基于BOG波动的LNG加气站工艺操作优化论文
早在2001年,我国从国外引进了液化天然气供气技术,液化气天然气的英文缩写为LNG。这样无论是LNG的上游生产、液化及运输,还是LNG下游的储存和气化供气,我国的这一产业链都得到不断的完善。我国的天然气产业得到快速发展。国家对LNG汽车加气站的建设制定了相关的规范标准。但在一些地区LNG汽车加气站投入使用后出现了一些问题。在使用过程中,由于LNG蒸发气体(英文缩写为BOG)产生的量大大超出了预期,这样就不得不采取措施对这些蒸发气体进行放散,但是这种气体可燃,放散过程中存在很大的危险,而且这种气体会污染环境。加油站受此影响经济效益会下降。本文基于BOG波动,提出了LNG加气站工艺操作的优化方案。
一、蒸发气体BOG产生的原因
众所周知,LNG有一个重要的特性,就是连续不断的产生蒸发气体在一般的储运过程中。LNG一直是深冷状态,沸点非常非常低,只有-162℃。根据它的特点,要制定特殊的储运方案,使用双层的结构的储罐,夹层中间要做特殊处理,充填干燥惰性气体或充填保冷材料并抽成真空。但是即是制定这样严密的储运方案,也会产生蒸发气体BOG。因为储罐外部的热量会传导至储罐内层,LNG一接触到热量就会产生蒸发,同时LNG的甲烷和氮会首先气化,自然液体的密度就会增大。
二、蒸发气体BOG产生的的环节
LNG汽车加气站的工艺流程非常完备,具体包括加气、增压、储存、卸车等环节。在一些环节中难免会产生蒸发气体BOG。
(一)卸车环节
在这个环节中有两个设备见解影响了蒸发气体BOG的产生。一个是低温输送管道。LNG槽车到站后,要将LNG卸入罐内,无论是用低温泵法对槽车进行增压,还是用增压器法对槽车进行增压,低温输送管道都是必须要用到的,这样低温输送管道外界的热量就会使LNG气化,从而产生BOG。一个是低温卸车泵。在卸车环节,国内众多的LNG加气站都会采用低温卸车泵,它有一个保冷外壳,这是它比立式潜液泵优越的地方。国外的产品保冷效果好。如果质量出问题,保冷措施不到位,LNG就会因吸热产生BOG气体。
(二)存储环节
通常是用储罐储存LNG,目前储罐主要有两种,一种是高真空多层绝热储罐,一种是真空粉末绝热储罐。使用这两种储罐,需要先做绝热保冷处理,但即使这样,运输过程中外界热量还是会进入储罐,引起气化产生BOG气体。
(三)工艺设计环节
工艺设计单位由于没有全面了解LNG的'性质和技术要求,工艺设计时保冷措施没有做到位,造成LNG的增发量增大,从而产生较多的BOG气体。
三、对LNG加气站工艺操作进行优化
针对BOG气体产生的原因和环节,我们应在以下几个方面对LNG加气站工艺操作进行优化。
(一)强化工程设计质量和合理工艺操作
强化工程设计质量和合理工艺操作要做到三点。一是设计单位在对低温工艺管道保冷设计时必须明确技术要求。使用绝热材料和保冷设施的技术参数、施工要求,真空管的数值要求和使用寿命,这些都要提出详细要求。二是对LNG储罐提出明确的保冷指数要求。应从真空度、蒸发率、体积等方面对使用的两种储罐提出指标要求。一旦指标不合格,就说明保冷效果达不到预期。这种储罐就不能使用。三是工艺设计时让储罐具有上进液功能。在卸车环节,为了避免来气温度比罐内液体温度低,从而产生BOG气体。采用上进液的方法,就可以有效降低罐内液体的温度。这样罐内液体气压就会降低,蒸发气体量也会大大降低。
(二)严格设备制造质量
在对LNG加气站工艺操作进行优化的过程中,LNG加气设备生产厂家发挥了重要的作用。厂家为了最低保冷的要求 ,必须在技术上不但改进完善,高度重视卸加气设备、真空管道、储罐等设备制造的质量。生产厂家与建设单位还要签订质量保障协定,只有这样,生产厂家才会加强自律,不断提提高设备的制造质量。
(三)考虑LNG组分的影响
LNG组分参数非常重要,用气方有权向供气方索要这些参数。同时可以要求供气方提供LNG沸点最低的参数。知道这些参数后,卸车时才能使罐内压力尽量低,液体温度尽量低,这样罐内蒸发气体量也会尽量小。
(四)注重LNG汽车加气站站址的选择
考虑到LNG的特殊性质和BOG气体的产生,对汽车加气站的位置也有特殊要求,所以选址一定要慎重。我们国家在这方面也制定了相应的规定,要求加气站应尽量选在有天然气管道的地方。因为这样减少资源的浪费,LNG产生的BOG气体可以及时引入加气站附近的管道中,让周围附近的用户使用。所以加气站要进行科学的选址。
结语
综上所述,LNG比较特殊,沸点很低。在卸车、存储、工艺设计等环节,一旦吸热就会蒸发,产生BOG气体。我们应在强化工程设计质量和合理工艺操作、严格设备制造质量、考虑LNG组分的影响、注重LNG汽车加气站站址的选择等方面对LNG加气站工艺操作进行优化。
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