基于BOG波動(dòng)的LNG加氣站工藝操作優(yōu)化

陳冬梅　王　鐵（新地能源工程技術(shù)有限公司，河北　廊坊　065000）

基于BOG波動(dòng)的LNG加氣站工藝操作優(yōu)化

陳冬梅王鐵
（新地能源工程技術(shù)有限公司，河北廊坊065000）

LNG比較特殊，工藝操作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生BOG氣體。本文介紹了蒸發(fā)氣體BOG產(chǎn)生的原因及其產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，在此基礎(chǔ)上提出了對(duì)LNG加氣站工藝操作進(jìn)行優(yōu)化的方案。

BOG波動(dòng)；LNG加氣站；工藝操作；優(yōu)化

早在2001年，我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了液化天然氣供氣技術(shù)，液化氣天然氣的英文縮寫為L(zhǎng)NG。這樣無(wú)論是LNG的上游生產(chǎn)、液化及運(yùn)輸，還是LNG下游的儲(chǔ)存和氣化供氣，我國(guó)的這一產(chǎn)業(yè)鏈都得到不斷的完善。我國(guó)的天然氣產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。國(guó)家對(duì)LNG汽車加氣站的建設(shè)制定了相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。但在一些地區(qū)LNG汽車加氣站投入使用后出現(xiàn)了一些問(wèn)題。在使用過(guò)程中，由于LNG蒸發(fā)氣體（英文縮寫為BOG）產(chǎn)生的量大大超出了預(yù)期，這樣就不得不采取措施對(duì)這些蒸發(fā)氣體進(jìn)行放散，但是這種氣體可燃，放散過(guò)程中存在很大的危險(xiǎn)，而且這種氣體會(huì)污染環(huán)境。加油站受此影響經(jīng)濟(jì)效益會(huì)下降。本文基于BOG波動(dòng)，提出了LNG加氣站工藝操作的優(yōu)化方案。

一、蒸發(fā)氣體BOG產(chǎn)生的原因

眾所周知，LNG有一個(gè)重要的特性，就是連續(xù)不斷的產(chǎn)生蒸發(fā)氣體在一般的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中。LNG一直是深冷狀態(tài)，沸點(diǎn)非常非常低，只有-162℃。根據(jù)它的特點(diǎn)，要制定特殊的儲(chǔ)運(yùn)方案，使用雙層的結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)罐，夾層中間要做特殊處理，充填干燥惰性氣體或充填保冷材料并抽成真空。但是即是制定這樣嚴(yán)密的儲(chǔ)運(yùn)方案，也會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)氣體BOG。因?yàn)閮?chǔ)罐外部的熱量會(huì)傳導(dǎo)至儲(chǔ)罐內(nèi)層，LNG一接觸到熱量就會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)，同時(shí)LNG的甲烷和氮會(huì)首先氣化，自然液體的密度就會(huì)增大。

二、蒸發(fā)氣體BOG產(chǎn)生的的環(huán)節(jié)

LNG汽車加氣站的工藝流程非常完備，具體包括加氣、增壓、儲(chǔ)存、卸車等環(huán)節(jié)。在一些環(huán)節(jié)中難免會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)氣體BOG。

（一）卸車環(huán)節(jié)

在這個(gè)環(huán)節(jié)中有兩個(gè)設(shè)備見解影響了蒸發(fā)氣體BOG的產(chǎn)生。一個(gè)是低溫輸送管道。LNG槽車到站后，要將LNG卸入罐內(nèi)，無(wú)論是用低溫泵法對(duì)槽車進(jìn)行增壓，還是用增壓器法對(duì)槽車進(jìn)行增壓，低溫輸送管道都是必須要用到的，這樣低溫輸送管道外界的熱量就會(huì)使LNG氣化，從而產(chǎn)生BOG。一個(gè)是低溫卸車泵。在卸車環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)眾多的LNG加氣站都會(huì)采用低溫卸車泵，它有一個(gè)保冷外殼，這是它比立式潛液泵優(yōu)越的地方。國(guó)外的產(chǎn)品保冷效果好。如果質(zhì)量出問(wèn)題，保冷措施不到位，LNG就會(huì)因吸熱產(chǎn)生BOG氣體。

（二）存儲(chǔ)環(huán)節(jié)

