任春麗 孫鑫

摘 要：液化天然氣接收站在生產(chǎn)運(yùn)行過程中不可避免地會產(chǎn)生閃蒸汽，文章以大連LNG接收站為例，分析了BOG產(chǎn)生的原因及危害，探討了BOG再液化處理流程的能耗控制和主要設(shè)備壓縮機(jī)的維護(hù)問題，進(jìn)而得出加強(qiáng)對生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測和現(xiàn)場檢查主要設(shè)備對LNG接收站BOG處理工藝的重要意義。

關(guān)鍵詞：LNG；BOG；能耗；運(yùn)維

引言

LNG接收站作為LNG應(yīng)用流程中的重要組成部分，如何處理好BOG（LNG氣化所產(chǎn)生的閃蒸汽）問題，則成為管好接收站，用好LNG的必要保障。目前，我國沿海已投產(chǎn)和規(guī)劃建設(shè)的LNG項(xiàng)目共有16個(gè)，文章以大連LNG為例，淺析如何處理好接收站BOG處理問題。

1 大連LNG概況

大連LNG接收站年接收能力為600*104t，供氣能力為84*108m3，最大接收能力與供氣能力分別可達(dá)800*104t，供氣能力為110*108m3。接收站主要由碼頭、LNG儲罐和卸料、氣化、外輸?shù)妊b置組成。

2 BOG產(chǎn)生的原因及危害

因LNG運(yùn)輸及存儲溫度為-160℃，受環(huán)境溫度影響及卸船時(shí)體積變化，不可避免地會產(chǎn)生一定量的BOG。這些閃蒸汽的出現(xiàn)，會造成儲罐內(nèi)溫度上升，繼而導(dǎo)致內(nèi)部壓力變大，如不及時(shí)處理，會對接收站造成較大安全隱患。因此，對BOG的有效處理是LNG接收站正常生產(chǎn)經(jīng)營的必要保障。目前，國內(nèi)LNG接收站一般采用直接輸出和再液化兩種方式處理閃蒸汽，大連LNG接收站主要采取再液化方式回收處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的BOG。

3 BOG再液化工藝

BOG再液化工藝是指通過加壓后的高溫、微量BOG與低壓輸出的低溫、大量LNG之間進(jìn)行熱交換，而使BOG重新變?yōu)長NG。此項(xiàng)工藝分為直接熱交換和間接熱交換兩種模式。

3.1 直接熱交換模式

直接熱交換模式也可以稱為再冷凝器液化工藝，主要原理為：BOG經(jīng)過壓縮后，在再冷凝器內(nèi)與LNG直接混合，BOG全部液化后與新進(jìn)入再冷凝器的LNG一同通過加壓泵輸送至外部管網(wǎng)。此工藝最大優(yōu)點(diǎn)為冷凝器內(nèi)部設(shè)有氣體分配板和液體分配器，為后面的高壓泵起到了緩沖作用，避免LNG高壓泵發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，使設(shè)備得以高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 間接熱交換模式

間接熱交換模式是指BOG與LNG通過換熱器接觸，間接將熱量傳遞給LNG，以重新變?yōu)橐簯B(tài)形式，隨后新的LNG或回流儲罐或加壓外輸。

（1）BOG液化后回流儲槽模式，BOG經(jīng)壓縮機(jī)升壓水冷后與LNG泵輸出的一股LNG混合進(jìn)入BOG液化器，在BOG液化器中利用LNG泵輸出的另一股LNG的潛熱將BOG液化，BOG液化后返回LNG儲罐。該工藝中利用LNG汽化時(shí)的潛熱冷凝BOG，可以減少液化BOG所需的LNG量。（2）BOG液化后加壓外輸模式，儲罐產(chǎn)生的BOG經(jīng)壓縮機(jī)升壓后，在換熱器中與LNG間接換熱，BOG液化后并入低壓LNG管線系統(tǒng)，進(jìn)入LNG泵增壓后，由汽化器汽化后外輸進(jìn)管網(wǎng)。

4 BOG再液化工藝能耗問題

BOG處理工藝需要面對的主要問題是能耗，如何實(shí)現(xiàn)低能耗、高產(chǎn)出則要重點(diǎn)考慮外輸管線壓力、再冷凝器操作壓力以及需處理的BOG總量這三個(gè)因素。

4.1 外輸管線壓力

大連LNG接收站外輸管線與站內(nèi)管線壓力差較大，通過表一可知，在可控操作范圍內(nèi)，此類氣源站可通過增大外輸管線壓力，降低BOG處理工藝過程所需能耗。

4.2 再冷凝器操作壓力

與增大外輸管線壓力可降低BOG處理工藝所需能耗的原理相同，降低再冷凝器操作壓力可降低站內(nèi)管線壓力，同樣可實(shí)現(xiàn)增大LNG泵前后管線壓力差，降低處理BOG所需能耗的效果。

4.3 BOG總量

大連LNG接收站年供氣能力為84*108m3，最大供氣能力為110*108m3，在該站生產(chǎn)運(yùn)行過程中，不可避免會產(chǎn)生一定量的BOG，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，當(dāng)BOG量越大時(shí)，其處理工藝節(jié)能效果越明顯。

5 對BOG處理工藝主要設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)

5.1 流量控制

大連LNG接收站的BOG壓縮機(jī)可通過手動與自動兩種模式進(jìn)行操作。手動模式即工作人員根據(jù)主屏關(guān)于LNG儲罐與再冷凝器實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)調(diào)整BOG壓縮機(jī)負(fù)荷。當(dāng)BOG壓縮機(jī)不能滿足需處理的BOG負(fù)荷時(shí)，需通過流量控制的措施，及時(shí)將多余的BOG排至火炬處燃燒，以保護(hù)壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。BOG壓縮機(jī)的自動模式即，通過LNG儲罐壓力調(diào)節(jié)器使儲罐內(nèi)的壓力穩(wěn)定在正常操作絕壓值之間，并自動升高或降低BOG壓縮機(jī)的負(fù)荷。

5.2 壓力調(diào)節(jié)

BOG壓縮機(jī)進(jìn)口與出口間的壓力比發(fā)生變化時(shí)，都會導(dǎo)致級間壓力重新排布，同時(shí)壓縮機(jī)軸功率和活塞力也將發(fā)生相應(yīng)變化，此時(shí)必須重新檢查進(jìn)出口壓力和級間壓力是否超出BOG操作要求。

6 結(jié)束語

大連LNG接收站因其在設(shè)計(jì)初期就考慮到BOG的控制與處理問題，加上生產(chǎn)運(yùn)行過程中的有效維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了BOG處理工藝能耗低和主要設(shè)施設(shè)備維修率低的目標(biāo)，但由于LNG的低溫特性，無法阻止BOG的產(chǎn)生，以及隨著主要設(shè)備和易損件使用時(shí)間的延長和未來可能出現(xiàn)的生產(chǎn)高峰期，后期需加強(qiáng)對LNG接收站管線壓力值等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和加強(qiáng)對主要設(shè)備及易損件的現(xiàn)場檢查力度。

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作者簡介：任春麗（1988-），女，遼寧大連人，現(xiàn)供職中石油大連液化天然氣有限公司，助理工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：液化天然氣儲運(yùn)。