燃气输配第14章

1、第十四章 液化石油气供应 （LNG supplies） 第十四章 液化石油气供应 1、液化石油气的输送 2、液化石油气储罐的规格及阀件 3、液化石油气的降温储存 4、液化石油气的装卸方式 5、液化石油气的灌装 6、液化石油气储配站的工艺流程及平面布置 7、液化石油气的气化 8、液化石油气的管道供应 9、液化石油气混空气的管道供应 第一节 液化石油气的输送 液化石油气一般为液态储存和运输，气态使用。 在使用过程中，有一部分液态液化石油气不能在大气温度下蒸发 气化，形成残液，其成分主要为。 第一节 液化石油气的输送 将液化石油气从气源厂(或生产厂)运送到液化 石油气供应基地的运输方式主要有： 管道

2、输送 铁路运输 公路运输 水路运输 一、管道输送 特点是：液化石油气的运输量大，系统运行 安全、可靠，运行费用低。但这种运输方 式一次投资较大(管道全线需一次建设完成) ，金属(管材)耗量大。 当运输量不大，但运输距离比较近时也可以 采用管道运输方式。 一、管道输送 液化石油气管道输送系统一般由起点站(储罐 、泵站、计量装置等)、中间泵站、终点站( 储罐及储配站等)和输送管道构成。 如果输送距离较短，可以不设置中间泵站。 按其工作压力可分为： 级管道，P4.0MPa 级管道，1.6MPaP4.0MPa 级管道，P1.6MPa 一、管道输送 图14-1 液化石油气管道运输系统 (一)管道设计的一

3、般原则 输送液化石油气的管道选线应本着安全可靠、经济合理的原则。 (二)泵的基本参数确定 液化石油气利用管道输送时，一般采用多级离心泵加压。 工作时，应使泵处于较高的效率范围内，台数适中。 泵组一般每13台备用一台。 (三)管道的设计参数 流速选择，应根据输送介质的性质及设计生产中的操作情况综合考虑确 定。 最大流速不应大于3m/s，综合分析，取经济流速0.81.4m/s。 设计压力应按输送压力(即泵的扬程)与液化石油气饱和蒸气压之和确定。 管道的管径一般由下式确定： 二、铁路运输 液化石油气利用铁路运输时，一般采用火车槽车作 为运输工具。 铁路运输方式适用于运输距离较远、运输量较大的 情况。

4、 火车槽车配置数量主要取决于供应规模、列车编组 情况、气源厂到储配站的距离、槽车几何容积及检 修情况等。 二、铁路运输 图14-3 铁路槽车的构造 三、公路运输 1、液化石油气采用公路运输方式时，一般使 用汽车槽车作为运输工具。 2、采用汽车槽车运输方案时，应充分考虑汽 车活动范围内的交通情况，如：道路路面 及坡度、行车规定、桥梁限载等。要经过 交通管理部门的批准，选择合理的运输线 路。 举例：如道桥的限高。 三、公路运输 目前，我国使用的液化石油气汽车槽车主要有三类： 固定槽车、半拖式固定槽车及活动挡车。 汽车槽车配置数量应根据运输量的多少、运输距离及 槽车检修情况等因素确定。通常可由下式计

5、算： 三、公路运输 图14-4 汽车槽车的构造 四、水路运输 在水路交通运输比较方便的地方，使用装有 液化石油气储罐的槽船运送液化石油气， 也是可选择的方案之一。 目前使用的主要有常温压力式(也称全压力式) 槽船和低温常压式(也称全冷冻式)槽船两类 。 水路运输分为海运和河运两类。 第二节 液化石油气储罐的规格及阀件 一、常用储罐主要技术规格 目前国内较为普遍采用固定储罐储存大量液 化石油气，它具有结构简单、建造方便、 类型多、便于选择、可分期分批建造等优 点。 在储存容量较小时，多采用圆筒形常温压力 储罐。储存容量较大时，多采用球形常温 压力储罐，也可采用低温压力式或低温常 压式储罐。液化天

6、然气储罐绝大多数都建 在地面上，也有的建在地下或半地下。 第二节 液化石油气储罐的规格及阀 件 二、储罐的接管和阀件配置 图14-9 球形储罐连接管及阀件的配置 第二节 液化石油气储罐的规格及阀件 三、储罐的附件 为了保证储罐的正常、安全运行，储罐上设 有必要的附件。 （1）液面指示计 （2）安全阀 （3）安全回流阀 （4）紧急切断阀和过流阀 （5）在北方地区储罐的排污管处还应采取防 止排污阀冻结的措施。 第二节 液化石油气储罐的规格及阀件 四、储罐的充满度 在任一温度下，储罐的最大充装量是指液化 石油气当达到最高工作温度时，因液相体 积膨胀，恰好能充满整个储罐的充满量。 液化石油气的充装温度

7、不同，其最大充装量 也不同。储罐的最大充装量，可用容积充 满度Kf表示。 第二节 液化石油气储罐的规格及阀件 )./ );G 3 tm t GVKV V V K f ftff t f f 气的比容（在充装温度下液化石油 量（液化石油气的最大充装式中 )./ V )./T 3 maxT max max max maxmax 3 maxTmax max mt V V V G VVK G G V V K tm GV tT T t f f t T tff TTf f t f f Tft 化石油气的密度（在最高工作温度下，液式中 储罐的最大充装量为： 罐的最大充装容积为：在任一充装温度下，储 罐的容积充

