郭秀平+陈栋
摘 要:液化天然气(LOG)一种重要的资源,其主要的组成成分为甲烷物质,这种物质既没有味道,也没有颜色,同时也没有腐蚀其他物质的性质,可以被当作燃料用于工业企业之中,同时也可以被与化工企业之中,这种材料得以推广使用,主要是因为其具有清洁无害的性质。在对其进行处理的时候,一般需要借助接收站这种媒介实现对其的优化处理,但是处理过程中会出现闪蒸汽(BOG)这种物质,本文对通过接收站处理闪蒸汽的技术进行分析。
关键词:LNG;BOG;处理技术;接收站
天然气是较为重要的清洁燃料,液化天然气在燃气系统中的应用价值较高,对气田中保存的天然气进行收集,借助处理仪器进行净化处理,将这部分完成处理之后的天然气放置在低温环境之中,温度需要达到零下162摄氏度,采取常压液化的方式就可以对获取一般的液化形态的天然气。借助接收站可以实现对LNG进行处理,但是如果处理的方式不当就会出现BOG,本文根据对液化天然气的了解,对处理闪蒸汽的方法进行分析,以此提升处理的工艺水平。
1 接收站基本情况分析
为了使对于BOG的处理方法具有更高的针对性,本文以实际的接收站作为分析案例,提出相对具有针对性的处理闪蒸汽的方法。
案例中的LNG接收站年接收能力为600*104t,供气能力为84*108m3,最大接收能力与供气能力分别可达800*104t,供气能力为110*108m3。接收站主要由码头、LNG储罐和卸料、气化、外输等装置组成。
2 产生BOG的主要原因以及造成的危害分析
在本接收站之中,需要对LNG进行接收与运输,工作人员需要保证运输条件的合理性,在运输中需要使运输设备保持稳定,对主要的运输路线进行合理的规划,对运输设备的温度进行调节,保证其在零下160摄氏度左右,如果运输环境或者存储环境不合理,就会使LNG受到环境的限制,而使自身的体积出现变化,尤其是在对罐装的液化天然气继续你给你装卸等运输活动时,体积变化的概率会大大提升,因此会出现一定量BOG,导致装有液化天然气的存储罐的内部环境的温度条件出现变化,导致罐内的压力提升,如果这种问题,没有被及时治理,就会使接收站的危险度提升,因此一般的接收站都会配备处理人员。
我国大部分接收站处理BOG的方式一般有两种,包括再液化以及直接输出两种,本文案例中的接收站处理BOG的主要方式是再液化,可以在生产LOG的过程中进行优化处理。
3 再液化技术分析
再液化技术可以有效地对液化天然气中存在闪蒸汽进行处理,其处理过程需要在高温的条件下进行性,对于微量的BOG的处理效果比较好,同时也能够对低温下的条件下的大量LNG进行处理,对几种物质进行热度转化与交换活动,能够闪蒸汽进行有效转化,将其转变为液化天然气。
3.1 直接热交换技术
这种技术的原理主要是先对闪蒸汽进行压缩,将其传送进冷凝器之中,与常规转台的液化天然气进行融合,当闪蒸汽物质已经被液化之后,就可以将其再次输送到冷凝器,将其与原有的液化天然气共同运输到加压泵之中,一同运输到外部的管道输送网络之中。这种处理工艺的优势主要在冷凝器这种设备之中,其内部的液体分配器与气体分配板设置可以发挥缓冲的功能,保证高压泵的合理运行,可以对气蚀问题进行避免,提升设备的运转速度。
3.2 间接热交换技术
间接热交换模式是指BOG与LNG通过换热器接触,间接将热量传递给LNG,以重新变为液态形式,随后新的LNG或回流储罐或加压外输。BOG液化后回流储槽模式,BOG经压缩机升压水冷后与LNG泵输出的一股LNG混合进入BOG液化器,在BOG液化器中利用LNG泵输出的另一股LNG的潜热将BOG液化,BOG液化后返回LNG储罐。该工艺中利用LNG汽化时的潜热冷凝BOG,可以减少液化BOG所需的LNG量。BOG液化后加压外输模式,储罐产生的BOG经压缩机升压后,在换热器中与LNG间接换热,BOG液化后并入低压LNG管线系统,进入LNG泵增压后,由汽化器汽化后外输进管网。
3.3 維护设备方法
流量控制:LNG接收站的BOG压缩机可通过手动与自动两种模式进行操作。手动模式即工作人员根据主屏关于LNG储罐与再冷凝器实时显示数据调整BOG压缩机负荷。当BOG压缩机不能满足需处理的BOG负荷时,需通过流量控制的措施,及时将多余的BOG排至火炬处燃烧,以保护压缩机的正常运行。BOG压缩机的自动模式即,通过LNG储罐压力调节器使储罐内的压力稳定在正常操作绝压值之间,并自动升高或降低BOG压缩机的负荷。
压力调节:BOG压缩机进口与出口间的压力比发生变化时,都会导致级间压力重新排布,同时压缩机轴功率和活塞力也将发生相应变化,此时必须重新检查进出口压力和级间压力是否超出BOG操作要求。
4 能耗问题处理方式分析
对处理BOG的工艺有所了解后,还需要对产生的天然气能耗问题进行控制,不仅需要减低能耗,提升产出,对几个关键部分进行考虑,对外部传输管线之中的压力需要进行缓解,主要是因为接收站之内的压力与外输管线存在的压力不同,在处理条件可控的情况下,可以适当地对外部管线具有的压力进行提升,减少不必要的能耗。
与增大外输管线压力可降低BOG处理工艺所需能耗的原理相同,降低再冷凝器操作压力可降低站内管线压力,同样可实现增大LNG泵前后管线压力差,降低处理BOG所需能耗的效果。LNG接收站年供气能力为84*108m3,最大供气能力为110*108m3,在该站生产运行过程中,不可避免会产生一定量的BOG,通过实验数据得知,当BOG量越大时,其处理工艺节能效果越明显。
接收站因其在设计初期就考虑到BOG的控制与处理问题,加上生产运行过程中的有效维护,实现了BOG处理工艺能耗低和主要设施设备维修率低的目标,但由于LNG的低温特性,无法阻止BOG的产生,以及随着主要设备和易损件使用时间的延长和未来可能出现的生产高峰期,后期需加强对LNG接收站管线压力值等参数的实时监测和加强对主要设备及易损件的现场检查力度,保证接收站处理这种不良气体的合理性。
结束语
由于不同类型接受站具有的处理体系不同,本文借助实际的接收站案例对处理工艺进行了分析,对接收站的实际情况进行阐述之后,又对BOG物质产生的常规原因进行了分析,可以借助再液化的工艺来对闪蒸汽进行处理,处理人员还需要对处理环节中出现的能源消耗问题进行解决,使液化天然气的应用水平可以提升上去,如果没有对液化天然气应用过程中出现的气体能耗问题进行治理,就会使接收站的经营成本上升,施工人员需要对处理工艺进行研究,减少BOG出现的情况。
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