淺析天然氣接收站工藝設(shè)計(jì)方案

林　娜（吉林油田公用事業(yè)管理公司燃料服務(wù)隊(duì)，吉林 松原 138000）

淺析天然氣接收站工藝設(shè)計(jì)方案

林娜
（吉林油田公用事業(yè)管理公司燃料服務(wù)隊(duì)，吉林 松原 138000）

摘要：我國大規(guī)模應(yīng)用天然氣起步較晚，從戰(zhàn)略角度考慮天然氣儲(chǔ)備十分重要。本文從LNG接收站儲(chǔ)備功能作為切入點(diǎn)，對LNG接收站主要工藝設(shè)備、設(shè)備數(shù)量與容量的確定進(jìn)行了科學(xué)的分析和論述。

關(guān)鍵詞：LNG；高壓泵；壓縮機(jī)

一、LNG儲(chǔ)備概述

天然氣作為清潔能源隨著使用量規(guī)模的不斷擴(kuò)大，國家相關(guān)部門和相應(yīng)加工生產(chǎn)企業(yè)要有長遠(yuǎn)意識(shí)，增加天然氣儲(chǔ)備量，政府要起到主導(dǎo)地位，從做好戰(zhàn)略天然氣儲(chǔ)備，引導(dǎo)企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)，積極參與天然氣加工儲(chǔ)備，儲(chǔ)備規(guī)模可遠(yuǎn)可近，儲(chǔ)備方式以LNG為主，在地面接收站進(jìn)行處理，輸送至用戶或加工企業(yè)。目前在我國已經(jīng)形成一個(gè)完整的LNG生產(chǎn)運(yùn)輸銷售整個(gè)體系。

對工藝設(shè)備要求最高的是儲(chǔ)存和氣化工程中的氣化這一環(huán)節(jié)，目前國產(chǎn)尚不能達(dá)到要求。所以氣化廠的工藝設(shè)備對整個(gè)項(xiàng)目有著關(guān)鍵的影響。300×104t ／a規(guī)模的LNG接收站在國內(nèi)是比較常見的。本人結(jié)合自身多年從事相關(guān)工作的經(jīng)驗(yàn)，對LNG接收站主工藝設(shè)備的方案進(jìn)行探討。

圖1

二、LNG接收站流程與設(shè)計(jì)

LNG接收站的組織結(jié)構(gòu)主要包括：接收港、站場。接收站包括卸船、儲(chǔ)運(yùn)、氣化、蒸發(fā)器處理、補(bǔ)氣、放空等幾個(gè)工藝流程構(gòu)成，在LNG接收站主要根據(jù)用戶的壓力需求對天然氣的再處理主要有兩種方式：再冷凝或直接輸出，在運(yùn)輸過程中，轉(zhuǎn)運(yùn)必須通過控制系統(tǒng)保證其壓力正常，在蒸發(fā)器處理環(huán)節(jié)如果蒸發(fā)氣量不足，可以通過引入外部氣增壓來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

國內(nèi)氣化廠LNG主要設(shè)備包括低壓泵、高壓泵、氣化器以及蒸發(fā)氣壓縮機(jī)等設(shè)備。LNG工藝流程：低壓泵作用將LNG壓入通過冷凝器，之后再用高壓泵加壓送至氣化器氣化，氣化后的的天然氣進(jìn)入輸氣管道。氣化器由海水泵提供海水作為熱源，加熱LNG，使之氣化。設(shè)計(jì)原則如下：

（1）將高、低壓泵和氣化器啟停數(shù)量保持一致，這樣做的目的是為了保證有效的調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制。