8、满度为：则任一充装温度下，储 （下，液化石油气的比容在最高工作温度式中 任一充装温度下的容积充满度Kf,为任一充装温度下储罐的最大充装容 积Vf与储罐几何容积Vt的比值。即： 当液化石油气的工作温度升高到最高工作温度Tmax时，液化石油气充满 储罐，其容积为Vt,即： 第二节 液化石油气储罐的规格及阀件 容积充满度与以下几个因素有关： （1）液化石油气的组分 （2）液化石油气的最高工作温度 （3）液化石油气的充装温度 第三节 液化石油气的降温储存 液化石油气的储存是液化石油气供应系统的 一个重要环节。 储存方式与储存量的大小一般要根据气源供 应、用户数量和用气情况等多方面的因素 综合考虑确定。

9、 第三节 液化石油气的降温储存 (1)按储存的液化石油气形态可分为 1)常温压力液态储存(全压力式储存) 2)低温常压液态储存(全冷冻式储存) 3)固态储存 (2)按空间相对位置可分为 1)地层岩穴储存 2)地下金属罐储存：全压力式、全冷冻式 3)地上金属罐储存 第四节 液化天然气的装卸方式 (一)利用地形高程差所产生的静压差卸车 (二)利用烃泵装卸 (三)利用压缩机加压装卸 ( (一) )利用地形高程差所产生的静压差卸车 图14-14 利用地形高程差卸车的原理 ( (二) )利用泵装卸 卸车：卸车： 开开2，3 装车：装车： 开开1，4 图14-15 利用烃泵装卸的工艺流程 ( (三) )利

10、用压缩机加压装卸 图14-13 利用压缩机装卸的工艺流程 第五节 液化石油气的灌装 (一)按灌装原理可分为 (1)重量灌装 (2)容积灌装 (二)按机械化自动化程度可分为 (1)手工灌装 (2)半机械化、半自动化灌装 (3)机械化、自动化灌装 第五节 液化石油气的灌装 图14-16 机械化、自动化灌装工艺流程框图 第五节 液化石油气的灌装 图14-17 液化石油气灌装转盘机组 第五节 液化石油气的灌装 （三）残液回收 残液是指液化石油气中C5以上成分，它们在 使用过程中，一般不能气化。 残液倒空回收经常采用正压法和负压法，还 可以采用抽真空法和引射器法等。 图14-21 正压法回收残液的工艺流

11、程 第五节 液化石油气的灌装 drr rudr r mt tn N , , 60 残液回收系统的主要设备有残液倒空架、烃泵及运送残液的汽 车槽车等。 残液倒空架的数量主要取决于液化石油气中的残液量、日灌瓶 量、工作班制和残液倒空速度。一般可按下式计算： 第六节 液化天然气储配站的工艺流程及平面布置 液化石油气储配站主要任务： 1.自气源厂或储罐站接受液化石油气； 2.将液化石油气卸入站内固定储罐进行储存； 3.将站内固定储罐中的液化石油气灌到钢瓶、 汽车槽车或其他移动式储罐中； 4.接收空瓶，发送实瓶； 5.将空瓶内的残液或将有缺陷的实瓶内的液化 石油气倒入残液罐中； 6.残液处理：(1)供站

12、内锅炉房做燃料；(2)外 运供给专门用户做燃料； 7.检查和修理气瓶； 8.站内设备、仪表、管线的日常维修。 第六节 液化天然气储配站的工艺流程及平面布置 一、储配站的工艺流程： 中、小型储配站工艺流程： 通过管道、汽车槽车、火车槽车、槽船送到 储配站储罐，再由液化石油气泵送至灌瓶 间进行灌瓶，将灌好的实瓶用汽车运至各 供应站供给用户。 大储配站工艺流程： 一般采用机械化、自动化的灌装和运输设备 ，通常采用泵压缩机联合工作的工艺流 程，即用压缩机卸车，而用泵来灌瓶， 第六节 液化天然气储配站的工艺流程及平面布置 二、储配站的平面布置 站址选择： 1.液化石油气储配站属于甲类火灾危险性企业，站址

13、选在城市边缘 为宜。若必须在城市建站时，应尽量远离人口稠密区，以满足 卫生和安全的要求。同时要考虑储配站的供电、供水和电话通 讯网络等各种条件。 2.站址应选在城镇和居民区常年主导风向的下风向或侧风向。地势 平坦、开阔、不易积存液化石油气的地带。 3.当液化石油气用铁路运输时，选址应考虑经济合理的接轨条件； 用管道输送时，站址应接近气源厂；用水路运输时，站址应选 在靠近卸船码头的地方。 第六节 液化天然气储配站的工艺流程及平面布置 4.储配站应避开油库、桥梁、铁路枢纽站、飞 机场等重要战略目标。 5.站址不应受洪水和山洪的淹灌和冲刷，站址 标高应高出历年最高洪水位0.5m以上。同 时应避开滑坡

