LNG接收站工藝系統

LNG產(chǎn)業(yè)是一項投資巨大，上、下游各環(huán)節緊密聯(lián)系的鏈狀系統工程，主要由氣開(kāi)采、預處理、液化、LNG儲存、運輸、接收與再汽化、氣外輸管線(xiàn)、氣終用戶(hù)等環(huán)節組成。其中任何一個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題都將導致整個(gè)系統停車(chē)，且需對其上、下游的其他環(huán)節作出巨額賠償。因此LNG產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節都，LNG接收站是其中重要環(huán)節之一，要求為嚴格。

一個(gè)成熟的、商業(yè)運行的LNG接收站，應該具備接收LNG船只卸貨、儲存和再汽化LNG通過(guò)管網(wǎng)向用戶(hù)供氣，或直接通過(guò)低溫槽車(chē)外輸LNG的整體功能。它主要由碼頭、卸貨裝置(LNG卸料臂)、LNG輸送管道、LNG儲罐、再汽化以及外輸裝置、氣體計量調壓裝置、BOG處理系統、控制及保護系統、維修保養系統等部分組成。因此，LNG接收站主要可以分為L(cháng)NG卸船工藝系統、LNG儲存工藝系統、LNG再汽化/外輸工藝系統、BOG處理工藝系統、防真空補氣工藝系統和火炬放空工藝系統等6大工藝系統，構成通用的接收站工藝系統。

(1)LNG卸船工藝系統

卸船系統主要由卸料臂、蒸發(fā)氣回氣臂、卸船管線(xiàn)、LNG取樣器以及LNG循環(huán)保冷管線(xiàn)等組成。

LNG船只停泊碼頭后，船上LNG輸出管線(xiàn)通過(guò)卸料臂與岸上卸船管線(xiàn)連接起來(lái)，船艙內的LNG潛液泵將LNG運輸到接收站內的LNG儲罐。隨著(zhù)LNG船艙內液面的下降，船艙內氣相壓力逐漸降低，為防止形成負壓，通常需要將接收站儲罐內的一部分蒸發(fā)氣加壓后經(jīng)回氣管線(xiàn)或回氣臂輸送至船艙內。卸船作業(yè)開(kāi)始前需要導出儲罐內的LNG對卸料臂進(jìn)行預冷，預冷完成后再將卸船量逐步增加到正常輸量。完成卸船作業(yè)后需采用氮氣對卸料臂及管線(xiàn)進(jìn)行吹掃。卸船管線(xiàn)上配備有取樣器，用于卸船前分析LNG的組分、密度及熱值等。

(2)LNG儲存工藝系統

儲存系統主要由低溫儲罐、進(jìn)出口管線(xiàn)以及控制儀表組成。

通常LNG接收站可能會(huì )接收來(lái)自不同供應商的LNG，每個(gè)儲罐均配置有兩根進(jìn)料管線(xiàn)?？紤]到罐內LNG和進(jìn)料LNG的密度差，分別在罐頂和罐底布置卸船管線(xiàn)，若來(lái)料LNG密度大于儲罐內已有的LNG密度，采用罐頂進(jìn)料管線(xiàn)，反之則采用罐底進(jìn)料管線(xiàn)。LNG潛液泵安裝于儲罐底部附近，LNG通過(guò)潛液泵經(jīng)輸出管線(xiàn)從罐頂排出，LNG儲罐的所有進(jìn)出口管線(xiàn)和開(kāi)口全部都設置在儲罐頂部，以避免接口處LNG的泄露。由于環(huán)境熱量的侵入，儲罐內部分低溫液體會(huì )汽化，導致儲罐內氣相空間壓力的上升，通常儲罐的日蒸發(fā)率為0.06%-0.08%。卸船時(shí)，由于船上潛液泵運行時(shí)的散熱，船艙與接收站儲罐的壓差、卸料臂漏熱及LNG與蒸發(fā)氣的置換等，蒸發(fā)量可增加數倍。為了限度的減少卸船時(shí)的蒸發(fā)氣量，應盡量提高儲罐內的壓力。通常，LNG接收站至少應配備兩個(gè)等容積LNG儲罐。

(3)LNG再汽化/外輸系統

LNG再汽化/外輸系統主要由LNG低溫儲罐內輸送泵(潛液泵)、罐外低/高壓外輸泵、汽化器、計量設施及加臭設施等。

儲罐內LNG經(jīng)罐內潛液泵、外輸泵兩級加壓后，送入汽化器進(jìn)行汽化。通常接收海運LNG的接收站設置兩套汽化器，即水淋汽化器和浸沒(méi)燃燒式汽化器聯(lián)合運行。汽化后的氣經(jīng)加臭、計量后進(jìn)入管網(wǎng)輸送至用戶(hù)。為潛液泵、罐外低/高壓泵的正常運行，泵出口處均設有回流管線(xiàn)。當LNG外輸量變化時(shí)?？赏ㄟ^(guò)回流管線(xiàn)調節流量。在無(wú)LNG外輸的情況下，可通過(guò)回流管線(xiàn)打循環(huán)，以泵和管線(xiàn)處于低溫狀態(tài)。

(4)蒸發(fā)氣(BOG)處理系統

蒸發(fā)氣(BOG，即BoilOffGas)處理系統主要由分液罐、BOG壓縮機及再冷凝器等設備組成。

BOG處理系統的功能主要是LNG儲罐在壓力范圍內的正常工作。儲罐的壓力取決于罐內氣相空間(BOG)的壓力，當儲罐處于不同工作狀態(tài)時(shí)，比如儲罐LNG外輸、正在接受卸船LNG、或既不外輸也不接受LNG時(shí)，其蒸發(fā)氣量均有很大的區別。如不適當控制氣相空間的壓力，儲罐則有隱患。因此，儲罐設有不同級別的壓力開(kāi)關(guān)，當儲罐壓力超過(guò)或低于各級設定值時(shí)，系統作出響應，以?xún)拊趬毫Ψ秶鷥鹊恼９ぷ鳌?/p>

(5)儲罐防真空補氣系統

為防止LNG儲罐在運行過(guò)程中產(chǎn)生真空，需要在流程中配置防真空補氣系統。當罐內壓力超過(guò)某一設定值時(shí)，可通過(guò)調節壓縮機的排量或控制壓縮機的運行來(lái)維持儲罐的操作壓力。當罐內壓力形成負壓時(shí)，由汽化器出口管匯處引出氣來(lái)補充。有些儲罐也采取閥直接連通大氣，當儲罐產(chǎn)生真空時(shí)，大氣可直接通過(guò)閥進(jìn)入罐內補氣。

(6)火炬放空工藝系統

當LNG罐內氣相空間超壓，BOG壓縮機不能處理且壓力超過(guò)泄放閥設定值時(shí)，罐內多余的氣體將通過(guò)泄放閥進(jìn)入火炬中燃燒掉。當發(fā)生諸如翻滾現象等事故時(shí)，大量氣體不能及時(shí)燒掉，則進(jìn)入放空系統，把蒸發(fā)氣及時(shí)放空掉。