LNG運輸與BOG回收系統

鄒斌

摘?要：隨著社會經濟和科學技術的發展，我國的新能源應用越來越廣泛。天然氣、風能、太陽能開始逐漸代替傳統的煤炭、石油等走進人們的工作和生活。LNG接收站作為天然氣的重要儲存地之一，對于天然氣的推廣應用有著十分重要的意義。本文主要是以中海福建天然氣為例，作出概述。

關鍵詞：LNG的運輸;BOG回收系統

1 LNG的運輸連接

1.1 LNG運輸

LNG運輸船運送到卸船碼頭。卸船碼頭能提供給艙容80000m3～165000m3的船只使用。碼頭長度大約為390m，碼頭前沿天然水深-2.0～-20.0m，港池水深-2.0～-24.0m，有少量開挖。

LNG通過3根16″卸料臂UA-0101A/B/C被輸送到岸上LNG儲罐里。每根卸料臂的卸料設計流量大約為4400m3/hr。這樣當所有的卸料臂同時工作時，船能以13200m3/hr的流量卸料，因此一條艙容為145000m3的船能在12小時內完成卸料作業。

岸上碼頭操作員通過遙控裝置，利用一個專用的液壓動力裝置Y-0104對卸料臂進行液壓操作，使之與船進行輸送管的連接。

1.2 卸料管線通過碼頭再循環

根據供貨商推薦的工藝規程，在開始對LNG進行全流量卸載前，每根卸料臂都要緩慢預冷至正常操作溫度。當卸料臂和卸料管線冷卻完成后，LNG就能以設計的流量進行卸載。

在卸料期間將會有蒸發氣產生。這些卸料期間產生的蒸發氣在壓力控制下返回船艙以替換卸下的LNG，過剩的蒸發氣通過岸上蒸發氣處理系統被回收。

在船完成卸料后，碼頭的再循環系統就會重新啟動以保持冷卻狀態，直到下一艘船開始卸料，通過在卸料臂頂部充入氮氣，使殘留在卸料臂里的LNG通過碼頭排放管線返回到卸料總管，再進入LNG儲罐。

1.3 船和卸料臂的安全連接

確保船和卸料臂的安全連接是通過一個手動快速接頭（M-QCDC）來實現的。另外，為了避免卸料臂的機械故障和船在與卸料臂連接狀態下移動可能會造成的LNG泄漏，連接部件安裝了一個緊急脫離系統（PERC裝置）。發生的緊急情況有兩種，第一種緊急情況下只需關閉PERC閥;第二種緊急停車狀況下除了關閉PERC閥還要釋放PERC，使船與卸料臂分離。

2 蒸發氣回收系統

2.1 蒸發氣與LNG

返回到船艙內的蒸發氣速率與船艙內被潛液泵抽走的LNG減去船艙所產生的蒸氣的速率大致相等，這就保證了自然流動（LNG儲罐和船上的壓力不同）。然而，蒸發氣返回管線的壓力控制要求保證LNG船艙的壓力不能超過18KPag，返回蒸發氣的壓力由岸側天然氣返回管線上的壓力控制閥01-PV-0010來控制的。

卸料操作是連續的，直到LNG船艙幾乎已經被卸空，泵的速率將下降。在正常的操作條件下，一條容積為145000m3LNG船，按13200m3/h的設計卸料速率來計算，要全部卸完一整船的LNG需要12個小時。

2.2 LNG運輸

在卸船過程中，儲罐的操作壓力必須高于LNG運輸船上的壓力，這樣才能使蒸發氣從儲罐返回運輸船上。卸料中LNG儲罐的最大操作壓力是25KPag，與運輸船的壓力差大約有8KPag，足以使氣體從儲罐流向船艙。因此，只要船上壓力大約在17KPag以內時，運輸船就能以平均13200m3/h的流量卸載。

在LNG船艙壓力高于17KPag的特殊情況時，卸載流量就會低于13200m3/hr。

在運輸船完成卸料作業后且碼頭上的再循環系統重新啟動來保持冷卻狀態以便下一艘運輸船的卸料操作時，殘留在卸料臂里的LNG通過在卸料臂頂部充入氮氣加壓，使LNG經過排放管線返回到卸料總管回到LNG儲罐。

3 BOG壓縮機負荷加載過高

3.1 BOG回收系統的作用

維持儲罐的壓力在一定的操作范圍內且沒有蒸發氣放空，這是通過兩種設備即BOG壓縮機（C-0301A/B）和再冷凝器（V-0305）來完成。

來自儲罐的BOG經管道流向兩臺BOG壓縮機（C-0301A/B）。BOG總管保持兩罐間壓力平衡。罐內正常壓力（無卸船時）在15KPag左右，在卸船時維持在25KPag。

當不能從船上卸下LNG到儲罐時，BOG壓縮機也可用于抽走船艙的BOG來防止出現船上的安全閥放空的情況。

在卸料操作中，大量的蒸發氣將會產生，并依靠自循環（儲罐和船之間的差壓）返回到船艙內。如返回氣量小，儲罐有較高的壓力，需兩臺壓縮機同時運轉;如返回氣量大，儲罐壓力稍高或不高，可能只需一臺壓縮機運轉，甚至沒有壓縮機需要運行。卸船完成后依靠壓縮機維持儲罐內低壓。

3.2 正常操作

儲罐內產生的BOG被BOG壓縮機抽出和壓縮。壓縮后的BOG被送入再冷凝器中。在再冷凝器中，壓縮的BOG與過冷LNG接觸進行再冷凝。在正常操作下只需運行一臺壓縮機。

在操作初期，回收所有BOG所需的的最小輸出流量（在卸料時為68.9t/h）可能小于實際外輸流量，因而一些氣體將被燃燒放空。

當最終輸出流量增大時，會受以下列因素的影響，使放空燃燒的可能性將減小：

在再冷凝器中，LNG流量增加可以回收更多的BOG。

當輸出增加時，罐內更多的液體被抽出而容納了更多的BOG。

在峰值輸出時，氣體可能需要被引回到儲罐中以保持儲罐最小壓力。

再冷凝器是一個容器，BOG與LNG在由規整填料組成的填料床層處接觸混合。進入再冷凝器的LNG流量是根據BOG流量和再冷凝器的壓力而調節的。

再冷凝器的設計能力可滿足項目一期和二期基本需求情況下最大流量的BOG的回收。

高壓泵的回流和氣體排放返回到再冷凝器。在再冷凝器維修的情況下回流是返回到儲罐中。

4 BOG回收系統

LNG儲罐的BOG通過BOG總管送往BOG往復式壓縮機。兩臺低溫往復式壓縮機（C-0301A/B）用于壓縮處理BOG，壓縮后的BOG送往再冷凝器中，由被低壓泵通過低壓輸送總管送來的過冷的LNG所冷凝。

5 總結

本文詳細講述了LNG的運輸，BOG的回收.我國的新能源應用越來越廣泛，LNG接收站作為天然氣的重要儲存地之一，對于天然氣的推廣應用有著十分重要的意義，促進了LNG接收站的可持續發展。