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大型LNG接收站BOG处理工艺优化研究_图文

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 大型 LNG 接收站 BOG 处理工艺优化研究 作者:郭慧军 逯国英 宋义伟 郝瑞梅 来源:《当代化工》2017 年第 06 期 摘 要: 介绍了几种不同的 LNG 接收站 BOG 处理工艺,分析了再冷凝工艺、直接压缩工 艺及直接压缩+再冷凝工艺等不同 BOG 处理工艺的特点和适用范围,并以某 LNG 接收站为 例,给出了 BOG 处理方式的比选及优化思路,提出了 BOG“零”排放的理念。 关 键 词:LNG 接收站;BOG 处理;优化 中图分类号:TE 624 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2017)06-1165-03 Optimization of BOG Treatment Processes in LNG Terminals GUO Hui-jun, LU Guo-ying, SONG Yi-wei, HAO Rui-mei (China Petroleum Engineering Co., Ltd. North China Company, Hebei Renqiu 062552, China) Abstract: BOG treatment processes of LNG terminal were introduced, such as BOG recondensation system, BOG direct compression process and so on. Characteristics and application scopes of different BOG treatment processes were analyzed. How to select suitable BOG treatment process was discussed.On this basis, the concept of BOG “zero emission” was presented. Key words: LNG terminal; BOG treatment processes; Optimization 1概述 LNG 作为一种清洁能源在国内应用越来越广泛,我国在沿海地区已经先后建成投产深圳 大鹏、福建莆田、上海洋山港、江苏如东、辽宁大连和浙江宁波等数座大型 LNG 接收站,截 止 2015 年,全国共有 12 座大型 LNG 接收站投入运营,LNG 进口总量累计达到 1.17 亿 t[1], 其中广东大鹏 LNG 共接卸 700 船,接卸总量突破 4 500 万 t,相当于原油 1 亿 t。这些大型 LNG 接收站的建立,对保障国内能源供应,优化能源结构,缓解经济快速发展造成的环境保 护压力具有重要的意义[2]。 LNG 接收站的主要功能是接收、储存 LNG,并将 LNG 再气化后通过天然气管道向下游用 户供气或将液态 LNG 通过槽车直接送出。生产过程全部为物理过程,无化学反应及化学变 化,因此接收站的主要工艺系统包括:LNG 低温接卸工艺系统、LNG 低温储存工艺系统、低 温加压工艺系统、低温槽车装车工艺系统、加热气化工艺系统、BOG 处理工艺系统、火炬放 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 空工艺系统、管道输送工艺系统。其中 BOG 处理工艺系统是 LNG 接收站所有工艺系统的核心 组成部分,直接关系到 LNG 接收站安全平稳运行[3-5]。 2 常用的 BOG 处理工艺 在 LNG 在运输和储存过程中,尽管采取了很多保冷措施,但 LNG 仍会大量挥发形成 BOG(Boil Off Gas,即蒸发气)。BOG 的产生是由于 LNG 输送泵运转产生热量、卸料及外输 时体积置换、压力差、闪蒸、环境热量对系统的侵入等原因造成的。以 16× 104 m3 LNG 储罐 为例,若日蒸发量为 0.05%,则怎每天产生 4.8× 104 m3 BOG[6],这些 BOG 不进行处理将造成 大量的能源浪费和经济损失,同时也会对环境造成恶劣影响。因此,BOG 处理系统的合理配 置不仅能为接收站的安全节能运行提供保障,而且也能节省投资、降低运营成本。因此,如何 正确合理地回收 BOG 是 LNG 接收站工艺的关键。 目前,已建 LNG 接收站 BOG 的处理工艺较多,包括以下几种[7]: 返回 LNG 船填补舱压 返回 LNG 储罐 再液化 直接压缩 燃料气利用 火炬燃烧或储罐压力安全阀放空 上述工艺在 LNBG 接收站内均有应用,但目前国内 LNG 接收站主要应用的工艺为再冷凝 工艺和直接压缩工艺两种[8-12]。 2.1 再冷凝工艺 再冷凝工艺是以 LNG 作为冷源,与通过压缩机加压至一定压力的后的 BOG 气体在再冷凝 器中进行混合冷凝后,再经高压输送泵加压,在气化单元气化后进入管道外输。主要由储罐、 压缩机入口缓冲罐、低温 BOG 压缩机、再冷凝器、高压输送泵气化器等组成,流程示意见图 1。 再冷凝工艺的核心设备是再冷凝器,其主要作用一是冷凝 BOG,而是作为 LNG 高压泵的 入口缓冲罐,使内部液位高度满足 LNG 高压泵入口 NPSH 要求[12]。 2.2 直接压缩外输工艺 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 直接压缩外输工艺指 BOG 通过外输增压 BOG 压缩机直接加压达到外输管网压力后外输。 主要由储罐、加热器、压缩机入口缓冲罐、外输增压 BOG 压缩机组成,流程示意见图 2。 采用该工艺进行 BOG 压缩外输,当储罐 BOG 生成量较大而外输需求较小时,BOG 压缩 外输无法保证储罐的压力稳定,因此需要部分放空或者采用再冷凝等辅助工艺才能保证储罐的 压力稳定,同时,若大量采用直接压缩工艺,项目的能耗较大。 3 BOG 处理工艺优化 结合直接压缩工艺和再冷凝工艺的特点,从运行灵活、节能、环保及资源回收的角度考 虑,大型 LNG 接



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