LNG接收站BOG再冷凝工艺优化与能耗分析

作为液化天然气(liquefied natural gas,LNG)接收站的核心工艺,蒸发气(boil-off gas,BOG)处理工艺与接收站的安全生产和经济效益密切相关。介绍了接收站现有的再冷凝工艺,并以此为基础,提出了优化后的二阶压缩再冷凝工艺。通过分析优化前后两种工艺的压力比焓图,确定了新工艺降低能耗的实现原理,从理论上证明了优化方案的可行性。利用HYSYS软件对优化前后两种工艺进行建模,并采用江苏如东LNG接收站的现有运行参数作为实例进行能耗分析。结果表明:当接收站处于卸船期间平均外输工况时,二阶压缩再冷凝工艺比现有再冷凝工艺降低能耗1 170.6 kW,节能率为23.6%。     

液化天然气接收站蒸发气体再冷凝工艺的优化

针对液化天然气（LNG）接收站的蒸发气体（BOG）再冷凝工艺系统能耗偏高的问题,对现有BOG再冷凝系统进行了工艺流程优化。通过对BOG压缩机入口温度、BOG压比及物料比等影响BOG再冷凝工艺能耗的主要运行参数的分析,提出了利用高压LNG预冷增压后的BOG,降低BOG压缩机压比的工艺流程。优化后的BOG再冷凝工艺较原工艺可节约BOG压缩机能量消耗32. 5％,且优化后的流程改善了LNG下游管网输气峰、谷负荷波动时的操作弹性,有较好的调峰功能。     

BOG再冷凝处理工艺模拟与改进

以国内某LNG接收站BOG再冷凝处理工艺为研究对象,建立了LNG接收站内BOG再冷凝处理工艺模型,对BOG再冷凝工艺流程进行了模拟,计算出各物流节点的参数运行结果并进行分析。为分析BOG再冷凝工艺设备能耗和物料比消耗情况,选取了BOG压缩机出口压力、BOG流量和BOG温度三个关键运行参数分析其对工艺能耗的影响,提出相应改进措施。在此工艺基础上,使用HYSYS工艺流程模拟软件对现有BOG再冷凝工艺进行改进,采用对BOG采用先预冷再冷凝与高压LNG两级膨胀做功相结合的方法,实现工艺的改进。结果显示,改进后的BOG再冷凝工艺节约过冷LNG量为5 485 kg/h,节约设备总能耗1 369.2 k W,降低工艺能耗的效果显著。     

液化天然气接收站蒸发气回收优化技术

以大连液化天然气(LNG)接收站为例,利用Aspen软件对LNG接收站蒸发气(BOG)处理工艺流程进行分析。提出了BOG再冷凝液化与直接压缩混合使用的运行方案,并且在再冷凝工艺流程中增加预冷装置。分析结果表明:当接收站能够稳定提供足够量LNG时,系统优先选择再冷凝工艺路线,否则自动切换至高压压缩工艺路线,并直接输送至管网。该混合使用方案能够解决因储罐及管网内BOG压力过高而放空所造成的能源浪费问题。再冷凝工艺流程中,加装预冷装置之后,压缩机较加装之前节约能耗37.4%。     

LNG接收站外输低谷期BOG再冷凝工艺的优化

通过分析研究BOG温度和BOG压缩机压比等主要参数对再冷凝工艺的影响,结合输气低谷期的外输特点,在原工艺流程压缩机出口处增设换热器,通过修改流程实现了高压泵出口低温LNG对压缩机出口高温BOG的预冷,既大幅降低完全冷凝BOG所需LNG量,又可节约运行能耗,实现了再冷凝工艺的优化。优化后的工艺对于提高输气低谷期LNG接收站的综合经济效益具有重要意义,存在广阔的应用前景。     

液化天然气接收站再冷凝工艺优化研究

目前液化天然气(LNC)接收站终端普遍采用再冷凝工艺来处理蒸发气体(BOG).对BOG再冷凝工艺进行了热力学模拟,并通过单变量法对影响BOG再冷凝工艺的运行参数进行了分析.结果表明:LNG输出量随下游用气负荷波动的变化及LNG组成及储存压力的不同,都将引起BOG再冷凝工艺的运行参数(压缩机压比和功耗)的改变.建议在实际工艺运行中,确保管网输气系统安全平稳运行,适当调整压缩机压比、物料比等再冷凝工艺参数,从而实现BOG再冷凝工艺的优化运行.     

