。廣東液化天然氣接收站坐落在東部大鵬灣東
2、岸深圳沙頭角。該項目始于2004年，第一階段設(shè)兩臺的160000立方米儲罐；第二階段增加一臺同容量的儲罐。其中，一期工程已于2006年5月。儲罐采用全容式，外罐外直徑為8316m，為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)罐材料是9%鎳鋼，直徑為80米，槽總是51米。液化天然氣接收站通常包括以下幾個分：LNG卸載系統(tǒng)（包括港口和碼頭）、液化天然氣儲罐、液化天然氣蒸發(fā)器、LNG泵、BOG、天然氣體處理系統(tǒng)和其他實用程序系統(tǒng)。本文主要介紹并討論BOG氣體處理系統(tǒng)。1、BOG產(chǎn)生量的計算10由于儲罐、管道的漏熱，機泵的能量輸入，卸料過程中的閃蒸、置
3、換及氣壓變化等引起B(yǎng)OG產(chǎn)生量變化。具體分析如下：1.1熱輸入產(chǎn)生的BOG1.1.1儲罐由于罐頂、罐壁和罐底在環(huán)境中吸收熱量，儲罐內(nèi)部分LNG產(chǎn)生氣化，此部分產(chǎn)生量計算公式如下：VT=VTANK×DL×BOG生成速率（t/h）VTANK：儲罐全部容積（m3）DL：液體密度（kg/m3）1.1.2由外界環(huán)境對管線熱輸入產(chǎn)生的BOG外界環(huán)境對管線的熱輸入將通過排凈管線和卸貨管線被循環(huán)回儲罐，入罐后閃蒸生成BOG。VT=A×熱輸入速率/LA：管道表面積（m2）L：潛熱（kJ/kg）1.2卸貨過程置換出來的BOG量在貨船的卸貨過程
4、中，陸上儲罐內(nèi)的BOG被卸載的LNG置換。產(chǎn)生BOG的量計算如下：VL=LNG卸載速率×DVDV：處于LNG陸上儲罐內(nèi)壓力和溫度條件下的BOG密度（kg/m3）1.3LNG裝罐過程中的閃蒸10一般在向LNG儲罐內(nèi)裝入LNG的過程中將發(fā)生閃蒸。閃蒸BOG的產(chǎn)生是由卸貨泵的能量輸入、卸貨臂和卸貨管線的熱輸入、儲罐內(nèi)液位升高造成罐體內(nèi)壁冷卻的熱輸入，以及貨船內(nèi)LNG與儲罐內(nèi)LNG之間的焓差共同決定的。閃蒸BOG的產(chǎn)生量是LNG入罐前減壓閥泄壓后的閃蒸量和冷卻罐體內(nèi)壁產(chǎn)生BOG的量兩部分，計算公式如下：VF=VF1（貨船內(nèi)LNG和
5、儲罐內(nèi)LNG的焓差，包括卸貨泵、卸貨臂和卸貨管線的熱輸入）+VF2（冷卻罐體內(nèi)壁產(chǎn)生的BOG）1.4機泵對回流LNG的能量輸入對于通過機泵驅(qū)動的回流LNG，由于機泵的能量輸入，這部分回流LNG將產(chǎn)生BOG。該BOG生成速率將通過相應(yīng)流率下所對應(yīng)的機泵能量輸入計算得到。VR=機泵對回流LNG的能量輸入/L1.5大氣變化造成的儲罐表壓變化由大氣變化造成的儲罐表壓變化將產(chǎn)生BOG。根據(jù)站址情況，該值將影響B(tài)OG的生成量。卸船時一般氣象條件較好，氣壓不存在長時間連續(xù)變化情況，因此，卸船工況不考慮氣壓變化對BOG生成量的影響。由表壓
6、變化產(chǎn)生的BOG生成量是通過計算儲罐內(nèi)BOG氣體膨脹和由LNG飽和壓力變化引起的LNG氣化得到的。計算方法如下：VA=VA1（BOG氣體膨脹）+VA210（由LNG飽和壓力變化引起的LNG氣化）VA1=（LNG儲罐罐內(nèi)絕壓）×（V×dP/dt/P）/（273.15+氣體溫度）×273.15/101.325×DVVA2=K×（dP/dt）4/3×AV：空罐的全部容積（m3）dP/dt：表壓變化（KPa/h）P：大氣絕壓（KPaA）DV：標準狀況下的BOG密度（kg/m3）K：系數(shù)1.1×10-5A：氣液界面面積（m2）1.6
7、卸船時產(chǎn)生的回氣量卸貨時，為了平衡陸上儲罐和LNG貨船內(nèi)的壓力，一部分BOG被返回到LNG貨船內(nèi)。回氣量的計算需要同時考慮由于LNG貨船漏熱在船內(nèi)生成的BOG量。計算方法如下：VRG=LNG卸載速率×DV-貨船容積×貨船內(nèi)LNG氣化速率×DLDV：處于LNG貨船內(nèi)壓力和溫度條件下的BOG密度（kg/m3）DL：處于LNG貨船內(nèi)壓力和溫度條件下的LNG密度（kg/m3）1.7由LNG外輸造成的BOG減少量10在裝車過程中，可以認為LNG外輸相當體積的BOG被消除了，計算方法如下：VSO=LNG的外輸質(zhì)量流量/DL×DVDL：
8、處于LNG儲罐內(nèi)壓力和溫度條件下的LNG密度（kg/m3）DV：處于LNG儲罐內(nèi)壓力和溫度條件下的BOG密度（kg/m3）1.8儲備站可能產(chǎn)生BOG量的組合不同工況下，BOG的產(chǎn)生量不同，儲備站外輸模式具體組合如表1所示：表1BOG計算的輸出模式組合表 外輸模式卸貨裝車備注A是否BOG產(chǎn)生量最大B是是
