槽车装车方式对LNG接收站的影响

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LNG槽车在输送天然气方面有着巨大的市场需求,是管道输配重要补充手段。唐山LNG接收站将LNG 加压至1.2 MPa,一部分通过管网进入下游气化外输,另一部分进行LNG槽车装车。LNG 接收站槽车装车有两种方式,一种是带压装车,另一种为不带压装车,两者最主要的区别是:当LNG 装车时,槽车是否与BOG 系统相连通。
1 不带压装车
隔爆灯不带压装车是指槽车在装车前处于热态,在装车过程中,槽车的气相空间与LNG 接收站的BOG 系统相连通,产生的气体返回至接收站BOG系统。
1.1 对低压输出系统的影响
低压输出系统包括LNG储罐和低压输出泵,是维持接收站外输和站内冷态的关键系统。LNG经低压输出泵输出后,分别去槽车装车、码头保冷、再冷凝器和高压泵。槽车装车的LNG 接口在低压输出总管的码头保冷出口的前端,装车量的变化会使低压输出总管压力产生波动。由于上游压力及流量的波动,再冷凝器液位也会随之波动。
1.2 对BOG 处理系统的影响
1.2.1 大量BOG 返回到站内对罐压的影响
在槽车全速装车前,需预冷;在全速装车过程中,LNG 会闪蒸;同时随着LNG 的装车置换出的气相空间,将产生大量BOG。单台槽车产生的BOG 主要来源于LNG 槽车冷车时LNG 吸热蒸发,以及全速装车时LNG 闪蒸产生的BOG;槽车装车造成LNG 储罐液相空间减小、气相空间增大,该部分抵消的BOG 质量为m1、温度为-140℃,罐压以20 kPa 为准,则:V0=p  1V1T0 /(p 0T1)=110.24 m 3
m1=V1 ρ= 80.47 kg式中:V0 为槽车装车置换出的储罐液相空间对应的BOG 标准体积,m 3
;V1 为置换出的液相空间对应的BOG 实际体积,m 3;p 1 为储罐压力,kPa;p 0 为标准大气压,kPa;T1 为此部分BOG 温度,K;T0=273.15 K。
在单台LNG 槽车装车过程中,冷车时LNG 吸热蒸发、全速装车时的闪蒸所产生的BOG 质量为m 2,其计算方法为:LNG 槽车装车橇装车管配置有一个流量计,累加计算出进入槽车的LNG 质量(即设计装车量),槽车装车前后的质量之差为实际装车量,两者之差即为装车过程中产生的所有BOG 的质量。当装车量不同时,产生的BOG 量不等,装车量越多,全速装车所用时间越长,置换出的BOG 量也越多。
1.2.2 对压缩机入口气体状态的影响
一般地,BOG 压缩机温度为-140 ℃。在整个装车过程中不断有热的BOG 返回站内,由于槽车站汇入站内BOG 总管的汇入点靠近压缩机入口分液罐,此部分过热气体会迅速影响到BOG 压缩机入口温度:当槽车首台装车时,返回站内的BOG 温度接近常温,使压缩入口温度上升20 ℃,BOG 压缩机温度升至-120 ℃;在预冷槽车过
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程中,槽车内不断有气体返回,且温度均超过-100 ℃,BOG 压缩机入口温度继续上升;随着每台槽车的全速装车,返回气体温度逐渐降低,BOG 压缩机入口温度有所下降;装车结束3 h 后,BOG 压缩机入口温度恢复正常在LNG 装车过程中,产生大量BOG 会造成储罐压力上升,BOG 压缩机入口压力随之上升。同时,由于BOG 温度上升,压缩机的吸气量亦减小。
1.3 对再冷凝器的影响
由于BOG 压缩机吸入温度升高,其出口温度及再冷凝器入口的BOG 温度也随之上升,其气液两相平衡点发生改变,一部分BOG 无法被冷凝,需要增大液气比来保持再冷凝器的液位和压力平衡。
2 带压装车
带压装车是指槽车在进料过程中,气相阀始终保持关闭,与站内BOG 系统互相独立。在装车初期,由
指纹认证槽车顶部进料管道进液,冷却槽车到-130 ℃后,底部全速进液。带压装车要求来车罐内保持冷态,且压力应低于0.3 MPa。由于槽车顶部进料管道有喷淋效果,在装车时,槽车内压力先上升后下降,只要最大压力维持在槽车设计压力(高于0.70 MPa)之下,就不需向站内返回BOG 来释放压力。一般地,当来车时,压力低于0.3 MPa;当装车量达到0.5~1.0 t 时,压力会增长到0.35 MPa,最高甚至达到0.40 MPa;当装车结束时,压力会降到0.10~0.15 MPa。由于带压装车过程中槽车与站内BOG 系统相互独立,故对站内BOG 系统无影响。但是,液相的LNG从低压输出总管输送到装车总管再进行装车,故带压装车对低压泵出口及低压输出总管压力有一定影响。
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3 两种不同装车方式的优缺点对比
(1)不带压装车的最大优点是安全性能较高。由于罐车一直和站内BOG 系统连通,压力能得到很好地释放,不会造成超压等情况,安全系数很高。但带压装车需要返气,对站内BOG 系统有很大影响,使罐压升高,增加了BOG 量,对压缩机及再冷凝器均有影响,对接收站内BOG 系统的控制,尤其在最小外输情况下,增加了对再冷凝器及BOG 系统稳定控制的难度。
中央供氧(2)带压装车的最大优点是对BOG 系统完全无影响,接收站内与槽车内部气相空间相互独立,不会产生影响;由于配置有再冷凝器,对高压输出及气化系统也无影响,这就避免装车使罐压升高,减少了压缩机的负荷,降低了运行成本。但是,由于罐车一直处于密闭系统,若操作失误或出现意外,有可能会发生超压,轻则安全阀起跳,重则有泄露爆炸的风险。
4 结束语
综上所述,不带压装车对接收站的影响较大,在低外输量工况下增加了BOG 系统的控制难度;带压装车对接收站影响较小,但安全性低。
槽车装车方式对LNG接收站的影响
肖超然 
中石油京唐液化天然气有限公司 北京 101100
摘要:LNG槽车有两种装车方式:带压装车和不带压装车,其最大区别是装车时,槽车是否与BOG系统相连通。 关键词:LNG 接收站 槽车装车 带压装车 不带压装车
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本文发布于:2024-09-21 21:43:21,感谢您对本站的认可!

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