LNG装置运营中的BOG处理问题

1、 2014年我国进口LNG量达到1959.07万吨（约合268.5亿立方米），国产天然气1329亿立方米（约合1000万吨），已建成LNG接收站11座，在建10座，建成LNG汽车加气站超过2500座。 但是我们在欣赏和享受这一清洁、节能、便宜的能源时，更多的想到的是每使用一吨LNG可以减排3.5吨二氧化碳，节省燃料费用XXX万元。 然而很少有人公开提起LNG是一把双刃剑，若排到大气中其温室效应是二氧化碳的21倍。公开的统计和报表都没有BOG排放这一项，当然政府的法规中也没有限定排放量，可以说很“任性”。BOG 产生的影响因素56uLNG储罐漏热：储罐与外界环境直接接触，热量透过罐外表进入储罐内

2、产生BOG ；uLNG 储罐内低压输送泵（潜液泵）工作时产生的热量将直接传递给LNG，导致部分LNG气化；u保持设备管线始终处于低温状态的LNG保冷循环，因漏热产生的BOG；uLNG外输时的体积置换u卸料前，LNG 储罐的降压过程中，产生大量BOG ；u船上低压输送泵运转产生的热量；u船上储罐漏热导致LNG气化；uLNG在卸料管线中与管线之间的摩擦及涡流转化的热量；u卸船时随着LNG流入岸上储罐，船上及岸上储罐的体积置换；u全速卸料时为了维持船上正压，需往船上回补大量BOGu工程上对储罐漏热根据储罐设计与运行经验采用蒸发率公式计算：u以3个16万m3 LNG储罐，A取0.05w%：m1=4.7

3、t/hu根据管道漏热量与BOG 蒸发潜热计算：u以LNG管道标准保冷漏热系数取25W/m2，接收站LNG管道折合面积约9200m2:m2 =1.6t/h u船上卸料泵轴功除LNG 获得位能外产生的热能；u罐内低压泵无用功部分产生的热能以及储罐LNG回流；u8台卸料泵、扬程140m，效率65%，产生BOG 21.2t/h；u零外输仅25t/h的保冷循环产生BOG 1.1t/h；u6台低压泵满负荷外输产生BOG 3.3t/h。u与储罐漏热类似，据运行经验采用蒸发率公式计算：u以21.6万m3 LNG船，A2取0.15w%：m4=6.3t/huLNG卸料及外输时船舱、储罐内LNG体积的变化对BOG产

4、量的影响：u最大外输1080t/h时：m5=- 4.4t/h uLNG从船舱到储罐，从一个相平衡达到另一个相平衡u船舱压力9-13kPaG，储罐压力10-25kPaGu船舱压力10kPaG、 储罐压力15kPaG： BOG产量14.1t/h u不同工况下BOG量 卸船时BOG量可达非卸船时的3倍。uLNG外输量 LNG外输量高峰与 低谷相差几倍多。接收站BOG处理方法BOG的产生：接船及接收站设备和工艺管线受到外界热辐射等多种原因，极少部分的LNG在接收站内会逐步蒸发变为BOG（蒸发气）安全隐患：这部分BOG不进行妥善处理，会出现严重的如爆炸、着火等安全事故直接火炬燃烧：p 简单直接p 但不仅

5、会对环境造成影响，而且会导致巨大的经济浪费，是不得已而为之的处理方式。再冷凝法：p 可以将BOG回收处理，是目前国际和国内接收站通行的办法，但该工艺的实施有严格的前提条件。p 需要同时进入再冷凝器LNG量是BOG的7.6倍。当外数量较小时，没有足够量LNG去冷凝处理BOG。u在再冷凝器的顶部段中，设置有一个填充层，在这个填充层中，BOG与过冷却的LNG发生接触。过冷却的LNG来自LNG罐内泵的排放和再循环管线（P-0201A/B/C/D, P-0202A/B/C/D, P-0203A/B/C/D）。下半段被用作高压泵（P-0401A/B/C/D/E）的一个缓冲罐。从罐内泵泵出的LNG被输送到再

6、冷凝器处，少部分流量被用于对BOG进行再冷凝，大部分流量则流向了BOG再冷凝器的旁通管。浙江LNG人在接收站详细设计阶段，创新性的引入了第三种BOG处理工艺路线高压压缩机直接回收系统p 在非卸船产生的BOG，通过低压压缩机串接高压压缩机，将BOG压力提升至管网要求后直接进入管网外输。p 在卸船期间产生的BOG ，将再冷凝工艺和高压外输工艺路线同时开启，通过灵活的调度和下游管网的配合，有效的在短时间内解决问题。增加这套系统使得浙江LNG接收站的工艺外输比起其他接收站具备更大的灵活性，也避免了大量的BOG白白燃烧掉，这种方式目前已在其他新建接收站得到推广及运用。高压压缩机直接回收系统A AB BB

