LNG接收站BOG处理工艺优化——以青岛LNG接收站为例

蒸发气(Boil Off Gas,缩写为BOG)的处理是LNG接收站必须考虑的关键问题之一,关系着LNG接收站的能耗及安全、平稳运行。为此,介绍了LNG接收站BOG处理的4种工艺:①BOG直接压缩工艺;②BOG再冷凝液化工艺;③BOG间接热交换再液化工艺;④蓄冷式BOG再液化工艺。运用HYSYS软件建立了采用不同BOG处理工艺的LNG接收站模型,对比了目前主要采用的BOG直接压缩工艺和再冷凝液化工艺在工艺流程及能耗方面的差异,并分析了外输量、外输压力及再冷凝器压力对BOG处理工艺节能效果的影响,在此基础上提出了BOG再冷凝液化工艺的改进措施——BOG进入再冷凝器前进行预冷,可比原工艺节约18.2%的能耗。同时还针对青岛LNG接收站提出了BOG再冷凝液化及直接压缩工艺混合使用的优化运行方案,可使进入再冷凝器的LNG流量保持恒定,没被冷凝的BOG经过高压压缩机提压到外输压力,与完成气化的LNG混合后外输,可避免BOG进入火炬系统而造成的能源浪费,同时减小再冷凝器入口流量的波动,使装置运行更稳定、更经济。     

LNG接收站再冷凝器工艺参数及控制系统分析

再冷凝器控制系统的优劣不仅影响LNG接收站工艺运行的稳定与否,更决定了工艺操作的难易程度。详细分析了再冷凝器的主要工艺参数,包括冷凝蒸发气(BOG)时所需液化天然气(LNG)与BOG的质量比、再冷凝器液位和高压泵吸入口饱和蒸汽压差等。对国内LNG接收站几种典型再冷凝器控制方案进行了对比,综合各控制方案优点,对控制方案进行了适当改进,确定了一种通用控制系统。该系统可通过差压控制稳定高压泵启停时的再冷凝器液位,能够延时控制减缓顶部压力恢复,较好地保证了再冷凝器的稳定运行。     

LNG接收站再冷凝器工艺控制研究

国内已建液化天然气(LNG)接收站采用蒸发气(BOG)再冷凝工艺回收BOG,但是再冷凝器作为BOG回收系统的核心设备,存在操作难度大、稳定性低等问题。通过对LNG接收站项目BOG回收系统的介绍,分析了再冷凝器流量、液位、压力控制系统方案,针对接收站操作过程中对再冷凝器造成的干扰问题,提出了解决办法。     

预冷式-二级压缩BOG再冷凝工艺研究

针对国内某一LNG接收站再冷凝工艺存在能耗大、回收率低、稳定性差等问题,提出了预冷式-二级压缩BOG再冷凝工艺:利用高压泵出口LNG预冷一级压缩机出口BOG,降低工艺物料比;通过二级压缩减小压缩机进出口BOG比焓差,降低压缩机能耗;新增再冷凝器和稳压泵,利于减小高压泵运行波动。使用ASPEN-HYSYS模拟接收站再冷凝工艺流程,以该接收站典型工况BOG产量7 640 kg/h,LNG外输量180 t/h为例,新工艺节能8. 26%,并且随着BOG产量增加,节能效果上升,最大节能14. 04%。新工艺提高了接收站经济性和安全性,为再冷凝工艺选择提供参考。     

LNG接收站BOG再冷凝系统操作参数优化

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590 k Pa.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0.6~0.9 MPa.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。     

LNG接收站入口BOG温度对再冷凝器控制的影响

青岛LNG接收站再冷凝器入口LNG流量调节阀灵敏度不高,且不适合频繁动作,导致再冷凝器液位波动较大,难以实现自动控制。通过对现有操作工艺和控制方案的深入分析,提出增加入口BOG温度调节作为辅助控制手段的新思路。为此,进行了入口BOG温度梯度变化下再冷凝器系统的响应实验,定量衡量了入口BOG温度对再冷凝器液位的控制能力。理论和实验数据说明,通过调节入口BOG温度可以改善再冷凝器液位控制的稳定性和精度,减少入口LNG流量调节阀的动作次数。文中提出的方案可以在手动控制下保护入口LNG流量调节阀,减轻操作员的工作强度,同时也有助于再冷凝器液位的自动控制回路设计。     

