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        關(guān)于LNG接收站中BOG處理工藝的問(wèn)題分析

        2015-05-30 15:12:07任春麗孫鑫
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年32期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)維能耗

        任春麗 孫鑫

        摘 要:液化天然氣接收站在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生閃蒸汽,文章以大連LNG接收站為例,分析了BOG產(chǎn)生的原因及危害,探討了BOG再液化處理流程的能耗控制和主要設(shè)備壓縮機(jī)的維護(hù)問(wèn)題,進(jìn)而得出加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢查主要設(shè)備對(duì)LNG接收站BOG處理工藝的重要意義。

        關(guān)鍵詞:LNG;BOG;能耗;運(yùn)維

        引言

        LNG接收站作為L(zhǎng)NG應(yīng)用流程中的重要組成部分,如何處理好BOG(LNG氣化所產(chǎn)生的閃蒸汽)問(wèn)題,則成為管好接收站,用好LNG的必要保障。目前,我國(guó)沿海已投產(chǎn)和規(guī)劃建設(shè)的LNG項(xiàng)目共有16個(gè),文章以大連LNG為例,淺析如何處理好接收站BOG處理問(wèn)題。

        1 大連LNG概況

        大連LNG接收站年接收能力為600*104t,供氣能力為84*108m3,最大接收能力與供氣能力分別可達(dá)800*104t,供氣能力為110*108m3。接收站主要由碼頭、LNG儲(chǔ)罐和卸料、氣化、外輸?shù)妊b置組成。

        2 BOG產(chǎn)生的原因及危害

        因LNG運(yùn)輸及存儲(chǔ)溫度為-160℃,受環(huán)境溫度影響及卸船時(shí)體積變化,不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定量的BOG。這些閃蒸汽的出現(xiàn),會(huì)造成儲(chǔ)罐內(nèi)溫度上升,繼而導(dǎo)致內(nèi)部壓力變大,如不及時(shí)處理,會(huì)對(duì)接收站造成較大安全隱患。因此,對(duì)BOG的有效處理是LNG接收站正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的必要保障。目前,國(guó)內(nèi)LNG接收站一般采用直接輸出和再液化兩種方式處理閃蒸汽,大連LNG接收站主要采取再液化方式回收處理生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的BOG。

        3 BOG再液化工藝

        BOG再液化工藝是指通過(guò)加壓后的高溫、微量BOG與低壓輸出的低溫、大量LNG之間進(jìn)行熱交換,而使BOG重新變?yōu)長(zhǎng)NG。此項(xiàng)工藝分為直接熱交換和間接熱交換兩種模式。

        3.1 直接熱交換模式

        直接熱交換模式也可以稱(chēng)為再冷凝器液化工藝,主要原理為:BOG經(jīng)過(guò)壓縮后,在再冷凝器內(nèi)與LNG直接混合,BOG全部液化后與新進(jìn)入再冷凝器的LNG一同通過(guò)加壓泵輸送至外部管網(wǎng)。此工藝最大優(yōu)點(diǎn)為冷凝器內(nèi)部設(shè)有氣體分配板和液體分配器,為后面的高壓泵起到了緩沖作用,避免LNG高壓泵發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,使設(shè)備得以高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

        3.2 間接熱交換模式

        間接熱交換模式是指BOG與LNG通過(guò)換熱器接觸,間接將熱量傳遞給LNG,以重新變?yōu)橐簯B(tài)形式,隨后新的LNG或回流儲(chǔ)罐或加壓外輸。

        (1)BOG液化后回流儲(chǔ)槽模式,BOG經(jīng)壓縮機(jī)升壓水冷后與LNG泵輸出的一股LNG混合進(jìn)入BOG液化器,在BOG液化器中利用LNG泵輸出的另一股LNG的潛熱將BOG液化,BOG液化后返回LNG儲(chǔ)罐。該工藝中利用LNG汽化時(shí)的潛熱冷凝BOG,可以減少液化BOG所需的LNG量。(2)BOG液化后加壓外輸模式,儲(chǔ)罐產(chǎn)生的BOG經(jīng)壓縮機(jī)升壓后,在換熱器中與LNG間接換熱,BOG液化后并入低壓LNG管線(xiàn)系統(tǒng),進(jìn)入LNG泵增壓后,由汽化器汽化后外輸進(jìn)管網(wǎng)。

