关于液化天然气储罐的增压方法的讨论

1、关于液化天然气储罐的增压方法的讨论摘要：根据我国第一个小型液化天然气气化站的工艺设计，简要对LNG储罐的增压方法进行了探讨。1前言1999年至2000年底我院先后编制完成了淄博市液化天然气(LNG)工程的可行性研究报告、初步设计和施工图设计;目前淄博市博原燃气公司正在加紧施工，力争早日建成投产。为解决淄博市污染严重的问题，淄博博原燃气公司与中原油田会作开发建设淄博市天然气燃气工程。根据中原油田液化工厂的建设生产能力与淄博市燃气发展规划，本工程一期新建12104Nm3/d的气化站一座，供应工业用户;二期增加供气量24104Nm3/d，供应工业用户与城镇居民;三期增加供气量24104Nm3/d，总

2、供气能力达到60104Nm3/d。2气化站工艺流程简述液化天然气(简称LNG)由低温槽车0.3MPa(绝)、-145从中原油田运至淄博气化站，利用槽车自带的增压器给槽车储罐增压至0.8MPa(绝)，利用压差将LNG送入LNG储罐(每台罐容积为100m3),通过储罐增压器将LNG增压至0.5MPa(绝)，然后自流进入空浴式气化器，LNG吸热气化发生相变，成为天然气(简称NG);夏季直接去管网，冬季经水浴式气化器气化后再去管网，管网压力设定为0.4MPa(绝)3增压原因中原油田的LNG出厂参数为0.3MPa(绝)、-145;LNG储罐储存参数为0.5MPa(绝)、-145。为保证管网的调节作用，将

3、管网工作压力定设为0.4MPa(绝)。运行时，随着LNG储罐内LNG的不断排出，储罐压力不断降低。当降到一定程度，达到压力平衡时，储罐内的LNG便不能排出，而导致流程断流，故必须给LNG储罐增压，维持其0.5MPa(绝)的压力，才能使气化站流程连续运行，完成气化目的。4增压方法LNG储罐增压分为液相增压和气相增压两种方法。液相增压法是利用增压器或低温泵来增大液相压力，在气化器之前加大LNG压力，使进入LNG气化器的液相压力达到0.5MPa(绝);气相增压是利用压缩机来增大气相压力，设在气化器之后加大NG的压力，使NG压力高于管网压力。天然气的气液比(体积)大约为600：1，利用压缩机进行气相压

4、缩能耗相对大得多，故在此仅讨论液相增压方。4.l增压器增压方法LNG储罐储存压力为0.5MPa(绝)。运行时，打开增压器气相低温阀，当LNG储罐压力(调节阀阅后压力)低于设定压力0.5MPa(绝)时，调节闹开启，LNG进入增压器，在增压器中与空气换热，气化为NG，进入罐内，使气相压力变大，从而将LNG储罐压力维持在0.5MPa(绝)。随着LNG的不断流出，罐内液位不断下降，气相空间不断变大，压力不断降低，这样，通过增压器不断气化LNG来补充罐内压力，以维持LNG储罐的压力不变，如图1所示。一套增压器装置包括增压器一台、低温自力式调节阀一个、低温阀一个和若干管线。以淄博液化天然气工程为例，低温阀

5、、低温自力式调节阀由日本进口，增压器为国产空浴式气化器，据日本与浙江报价，价格大约为6.7万元人民币。运行时利用空气换热，无需用电;如连续运行，需人工化霜，消耗一部分热水。优点：增压器利用空气进行换热，气化LNG，无需耗电，空气为自然能源，成本及运行费用低;对小型储罐，维持压力所需气化量小，增压器相对率高。缺点：需人工化霜，消耗一部分热水;LNG储罐内需有一定的液位高度，以达到一定压力，使LNG能自流进入增压器气化;对大型储罐，维持压力所需气化量大，增压器相对率低。4.2低温泵增压方法通过低温泵将LNG液相压力增大，从而达到所需压力0.5MPa(绝)。而低温泵又分为露天式与浸没式两种。由于LN

6、G的低温性及易燃易爆的特性，国产低温泵尚达不到要求，故目前均为进口。根据报价，一台露天式用量为12.Om3/h)，低温泵约需35万元人民币，一台浸没式(排量为11.4m3/h)，低温泵约需58万元人民币。低温泵运行需耗电，按一年365天连续运行，一台低温泵年耗电约4.4103kwh。优点;压力稳定，浸没式低温泵置于LNG储罐内，完全浸没于LNG内，杜绝了LNG的损失，并可保证泵的快速启动，无密封及浸润式设计对平时的维护要求低。缺点：泵的使用为问断使用，需经常启动，露天式低温泵由于温差大(-14525)，对泵的性能、寿命影响较大;而浸没式低温泵由于置于LNG储罐中，难以进行日常维护，对泵的性能、质量要求极高，而且不适用于本工程出型储罐无法安置);根据设计过程中的咨询情况，低温泵额定流量多数远远大于本工程流量，故不适合本工程;且成本及运行费用较高。4.3结论通过以上比较，可知低温泵不适合本工程，且投资过大;相对而言，增压器具有投资少，运行费用低，对本工程效率高的优点。故我院选取增压器作为LNG储罐的增压设施，并利用LNG储罐本体上的安全装置田OG回收和安全阀放空等