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淄博市液化天然氣氣化站儲罐增壓方法探討

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爲解決淄博市污染嚴重的問題,淄博博原燃氣公司與中原油田會作開發建設淄博市天然氣燃氣工程。根據中原油田液化工廠的建設生產能力與淄博市燃氣發展規劃,本工程一期新建12×104Nm3/d的氣化站一座,供應工業用戶;二期增加供氣量24×104Nm3/d,供應工業用戶與城鎮居民;三期增加供氣量24×104Nm3/d,總供氣能力達到 60×104Nm3/d。

淄博市液化天然氣氣化站儲罐增壓方法探討

2 氣化站工藝流程簡述

液化天然氣(簡稱LNG)由低溫槽車[0.3MPa(絕)、-145℃]從中原油田運至淄博氣化站,利用槽車自帶的增壓器給槽車儲罐增壓至0.8MPa(絕),利用壓差將LNG送入LNG儲罐(每臺罐容積爲100m3),透過儲罐增壓器將LNG增壓至0.5MPa(絕),然後自流進入空浴式氣化器,LNG吸熱氣化發生相變,成爲天然氣(簡稱NG);夏季直接去管網,冬季經水浴式氣化器氣化後再去管網,管網壓力設定爲0.4MPa(絕)

3 增壓原因

中原油田的LNG出廠參數爲0.3MPa(絕)、-145℃;LNG儲罐儲存參數爲0.5MPa(絕)、-145℃。爲保證管網的調節作用,將管網工作壓力定設爲0.4MPa(絕)。執行時,隨着LNG儲罐內LNG的不斷排出,儲罐壓力不斷降低。當降到一定程度,達到壓力平衡時,儲罐內的LNG便不能排出,而導致流程斷流,故必須給LNG儲罐增壓,維持其0.5MPa(絕)的壓力,才能使氣化站流程連續執行,完成氣化目的。

4 增壓方法

LNG儲罐增壓分爲液相增壓和氣相增壓兩種方法。液相增壓法是利用增壓器或低溫泵來增大液相壓力,在氣化器之前加大LNG壓力,使進入LNG氣化器的液相壓力達到0.5MPa(絕);氣相增壓是利用壓縮機來增大氣相壓力,設在氣化器之後加大NG的壓力,使NG壓力高於管網壓力。天然氣的氣液比(體積)大約爲600:1,利用壓縮機進行氣相壓縮能耗相對大得多,故在此僅討論液相增壓方。

4.l 增壓器增壓方法

4.1.l 原理

LNG儲罐儲存壓力爲0.5MPa(絕)。執行時,開啟增壓器氣相低溫閥,當LNG儲罐壓力(調節閥閱後壓力)低於設定壓力0.5MPa(絕)時,調節鬧開啓,LNG進入增壓器,在增壓器中與空氣換熱,氣化爲NG,進入罐內,使氣相壓力變大,從而將LNG儲罐壓力維持在0.5MPa(絕)。隨着LNG的不斷流出,罐內液位不斷下降,氣相空間不斷變大,壓力不斷降低,這樣,透過增壓器不斷氣化LNG來補充罐內壓力,以維持LNG儲罐的壓力不變,如圖1所示。

4.1.2 投資及執行費用

一套增壓器裝置包括增壓器一臺、低溫自力式調節閥一個、低溫閥一個和若干管線。以淄博液化天然氣工程爲例,低溫閥、低溫自力式調節閥由日本進口,增壓器爲國產空浴式氣化器,據日本與浙江報價,價格大約爲6.7萬元人民幣。執行時利用空氣換熱,無需用電;如連續執行,需人工化霜,消耗一部分熱水。

4.1.3 優缺點

優點:增壓器利用空氣進行換熱,氣化LNG,無需耗電,空氣爲自然能源,成本及執行費用低;對小型儲罐,維持壓力所需氣化量小,增壓器相對率高。

缺點:需人工化霜,消耗一部分熱水;LNG儲罐內需有一定的液位高度,以達到一定壓力,使LNG能自流進入增壓器氣化;對大型儲罐,維持壓力所需氣化量大,增壓器相對率低。

4.2 低溫泵增壓方法