降低LNG接收站BOG蒸發(fā)量

黃 杰

（中海浙江寧波液化天然氣有限公司，浙江寧波 315000）

降低LNG接收站BOG蒸發(fā)量

黃 杰

（中海浙江寧波液化天然氣有限公司，浙江寧波 315000）

LNG接收站蒸發(fā)器（BOG）的主要來(lái)源有：卸船時(shí)LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐導(dǎo)致罐內(nèi)LNG體積變化，以及環(huán)境溫度、大氣壓變化、罐內(nèi)泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、保冷循環(huán)、槽車裝車時(shí)返回氣等外界環(huán)境的影響，以此分析BOG產(chǎn)生的主要因素，在此基礎(chǔ)上，以國(guó)內(nèi)某大型LNG接收站為例，從BOG產(chǎn)生的機(jī)理出發(fā)，對(duì)應(yīng)分析降低接收站BOG產(chǎn)生的措施，在外輸量較小的前提下，從BOG壓縮機(jī)的能耗角度科學(xué)合理地節(jié)約投資和降低生產(chǎn)成本。

LNG接收站；BOG蒸發(fā)量

1 LNG接收站產(chǎn)生BOG生產(chǎn)現(xiàn)狀

圖1 LNG接收站的生產(chǎn)現(xiàn)狀

根據(jù)圖1，計(jì)算出上半年的平均單位生產(chǎn)電耗：

月均單位生產(chǎn)耗能波動(dòng)較大，存在較大降本增效空間。

通過計(jì)算研究發(fā)現(xiàn)，正常運(yùn)行過程中儲(chǔ)罐熱輸入、管線熱輸入產(chǎn)生的BOG量為穩(wěn)態(tài)量，約占BOG生成總量的71.7%～84.1%，卸船和槽車置換產(chǎn)生BOG量為動(dòng)態(tài)，約占BOG生成總量的15.9%～28.3%。通過對(duì)卸船、槽車置換管理及工藝優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)降低壓縮機(jī)能耗。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

對(duì)2015年1月到6月該接收站設(shè)備的用電量情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，1月能耗比5.05kW·h遠(yuǎn)小于4月能耗比6.96kW·h，且1月能耗低于2015年上半年平均能耗6.06kW·h，進(jìn)一步分析可知：

1） 4月卸船時(shí)產(chǎn)生大量BOG。對(duì)卸船時(shí)操作的分析和優(yōu)化，我們可以找到降低卸船期間BOG蒸發(fā)量的方法。

2） 4月熱車裝載量遠(yuǎn)大于1月熱車裝載量，通過對(duì)槽車熱車的優(yōu)化操作，可以實(shí)現(xiàn)BOG蒸發(fā)量的減少。

3 BOG產(chǎn)生主要原因及要因確認(rèn)

排除產(chǎn)生BOG的穩(wěn)定因素（氣溫高影響儲(chǔ)罐壓力），對(duì)產(chǎn)生BOG的要因進(jìn)行確認(rèn)。

3.1 槽車為熱車裝車期間，產(chǎn)生的返回BOG量大

標(biāo)準(zhǔn)要求：冷態(tài)槽車裝車期間BOG量介于0～200kg，而熱車BOG蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于200kg。

確認(rèn)分析：對(duì)3月熱車情況統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)七輛熱車裝車前后BOG產(chǎn)生最小量為0.3t，大于標(biāo)準(zhǔn)要求0.2t。

確認(rèn)結(jié)果：要因。

3.2 LNG循環(huán)溫度偏高，進(jìn)入儲(chǔ)罐閃蒸

標(biāo)準(zhǔn)要求：卸料期間，確保進(jìn)入儲(chǔ)罐的LNG溫度低于-140℃。

確認(rèn)內(nèi)容：對(duì)2015年4月接卸LNG船前，對(duì)卸料管道7組頂部溫度表進(jìn)行調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)在準(zhǔn)備卸料之前，卸料管道LNG溫度基本高于-140℃，管道內(nèi)部溫度較高。

確認(rèn)結(jié)果：要因。

3.3 卸船期前后，BOG量波動(dòng)較大

標(biāo)準(zhǔn)要求：卸船前后，通過調(diào)節(jié)壓力穩(wěn)定BOG量波動(dòng)，一臺(tái)壓縮機(jī)對(duì)應(yīng)回收此時(shí)儲(chǔ)罐內(nèi)產(chǎn)生的BOG量，降低壓縮機(jī)能耗。對(duì)4月卸船期間儲(chǔ)罐及BOG產(chǎn)生量情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析：儲(chǔ)罐壓力在卸船前10h為16kPa，BOG量約8.3t/h。卸船前6h，對(duì)儲(chǔ)罐開始降壓，在卸船前1h達(dá)到12kPa；該階段BOG量由8.3t/ h增加到10.3t/h。之后船方BOG泄壓至接收站儲(chǔ)罐，BOG量在0h左右達(dá)到16.5t/h；罐壓也隨之升高到16kPa以上。隨著卸船速度的增加，接收站向LNG船補(bǔ)充大量BOG，接收站的BOG量迅速下降。全速卸船階段，儲(chǔ)罐壓力約16.1kPa，BOG量約8.3t/h。卸船結(jié)束時(shí)，罐壓恢復(fù)到16kPa，BOG量仍是8.3t/h。