LNG接收站间断外输储罐压力控制选择

为对LNG接收站生成的BOG进行外输处理以降低储罐压力确保其安全运行,介绍了LNG接收站BOG产生的原因并计算出各种情况下BOG的产生量,以此为基础探讨了LNG接收站间断外输期间进行BOG外输处理控制储罐压力的不同方式。通过对比BOG高低压外输、再冷凝高低压外输和BOG通过火炬及安全阀放空几种控制方式的能耗,结合现阶段接收站间断外输的实际工况,分析得出使用BOG再冷凝低压外输工艺为目前工况下的最佳控制处理方式。     

液化天然气接收站BOG处理系统的研究

针对LNG接收站BOG处理系统选择较多的问题,研究计算了不同工况下BOG的产生量。应用模拟计算与理论分析结合的方式,分别研究了BOG的处理量、再冷凝器的压力对BOG处理能耗的影响。提出增设冷换器的方式,降低BOG处理的能耗。研究结果表明:BOG处理的平均能耗随BOG处理量的增加而增大且趋于稳定;再冷凝器的压力对平均能耗影响较小且存在最优压力值使平均能耗降到最小。研究成果可以为新建LNG接收站BOG处理系统的选择提供依据。     

FSRU再气化模块再冷凝系统控制方案研究

再气化模块作为液化天然气浮式储存与再气化装置(FSRU)中的核心装备,再冷凝系统的控制对整个再气化模块的稳定运行至关重要。结合传统陆上液化天然气(LNG)接收站和FSRU船再冷凝器工艺流程和控制方案,提出了适用于再气化模块再冷凝系统的新型压力控制方案和液位控制方案,采用HYSYS模拟分析了2种控制方案在BOG(闪蒸气)变化工况下的稳定时间及再冷凝器液位、压力等参数超调量。结果表明：2种控制方案均能实现再冷凝系统的平稳运行,新型液位控制方案再冷凝器液位及顶部压力超调量小,但达到平稳控制的时间较长,适用于外输量波动较大的调峰型再气化模块;新型压力控制方案的控制超调量较大、稳定速度较快,适用于稳定外输的基荷型再气化模块。本研究为后续模块化、集约化程度较高的再气化装备研发设计提供了参考。     

福建LNG接收站BOG再冷凝工艺优化研究

为解决福建液化天然气(Liquified Natural Gas,LNG)接收站蒸发气(Boiling Off Gas,BOG)处理再冷凝系统能耗较高,外输量低时BOG无法全部冷凝等问题,分析再冷凝工艺中的关键操作参数,以降低系统能耗,减小接收站最小外输量,充分利用LNG冷能为出发点,提出利用部分高压泵出口低温LNG对进入再冷凝器前BOG降温的预冷式BOG再冷凝工艺。对BOG再冷凝工艺和预冷式BOG再冷凝工艺进行基于最小外输量的比较,结果:预冷式BOG再冷凝工艺在减小再冷凝系统能耗和降低接收站允许最小外输量方面有显著效果。     

接收站最小外输下再冷凝控制分析

目前全国LNG接收站大多采用再冷凝器工艺回收BOG,但整个BOG回收工艺中存在很多的控制技巧和难点。针对此问题对唐山LNG接收站再冷凝器控制进行分析,提出用减少BOG产生、降低进入再冷凝器的BOG温度等措施提高再冷凝器的处理能力和控制的平稳性,保证系统安全运行。     

LNG接收站蒸发气回收技术

LNG接收站BOG回收处理工艺主要分两种形式,一种通过再冷凝器冷凝成LNG后加压、气化并外输;另一种是直接压缩进行外输.从再冷凝器相关工艺流程可以看出,再冷凝器实质上是一个物料发生相变的反应容器,因此如何更好得使再冷凝器运行稳定,最重要的是控制好进入再冷凝器气液比,以及出口与入口的物料平衡.通过讨论LNG接收站的两种BOG回收处理工艺,指出不同的接收站适用不同的BOG回收处理工艺,随着产业集群化发展,直接加压至用户的工艺更适用未来冷能利用及配套电厂的发展.     

