LNG气化器分类及用途

2014年第23期内蒙古石油化工LNG气化器分类及用途吕涛1,秦雨菁2(1西安石油大学石油工程学院陕西西安70065;2中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂;新疆乌鲁木齐830019摘要:随着LNG的大力引进和液化技术的不断革新,LNG将成为中国未来天然气市场的主力军。文章主要介绍了常见气化器的工作特点和使用环境,并对几种不同类型的LNG气化器进行了分析比较,举例对不同气化工艺进行了数据比较。在选择气化器时,应根据工程的实际情况,选择最佳的类型和配置关键词:气化器LNG;工艺中图分类号:TE64文獻标识码:A文章编号:1006—7981(2014)23-0051—021概述式气化器最常用的热源,与淡水资源相比,其低成LNG利用是一项投资十分巨大、上下游各环节本、资源充足更具有优越性。气化器的换热管束必须联系十分紧密的系统工程,它包括了天然气开采、天是耐低温材料通常采用铝合金制造。由于换热管束然气液化、LNG运输、LNG接收与气化、气化气外外壁直接与海水接触,其外壁应做防腐处理。开架式输管线、天然气最终用户等多个组成环节。现在,世气化器的机械制造很简单操作和维护方便。主要外界LNG工业已形成了一个从生产、储存、装运、到接部接口有LNG入口、气化后的LNG出口以及海水收再气化冷量利用、调峰等完整的工业体系。我国出人口,换热管安装在箱体内。气化器悬挂在支架已建成的LNG气化站规模不一,在实际应用中,上,便于检修。其中超级开架式气化器( SuperORV)LNG是-162℃的低温液体需气化成气体后才能是在ORV基础上的改进版本加热段中采用双层结供给各类用户使用,LNG气化器就是专门用于构的传热管,使得管外结冰的状况得到了进有效的LNG气化的换热器。改善。据有关技术数据-21, SuperOR可以使气化2LNG气化器类型装置的气化能力提高3倍,海水流量和安装空间可目前常用的LNG气化器主要有以下几种:开架分别减小15%和40%式气化器、空温式气化器、浸没燃烧式气化器以及带2.2空温式气化器有中间传热介质的气化器。该气化器是一种垂直竖立的热交换器,利用环21开架式气化器境中的空气为热源,通过空气的自然或强制对流作该气化器以海水为热源,充足的海水成为开架用与翅片管内的低温流体换热,不需额外的动力和①空气泡沫驱专用HDPE内外防腐油管是针对注空[1]王杰祥,来轩昂,王庆,等,中原油田注空气驱气泡沫工艺专门设计的防腐油管,内壁采用HDPE油试验研究[].石油钻探技术,2007,35(2):5高分子内衬防腐材料处理,外部采用耐高温聚氟涂层材料防腐处理油管接箍采用气密性优化设计②[2]李传乐,吝拥军,刘彬善,等.ZQY221型不锈空气泡沫驱专用HDPE内外防腐油管防腐针对性钢封隔器在空气泡沫驱井的应用[J].石油机强,在3口空气泡沫驱水井上的应用表明能有效减械,2013,41(3):96~98.缓空气对油管的内外腐蚀,降低油管的报废率。③空[3]瀟斌,油管偏磨腐蚀与酎磨防腐内衬油管硏究气泡沫驱专用HDPE内外防腐油管在注空气水井上D].北京:中国石油大学,2007的应用成功,也为腐蚀特别严重的普通水井油管优[4]王海文,赵雷,杨峰,等,HDPE内衬油管防治选提供了更好的途径。抽油机杆管偏磨研究[].石油机械,2008,37[参考文献(2):74~77.凵中国煤化工CNMHG收稿日期:2014-10-2作者简介:吕涛(1991一),男,硕士研究生,在西安石油大学石油工程学院就读。52内蒙古石油化工2014年第23期能源消耗。同时,还可收集冷凝水和融化的冰水作为温度:12~18℃,各气化工艺的经济以及环境对比如生产或生活用水空温式气化器存在许多不利因素。下表所示]。在环境温度较低的时候。需要增加一个加热器进行气化器的优缺点不同,也分别有不同的适应环补充加热。因为在多雾和空气不流通的季节或在空境。通常,在配置气化器时,一般需要1~2种气化器气温度很低的时侯,气化器的管道表面会结冰,很难的组合。