液化天然气接收站工艺及设备.docx

液化天然气接收站工艺及设备LNG 接收站的主要功能是接收、储存、再气化液化天然气，为区域管网用户稳定供气。近几十年来，随着工程建设的推进，先进、可靠的接收站技术已日趋成熟，可以为我们所用。一、接收站工艺一、接收站工艺 LNG 接收站按照对 LNG 储罐蒸发气(BOG)的处理方式不同，接收站工艺方法可以分为直接输出和再冷凝两种。直接输出法是将蒸发气压缩到外输压力后直接送至输气管网；再冷凝法是将蒸发气压缩到较低的压力(通常为 0.9MPaG)与由 LNG 低压输送泵从 LNG 储罐送出的 LNG 在再冷凝器中混合。由于 LNG 加压后处于过冷状态，可以使蒸发气再冷凝，冷凝后的 LNG 经 LNG 高压输送泵加压后外输。因此，再冷凝法可以利用 LNG 的冷量，并减少了蒸发气压缩功的消耗，节省了能量。对于大型 LNG接收站大多采用再冷凝工艺。图 6-1 所示是典型的接收站再冷凝工艺流程4。接收站的生产系统包括：卸船系统、储存系统、蒸发气处理系统、输送系统、外输及计量系统等。(一一)卸船系卸船系统统接收站的卸船系统包括专用码头、卸料臂、蒸发气返回臂和管路等。CNG 专用码头的特点是接收品种单一、数量多、船型大。码头上除设有大型运输船靠泊、停泊设施外，LNG码头的专用设备是卸料臂。卸船操作在操作员的监控下进行，重点是控制系统压力。卸料臂通过液压系统操作。LNG运输船到达卸船码头后，通过运输船上的输送泵，经过多台卸料臂分别通过支管汇集到总管，并通过总管输送到 LNG储罐中。LNG 进入储罐后置换出的蒸发气，通过一根返回气管道，经气相返回臂，送到运输船的 LNG 储舱中，以保持系统的压力平衡。在卸船操作初期，采用较小的卸船流量来冷却卸料臂及辅助设施，以避免产生较多的蒸发气，导致蒸发气处理系统超负荷而排放到火炬。当冷却完成后，再逐渐增加流量到设计值。卸船作业完成后，使用氮气将残留在卸料臂中的 LNG 吹扫干净，并准备进行循环操作。，从各卸料支管中排除的 LNG 进入码头上设置的收集罐，并通过收集罐加热器将排除的 LNG 气化后经气体返回管线送到蒸发气总管。在无卸船期间，通过一根从低压输出总管来的循环管线以小流量 LNG 经卸料总管循环返回再冷凝器，以保持 LNG 卸料总管处于冷备用状态。(二二)储存系统储存系统 1.储罐储存系统是接收站重要的生产系统，而储罐是该系统的主要设备。进出储罐的所有管线接口都在罐顶。为了使不同密度的 LNG 以不同方式进入储罐，流程上安排卸船时LNG 可以从储罐的上部管口直接进入储罐，也可通过内部插入管由底部进入储罐。通常在操作中，较重的 LNG 从上部进入，较轻的 LNG 从下部进入。同时，也可通过 LNG 低压输送泵将罐内 LNG 循环到上部或底部，从而有效防止分层、翻滚现象的产生。(1)储罐的液位控制为了确保储罐的安全操作，储罐的液位、温度、密度监测十分重要。每个储罐都应设置足够的液位、温度、密度连续测量设施，以有效监控储罐的液位。连续测量设施由数字逻辑单元和电机驱动单元组成，可以在 LNG 储罐内垂直移动、连续测量。当温差超过 0.2或密度差超过 0.5kg/m3时，应用 LNG 低压输送泵对罐内 LNG 进行循环操作，以肪止出现分层翻滚现象。储罐设有高低液位自动保护装置，在液位不正常时，报警并联锁停止进料或停止罐内低压泵运行。(2)储罐的压力控制 LNG 储罐是常压储存，全容罐的设计压力一般为29kPa，因而外界大气压的变化对储罐的操作影响很大，罐的压力控制采用绝对压力为基准。在正常操作条件下，储罐的绝对压力是通过 BOG 压缩机压缩回收储罐的蒸发气体来控制的。在两次操作间隔时间段，储罐的操作压力应维持在低压状态通常为 0.1073MPa(绝压)，以防压力控制系统发生故障时，储罐操作有一个缓冲空间。在卸船操作期间，储罐的压力将升高，储罐处于较高压力操作状态。储罐的压力保护采用分级制：第一级超压保护将排火炬，当储罐压力达到一定值(如储罐设计压力为 0.029MPa，则储罐压力达到 0.026MPa)时，控制阀打开，超压部分气体排入火炬系统。第二级超压保护排大气，当储罐压力达到设计压力时，储罐上压力安全阀打开，超压部分气体直接排入大气。第一级负压保护靠补压气体，当储罐在操作中压力降低到设计负压时，将通过高压外输天然气总管上来的经两级减压后的气体来维持储罐内压力稳定。第一级负压保护通过安装在储罐上的真空阀来实现。(3)储罐的温度监测LNG 储罐的内罐底部和罐体上设有若干测温点，可监测预冷操作和正常操作时罐内的温度。在罐外也设有多个测温点，可监测 LNG 的泄漏。为防止储罐基础结冰而危及混凝土基础，在储罐基础上设有两套电加热系统，并在基础的不同位置设有温度检测设施以控制电加热系统。2.罐内泵罐内泵的用途是将 LNG