LNG加氣站主要工藝

1、LNG加氣站主要工藝目前 LNG加氣站主要分為以下兩種:撬裝式 LNG 加氣站、固定式 LNG 加氣站。以上兩種LNG 加氣站在主要設(shè)備組成方面都基本一致,區(qū)別在于 :LNG 加氣機(jī)、增壓泵撬等設(shè)備是否集成在撬體上。撬裝式 LNG 加氣站設(shè)備現(xiàn)場施工量小 ,安裝調(diào)試周期短 ,適用于規(guī)模較小 ,對(duì)場地要求不高的 LNG 加氣站 ;固定式 LNG 加氣站的現(xiàn)場施工量大 ,周期相對(duì)較長 ,適用于規(guī)模較大的 LNG 加氣站。LNG 加氣站的主要工藝包括卸車工藝、調(diào)壓工藝、加液工藝、儀表風(fēng)系統(tǒng)工藝、安全泄放工藝。工藝流程如圖1-1所示。圖 1-1LNG 加氣站工藝圖1.1LNG 加氣站卸車工藝LNG 加

2、氣站的卸車工藝比加油站的卸油工藝復(fù)雜得多。卸車涉及到壓力、 物質(zhì)形態(tài)等方面的變化,需要有專門的卸車工藝來保障作業(yè)的順利開展。1.卸車基礎(chǔ)知識(shí)1 / 9LNG 卸車作業(yè) ,通常在卸車前進(jìn)行壓力平衡,卸車時(shí)通過壓力調(diào)節(jié)及進(jìn)液方式的轉(zhuǎn)換來完成卸車 ,可簡化成三個(gè)步驟來進(jìn)行綜合分析。壓力平衡。一般情況下 ,當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi) LNG 儲(chǔ)量接近 10%時(shí)需要卸車 ,此時(shí)儲(chǔ)罐液面低、氣相空間大、 LNG 汽化速度快、儲(chǔ)罐內(nèi)壓力大 ,有時(shí)會(huì)超過安全閥開啟壓力而放散。 壓力平衡一方面是將儲(chǔ)罐的壓力降下來 ,另一方面是讓槽車的壓力有所上升利于卸車 ,同時(shí)也少了浪費(fèi)。形成壓力差。通過汽化器 ,泵等設(shè)備 ,讓槽車壓力增加 ,

3、一般讓槽車內(nèi)壓力比儲(chǔ)罐高 0.2MPa 左右?；蛘咄ㄟ^泵直接給LNG 加壓后輸送進(jìn)儲(chǔ)罐。降低壓力。在 LNG卸車即將結(jié)束時(shí),設(shè)法將儲(chǔ)罐與槽車的壓力降下來。儲(chǔ)罐壓力降有利于LNG的儲(chǔ)存。 槽車內(nèi)壓力越小,意味著槽車內(nèi)未卸凈的天然氣越少,卸車損耗小在卸車期間還需注意的是要合理選擇儲(chǔ)罐的進(jìn)液模式與槽車的進(jìn)氣模式,具體可根據(jù)站的工藝管道來實(shí)際選擇。儲(chǔ)罐上進(jìn)液 :也叫上噴淋 ,是卸車期間 ,選擇儲(chǔ)罐上部的進(jìn)液管進(jìn)行卸車 ,上噴淋的好處是,可以通過噴灑LNG 將儲(chǔ)罐里面已成氣態(tài)的天然氣重新液化,降低儲(chǔ)罐內(nèi)壓力， 采用上進(jìn)液卸車方式可以使儲(chǔ)罐壓力至O.2MPa 以下。上進(jìn)液降壓必須有足夠的氣體液體接觸點(diǎn),這

4、一點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到。另外液位過高儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間少時(shí)，上進(jìn)液降壓效果不明顯。2 / 9儲(chǔ)罐下進(jìn)液 (氣 ):當(dāng)槽車內(nèi) LNG密度小于儲(chǔ)罐中LNG密度時(shí) ,選擇下進(jìn)液模式。一般在槽車內(nèi)液體卸完后,為回收余氣 ,將槽車的氣相聯(lián)通到儲(chǔ)罐底部,稱作下進(jìn)氣。槽車下進(jìn)氣與上進(jìn)氣:為了降低儲(chǔ)罐壓力,將儲(chǔ)罐的氣相聯(lián)通到槽車的液相部讓儲(chǔ)罐中氣態(tài)天然氣在槽車中液化成LNG,達(dá)到降低壓力的效果,但下進(jìn)氣容易出現(xiàn)翻騰。為避免翻騰。當(dāng)工藝管道允許的情況下可以選擇上進(jìn)氣。2.卸車方式簡介LNG 卸車方法有多種,可以根據(jù)加氣站工藝設(shè)備的狀況來靈活選擇 ,常見的有自增壓卸車、泵增壓卸車、 直接泵卸車 ,儲(chǔ)罐供壓卸車等。(1

