第29卷第7期煤氣與熱力Vol 29 No. 72009年7月GAS heatJu.2009丹》護(hù)公動(dòng)液化天然氣NG氣化站的設(shè)計(jì)鄭桂友,于京春,劉尚書(shū),霍秀芝,李斌2,李超',王真龍,侯宇馳(1.建設(shè)部沈陽(yáng)煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院,遼寧沈陽(yáng)10026;2.遼寧省人才中心,遼寧沈陽(yáng)110002)摘要:分析LNG氣化站設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題,針對(duì)LNG的卸車(chē)、儲(chǔ)存、氣化提出設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞:LNG氣化站;儲(chǔ)存;氣化;設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào):TU996文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1000-4416(2009)07-0B01-03Design of LNG Vaporizing StationZHENG Gui-you, YU Jing-chun, LIU Shang-shu, HUO Xiu-zhiLI Bin, LI Chao, WANG Zhen-long, HOU Yu-chiAbstract: Some problems in the design of LNG vaporizing station are analyzed. The descheme for LNG unloading, storage and vaporization is put forwardKey words: LNG vaporizing station; storage; vaporization; design1LNG氣化站的工藝流程概述窒息。LNG由槽車(chē)運(yùn)至氣化站,利用LNG卸車(chē)增壓器②受熱超壓使槽車(chē)內(nèi)壓力增髙,將槽車(chē)內(nèi)LNG送至LNG低溫由于LNG氣液體積比很大,所以少量LNG受儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存。當(dāng)從LNG儲(chǔ)罐外排時(shí),先通過(guò)儲(chǔ)罐的熱就能轉(zhuǎn)化為大量的氣體,可使設(shè)備及管道內(nèi)壓力自增壓系統(tǒng),使儲(chǔ)罐壓力升高,然后打開(kāi)儲(chǔ)罐液相出急劇上升而發(fā)生超壓事故?？陂y,通過(guò)壓力差將儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG送至氣化器后,③爆炸經(jīng)調(diào)壓、計(jì)量、加臭等工序送入市政燃?xì)夤芫W(wǎng)。當(dāng)室若LNG泄漏、氣化后與空氣混合達(dá)到爆炸極外環(huán)境溫度較低,空溫式氣化器出口的天然氣溫度限,此時(shí)遇到明火極易發(fā)生爆炸、燃燒,產(chǎn)生的熱輻低于5℃時(shí)需在空溫式氣化器出口串聯(lián)水浴式加射會(huì)對(duì)人體及設(shè)備造成巨大危害。熱器,對(duì)氣化后的天然氣進(jìn)行加熱。3LNG氣化站的設(shè)計(jì)2LNG的潛在危險(xiǎn)目前,我國(guó)頒布關(guān)于LNG氣化站設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)根據(jù)LNG的特性,在LNG儲(chǔ)存和生產(chǎn)過(guò)程中,范,主要有《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB5008—2006如操作不慎會(huì)產(chǎn)生如下危險(xiǎn)?！妒吞烊粴夤こ淘O(shè)計(jì)防火規(guī)范》CB50183-2004①設(shè)備或管道低溫脆斷《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98、《建設(shè)備及管道在低溫狀態(tài)下可能會(huì)發(fā)生材質(zhì)脆筑設(shè)Ⅵ凵中國(guó)煤化工等;常用的國(guó)外斷,如有LNG泄漏極容易凍傷操作者。