液化天然氣氣化站儲(chǔ)罐增壓方法探討

1、液化天然氣氣化站儲(chǔ)罐增壓方法探討為解決淄博市污染嚴(yán)重的問(wèn)題，淄博博原燃?xì)夤九c中原油田會(huì)作開(kāi) 發(fā)建設(shè)淄博市天然氣燃?xì)夤こ獭８鶕?jù)中原油田液化工廠的建設(shè)生產(chǎn)能 力與淄博市燃?xì)獍l(fā)展規(guī)劃，本工程一期新建12X 104Nm3/d的氣化站一座，供應(yīng)工業(yè)用戶；二期增加供氣量24x 104Nm3/d供應(yīng)工業(yè)用戶與城鎮(zhèn)居民；三期增加供氣量24 x 104Nm3/d,總供氣能力達(dá)到60 x 104Nm3/d1 氣化站工藝流程簡(jiǎn)述液化天然氣（簡(jiǎn)稱(chēng) LNQ由低溫槽車(chē)0.3MPa （絕）、-145C 從中原油 田運(yùn)至淄博氣化站，利用槽車(chē)自帶的增壓器給槽車(chē)儲(chǔ)罐增壓至 0.8MPa（絕），利用壓差將LNG送入LNG儲(chǔ)罐（每

2、臺(tái)罐容積為100m3），通過(guò)儲(chǔ) 罐增壓器將LNG增壓至0.5MPa （絕），然后自流進(jìn)入空浴式氣化器， LNG吸熱氣化發(fā)生相變，成為天然氣（簡(jiǎn)稱(chēng)NG）;夏季直接去管網(wǎng)，冬季經(jīng)水浴式氣化器氣化后再去管網(wǎng)，管網(wǎng)壓力設(shè)定為0.4MPa（絕）2 增壓原因中原油田的LNG出廠參數(shù)為0.3MPa（絕）、-145C; LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存參數(shù) 為0.5MPa （絕）、-145C。為保證管網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用，將管網(wǎng)工作壓力定設(shè)為0.4MPa （絕）。運(yùn)行時(shí)，隨著LNG儲(chǔ)罐內(nèi)LNG的不斷排出，儲(chǔ)罐 壓力不斷降低。當(dāng)降到一定程度，達(dá)到壓力平衡時(shí)，儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG便不能排出，而導(dǎo)致流程斷流，故必須給 LNG儲(chǔ)罐增壓，維持其0.5

3、MPa （絕）的壓力，才能使氣化站流程連續(xù)運(yùn)行，完成氣化目的。3 增壓方法LNG 儲(chǔ)罐增壓分為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(lái)增大液相壓力，在氣化器之前加大LNG壓力，使進(jìn)入LNG氣化器的液相壓力達(dá)到0.5MPa （絕）；氣相增壓是利用壓縮機(jī) 來(lái)增大氣相壓力，設(shè)在氣化器之后加大 NG的壓力，使NG壓力高于管 網(wǎng)壓力。天然氣的氣液比（體積）大約為 600：1，利用壓縮機(jī)進(jìn)行氣 相壓縮能耗相對(duì)大得多，故在此僅討論液相增壓方。3.1 增壓器增壓方法3.1.1 原理LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存壓力為0.5MPa （絕）。運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)增壓器氣相低溫閥， 當(dāng)LNG儲(chǔ)罐壓力（調(diào)節(jié)閥閱后壓力）

4、低于設(shè)定壓力 0.5MPa （絕）時(shí)， 調(diào)節(jié)鬧開(kāi)啟， LNG 進(jìn)入增壓器，在增壓器中與空氣換熱，氣化為NG， 進(jìn)入罐內(nèi)，使氣相壓力變大，從而將LNG儲(chǔ)罐壓力維持在0.5MPa（絕）。 隨著LNG的不斷流出，罐內(nèi)液位不斷下降，氣相空間不斷變大，壓力 不斷降低，這樣，通過(guò)增壓器不斷氣化 LNG來(lái)補(bǔ)充罐內(nèi)壓力，以維持 LNG儲(chǔ)罐的壓力不變，如圖1所示。3. 1 .2投資及運(yùn)行費(fèi)用一套增壓器裝置包括增壓器一臺(tái)、低溫自力式調(diào)節(jié)閥一個(gè)、低溫閥一 個(gè)和若干管線。以淄博液化天然氣工程為例，低溫閥、低溫自力式調(diào) 節(jié)閥由日本進(jìn)口，增壓器為國(guó)產(chǎn)空浴式氣化器，據(jù)日本與浙江報(bào)價(jià)， 價(jià)格大約為 6.7萬(wàn)元人民幣。 運(yùn)行時(shí)

5、利用空氣換熱， 無(wú)需用電； 如連續(xù) 運(yùn)行，需人工化霜，消耗一部分熱水。3.1.3優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：增壓器利用空氣進(jìn)行換熱，氣化LNG,無(wú)需耗電，空氣為自然能源，成本及運(yùn)行費(fèi)用低；對(duì)小型儲(chǔ)罐，維持壓力所需氣化量小，增 壓器相對(duì)率高。缺點(diǎn)：需人工化霜，消耗一部分熱水； LNG 儲(chǔ)罐內(nèi)需有一定的液位高 度，以達(dá)到一定壓力，使LNG能自流進(jìn)入增壓器氣化；對(duì)大型儲(chǔ)罐,維持壓力所需氣化量大，增壓器相對(duì)率低3.2 低溫泵增壓方法3.2.1 原理通過(guò)低溫泵將LNG液相壓力增大，從而達(dá)到所需壓力 0.5MPa（絕）。而低溫泵又分為露天式與浸沒(méi)式兩種。3.2.2投資及運(yùn)行費(fèi)用由于LNG的低溫性及易燃易爆的特性，國(guó)產(chǎn)低溫

6、泵尚達(dá)不到要求，故 目前均為進(jìn)口。根據(jù)報(bào)價(jià)，一臺(tái)露天式用量為12.0m3/h），低溫泵約需 35 萬(wàn)元人民幣，一臺(tái)浸沒(méi)式（排量為11.4m3/h） ，低溫泵約需 58萬(wàn)元人民幣。低溫泵運(yùn)行需耗電，按一年 365 天連續(xù)運(yùn)行，一臺(tái)低溫泵年耗電約4.4 x 103kwh3.2.3優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)；壓力穩(wěn)定，浸沒(méi)式低溫泵置于LNG儲(chǔ)罐內(nèi)，完全浸沒(méi)于LNG內(nèi)， 杜絕了 LNG的損失，并可保證泵的快速啟動(dòng)，無(wú)密封及浸潤(rùn)式設(shè)計(jì)對(duì) 平時(shí)的維護(hù)要求低。缺點(diǎn)：泵的使用為問(wèn)斷使用，需經(jīng)常啟動(dòng)，露天式低溫泵由于溫差大(-145C25C),對(duì)泵的性能、壽命影響較大；而浸沒(méi)式低溫泵由于 置于LNG儲(chǔ)罐中，難以進(jìn)行日常維護(hù)，對(duì)泵的性能、質(zhì)量要求極高， 而且不適用于本工程出型儲(chǔ)罐無(wú)法安置) ；根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的咨詢情況， 低溫泵額定流量多數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本工程流量，故不適合本工程；且成本 及運(yùn)行費(fèi)用較高。3.3 結(jié)論通過(guò)以上比較，可知低溫泵不適合本工程，且投資過(guò)大；相對(duì)而言， 增壓器具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)本工程效率高的優(yōu)點(diǎn)。故我院選 取增壓器作為L(zhǎng)NG儲(chǔ)