lng接收站bog气体处理工艺

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1、2006,16(1)刘　浩等　LNG接收站BOG气体处理工艺13LNG接收站BOG气体处理工艺刘　浩X　金国强　中国石化集团上海工程有限公司　上海　200120摘要　介绍LNG接收站BOG气体两种不同处理方式,即再冷凝工艺和直接压缩工艺。运用广义泊努利方程定性分析和定量计算,指出再冷凝工艺更为节能。通过流程模拟,提出两种处理方式的适用范围。关键词　LNG　接收站　BOG气体　　世界液化天然气(LNG)贸易随工业的发上述第一种方式简便、高效,但只在LNG展而稳定增长,年增长率达5%以上,2002年达船卸料时才能平衡掉一部分BOG气体,无

2、LNG88[6]112×10t/a,2005/6年可望达116×10t/a。船卸料时则无法使用。第四种方式是一种紧急安目前国内由于能源和环保的要求,对天然气的需全措施,经济和环保上显然不合理。第二种再冷求越来越高。管道输送天然气在一定程度上缓解凝工艺和第三种直接压缩工艺都是将BOG气体了这一矛盾,但与未来几年需求相比还远远不送入压缩机加压,最终送入外输高压管道利用,够,而通过在沿海城市建设LNG接收站从国外只是中间过程有所不同。进口LNG是解决这一矛盾的新途径。通常LNG1　处理工艺接收站包括以下几个部分:LNG卸料系统(包括码头与泊

3、位)、LNG储罐、LNG蒸发器、111　再冷凝工艺LNG泵、BOG(BoilOffGas闪蒸气)气体处理所谓再冷凝工艺是指LNG储罐的BOG气体[1～3]系统和其它公用工程系统。本文主要介绍和通过压缩机加压,储罐内的液下泵送出相同压力讨论BOG气体处理系统。的LNG,两者按照一定比例在再冷凝器中直接由于低温LNG储罐(约-160℃)受外界环换热。加压后过冷的LNG利用“显冷”将大部境热量的侵入,LNG罐内液下泵运行时部分机分BOG气体冷凝,再经第二级泵加压,经气化械能转化为热能,都会使罐内LNG气化产生闪器气化后送高压输气管道,流程见

4、图1。蒸气,也就是BOG气体。为了维持LNG储罐恒定的压力(10～17)kPa(G),必须不断排出BOG气体。此外,外部LNG从罐顶送入(比如LNG船卸料时)产生的容积置换,也要求排出BOG气体,以维持罐压。如何处理BOG气体成为LNG接收站工艺的重要组成部分。从能量利用合理性角度定性分析,BOG气体处理的优先[6]顺序如下:(1)将储罐BOG气体返回LNG船,填补舱图1　再冷凝工艺流程示意图罐卸料产生的真空。(2)与输出的LNG直接换热,将BOG再冷112　直接压缩工艺凝成LNG送出。直接压缩工艺指LNG储罐的BOG气体通过(3)直

5、接压缩到外送输气管道压力送出。压缩机直接加压到燃气管网所需压力后,进入外(4)送火炬或者排入大气。输管网。储罐的液下泵将LNG送气化器后入输X刘　浩:工程师。1998年毕业于华东理工大学反应工程专业获硕士学位。从事工艺管道工程设计工作。联系电话:(021)58366600-2139,E-mail:Liuhao@ssec1com1cn。14CHEMICALENGINEERINGDESIGN化工设计2006,16(1)气管道外送,不需要再冷凝器和LNG第二级泵,失:①位能和流动阻力损失相比静压能和动能要流程见图2。小得多,可忽略不计;②气

6、体的经济流速远比液体的经济流速要高,气体动能值比液体大,即单位重量气体需要从压缩机获得更多动能;③当进出口压力相同时,由于同种物质气体密度远小于液体的密度,气体静压能项数值比液体大得多,单位重量气体需要从压缩机获得的静压能比液体从泵获得的静压能大得多。同等条件下,用泵加压更节省功耗。当然再冷凝工艺中的再冷凝和气化过程都有图2　直接压缩工艺流程示意图能耗,但相对泵节省的功耗,增加量很小。流量为1000kg/h的天然气(假定95%甲113　比较烷,5%乙烷)以气态和液态分别用压缩机和泵相对于直接压缩工艺来说,再冷凝工艺将输送,进口温度相同

7、,两者输送机械的功率计算BOG加压过程分成两个阶段,第一阶段由压缩结果见表1。机完成,与直接压缩工艺相同。第二阶段通过第二级泵完成,其目的为了减小能耗。再冷凝工艺表1　压缩机和泵功率计算对比表的缺点是增加了再冷凝器和第二级泵,流程比较压力天然气密度功率N(MPa(G))(kg/m3)LNG(kW)复杂。相反直接压缩工艺的优势在于设备少,流CASE密度(kg/m3)程简单,但能耗较高。进口P1出口P2进口出口压缩机泵另一个值得注意的问题是再冷凝工艺要有冷1011111118611434122161151源,即接收站要连续不断有LNG气化

8、,对外输21102101014151943434171151气。如果LNG气化中断,则由于压缩机出口压32103102112271343418181151力较低,无法直接将BOG送入外输管道,只能431041033164