lng接收站cog外输处理及储罐压力控制

lng接收站cog外输处理及储罐压力控制

0蒸发气bog对储罐压力的影响在非勘探操作期间，由于lng储存容量、管道循环保冷、槽车排放、工艺管道安全运行等因素，蒸发气（bog）产生。随着BOG生成量的增加,储罐压力会随之升高,严重时可能造成储罐超压,对储罐安全运行构成严重威胁,因此储罐压力的控制十分关键。笔者拟分析在非卸料情况下,由于自然因素、下游用户及其他原因导致正常外输无法连续进行时对BOG不同的外输处理方式。1计算bog生成量的成本1.1由于储存容量的原因，体积在实际操作中对于储罐实际蒸发量的计算通常采用经验值估算式中,MLNG全容罐A一般取0.05%,ρ1.2车装线保冷在间断外输期间需要考虑对管线系统(码头卸料管线、外输管线、槽车装车管线)循环保冷,此过程不可避免会产生BOG气体。管线系统的热量吸入采取以下公式计算:式中,Q经计算码头循环、零输出循环、槽车循环每天产生的BOG量分别为21t、15t和7t。1.3生bog的产生罐内泵在运行时由于做功产生热量,这部分热量会使储罐的LNG气化产生BOG。在间断外输期间,要保证循环管线的冷却,则至少有一台低压泵运行,因此每天可以产生约17tBOG。可以看出,如此庞大的BOG产量须得到及时有效的处理,否则将对储罐运行造成安全隐患。2储层压力控制方法2.1压缩外输工艺流程1)BOG低压外输。是指BOG气体经低压压缩机压缩后直接外输到输气干线。在接收站试车投产初期,下游用户少、用量不大、对用气压力要求较低的情况下,可以选择由BOG压缩机压缩之后直接进行外输,借助于下游管网的储气能力以控制储罐压力。用BOG压缩机进行低压外输时,需要对流程进行改动:(1)将高压泵进出口用大管径跨接连通;(2)外输过程中要严密监控压缩机入口分液罐的液位,防止液位过高引发压缩机联锁跳车;(3)注意监控压缩机入口的BOG温度,以防BOG携带LNG进入压缩机,造成压缩机机械性损伤(图1)。低压外输时,BOG经压缩机压缩后进入再冷凝器,然后经过低压输出管线和高压泵出口汇管的跨接管线进入开架式汽化器(ORV)与海水换热后向下游用户输送,分离出的液体则进入排放罐,通过循环管线流回储罐。2)BOG高压外输。是指BOG气体经高压压缩机压缩后直接外输到输气干线。储罐中BOG气体经高压压缩机加压后达到外输管网的压力,高压气体绕过再冷凝器、高压泵和气化器直接进入外输管网。通常在BOG气体进入压缩机之前要经过加热器进行加热,避免过冷的BOG进入压缩机后对压缩机造成损坏;气体经过压缩之后温度较高,要经过冷却才能输入管网,故在压缩机出口装有冷却器。2.2外输标准化阶段1)BOG再冷凝高压外输。是指储罐的BOG气体通过压缩机加压,储罐内的LNG经低压泵输出后与压缩的BOG气体按照一定比例在再冷凝器中逆流换热。过冷的LNG利用自身冷能将大部分BOG气体冷凝,之后输入高压泵加压,经气化器气化后送入输气干线。实际操作中,根据储罐及外输管网压力和下游用气量,合理控制压缩机和高压输出泵的负荷,利用有限的外输空间降低储罐压力,防止BOG通过火炬或储罐安全阀放空。2)BOG再冷凝低压外输。是指BOG气体经低压压缩机压缩后冷凝输送至公路槽车装车系统。在槽车外输的同时,可考虑将BOG经过压缩机压缩后,输送至再冷凝器,利用LNG的冷能将压缩后的BOG液化。鉴于目前槽车装车要求至少开通7个撬位,考虑到槽车拆装臂的交叉间隙,装车流量可达260~300m在以上流程图中,需对现有流程做相应的变更改造:(1)在高压泵进口汇管处连一跨接至槽车12吋管道,同时设置两个FV阀(FV-1、FV-2);(2)利用低压外输工艺回收BOG时,FV-1关闭,LNG流量通过03FV0001、03LV0004B及FV-2阀控制,输送压力通过03FV0001控制在500kPa(槽车日常装车撬内压力为200~300kPa);(3)当高压外输启动后,FV-2阀完全关闭,FV-1阀完全打开为槽车系统提供LNG。2.3火炬和安全释放当储罐中的BOG无法运用正常外输工艺处理时,为了防止储罐超压,要通过火炬进行放空或通过储罐的安全阀就地放空。3比较和选择控制方法3.1网压力及下游压力BOG低压外输只适合于项目投产初期,在项目正常运营之后受外输管网压力及下游用户合同压力的限制,不能使用BOG低压外输的方法来降低罐压。在用其他方法都不能控制储罐压力时才能采用火炬或安全阀放空,放空气体会产生温室效应,污染环境,通常情况下不会使用。3.2再冷凝工艺运行设备再冷凝高压外输工艺中,使用的两台2DL250B-2B_1型压缩机(每台压缩机有0、50%、100%三级负荷调节,处理能力为7t/h)参考储罐压力步进调节负荷,控制储罐压力。此工艺控制罐压时要配套运行多台设备,功率消耗见表1。由表1可知,再冷凝工艺运行设备多,操作中监控负担大,运行中能耗大,维护成本高。尤其是再冷凝工艺需考虑储罐中BOG总量以及下游管网容量,有相当的局限性。3.3高压压缩机段BOG高压外输采用4M32-26/6.5-75.5型压缩机,使BOG压缩后的压力达到外输管网压力直接输送到下游天然气管网。运行高压压缩机时无须开动其他设备,操作相对简单,能耗小(压缩机功率为2×1250kW),可根据罐压对压缩机负荷进行调节;此工艺无需LNG冷凝,可以使下游有限管容的管网输出更多的BOG气体,使储罐压力降低至更安全的范围。此工艺控制罐压受下游管网容量的限制较小,操作上更有灵活性和实用性。3.4不同节能效果再冷凝低压外输时无需启动高压泵等设备,只需借助槽车装车的LNG冷凝回收BOG,此工艺节能效果更明显(BOG压缩机功率575kW)。唯一不足的是在用此工艺回收BOG时,再冷凝器液位受装车流量的影响较大,增加了操作员的监控难度。3.5bog操作方法LNG接收站在间断外输期间,处理BOG的方法较多,在操作中需要针对不同工况的优化组合,以达到最好的效果。BOG工况及对应处理方式见表2。4bog高压外输1)工况1和工况2的处理方式中,优先考虑BOG再冷凝高压外输,但是当输