LNG加气站冷凝降压和补气卸车处理BOG

1、LNG 加气站冷凝降压和补气卸车处理BOG LNG 的主要组分是甲烷，其体积约为同量气态天然气体积的1/600。它具有体积小、便于运输、热值高等特点，是世界公认的清洁能源，特别是优质的汽车燃料。国家发改委天然气发展“十二五”规划和天然气利用政策发布实施后，各地如雨后春笋般兴建LNG 加气站。由于LNG 加气站的特点，在卸车、储存、运行时不可避免地会产生一定数量的LNG 蒸气，即BOG。据广汇能源综合物流发展有限责任公司前期推广应用时LNG 加气站数据统计，一些LNG 加气站的放散率超过10%，个别高达27%。目前运行的多个加气站，通过多种工艺操作方法进行试验，总结出了利用冷凝降压、补气卸车的改

2、进工艺处理和回收BOG，将放散率降至3%以下的合理水平，降低了运行成本。2传统的LNG 卸车方式有用卸车增压器卸车法和泵输法两种，因泵输法受设备投入和供电保障影响，使用较少，目前绝大部分LNG 槽车采用卸车增压器法卸液。本文提出的卸车工艺是利用冷凝降压、用储罐给槽车补气的方法卸车。2.1用卸车增压器卸车利用卸车增压器卸车的工艺流程见图1。利用槽车和卸车台的高度差，靠重力让槽车内的LNG 进入卸车增压器，LNG在卸车增压器内吸热气化后进入槽车气相空间，使槽车压力升高，通过压力将槽车内的LNG 送入储罐。图1中，阀1是槽车气相阀，阀2是槽车上进液阀，阀3是槽车下进液、出液阀，阀4是槽车出液阀，阀5

3、是卸车增压器进液阀，阀6是卸车台进液阀，阀7是卸车台气液相连通阀，阀8是卸车台气相阀，阀9、阀10、阀11、阀12、阀13分别是储罐A 上进液阀、下进液阀、出液阀、气相阀和气相放散阀，阀14、阀15、阀16、阀17、阀18分别是储罐B 上进液阀、下进液阀、出液阀、气相阀和气相放散阀(以下各图中管道阀门、介质的图例与图1相同。 关闭所有阀门。打开阀12、阀13，给储罐降压至0.5MPa 以下;打开阀4、阀5、阀8、阀1，给LNG 槽车增压至0.60.7MPa;打开阀3、阀6、阀9或阀10，给LNG 储罐A 卸液。采用卸车增压器卸液，先要排放储罐内BOG 以降低压力，然后通过卸车增压器给槽车增压。

4、利用卸车增压器卸液，每次可增加BOG 产生量约1010m3/(车·次。这种操作方法不仅没有处理和回收加气站内的BOG，反而人为地将槽车里LNG 加热气化，增加了BOG 的量。这样不仅造成环境污染和极大的安全隐患，而且给LNG 加气站运行造成一定的经济损失。2.2冷凝降压、补气卸车GB/T203682012液化天然气(LNG生产、储存和装运要求，LNG 槽车属移动性危化品车辆，其罐体的制造等级高于LNG 加气站内固定的LNG 储罐。长途运输到站后的LNG 槽车运行压力0.1MPa，而LNG 加气站内储罐的实际运行压力一般高达0.7MPa 以上(储罐最大工作压力为0.8MPa，关闭所有阀

5、门。打开阀12、阀13，给储罐降压至0.5MPa 以下;打开阀4、阀5、阀8、阀1，给LNG 槽车增压至0.60.7MPa;打开阀3、阀6、阀9或阀10，给LNG 储罐A 卸液。两者之间的压力差约0.6MPa。这样给本文提出的采用冷凝降压法提供了可能性，再利用另一台LNG 储罐较高的压力给LNG 槽车补气，利用压力差实现卸车，达到给站内储罐降压的目的。在冷凝降压工艺中，LNG 加气站储罐A 内压力较高的BOG，通过气液相连接管从槽车底部进入，BOG因密度小而向槽车顶部上浮，在上浮过程中大部分冷凝为液态，使储罐A 压力不断降低，直至储罐A 压力与槽车压力达到平衡。在补气卸车工艺中，用储罐B 内压

