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LNG加氣站槽車余氣(BOG)的回收 摘 要:本文探討了LNG加氣站槽車卸完液以后車內(nèi)剩余氣體回收的設(shè)計(jì)思路、回收方法,分析了必要性,并計(jì)算其經(jīng)濟(jì)效益,提出了回收方案。 關(guān)鍵詞:LNG加氣站;LNG槽車卸車;BOG;余氣;回收利用 1 概述 LNG槽車在卸車過程中,由于卸車流程中需要向槽車內(nèi)增壓,讓槽車內(nèi)的LNG液體流入儲(chǔ)罐,在LNG液體卸完后,槽車內(nèi)剩余的氣體簡(jiǎn)稱BOG,本文以廊坊市某LNG加氣站為研究對(duì)象,針對(duì)該加氣站LNG槽車卸完液后車內(nèi)剩余氣體(BOG)放散問題,通過完善設(shè)計(jì)工藝流程,增加相應(yīng)的工藝設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了LNG槽車內(nèi)余氣的回收利用,達(dá)到槽車零排放,消除了安全隱患,達(dá)到本質(zhì)安全的目標(biāo)。 2 背景 該站主要設(shè)備為60立方米LNG儲(chǔ)罐2臺(tái),LNG雙泵撬2臺(tái),LNG加氣機(jī)4臺(tái),為雙罐四泵四機(jī)配置,日加氣能力6104 Nm3。在LNG加氣站日常運(yùn)營(yíng)中,LNG槽車到站卸完液后車內(nèi)通常存有0.4MPa-0.6MPa的余壓,余壓越高,說明LNG蒸發(fā)量越多,蒸發(fā)量增多會(huì)使LNG的量減少,在一定程度上影響經(jīng)濟(jì)效益1。LNG槽車卸完液后槽車司機(jī)通常是將車內(nèi)余氣直接進(jìn)行放散(放散至低于0.05MPa),然后將槽車開到LNG灌裝站進(jìn)行下次灌裝,此放散過程造成了天然氣的大量浪費(fèi),同時(shí)存在安全隱患。 經(jīng)計(jì)算,LNG槽車卸完液后的單次放散量在200-400Nm3之間,若將此部分氣體進(jìn)行回收,不但可以增加公司收入,降低供銷氣差率,還可消除因?yàn)榉派⒃斐傻陌踩[患。隨著LNG加氣站用戶的不斷增加,該站幾乎每天都有LNG槽車進(jìn)行卸車,每天都有放散的氣量。隨著我國(guó)天然氣行業(yè)迅速發(fā)展,國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量早已無法滿足市場(chǎng)需求,因此,日常生產(chǎn)中回收利用天然氣是十分必要的節(jié)能手段2。 3 LNG加氣站槽車余氣回收的必要性 近年來,我國(guó)LNG項(xiàng)目發(fā)展前所未有的快,國(guó)內(nèi)對(duì)LNG 的需求量也迅猛增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)LNG的需求量將從2010 年的約600 萬噸增長(zhǎng)到2015 年的2000 萬噸左右,2020 年還會(huì)成倍的增長(zhǎng)3。因此,我國(guó)將在長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)建設(shè)約10 個(gè)LNG 接收站,到2020年建成年進(jìn)口量達(dá)5000 萬噸以上的LNG 接收站4。截至2013年底,全國(guó)LNG加氣站的數(shù)量約2000余座,其中新奧燃?xì)膺\(yùn)營(yíng)的約有200余座,至2020年,國(guó)內(nèi)LNG加氣站總數(shù)將超過10000座5。這些場(chǎng)站的運(yùn)行過程中均會(huì)產(chǎn)生大量的BOG,回收這些BOG產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益均是非??捎^的,因此,LNG加氣站BOG的回收工作就顯得尤為重要。 在這種情況下,急需設(shè)計(jì)一種安全可靠的能對(duì)LNG加氣站槽車卸完液后車內(nèi)剩余氣體進(jìn)行安全回收的裝置,以便降低供銷氣差率,達(dá)到LNG槽車零排放,消除安全隱患,達(dá)到本質(zhì)安全。 4 設(shè)計(jì)思路 LNG加氣站在對(duì)LNG儲(chǔ)罐進(jìn)行降壓時(shí),一般都是將排出的氣體(BOG)經(jīng)過空溫及水浴加熱器,再經(jīng)調(diào)壓計(jì)量,最終接入城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng),達(dá)到BOG回收利用的目的,基于此工藝,LNG槽車余氣回收可利用現(xiàn)有空溫及水浴加熱器,再配上相應(yīng)的小型增壓機(jī),設(shè)置相應(yīng)的閥門及工藝管道,即可實(shí)現(xiàn)將槽車內(nèi)余氣安全回收到管網(wǎng)的目的。 槽車余氣回收的流程為:LNG由LNG槽車運(yùn)至加氣站卸車區(qū)域內(nèi),通過卸車液相口卸入LNG儲(chǔ)罐內(nèi),卸車完成后,只需通過閥門控制將槽車氣相管接入空溫式加熱氣化器入口(冬季再經(jīng)過水浴汽化器,保證進(jìn)入壓縮機(jī)之前的天然氣溫度在0攝氏度以上),氣體經(jīng)空溫式加熱氣化器加熱后送入緩沖罐,通過緩沖罐后直接進(jìn)入小型增壓機(jī),經(jīng)增壓機(jī)加壓至0.4MPa,再經(jīng)調(diào)壓、計(jì)量后送入城市燃?xì)夤芫W(wǎng)(城市燃?xì)夤芫W(wǎng)壓力0.3MPa),當(dāng)壓縮機(jī)入口壓力低于0.05MPa時(shí),壓縮機(jī)自動(dòng)停機(jī),即完成了本次回收,達(dá)到安全回收的目的。