lng接收站cog外輸處理及儲(chǔ)罐壓力控制

lng接收站cog外輸處理及儲(chǔ)罐壓力控制

0蒸發(fā)氣bog對(duì)儲(chǔ)罐壓力的影響在非勘探操作期間，由于lng儲(chǔ)存容量、管道循環(huán)保冷、槽車(chē)排放、工藝管道安全運(yùn)行等因素，蒸發(fā)氣（bog）產(chǎn)生。隨著B(niǎo)OG生成量的增加,儲(chǔ)罐壓力會(huì)隨之升高,嚴(yán)重時(shí)可能造成儲(chǔ)罐超壓,對(duì)儲(chǔ)罐安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅,因此儲(chǔ)罐壓力的控制十分關(guān)鍵。筆者擬分析在非卸料情況下,由于自然因素、下游用戶(hù)及其他原因?qū)е抡Ｍ廨敓o(wú)法連續(xù)進(jìn)行時(shí)對(duì)BOG不同的外輸處理方式。1計(jì)算bog生成量的成本1.1由于儲(chǔ)存容量的原因，體積在實(shí)際操作中對(duì)于儲(chǔ)罐實(shí)際蒸發(fā)量的計(jì)算通常采用經(jīng)驗(yàn)值估算式中,MLNG全容罐A一般取0.05%,ρ1.2車(chē)裝線(xiàn)保冷在間斷外輸期間需要考慮對(duì)管線(xiàn)系統(tǒng)(碼頭卸料管線(xiàn)、外輸管線(xiàn)、槽車(chē)裝車(chē)管線(xiàn))循環(huán)保冷,此過(guò)程不可避免會(huì)產(chǎn)生BOG氣體。管線(xiàn)系統(tǒng)的熱量吸入采取以下公式計(jì)算:式中,Q經(jīng)計(jì)算碼頭循環(huán)、零輸出循環(huán)、槽車(chē)循環(huán)每天產(chǎn)生的BOG量分別為21t、15t和7t。1.3生bog的產(chǎn)生罐內(nèi)泵在運(yùn)行時(shí)由于做功產(chǎn)生熱量,這部分熱量會(huì)使儲(chǔ)罐的LNG氣化產(chǎn)生BOG。在間斷外輸期間,要保證循環(huán)管線(xiàn)的冷卻,則至少有一臺(tái)低壓泵運(yùn)行,因此每天可以產(chǎn)生約17tBOG。可以看出,如此龐大的BOG產(chǎn)量須得到及時(shí)有效的處理,否則將對(duì)儲(chǔ)罐運(yùn)行造成安全隱患。2儲(chǔ)層壓力控制方法2.1壓縮外輸工藝流程1)BOG低壓外輸。是指BOG氣體經(jīng)低壓壓縮機(jī)壓縮后直接外輸?shù)捷敋飧删€(xiàn)。在接收站試車(chē)投產(chǎn)初期,下游用戶(hù)少、用量不大、對(duì)用氣壓力要求較低的情況下,可以選擇由BOG壓縮機(jī)壓縮之后直接進(jìn)行外輸,借助于下游管網(wǎng)的儲(chǔ)氣能力以控制儲(chǔ)罐壓力。用BOG壓縮機(jī)進(jìn)行低壓外輸時(shí),需要對(duì)流程進(jìn)行改動(dòng):(1)將高壓泵進(jìn)出口用大管徑跨接連通;(2)外輸過(guò)程中要嚴(yán)密監(jiān)控壓縮機(jī)入口分液罐的液位,防止液位過(guò)高引發(fā)壓縮機(jī)聯(lián)鎖跳車(chē);(3)注意監(jiān)控壓縮機(jī)入口的BOG溫度,以防BOG攜帶LNG進(jìn)入壓縮機(jī),造成壓縮機(jī)機(jī)械性損傷(圖1)。低壓外輸時(shí),BOG經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入再冷凝器,然后經(jīng)過(guò)低壓輸出管線(xiàn)和高壓泵出口匯管的跨接管線(xiàn)進(jìn)入開(kāi)架式汽化器(ORV)與海水換熱后向下游用戶(hù)輸送,分離出的液體則進(jìn)入排放罐,通過(guò)循環(huán)管線(xiàn)流回儲(chǔ)罐。2)BOG高壓外輸。是指BOG氣體經(jīng)高壓壓縮機(jī)壓縮后直接外輸?shù)捷敋飧删€(xiàn)。儲(chǔ)罐中BOG氣體經(jīng)高壓壓縮機(jī)加壓后達(dá)到外輸管網(wǎng)的壓力,高壓氣體繞過(guò)再冷凝器、高壓泵和氣化器直接進(jìn)入外輸管網(wǎng)。通常在BOG氣體進(jìn)入壓縮機(jī)之前要經(jīng)過(guò)加熱器進(jìn)行加熱,避免過(guò)冷的BOG進(jìn)入壓縮機(jī)后對(duì)壓縮機(jī)造成損壞;氣體經(jīng)過(guò)壓縮之后溫度較高,要經(jīng)過(guò)冷卻才能輸入管網(wǎng),故在壓縮機(jī)出口裝有冷卻器。2.2外輸標(biāo)準(zhǔn)化階段1)BOG再冷凝高壓外輸。是指儲(chǔ)罐的BOG氣體通過(guò)壓縮機(jī)加壓,儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG經(jīng)低壓泵輸出后與壓縮的BOG氣體按照一定比例在再冷凝器中逆流換熱。過(guò)冷的LNG利用自身冷能將大部分BOG氣體冷凝,之后輸入高壓泵加壓,經(jīng)氣化器氣化后送入輸氣干線(xiàn)。