液化天然气接收站蒸发气产生量的计算研究与分析

以国外工艺为基础,结合实际设计经验,对比分析了2种主要的液化天然气(LNG)接收站蒸发气(BOG)产生量的计算方法。并且以国内某LNG接收站项目为实例进行实际计算,对其中各自的优缺点进行具体说明,为接收站BOG产生量的计算以及BOG压缩机选型提供借鉴参考意义。     

具有装船返输功能的LNG接收站的BOG量计算

近年来,为推动我国LNG储存调峰能力建设和中国海油东南沿海天然气储备系统建设,确保国家天然气供应安全,中国海油旗下新建LNG接收站均在不同程度下考虑了LNG仓储转运功能的规划,海南LNG接收站项目在考虑仓储转运中心的装船返输功能后,在设计阶段对接收站BOG产生量的进行了重新计算。通过对比原设计与考虑返输后设计的BOG产生量计算,分析了装船返输对LNG接收站BOG生产量的影响因素。结论认为,影响LNG接收站BOG产生量的因素有多种,在考虑返输装船的LNG接收站中对BOG量计算产生影响最大的两个因素为返输时的装船速率与LNG船舱的压力,因此在LNG接收站的装船返输操作中,如何控制这两个参数对控制BOG的产生,避免压力波动,使接收站稳定运行是至关重要的。     

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。     

LNG接收站蒸发气(BOG)的产生和计算

液化天然气(LNG)接收站是储存、气化、外输LNG的场站,具有国家能源战略储备的功能,目前在国内发展迅速。由于LNG是低温流体,在接收站中其温度一般为-162～-150℃。分析BOG的生成机理,研究LNG接收站BOG的单元计算方法,在LNG接收站设计中占有重要的地位。BOG计算量过大,会导致BOG处理系统设计能力过量,增大建设成本;BOG计算量过小,BOG处理系统设计能力不足,导致站内BOG的大量放空,不仅浪费能源产生较大的经济损失,而且还污染环境。     

海南LNG接收站BOG处理系统配置

LNG接收站在运行过程中会产生大量的BOG,一般大型LNG接收站均采用再冷凝工艺对BOG进行处理。BOG处理系统是LNG接收站所有工艺系统的核心组成部分,BOG处理系统的合理配置不仅能为接收站的安全节能运行提供保障,而且也能节省投资、降低运营成本。本文通过对海南LNG接收站BOG处理系统的配置进行详细阐述,以期望对类似接收站的建设提供参考。     

大型LNG储备站蒸发气(BOG)产生量及其特点的分析

近年来随着国内LNG接收站的建设运营和储运系统的完善,如何在使用LNG过程中减少损耗和提高LNG蒸发气(BOG)的回收利用率成为学术和工程界的关注热点之一。本文通过给定大型LNG储备站,计算各种工况下BOG的生成量,分析其特点,为以后的LNG储备站项目BOG回收利用提供参考。通过计算分析表明,在大型储备站设计中不同气源条件对应的BOG最大产生量工况不同,储备站正常运行(无气相外输)过程中储罐热输入、管线热输入产生的BOG量为稳态量,约占BOG生成总量的71.7%~84.1%,装、卸船和槽车置换产生的BOG量为动态量,约占BOG生成总量的15.9%~28.3%。BOG回收利用液化规模可设为贫富LNG产生BOG量的平均值。     

浅谈LNG接收站储罐压力控制方式

介绍LNG接收站BOG产生原因并运用不同方法计算出各种原因下的BOG产量,以此为基础探讨LNG接收站储罐压力控制的各种方式。通过对比BOG压缩外输、BOG再冷凝外输和BOG通过火炬、安全阀放空几种控制方式的能耗,结合现阶段接收站运行的实际工况,分析出使用BOG再冷凝低压外输工艺为目前工况下的最佳控制方式。     

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。     

BOG-LNG系统联合运行技术研究

综合分析了LNG接收站处理BOG(Boil-off gas)的工艺、运行参数、关键设备、运行模式,对每种工艺及运行方案汇总归纳,使得LNG接收站多变的运行工况充分应用不同的工艺和运行方案,为LNG接收站平稳安全运行提供可靠保障。也使LNG接收站项目的BOG处理工艺有选择,并提供一定的借鉴指导。     

LNG接收站内BOG再冷凝工艺的计算与优化

液化天然气(LNG)的储存过程中往往产生大量蒸发气体(boiled off gas,BOG),而LNG接收站内传统BOG再冷凝回收工艺具有能耗高、工况适应性差等缺点。基于ASPEN HYSYS软件对传统BOG再冷凝工艺进行建模,确定了影响能耗和质量比的3个主要因素：BOG处理量、压缩机和低压泵出口温度、外输压力,分析了3个主要因素对BOG再冷凝系统的影响规律,在传统BOG再冷凝工艺的基础上提出预冷式BOG再冷凝工艺,并对LNG接收站进行了最小外输工况的分析。模拟结果表明：在相同工况下,预冷式BOG再冷凝工艺较传统工艺节能效果显著,质量比和最小外输量均有明显下降。     

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。     

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。     

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.     

LNG接收终端工艺流程动态仿真

LNG接收终端的主要功能是接收、储存和再汽化LNG,并通过天然气管网向电厂和城市用户供气。通过建立接收终端各设备的动态模型,增加了必要的控制系统,对流程进行了动态仿真,针对接收终端季节调峰、卸船和储罐超压3种工况进行了案例分析,得到了以下结论:接收终端调峰期间,外输泵、罐内泵功耗变化规律与外输天然气流量变化规律一致;卸船工况主要对压缩机功耗、再冷凝器入口BOG及LNG流量有影响,整个卸船过程一般需要13 h左右;储罐超压过程中,由于压缩机负荷的调节,对压缩机功耗、再冷凝器压力、再冷凝器入口BOG及LNG流量有较大影响,整个超压事故持续时间为15.2 h;对接收终端工艺的设计和运行提出了建议。     

LNG接收站BOG压缩机处理能力计算及选型研究

LNG接收站的功能是接收、储存和气化LNG,并通过管网向下游用户供气,由于在卸船时LNG进入储罐导致罐内LNG体积变化,以及环境温度、大气压变化、罐内泵电机运转等外界能量的输入,会产生大量的蒸发气(BOG).为了维持储罐压力的稳定,必须处理掉过量的BOG.BOG压缩机作为BOG处理的核心设备,在LNG储运中起到重要作用...     

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。     

利用常温压缩机处理LNG接收站BOG的工艺探讨

液化天然气（LNG）接收站运行过程中会产生一定量的蒸发气（BOG）,目前常用火炬、压缩、再冷凝三种工艺来处理BOG。由于BOG温度较低,压缩工艺中普遍采用的是低温压缩机。然而低温压缩机造价十分昂贵,极大地降低了LNG接收站的经济效益。为此,提出了一种利用常温压缩机处理BOG的工艺。该工艺利用压缩机出口的高温BOG来加热压缩机进口处的低温BOG,一方面提高了压缩机进口温度,使得常温压缩机代替低温压缩机成为可能;另一方面,降低了压缩机出口BOG的温度,减少了BOG再冷凝所需冷量。借助HYSYS软件对低温压缩和常温压缩工艺进行了模拟分析,结果表明对于小型LNG接收站,常温压缩机工艺更有优势。     

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。     

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%。