確認(rèn)內(nèi)容：BOG在整個(gè)卸船過程中的波動(dòng)極大。最小量8.3t/ h，最大量16.5t/h，最大量是最小量的2倍以上。BOG高峰期即使兩臺(tái)壓縮機(jī)全開，額定處理量為18t/h。實(shí)際工況中，BOG有可能超過兩臺(tái)實(shí)際處理量，造成資源浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益受損。

確認(rèn)結(jié)果：要因。

4 對(duì)策實(shí)施

4.1 卸船時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的BOG

對(duì)策實(shí)施：開始卸料前4h給儲(chǔ)罐上下進(jìn)液閥門10%左右的開度，置換管道內(nèi)熱LNG液體，將卸料管道內(nèi)熱的LNG緩慢排放到儲(chǔ)罐內(nèi)。

效果檢測(cè)：對(duì)7月—12月LNG船卸貨前管道狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，在卸船開始前，管道內(nèi)各LNG測(cè)溫度點(diǎn)頂部溫度均處于-145℃以下，降低BOG量產(chǎn)生。

4.2 碼頭保冷循環(huán)產(chǎn)生較多BOG

對(duì)策實(shí)施：間斷開啟碼頭保冷循環(huán)，減少熱傳入及LNG在管道內(nèi)摩擦產(chǎn)生的BOG。間斷開啟碼頭保冷循環(huán)調(diào)節(jié)閥，日均開啟約8h。

在任意間斷3h內(nèi)對(duì)管道進(jìn)行1h保冷。

效果檢測(cè)：對(duì)7月—12月對(duì)管道保冷進(jìn)行跟蹤，小目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

4.3 預(yù)冷槽車熱車產(chǎn)生大量BOG

對(duì)策實(shí)施：由槽車安檢人員對(duì)槽車進(jìn)行檢查，禁止兩天未進(jìn)行充裝作業(yè)的熱車進(jìn)入廠區(qū)進(jìn)行充裝。在槽車預(yù)冷的過程中，若預(yù)冷五分鐘仍未完成，則停止裝車。熱車前往其他站點(diǎn)由液氮預(yù)冷完成后再回接收站裝車，從7月開始對(duì)槽車熱車進(jìn)行管控，并建立槽車違規(guī)記錄表，對(duì)熱車進(jìn)廠裝車的公司進(jìn)行一定程度的處罰。

效果檢測(cè)：對(duì)7月—12月槽車熱車進(jìn)行跟蹤，槽車進(jìn)廠裝車的現(xiàn)象取得明顯效果，小目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

4.4 儲(chǔ)罐內(nèi)BOG量不穩(wěn)定

對(duì)策實(shí)施：首先假定其它因素維持不變，對(duì)7月份船只，只考慮改變儲(chǔ)罐操作壓力，來(lái)提高BOG量的穩(wěn)定性。

在全速卸船階段，將儲(chǔ)罐壓力保持在16.0kPa（現(xiàn)有操作16.1kPa），在此壓力下，BOG總量為8.69t/h，開啟一臺(tái)BOG壓縮機(jī)。在卸船后的非卸船狀態(tài)期間，雖然漏熱產(chǎn)生的BOG只有8.3t/h，但將壓縮機(jī)的處理量仍保持8.69t/h不變，儲(chǔ)罐壓力持續(xù)下降，當(dāng)壓力降低到10.85kPa。之后調(diào)整處理量為8.3t/h，儲(chǔ)罐壓力維持10.85kPa不變。新一輪的卸船開始時(shí)，儲(chǔ)罐壓力迅速上升，最高時(shí)可達(dá)19.8kPa，罐內(nèi)液體成為過冷液體，可將船上來(lái)的BOG冷凝。在此過程中，BOG量由8.3t/h升高到8.69t/h。新一輪卸船達(dá)到全速時(shí)，罐壓降至16.0kPa，BOG量仍為8.69t/h。

效果檢測(cè)：整個(gè)過程只需開啟一臺(tái)壓縮機(jī)，能實(shí)現(xiàn)BOG蒸發(fā)量降低這一目標(biāo)。

5 效果總結(jié)

