气化站回收利用LNG槽车BOG工艺方案研究

目的 以LNG作为气源供应的气化站或加气站，由于当前LNG卸车工艺原因，在LNG槽车卸车后，其储罐内仍残存一定量已付费却无法利用的BOG气体。针对此普遍问题，研究回收BOG的有效办法。方法 以某气化站为研究实例，通过计算LNG槽车储罐内可回收BOG量，结合回收BOG状态参数、气化站卸车和运行工艺流程，制定出相应的工艺改造方案。结果 模拟拟选主要设备运行工况，绘制出单级及两级压缩机排气量、功率随时间变化的状态图，以及槽车储罐内BOG压力、余量随时间变化的状态图，直观地比对出拟选型设备的功效。结论 在气化站回收LNG槽车BOG的工艺改造方案中，选用两级低温压缩机可有效减排和降低槽车卸车损耗，其更具优势。     

槽车循环的优化操作

LNG槽车循环的作用是在装车撬没有装车作业时,保持装车撬的冷态,以便在装车撬投入使用时能快速装车。LNG槽车循环有撬外循环和撬内循环两种,按原设计采用撬外循环和撬内循环相结合的方式,按照该模式出现了操作频繁、容易超装和增加液化天然气蒸气BOG等缺点。针对这些缺点,研究了更优化的操作方案,即采用只走撬内循环,装车结束后通过流量控制阀FV的旁边,给撬外管线保持冷态。介绍了这两种槽车循环的操作模式,并对优化后操作优缺点进行了比较。     

槽车装车方式对LNG接收站的影响

LNG槽车有两种装车方式:带压装车和不带压装车,其最大区别是装车时,槽车是否与BOG系统相连通。     

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加气站槽车BOG压缩液化回收研究

近年来,在LNG加气站快速发展的同时,LNG车辆发展相对缓慢,导致LNG加气站蒸发气(boil-off gas,简称BOG)量较大,特别是LNG槽车卸车后残余压力为0.2～0.4 MPa的BOG,给LNG加气站带来了较大的经济损失和安全隐患。提出了基于BOG压缩机的BOG压缩液化工艺和装置,利用LNG冷量回收BOG,实现加气站BOG零排放。在此基础上,搭建了实验装置,并采用液氮和LNG开展了BOG回收实验。实验数据表明,当BOG和LNG质量比为3%时,该工艺BOG液化回收率在90%左右。由此可知,该工艺可以实现槽车的BOG快速高效回收。     

LNG装车撬流量调节阀振动原因探析

槽车区是LNG(液化天然气)接收站负责外输任务的重部分,槽车区的安全、规范操作是稳定外输的前提。阀门失效是化工类企业生产过程中常见且严重的安全隐患之一。在仔细观察槽车区装车撬流量调节阀振动原因的基础上,分析了调节阀控制的基本原理,讨论了装车过程中压力因素、流体阻力因子对阀门振动的影响,并以福建LNG接收站槽车区A、B、C、D撬为研究对象,记录了保冷循环时调节阀阀门开度情况,针对D撬记录了实际的装车流量曲线,并提出了相应的解决方案。     

提高LNG接收站槽车装车速度的探讨

装车撬主要由装车液相和气相鹤管臂、流量计、静电报警控制器、压力变送器、装车流量控制阀、紧急切断阀、相关管道和控制系统等组成。以某LNG接收站槽车装车撬实际运行情况为例,通过对影响槽车装车速度的因素进行剖析,分别对装车前的准备、LNG槽车的充装、称重和打印磅单等进行了阐述;在此基础上,对装车前的准备与充装程序采取了相应的优化和改造措施,有效地提高了装车速度。     

LNG槽车装车橇应用和国产化进程

目前LNG槽车运输是中国应用最广泛的、且唯一的液化天然气陆路运输方式。槽车本身的国产化已完全成熟,当前的主要任务是规范槽车装车橇系统的国产化,并进一步促进其发展。报告了中国LNG槽车装车鹤管和成橇制造行业的发展过程和现状,分析对比国内外装车橇产品设备和运用维护的优缺点,总结国内产品技术特点,以帮助国产LNG槽车装车橇厂家改进产品,发挥自身价格和售后服务优势,促使LNG槽车装车橇能够完全国产化。最终完善和形成标准化和规范化的行业秩序,奠定国内槽车装车橇企业走出国门参与国际竞争的基础。     

液化天然气接收站BOG的处理方法及分析

为探究LNG接收站BOG处理方式的原理,对几种常见的BOG处理方式进行了总结,分析了再冷凝法、加压外输法、压缩为CNG三种方式的原理、优缺点和适用条件,并通过软件模拟了接收站的BOG再冷凝处理工艺,对模拟流程进行了简要分析,得出了冷凝一定量BOG所需的最小LNG流量。     

LNG槽车装车控制系统设计

LNG槽车装车控制系统是LNG工厂信息自动化的重要组成部分,合理控制系统设计能够消除事故隐患,提高装车效率。为了使工程技术人员熟悉LNG槽车装车控制系统的设计特点,通过对装车控制系统工艺流程、系统功能、仪表配置、技术参数的设计描述,对装车作业和销售业务接口进行了分析,对现场使用中出现的特殊情况给出了应急解决方法,得到了一套完整的LNG槽车装车控制流程和系统配置,为LNG槽车装车控制系统设计和使用提供参考。     

