郭秀平+陳棟
摘 要:液化天然氣(LOG)一種重要的資源,其主要的組成成分為甲烷物質(zhì),這種物質(zhì)既沒有味道,也沒有顏色,同時(shí)也沒有腐蝕其他物質(zhì)的性質(zhì),可以被當(dāng)作燃料用于工業(yè)企業(yè)之中,同時(shí)也可以被與化工企業(yè)之中,這種材料得以推廣使用,主要是因?yàn)槠渚哂星鍧崯o害的性質(zhì)。在對(duì)其進(jìn)行處理的時(shí)候,一般需要借助接收站這種媒介實(shí)現(xiàn)對(duì)其的優(yōu)化處理,但是處理過程中會(huì)出現(xiàn)閃蒸汽(BOG)這種物質(zhì),本文對(duì)通過接收站處理閃蒸汽的技術(shù)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:LNG;BOG;處理技術(shù);接收站
天然氣是較為重要的清潔燃料,液化天然氣在燃?xì)庀到y(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值較高,對(duì)氣田中保存的天然氣進(jìn)行收集,借助處理儀器進(jìn)行凈化處理,將這部分完成處理之后的天然氣放置在低溫環(huán)境之中,溫度需要達(dá)到零下162攝氏度,采取常壓液化的方式就可以對(duì)獲取一般的液化形態(tài)的天然氣。借助接收站可以實(shí)現(xiàn)對(duì)LNG進(jìn)行處理,但是如果處理的方式不當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)BOG,本文根據(jù)對(duì)液化天然氣的了解,對(duì)處理閃蒸汽的方法進(jìn)行分析,以此提升處理的工藝水平。
1 接收站基本情況分析
為了使對(duì)于BOG的處理方法具有更高的針對(duì)性,本文以實(shí)際的接收站作為分析案例,提出相對(duì)具有針對(duì)性的處理閃蒸汽的方法。
案例中的LNG接收站年接收能力為600*104t,供氣能力為84*108m3,最大接收能力與供氣能力分別可達(dá)800*104t,供氣能力為110*108m3。接收站主要由碼頭、LNG儲(chǔ)罐和卸料、氣化、外輸?shù)妊b置組成。
2 產(chǎn)生BOG的主要原因以及造成的危害分析
在本接收站之中,需要對(duì)LNG進(jìn)行接收與運(yùn)輸,工作人員需要保證運(yùn)輸條件的合理性,在運(yùn)輸中需要使運(yùn)輸設(shè)備保持穩(wěn)定,對(duì)主要的運(yùn)輸路線進(jìn)行合理的規(guī)劃,對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),保證其在零下160攝氏度左右,如果運(yùn)輸環(huán)境或者存儲(chǔ)環(huán)境不合理,就會(huì)使LNG受到環(huán)境的限制,而使自身的體積出現(xiàn)變化,尤其是在對(duì)罐裝的液化天然氣繼續(xù)你給你裝卸等運(yùn)輸活動(dòng)時(shí),體積變化的概率會(huì)大大提升,因此會(huì)出現(xiàn)一定量BOG,導(dǎo)致裝有液化天然氣的存儲(chǔ)罐的內(nèi)部環(huán)境的溫度條件出現(xiàn)變化,導(dǎo)致罐內(nèi)的壓力提升,如果這種問題,沒有被及時(shí)治理,就會(huì)使接收站的危險(xiǎn)度提升,因此一般的接收站都會(huì)配備處理人員。
我國大部分接收站處理BOG的方式一般有兩種,包括再液化以及直接輸出兩種,本文案例中的接收站處理BOG的主要方式是再液化,可以在生產(chǎn)LOG的過程中進(jìn)行優(yōu)化處理。
3 再液化技術(shù)分析
再液化技術(shù)可以有效地對(duì)液化天然氣中存在閃蒸汽進(jìn)行處理,其處理過程需要在高溫的條件下進(jìn)行性,對(duì)于微量的BOG的處理效果比較好,同時(shí)也能夠?qū)Φ蜏叵碌臈l件下的大量LNG進(jìn)行處理,對(duì)幾種物質(zhì)進(jìn)行熱度轉(zhuǎn)化與交換活動(dòng),能夠閃蒸汽進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化,將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐夯烊粴狻?/p>
3.1 直接熱交換技術(shù)
這種技術(shù)的原理主要是先對(duì)閃蒸汽進(jìn)行壓縮,將其傳送進(jìn)冷凝器之中,與常規(guī)轉(zhuǎn)臺(tái)的液化天然氣進(jìn)行融合,當(dāng)閃蒸汽物質(zhì)已經(jīng)被液化之后,就可以將其再次輸送到冷凝器,將其與原有的液化天然氣共同運(yùn)輸?shù)郊訅罕弥校煌\(yùn)輸?shù)酵獠康墓艿垒斔途W(wǎng)絡(luò)之中。這種處理工藝的優(yōu)勢(shì)主要在冷凝器這種設(shè)備之中,其內(nèi)部的液體分配器與氣體分配板設(shè)置可以發(fā)揮緩沖的功能,保證高壓泵的合理運(yùn)行,可以對(duì)氣蝕問題進(jìn)行避免,提升設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
3.2 間接熱交換技術(shù)
