岳鵬(中石油京唐液化天然氣有限公司，河北 唐山 063200)

0 引言

隨著時間的推移，越來越多地人們開始使用天然氣，并且LNG(液化天然氣)接收站的數(shù)量也在增加。一般的LNG接收站有以下的特點：BOG的處理與天然氣接收，存儲，和輸出。如圖1顯示的工作步驟包含這些方面。

圖1 LNG接收站工作流程簡圖

在建造液化天然氣設施時，必須首先考慮其安全性。大量的BOG(蒸發(fā)氣體)在這些設備中引起過壓問題，可能會對LNG站的正常運行帶來極大地影響。 如果設備齊全，就可以將BOG氣體全部回收并處理，但是BOG壓縮機是需要從國外進口的，而且它的價格也非常的昂貴從而導致BOG壓縮機的成本也會逐漸增加。還有人們一直都在關注由于BOG引出溫室效應，因此研究問題之一是如何有效的降低BOG LNG站的生產率是此次需要研究的問題之一。

1 BOG產生因素幾點原因

本文從LNG接收站的實際工作狀況入手，在先前研究的基礎上，簡要分析了影響LNG站BOG產量的因素，并總結了一些可以減少BOG產量的預防措施。

我們可以將卸船和非卸船兩種類型在日常操作運行進行研究，并說明影響LNG儲罐與BOG的產生因素。

1.1 非卸船工況下影響LNG儲罐BOG的產生因素

一非卸船時，LNG存放在隔熱良好的儲罐中。 LNG到達沸點并由于熱滲透從而導致蒸發(fā)。

二 BOG生產的重要因素是大型LNG氣罐每天在靜態(tài)BOG蒸發(fā)。

三為了維持正常的出口，LNG儲罐中的低壓LNG泵產生的熱量也會產生BOG。

四如果LNG接收站沒有卸船時，則卸料管線必須通過回收來支持LNG的冷卻存儲。

五沒運作的高壓泵，低壓泵，其他設備和輔助管線還必須保持低流量LNG，以進行循環(huán)式冷凍存儲。 熱交換器的循環(huán)進入LNG儲罐后，還會產生一定量的BOG氣體。

六廠區(qū)內所有高壓排凈、低壓排凈管線吸收熱量產生BOG氣體。

1.2 船舶裝卸條件下是影響LNG氣儲罐BOG生產的因素

在卸船工況下，以上非卸船工況的各個影響因素都存在，因此包括上述所有非卸船工況下各影響因素。

在卸貨船的第一階段中，必須對卸貨臂進行冷卻，以使得卸貨臂中產生的大量BO G經由船的卸貨管線被卸到儲罐中從而導致儲罐中的BOG量大大增加。

當LNG船的天然氣容器以最大速度加載時，船艙必須返回空氣，以使機艙內的壓力正常，并且返回溫度和返回空氣速度會根據(jù)負載處理速度和負載處理速度來改變體積。這種效果減少了液化天然氣罐中的BOG量，這種氣體循環(huán)的影響對卸載期間儲罐中的BOG量有很大影響進入儲罐的再裝液化天然氣由于快速蒸發(fā)也增加了儲罐的BOG量。

2 關鍵原因分析與控制

2.1 熱量入侵

在-160℃的環(huán)境中適合LNG的儲存，當內外溫差差距相對就大時，BOG的產生會導致LNG發(fā)熱。熱量侵入儲罐、熱入侵的運輸、傳輸系統(tǒng)中產生的天然氣是熱量侵入的重要組成部分。因為外部氣溫的逐漸升高，地面的溫度和儲罐的溫度也在逐漸升，產生的BOG數(shù)量增加；其次，熱量侵入輸送管道，當LNG在運輸過程中越過管道時，如果管道的隔熱效果不好，也會吸收熱量并蒸發(fā)產生BOG。第三，傳輸系統(tǒng)中的設備產生的熱量LNG在運輸過程中被加熱，LNG被加熱和蒸發(fā)，從而產生BOG。

2.2 大氣壓力影響

由于LNG主要用于國際貿易和運輸，靠近海邊的地方的是LNG站的建設區(qū)，海邊地區(qū)年年都會有臺風，在臺風來臨時，它的壓力將會大大低于周圍的大氣壓，并且會使儲罐的變壓得到控制。儲罐的壓力較少是的因外界的環(huán)境壓力而減少，并且儲罐中的LNG大量蒸發(fā)，BOG產量大幅增加。另外，如果儲罐中的壓力太高，則儲罐還會將BOG排放到外部，從而降低儲罐中的壓力，從而導致產生新的BOG氣體。