目前选择气化器首先考虑开架式气化器进行连续气化。浸没燃烧式气化器的配置,因为开架式气化器适合2.3浸没燃烧式气化器大处理量的接收站,且其运行成本较低;浸没燃烧式该气化器由水箱、加热盘管、气体燃烧器以及其气化器的运行成本虽相对较高,但其初期投资少、运他附件四部分组成燃料气在燃烧室中燃烧,并将热行可靠。气喷至水箱中的水中,将水加热LNG在流经盘管4结语时被水加热而完成气化。该类型气化器广泛应用目前,作为国内天然气资源的补充,LNG接收于应急和调峰的场合。浸没燃烧式气化器的设计紧站的建设将促进我国新一轮的资源引进。而气化器凑,安装时不需要占用大量的空间。水箱保持恒定的作为接收站的重要组成部分,其选择的正确与否将温度,系统可以很好地适应由负载波动产生的水流直接影响接收站运行的安全性、可靠性、经济性。因变化,也能实现系统的快速启动由于浸没燃烧式气此,选择最优的气化器配置方案将非常重要。化器配置有大量的设备部件和移动部件,与开架式LNG的特性和独特优势,LNG应用范围和地气化器相比,控制、维护保养要困难得多。由于水温域的不断扩大,促进着LNG工业的发展。经过近半保持在泄漏的气体的燃点之下,既便是有泄漏的气个多世纪的发展,世界LNG工业现已形成了一个从体也会被水流带走,无爆炸危险,因此浸没燃烧式气生产、储存、装运到接收再气化、利用等完整的工业化器是安全可靠的。体系。我们应抓住经济发展的大好时机,加快我国24带有中间传热介质的气化器LNG工业的发展,提高我国的LNG工业水平;反过该类型气化器的中间传热流体介质通常采用氟来又通过LNG工业的发展,促进我国经济的发展利昂、丙烷、异丁烷、氨等介质。换热过程分为两部“十二五”期间,天然气在我国一次能源消费中的比分,首先是热源与中间传热介质的换热,然后是中间例将由4%提高到7%~8%LNG产业前景广阔。加介质与管内LNG的换热21。一般有带有兰金循环的快推进大型LNG技术装备国产化对保障国家能源液体介质气化器和乙二醇一水液体介质气化器两安全、调整能源结构、推进节能减排都有重要意义。种,后者在世界LNG接收站中只占很小的比例,约应加快气化器的国产化研究,进一步降低生产和操为5%作成本,实现资源利用最大化。3LNG气化器用途[參考文献]表1不同气化工艺对比对比参数ORV AAV SCV[1] MORIMOTO N, YAMAMOTO S, YA燃料气量(10m3/a)0138.7MASAKIY, et al. Development and practi电量(MW/a)3.70.332.73cal application of a high performance open总年操作费用(10美元/a)1.670.1526.01ack LNG vaporizer (SuperORV)[R]污染排量(t/a)0.244.1Tokyo: International Gas Union, 2003总占地面积(m2)181223131951[2]陈永东陈学东LNG成套装置换热器关键技重量(t)17502535术分析[J].天然气工业,2010,30(1):96~100LNG气化器的选择,受工程投资、气体排放以[3]王彦,冷绪林等LNG接收站气化器的选择及海洋生态等诸多因素的影响。例如在日气化量[].油气储运,2008,27(3):47~492830万m3,温度44℃,输送压力9MPa的气化系统[4] Martin j. Rosetta, Black& Veatch,etal中,对目前常用的开架式、空温式以及浸没燃烧式三LNG Vaporization- A Fresh Approach as种气化工艺进行经济性以及环境影响的分析比较。Ambient Air Vaporization Technology is inLNG的组分为甲烷0.9346,乙烷0.0410,丙烷0.tegrated with Waste Heat Recovery [J]0120,丁烷为0.0100,氮气为0.006。外界环境为海LNG中国煤化工30岸,大气压力:101.3kPa,大气温度:7~24℃,海水CNMHG