混合工质低温气体液化系统降温规律动态模拟研究

混合工质低温气体液化装置降温耗时长,系统循环工质组成对降温速度的影响大,优化工质的充装方法与步骤对系统的快速降温与可靠运行至关重要。基于气液两相容积节点原理建立了混合工质低温气体液化系统动态模拟方法,并由实际混合工质循环气体液化系统降温过程的动态实验数据进行验证。重点开展了不同温度区间的工质充装对系统降温规律的影响研究,结果表明当充装工质的相变温区接近系统最低温度时,系统降温速度最快;基于文中实验系统对甲烷及氮气充装温区的工质充装量的优化研究结果表明,甲烷的工质充装量在12%~16%系统总工质摩尔量、氮气的工质充装量在9%~12%系统总工质摩尔量时,更利于实验系统的快速降温和安全运行。     

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。