LNG接收站蒸发气(BOG)的静态计算

LNG接收站蒸发气(BOG)的静态计算
宋鹏飞;陈峰;侯建国
【摘 要】BOG估算量影响压缩机、再冷凝器、低压泵、火炬等关键设备的配置,是LNG接收站工艺计算的核心部分之一.LNG接收站BOG量的静态计算方法被用于在设计前期阶段保守估算BOG量,此法通过调整可适用于多种规模类型的LNG接收站,也适用与浮式气化船和陆上储罐相结合的接收终端类型.
上海基本药物目录【期刊名称】《天然气化工》
【年(卷),期】2016(041)001
一个直立的火柴盒
【总页数】3页(P48-50)
【关键词】BOG;静态计算;LNG接收站;压缩机
【作 者】宋鹏飞;陈峰;侯建国
【作者单位】中海石油气电集团技术研发中心,北京 100027;中海石油气电集团技术研发中心,北京 100027;中海石油气电集团技术研发中心,北京 100027
【正文语种】中 文
【中图分类】TE8
甘远志(中海石油气电集团技术研发中心,北京100027)
常压下LNG储存温度为-162℃,由于卸船、环境温度变化、大气压变化、管内泵电机运转等外界能量的输入,会产生大量的蒸发气(BOG)[1]。LNG接收站通过BOG处理系统对BOG进行回收,目前世界上大部分LNG接收站采用再冷凝工艺回收BOG[2]。BOG处理系统是直接影响到LNG接收站生产运营的安全性、经济性和环境保护的全厂性关键系统[3]。
BOG的计算量不仅是压缩机、再冷凝器、低压泵、火炬等LNG接收站内关键设备配置的基本设计参数,还对LNG储罐的安全运行、全厂压力系统设计、整体能耗等有重要影响[4]。LNG接收站BOG的静态计算需要分别出接收站在不同的操作模式下BOG的产生量和减小量,不同工况下两者的差值的最大值作为接收站内BOG保守设计量。
俄罗斯和叙利亚的关系BOG的产生因素主要有以下6项:储罐、管线漏热、装槽车、装船、卸料及泵的热输入、大气压变化。BOG减小因素主要是气态外输引起。
1.1 储罐及管线漏热
储罐漏热产生BOG量(kg/h)=[储罐数量×储罐罐容(m3)×日蒸发率÷24]×BOG密度(kg/m3)
管线漏热的计算主要是在保冷循环过程中管线的漏热。保冷循环计算涉及的管线主要有:卸料管线、槽车管线、小船外输管线、低压泵至再冷凝器管线、再冷凝器至高压泵管线、高压泵至气化器管线、排净管线。
管线漏热产生BOG的量(kg/h)=各管道漏热量之和(kJ/h)÷气化潜热(kJ/kg)
管道漏热量(J/h)=管道表面积(m2)×单位面积热导率(J/(h·m2))
1.2 装车
储罐内LNG置换可容纳的BOG质量流量(kg/h)=槽车装料速率(m3/h)×储罐BOG的密度(kg/m3)
槽车回气的质量流量(kg/h)=槽车装车速率(m3/h)×槽车内BOG的密度(kg/mv)
槽车装车置换BOG量(kg/h)=槽车回气的质量流量(kg/h)-罐内LNG置换可容纳的BOG质量流量(kg/h)
1.3 装船
装船产生的BOG量包括以下几部分:装船置换、装船闪蒸及小船自蒸发气引起。
1.3.1 装船置换
小船内压力按实际情况考虑。
质粒构建
储罐内LNG置换可容纳的BOG质量流量(kg/h) =小船装料速率(m3/h)×储罐BOG的密度(kg/mv)
小船回气的质量流量(kg/h)=小船装料速率(m3/h) ×小船内BOG的密度(kg/m3)
小船装料置换BOG量(kg/h)=小船回气的质量流量(kg/h)-罐内LNG置换可容纳的BOG质量流量(kg/h)
1.3.2 装船闪蒸
装船产生BOG量主要包括以下几部分:焓差引起、小船舱内罐壁冷却引起、小船和储罐高差引起。
(1)焓差引起
装料臂总漏热(kJ/h)=每个装料臂热输入(kJ/h)×装料臂数量
装料泵的热量输入(kJ/h)=装料速率(m3/h)×储罐内LNG的密度(kg/m3)×重力加速度(g=9.8m/s2)×泵的扬程(m)÷泵效率÷1000
装料操作的总热输入量(kJ/h)=装料臂总漏热(kJ/h)+装料管线热输入(kJ/h)+装料泵的热量输入(kJ/h)
储罐与小船焓差引起的热量变化(kJ/h)﹦[储罐LNG的焓值(kJ/kg)-小船LNG的焓值(kJ/kg)]×小船装料的质量流量(kg/h)
其中:小船装料的质量流量(kg/h)=装料速率(m3/h)×储罐LNG密度(kg/m3)
进小船前的总热量输入(kJ/h)=储罐与小船焓差引起的热量变化(kJ/h)+装料操作的总热输入量(kJ/h)
焓差引起的BOG量(kg/h)=进小船前的总热量输入(kJ/h)÷小船内LNG的潜热(kJ/kg)
(2)小船舱内罐壁冷却引起
把小船的容积等同于容积相当的储罐,然后按照储罐的计算方法计算焓差引起的BOG。
hbn所需冷却的钢板体积(m3)=内罐钢板厚度(m)×储罐周长(m)×卸料储罐的数量×单个储罐的卸料高度(m)
罐壁冷却的热输入(kJ)=所需冷却的钢板体积(m3)×Ni9钢的密度(kg/m3)×Ni9钢的比热容(kJ/(kg·℃)) ×管壁温降(℃)
罐壁冷却的BOG产生量(kg/h)=罐壁冷却的热输入(kJ)/罐内LNG潜热(kJ/kg)/卸料时间
(3)小船与储罐高度差引起
因高度差需要的热量输入(J/h)=装料速率(m3/h) ×储罐LNG密度(kg/m3)×重力加速度(g=9.8m/s2)×高度差(m)/1000
高度差引起的BOG量(kg/h)=因高度差需要的热量输入(kJ/h)/小船LNG的潜热(kJ/kg)
1.3.3 小船自蒸发气引起
小船自蒸发产生BOG量(kg/h)=小船容积(m3)× 2%×小船日蒸发率÷24×小船LNG密度(kg/m3)
说明:2%为小船卸料后舱内的LNG比例,在运输途中产生BOG
1.4 卸料
卸料产生BOG量主要包括以下部分:卸料置换、卸料闪蒸、储罐自蒸发。与装小船的计算方法和过程基本类似,在此不再重复。
1.5 泵的热输入
泵的热输入=高压泵热输入+低压泵热输入(1)高压泵热输入
高压泵的输出流率(kg/h)=LNG气态外输流率(kg/h)+高压泵总孔流率(kg/h)+ORV总孔流率(kg/h)
高压泵对回流LNG的热输入(kJ/h)=单个高压泵的热输入(kW)×高压泵的开机数量×[高压泵总孔流率(kg/h)+ORV总孔流率(kg/h)]÷高压泵的输出流率(kg/h)×3600

本文发布于:2024-09-25 07:18:14,感谢您对本站的认可!

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标签:小船   储罐   接收站   管线   输入   引起   装料   高压泵
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