5、)自增壓卸車槽車內(nèi)的液體通過自流進(jìn)入卸車汽化器中,LNG 在汽化器中吸收環(huán)境中的熱量后氣化成氣態(tài)天然氣,然后回到槽車的氣相 ,增加槽車的壓力(此功能可以在停電的情況下使用,保證停電的情況下順利完成卸車),將槽車中的LNG 流入儲(chǔ)罐中。其工藝流程如圖1-2 所示圖 1-2 自增壓卸車工藝3 / 9自增壓卸車工藝的選用必須注意現(xiàn)場安全,在使用期間嚴(yán)格控制槽車壓力,當(dāng)壓力接近安全閥壓力時(shí),必須調(diào)小或關(guān)閉槽車自增壓閥門,防止槽車壓力過高,啟動(dòng)安全閥排壓自增壓卸車工藝是通過液位高度差進(jìn)行自流的,如果槽車液位高度不夠,自流到管線中的LNG 在未到汽化器期間汽化形成氣阻 ,自增壓卸車將無法實(shí)現(xiàn)。自增壓卸車與

6、潛液泵卸車采用相同內(nèi)徑的管道,自增壓卸車方式的流速要低于潛液泵卸車方式，卸車時(shí)間長。隨著LNG 槽車內(nèi)液體的減少,要不斷對(duì)LNG 槽車氣相空間進(jìn)行增壓 ,如果卸車時(shí)儲(chǔ)罐氣相空間壓力較高,還需要對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行泄壓 ,以增大 LNG槽車與 LNG儲(chǔ)罐之間的壓力差 ,給 LNG 槽車增壓需要消耗一定量的 LNG 液體。（ 2）泵卸車泵卸車可分為泵增壓御車與直接泵御車兩種方式。泵增壓卸車槽車內(nèi)的液體流進(jìn)泵池后(需先對(duì)泵進(jìn)行預(yù)冷),經(jīng)潛液泵打入卸車氣化器中，氣化后進(jìn)入槽車的氣相,增加車的壓力,使液體流入儲(chǔ)罐中。其工藝流程如圖1 一 3 所示4 / 9圖 1-3 泵增壓卸車工藝直接泵卸車該方式是通過系統(tǒng)中的潛

7、液泵將 LNG從槽車轉(zhuǎn)移到 LNG 儲(chǔ)罐中 ,LNG卸車的工藝流程見圖 1-4。潛液泵卸車方式是 LNG 液體經(jīng) LNG 槽車卸液口 1 進(jìn)入潛液泵 ,潛液泵將 LNG 增壓后充入 LNG 儲(chǔ)罐。LNG 槽車氣相口與儲(chǔ)罐的氣相管連通 ,LNG 儲(chǔ)罐中的 BOG 氣體通過氣相管充入 LNG 槽車 ,一方面解決 LNG 槽車因液體減少造成的氣相壓力降低 ,另一方面解決 LNG 儲(chǔ)罐因液體增多造成的氣相壓力升高,整個(gè)卸車過程不需要對(duì)儲(chǔ)罐泄壓 ,可以直接進(jìn)行卸車操作。圖 14 泵卸車工藝直接泵卸車的優(yōu)點(diǎn)是速度快 ,時(shí)間短 ,自動(dòng)化程度高 ,無需5 / 9對(duì)站內(nèi)儲(chǔ)罐泄壓,不消耗 LNG 液體 ;缺點(diǎn)是工

8、藝流程復(fù)雜,管道連接繁瑣 ,需要消耗電能。泵卸車期間 ,需要留意 ,槽車內(nèi)LNG 液體必須能夠進(jìn)入到潛液泵 ,管線過長會(huì)嚴(yán)重影響泵卸車工藝的應(yīng)用,同時(shí)泵卸車需要考慮加液作業(yè) ,如果 LNG 站僅一臺(tái)潛液泵,卸車同時(shí)無法加液 ,當(dāng)有汽車需要加液時(shí)必須暫停卸車作業(yè),切換為加液模式 ,頻繁的切換對(duì)泵的性能有很大的影響 ,因此需要合理安排卸車時(shí)間 ,避免邊卸車 ,邊發(fā)液。槽車 LNG 液位較低時(shí) ,不可將泵臨時(shí)切換至發(fā)液狀態(tài) ,否則將出現(xiàn)管線氣阻 ,從而使槽車?yán)锸Ｓ?LNG 無法卸盡現(xiàn)象1.2LNG 加氣站調(diào)壓工藝LNG加氣站的調(diào)壓工藝分為兩種,一種是自增壓調(diào)壓、一種是泵增壓調(diào)壓。自增壓是站用儲(chǔ)罐內(nèi)的

