LNG装置运营中的BOG处理问题演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,谢谢！,LNG,运营中,BOG,处理面面观,广 东 油 气 商 会,高级顾问,中国海洋石油南海东部公司,原总工程师,饶孝柱,目录,前言,BOG,产生的影响因素,接收站,BOG,处理方法,小型,BOG,处理方法,2,前言,2014,年我国进口,LNG,量达到,1959.07,万吨（约合,268.5,亿立方米），国产天然气,1329,亿立方米（约合,1000,万吨），已建成,LNG,接收站,11,座，在建,10,座，建成,LNG,汽车加气站超过,2500,座。,但是我们在欣赏和享受这一清洁、节能、便宜的能源时，更多的想到的是每使用一吨,LNG,可以减排,3.5,吨二氧化碳，节省燃料费用,XXX,万,元。,然而很少有人公开提起,LNG,是一把双刃剑，若排到大气中其温室效应是二氧化碳的,21,倍。公开的统计和报表都没有,BOG,排放这一项，当然政府的法规中也没有限定排放量，可以说很“任性”。,3,BOG,产生的影响因素,4,BOG,燃烧现场,5,LNG,接收站典型工艺流程,6,BOG,产生的影响因素,LNG,储罐漏热：储罐与外界环境直接接触，热量透过罐外表进入储罐内产生,BOG,；,LNG,储罐内低压输送泵（潜液泵）工作时产生的热量将直接传递给,LNG,，导致部分,LNG,气化；,保持设备管线始终处于低温状态的,LNG,保冷循环，因漏热产生的,BOG,；,LNG,外输时的体积置换,7,BOG,产生的影响因素,卸料前，,LNG,储罐的降压过程中，产生大量,BOG,；,船上低压输送泵运转产生的热量；,船上储罐漏热导致,LNG,气化；,LNG,在卸料管线中与管线之间的摩擦及涡流转化的热量；,卸船时随着,LNG,流入岸上储罐，船上及岸上储罐的体积置换；,全速卸料时为了维持船上正压，需往船上回补大量,BOG,8,BOG,产生的影响因素,工程上对储罐漏热根据储罐设计与运行经验采用蒸发率公式计算：,以,3,个,16,万,m,3,LNG,储罐，,A,取,0.05w%,：,m,1,=4.7t/h,9,BOG,产生的影响因素,根据管道漏热量与,BOG,蒸发潜热计算：,以,LNG,管道标准保冷漏热系数取,25W/m,2,，接收站,LNG,管道折合面积约,9200m,2,:m,2,=1.6t/h,10,BOG,产生的影响因素,船上卸料泵轴功除,LNG,获得位能外产生的热能；,罐内低压泵无用功部分产生的热能以及储罐,LNG,回流；,8,台卸料泵、扬程,140m,，效率,65%,，产生,BOG 21.2t/h,；,零外输仅,25t/h,的保冷循环产生,BOG 1.1t/h,；,6,台低压泵满负荷外输产生,BOG 3.3t/h,。,11,BOG,产生的影响因素,与储罐漏热类似，据运行经验采用蒸发率公式计算：,以,21.6,万,m,3,LNG,船，,A,2,取,0.15w%,：,m4=6.3t/h,12,BOG,产生的影响因素,LNG,卸料及外输时船舱、储罐内,LNG,体积的变化对,BOG,产量的影响：,最大外输,1080t/h,时：,m,5,=-4.4t/h,13,BOG,产生的影响因素,LNG,从船舱到储罐，从一个相平衡达到另一个相平衡,船舱压力,9-13kPaG,，储罐压力,10-25kPaG,船舱压力,10kPaG,、,储罐压力,15kPaG,：,BOG,产量,14.1t/h,14,BOG,产生的影响因素,不同工况下,BOG,量,卸船时,BOG,量可达非卸船时的,3,倍。,LNG,外输量,LNG,外输量高峰与,低谷相差几倍多。