通常是用儲(chǔ)罐儲(chǔ)存LNG，目前儲(chǔ)罐主要有兩種，一種是高真空多層絕熱儲(chǔ)罐，一種是真空粉末絕熱儲(chǔ)罐。使用這兩種儲(chǔ)罐，需要先做絕熱保冷處理，但即使這樣，運(yùn)輸過(guò)程中外界熱量還是會(huì)進(jìn)入儲(chǔ)罐，引起氣化產(chǎn)生BOG氣體。

（三）工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

工藝設(shè)計(jì)單位由于沒(méi)有全面了解LNG的性質(zhì)和技術(shù)要求，工藝設(shè)計(jì)時(shí)保冷措施沒(méi)有做到位，造成LNG的增發(fā)量增大，從而產(chǎn)生較多的BOG氣體。

三、對(duì)LNG加氣站工藝操作進(jìn)行優(yōu)化

針對(duì)BOG氣體產(chǎn)生的原因和環(huán)節(jié)，我們應(yīng)在以下幾個(gè)方面對(duì)LNG加氣站工藝操作進(jìn)行優(yōu)化。

（一）強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和合理工藝操作

強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和合理工藝操作要做到三點(diǎn)。一是設(shè)計(jì)單位在對(duì)低溫工藝管道保冷設(shè)計(jì)時(shí)必須明確技術(shù)要求。使用絕熱材料和保冷設(shè)施的技術(shù)參數(shù)、施工要求，真空管的數(shù)值要求和使用壽命，這些都要提出詳細(xì)要求。二是對(duì)LNG儲(chǔ)罐提出明確的保冷指數(shù)要求。應(yīng)從真空度、蒸發(fā)率、體積等方面對(duì)使用的兩種儲(chǔ)罐提出指標(biāo)要求。一旦指標(biāo)不合格，就說(shuō)明保冷效果達(dá)不到預(yù)期。這種儲(chǔ)罐就不能使用。三是工藝設(shè)計(jì)時(shí)讓儲(chǔ)罐具有上進(jìn)液功能。在卸車環(huán)節(jié)，為了避免來(lái)氣溫度比罐內(nèi)液體溫度低，從而產(chǎn)生BOG氣體。采用上進(jìn)液的方法，就可以有效降低罐內(nèi)液體的溫度。這樣罐內(nèi)液體氣壓就會(huì)降低，蒸發(fā)氣體量也會(huì)大大降低。

（二）嚴(yán)格設(shè)備制造質(zhì)量

在對(duì)LNG加氣站工藝操作進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，LNG加氣設(shè)備生產(chǎn)廠家發(fā)揮了重要的作用。廠家為了最低保冷的要求 ，必須在技術(shù)上不但改進(jìn)完善，高度重視卸加氣設(shè)備、真空管道、儲(chǔ)罐等設(shè)備制造的質(zhì)量。生產(chǎn)廠家與建設(shè)單位還要簽訂質(zhì)量保障協(xié)定，只有這樣，生產(chǎn)廠家才會(huì)加強(qiáng)自律，不斷提提高設(shè)備的制造質(zhì)量。

（三）考慮LNG組分的影響

LNG組分參數(shù)非常重要，用氣方有權(quán)向供氣方索要這些參數(shù)。同時(shí)可以要求供氣方提供LNG沸點(diǎn)最低的參數(shù)。知道這些參數(shù)后，卸車時(shí)才能使罐內(nèi)壓力盡量低，液體溫度盡量低，這樣罐內(nèi)蒸發(fā)氣體量也會(huì)盡量小。

（四）注重LNG汽車加氣站站址的選擇

考慮到LNG的特殊性質(zhì)和BOG氣體的產(chǎn)生，對(duì)汽車加氣站的位置也有特殊要求，所以選址一定要慎重。我們國(guó)家在這方面也制定了相應(yīng)的規(guī)定，要求加氣站應(yīng)盡量選在有天然氣管道的地方。因?yàn)檫@樣減少資源的浪費(fèi)，LNG產(chǎn)生的BOG氣體可以及時(shí)引入加氣站附近的管道中，讓周圍附近的用戶使用。所以加氣站要進(jìn)行科學(xué)的選址。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，LNG比較特殊，沸點(diǎn)很低。在卸車、存儲(chǔ)、工藝設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，一旦吸熱就會(huì)蒸發(fā)，產(chǎn)生BOG氣體。我們應(yīng)在強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和合理工藝操作、嚴(yán)格設(shè)備制造質(zhì)量、考慮LNG組分的影響、注重LNG汽車加氣站站址的選擇等方面對(duì)LNG加氣站工藝操作進(jìn)行優(yōu)化。

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