滨海LNG接收站BOG再冷凝器工艺及控制系统

合理有效地处理BOG是LNG接收站安全稳定运行的保证,其处理工艺一般可分为加压外输工艺和再冷凝工艺,再冷凝器是BOG再冷凝工艺的核心设备。本文研究了江苏滨海LNG接收站BOG再冷凝工艺及其控制系统,着重分析了再冷凝工艺的压力、液位控制逻辑,为后续接收站投产与平稳运行提供参考。     

LNG接收站BOG再冷凝工艺模拟及分析

以国内某LNG接收站气源及设备操作参数为依托,利用Aspen Hysys软件建立对LNG接收站BOG处理工艺流程模型。通过控制再冷凝器气相出口流率,改变LNG流量得到BOG完全再冷凝所需最小LNG量。同时,利用单因素分析法,模拟分析BOG流量、LNG低压泵出口压力、BOG压缩机出口压力及气源气质对BOG再冷凝工艺的影响,可以看出,再冷凝工艺系统所需LNG量与BOG流量呈正线性变化关系;在一定压力范围内,再冷凝工艺系统所需LNG量随BOG压缩机出口压力增加而减小;超出一定压力后,再冷凝工艺系统所需LNG量随BOG压缩机出口压力增加而增加;再冷凝工艺系统所需LNG量随LNG低压泵出口压力增加而增加;甲烷含量越高的LNG,其BOG中甲烷含量越少,冷凝单位质量BOG所用的LNG用量越少。     

论LNG接收站BOG处理工艺的优化

LNG接收站若对产生BOG不作处理,罐压升高会存在安全隐患,如果采用直接燃烧的方式,会造成巨大的经济损失。为了使LNG接收站经济、高效、安全运行得到保障,优化LNG接收站的BOG处理工艺是十分必要的。常用的BOG处理工艺主要分为直接加压及再冷凝工艺,而然任何一个单独的工艺均存在优缺点,因此在多种工艺的基础上进行取优补缺,形成综合联结方案,才能灵活应对不同的工况需要。     

LNG接收站BOG多阶压缩再液化工艺优化分析

LNG接收站蒸发气体(BOG)处理量和液化天然气(LNG)外输量的波动对BOG再冷凝工艺提出低能耗、大弹性、易操作的要求。以系统总能耗最小为目标函数,对建立的BOG多阶压缩再液化工艺模型中压缩阶数和阶压比等参数进行了优化,并分析了该工艺模型在工况波动影响系统能耗时的各阶压比的抗干扰性及系统的操作弹性。结果表明:多阶压缩工艺系统阶数越多,系统的总压比、总能耗越小,BOG处理能力也越大;但随着系统阶数的增加,节能效果降低。多阶再液化工艺中二阶系统比现有一阶系统的操作弹性增大12%,且在LNG与BOG质量比≤10时,二阶系统的BOG压缩功耗可节约33%以上。针对一般气源型接收站工况,二阶系统是节能且操作弹性大的BOG处理工艺。     

Flexible and cost-effective optimization of BOG (boil-off gas) recondensation process at LNG receiving terminals

In view of high energy consumption and poor flexibility in boil-off gas (BOG) recondensation operation at liquefied natural gas (LNG) terminals, a flexible and cost-effective optimization including the control system and flow process has been proposed. The optimized control system maintains BOG recondenser pressure via the condensing LNG flow and recondenser liquid level via bypass LNG flow. A BOG recondensation process with pre-cooling operation utilizes high-pressure pump LNG to pre-cool compressed BOG before it is directed into recondenser. The engineering application in a case of 6.69 tons/hour (t/h) BOG and LNG output fluctuating between 49 t/h and 562 t/h shows, after the flexible and cost-effective optimization, that process energy decreases 91.2 kW, more 1.28 t/h BOG is recovered when LNG output load reaches the valley, and the operation stability is well improved.     