另外增壓機(jī)須設(shè)置旁通閥門,當(dāng)槽車余壓高于0.3MPa時(shí)無需開啟增壓機(jī),只需直接打開增壓機(jī)旁通閥門即可實(shí)現(xiàn)回收,當(dāng)壓力平衡后,槽車壓力低于0.3MPa時(shí)再關(guān)閉旁通閥門,然后開啟增壓機(jī)實(shí)現(xiàn)剩余氣體的回收。 5 效益分析 5.1收益計(jì)算 此種方法可回收大量的天然氣,按照此加氣站每天回收一車,平均每車300Nm3計(jì)算,每年可回收約11 104 Nm3天然氣,按當(dāng)?shù)靥烊粴馄骄N售價(jià)格 3.2元/ Nm3計(jì)算,每年可為公司增加收入35.2104元,同時(shí)可降低供銷氣差率;另外由于此工藝實(shí)現(xiàn)了零排放,一定程度上消除了加氣站的安全隱患。 5.2 投資估算 此項(xiàng)目的主要設(shè)備為增壓機(jī),以目前市場(chǎng)上專業(yè)做BOG回收用增壓機(jī)設(shè)備廠家提供的價(jià)格計(jì)算,增壓機(jī)約為10104元/臺(tái),空溫式氣化器約為2104元/臺(tái),增加管道及附件費(fèi)用約為2104元 ,安裝費(fèi)用約為2104元,由于本站是利用原有空溫式氣化器,故本站共計(jì)設(shè)備及安裝費(fèi)用為14104元。 5.3 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算 此種方法總投入共計(jì)14104元,每年可為公司增加收入35.2104元,設(shè)備年耗電量為9636KW*h(設(shè)備功率22KW,每天運(yùn)行1.2h),每年電費(fèi)為5010元(按當(dāng)?shù)仄骄妰r(jià)0.52元/KW*h計(jì)算),設(shè)備折舊及維修費(fèi)用每年約為1104元。綜上,年總收益為33.7104元,當(dāng)年即可回收投入的資金,能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)年投產(chǎn)當(dāng)年盈利。 6 關(guān)鍵設(shè)備選型要求 增壓機(jī)選型技術(shù)要求: a、增壓機(jī)要能適應(yīng)一定范圍的吸氣壓力區(qū)間(0.05-0.3MPa); b、增壓機(jī)排氣0.4MPa,當(dāng)排氣壓力達(dá)到0.45MPa時(shí)報(bào)警停機(jī); c、增壓機(jī)帶聯(lián)機(jī)保護(hù)功能(低壓報(bào)警停車、高壓報(bào)警停車); d、 增壓機(jī)排量要與空溫式汽化器相匹配,且滿足生產(chǎn)需要(300Nm3/h) ; e、增壓機(jī)須自帶緩沖罐,控制柜集成在現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)出口采用軟連接; f、增壓機(jī)冷卻方式須采用風(fēng)冷,且須帶房艙(室外使用)。 增壓機(jī)選型成功與否直接決定著該系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中是否能順利運(yùn)用,因此,在設(shè)備選型上應(yīng)結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)狀況與增壓機(jī)廠家做充分溝通,必要時(shí)可提出相應(yīng)技術(shù)參數(shù)交廠家定制,建議選用專業(yè)生產(chǎn)BOG回收系統(tǒng)用增壓機(jī)的廠家。 7 結(jié)語 本文探討的方法適用于LNG汽車加氣站、LNG儲(chǔ)配站、接收站,調(diào)峰站,液化工廠,加注站,氣化站,L-CNG混合站以及其他有LNG槽車卸車業(yè)務(wù)的地方,各個(gè)站場(chǎng)根據(jù)具體的情況使用此方法均可獲得較好的經(jīng)濟(jì)收益,在天然氣供應(yīng)日益緊張,價(jià)格日益增長(zhǎng)的大背景下,BOG回收的價(jià)值越來越被認(rèn)可,回收這部分放散氣量就顯得尤為重要,同時(shí)也消除了由于放散造成的安全隱患,降低了企業(yè)的購(gòu)銷氣差率,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排,為實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型社會(huì)做出了貢獻(xiàn)。另外從此項(xiàng)工程看,槽車余氣回收創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益也是顯著的。 參考文獻(xiàn) 1 李迎. LNG加氣站建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)及規(guī)避對(duì)策J. 煤氣與熱力,2013,33(5):B15-B17. 2 馮伯媛,馮雪源,曲平,趙宏. LNG與CNG汽車加氣站合建站中BOG的回收J(rèn). 煤氣與熱力,2013,33(11):A13-A14. 3 盛世華研.20102015 年中國(guó)液化天然氣(LNG)行業(yè)深度評(píng)估及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告R.深圳:深圳市盛世華研企業(yè)管理有限公司,2010. 4 陳
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