青岛LNG接收站BOG处理优化模拟研究

针对青岛LNG接收站BOG处理过程中LNG提供冷量不足引起管道振动、阀门异常现象进行优化模拟研究。基于青岛LNG接收站BOG处理单元实际运行工艺,以Aspen HYSYS流程模拟软件为研究手段对各问题现象点进行分析研究,建立符合实际流程的LNG接收站稳态模型,寻找关键工艺节点,以各设备安全运行的同时降低能耗为目标,对卸船与非卸船两种工况下的各节点进行可操作参数优化研究,得出不同BOG产生量下各节点对应的最小LNG冷凝需求量。同时对不同设备所需的LNG冷凝量变化进行对比分析,得出相应的敏感性大小。所得结果可为现场实际生产运行提供理论参考。     

LNG接收站BOG气体回收工艺改进与能耗分析

对LNG(液化天然气)接收站BOG(蒸发气)气体主要的两种不同回收方式,即再冷凝工艺和直接压缩工艺进行了能耗分析,指出再冷凝工艺更为节能;以进一步节省工艺能耗为目的,对现有BOG再冷凝工艺进行了优化。运用ASPEN流程模拟软件对BOG压缩机进出口压力、BOG温度及物料比等影响BOG再冷凝工艺能耗的运行参数的分析,提出了利用高压LNG对增压后的BOG进行预冷,降低物料比从而降低BOG压缩机能耗的工艺流程。优化后的BOG再冷凝工艺节能效果显著,较原工艺可节约BOG压缩机能量消耗31.4%。     

LNG接收站工艺流程模拟计算

采用软件对LNG接收站工艺流程进行静态模拟计算是LNG接收站工艺设计最重要的工作之一。采用HYSYS软件建立模型并开展研究,分析了影响模拟结果准确性的关键因素。根据所得结果,认为在某一假设参数条件下LNG接收站在零气态外输、卸船、无槽车槽船外输的工况的BOG量最大;在最大气态外输、装车、装船工况下低压外输负荷最大;采用中/高压BOG压缩机直接外输与再冷凝工艺相结合的BOG处理工艺有利于在气态外输和液态外输量较小的工况下减少放空。     

LNG 接收站再冷凝器非设计工况运行动态模拟分析

再冷凝器的控制操作繁多且相互关联,容易造成操作不当,同时由于设备性能下降等原因,再冷凝器运行经常进入非设计工况,影响接收站正常生产。利用动态模拟方法可有效还原事故经过,探寻预防措施。在已有LNG接收站再冷凝系统动态仿真模型的基础上,完善了再冷凝器的冷凝量计算模块,更加全面地模拟再冷凝器在各种工况下的运行情况,仿真结果得到了现场数据的验证。进一步动态模拟探究了再冷凝器长时间高液位运行时,采用高压补气降低液位措施的风险,以及提出在截断高压NG管线恢复正常运行过程中,需结合实际情况考虑重设气液配比系数的操作改进建议。     

LNG接收站再冷凝器自动控制设计

目前国内已建设很多大规模的液化天然气接收站,且绝大部分都采用蒸发气再冷凝工艺以节省运行成本。在液化天然气接收、存储、外输的工艺流程中,再冷凝器是核心设备,但如何利用计算程序实现对其进行自动控制还是个难题。因此,通过对唐山LNG接收站BOG处理具体工况的分析和计算,提出了一个有效计算冷凝LNG流量的液气比计算公式,实现了再冷凝器的自动平衡控制。并通过对比得出,自动控制方案更加精确、稳定,可有效避免手动操作带来的风险。     

LNG接收站BOG再冷凝工艺的模拟及优化

BOG再冷凝处理工艺是LNG接收站的主要流程之一,利用ASPEN HYSYS流程模拟软件对BOG再冷凝工艺流程进行了模拟,并对影响再冷凝工艺的因素进行了分析,继而提出利用过冷的LNG对BOG气体进行预冷,通过减小物料比,最终达到降低BOG压缩机功耗的目的。利用HYSYS对优化后的流程进行模拟,发现优化后的再冷凝工艺BOG压缩机功耗降低了49.6 k W,节约功耗20.3%。     

LNG接收站BOG再冷凝器系统不稳定问题探讨

大鹏LNG(液化天然气)接收站是我国第一个LNG项目,BOG(蒸发气)再冷凝器运行中存在不稳定现象。分析了试运时的各种状况,根据目前实际情况,得出BOG系统设计时瞬态性能考虑不足造成运行不稳的结论。针对此情况,在实践中摸索出一些弥补措施,通过手动操作阀门人工进行提前调整,可以改善其动态性能。针对大鹏LNG目前不能停产,原有系统难以改造的现状,提出了新的改进再冷凝器的解决思路和建议,增设一台结构紧凑、LNG与BOG不直接混合的板壳式换热器,以减少外界生产条件的瞬态变化对再冷凝器的液位、压力调节影响。     

大型不锈钢再冷凝器制造方案

再冷凝器是BOG再冷凝工艺流程的核心设备。文章介绍了BOG再冷凝器的制造过程及BOG锥形封头制造过程中的公差调整和变形控制。