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LNG接收站工艺系统

201912-1212:32:03

LNG产业是一项投资巨大,上、下游各环节紧密联系的链状系统工程,主要由气开采、预处理、液化、LNG储存、运输、接收与再汽化、气外输管线、气终用户等环节组成。其中任何一个环节出现问题都将导致整个系统停车,且需对其上、下游的其他环节作出巨额赔偿。因此LNG产业的各个环节都可靠,LNG接收站是其中重要环节之一,要求为严格。

一个成熟的、商业运行的LNG接收站,应该具备接收LNG船只卸货、储存和再汽化LNG通过管网向用户供气,或直接通过低温槽车外输LNG的整体功能。它主要由专用码头、卸货装置(LNG卸料臂)、LNG输送管道、LNG储罐、再汽化以及外输装置、气体计量调压装置、BOG处理系统、控制及保护系统、维修保养系统等部分组成。因此,LNG接收站主要可以分为LNG卸船工艺系统、LNG储存工艺系统、LNG再汽化/外输工艺系统、BOG处理工艺系统、防真空补气工艺系统和火炬放空工艺系统等6大工艺系统,构成通用的接收站工艺系统。

(1)LNG卸船工艺系统

卸船系统主要由卸料臂、蒸发气回气臂、卸船管线、LNG取样器以及LNG循环保冷管线等组成。

LNG船只停泊码头后,船上LNG输出管线通过卸料臂与岸上卸船管线连接起来,船舱内的LNG潜液泵将LNG运输到接收站内的LNG储罐。随着LNG船舱内液面的下降,船舱内气相压力逐渐降低,为防止形成负压,通常需要将接收站储罐内的一部分蒸发气加压后经回气管线或回气臂输送至船舱内。卸船作业开始前需要导出储罐内的LNG对卸料臂进行预冷,预冷完成后再将卸船量逐步增加到正常输量。完成卸船作业后需采用氮气对卸料臂及管线进行吹扫。卸船管线上配备有取样器,用于卸船前分析LNG的组分、密度及热值等。

(2)LNG储存工艺系统

储存系统主要由低温储罐、进出口管线以及控制仪表组成。

通常LNG接收站可能会接收来自不同供应商的LNG,每个储罐均配置有两根进料管线。考虑到罐内LNG和进料LNG的密度差,分别在罐顶和罐底布置卸船管线,若来料LNG密度大于储罐内已有的LNG密度,采用罐顶进料管线,反之则采用罐底进料管线。LNG潜液泵安装于储罐底部附近,LNG通过潜液泵经输出管线从罐顶排出,LNG储罐的所有进出口管线和开口全部都设置在储罐顶部,以避免接口处LNG的泄露。由于环境热量的侵入,储罐内部分低温液体会汽化,导致储罐内气相空间压力的上升,通常储罐的日蒸发率为0。06%-0。08%。卸船时,由于船上潜液泵运行时的散热,船舱与接收站储罐的压差、卸料臂漏热及LNG与蒸发气的置换等,蒸发量可增加数倍。为了限度的减少卸船时的蒸发气量,应尽量提高储罐内的压力。通常,LNG接收站至少应配备两个等容积LNG储罐。

(3)LNG再汽化/外输系统

LNG再汽化/外输系统主要由LNG低温储罐内输送泵(潜液泵)、罐外低/高压外输泵、汽化器、计量设施及加臭设施等。

储罐内LNG经罐内潜液泵、外输泵两级加压后,送入汽化器进行汽化。通常接收海运LNG的接收站设置两套汽化器,即水淋汽化器和浸没燃烧式汽化器联合运行。汽化后的气经加臭、计量后进入管网输送至用户。为保证潜液泵、罐外低/高压泵的正常运行,泵出口处均设有回流管线。当LNG外输量变化时。可通过回流管线调节流量。在无LNG外输的情况下,可通过回流管线打循环,以保证泵和管线处于低温状态。

(4)蒸发气(BOG)处理系统

蒸发气(BOG,即BoilOffGas)处理系统主要由分液罐、BOG压缩机及再冷凝器等设备组成。

BOG处理系统的功能主要是保证LNG储罐在压力范围内的正常工作。储罐的压力取决于罐内气相空间(BOG)的压力,当储罐处于不同工作状态时,比如储罐LNG外输、正在接受卸船LNG、或既不外输也不接受LNG时,其蒸发气量均有很大的区别。如不适当控制气相空间的压力,储罐则有隐患。因此,储罐设有不同级别的压力开关,当储罐压力超过或低于各级设定值时,系统作出响应,以保证储罐在压力范围内的正常工作。

(5)储罐防真空补气系统

为防止LNG储罐在运行过程中产生真空,需要在流程中配置防真空补气系统。当罐内压力超过某一设定值时,可通过调节压缩机的排量或控制压缩机的运行来维持储罐的操作压力。当罐内压力形成负压时,由汽化器出口管汇处引出气来补充。有些储罐也采取阀直接连通大气,当储罐产生真空时,大气可直接通过阀进入罐内补气。

(6)火炬放空工艺系统

当LNG罐内气相空间超压,BOG压缩机不能处理且压力超过泄放阀设定值时,罐内多余的气体将通过泄放阀进入火炬中燃烧掉。当发生诸如翻滚现象等事故时,大量气体不能及时烧掉,则进入放空系统,把蒸发气及时放空掉。


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