LNG接收站BOG产生因素及预防措施

岳鹏(中石油京唐液化天然气有限公司，河北 唐山 063200)

0 引言

随着时间的推移，越来越多地人们开始使用天然气，并且LNG(液化天然气)接收站的数量也在增加。一般的LNG接收站有以下的特点：BOG的处理与天然气接收，存储，和输出。如图1显示的工作步骤包含这些方面。

图1 LNG接收站工作流程简图

在建造液化天然气设施时，必须首先考虑其安全性。大量的BOG(蒸发气体)在这些设备中引起过压问题，可能会对LNG站的正常运行带来极大地影响。 如果设备齐全，就可以将BOG气体全部回收并处理，但是BOG压缩机是需要从国外进口的，而且它的价格也非常的昂贵从而导致BOG压缩机的成本也会逐渐增加。还有人们一直都在关注由于BOG引出温室效应，因此研究问题之一是如何有效的降低BOG LNG站的生产率是此次需要研究的问题之一。

1 BOG产生因素几点原因

本文从LNG接收站的实际工作状况入手，在先前研究的基础上，简要分析了影响LNG站BOG产量的因素，并总结了一些可以减少BOG产量的预防措施。

我们可以将卸船和非卸船两种类型在日常操作运行进行研究，并说明影响LNG储罐与BOG的产生因素。

1.1 非卸船工况下影响LNG储罐BOG的产生因素

一非卸船时，LNG存放在隔热良好的储罐中。 LNG到达沸点并由于热渗透从而导致蒸发。

二 BOG生产的重要因素是大型LNG气罐每天在静态BOG蒸发。

三为了维持正常的出口，LNG储罐中的低压LNG泵产生的热量也会产生BOG。

四如果LNG接收站没有卸船时，则卸料管线必须通过回收来支持LNG的冷却存储。

五没运作的高压泵，低压泵，其他设备和辅助管线还必须保持低流量LNG，以进行循环式冷冻存储。 热交换器的循环进入LNG储罐后，还会产生一定量的BOG气体。

六厂区内所有高压排净、低压排净管线吸收热量产生BOG气体。

1.2 船舶装卸条件下是影响LNG气储罐BOG生产的因素

在卸船工况下，以上非卸船工况的各个影响因素都存在，因此包括上述所有非卸船工况下各影响因素。

在卸货船的第一阶段中，必须对卸货臂进行冷却，以使得卸货臂中产生的大量BO G经由船的卸货管线被卸到储罐中从而导致储罐中的BOG量大大增加。

当LNG船的天然气容器以最大速度加载时，船舱必须返回空气，以使机舱内的压力正常，并且返回温度和返回空气速度会根据负载处理速度和负载处理速度来改变体积。这种效果减少了液化天然气罐中的BOG量，这种气体循环的影响对卸载期间储罐中的BOG量有很大影响进入储罐的再装液化天然气由于快速蒸发也增加了储罐的BOG量。

2 关键原因分析与控制

2.1 热量入侵

在-160℃的环境中适合LNG的储存，当内外温差差距相对就大时，BOG的产生会导致LNG发热。热量侵入储罐、热入侵的运输、传输系统中产生的天然气是热量侵入的重要组成部分。因为外部气温的逐渐升高，地面的温度和储罐的温度也在逐渐升，产生的BOG数量增加；其次，热量侵入输送管道，当LNG在运输过程中越过管道时，如果管道的隔热效果不好，也会吸收热量并蒸发产生BOG。第三，传输系统中的设备产生的热量LNG在运输过程中被加热，LNG被加热和蒸发，从而产生BOG。

2.2 大气压力影响

由于LNG主要用于国际贸易和运输，靠近海边的地方的是LNG站的建设区，海边地区年年都会有台风，在台风来临时，它的压力将会大大低于周围的大气压，并且会使储罐的变压得到控制。储罐的压力较少是的因外界的环境压力而减少，并且储罐中的LNG大量蒸发，BOG产量大幅增加。另外，如果储罐中的压力太高，则储罐还会将BOG排放到外部，从而降低储罐中的压力，从而导致产生新的BOG气体。

