LNG撬装式加气站工艺

李丹妮，史雷城，王运波，武海峰

LNG撬装式加气站工艺

李丹妮1，2，史雷城1，2，王运波1，2，武海峰1，2

（1. 上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海 201518； 2. 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃 兰州 730070）

主要介绍LNG撬装式加气站的工艺、设备以及控制流程。整个工艺由卸车、加气、自增压等流程组成；主要的设备有低温储罐、潜液泵和泵池、增压器和EAG加热器等，给出相关参数；通过对阀门的控制来实现各个流程。

工艺；设备；卸车流程；加气流程

LNG橇装式加气站是一个整部装置均在工厂中完成组装，并进行相应的调试、检测的加气站系统。整体的系统装置在一个集装箱内，具备很多优点，包括安装快捷，不需要现场焊接，系统抗震性能好，占用空间小，用户可根据需要随时更换地点。

1 LNG撬装式加气站工艺流程

LNG撬装式加气站的工艺流程主要包括卸车流程、加气流程、自增压流程、待机状态，同时包括一套放散系统。

1.1 卸车流程

卸车通常有三种方法：第一种是利用增压汽化器进行卸车，第二种是利用潜液泵进行卸车，第三种是利用潜液泵和增压汽化器联合进行卸车。

1.1.1 增压汽化器卸车

通过控制，LNG先进入增压器进行汽化，汽化后的天然气再进入槽车内进行增压，与低温储罐形成压差，使LNG进入低温储罐，进行自增压卸车过程。 此增压过程耗时长，但较为经济。

1.1.2 潜液泵卸车

将槽车与储罐相连，对管道和潜液泵充分预冷后，启动卸车，将LNG卸入低温储罐， 完成潜液泵卸车过程。 此增压过程耗时短，但成本较高。

1.1.3 联合卸车

为了提高卸车效率，可采用潜液泵和增压器共同卸车流程，通过增压器给槽车增压，同时启动潜液泵充装，缩短卸车时间。

1.2 加气流程

在预冷潜液泵和管道后，潜液泵将储罐中的LNG打入到加注机，经计量后为车载瓶加注LNG燃料。加注时，流量计将信号传输给控制器，经处理后，显示金额和总量。

1.3 自增压流程

运输和储存LNG需要饱和液体压力越低越好，但车载的气瓶内又需要较高的饱和液体压力。所以在加注前，要对低温储罐升压升温。启动自增压控制，LNG从储罐进入增压汽化器，通过汽化器与大气换热。升温汽化后的天然气进入储罐，完成自增压流程。

1.4 待机状态

在待机的状态下，加气机与储罐相通，泵储罐相通，其余回路处以及气动切断阀都处于关闭状态。

1.5 放散系统

当低温储罐长期存放LNG时，LNG将缓慢蒸发使储罐内的压力升高，当储罐压力升高到一定值时可进行手动泄压；当压力升高到设定值时，气动切断阀打开进行泄压；当压力继续升高，超出了储罐安全阀设定压力值的时候，安全阀将自动打开排空泄放。

图1 LNG撬装式加气站工艺流程图

2 LNG撬装式加气站设备

撬装内的设备包括储罐、低温泵和泵池、增压器、加气机等。

2.1 储罐

储罐的内筒选用S30408不锈钢，外筒选用Q345R，内外筒之间采取真空粉末绝热，贮罐为卧式结构，整个储罐采用2组鞍座支撑，确保运输及起吊过程的方便性、安全性。

储罐采用上下进液方式，采用从封头一端集中引出，便于布置、操作和控制。 同时，引出一条总管压力表、液位计等。

内罐设置了双安全系统装置，一备一用，由安全阀、爆破片组合而成。当压力达到了设定值时，安全阀或爆破片起跳，立即打开手动泄压阀泄压，同时迅速将安全装置切换至备用系统，从而有效地保证贮槽的安全性。

表1 LNG储罐

2.2 低温泵和泵池

低温泵是由泵体和泵池两部分组成，泵体整体浸入到泵池中。 LNG低温泵由一台变频器控制。 其突出特点：一是变频设计，适合多工况条件使用；二是易于满足LNG加气站的设计参数。

低温泵池一般多采用国内生产，在泵池盖上加装温度传感器、压力表等装置。同时要求更换低温泵易损件时间不能超过8 h。

表2 低温泵

表3 泵池

2.3 增压器和EAG加热器

EAG加热器和增压器均为空温式汽化器，其低温性能和传热性能极好。

表4 EAG加热器和增压器参数

2.4 加气机

加气机测试线规模与生产线规模相匹配。

年产量：Max600枪（约500台加气机）；

平均日产量：2台/天；

高峰期日产量：4台/天。

3 LNG撬装式加气站控制流程

根据工艺对各个流程进行控制，包括卸车、加气、自增压流程。其中卸车流程中主要介绍潜液泵卸车和联合卸车。

3.1 卸车控制流程

3.1.1 潜液泵卸车

槽车与系统连通后，利用槽车的压力，吹扫软管。当储罐的压力高于槽车时，连通储罐和槽车，进行压力平衡，当储罐压力高于0.7 Mpa时，气体从槽车液相口进入，当储罐的压力低于0.7 Mpa时，气体从槽车气相口进入，压力平衡后，启动泵进行充装。如果储罐的压力低于槽车压力，则直接启动泵。充装前，利用负压使 LNG流入泵池，对泵进行预冷，若储罐压力大于0.4 MPa时，LNG从储罐的上进液口进入，若储罐压力小于0.4 MPa时， LNG从储罐的下进液口进入。当充装达到90%时，停止充装。

3.1.2 增压器和潜液泵联合卸车

吹扫过程与潜液泵卸车相同。若储罐压力高于槽车压力，则同潜液泵卸车平衡压力操作流程；若储罐压力低于槽车压力，则利用增压器对槽车进行增压，当槽车与储罐压力差达到0.2 MPa时，停止增压。开启泵充装，当充装达到90%时，停止充装。

3.2 加气控制流程

先对泵进行预冷，当进出口的压差达到0.2 MPa时，泵开始正常运转。之后对加气机进行自循环预冷，当加气机的流量和温度达到要求后，自动打开加气流程。其中，气瓶压力达到1.6 MPa，需进行回气到储罐中。气瓶压力降至0.8 MPa 时，开始加液。当加气速度低于设定值时自动停止加气，泵停止工作。

3.3 自增压控制流程

当储罐内的压力低于0.4 MPa时，需要进行自增压，LNG经过增压器汽化后进入储罐，进行增压，当压力达到0.6 MPa时，停止增压。

4 结束语

LNG撬装式加气站的工艺是基于LNG气化站的工艺演变而来，同时有具备了灵活、方便等特点，在具体环境下可迅速高效地提供LNG。

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Skid-mounted LNG Filling Station Process

1，2,1，2,1，2,1，2

（1. Shanghai Lanbin Petrochemical Equipment Co., Ltd., Shanghai 201518, China; 2. Lanpec Technologies Limited, Gansu Lanzhou 730070, China）

The process,equipment and control flow of skid-mounted LNG filling station were introduced. The whole process consists of unloading process, filling gas process and self-charging process. The main equipment includes low temperature storage tank, submersible pump and pump tank, supercharger and EAG heater. And the relevant parameters were given. The various processes can be controlled by the valves.

process; equipment; unloading process; filling gas flow

2019-12-05

李丹妮（1988-），女，满族，工程师，辽宁省锦州市人，2010年毕业于西南民族大学化学工程与工艺专业，研究方向：化学工程，从事工艺管道等技术工作。

TQ022.12+3

A

1004-0935（2020）03-0289-03