DYNAMIC SIMULATION FOR IMPROVING THE PERFORMANCE OF BOIL-OFF GAS RECONDENSATION SYSTEM AT LNG RECEIVING TERMINALS

The boil-off gas (BOG) recondensation system is one of the most important facilities at liquefied natural gas (LNG) storing and receiving terminals, whose failure may cause BOG loss and/or severe accidents. Operation of a BOG recondensation system requires sufficient care under various situations, especially when LNG load and BOG load fluctuate. This study improves the control algorithm for a BOG recondensation system at an LNG receiving terminal and employs dynamic simulations to examine its operation reliability and energy minimization. Key system parameters, such as recondenser pressure, liquid level, and high-pressure pump suction pressure are tracked during simulation. On the basis of process dynamic simulation by use of DYNSIM and analysis of tracked key system parameters, the developed control algorithm is verified as reliable and is expected to be applied to other LNG terminals.     

大型LNG储罐预冷动态模拟

大型常压LNG储罐在接收站中占有很高的投资份额,是接收站关键的储存容器,在启用时对调试技术的要求较高,其中,储罐的冷却是最重要的预备环节。基于气液两相容积节点原理,建立喷淋LNG蒸发计算模型,搭建大型LNG储罐预冷过程动态仿真平台,以160000 m³大型LNG地上全容储罐为例,计算其在预冷过程中所需要的时间以及预冷所用LNG总量,得到了预冷过程中储罐压力、BOG产生量以及储罐内部温度的动态变化,为设计优化液化天然气储罐预冷策略提供了理论依据。     

LNG接收站BOG处理工艺的优化

LNG接收站的蒸发气(BOG)处理工艺包括直接压缩工艺和再冷凝工艺。但是目前的BOG处理工艺存在系统能耗大、外输负荷波动时工艺操作困难,再冷凝器的液位波动不稳定,控制系统稳定性较差等缺点。本文论述了目前国内外LNG接收站中的BOG处理工艺优化技术方面的发展概况,指出了国内在这方面存在的问题,为今后开展这方面的研究提供了可靠的依据。     

LNG接收站BOG气体处理工艺

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。     

BOG直接压缩外输工艺在LNG接收站的应用

目前LNG接收站BOG处理工艺主要采取再冷凝工艺和直接压缩外输工艺两种,再冷凝工艺已广泛运用于各LNG接收站,而直接压缩外输工艺由于有其局限性,一般情况下LNG接收站都不会采用此工艺,但在接收站不进行气化外输时,此时选用直接压缩外输工艺来处理BOG将是最好的选择。     

LNG卸料管线预冷过程数值模拟

国内对液化天然气(LNG)接收站初次预冷速度的控制经验相对缺乏。因此,为防止低温LNG预冷导致的管道的损坏,需在预冷前对设定的预冷操作程序进行预冷效果的分析校核。本文提出了基于计算流体力学(CFD)的LNG管道预冷分析方法。通过建立三维LNG卸料管道数值计算模型,根据国内某LNG接收站项目设计管道预冷操作程序,进行冷却过程的动态模拟计算,结果显示按预设冷却程序操作,LNG卸料管道降温速度可以维持在10℃/h范围内,满足预冷安全要求。另模拟计算结果与实际接收站预冷过程的现场测量数据进行了对比,CFD计算值与实测值比较相对误差可控制在7%以内,证明CFD预冷过程模拟完全可以用于接收站预冷程序合理性的判断和校核计算。