LNGLCNG加气站的工艺设计

/LNGL―CNG加气站的工艺设计成都华润燃气设计有限公司61000摘要：近年来我国起先运用自然气作为出租车、公交车等公共交通工具的能源补充，所以各地都起先大规模的兴建LNG/L-CNG加气站，以保证汽车的燃料的补充。但是目前我国的自然气加气站发展还不完善，许多地区的自然气加气站都是加油站兼职的，虽然这样的形式削减了汽车加气加油的程序，也避开了重新兴建加气站的麻烦，但是加油站在增加加气业务时还存在肯定的问题。所以有必要对目前加油加气站的升级和改造进行探讨。本文主要探讨LNG/L-CNG加气站的工艺设计和系统建设，为兴建加气站或者升级加油站供应肯定的借鉴和参考。关键词：LNG/L-CNG加气站；工艺流程；管道设计前言随着能源危机的加重和环境爱护要求的日益增加，我国起先利用自然气作为部分汽车的动力资源，油气混合动力已经成为目前我国大多数公共交通系统车辆的动力类型。从目前的状况来看，自然气的运用状况较好，大大降低了我国化石能源的运用；而且自然气和汽油相比，有良好的环保效果。此外，自然气有肯定的价格优势；所以其在我国的交通运输业的应用前景特别广袤。一、LNG/L-CNG加气站简介LNG是液化自然气的英文缩写，CNG是压缩自然气的英文缩写。液化自然气是指经过处理后以液态保存的自然气。CNG是指自然气经过加压并以气态存储在容器当中。目前，从我国汽车自然气的利用状况来看，自然气加气站主要分为四种类型：撬装式加气站、标准式加气站、L-CNG加气站和混合式加气站。自然气在我国的运用范围越来越广泛，许多地区兴建的加气站都是混合类型的加气站。本文所探讨的也正是这一类型的LNG/L-CNG加气站[1]。二、储罐选择储罐的选择须要考虑加气站的实际状况，在选择储罐规模是一般会考虑到用气量、存储时间、温度、以及充装率等等几个因素。LNG储量按下式计算：式中：V：总储存容积（m3）；n：储存天数（d）；Gr：平均日用气量（60000Nm3×0.7047Kg/Nm3）；ρy：液化自然气密度（432.0kg/m3）；θb：最高工作温度下的储罐允许充装率，θb=95%。再有，因为储罐的实际存储实力会和理论计算存在肯定的差距，所以在储罐容量选择时可以适当的放大储罐的容积[2]。三、管道设计（一）LNG/L-CNG低温管道系统选型管道系统选型上须要考虑许多的因素，特殊是在高压自然气的管道运用是更须要考虑实际的管内压强。所以在进行低温管道系统的选型设计时首先要考虑到不同环节的管壁厚度运用。其中对于管壁厚度起到影响的因素有设计压力、管外径、特定温度下的材料承受压力值、焊接部分的接头系数等等。这些因素都将影响到实际的管壁运用厚度。其他方面对于接口数、焊接数、具体的管道系统选型都须要依据具体的状况来设计。其中管道尽量削减弯曲，回避大角度的拐点即可[3]。（二）LNG/L-CNG低温管道系统选材从选材来看，管材的运用首先要考虑的是低温状况下材料的压力承受实力。因为系统本身温度较低，低温对于管材的影响较大。综合上述因素，结合工程实践，LNG/L-CNG低温管道材质通常采纳奥氏体不锈钢管（06Cr19Ni10），性能标准符合-GB/T14976-2002，加气站内各管道运用应符合《流体输送用不锈钢无缝钢管》。此外，和管道相对应的管件（阀门）在设计时也须要细致的考虑，为保证系统内的低温状态，全部的阀门须要有的良好隔热实力。在一些重要的管道附件部分，简单产生热量流失或者传导热量时，有必要在系统上游或者下游设置隔热装置。在具体材料和厂家选择上，对于一些非重要阀门可以选择国产商品，但是在重要的部位上就有必要细致的调查和考量，通过具体的设计计算，优先选择进口的阀门等管件设备。最终，对于法兰、接头、螺栓等诸多管件的运用同样须要在具体的设计计算中进行选择[4]。四、工艺流程LNG/L-CNG加气站的设计中工艺上的主要流程包括6个环节：（一）卸车流程卸车流程是将槽车内的自然气输送到储气罐中。这一流程一般是利用增压器和潜液泵来完成，但是有些状况下也会单一运用增压器而不运用潜液泵。其方式是在槽车进入加气站后对于槽车进行加压，使其和储罐之间形成肯定的压力差，然后联通管道后，压力差就会使LNG自动进入到储罐当中。（二）加液流程加液流程是主要是针对于LNG销售的过程，主要运用的设备是加压设备和计量设备。加压使LNG通过管道进入加气设备，然后通过计量设备进入到汽车当中。加液流程中加液压力须要在1.6MPa以下，计量设备主要是通过计量所输出的液体计算消费。（三）调压流程调压流程是针对于一些没有增压实力的汽车的加气需求。目前我国的有许多的汽车车载气瓶没有增加器，而汽车能够平安运用的是调压后的饱和性液体，也就是说假如汽车没有增压设备，而加气站又没有必要的调压程序的话，汽车是无法运用的。所以须要肯定的调压流程以应对这样的状况，在加注时输送的是饱和的液体。目前我国的加气站设备都有自动调压的功能。（四）泄压流程泄压流程是为应对储气罐压力过高的状况的。储气罐压力过高是一个严峻的平安问题，一旦超过储气罐所能承受的压力极限就会出现泄露，这已经是最好的状况。一旦遇到明火或者电流就会造成爆炸等状况。所以在建站时必须要考虑到这一状况，在设计时就须要设计相应的泄压流程，以应对这样的状况，避开发生危急。泄压流程是释放罐内的气体，即使是在低温罐中的也会有肯定的汽化比例这是不行避开的，在长期的累积下，就会产生罐内的压力。（五）CNG加气流程CNG是针对于出租汽车的加气功能，在这其中须要对其进一步的加压，其中储气罐中的气体先进入柱塞泵然后进入高压气化器，最终通过加气设备进入出租车当中。因为出租车本身不能干脆运用LNG，只能选择运用CNG，因此加气站须要有这一功能。（六）BOG回收流程BOG是指在储罐槽车中产生的气态自然气，这是一种不行避开的状况，而且这些蒸汽是无法进行运用的，为削减奢侈状况，在设计中加入回收的流程。先是将蒸汽导出，然后升温，再重新对这些蒸汽进行处理，变成液态或者加压产品重新进行运用。总结自然气是一种清洁能源，不但可以缓解目前能源惊慌的问题，还会降低汽车尾气对于环境的影响，关系着我国的经济的发展和可持续发展战略的实施。随着自然气在交通运输系统中的广泛应用，我国目前的加气站数量已经不能完全满意需求。因此，我们须要加大对加气站设计的探讨，通过相关探讨和实践来提高我国加气站的建设实力和技术水平。经过本课题的分析可以发觉LNG/L-CNG加气站的主要工艺流程是依据实际的服务须要确定的，而管线的选材和选型主要是受到低温柔高压影响，所以在今后的探讨和建设中，这两部分是不容忽视的。参考文献：[1]文昱舜.LNG/L-CNG加气站的工艺及管道系统设计[J].广州化工，2013，16（03）：177-179.[2