9、LNG液體憑借液位產(chǎn)生的壓差進(jìn)入汽化器中 ,經(jīng)空溫加熱汽化后回到儲(chǔ)罐的頂部 ,增加儲(chǔ)罐的壓力 (此功能可以在停電的情況下使用 ,保證停電的情況下也可以對(duì)汽車進(jìn)行加氣)。釆用自增壓方式增壓速度相對(duì)較慢,但無需消耗電能。泵增壓是儲(chǔ)罐內(nèi)的液體流進(jìn)泵池后(需先對(duì)泵池進(jìn)行預(yù)冷 ),經(jīng)潛液泵注入氣化器中經(jīng)空溫加熱汽化后進(jìn)入儲(chǔ)罐的頂部或底部 ,增加站用儲(chǔ)罐的壓力。 此工藝也可用于調(diào)整儲(chǔ)罐的飽和溫度。6 / 91.3LNG 加氣站加液工藝LNG加氣站加液工藝主要包括預(yù)冷,加氣、待機(jī)過程。 工藝流程見圖1-5圖 1-5 一 10LNG 加氣站加氣工藝預(yù)冷過程憑借站用儲(chǔ)罐和泵池的液位差,使液體從站用儲(chǔ)罐進(jìn)入泵池,

10、完成泵池的預(yù)冷。泵池預(yù)冷完成后,泵啟動(dòng) ,吹掃加氣槍和售氣機(jī)插槍口,把加氣槍與售氣插槍口相連接,然后按下加氣機(jī)面板上的“預(yù)冷”鍵 ,LNG從儲(chǔ)罐液相一泵進(jìn)口氣動(dòng)泵泵一單向閥一質(zhì)量流量計(jì)售氣機(jī)液相氣動(dòng)閥一加氣槍一氣相氣動(dòng)閥一儲(chǔ)罐進(jìn)行循環(huán),當(dāng)溫度、 密度、增益達(dá)到設(shè)定值時(shí)加氣機(jī)預(yù)冷完成,這一過程也叫大循環(huán)預(yù)冷。加氣過程一加氣機(jī)預(yù)冷完成后,便可以對(duì)汽車進(jìn)行加氣,按下加氣機(jī)面板上的“加氣”鍵,自動(dòng)完成對(duì)汽車的加氣。待機(jī)過程泵啟動(dòng)后,在沒有加氣機(jī)加氣和預(yù)冷信號(hào)時(shí),泵低速運(yùn)行 ,液體在管道內(nèi)循環(huán),保持管道的溫度,減少泵的啟停次數(shù) ,延長泵的工作壽命。 在持續(xù)較長時(shí)間無加氣機(jī)信號(hào)時(shí),泵停止工作。1.4 儀表

11、風(fēng)系統(tǒng)工藝儀表風(fēng)系統(tǒng) :以壓縮空氣作為動(dòng)力風(fēng)源,用來驅(qū)動(dòng)所有氣動(dòng)閥門 ,從而達(dá)到自動(dòng)控制閥門開和關(guān)目的的系統(tǒng)7 / 9儀表風(fēng)系統(tǒng)主要包括:前置過濾器、 空氣壓縮機(jī)、 氣液分離器、后置過濾器、干燥器、閥門管道、氣動(dòng)執(zhí)行器、控制柜等。儀表風(fēng)系統(tǒng)的引進(jìn),主要是為了確保LNG 在日常運(yùn)作過程因突然停電,設(shè)備突然故障等原因引發(fā)工藝過程失控的事故 ,而引入了氣動(dòng)控制系統(tǒng) ,也稱儀表風(fēng)系統(tǒng) ,在儀表風(fēng)系統(tǒng)中,LNG 控制閥門的控制都是以氣開閥進(jìn)行控制的。1.5 安全泄放工藝天然氣為易燃易爆物質(zhì) ,在溫度低于 -120時(shí) ,天然氣密度重于空氣 ,一旦泄漏 ,會(huì)在地面聚集 ,不易揮發(fā) ;而常溫時(shí) ,天然氣密度遠(yuǎn)小于空氣密度 ,易擴(kuò)散。 根據(jù)其特性， 按照規(guī)范要求必須進(jìn)行安全排放 ,設(shè)計(jì)一般采用集中排放的方式。 安全泄放工藝系統(tǒng)由安全閥、 爆破片、 EAG加熱器、 放散塔等組成。其工藝流程如圖 1 6 所示。圖 1-6 儀表風(fēng)系統(tǒng)工藝圖設(shè)置 EAG加熱器 ,對(duì)放空的低溫 NG 進(jìn)行集中加熱后 ,經(jīng)阻火器通過放散塔高點(diǎn)排放。 EAG 加熱器采用 500m3/h 空溫式8 / 9加熱器。常溫放散NG 直接經(jīng)阻火器后排入放