2.3 翻滚分层影响

翻滚的预防措施发生翻滚的前提是LNG 分层。因此，预防翻滚的最重要措施就是防止分层现象的发生。实际生产中，消除分层及翻滚可采取以下措施。

(1)选择合适的卸货方法LNG储罐的卸货管通常在顶部和底部有两条管线。 卸载时，将新LNG的密度与储罐LNG的密度进行比较，然后选择适当的卸载方法。高密度的LNG应从上部液体供应管线排放，低密度的LNG应从下部液体供应管线排放。 这样，在进入LNG储罐之后，自然会混合不同密度的天然气，并最终达到均匀或相似的密度以防止分层。 在单一气源接收站，LNG的组成相对稳定，发生LNG分层的概率较小。但是在许多气体经常接卸现货船的LNG接收，因此必须十分注意分层和翻滚现象。

(2)改进的中间层LNG储罐的密度监控和温度监控配备了LTD，用于检测每个LNG层的温度和密度。如果两个相邻的LNG层的温度或密度(当前国家接收站值的差异)明显不同，则它们会在沉积过程中发生或发展为检测BOG蒸发速率。大气压力的变化会影响LNG蒸发速率的检测，因此绝对压力可用于检测或记录大气压力的变化。一旦分层产生，应使用顶部入口进行回收利用，以促进LNG在储罐中的混合并防止倒塌。但是同时，会增加蒸发气量以及处理这些增加的蒸发气的成本费用。

(3) 可以通过安装LTD仪表来测量储罐中的LNG密度，以便操作员可以查看LNG是否卡在储罐中。在储水箱本身上，上下污水管是分开设计的。 如果船舶在卸载过程中的LNG 密度高于储罐的LNG 气密度，则它将通过上部出口管进入储罐。相反，当人们通过下部排放管进入LNG 储罐时，不同密度的液化天然气进入储罐并去除了各层。 如果新装载的LNG的密度与储罐中LNG的密度显着不同，则也可以将LNG从一个储罐灌注到另一个储罐(倒置储罐)。 新的空罐用于存储新的卸载LNG，避免了密度差异过大导致的分层。

3 预防措施

根据上述问题要找到事件的源头，并解决BOG减少生产，专家们对BOG生产的原因提出了6个保护措施，既要保证其的安全性，还有节省成本和资源：

(1)储罐的隔热能力需要增强，比如，拥有较好的隔热材料职称的液化气天然罐，它的罐内运用了传热系数较低的材料制作的，隔热效果也非常不错。LNG储罐也可以在LNG本身运用，只要保持罐体凉爽。

(2)储罐的体积和表面积需要适当的调整，并且减少与阳光直射的面积。

(3)需要悬着保温性能较好的材料，把运输管道保护起来，做好相关的保温工作。

(4)运输设备的运行效率在运输系统中有待提高，减少设备本身的热量产生，以减少LNG的热侵入和BOG的产生。

(5)根据液化天然气储罐可以支撑的可调压力范围，可以实时调节储罐中的压力。

(6)检查液化天然气储罐的初始满载率，以确保初始满载率高于临界初始满载率。

4 结语

通过以上分析，我们可以认识到，在BOG的不同生产要素中，除了LNG组成和储罐进出的两个客观因素外，还有三个剩余因素(热侵入，存储)。 储罐压力，初始满负荷)一切都可以人为改变，可以采取上述六项预防措施来减少LNG站的BOG产量，以提高经济效益并具有一定的实用价值。预防措施，合理的设计和完善的工艺流程是确保LNG接收站工艺安全的关键。因此，必须在项目开始时进行过程的设计和审查，以进行HAZOP以确保过程的合理性。同时，液化天然气接收站的操作和管理人员应理性。 也需要液化天然气接收站的操作和管理人员应采取措施以防止发生各种事故。