LNG接收站調(diào)試初期BOG回收方法探討

文/王西超 楊書忠 張曉東 王玲玲

一、前言

近年來(lái),隨著天然氣應(yīng)用領(lǐng)域的推廣,我國(guó)天然氣需求量逐年增加,天然氣進(jìn)口量也是逐年增加。液化天然氣（LNG）接收站作為我國(guó)進(jìn)口天然氣設(shè)施的重要組成部分，發(fā)揮著重要的作用。而LNG接收站不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的閃蒸汽（BOG），若處理不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐超壓而發(fā)生危險(xiǎn)，如果外排燃燒，則會(huì)造成資源的浪費(fèi)以及環(huán)境的污染。因此BOG的處理是接收站設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的關(guān)鍵部分，也是接收站最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一，關(guān)乎其安全有效的運(yùn)行[1]。LNG接收站在調(diào)試、運(yùn)行的不同階段，采用的BOG回收利用方法也不盡相同，主要根據(jù)接收站所處的調(diào)試運(yùn)行階段、設(shè)備配置以及下游用戶情況來(lái)決定BOG回收利用的方法[2]。本文研究的BOG回收方法是在接收站調(diào)試運(yùn)行初期，回收接收站內(nèi)的BOG氣體，經(jīng)過(guò)處理后轉(zhuǎn)化為高壓天然氣（CNG），通過(guò)CNG拖車外運(yùn)至汽車加氣站，為天然氣汽車提供動(dòng)力，既避免了能源的浪費(fèi)，又可以為城市交通系統(tǒng)提供清潔動(dòng)力。

二. LNG接收站調(diào)試初期BOG常用的處理方法

LNG接收站調(diào)試初期，LNG主要通過(guò)槽車外輸，下游管網(wǎng)及用戶未具備接氣條件。LNG儲(chǔ)罐及管道的預(yù)冷、LNG儲(chǔ)罐的自蒸發(fā)、保冷管道及裝車都會(huì)產(chǎn)生大量 BOG。這樣的情況下，正常的BOG再冷凝處理工藝無(wú)法自行冷凝處理 BOG[3]，勢(shì)必造成BOG超壓，只能將BOG通過(guò)火炬燃燒后排放至大氣，這種處理方法造成了環(huán)境污染與能源浪費(fèi)[4]。 因此，可以考慮通過(guò)增加一套加壓裝置將BOG增壓達(dá)到25MPa。再由CNG運(yùn)輸拖車直接外運(yùn)至加氣站,加氣站的供氣壓力為25MPa。

本文提出了LNG接收站調(diào)試初期BOG回收新方法，即：CNG裝車回收方法。此方法國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。且此方法控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資不高，有較好的應(yīng)用前景。筆者對(duì)這種回收方法的工藝流程、設(shè)計(jì)規(guī)模、總平面布置以及合理性進(jìn)行了分析，希望為BOG合理排放提供參考。

三、LNG接收站調(diào)試初期BOG回收方法

在接收站調(diào)試初期且不具備外輸條件的情況下，可通過(guò)CNG裝車回收的方法實(shí)現(xiàn)外輸。

（一）CNG裝車回收工藝流程

LNG接收站調(diào)試初期產(chǎn)生的BOG經(jīng)過(guò)BOG低溫壓縮機(jī)增壓后，將氣體溫度調(diào)整到在0～40℃，進(jìn)入緩沖罐，經(jīng)緩沖穩(wěn)壓后進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮機(jī)三級(jí)增壓達(dá)到25MPa。從壓縮機(jī)出來(lái)的高壓天然氣，經(jīng)加氣柱為天然氣運(yùn)輸拖車加氣，再外運(yùn)至加氣站為使用天然氣的出租車和公交車提供清潔能源,加氣站供氣壓力為25MPa。

（二）CNG裝車回收設(shè)計(jì)規(guī)模

根據(jù)BOG壓縮機(jī)的運(yùn)行工況，負(fù)荷為50%時(shí)，BOG處理量為10.7Nm3/d，加氣母站一期規(guī)模為10萬(wàn)Nm3/d；負(fù)荷為100%時(shí)，BOG處理量為37Nm3/d，加氣母站二期規(guī)模為30萬(wàn)Nm3/d。

（三）總圖布置

本著節(jié)約用地，方便管理的原則，在滿足工藝流程的前提下，完成總圖布置。站區(qū)總用地面積10248.4平方米,站房建筑面積196.2平方米。站區(qū)北側(cè)為加壓區(qū)、氣化區(qū)、站區(qū)南側(cè)為加氣區(qū)、站區(qū)西側(cè)為站房。

（四）BOG回收方法的合理性

筆者對(duì)BOG回收新方法，分別從財(cái)務(wù)方面、社會(huì)影響方面、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及應(yīng)對(duì)措施方面分析了其合理性。

1．財(cái)務(wù)方面

根據(jù)LNG接收站調(diào)試初期BOG回收方案中的設(shè)計(jì)規(guī)模分別進(jìn)行財(cái)務(wù)盈利能力分析及不確定性分析，財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）為9.45%，高于基準(zhǔn)收益率8%。說(shuō)明盈利能力滿足企業(yè)最低要求，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值均大于零，投資回收期10.25年，即全部投資后10.25年資金能夠收回。從不確定性分析看，具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。因此，從財(cái)務(wù)方面分析是合理的。