間接熱交換模式是指BOG與LNG通過換熱器接觸,間接將熱量傳遞給LNG,以重新變?yōu)橐簯B(tài)形式,隨后新的LNG或回流儲(chǔ)罐或加壓外輸。BOG液化后回流儲(chǔ)槽模式,BOG經(jīng)壓縮機(jī)升壓水冷后與LNG泵輸出的一股LNG混合進(jìn)入BOG液化器,在BOG液化器中利用LNG泵輸出的另一股LNG的潛熱將BOG液化,BOG液化后返回LNG儲(chǔ)罐。該工藝中利用LNG汽化時(shí)的潛熱冷凝BOG,可以減少液化BOG所需的LNG量。BOG液化后加壓外輸模式,儲(chǔ)罐產(chǎn)生的BOG經(jīng)壓縮機(jī)升壓后,在換熱器中與LNG間接換熱,BOG液化后并入低壓LNG管線系統(tǒng),進(jìn)入LNG泵增壓后,由汽化器汽化后外輸進(jìn)管網(wǎng)。
3.3 維護(hù)設(shè)備方法
流量控制:LNG接收站的BOG壓縮機(jī)可通過手動(dòng)與自動(dòng)兩種模式進(jìn)行操作。手動(dòng)模式即工作人員根據(jù)主屏關(guān)于LNG儲(chǔ)罐與再冷凝器實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)調(diào)整BOG壓縮機(jī)負(fù)荷。當(dāng)BOG壓縮機(jī)不能滿足需處理的BOG負(fù)荷時(shí),需通過流量控制的措施,及時(shí)將多余的BOG排至火炬處燃燒,以保護(hù)壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。BOG壓縮機(jī)的自動(dòng)模式即,通過LNG儲(chǔ)罐壓力調(diào)節(jié)器使儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力穩(wěn)定在正常操作絕壓值之間,并自動(dòng)升高或降低BOG壓縮機(jī)的負(fù)荷。
壓力調(diào)節(jié):BOG壓縮機(jī)進(jìn)口與出口間的壓力比發(fā)生變化時(shí),都會(huì)導(dǎo)致級(jí)間壓力重新排布,同時(shí)壓縮機(jī)軸功率和活塞力也將發(fā)生相應(yīng)變化,此時(shí)必須重新檢查進(jìn)出口壓力和級(jí)間壓力是否超出BOG操作要求。
4 能耗問題處理方式分析
對(duì)處理BOG的工藝有所了解后,還需要對(duì)產(chǎn)生的天然氣能耗問題進(jìn)行控制,不僅需要減低能耗,提升產(chǎn)出,對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵部分進(jìn)行考慮,對(duì)外部傳輸管線之中的壓力需要進(jìn)行緩解,主要是因?yàn)榻邮照局畠?nèi)的壓力與外輸管線存在的壓力不同,在處理?xiàng)l件可控的情況下,可以適當(dāng)?shù)貙?duì)外部管線具有的壓力進(jìn)行提升,減少不必要的能耗。
與增大外輸管線壓力可降低BOG處理工藝所需能耗的原理相同,降低再冷凝器操作壓力可降低站內(nèi)管線壓力,同樣可實(shí)現(xiàn)增大LNG泵前后管線壓力差,降低處理BOG所需能耗的效果。LNG接收站年供氣能力為84*108m3,最大供氣能力為110*108m3,在該站生產(chǎn)運(yùn)行過程中,不可避免會(huì)產(chǎn)生一定量的BOG,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知,當(dāng)BOG量越大時(shí),其處理工藝節(jié)能效果越明顯。
接收站因其在設(shè)計(jì)初期就考慮到BOG的控制與處理問題,加上生產(chǎn)運(yùn)行過程中的有效維護(hù),實(shí)現(xiàn)了BOG處理工藝能耗低和主要設(shè)施設(shè)備維修率低的目標(biāo),但由于LNG的低溫特性,無法阻止BOG的產(chǎn)生,以及隨著主要設(shè)備和易損件使用時(shí)間的延長和未來可能出現(xiàn)的生產(chǎn)高峰期,后期需加強(qiáng)對(duì)LNG接收站管線壓力值等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和加強(qiáng)對(duì)主要設(shè)備及易損件的現(xiàn)場(chǎng)檢查力度,保證接收站處理這種不良?xì)怏w的合理性。
結(jié)束語
由于不同類型接受站具有的處理體系不同,本文借助實(shí)際的接收站案例對(duì)處理工藝進(jìn)行了分析,對(duì)接收站的實(shí)際情況進(jìn)行闡述之后,又對(duì)BOG物質(zhì)產(chǎn)生的常規(guī)原因進(jìn)行了分析,可以借助再液化的工藝來對(duì)閃蒸汽進(jìn)行處理,處理人員還需要對(duì)處理環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的能源消耗問題進(jìn)行解決,使液化天然氣的應(yīng)用水平可以提升上去,如果沒有對(duì)液化天然氣應(yīng)用過程中出現(xiàn)的氣體能耗問題進(jìn)行治理,就會(huì)使接收站的經(jīng)營成本上升,施工人員需要對(duì)處理工藝進(jìn)行研究,減少BOG出現(xiàn)的情況。
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