LNG/LCNG加气站BOG回收利用可行性探讨

<正>本文分析了LNG/LCNG加气站的BOG来源及损耗情况,介绍了LNG/LCNG加气站BOG回收工艺方案,测算了LNG/LCNG加气站的BOG排放量,提出了设备的选型应用方案,并就BOG回收工艺方案进行了投资测算。因石油资源稀缺以及环保要求的提高,近年来,全国各地迅速建成一批液化天然气(LNG)/液化天然气转化压缩天然气(LCNG)加气站,这对调整能源结构、减少汽车尾气排放、改善空气质量起到了重要作用。     

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加气站BOG再液化工艺研究及经济性分析

蒸发气(Boil-Off Gas,BOG)的处理是LNG加气站应考虑的关键问题之一,关系着加气站的能耗及安全平稳运行。为此,建立了LNG加气站BOG产生量静态计算模型,以兰州市某加气能力为1.5×10~(4)m~3/d的加气站为研究对象,设计提出了1套利用液氮冷量的BOG再液化装置(1台液氮储罐,1台BOG/液氮换热器,1台LNG收集罐及管路阀门),以避免BOG直接放散造成的能源浪费和环境污染,实现加气站BOG"零排放"。在此基础上,理论计算了BOG再液化装置的再液化能力,并对其进行经济效益分析。结果表明,加气站BOG的产生量为322kg/d,BOG再液化量与液氮消耗量质量比为1∶1.92,为试验装置的设计提供了理论依据。该装置安全寿命期内静态分析总投资费用为39万元,税前年利润总额为14.4万元,净利润为10.5万元,经济效益较为显著。由此可知,LNG加气站应考虑BOG再液化装置投资。     

LNG站BOG处理技术对比研究

为了使不同类型的LNG站能够选择经济合理的BOG(蒸发气)处理技术,梳理介绍了BOG处理的有关技术,并采用同一工质和运行参数进行模拟,分别从功耗、经济性、优缺点对低温制冷机回收、氮膨胀回收、液氮回收、喷射制冷回收、混合冷剂制冷回收、直接压缩工艺6种技术进行了对比研究。在功耗与优缺点对比分析的基础上,以投资回收期为判别标准,得出不同类型LNG站适合的BOG处理技术,为不同类型LNG站选择合适的BOG回收技术提供了参考。     

LNG接收站BOG直接外输可行性分析

介绍了目前LNG接收站蒸发气BOG的处理方式,分析了接收站再液化工艺存在的问题,提出了通过低压管道外输BOG的解决办法,并进一步对低压管道外输BOG在工艺、能耗以及市场等方面进行了可行性分析。新方案工艺优化简单,解决了接收站试生产初期BOG难处理、正常运行后BOG处理能耗仍然较高的问题,提高了经济效益。     

LNG接收站BOG直接外输可行性分析

介绍了目前LNG接收站蒸发气BOG的处理方式,分析了接收站再液化工艺存在的问题,提出了通过低压管道外输BOG的解决办法,并进一步对低压管道外输BOG在工艺、能耗以及市场等方面进行了可行性分析。新方案工艺优化简单,解决了接收站试生产初期BOG难处理、正常运行后BOG处理能耗仍然较高的问题,提高了经济效益。     

LNG接收站BOG再冷凝工艺HYSYS模拟及优化

在BOG的再冷凝工艺流程中,主要能耗来源于压缩机。为了减少BOG的压缩能耗,保障系统稳定运行,分析了BOG压缩过程压力比焓(p-H)的变化,并运用HYSYS对原有BOG处理工艺流程进行了模拟研究,由此对工艺流程和系统作了改进及优化。结果表明,改进后的工艺流程比原有工艺流程压缩机能耗降低约15.5%,最小物料比也相对减少,两者降低有利于系统的稳定运行。     

大型LNG项目BOG气回收工艺

研究了LNG项目中BOG(蒸发气)的回收利用问题。结合BOG产生原因及产生量在充分考虑LNG项目规模、用途的情况下,合理选择了BOG回收处理的工艺流程。应在充分研究LNG项目的具体用途后确定最合适的回收工艺,做到能源的高效利用。     

LNG接收站BOG处理新方式在管网调峰中的应用

我国华北地区天然气季节性峰谷差较大,受LNG接收站最低外输气量制约,天然气管网夏季出现逆调峰;进口LNG购销价格倒挂,公司经营压力增大。通过TS-LNG接收站投运BOG(Boil Off Gas)增压外输工艺,结合再冷凝方式,解决逆调峰问题,提高管网调峰弹性和灵活度,利于天然气管网输送和销售综合效益最大化,促进天然气市场化改革进程。     

液化天然气(LNG)接收站BOG回收工艺研究

随着环境保护的需要和能源的日益紧张,国内液化天然气(LNG)行业发展速度越来越快.LNG气化产生蒸发气(BOG),若不对其进行处理,可能造成接收站超压继而引发事故;若对其直接放空至火炬燃烧,则不仅浪费了能源,同时又污染了环境.因此,BOG回收工艺成为LNG接收站的重要组成部分.BOG回收处理方法主要有2大类,即加压外输方法和再液化方法.由于不同规模的LNG接收站产生的BOG蒸发量不同,致使各LNG接收站的BOG回收工艺各不相同,本文主要针对直接压缩工艺、再冷凝液化工艺、直接压缩+再冷凝工艺、氮膨胀制冷液化工艺、混合冷剂制冷液化工艺、液氮(或丙烷)制冷液化工艺、蓄冷式再液化工艺7种BOG回收技术的适用条件、工艺流程及优缺点进行评述,并提出有针对性的优化建议.     

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接收站储罐冷却过程中蒸发气体的零排放技术

LNG接收站的大型储罐在投用前需要逐步冷却至-162℃,冷却前储罐内充满氮气,冷却过程中将产生大量高含氮气的蒸发气体(BOG),LNG接收站工艺系统无法对其回收利用,只能直接排放至火炬;同时LNG储罐冷却中后期产生BOG的流量极大,超出了接收站BOG的回收处理能力,大量BOG被排放至火炬,造成大量浪费。为此,珠海LNG接收站通过调研国内已投用LNG储罐的冷却方式,并对其预冷过程进行研究,创新性地提出了储罐冷却前下排式氮气置换法和"BOG+LNG"储罐冷却工艺,降低了LNG储罐冷却过程中BOG的氮气含量,提高了LNG接收站冷能利用效率,同时也降低了BOG的产生量,使之能更好地匹配于LNG接收站BOG的回收处理能力。现场实验结果表明:(1)下排式氮气置换法能够在LNG储罐冷却前将罐内氮气置换至合格要求;(2)"BOG+LNG"储罐冷却工艺能够有效降低LNG储罐冷却过程中BOG的产生量,使之不超过LNG接收站的回收处理能力,实现了LNG储罐冷却过程中BOG的零排放。该方法可作为LNG储罐投产试车的借鉴和参考。     

LNG/L-CNG加气站的设计

介绍了LNG/L-CNG汽车加气站的主要工艺设备:LNG储罐、LNG潜液泵、卸车增压器、EAG加热器、LNG高压柱塞泵、高压气化器、CNG储气瓶、加气机和顺序控制盘等;同时还介绍了设计过程中以上工艺设备选用的计算方法以及管道设计应注意的问题,包括管路的应力补偿、管子及管件的选材、管道绝热结构及材料的选用等。