2．社會(huì)影響方面

此回收方法投產(chǎn)后可以滿足為汽車提供清潔能源，進(jìn)而減少汽、柴油的使用，減少大氣污染，改善環(huán)境。同時(shí)可直接創(chuàng)造約二十個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。同時(shí)存在的負(fù)面影響主要有：1建設(shè)和營(yíng)運(yùn)期，各類事故，空氣污染和噪聲、固體、水污染等可能對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的影響；2壓縮天然氣屬于易燃易爆物體，具備一定的危險(xiǎn)性。

在周邊生活工作的居民既可能是項(xiàng)目的受益者，也可能是項(xiàng)目的受損者。受益的方面主要包括：項(xiàng)目的建設(shè)為部分待業(yè)和再就業(yè)人員提供了新的就業(yè)機(jī)會(huì)，這種就業(yè)機(jī)會(huì)除了直接的項(xiàng)目就業(yè)崗位外，還包括間接的由項(xiàng)目所帶動(dòng)的周邊餐飲、住宿、車輛保養(yǎng)維修等就業(yè)機(jī)會(huì)。受到項(xiàng)目不利影響的方面主要包括：1施工期和營(yíng)運(yùn)期對(duì)環(huán)境的影響。2壓縮天然氣的裝卸、儲(chǔ)存和運(yùn)輸可能會(huì)對(duì)周邊地區(qū)有一定的安全影響。但上述影響只要在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中嚴(yán)格注意監(jiān)控和安全操作，并采取相應(yīng)措施，影響是較小的。綜上所述，此方法與當(dāng)?shù)厣鐣?huì)環(huán)境的適應(yīng)性較好，能夠?yàn)楫?dāng)?shù)厝宋沫h(huán)境所接納。

3．風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及應(yīng)對(duì)措施方面

此回收方法的產(chǎn)品壓縮天然氣,而壓縮天然氣的適用對(duì)象是城市出租車,本文針對(duì)城市汽車加氣行業(yè)實(shí)際運(yùn)作和能夠預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)做出了分析。從總體來(lái)看，可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)主要有以下幾種：政策、氣價(jià)、市場(chǎng)、安全事故。

（1）政策風(fēng)險(xiǎn)

天然氣汽車的推廣利用離不開(kāi)政府的引導(dǎo)和支持。幾乎所有實(shí)施天然氣汽車項(xiàng)目的城市，都出臺(tái)了相關(guān)政策和法規(guī)，并通過(guò)嚴(yán)格執(zhí)法來(lái)限制燃油汽車的尾氣排放，促進(jìn)了天然氣汽車的推廣。此回收方法建成投產(chǎn)后將大大減輕城市的大氣污染，改善投資環(huán)境，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，與國(guó)家的能源政策、環(huán)保政策是一致的。故其政策風(fēng)險(xiǎn)較小。

（2）氣價(jià)風(fēng)險(xiǎn)

壓縮天然氣（CNG）的售價(jià)實(shí)行政府指導(dǎo)價(jià)，且此回收方法是回收準(zhǔn)備放散掉的BOG，相較于其他利用管道氣作為氣源的壓縮天然氣母站，其成本價(jià)中的氣源價(jià)格有很大的優(yōu)勢(shì)。故此回收方法的氣價(jià)風(fēng)險(xiǎn)較小。

（3）市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)

目前市場(chǎng)上研究應(yīng)用的新能源汽車基本為：純電動(dòng)車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、天然氣汽車和醇醚燃料汽車。短期內(nèi)能大規(guī)模市場(chǎng)化的是純電動(dòng)汽車及燃?xì)馄?，然而，政策扶持的電?dòng)汽車主要發(fā)展方向?yàn)槌鞘泄卉?、機(jī)關(guān)辦公小客車和中心城區(qū)的私家車，而本文研究的主要用戶為出租車，與電動(dòng)汽車的用戶群并不沖突。故此回收方法市場(chǎng)前景較好，市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)較小。

（4）安全事故風(fēng)險(xiǎn)

由于此回收方法的原料和產(chǎn)品為可燃物質(zhì)，生產(chǎn)區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域?yàn)楸ㄎｋU(xiǎn)區(qū)，一旦泄漏容易造成火災(zāi)與爆炸，危及設(shè)備及人身安全?？赏ㄟ^(guò)要求管理操作人員在生產(chǎn)過(guò)程中，嚴(yán)格按規(guī)章制度的要求進(jìn)行工作，加強(qiáng)設(shè)備與保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)，保證人身、設(shè)備及生產(chǎn)設(shè)施的安全，降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文研究的BOG回收方法各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)均優(yōu)于國(guó)家行業(yè)基準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)上可行?？刂葡到y(tǒng)簡(jiǎn)單、操作控制難度低，避免了投產(chǎn)前期大量尾氣通過(guò)火炬排放，有較好的環(huán)保效益。實(shí)施后，可以為汽車提供清潔能源，將大大減輕城市的大氣污染，改善投資環(huán)境，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，其環(huán)境效益、社會(huì)效益顯著。建議盡快確定合作的加氣站，以保證下游市場(chǎng)的穩(wěn)定。確定設(shè)備選型、控制方案優(yōu)化等工作。