小型BOG再液化系统流程参数分析及优化

混合冷剂再液化系统回收液化天然气(LNG)加气站产生的蒸发气(BOG)是一种节能环保的新方法.为回收偏远地区小型LNG加气站现场储罐产生的BOG,以某LNG加气站实际情况为例,提出了一种小型带预冷的混合冷剂制冷循环回收加气站产生的BOG.对流程中压缩机进出口压力、分离温度以及混合工质循环流量等参数进行了模拟分析,探究了...     

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接收站蒸发气处理系统的动态设计计算模型

准确合理地预测蒸发气（BOG）量,对于LNG储罐安全管理、LNG卸船操作安全管理、BOG压缩机能力选择、BOG压缩机启停操作与提效节能和稳定利用BOG燃料气等均具有重要意义。国外已有一些理论化的BOG蒸发率（BOR）动态计算模型,但计算复杂且由于其对LNG储罐内BOG产生机理的认识是建立在一定理论假设的基础上的,对实际LNG储罐内BOG产生机理的认识不够准确,加之各种实际操作工况要复杂得多,因此,这类模型的广泛适用性仍有待考证。为此,基于BOG生成机理的基本理论和传热动力学理论,结合具体LNG接收站储罐生产操作数据,得到了半经验化的BOR（Boil Off Rate）动态模型,实例证实：该方法方便、有效,更有利于预测和指导生产实际。     

LNG加气站BOG用于站内生活用气的可行性探讨

目前国内大多数LNG加气站产生的BOG都直接排放,造成能源浪费和安全风险。在LNG加气站工艺流程分析的基础上,探讨了LNG加气站内BOG的来源,对BOG回收作为站内自用气(采暖、做饭、淋浴)的可行性进行了研究,并通过实例计算,从经济角度论证了BOG回收作为站内自用气的可行性。结果表明,将LNG加气站BOG回收作为站内自用气的方案具有可行性,不仅能够带来可观的经济效益,而且对LNG站场运行安全具有重要意义。     

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加气站BOG回收利用技术研究进展

BOG气体的再次液化技术目的是降低LNG加气站中BOG产生的空气污染与资源浪费,从而提升LNG加气站的经济效益。     

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。     

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。     

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。     

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。     

LNG接收站BOG系统运行模式优化

针对某液化天然气(LNG)接收站存在的蒸发气(BOG)回收能耗高的问题,分析了LNG储罐压力与BOG压缩机控制负荷的关系。提出了对现有操作进行BOG系统运行模式的优化,降低BOG压缩机负荷和间歇启停BOG压缩机,优化操作后储罐压力保持稳定,BOG蒸发量稳定性提高,避免了BOG压缩机长期处于满负荷运行,同时降低了接收站能耗,增加了经济效益。该方法在技术上可行,经济上可靠,可为其他LNG接收站的运营提供参考。     

液化天然气接收站中的自动控制

介绍了液化天然气（LNG）的特点以及LNG接收站的情况;结合江苏LNG接收站工程,详细阐述了LNG接收站在接收卸料、储存、BOG处理、高压气化、外输部分等主体工艺流程;分析了卸料臂,高／低压泵,储罐,再冷凝器,ORV,SCV等主要设备的特性;结合各个工艺流程和设备讨论了其自动控制系统的应用和主要的控制。     

LNG加气站增大潜液泵气蚀余量的工艺措施

为弄清LNG加气站潜液泵因气蚀余量不足而联锁停机的原因,建立了LNG加气站气蚀余量模型,对潜液泵气蚀余量下降的原因进行了研究。泵池内LNG温度上升较快造成泵入口处LNG的饱和蒸汽压迅速增加,LNG储罐内温度梯度被破坏造成储罐压力下降,LNG饱和蒸汽压增加和储罐压力下降是潜液泵气蚀余量下降的主要原因。提出增大潜液泵气蚀余量的工艺措施:采取保温、置换LNG、闪蒸等方法以降低泵池内的温度,增加LNG储罐的温度梯度以增加储罐的压力,及时补充储罐内的LNG以增大潜液泵的静压头。     

液化天然气接收站零气态外输的新型蒸发气回收方案

针对液化天然气（LNG）接收站投产初期尚未建立气态外输系统时的蒸发气（BOG）处理问题,基于LNG接收站典型流程提出了新型BOG回收方案。以某大型LNG接收站为例,采用HYSYS软件对新型BOG回收流程进行了模拟计算,明确了新型BOG回收流程应用条件。从技术及经济性两方面验证了新型BOG回收流程是LNG接收站零气态外输工况下BOG处理的有效方式,为LNG接收站的BOG处理提供了新的思路。     

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。     

风险管理在大型LNG接收站项目中的应用

风险管理在大型液化天然气(LNG)接收站工程项目的全生命周期内占有举足轻重的地位,对项目方案设计、施工建设、投产应用等各阶段的风险识别、评估、应对更是建设单位和总承包商等各方的关注重点。采用HAZOP风险分析对LNG接收站运输船、卸船臂及进料管线、LNG储罐、BOG处理系统等关键节点进行风险识别;应用事故树分析及概率风险评估,重点评估火灾、BOG压缩机故障、BOG压力控制系统故障以及真空阀失效等风险事件对LNG储罐超压事故的影响。基于得到的研究结果,提出了相应LNG接收站风险控制的应对措施,为LNG接收站风险管理提出合理的借鉴和参考。     

天然气加气站降本增效的措施

针对某些加气站因运行管理不到位使成本增加、影响加气站效益的问题,在分别对CNG、LNG、L-CNG三种类型加气站的技术特点和经济性简要介绍的基础上,分别阐明了各加气站所采取的降本增效的措施。CNG加气站:选择安全经济的压缩机;完善自控装置,防止泄漏和事故发生;作好加气站校准管理;重视设备巡检。LNG加气站:在卸车、储存、设备管理、工艺设计上最大限度地减少BOG的产生;优选低温设备和管路、优化加注流程和安装BOG回收设备等实际案例表明,降本增效取得明显成效。     

L-CNG加气站技术浅析

近年才兴起的液化 压缩天然气加气站（即L-CNG加气站）以LNG为气源，经高压液体泵加压后气化向CNG汽车加气，也可同时用低压液体泵向LNG汽车加气。为此，介绍了L-CNG加气站的特点和工艺流程，分析了其相对于传统压缩天然气加气站的优点：可同时为压缩天然气汽车和液化天然气汽车加注燃料，有巨大的应用前景和可观的经济、社会效益。给出了典型的L-CNG加气站的工艺流程及设备布置方案，着重对L-CNG加气站的LNG低温储存和装卸系统，以及低温低压充注系统和高压气化系统，包括LNG槽车、LNG低温泵、LNG气化器等进行了说明，并介绍了相关技术要求。最后提出L-CNG加气站是目前CNG加气站向LNG加气站过渡的看法。     

天然气螺杆膨胀机的开发与应用

LNG储罐冷却过程中会产生大量的BOG,怎样合理回收尤为重要。以大连LNG接收站3号储罐冷却为基础计算出其实际的BOG回收量,然后对冷却过程中的工艺和操作进行适当改进,并计算出最大回收量及最大回收时所需的LNG最小外输流量。通过对比,改进后的回收量是实际回收量的1.64倍,有效降低了BOG排放量。