另外,LNG標(biāo)準(zhǔn)CNMHG(LNG)生產(chǎn)、儲(chǔ)泄漏或溢流后會(huì)急劇氣化,形成LNG蒸氣云團(tuán)使人存和裝運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)》NFPA59A。在這些規(guī)范中對(duì)LNGB01第29卷第7期煤氣與熱力www.gasandheat.com氣化站的設(shè)計(jì)做了明確規(guī)定進(jìn)液方式3.1LNG氣化站的選址及總圖布置b.卸車(chē)工藝見(jiàn)圖1。在儲(chǔ)罐自動(dòng)減壓閥(閥門(mén)①I(mǎi)NG氣化站選址12)上并聯(lián)一個(gè)截止閥(閥門(mén)14),卸車(chē)時(shí)打開(kāi)截止氣化站的位置與其安全性有著密切的關(guān)系,因閥,提高BOG的流量,使儲(chǔ)罐保持穩(wěn)定的壓力卸車(chē)此氣化站應(yīng)布置在交通方便且遠(yuǎn)離人員密集的地結(jié)束后關(guān)閉。方,與周?chē)慕?gòu)筑物防火間距必須符合《城鎮(zhèn)燃?xì)庀喙艿垒o液相管道氣設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028—2006的規(guī)定,而且要考慮主液相管道容易接入城鎮(zhèn)的天然氣管網(wǎng),為遠(yuǎn)期發(fā)展預(yù)留足夠的空間。②ING氣化站總圖布置合理布置氣化站內(nèi)的建構(gòu)筑物、工藝設(shè)施,可使卸車(chē)增壓器整個(gè)氣化站安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。站區(qū)總平面應(yīng)分區(qū)布13BOG加熱器置,即分為生產(chǎn)區(qū)(包括卸車(chē)、儲(chǔ)存、氣化、調(diào)壓等工BOG儲(chǔ)罐藝區(qū))和輔助區(qū),生產(chǎn)區(qū)布置在站區(qū)全年最小頻率去管網(wǎng)氣化器滿(mǎn)壓設(shè)備風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)或上側(cè)風(fēng)側(cè),站內(nèi)建構(gòu)筑物的防火間距必須符合《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB5008-2006圖1卸車(chē)、預(yù)冷工藝的規(guī)定。②管道預(yù)冷3.2LNG氣化站卸車(chē)及管道預(yù)冷工藝卸車(chē)臺(tái)管道為常溫管道,而LNG為低溫液體,①卸車(chē)所以每次卸車(chē)前都要對(duì)卸車(chē)臺(tái)至儲(chǔ)罐入口的液相管LNG卸車(chē)時(shí),一般不需要額外消耗動(dòng)力,通過(guò)道先進(jìn)行預(yù)冷,以便減少卸車(chē)時(shí)間,防止管道破裂。卸車(chē)增壓器使槽車(chē)壓力升高,在壓力差的作用下將管道預(yù)冷工藝見(jiàn)圖1。為了達(dá)到預(yù)冷的目的,通常LNG送至儲(chǔ)罐內(nèi)。槽車(chē)內(nèi)的氣體則回收到BOG儲(chǔ)是在卸車(chē)臺(tái)處將主液相管道和氣相管道間設(shè)置2個(gè)罐或經(jīng)調(diào)壓、計(jì)量、加臭后送人管網(wǎng),跨接閥門(mén)(閥門(mén)2、閥門(mén)15)。預(yù)冷時(shí)關(guān)閉閥門(mén)1、閥在卸車(chē)過(guò)程中要注意兩個(gè)問(wèn)題:一是,液體在管門(mén)3,打開(kāi)閥門(mén)15,再打開(kāi)閥門(mén)9,讓低溫液體緩慢道中流動(dòng)或進(jìn)入儲(chǔ)罐后可能氣化,生成的氣體也會(huì)地進(jìn)入液相管道,這時(shí)候管道降溫產(chǎn)生的氣體就會(huì)進(jìn)入儲(chǔ)罐,導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高,阻礙卸車(chē);二是,隨通過(guò)跨接閥門(mén)15進(jìn)人B0儲(chǔ)罐,而達(dá)到預(yù)冷的目著液體進(jìn)入,儲(chǔ)罐液位升高氣相空間被不斷壓縮,的。