6、力较高的BOG，通过气相管道给槽车气相空间补气，增大槽车压力，将槽车内的LNG 卸至储罐A 中。利用冷凝降压、补气卸车法卸车，就是先将储罐A 内的BOG 通过槽车的下进液管从底部进入槽车，再用储罐B 内的BOG 给槽车补气升压，从而将槽车内的LNG 卸入储罐A。BOG冷凝降压流程见图2(图2对应下面的操作步骤、，BOG补气卸车流程见图3(图3对应下面的操作步骤、。 关闭所有阀门，见图2;开启阀12、阀7、阀6、阀3，储罐A 内BOG 从槽车底部进入，见图2;当储罐A 内压力与LNG 槽车压力基本相同时，关闭阀12、阀7、阀3，见图2;打开阀17、阀8、阀1，通过储罐B 给槽车补气，见图3; 打

7、开阀3、阀9(或阀10，给LNG 储罐A 进液，见图3。 冷凝降压试验完成后紧接着开始补气卸车。试验前储罐 B 压力为 0.70MPa，LNG 约 20m3，槽车压力为 0.08MPa，LNG 约 50m3;试验后储 罐 B 压力降至 0.40MPa， 储罐 A 液位增至 50m3， 槽车压力为 0.35MPa。 试验用时 120min。 3.2 分析计算 通过以上试验，可以确定利用冷凝降压、补气卸车法在 LNG 加气 站中处理 BOG 在实际应用中是完全可行的。将此法在嘉峪关、瓜州等 10 个 LNG 加气站推广应用，通过 1 个月时间的跟踪调查，每个站 LNG 卸车量平均按 3 车

8、3;次/月计算，经与以往用储罐放散降压、利用卸 车增压器卸车法统计数据相比，每个站可以减少 BOG 放散量约 6000m3/月，约 72000m3/a。天然气销售价格按 4.50 元/m3 计算，每 个 LNG 加气站收益约 32.4×104 元/a。 若此法在全国 LNG 加气站推广 利用，每年节约资源和经济效益将相当可观。 4 注意事项 采用冷凝降压法时，每辆槽车宜处理一台储罐的 BOG，若几台 储罐均使用此方法，按照能量守恒原理，会使槽车里 LNG 温度整体提 高，等于提高了储罐卸液后 LNG 的温度，缩短了 LNG 储存时间，加大 了运行时 BOG 的产生量。 采用补气卸车法

9、卸车时，当储罐 A 与 B 之间压力趋于平衡和没 有储罐 C 的情况下，应注意观察槽车液位，液位低于 1/5 时须停止操 作，应改用卸车增压器增压卸车，避免卸液不干净。 储罐与卸车台之间的工艺管道未做保冷和保冷效果不佳的，建 议做好保冷，避免 BOG 吸收工艺管道的热量，使槽车 LNG 温升加快而 效果欠佳。 卸车台未设置气液相连通阀的 LNG 加气站应进行改造。 在液源的选择上，尽可能采用常压液体，常压液体压力一般为 0.02MPa，温度为162。 槽车和储罐之间冷凝降压、补气卸车的方法，也可以应用到其 他加气站或气化站等需要处理和回收 BOG 的操作上。 无论站内有无槽 车，A、B 两储罐之间只要有压力差和温度差，就可以通过合理的管 道连接和阀门控制，将 A 储罐的 BOG 从 B 储罐下进液管进入，就能达 到处理和回收 A 储罐 BOG、降低压力的目的。 5 结语 LNG 加气站接卸 LNG、储存 LNG 以及设备运行都会产生