小型LNG运输船装船过程BOG产生量的计算

采用流程模拟软件稳态模块建立小型LNG运输船装船工艺BOG产生量的计算模型,研究LNG原料储罐操作压力、运输船储罐操作压力等因素对装船工艺BOG产生量的影响趋势。并利用流程模拟软件动态模块建立装船工艺的动态模型,模拟LNG运输船船舱储罐温度、压力、回气量等参数随装船时间的变化。模拟结果分析得出:LNG运输船船舱操作压力与LNG原料储罐操作压力的相对差值是决定是否产生BOG的关键参数;合理选择船舱储罐的操作压力,可同时实现LNG供应方和购买方双方共赢的效果。     

影响LNG槽车运输储罐压力的因素分析

应用动态模拟软件,建立LNG槽车满载和空载运输系统动态模型,研究LNG槽车运输过程中储罐内操作压力、操作温度和液位的动态变化趋势。分析表明:LNG槽车满载长距离运输储罐压力上升较小,不易造成储罐超压泄放,安全性较高;空载运输较满载运输储罐升压速率更快;LNG储罐空载液位5%可实现LNG槽车储罐处于冷却状态。     

地上全容式混凝土顶LNG储罐的冷却动态模拟

LNG储罐冷却是LNG接收站投产过程中风险最高、难度最大的环节,为了合理地控制冷却速度、储罐压力,以及选择适当的环境温度以降低BOG的排放量,对地上全容式混凝土顶LNG储罐的冷却过程进行了动态模拟。基于质量、能量守恒原理建立了LNG储罐冷却计算模型,根据甲烷特性参数及大连LNG接收站实际冷却情况确定了冷却计算模型中的相关参数,进而分析了LNG储罐冷却过程中冷却速度、环境温度、储罐压力与LNG需求量、BOG排放量之间的变化规律。结果表明：①随着冷却速度的增大,LNG需求量、BOG排放量逐渐减小,相同储罐温度下,LNG流量逐渐增加,排放BOG流量逐渐减小;②随着环境温度的增大,LNG需求量和流量逐渐增加,BOG排放量和流量也逐渐加;③储罐压力对LNG需求量和BOG排放量影响较小。据此,提出建议：①在LNG接收站对储罐进行冷却时应尽量选择在环境温度较低的冬季,以降低BOG的排放量;②在确保罐内温差正常的情况下,可尽量提高储罐冷却速度至-5 K/h,以便减少BOG的排放量,达到节能减排的目的。     

LNG接收站BOG产生量的静态计算方法

目的 研究LNG接收站各工况下BOG产生量的静态计算方法。方法 将接收站的BOG产生拆解成不同的单一原因，并提供各单一原因下BOG产生量的静态计算方法，通过叠加可估算不同工况下全场的BOG产生总量。结果 以北燃LNG项目初设数据为基础，选择在卸船、最小外输、贫液、不装车运行工况下，将静态计算结果与初设提供的仿真计算结果对比分析，显示静态计算方法得出的BOG产生量具有较高的准确度。但静态计算方法现阶段仍具有不足之处。结论 静态计算方法在指导生产运行中有较高的可靠性和可行性。     

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接收站蒸发气处理系统静态设计计算模型

BOG（Boil Off Gas）系统是LNG接收站设计阶段中必须重点考虑的关键问题之一。与大型LNG液化工厂中主要考虑BOG提供燃料气和LNG装船工况下BOG直接通过火炬燃烧情况完全不同,LNG接收站设计中则应结合气化外输压力、最小外输流量等不同项目特点,对于BOG的回收、处理和利用有更多的选择。为此,按照LNG接收站卸船和非卸船两种基本工况划分,对设计阶段保守估算BOG产生量引入完整的静态计算方法,通过实例计算,提出了BOG压缩机的合理配置方案,以期实现技术与经济两方面的优化。该计算方法对于国内自主进行LNG接收站的设计具有参考意义,对于小型LNG卫星站的设计亦有借鉴意义。     

LNG槽车装车系统的技术特点

随着近年来国内LNG接收站和液化厂项目的大规模建设,LNG产量和销量不断增大。目前LNG从接收站和液化厂到达中小型用户的过程中,LNG槽车运输是唯一的方式。在缺少国家相关标准的情况下,为使工程设计人员能够熟悉LNG装车系统的特点,实现安全、快速装车,通过对装车系统工艺结构、设计数据、系统配置及操作方法的叙述,对目前国内LNG槽车装车系统现场使用情况进行分析和总结,提出LNG装车系统设计思路和系统配置结构,为LNG槽车装车系统设计和使用提供参考。     

液化天然气工厂重烃脱除工艺方案比选

分析了液化天然气工厂重烃脱除的现状及存在的问题,对比了多种重烃脱除方案的优劣性。以华油天然气股份有限公司处理规模为100×104 m3/d(20℃,101.325kPa)的广元LNG工厂现有装置为例,在脱水单元后新增1套脱重烃装置可取得良好的重烃脱除效果,减少重烃闪蒸气量,提高天然气液化率,降低LNG产品的比功耗,促进装置长周期满负荷稳定运行。