        4 BOG再液化工藝能耗問(wèn)題

        BOG處理工藝需要面對(duì)的主要問(wèn)題是能耗,如何實(shí)現(xiàn)低能耗、高產(chǎn)出則要重點(diǎn)考慮外輸管線(xiàn)壓力、再冷凝器操作壓力以及需處理的BOG總量這三個(gè)因素。

        4.1 外輸管線(xiàn)壓力

        大連LNG接收站外輸管線(xiàn)與站內(nèi)管線(xiàn)壓力差較大,通過(guò)表一可知,在可控操作范圍內(nèi),此類(lèi)氣源站可通過(guò)增大外輸管線(xiàn)壓力,降低BOG處理工藝過(guò)程所需能耗。

        4.2 再冷凝器操作壓力

        與增大外輸管線(xiàn)壓力可降低BOG處理工藝所需能耗的原理相同,降低再冷凝器操作壓力可降低站內(nèi)管線(xiàn)壓力,同樣可實(shí)現(xiàn)增大LNG泵前后管線(xiàn)壓力差,降低處理BOG所需能耗的效果。

        4.3 BOG總量

        大連LNG接收站年供氣能力為84*108m3,最大供氣能力為110*108m3,在該站生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,不可避免會(huì)產(chǎn)生一定量的BOG,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知,當(dāng)BOG量越大時(shí),其處理工藝節(jié)能效果越明顯。

        5 對(duì)BOG處理工藝主要設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)

        5.1 流量控制

        大連LNG接收站的BOG壓縮機(jī)可通過(guò)手動(dòng)與自動(dòng)兩種模式進(jìn)行操作。手動(dòng)模式即工作人員根據(jù)主屏關(guān)于LNG儲(chǔ)罐與再冷凝器實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)調(diào)整BOG壓縮機(jī)負(fù)荷。當(dāng)BOG壓縮機(jī)不能滿(mǎn)足需處理的BOG負(fù)荷時(shí),需通過(guò)流量控制的措施,及時(shí)將多余的BOG排至火炬處燃燒,以保護(hù)壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。BOG壓縮機(jī)的自動(dòng)模式即,通過(guò)LNG儲(chǔ)罐壓力調(diào)節(jié)器使儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力穩(wěn)定在正常操作絕壓值之間,并自動(dòng)升高或降低BOG壓縮機(jī)的負(fù)荷。

        5.2 壓力調(diào)節(jié)

        BOG壓縮機(jī)進(jìn)口與出口間的壓力比發(fā)生變化時(shí),都會(huì)導(dǎo)致級(jí)間壓力重新排布,同時(shí)壓縮機(jī)軸功率和活塞力也將發(fā)生相應(yīng)變化,此時(shí)必須重新檢查進(jìn)出口壓力和級(jí)間壓力是否超出BOG操作要求。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        大連LNG接收站因其在設(shè)計(jì)初期就考慮到BOG的控制與處理問(wèn)題,加上生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中的有效維護(hù),實(shí)現(xiàn)了BOG處理工藝能耗低和主要設(shè)施設(shè)備維修率低的目標(biāo),但由于LNG的低溫特性,無(wú)法阻止BOG的產(chǎn)生,以及隨著主要設(shè)備和易損件使用時(shí)間的延長(zhǎng)和未來(lái)可能出現(xiàn)的生產(chǎn)高峰期,后期需加強(qiáng)對(duì)LNG接收站管線(xiàn)壓力值等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和加強(qiáng)對(duì)主要設(shè)備及易損件的現(xiàn)場(chǎng)檢查力度。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉浩,金國(guó)強(qiáng).LNG接收站BOG氣體處理工藝[J].化工設(shè)計(jì),2006,16(1):13-16.

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        [3]曹文勝,魯雪生,等.液化天然氣接收終端及其相關(guān)技術(shù)[J].天然氣工業(yè),2006,26(1):112-115.

        [4]楊志國(guó),李亞軍.液化天然氣接收站再冷凝工藝優(yōu)化研究[J].現(xiàn)代化工,2009,29(11):74-79.

        作者簡(jiǎn)介:任春麗(1988-),女,遼寧大連人,現(xiàn)供職中石油大連液化天然氣有限公司,助理工程師,學(xué)士學(xué)位,研究方向:液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)。

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