LNG气化站的设计

第29卷第7期煤气与热力Vol 29 No. 72009年7月GAS heatJu.2009丹》护公动液化天然气NG气化站的设计郑桂友,于京春,刘尚书,霍秀芝,李斌2,李超',王真龙,侯宇驰(1.建设部沈阳煤气热力研究设计院,辽宁沈阳10026;2.辽宁省人才中心,辽宁沈阳110002)摘要:分析LNG气化站设计中的一些问题,针对LNG的卸车、储存、气化提出设计方案。关键词:LNG气化站;储存;气化;设计中图分类号:TU996文献标识码:B文章编号:1000-4416(2009)07-0B01-03Design of LNG Vaporizing StationZHENG Gui-you, YU Jing-chun, LIU Shang-shu, HUO Xiu-zhiLI Bin, LI Chao, WANG Zhen-long, HOU Yu-chiAbstract: Some problems in the design of LNG vaporizing station are analyzed. The descheme for LNG unloading, storage and vaporization is put forwardKey words: LNG vaporizing station; storage; vaporization; design1LNG气化站的工艺流程概述窒息。LNG由槽车运至气化站,利用LNG卸车增压器②受热超压使槽车内压力增髙,将槽车内LNG送至LNG低温由于LNG气液体积比很大,所以少量LNG受储罐内储存。当从LNG储罐外排时,先通过储罐的热就能转化为大量的气体,可使设备及管道内压力自增压系统,使储罐压力升高,然后打开储罐液相出急剧上升而发生超压事故。口阀,通过压力差将储罐内的LNG送至气化器后,③爆炸经调压、计量、加臭等工序送入市政燃气管网。当室若LNG泄漏、气化后与空气混合达到爆炸极外环境温度较低,空温式气化器出口的天然气温度限,此时遇到明火极易发生爆炸、燃烧,产生的热辐低于5℃时需在空温式气化器出口串联水浴式加射会对人体及设备造成巨大危害。热器,对气化后的天然气进行加热。3LNG气化站的设计2LNG的潜在危险目前,我国颁布关于LNG气化站设计的相关规根据LNG的特性,在LNG储存和生产过程中,范,主要有《城镇燃气设计规范》GB5008—2006如操作不慎会产生如下危险。《石油天然气工程设计防火规范》CB50183-2004①设备或管道低温脆断《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98、《建设备及管道在低温状态下可能会发生材质脆筑设Ⅵ凵中国煤化工等;常用的国外断,如有LNG泄漏极容易冻伤操作者。另外,LNG标准CNMHG(LNG)生产、储泄漏或溢流后会急剧气化,形成LNG蒸气云团使人存和装运标准》NFPA59A。在这些规范中对LNGB01第29卷第7期煤气与热力www.gasandheat.com气化站的设计做了明确规定进液方式3.1LNG气化站的选址及总图布置b.卸车工艺见图1。在储罐自动减压阀(阀门①ING气化站选址12)上并联一个截止阀(阀门14),卸车时打开截止气化站的位置与其安全性有着密切的关系,因阀,提高BOG的流量,使储罐保持稳定的压力卸车此气化站应布置在交通方便且远离人员密集的地结束后关闭。方,与周围的建构筑物防火间距必须符合《城镇燃气相管道辅液相管道气设计规范》GB50028—2006的规定,而且要考虑主液相管道容易接入城镇的天然气管网,为远期发展预留足够的空间。②ING气化站总图布置合理布置气化站内的建构筑物、工艺设施,可使卸车增压器整个气化站安全、经济、美观。站区总平面应分区布13BOG加热器置,即分为生产区(包括卸车、储存、气化、调压等工BOG储罐艺区)和辅助区,生产区布置在站区全年最小频率去管网气化器满压设备风向的上风侧或上侧风侧,站内建构筑物的防火间距必须符合《城镇燃气设计规范》GB5008-2006图1卸车、预冷工艺的规定。②管道预冷3.2LNG气化站卸车及管道预冷工艺卸车台管道为常温管道,而LNG为低温液体,①卸车所以每次卸车前都要对卸车台至储罐入口的液相管LNG卸车时,一般不需要额外消耗动力,通过道先进行预冷,以便减少卸车时间,防止管道破裂。卸车增压器使槽车压力升高,在压力差的作用下将管道预冷工艺见图1。为了达到预冷的目的,通常LNG送至储罐内。槽车内的气体则回收到BOG储是在卸车台处将主液相管道和气相管道间设置2个罐或经调压、计量、加臭后送人管网,跨接阀门(阀门2、阀门15)。预冷时关闭阀门1、阀在卸车过程中要注意两个问题:一是,液体在管门3,打开阀门15,再打开阀门9,让低温液体缓慢道中流动或进入储罐后可能气化,生成的气体也会地进入液相管道,这时候管道降温产生的气体就会进入储罐,导致储罐内压力升高,阻碍卸车;二是,随通过跨接阀门15进人B0储罐,而达到预冷的目着液体进入,储罐液位升高气相空间被不断压缩,的。