一般在槽車(chē)到之前1-2h進(jìn)行預(yù)冷(利用儲(chǔ)罐使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高,致使液體流速大大下降。這內(nèi)LNG),預(yù)冷結(jié)束后關(guān)閉跨接閥門(mén)15。卸車(chē)結(jié)束些問(wèn)題的解決措施如下。后再關(guān)閉閥門(mén)1,打開(kāi)閥門(mén)3及跨接閥門(mén)2,讓槽車(chē)a.合理使用儲(chǔ)罐的上進(jìn)液口和下進(jìn)液口,上進(jìn)內(nèi)殘留的氣體進(jìn)人BOG儲(chǔ)罐待液相管道升到正常液時(shí)LNG以噴淋的形式進(jìn)入罐內(nèi),下進(jìn)液則為常規(guī)溫度后(觀察管道裸露處霜凍的情況來(lái)判斷),即可的進(jìn)液方式。當(dāng)槽車(chē)的液體溫度比儲(chǔ)罐的液體溫度關(guān)閉跨接閥門(mén)2。低時(shí),可以選擇上進(jìn)液。此時(shí)液體以噴淋方式穿過(guò)33LNG的儲(chǔ)存儲(chǔ)罐氣相空間,過(guò)冷液滴會(huì)吸收儲(chǔ)罐內(nèi)的氣體,使得①儲(chǔ)罐容積的確定儲(chǔ)罐內(nèi)壓力下降,從而加快卸車(chē)的速度。上進(jìn)液口儲(chǔ)罐的總?cè)莘e通常按3~7d高峰月平均日用之所以采用噴淋方式,是為了加大氣液的換熱面積,氣量來(lái)確定還應(yīng)考慮長(zhǎng)期供氣氣源廠的數(shù)量、檢修氣液兩相在儲(chǔ)罐內(nèi)形成對(duì)流,加速降壓過(guò)程。槽車(chē)時(shí)間、運(yùn)輸周期及用戶(hù)用氣波動(dòng)等因素,工業(yè)用氣量的液體溫度比儲(chǔ)罐的液體溫度高時(shí),應(yīng)選擇下進(jìn)液。要根據(jù)用氣設(shè)備性質(zhì)及生產(chǎn)的具體要求確定。若只溫度相對(duì)較高的LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐后先接觸溫度相對(duì)有1中國(guó)煤化工考慮在氣源廠檢較低的液體使其迅速降溫減弱氣化傾向避免對(duì)修期CNMHG卸車(chē)產(chǎn)生影響。當(dāng)然,如果沒(méi)有溫度差可任意選擇②LNG的儲(chǔ)存方式www.gasandheat.com鄭桂友,等:LNG氣化站的設(shè)計(jì)第29卷第7期儲(chǔ)罐是LNG氣化站的主要設(shè)備,直接影響氣化壓、計(jì)量加臭后可以直接進(jìn)入管網(wǎng),如果用戶(hù)用氣站的正常生產(chǎn),也占有較大的造價(jià)比例。按結(jié)構(gòu)形非連續(xù)則需要設(shè)置BOG儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存式可分為地下儲(chǔ)罐、地上金屬儲(chǔ)罐和金屬預(yù)應(yīng)力混EAG主要是在設(shè)備或管道超壓時(shí)排放。當(dāng)凝土儲(chǔ)罐1。對(duì)于LNG儲(chǔ)罐現(xiàn)有真空粉末絕熱型LNG氣化為氣體天然氣時(shí),天然氣比常溫空氣輕時(shí)儲(chǔ)罐、正壓堆積絕熱型儲(chǔ)罐和高真空層絕熱型儲(chǔ)罐,的臨界溫度為-110℃。為防止EAG在放散時(shí)聚中、小型氣化站一般選用真空粉末絕熱型低溫儲(chǔ)罐。集,則需將EAG加熱至高于-110℃后放散。容積儲(chǔ)罐分內(nèi)、外兩層,夾層填充珠光砂并抽真空,減小為100m3的LNG儲(chǔ)罐選擇500m3/h的EAG加熱外界熱量傳入,保證罐內(nèi)LNG日氣化率低于器,最大量放散時(shí)出口溫度不會(huì)低于-15℃4。0.3%34結(jié)語(yǔ)③儲(chǔ)罐內(nèi)LNG的翻滾與分層LNG在我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)獍l(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)ING的翻滾會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)失去壓力、溫度平越重要的作用。