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中小型LNG气化站供气技术
作者:郑依秋文章来源:煤气与热力点击数:
738 更新时间:
2008-2-24 21:32:15 2001年,中原油田液化天然气(LNG)生产项目的投产,在国43
小型LNG供气是通过公路或铁路,使用槽车或罐式集装箱运送到用气地点[1]。这与LPG十分相似,但工艺与设备又有很大区别。这种供气方式出现以后,发展极为迅速,展现了其强大的生命力阻
初步判断其应用范围。
1 LNG供气技术
①低温储罐与压力式低温储存
LNG气化站采用的是压力式低温储存方式,即储罐工作在承压的低温状态下。~ MPa,工作温度在-160℃左右,低温储罐的设计压力一般在1 MPa左右,设计温度为-196℃[4]。低温储罐的结构见图1
。[2~4]。

低温储罐为双层结构,内胆储存低温液体,承受介质的压力和低温,内胆的材料采用耐低温合金钢
(0Crl8Ni9);外壳为内胆的保护层,与内胆之间保持一定间距,形成绝热空间,承受内胆和介质的重力荷载以及绝热层的真空负压。外壳不接触低温,采用容器钢制作。绝热层大多填充珠光砂,抽高真空。%。
②低温储罐的减压原理
为了防止热泄漏引起的罐内压力升高,压力式低温储罐采用释放罐内气体的方法控制压力。如图2所示,在储罐的气相管道上设置自动减压阀,当储罐内压力升高到设定值时,减压阀便缓慢打开,将罐内气体放出;当压力降回到设定值以下时,减压阀自动关闭。释放出的气体一般不排人大气,后续的工艺会将其回收利用,这部分气体简称BOG(低温储罐内自然蒸发的气体)。

③低温储罐的增压原理
低温储罐的出液以储罐的自压为动力。液体送出后,液位下降,气相空间增大,导致罐内压力下降。因此,必须不断向罐内补充气体,维持罐内压力不变,才能满足工艺要求。如图2所示,在储罐的下面设有一个增压气化器和一个增压阀。增压气化器是空温式气化器,它的安装高度要低于储罐的最低液位。增压阀与减压阀的动作相反,当阀的出口压力低于设定值时打开,而压力回升到设定值
以上时关闭。
增压过程如下:当罐④低温储罐工作压力的确定
从减压和增压的原理可以看出,储罐工作过程中的压力实际上是波动的,波动范围的上限由减压阀设定,下限由增压阀设定。由于这两个调节阀精度上的原因,上下限之间需要有一个基本的范围,以保证互不干扰,这个范围(即压力波动的上限与下限之差) MPa以上,合适的范围应在设备调试中确定。储罐的工作压力由后续的工艺要求决定,对于一般的民用或工业用气化站,~ MPa, MPa。因此,~ MPa。储罐能够实现的工作压力由4个因素决定:储罐的设计压力、减压阀的设定值、增压阀的设定值、安全阀的设定值。
⑤低温槽车卸车工艺
与LPG不同,LNG与环境有很大温差,有很大的冷能,所以LNG卸车不需要额外消耗动力,完全可以利用温差进行。低温槽车一般有两个接口,一个液相口,一个气相口。卸车过程中,液相口经管道连接到站内低温储罐的进液口,用来输送液体;而气相管道的作用是在液体卸完后回收槽车内气体。
LNG槽车卸车流程见图3。利用槽车自身的增压装置给槽车储罐升压, MPa以上,然后打开液相阀门,液体便流入LNG站内的储罐。液体卸完后,通过气相管将槽车内的气体回收到BOG储罐中,卸车完成。


⑥气化、调压和BOG气体处理
LNG的气化、调压工艺流程与LPG相似,见图4。不同的是气化器一般采用空温式气化器,充分利用LNG的冷能,节省能源。在寒冷地区,冬季环境温度很低的情况下,会使得气化后的气体温度很低(一般比环境温度低10
℃),后续的管道、设备等可能承受不了。因此,气化后一般要经过加热装置将气体升温,以便达到允许的温度,加热装置一般用温水加热方式。
调压与BOG气体的处理要结合起来考虑,使得BOG其他得到回收利用。储罐和其他部位产生的BOG气体经加热后,经调压、计量、加臭后进入出站管道。

2 LNG气化站的造价与运行成本 LNG卫星站①工艺流程
如图4所示,LNG通过低温汽车槽车运至LNG卫星站,通过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压,利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下,储罐增压器将储罐②主要设备、设施及概算
(总储量为100 m3)的主要设备、设施及造价见表1。
表1 气化站(总储量为100 m3)的主要设备、设施及造价
Main equipment,facilities and their construction