LNG接收站BOG再冷凝系统操作参数优化.pdf

《LNG接收站BOG再冷凝系统操作参数优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据462015年04月LNG接收站BOG再冷凝系统操作参数优化王文凯，李兆慈1盖晓峰z王修康s1．中国石油大学(北京)城市油气输配技术北京市重点实验室。北京102200；2．中石油江苏液化天然气有限公司，江苏南通226000；3中海福建天然气有限责任公司，福建福州350003摘要：目前国内大多数LNG接收站的BOG蒸发气采用BOG再冷凝工艺。针对BOG再冷凝系统的操作参数对其物料比和能耗产生影响的问题。运用HYSYS对江苏LNG接收站内设计工况下的运行参数进行工艺模拟。在此基础上，单一改变压缩机和低压泵出口压

2、力，用模拟的实际结果绘制变化趋势图．分析相关操作参数对再冷凝系统工艺和各增压设备功耗的影响以及参数变化趋势的主要原因。在满足工艺要求和最小外输量的前提下，通过合理降低BOG再冷凝器的操作压力，定量地确定了基于江苏LNG接收站再冷凝器操作压力的理论最小值为590kPa．a，使站内增压设备功耗最大节省了4．68％，效益可观。同时，明确了大量论文中关于再冷凝器操作压力为0．6～0．9MPa．a的模糊论述。为其他LNG接收站再冷凝器操作压力的合理选定提供参考依据。关键词：LNG接收站；BOG蒸发气；再冷凝工艺；压缩机；罐内

3、低压泵；操作参数；功耗；优化DOI：10．3969／j．issn．1006—5539．2015．02．0100前言液化天然气(LNG)作为一种能量密度大、储运效率高、清洁高效的优质燃料，日益成为全球能源市场的新热点。加快天然气产业发展，提高天然气在一次能源消费中的比重，对我国调整能源结构、提高人民生活水平、促进节能减排、应对气候变化具有重要的战略意义。根据国家“十二五”能源规划，预计2015年我国天然气对外依存度超过35％。“十二五”期间，投产运行LNG接收站二期扩建项目以增加储气能力为主，主要考虑满足中心城市及辐

4、射地区的应急调峰需求，并新增一部分接收能力[1I。LNG是在常压低温(101．3kPa．a、一162oC)状态下储存运输的天然气液化产物，由于其与环境的温差较大，因此无论采取什么样的绝热措施都难免外界热量的侵入，且罐内低压泵在运行时产生的热量被低温介质吸收，导致BOG蒸发气的产生[2-33。若处置不当会造成罐压升高，甚至出现事故。因此LNG接收站对BOG气体的合理处理是确保其日常稳定运行的重要工艺，直接影响到接收站生产运营的安全性、经济性和环境保护⋯。1LNG接收站BOG再冷凝工艺流程目前LNG接收站最常见的BOG

5、蒸发气的处理工艺是BOG再液化工艺．即将BOG经压缩机加压后与过冷LNG混合再液化[5]，经高压泵加压后外输。BOG再冷凝工艺系统一般由4个系统组成：BOG收集系统、BOG回气系统、BOG压缩机、BOG再冷凝器系统两]。LNG接收站BOG蒸发气再冷凝工艺见图1，储罐内的LNG经罐内低压泵加压后分为两部分，一部分LNG进入再冷凝器，储罐内顶部的BOG经压缩机加压后进入再冷凝器，与其中的过冷LNG混合换热，再次被液化成LNG，与再冷凝器旁通的另一部分LNG汇合进入LNG高压泵，经高压泵加压到NG气体外输要求的用户压力。

6、最后进入汽化器(ORV或SCV)汽化成0℃以上的天然气进行外输Ⅲ。收稿日期：2014—08—22作者简介：王文凯(1988一)，男，河南南阳人，硕士研究生，主要从事油气储运LNG方向相关技术的研究。万方数据由叫卜-BOGI卡缩机．．阀一LNG-BOG-NGLNG储罐图1LNG接收站BOG蒸发气再冷凝工艺流程简图表1设计工况下各设备的工艺参数第33卷第2期‘‘j!LANDGASTREATlNGANDPROCESSlNG油号加工472再冷凝系统流程工艺模拟目前国际上广泛采用的通用流程模拟软件如PROII、HYSYS等，

7、都可作为LNG接收站的工艺流程模拟的平台。本文运用HYSYS工艺模拟软件，以江苏LNG接收站为例．根据工艺流程搭建适合不同操作工况的模型，改变影响结果的操作参数，得到正确的模拟计算结果．为接收站再冷凝系统设计和优化运行提供参考。2．1设计工况下操作和工艺参数根据该站物料和热量平衡资料，接收站各设备的设计工况下操作参数和工艺参数的标准状态为20℃，101．3kPa．a，各设备的工艺参数见表1[8]。注：高压泵入口处压力与该处饱和压力之差应大于150kPa．a。2．2BOG再冷凝器工艺的HYSYS模拟在LNG和BOG进

8、入再冷凝器之前。分别通过低压泵和BOG压缩机增压。罐内饱和状态的LNG受压过冷，拥有了一定的过冷度：罐顶部分的BOG经过压缩机后，压力和温度都增大，变成过热BOG。过冷的LNG分为两路，一路进入再冷凝器冷凝BOG至液相，另一路经过旁通，部分过冷LNG用来保证高压泵入13处饱和蒸汽压要+9耀求，剩余部分亦通过旁通在再冷凝器出口处与冷凝的LNG混合进入高压泵。再