LNG氣化站的設(shè)計(jì),必須嚴(yán)格遵守衡使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高,而分層是導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)液體翻現(xiàn)行國(guó)家相關(guān)規(guī)范,安全合理地布置總圖,嚴(yán)格控制滾的必要條件。為保證儲(chǔ)罐壓力的穩(wěn)定,必須防止管道及設(shè)備的溫度、壓力參數(shù),并應(yīng)設(shè)計(jì)合理、安全LNG的翻滾與分層。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中我們可以的自動(dòng)控制、電氣、消防設(shè)施,消除LNG的各種隱采取一些方法防止LNG的翻滾與分層?；?使其在社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。a.對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)LNG進(jìn)行豎向溫度檢測(cè)。b.設(shè)置循環(huán)系統(tǒng),LNG的循環(huán)有2種方法。第參考文獻(xiàn):,如站區(qū)設(shè)有低溫泵,可以采用低溫泵使儲(chǔ)罐內(nèi)[1]楊偉波.LNG氣化站的技術(shù)安全要素[J.上海煤氣,LNG循環(huán),從而消除LNG密度差;第二,儲(chǔ)罐之間相2007,(1):19-21互倒罐,使LNG循環(huán)。[2]張立希,陳慧芳.LNG接受終端的T藝系統(tǒng)及設(shè)備c.合理設(shè)計(jì)充裝工藝。[].石油與天然氣化工,199,.28(3):163-163.4LNG的氣化[3]胡炯華.LNG氣化站的設(shè)計(jì)[J].有色冶金設(shè)計(jì)與研氣化裝置是氣化站向外界供氣的主要裝置,設(shè)究,2007,28(5):1-3計(jì)中我們通常采用空溫式氣化器,其氣化能力宜為[4]吳創(chuàng)明.LNG氣化站工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理[J].煤氣與熱力,2006,26(4):1-7.用氣城鎮(zhèn)高峰小時(shí)計(jì)算流量的1.3-1.5倍不少于[s]劉新領(lǐng)液化天然氣供氣站的建設(shè)刀],煤氣與熱力2臺(tái),并且應(yīng)有1臺(tái)備用。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí),空溫2002,22(1):35式氣化器出口天然氣溫度低于5℃時(shí),應(yīng)將出口天然氣進(jìn)行二次加熱,以保證整個(gè)供氣的正常運(yùn)行。一般天然氣加熱器采用水浴式加熱器。3.5B0G與EAG(安全放散氣體)的處理BOG主要來(lái)源于LNG槽車(chē)回氣和儲(chǔ)罐每天0.3%的自然氣化?，F(xiàn)在常用的槽車(chē)容積為40m3,回收BOG的時(shí)間按照30min計(jì)算,卸完LNG的槽車(chē)內(nèi)氣相壓力約為0.55MPa,根據(jù)末端天然氣壓力的不同,回收BOG后槽車(chē)內(nèi)的壓力也不同,一般可以按照0.2MPa計(jì)算?；厥詹圮?chē)回氣需要BO加作者簡(jiǎn)介:鄭桂友(199-),男,山東濟(jì)寧人,工程師大熱器流量為280m3/h,加LNG儲(chǔ)罐的自然蒸發(fā)量,學(xué),從事燃?xì)庠O(shè)計(jì)管理工作,現(xiàn)任建設(shè)部沈陽(yáng)煤氣則可計(jì)算出BOG加熱器流量。ING的儲(chǔ)存溫度為h酈容沿計(jì)腦三昕甽長(zhǎng)163℃,即BOG的溫度約為-163℃,為保證設(shè)備電話(huà)中國(guó)煤化工的安全要將B0C加熱到15℃。根據(jù)流量和溫度E-叫CNMHG可以確定BOG加熱器的規(guī)格。回收的BOG經(jīng)過(guò)調(diào)收稿日期:208-12-12;修回日期:2009-03-26