一般在槽车到之前1-2h进行预冷(利用储罐使储罐内压力升高,致使液体流速大大下降。这内LNG),预冷结束后关闭跨接阀门15。卸车结束些问题的解决措施如下。后再关闭阀门1,打开阀门3及跨接阀门2,让槽车a.合理使用储罐的上进液口和下进液口,上进内残留的气体进人BOG储罐待液相管道升到正常液时LNG以喷淋的形式进入罐内,下进液则为常规温度后(观察管道裸露处霜冻的情况来判断),即可的进液方式。当槽车的液体温度比储罐的液体温度关闭跨接阀门2。低时,可以选择上进液。此时液体以喷淋方式穿过33LNG的储存储罐气相空间,过冷液滴会吸收储罐内的气体,使得①储罐容积的确定储罐内压力下降,从而加快卸车的速度。上进液口储罐的总容积通常按3~7d高峰月平均日用之所以采用喷淋方式,是为了加大气液的换热面积,气量来确定还应考虑长期供气气源厂的数量、检修气液两相在储罐内形成对流,加速降压过程。槽车时间、运输周期及用户用气波动等因素,工业用气量的液体温度比储罐的液体温度高时,应选择下进液。要根据用气设备性质及生产的具体要求确定。若只温度相对较高的LNG进入储罐后先接触温度相对有1中国煤化工考虑在气源厂检较低的液体使其迅速降温减弱气化倾向避免对修期CNMHG卸车产生影响。当然,如果没有温度差可任意选择②LNG的储存方式www.gasandheat.com郑桂友,等:LNG气化站的设计第29卷第7期储罐是LNG气化站的主要设备,直接影响气化压、计量加臭后可以直接进入管网,如果用户用气站的正常生产,也占有较大的造价比例。按结构形非连续则需要设置BOG储罐进行储存式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属预应力混EAG主要是在设备或管道超压时排放。当凝土储罐1。对于LNG储罐现有真空粉末绝热型LNG气化为气体天然气时,天然气比常温空气轻时储罐、正压堆积绝热型储罐和高真空层绝热型储罐,的临界温度为-110℃。为防止EAG在放散时聚中、小型气化站一般选用真空粉末绝热型低温储罐。集,则需将EAG加热至高于-110℃后放散。容积储罐分内、外两层,夹层填充珠光砂并抽真空,减小为100m3的LNG储罐选择500m3/h的EAG加热外界热量传入,保证罐内LNG日气化率低于器,最大量放散时出口温度不会低于-15℃4。0.3%34结语③储罐内LNG的翻滚与分层LNG在我国城镇燃气发展过程中发挥着越来ING的翻滚会导致储罐内失去压力、温度平越重要的作用。LNG气化站的设计,必须严格遵守衡使储罐内压力升高,而分层是导致储罐内液体翻现行国家相关规范,安全合理地布置总图,严格控制滚的必要条件。为保证储罐压力的稳定,必须防止管道及设备的温度、压力参数,并应设计合理、安全LNG的翻滚与分层。在实际设计过程中我们可以的自动控制、电气、消防设施,消除LNG的各种隐采取一些方法防止LNG的翻滚与分层。患,使其在社会发展中发挥更大的作用。a.对储罐内LNG进行竖向温度检测。b.设置循环系统,LNG的循环有2种方法。第参考文献:,如站区设有低温泵,可以采用低温泵使储罐内[1]杨伟波.LNG气化站的技术安全要素[J.上海煤气,LNG循环,从而消除LNG密度差;第二,储罐之间相2007,(1):19-21互倒罐,使LNG循环。[2]张立希,陈慧芳.LNG接受终端的T艺系统及设备c.合理设计充装工艺。[].石油与天然气化工,199,.28(3):163-163.4LNG的气化[3]胡炯华.LNG气化站的设计[J].有色冶金设计与研气化装置是气化站向外界供气的主要装置,设究,2007,28(5):1-3计中我们通常采用空温式气化器,其气化能力宜为[4]吴创明.LNG气化站工艺设计与运行管理[J].煤气与热力,2006,26(4):1-7.用气城镇高峰小时计算流量的1.3-1.5倍不少于[s]刘新领液化天然气供气站的建设刀],煤气与热力2台,并且应有1台备用。当环境温度较低时,空温2002,22(1):35式气化器出口天然气温度低于5℃时,应将出口天然气进行二次加热,以保证整个供气的正常运行。一般天然气加热器采用水浴式加热器。3.5B0G与EAG(安全放散气体)的处理BOG主要来源于LNG槽车回气和储罐每天0.3%的自然气化。现在常用的槽车容积为40m3,回收BOG的时间按照30min计算,卸完LNG的槽车内气相压力约为0.55MPa,根据末端天然气压力的不同,回收BOG后槽车内的压力也不同,一般可以按照0.2MPa计算。回收槽车回气需要BO加作者简介:郑桂友(199-),男,山东济宁人,工程师大热器流量为280m3/h,加LNG储罐的自然蒸发量,学,从事燃气设计管理工作,现任建设部沈阳煤气则可计算出BOG加热器流量。ING的储存温度为h郦容沿计脑三昕甽长163℃,即BOG的温度约为-163℃,为保证设备电话中国煤化工的安全要将B0C加热到15℃。根据流量和温度E-叫CNMHG可以确定BOG加热器的规格。回收的BOG经过调收稿日期:208-12-12;修回日期:2009-03-26