14、、塌方、断层、淤泥等不良 地质的地区，站址的土壤耐压力一般不低 于150kPa。 6. 液化石油气储配站的储罐与储配站内外建 （构）筑物、明火、散发火花地点的防火 间距应符合“城镇燃气设计规范 ”GB50028-93（2002年版）的规定。 第六节 液化天然气储配站的工艺流程及平面布置 平面布置原则 厂区的总平面布置，除考虑生产工艺流程顺 利、合理，平面布置整齐、紧凑，合理利 用地形、地貌等因素外，还应严格遵守 建筑设计防火规范要求的防火间距，并 考虑留有发展的余地。 第六节 液化天然气储配站的工艺流程及平面布置 1.为保证安全和便于生产管理，应将储配站分 区布置。一般分为生产区(储罐区和灌装

15、区) 和生活辅助区。储罐区宜布置在储配站的 下风侧，生活区布置在上风侧，灌装区布 置在储罐区与生活区之间，以利用装卸车 回车场地，保持储罐区与生活区之间有较 大的安全防火距离。 2.储罐区内设置各种储罐、专用铁路支线、火 车卸车栈桥及卸车附属设备等。 3.灌装区内设置灌瓶车间、压缩机室、配电及 仪表间、汽车槽车装卸台、汽车槽车车库 及运瓶汽车回车场地等。 第六节 液化天然气储配站的工艺流程及平面布置 4.生活辅助区内布置生产、生活管理及生产辅 助建(构)筑物。 5.厂区的工艺管道布置应力求管线最短，采取 分散和集中相结合的形式，用低支架地上 敷设，经常操作的管道阀门可集中布置， 便于操作。 6

16、.为便于消防工作和确保安全，罐区应有成环 的消防通道，消防通道的宽度不应小于3.5 米。 第六节 液化天然气储配站的工艺流程及平面布置 三、液化天然气储配站储存总容积的确定 为了保证不间断供气，特别是在用气高峰季 节也能保证正常供应，储配站中应储存一 定数量的液化石油气。目前最广泛应用的 储存方式是利用储罐储存。 四、钢瓶的检修 根据压力容器制造和安全使用的要求，为了 延长钢瓶的使用年限，钢瓶在每次灌装之 前都应该进行外观检查，将有缺陷、漆皮 严重脱落、附件损坏以及根据上一次检查 日期确定的需要进行定期检查和试验的钢 瓶，送到修车车间进行全面的检查和修理 。 第七节 液化天然气的气化 根据液化

17、石油气的气化原理及特点，液化石 油气的气化过程可分为自然气化和强制气 化两类。 ( (一) )自然气化 液化石油气自然气化是指液态液化石油气吸 收自身的显热和通过容器壁吸收周围介质 的热量而进行气化的过程。 自然气化过程的特点 (1)气化过程中有组分的变化。 (2)具有一定的气化能力适应性。 (3)无再液化问题。 ( (一) )自然气化 图14-26 自然气化示意图 ( (二) )强制气化 强制气化是指人为地加热从容器中引出的液 态液化石油气使其气化的方法。 气化是在专门的气化装置(气化器)中进行的。 加热液化石油气的热媒通常使用热水或蒸汽 ，也可采用电加热或火焰加热方式。 ( (二) )强制

18、气化 直接火焰直接火焰 加热加热 电加热电加热 电加热电加热 (热水热水 中间介中间介 质质) 热水加热热水加热 电加热或热电加热或热 水加热两用水加热两用 ( (二) )强制气化 (1)强制气化过程的特点 1)气化过程中没有组分的变化。 2)气化能力大。 3)有再液化问题。 (2)强制气化的主要方式 1)自压气化 2)加压气化 3)减压气化 （1 1）自压气化 图14-30 等压强制气化原理示意图 （2 2）加压气化 图14-31 加压强制气化原理示意图 （3 3）减压气化 图14-32 减压强制气化原理图 （三）气化器及其计算 （一）气化器 气化器按载热体的不同可分为蒸气式、热水 式、电热

19、式和火焰式等。按换热的形式可 以分为蛇管式、列管式、U形管式和套管式 。 （二）气化器的计算 第八节 液化石油气的管道供应 (一)液化石油气的自然气化管道供应 自然气化管道供应适用于用气量不大的系统，这种系 统投资少、运行费用低。 一般采用50kg钢瓶的瓶组或小型储罐供气。 (二)液化石油气的强制气化管道供应 液化石油气强制气化管道供应方式的特点是：供气 量与供应半径较大。但要注意气态液化石油气的输 送温度不得低于其露点温度，以避免气态液化石油 气在管道中的再液化。 液化石油气的强制气化站可以采用50kg钢瓶的瓶组 ，也可以来用较大容积的金属储罐。 第九节 液化石油气混空气的管道供应 与人工燃气相比，具有投资少、运行成本低 、建设周期短、供气规模弹性大的优点； 与液化石油气自然气化和强制气化管道供应 相比，由于混合气的露点比液化石油气低 ，即使在寒冷地区也可以保证常年供气。