LNG分析仪之如何降低LNG加气站的放散率
随着LNG行业的发展,各种 LNG加气站 、L-CNG加气站、LNG及L-CNG合建站相继出现,除三大油企外,民营企业也积极在LNG加气站建设领域“跑马圈地”,各公司在 加气站 建设方面的投资也在不断加大。与此同时,现已投运的LNG加气站运行中的问题也暴露出来,首当其冲的便是放散量大的问题,如何解决放散问题已成为公司节约成本、降低损耗的关键问题之一。下面将从工艺管道设计、操作、管理、利用方面如何降低放散率,提出一些见解。
放散产生的原因
第一、人为因素。由于LNG加注产业在国内还处于起步阶段,加气站员工对于LNG加注操作流程、卸车操作流程不规范,造成BOG量增加。
第二、设备制造因素。LNG真空绝热储罐、真空泵池等设备在目前工艺水平下无法达到绝对的真空绝热状态,因此这些设备会与外部会发生缓慢的热交换,形成BOG气体。
第二、设备制造因素。LNG真空绝热储罐、真空泵池等设备在目前工艺水平下无法达到绝对的真空绝热状态,因此这些设备会与外部会发生缓慢的热交换,形成BOG气体。
第三、设计因素。为保证泵的正常运行,需要LNG潜液泵池及LNG柱塞泵头进液充分,工艺管路如果设计不合理,会造成进液及回气的阻力加大,这时就需要从回气口手动放气来确保进液速度,这部分排放在设备运行过程中会一直产生,排放量是相当大的。因此正确把握工艺设计的合理性,将是现阶段降低放散的最有效途径。这也是本文重点讨论的部分。
第四、其他外部因素。另外,许多加气站运行之初,加气车辆太少加气量达不到设计规模,导致LNG储存时间过长,产生排放。
如何控制BOG量
操作方面
不同的操作方法也会造成BOG的产生量不一样,其中最主要的操作有两个方面:
第一、卸车操作
卸车需要将槽车压力增压到高于储罐压力时才能进行,但设备经过一段运行时一般压力较高,通常能达到0.6MPa以上,而槽车压力一般较低,约为0.2MPa左右,如果直接对槽车增压、且对储罐排放将会增加大量排放。这时候,如果进行槽车、储罐压力平衡操作,然后对槽车增压,这样操作,卸车时基本不会产生排放。
第二、设备停机时的操作
因设备加气完成后,泵会停止运行,这时候,泵池及管道中会有许多残留液体,这部分液体气化速度相当快,如果停机时间较长的时候可以用以下操作减少BOG的产生:将储罐所有气相根部阀关闭,液相根部阀打开,管道及泵池内压力上升时,LNG会被压回储罐,因管道及泵池的吸热率比储罐的吸热率高得多,这也达到了减少BOG的目的。
设备方面
由于目前的真空设备制造技术条件,设备无法达到绝对真空状态,这个问题是无法回避的,只有尽量的采取措施来控制,主要有以下几个途径:
首先,设备尽量采用绝热效果好的设备,如用真空缠绕储罐代替珠光砂填充的LNG储罐。当然这需要从资金、车源考虑是否划算。
其次,LNG管道最大工作压力一般为1.6MPa,储罐最大工作压力一般为0.8MPa,将储罐的最大工作压力提高至1.2MPa,增加了储罐的储存时间,同时也会减少BOG的排放。
最后,要定期检验真空设备及真空管道的真空度,不合格时重新抽真空,使设备处于最佳工作状态。
管理方面
从各地投运的加气站来看,在投运之初,车辆改制的较少,日加气量少,这样LNG需储存时间长,如一罐50m3的LNG大概在20天时间压力就会从0.3MPa升至0.8MPa,如果储存超过这个时间就会造成大量排放。
设计方面
设计方面,要少排放其实就是要满足泵的正常工作,首先要使储罐与泵的高差满足泵的净正吸入压头(NPSH)要求,因各种泵的NPSH要求不一样,在此就不一一列举。然后就是泵的进液及回气工艺管线要合理布置。
另外,回气管线还应设置一定的坡度,由于泵运行过程中,管道会一直从外部吸热,产生气泡回储罐,设置坡度后,气泡在LNG浮力作用下将沿管道方向产生一个分力,克服管道摩擦力回到储罐,使回气速度更快。
BOG的利用
BOG的产生是不能杜绝的,只能采取措施来加以控制。在有条件的 LNG加气站 ,还可以对BOG加以应用。如在具有城镇燃气管网的城市,还可将LNG储罐内的BOG气体导出,通过BOG加热器加热到接近常温,经调压、计量加臭后,引入民用燃气管网中。另外BOG气体还可以用于取暖、燃烧等用途。但各种利用都要满足相关的安全规范要求,同时需特别注意的是经安全排放的EAG是不允许进行回收,这样不符合相关的安全规范。
总结
总之,一座 LNG加气站 ,BOG的排放量对 加气站 效益影响非常巨大,降低放散率,是提高经济效益的有效手段。现在世界能源战愈演愈烈,我们需要不断引用更多的新产品、 新技术、新工艺到LNG行业中来,不断改善当前的加气站建设水平,同时积极探索BOG的回收利用。为提高能源的利用率,真正实现“零放散”不断去发现和创新。
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