浅谈全容式地上LNG储罐保冷结构及蒸发率影响因素

本文结合天津某液化天然气(LNG)项目,介绍了LNG储罐的结构和保冷系统的组成,结合储罐预冷实践和已有文献资料,对于LNG蒸发率(BOR)的影响因素进行了分析。LNG生产企业能够通过有效控制LNG储罐的蒸发率,一方面可以提高收率,提升产量;另一方面可以降低能耗,减少不必要的无用功。     

液化天然气储罐动态日蒸发率数值模拟

液化天然气储罐日蒸发率实际测试不可控因素多,部分储罐站场难以达成测试条件。介绍了储罐常规日蒸发率测试要求及计算方法,提出了一种基于ANSYS的储罐全三维模型,对液化天然气储罐静置过程中的日蒸发率进行全三维仿真模拟计算。着重研究储罐静置过程中液化天然气的蒸发与储罐换热间的相互影响、外界温度变化和太阳辐射对液化天然气蒸发量的影响,分析不同的流体模型对日蒸发率计算结果准确性的影响。储罐实际工况的日蒸发率动态数值模拟结果表明,模拟结果与实际测试结果基本吻合,此方法可推广应用到储罐的设计和安全运行模拟中。     

LNG全容储罐保冷系统及其性能探究

为了探究LNG全容储罐的绝热性能和保冷系统,给出了LNG储罐各部分主要的保冷材料及其性能特征,以及可供参考的保冷系统施工工序和安装方法。分别从罐底、罐壁和罐顶分析漏热量,提出了大型LNG全容储罐漏热量和静态日蒸发率的计算方法。以国外某20×104m3LNG储罐为例给出了漏热量和日蒸发率的计算结果,得出其日蒸发率符合保冷设计要求。分析影响LNG储罐蒸发率的主要因素,得出LNG储罐存在一个"最优直径"和"最优充满率",可通过增大保冷层厚度,选取导热系数小的保冷材料,向LNG储罐内充注氮气等措施来降低储罐的日蒸发率,为LNG储罐的保冷系统设计提供依据。     

大型LNG储罐内压力及蒸发率的影响因素分析

LNG在储罐内的蒸发对LNG储罐的安全有着非常大的影响。为此,以3×104m3的LNG储罐为例,在分析研究的基础上,基于质量守恒及能量守恒原理,建立了预测LNG储罐内压力及蒸发率的模拟模型,经试验验证该模型的计算结果较为准确可靠。利用该模型分析了密闭LNG储罐内压力及蒸发率的影响因素。结果发现:密闭LNG储罐存在1个"最优直径"和"最优充满率";LNG储罐保温层导热系数越大,LNG储罐内压力上升得越快,LNG安全储存时间就越短;环境温度越高,密闭LNG储罐的压力上升得越快,LNG安全储存时间越短;LNG含氮量、外界大气压对LNG储罐内的压力影响不大;LNG含氮量越高其的蒸发率越低,向LNG储罐内充注氮气可以有效地降低LNG储罐内液体的蒸发率。该项成果将为LNG储罐的设计及运行提供技术支持。     

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...     

中控成功突破国内最大规模单套天然气液化装置

2011年5月4日,浙江中控技术股份有限公司(简称:中控)与中国寰球工程公司正式签订华油天然气股份有限公司安塞液化天然气项目(简称:华气安塞LNG项目)控制系统合同,该项目是目前国内最大规模单套天然气液化装置。     

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。     

液化天然气船旁靠补货过程中舱内压力控制技术

液化天然气（LNG）船靠船（STS）补货并保持LNG船连续不断向气化站提供LNG货物是一种比较复杂的工艺方案，补货时舱内的压力和温度控制是影响整个过程的关键控制点。分析了环境温度、 LNG泵的运行、舱内LNG液位变化等因素对舱内天然气蒸发气压力的影响，并在实际应用中对不利的影响因素进行统计和分析。在此基础上找到与实际情况相符的LNG船舱内的压力控制技术，为类似的LNG船旁靠项目的调试及运行提供参考。     