實(shí)際操作中,根據(jù)儲(chǔ)罐及外輸管網(wǎng)壓力和下游用氣量,合理控制壓縮機(jī)和高壓輸出泵的負(fù)荷,利用有限的外輸空間降低儲(chǔ)罐壓力,防止BOG通過(guò)火炬或儲(chǔ)罐安全閥放空。2)BOG再冷凝低壓外輸。是指BOG氣體經(jīng)低壓壓縮機(jī)壓縮后冷凝輸送至公路槽車(chē)裝車(chē)系統(tǒng)。在槽車(chē)外輸?shù)耐瑫r(shí),可考慮將BOG經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后,輸送至再冷凝器,利用LNG的冷能將壓縮后的BOG液化。鑒于目前槽車(chē)裝車(chē)要求至少開(kāi)通7個(gè)撬位,考慮到槽車(chē)拆裝臂的交叉間隙,裝車(chē)流量可達(dá)260~300m在以上流程圖中,需對(duì)現(xiàn)有流程做相應(yīng)的變更改造:(1)在高壓泵進(jìn)口匯管處連一跨接至槽車(chē)12吋管道,同時(shí)設(shè)置兩個(gè)FV閥(FV-1、FV-2);(2)利用低壓外輸工藝回收BOG時(shí),FV-1關(guān)閉,LNG流量通過(guò)03FV0001、03LV0004B及FV-2閥控制,輸送壓力通過(guò)03FV0001控制在500kPa(槽車(chē)日常裝車(chē)撬內(nèi)壓力為200~300kPa);(3)當(dāng)高壓外輸啟動(dòng)后,FV-2閥完全關(guān)閉,FV-1閥完全打開(kāi)為槽車(chē)系統(tǒng)提供LNG。2.3火炬和安全釋放當(dāng)儲(chǔ)罐中的BOG無(wú)法運(yùn)用正常外輸工藝處理時(shí),為了防止儲(chǔ)罐超壓,要通過(guò)火炬進(jìn)行放空或通過(guò)儲(chǔ)罐的安全閥就地放空。3比較和選擇控制方法3.1網(wǎng)壓力及下游壓力BOG低壓外輸只適合于項(xiàng)目投產(chǎn)初期,在項(xiàng)目正常運(yùn)營(yíng)之后受外輸管網(wǎng)壓力及下游用戶(hù)合同壓力的限制,不能使用BOG低壓外輸?shù)姆椒▉?lái)降低罐壓。在用其他方法都不能控制儲(chǔ)罐壓力時(shí)才能采用火炬或安全閥放空,放空氣體會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng),污染環(huán)境,通常情況下不會(huì)使用。3.2再冷凝工藝運(yùn)行設(shè)備再冷凝高壓外輸工藝中,使用的兩臺(tái)2DL250B-2B_1型壓縮機(jī)(每臺(tái)壓縮機(jī)有0、50%、100%三級(jí)負(fù)荷調(diào)節(jié),處理能力為7t/h)參考儲(chǔ)罐壓力步進(jìn)調(diào)節(jié)負(fù)荷,控制儲(chǔ)罐壓力。此工藝控制罐壓時(shí)要配套運(yùn)行多臺(tái)設(shè)備,功率消耗見(jiàn)表1。由表1可知,再冷凝工藝運(yùn)行設(shè)備多,操作中監(jiān)控負(fù)擔(dān)大,運(yùn)行中能耗大,維護(hù)成本高。尤其是再冷凝工藝需考慮儲(chǔ)罐中BOG總量以及下游管網(wǎng)容量,有相當(dāng)?shù)木窒扌浴?.3高壓壓縮機(jī)段BOG高壓外輸采用4M32-26/6.5-75.5型壓縮機(jī),使BOG壓縮后的壓力達(dá)到外輸管網(wǎng)壓力直接輸送到下游天然氣管網(wǎng)。運(yùn)行高壓壓縮機(jī)時(shí)無(wú)須開(kāi)動(dòng)其他設(shè)備,操作相對(duì)簡(jiǎn)單,能耗小(壓縮機(jī)功率為2×1250kW),可根據(jù)罐壓對(duì)壓縮機(jī)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié);此工藝無(wú)需LNG冷凝,可以使下游有限管容的管網(wǎng)輸出更多的BOG氣體,使儲(chǔ)罐壓力降低至更安全的范圍。此工藝控制罐壓受下游管網(wǎng)容量的限制較小,操作上更有靈活性和實(shí)用性。3.4不同節(jié)能效果再冷凝低壓外輸時(shí)無(wú)需啟動(dòng)高壓泵等設(shè)備,只需借助槽車(chē)裝車(chē)的LNG冷凝回收BOG,此工藝節(jié)能效果更明顯(BOG壓縮機(jī)功率575kW)。唯一不足的是在用此工藝回收BOG時(shí),再冷凝器液位受裝車(chē)流量的影響較大,增加了操作員的監(jiān)控難度。3.5bog操作方法LNG接收站在間斷外輸期間,處理BOG的方法較多,在操作中需要針對(duì)不同工況的優(yōu)化組合,以達(dá)到最好的效果。BOG工況及對(duì)應(yīng)處理方式見(jiàn)表2。4bog高壓外輸1)工況1和工況2的處理方式中,優(yōu)先考慮BOG再冷凝高壓外輸,但是當(dāng)輸