采用上述措施后，平均電耗由活動(dòng)前的6.06kW·h降低至4.82kW·h，降低了1.24kW·h，降低比率為20.5%。2015年下半年外輸量945002t，日平均外輸量為5192t噸。通過活動(dòng)，2015年下半年節(jié)省電量為：

活動(dòng)后2015年下半年每天節(jié)省電量為：

當(dāng)?shù)毓I(yè)用電電費(fèi)為0.878元/度，活動(dòng)后2015年下半年每天節(jié)約電費(fèi)：

活動(dòng)后2015年下半年共節(jié)約電費(fèi)：

[1]劉金浩，金國(guó)強(qiáng).LNG接收站B0G氣體處理工藝[J].化工設(shè)計(jì)，2006，（1）：13-16.

[2]金光.LNG接收站蒸發(fā)氣處理工藝[J].低溫工程，201l，（1）.

《化工設(shè)計(jì)通訊》征稿啟事

《化工設(shè)計(jì)通訊》雜志系經(jīng)國(guó)家新聞出版廣電總署批準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的全國(guó)性石油化工科技類期刊，創(chuàng)刊于1975年，由湖南化工醫(yī)藥設(shè)計(jì)院主辦，主管單位為湖南省石油化學(xué)行業(yè)管理辦公室。是2014年國(guó)家新聞出版廣電總署《第一批認(rèn)定的學(xué)術(shù)期刊名單（共5756種）》中的2804號(hào)。被美國(guó)化學(xué)文摘（CA）、中國(guó)期刊網(wǎng)（CNKI）、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)（CJFD）、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)（CAJCED）、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）》等收錄。是中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊。

發(fā)行范圍遍及全國(guó)各省市石油化工主管部門、設(shè)計(jì)院、科研院（所）、大中小化肥廠、化工企業(yè)、大專院校、圖書館及信息部門等。世界上一些著名的大學(xué)也訂閱了本刊：全世界排名前十的大學(xué)如哈佛大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、加州理工學(xué)院等；中國(guó)如香港大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)等；還有一些世界著名的機(jī)構(gòu)，如美國(guó)能源部、美國(guó)國(guó)防部、美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館、法國(guó)國(guó)防部、澳大利亞能源部、日本國(guó)會(huì)圖書館等；還有一些世界著名的跨國(guó)公司，如美國(guó)杜邦、德國(guó)巴斯夫、拜耳、中國(guó)石油、中國(guó)石化、中國(guó)化工等。

主要報(bào)道石油化工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)、建設(shè)、技改、教學(xué)等方面的新工藝、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料。

稿源來(lái)自全國(guó)各石油化工行業(yè)，刊登文章突出先進(jìn)性、創(chuàng)新性、科學(xué)性、針對(duì)性、實(shí)用性、和效益性，以解決石油化工設(shè)計(jì)、研究、教學(xué)和生產(chǎn)中遇到的理論和實(shí)際問題。

刊登范圍：石油、化學(xué)、煤氣、天然氣、化肥、無(wú)機(jī)化工、有機(jī)化工、環(huán)境保護(hù)、三廢治理、新能源、新材料、新技術(shù)、醫(yī)藥工程等。主要刊登石油化工工藝技術(shù)方面的文章，也刊登化工設(shè)備、環(huán)保治理、給排水、儀表、自控、電氣、熱工、材料、通風(fēng)、技經(jīng)、綜論等方面的文章。

主要欄目：合成氨與尿素、煤氣化與甲醇、化工教學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)、勘探開發(fā)、石油工程、油氣開采、鉆井完井、化工裝備、化學(xué)工程、新材料與新技術(shù)、安全環(huán)保、化工能源、資源與環(huán)境、學(xué)術(shù)研究。

讀者對(duì)象：從事石油化工生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究、建設(shè)、教學(xué)和管理的工程技術(shù)人員、研究人員、管理干部、技術(shù)工人、大專院校師生及信息和營(yíng)銷人員等。

Reduce the Amount of Evaporation of LNG BOG

Huang Jie

The main source of LNG evaporator（BOG）are：LNG into the tank when the tank LNG unloading lead to volume changes，as well as ambient temperature，barometric pressure changes，the tank pump motor is running，cold cycle，when loading tankers Back affect gas and other external environment，in order to analyze the main factors BOG generated on this basis，to a large domestic LNG receiving station，for example，the mechanism starting from BOG generated，correspondence analysis measures the receiving station BOG generated is reduced，the outer under the premise of a small amount of input，from the perspective of BOG compressor energy savings of scientific and rational investment and lower production costs.

LNG receiving station；BOG evaporation

TE974

B

1003–6490（2016）04–0244–02

2016–04–12

黃杰（1988—），男，浙江寧波人，助理工程師，主要從事液化天然氣工作。