液化天然氣國內技術(shù)現狀跟LNG儲罐的閥門(mén)、儀表

　　(一)、氣液化國內技術(shù)現狀

　　氣有高氫碳比、高熱值的特性，與石油和煤炭并稱(chēng)為世界一次能源三大支柱。在作為燃料方而，氣比較其它的化石燃料，有著(zhù)環(huán)境污染較低以及效率較高的特點(diǎn)。隨著(zhù)經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題的倍受關(guān)注以及石油資源的日益緊缺，使得氣的需求量急劇的增長(cháng)，21世紀將會(huì )是氣的世紀。氣作為清潔能源，其在一次能源中的比重日漸增加，減少了大氣環(huán)境污染的壓力。氣由于其液化后體積減小，運輸和儲存，目前已經(jīng)成為增長(cháng)速度較快的能源供應。因此，合理利用寶貴的液化氣資源以及提高其能源利用率具有深遠的意義。

　　國內的氣液化研究大都是小型的液化工藝，吉林的LNG裝置是采用氣體軸承的透平膨脹機，以氮氣作為冷劑進(jìn)行的閉式循環(huán)液化工藝，該工藝流程簡(jiǎn)單，但該工藝沒(méi)有能夠充分利用氣的自身壓力，并且以氮氣作為制冷劑相比其他冷劑的功耗大，故而該裝置的功耗較高；四川的LNG裝置充分利用了氣的自身壓力，通過(guò)透平膨脹機來(lái)制冷液化氣，工藝流程技術(shù)較為合理。該LNG裝置基本上不消耗電、水等，但液化率相對很低；陜北的LNG裝置是利用氣的膨脹進(jìn)行制冷循環(huán)工藝，分子篩干燥與低溫甲醇洗聯(lián)合凈化原料氣，低溫制冷通過(guò)透平膨脹機與氣波制冷機聯(lián)合進(jìn)行，分子篩的是通過(guò)燃氣發(fā)動(dòng)機尾氣加熱，該裝置設備能耗低，已全部國產(chǎn)化；LNG裝置結合國內氣源的特點(diǎn)，在的液化工藝技術(shù)基礎上，研究了液化工藝技術(shù)新方案。該液化工藝采用乙烯和丙烷進(jìn)行復疊式預冷后經(jīng)過(guò)節流式制冷，制冷系統之間相對、靈活性、性較好。但該液化工藝相對復雜，設備投資較高；西南石油學(xué)院以SRK方程為基礎模型，研究了LNG工藝軟件，提出了新的液化工藝。工藝流程中氣進(jìn)行循環(huán)壓縮，氣的液化率了大幅度提高，另外采用氣的發(fā)動(dòng)機以及小負荷氣的發(fā)電機組為氣的壓縮機供電，以解決較邊遠地區電力緊張或無(wú)電的問(wèn)題。另外裝置中還增加以微波吸收腔，能夠地利用氣自身壓力，制冷效率了大幅度提高。

　　(二)、LNG儲罐的閥門(mén)、儀表

　　1、泄壓閥

　　為防止LNG儲罐發(fā)生超壓事故，內罐的壓力泄放，20000m3低溫儲罐設有2個(gè)泄壓閥。低溫儲罐宜采用先導式閥而不是重力式閥，以避免當閥關(guān)閉時(shí)發(fā)生泄漏，并引起閥座結冰導致閥無(wú)法開(kāi)啟。閥入口管線(xiàn)深入內罐吊頂以下，以避免壓力釋放時(shí)大量低溫氣體進(jìn)入外罐拱頂與內罐吊頂之間，溫度急劇下降導致外罐拱頂發(fā)生脆性斷裂。

　　2、真空閥

　　為防止液化氣儲罐發(fā)生負壓事故，儲罐設有兩級保護系統，由充氮系統和兩只真空閥組成。當儲罐出現低壓時(shí)保護系統閥門(mén)打開(kāi)，向罐內補充干燥氮氣；若儲罐壓力繼續下降則真空閥開(kāi)啟，補充空氣進(jìn)入儲罐。補充氮氣可保護儲罐，避免了潮濕空氣進(jìn)入儲罐后水分冷凝而危及儲罐的問(wèn)題出現。真空閥的接管宜設置在外罐拱頂與內罐吊頂之間，防止輸入管線(xiàn)過(guò)長(cháng)，使氣體在通過(guò)真空閥時(shí)流量受到限制。

　　3、溫度測點(diǎn)

　　由于LNG儲罐的低溫特點(diǎn)，在罐壁、罐底、內罐及內外罐夾層中設置數量的溫度測點(diǎn)。內罐及夾層的溫度測點(diǎn)主要用于測量液體及外罐拱頂與內罐吊頂之間的溫度，防止低溫液體出現分層，從而引起“翻滾”現象，造成大量氣體汽化，繼而發(fā)生超壓事故。罐壁及罐底的溫度測點(diǎn)的主要作用是：在儲罐預冷過(guò)程，以測點(diǎn)溫度為依據，內罐溫度均勻下降，兩溫度測點(diǎn)間的溫差不超過(guò)設計值。

　　4、液位計

　　為防止內罐過(guò)量充液，低溫儲罐設有2支雷達液位計和1個(gè)高液位開(kāi)關(guān)，當LNG液位超出設計液位時(shí)，儲罐進(jìn)液管道閥門(mén)自動(dòng)切斷，以保護儲罐。

　　20000m3低溫儲罐是目前國內自主設計的較大容量低溫液體儲罐，它的成功，標志著(zhù)我國大型低溫液體儲罐的設計、制造水平又上了一個(gè)新臺階，同時(shí)為今后設計、制造大容量的低溫液體儲罐，實(shí)現大型低溫液體儲罐的國產(chǎn)化積累了寶貴的經(jīng)驗。