7、OG高压直接回收系统成套包能力约为9t/hr主要原理：来自低压缩机的BOG从0.7MPa通过两级压缩，升压至7MPa然后输送至天然气首站。以设计工况为例：以设计工况为例： 一级入口温度一级入口温度/ / 压力分别为：压力分别为：3030/0.7MPag/0.7MPag；二级入口温度二级入口温度/ /压力分别为压力分别为 ：4848/2.4MPag/2.4MPag； 二级出口温度二级出口温度/ /压力分别为压力分别为 ：1010/7.15MPag/7.15MPag。气体外输p压缩机主机一台p主电机一台p空温器及空冷器四台p水站一套p油站一套p各式手动阀门高压压缩机成套包小型BOG处理方法LNG卫

8、星站和小型加注站BOG处理是一个难以解决的课题，其主要原因：气槽（资源气）卸车时经常为0.5-0.6MPa（温度约-135）卫星站、加注站不具备适宜的接卸设备；接卸操作不规范接卸过程中时有放空和卸不净的现象发生（一般损失200-300kg/车次）运营过程中当储罐压力0.65MPa时将直接向大气排放BOG36NGNGLNGLNG趸船上设施趸船上设施岸上工艺设施岸上工艺设施斜坡道及缆车斜坡道及缆车岸上设施岸上设施LNGLNG回车场区回车场区生产辅助区生产辅助区岸上辅助区岸上辅助区架空斜坡道及架空斜坡道及缆车缆车水上设施水上设施LNGLNG趸船趸船岸上占地面积：岸上占地面积：12000m12000m

9、2 2水上区域水上区域岸上区域岸上区域LNGLNG管道管道LNGLNG工艺装置区工艺装置区生产辅助区生产辅助区LNGLNG站区站区架空斜坡道架空斜坡道加气机、加气臂加气机、加气臂LNGLNG加气趸船加气趸船岸上占地面积：岸上占地面积：18000m18000m2 2LNGLNG储罐区储罐区NGNGLNGLNG加气趸船设施加气趸船设施岸上设施岸上设施斜坡道上斜坡道上LNGLNG管道管道调压计量调压计量城区管网卸车后剩余压卸车后剩余压力：约力：约0.6MPa 0.6MPa 余气压力：余气压力：0.3-0.35MPa 0.3-0.35MPa BOGBOG（液化天然气的蒸发气体）（液化天然气的蒸发气体）

10、液化天然气（LNG）槽车气化器气化器卸车台卸车台LNG储罐LNG钢 瓶加热器加热器 液化天然气（LNG）槽车调压计量调压计量卸车后剩余压卸车后剩余压力：约力：约0.6MPa 0.6MPa 城区管网余气压力：0.17MPa BOGBOG（液化天然气的蒸发气体）（液化天然气的蒸发气体）气化器气化器卸车台卸车台LNG储罐LNG钢 瓶加热器加热器压缩机此前未有的余气此前未有的余气回收回收工艺创新常温压缩机！常温压缩机！BOG气体的回收新工艺流程图气体的回收新工艺流程图现已完成平面布局设计、主图设备的采购。现已完成平面布局设计、主图设备的采购。 （1）可实现BOG100%回收；可间歇式作业，不受BOG产

11、出量和时间的限制，不受气源稳定性和下游客户需求的影响，用户供气和冷凝同时进行，回收量可以根据需求进行调节；（2）使用氮气作为载冷介质，避免了BOG回收工艺对国外BOG压缩机设备及技术的依赖，同时免除了工艺中对可燃性烃类气体的压缩，消除了安全隐患；（3）采用市场上常见的压缩机和膨胀机供冷，避开了低温BOG压缩问题，大大缩减投资规模，易于仪器维护修理；（4）BOG处理能力越大，收益越大，可固定式和移动式，回收期越短；该项目回收期 1.8年。一、将常压（低压）储罐BOG经BOG压缩机压送到低温高压储罐中，压力增加，温度也随之升高。二、罐内压力进一步增加，罐内LNG饱和温度随之升高，这样罐内LNG实际上已处于过冷状态