中国首套LNG液力透平系统开发与工业化测试

天然气液化装置中采用低温液力透平替代传统LNG或MR混合冷剂J-T节流阀实现节流降压是提高天然气液化装置效率的先进技术,也是全球天然气液化技术发展的一种趋势。我国目前已拥有超过136座的天然气液化工厂,但尚未实现低温液力透平的国产化和工业化应用。为此,通过对LNG液力透平工艺及控制系统开发、本体水力模型优化设计、样机结构设计与制造等关键技术进行攻关,开发了国内首套LNG液力透平系统(设计流量为40 m3/h),用于回收LNG冷箱出口LNG压力能。LNG液力透平系统在中海石油广东液化天然气有限公司天然气液化装置完成了系统启停、变流量、变转速多工况工业化测试。测试结果表明:1样机本体运转平稳,低温机械性能良好,运行性能参数基本达到设计预期;2工艺及控制系统、变频发电系统设计可行,可与已有天然气液化装置上的LNG产品J-T节流阀自动平稳切换使用,平均可提高LNG产量2%,发电8.3 k W。     

汽车用液化天然气钢瓶绝热性能在线检测技术研究

为开展汽车用液化天然气钢瓶绝热性能的在线检验,研究了汽车用液化天然气钢瓶初始充满率与静态升压值和静态蒸发率的相互关系。结果表明,其静态蒸发率与静态升压值呈正比,静态蒸发率越大,静态升压值越大。初始充满率在70%~90%内,静态升压值的变化能够较准确、快速、直观地反映钢瓶的绝热性能,可作为评价液化天然气钢瓶绝热性能在线测试的一种方法。     

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。     

大型LNG储罐蒸发率校核与测定

蒸发率是LNG储罐设计的一项重要性能参数。介绍了大型LNG储罐保冷设计和漏热量计算,提出BOG蒸发率核算方法,为大型LNG储罐保冷设计提供了依据。     

全容式LNG储罐绝热性能及保冷系统研究

我国大型LNG接收站中的储罐均为全容式LNG储罐,其通常处于低温微正压状态,外界热量的漏入会引起LNG的蒸发,增加能耗,也可能会使储罐产生分层及翻滚现象,对其安全造成较大威胁,因此,需要对它的绝热性能及保冷系统进行研究。为此,根据全容式LNG储罐的结构特点,分别对罐顶、罐壁和罐底进行了漏热量计算,结合实例进行了LNG储罐总漏热量及日蒸发率的计算分析,探讨了LNG储罐的绝热性能,找到了影响储罐漏热量的主要因素：保冷材料的导热系数、保冷层的厚度、储罐表面的吸收率、环境温度等,为LNG储罐保冷系统的设计提供了相关依据;并根据LNG储罐保冷系统的需要,归纳总结了保冷材料的选择原则、施工方法及其注意事项。     

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。     

大型LNG储罐预冷数值模拟

建立大型LNG储罐预冷模型,采用FLUENT软件对储罐低温气体预冷过程进行数值模拟,研究了储罐冷却过程中物理场的变化规律以及低温气体入口流量。结果表明:(1)大型LNG储罐预冷时,罐内气体温度最先降低,罐底比罐顶、罐壁最先冷却;(2)根据规范中对储罐预冷温降速率的要求调控低温气体的流量,提出五阶段LNG储罐逐步冷却方法,得到了不同阶段低温气体的入口流量。     

LNG卫星站自增压时间影响因素研究

LNG卫星站主要采用自增压的液体增压方式,其自增压能力大小主要取决于增压时间。以LNG卫星站储罐作为研究对象,对比4种低温液体无损储存热力学模型,选择三区模型进行计算,采用一阶向前差分实现方程离散化,并基于遗传算法进行程序设计,进而计算得到了不同储罐起始压力、储罐充满率以及增压气体温度下的储罐增压时间变化。结果表明,随着储罐所需压力上升,3种因素对储罐增压时间的影响效果有着不同程度的提升,其中储罐充满率对增压时间影响较为明显,最高可缩短78.4%的增压时间。     

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。     

液化天然气储罐安全技术分析

我国液化天然气的应用技术还处于发展阶段,其安全储存尤为重要。根据其特性,从涉及储罐安全的技术环节分析了储罐安全的技术要求和措施,如围堰、设计压力、主体材料等。     

LNG储罐压力控制系统设计

文章对LNG储罐压力控制及联锁保护系统的组成和理念进行了分析,考虑不同工况下,当储罐超压时,对储罐吸热等原因引起的BOG蒸发量进行了计算,当储罐负压时,对储罐需要的补气量进行了计算,并根据计算结果对接收站BOG压缩机、LNG储罐安全阀(PSV)、真空阀(VSV)的设计参数进行了确定。