lng气化站的工艺设计

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1、多相流技术论文专业班级油气储运技术1班姓名王昊学号201110016120开课系室储运工程系考试日期2014.01得分阅卷人LNG气化站的工艺设计【摘要】LNG已成为目前无法使用管输天然气供气城市的主要气源或过渡气源，也是许多使用管输天然气供气城市的补充气源或调峰气源。LNG气化站是一个接收、储存和分配LNG卫星站，也是城镇或燃气企业把LNG从生产厂家转往用户的中间调节场所。LNG气化站凭借其建设周期短以及能迅速满足用气市场需求的优势，已逐渐在我国东南沿海众多经济发达、能源紧缺的中小城市建成，成为永久供气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。【关键词】LNG管输气化站供气

2、【引言】液化天然气(LNG)是将天然气经过脱水、脱重烃、脱酸性气体等净化处理后，采用节流、膨胀或外加冷源制冷工艺，在常压和-162℃条件下液化而成。液化天然气无味、无色、无毒、无腐蚀性，体积约是常压下气态天然气体积的1/600。 LNG因具有运输效率高、用途广、供气设施造价低、见效快、方式灵活等特点，目前已经成为无法使用管输天然气供气城市的主要气源或过渡气源，同时也成为许多使用管输天然气供气城市的补充气源或调峰、应急气源。作为城市利用LNG的主要设施，LNG气化站凭借其建设周期短、能方便及时的满足市场用气需求的特点，已成为我国东南沿海众多经济较发达、但能源紧缺地区的永久供

3、气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。【正文】1.LNG气化站工艺流程LNG采用罐式集装箱贮存，通过公路运至贮存气化站，在卸气台通过集装箱自带的增压器对集装箱贮槽增压，利用压差将LNG送至贮存气化站低温LNG贮槽。非工作条件下，贮槽内LNG贮存的温度为-162℃，压力为常压；工作条件下，贮槽增压器将贮槽内的LNG增压到0.35MPa（以下压力如未加说明，均为表压）。增压后的低温LNG自流进入主空温式气化器，与空气换热后转化为气态NG并升高温度，出口温度比环境温度低－10℃，压力在0.35Mpa；当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时，通过水浴式加热器升温。最后经

4、加臭、计量后进入输配管网送入各类用户。1.1LNG气化站工艺流程图2.LNG气化站的工艺设计LNG气化站的工艺设备及装置主要有LNG储罐、BOG储罐、LNG气化器及增压器、调压、计量与加臭装置、阀门与管材管件等。 2.1 LNG储罐的设计2.1.1 LNG储罐形式的确定 储罐是LNG气化站的主要设备，直接影响气化站的正常生产，也占有较大的造价比例。按结构形式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属预应力混凝土储罐。对于LNG储罐，现有真空粉末绝热型储罐、正压堆积绝热型储罐和高真空层绝热型储罐，中、小型气化站一般选用真空粉末绝热型低温储罐。储罐分内、外两层，夹层填充珠光砂并抽真空

5、，减小外界热量传入，保证罐内LNG日气化率低于0.3%考虑储存规模、设备投资、建造周期、占地面积等综合因素。目前，国内外常用的LNG低温储槽有常压储存、子母罐带压储存及单罐带压储存3种方式。常压罐投资最省，占地面积小，维护方便，运行费用低，但保温性能较差，排液需要低温泵，运行费用稍高，施工周期稍长。子母罐运行费用低，操作简单，而保温性能较单罐差，绝热材料使用量多，占地面积较大，投资最大。单罐施工周期较短，投资居中，运行费用低，操作简单，保温效果好，可靠，技术成熟，但运输较麻烦，占地面积大，管路和阀门多。 LNG供气站采用何种储罐方式，主要取决于其储存量。储存量在1200～

6、5000m3可采用子母罐带压储存和常压储槽储存， 子母罐的单罐容积一般在600～1750m3。储存量在1200m3以下的城市LNG气化站，基本都采用真空罐带压储存。受运输和整体吊装条件的限制，单罐容积多采用100m3，个别站用50m3。2.1.2 设计压力与计算压力的确定 目前，绝大部分100m3立式LNG储罐的最高工作压力为0.8MPa。按照GB150—1998《钢制压力容器》的规定，当储罐的最高工作压力为0.8MPa时，可取设计压力为0.84MPa。考虑到储罐的充装系数、液柱净压力和内外罐间的高真空，内罐的计算压力般取为1.01MPa.外罐的主要作用是以吊挂式或支撑式

7、固定内罐与绝热材料，同时与内罐形成高真空绝热层。作用在外罐上的荷载主要为内罐和介质的重力荷载以及绝热层的真空负压。外罐为外压容器，设计压力一般取为-0.1MPa。 2.1.3 LNG储罐的选材、接管设计及液位测量装置设计100m3LNG储罐的选材、接管设计及液位测量装置设计正常操作时，LNG储罐工作温度为-162.3℃，第一次投用前要用-196℃的液氮对储罐进行预冷，取储罐的设计温度为-196℃。内罐既要承受介质的工作压力，又要承受LNG的低温，内罐材料必须具有良好的低温综合机械性能，故采用0Cr18Ni9(相当于ASME标准