（2）主設(shè)備應(yīng)該考慮增加備用設(shè)備，防止意外，保證正常工作。

（3）備用設(shè)備應(yīng)注意采用相同型號(hào)類型設(shè)備，保證其兼容性。

（4）首期工程應(yīng)注意控制工程造價(jià)盡可能降低造價(jià)。

三、LNG接收站設(shè)備的確定1　低壓泵方案確定

儲(chǔ)罐內(nèi)應(yīng)該設(shè)置低壓泵，因此，抵壓泵的數(shù)量應(yīng)與儲(chǔ)罐數(shù)量一致。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，在LNG接收站的首期工程中，應(yīng)當(dāng)建設(shè)兩到三個(gè)儲(chǔ)罐。建設(shè)低壓泵的數(shù)量應(yīng)該是儲(chǔ)存罐數(shù)量的倍數(shù)。同時(shí)，結(jié)合高壓泵及氣化器等設(shè)備地?cái)?shù)量確定低壓泵的具體數(shù)量。如果每個(gè)儲(chǔ)罐僅僅有一個(gè)低壓泵與之相配套，那么就會(huì)備用不足。因此，每個(gè)儲(chǔ)罐所對應(yīng)的抵壓泵數(shù)量應(yīng)該不低于兩臺(tái)。在一期工程中，如果建設(shè)兩個(gè)儲(chǔ)罐，那么與之配套的低壓泵數(shù)量應(yīng)該不低于四臺(tái)。

2氣化器、高壓泵確定

低壓泵、高壓泵、氣化器、海水泵的數(shù)量應(yīng)該做到互相對應(yīng)，這是正常運(yùn)行的必然條件。海水泵與氣化器之間的管道，可以通過設(shè)置母管制總管運(yùn)行，以應(yīng)對數(shù)量巨大的管道以及系統(tǒng)。將設(shè)備數(shù)量控制在不高于六臺(tái)的水平，從而保證較低的設(shè)備數(shù)目。結(jié)合上述低壓泵為儲(chǔ)罐倍數(shù)的初步選擇，則泵及氣化器的數(shù)量可以有2個(gè)方案：低壓泵、高壓泵、氣化器各設(shè)四個(gè)或六個(gè)。考慮備用設(shè)備各一個(gè)，則得到n+l方案為：3+1方案，5+1方案。如果在一期工程中安裝三個(gè)儲(chǔ)罐，并且各泵及氣化器初選數(shù)量較大時(shí)，就沒有必要設(shè)置備用，直接按照三的倍數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3LNG氣化器調(diào)整

接收站儲(chǔ)罐升壓得目的是得到一定壓力的飽和液體，在升壓的同時(shí)飽和溫度相應(yīng)升高。增壓過程中低溫儲(chǔ)罐的LNG從儲(chǔ)罐出液口流出，經(jīng)過工藝管線流到增壓汽化器中，通過汽化器與大氣換熱。升溫氣化后的天然氣在經(jīng)過儲(chǔ)罐的下進(jìn)液口進(jìn)入儲(chǔ)罐。在此過程中升溫后的天然氣與儲(chǔ)罐中LNG充分混合達(dá)到對LNG增壓升溫的目的。考慮到環(huán)保節(jié)能，主氣化器選用空浴式高壓氣化器。通過低溫LNG與大氣換熱，實(shí)現(xiàn)LNG的氣化、升溫（LNG溫度不小于0℃）。

4BOG處理方案

BOG就是閃蒸氣，是LNG氣化后的產(chǎn)物，在一定的時(shí)間內(nèi)一般溫度很低可以對人造成低溫灼傷，LNG儲(chǔ)罐日蒸發(fā)率大約為0.15%，這部分蒸發(fā)了的BOG如果不及時(shí)排出，將造成儲(chǔ)罐壓力升高，為此設(shè)置了降壓調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)壓力自動(dòng)排出BOG。具體BOG的處理方式是在蒸發(fā)氣量不足時(shí)，需要外輸?shù)娇偣芮埃獙ν廨敋饧訅海ㄟ^冷卻壓縮后與其他氣體混合壓入總管。還有就是沒有進(jìn)行加壓處理直接外輸，這種處理方式經(jīng)濟(jì)性差，適合小型接收站，大型接收站為了安全經(jīng)濟(jì)一般不采取此措施。單臺(tái)蒸發(fā)氣壓縮機(jī)運(yùn)行容量至少應(yīng)為整個(gè)LNG接收站不卸船時(shí)正常的蒸發(fā)氣產(chǎn)生量。蒸發(fā)氣量最大值應(yīng)該小于所有蒸發(fā)氣壓縮機(jī)的運(yùn)行容量總和。

結(jié)語

為了有效利用天然氣這一清潔資源，天然氣液化與儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)需要不果斷改進(jìn)，提高效率，這樣才能夠給天然氣工業(yè)的發(fā)展應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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