2.3 翻滾分層影響

翻滾的預防措施發(fā)生翻滾的前提是LNG 分層。因此，預防翻滾的最重要措施就是防止分層現(xiàn)象的發(fā)生。實際生產中，消除分層及翻滾可采取以下措施。

(1)選擇合適的卸貨方法LNG儲罐的卸貨管通常在頂部和底部有兩條管線。 卸載時，將新LNG的密度與儲罐LNG的密度進行比較，然后選擇適當?shù)男遁d方法。高密度的LNG應從上部液體供應管線排放，低密度的LNG應從下部液體供應管線排放。 這樣，在進入LNG儲罐之后，自然會混合不同密度的天然氣，并最終達到均勻或相似的密度以防止分層。 在單一氣源接收站，LNG的組成相對穩(wěn)定，發(fā)生LNG分層的概率較小。但是在許多氣體經常接卸現(xiàn)貨船的LNG接收，因此必須十分注意分層和翻滾現(xiàn)象。

(2)改進的中間層LNG儲罐的密度監(jiān)控和溫度監(jiān)控配備了LTD，用于檢測每個LNG層的溫度和密度。如果兩個相鄰的LNG層的溫度或密度(當前國家接收站值的差異)明顯不同，則它們會在沉積過程中發(fā)生或發(fā)展為檢測BOG蒸發(fā)速率。大氣壓力的變化會影響LNG蒸發(fā)速率的檢測，因此絕對壓力可用于檢測或記錄大氣壓力的變化。一旦分層產生，應使用頂部入口進行回收利用，以促進LNG在儲罐中的混合并防止倒塌。但是同時，會增加蒸發(fā)氣量以及處理這些增加的蒸發(fā)氣的成本費用。

(3) 可以通過安裝LTD儀表來測量儲罐中的LNG密度，以便操作員可以查看LNG是否卡在儲罐中。在儲水箱本身上，上下污水管是分開設計的。 如果船舶在卸載過程中的LNG 密度高于儲罐的LNG 氣密度，則它將通過上部出口管進入儲罐。相反，當人們通過下部排放管進入LNG 儲罐時，不同密度的液化天然氣進入儲罐并去除了各層。 如果新裝載的LNG的密度與儲罐中LNG的密度顯著不同，則也可以將LNG從一個儲罐灌注到另一個儲罐(倒置儲罐)。 新的空罐用于存儲新的卸載LNG，避免了密度差異過大導致的分層。

3 預防措施

根據(jù)上述問題要找到事件的源頭，并解決BOG減少生產，專家們對BOG生產的原因提出了6個保護措施，既要保證其的安全性，還有節(jié)省成本和資源：

(1)儲罐的隔熱能力需要增強，比如，擁有較好的隔熱材料職稱的液化氣天然罐，它的罐內運用了傳熱系數(shù)較低的材料制作的，隔熱效果也非常不錯。LNG儲罐也可以在LNG本身運用，只要保持罐體涼爽。

(2)儲罐的體積和表面積需要適當?shù)恼{整，并且減少與陽光直射的面積。

(3)需要懸著保溫性能較好的材料，把運輸管道保護起來，做好相關的保溫工作。

(4)運輸設備的運行效率在運輸系統(tǒng)中有待提高，減少設備本身的熱量產生，以減少LNG的熱侵入和BOG的產生。

(5)根據(jù)液化天然氣儲罐可以支撐的可調壓力范圍，可以實時調節(jié)儲罐中的壓力。

(6)檢查液化天然氣儲罐的初始滿載率，以確保初始滿載率高于臨界初始滿載率。

4 結語

通過以上分析，我們可以認識到，在BOG的不同生產要素中，除了LNG組成和儲罐進出的兩個客觀因素外，還有三個剩余因素(熱侵入，存儲)。 儲罐壓力，初始滿負荷)一切都可以人為改變，可以采取上述六項預防措施來減少LNG站的BOG產量，以提高經濟效益并具有一定的實用價值。預防措施，合理的設計和完善的工藝流程是確保LNG接收站工藝安全的關鍵。因此，必須在項目開始時進行過程的設計和審查，以進行HAZOP以確保過程的合理性。同時，液化天然氣接收站的操作和管理人員應理性。 也需要液化天然氣接收站的操作和管理人員應采取措施以防止發(fā)生各種事故。