,15,BOG,生成设计值,16,接收站,BOG,处理方法,17,BOG,的产生：接船及接收站设备和工艺管线受到外界热辐射等多种原因，极少部分的,LNG,在接收站内会逐步蒸发变为,BOG,（蒸发气）,安全隐患：这部分,BOG,不进行妥善处理，会出现严重的如爆炸、着火等安全事故,直接火炬燃烧,：,简单直接,但不仅会对环境造成影响，而且会导致巨大的经济浪费，是不得已而为之的处理方式。,BOG,处理方法,再冷凝法,：,可以将,BOG,回收处理，是目前国际和国内接收站通行的办法，但该工艺的实施有严格的前提条件。,需要同时进入再冷凝器,LNG,量是,BOG,的,7.6,倍。当外数量较小时，没有足够量,LNG,去冷凝处理,BOG,。,接收站,BOG,处理方法,18,接收站,BOG,处理,方法,传统大中型,LNG,接收站，再冷凝结法,在再冷凝器的顶部段中，设置有一个填充层，在这个填充层中，,BOG,与过冷却的,LNG,发生接触。过冷却的,LNG,来自,LNG,罐内泵的排放和再循环管线（,P-0201A/B/C/D,P-0202A/B/C/D,P-0203A/B/C/D,）。下半段被用作高压泵（,P-0401A/B/C/D/E,）的一个缓冲罐。从罐内泵泵出的,LNG,被输送到再冷凝器处，少部分流量被用于对,BOG,进行再冷凝，大部分流量则流向了,BOG,再冷凝器的旁通管。,BOG,再冷凝器具有两个主要的功能,19,接收站,BOG,处理,方法,再,冷凝结法,工艺流程,20,接收站,BOG,处理,方法,再,冷凝结法,工艺流程简图,21,接收站,BOG,处理,方法,再,冷凝,器,22,接收站,BOG,处理,方法,再,冷凝,器,23,浙江,LNG,人在接收站详细设计阶段，创新性的引入了第三种,BOG,处理工艺路线,高压压缩机直接回收系统,在非卸船产生的,BOG,，通过低压压缩机串接高压压缩机，将,BOG,压力提升至管网要求后直接进入管网外输。,在卸船期间产生的,BOG,，,将再冷凝工艺和高压外输工艺路线同时开启，通过灵活的调度和下游管网的配合，有效的在短时间内解决问题。,增加这套系统使得浙江,LNG,接收站的工艺外输比起其他接收站具备更大的灵活性，也避免了大量的,BOG,白白燃烧掉，这种方式目前已在其他新建接收站得到推广及运用。,A,B,高压压缩机直接回收系统,A,B,接收站,BOG,处理,方法,24,BOG,高压直接回收系统成套包能力约为,9t/hr,主要原理：来自低压缩机的,BOG,从,0.7MPa,通过两级压缩，升压至,7MPa,然后输送至天然气首站。,以设计工况为例：,一级入口温度,/,压力分别为：,30,/0.7MPag,；,二级入口温度,/,压力分别为 ：,48,/2.4MPag,；,二级出口温度,/,压力分别为 ：,10,/7.15MPag,。,低压,压缩机,高压,压缩机,0.7MPa,7MPa,气体外输,压缩机主机一台,主电机一台,空温器及空冷器四台,水站一套,油站一套,各式手动阀门,高压压缩机成套包,接收站,BOG,处理,方法,高压直接回收系统,25,接收站,BOG,处理,方法,高压直接回收系统,工艺图,26,接收站,BOG,处理,方法,高压直接回收工艺简图,27,接收站,BOG,处理,方法,高压直接回收系统实物图,28,接收站,BOG,处理,方法,再液化工艺流程图,29,接收站,BOG,处理,方法,再液化装置撬内流程图,30,接收站,BOG,处理,方法,再液化装置撬内流程图,31,接收站,BOG,处理,方法,LNG,饱和状态下温度与压力关系图,LNG,（,CH4,）液体饱和状态,饱和温度,饱和压力,-127,0.86Mpa,-134,0.6Mpa,-138,0.5 Mpa,-152,0.2 Mpa,-162,0.1 Mpa,（应用的基本理论,:,相平衡、热平衡、物料平衡）,32,接收站,BOG,处理,方法,LNG,接收站高压储罐回收,BOG,模式工艺流程,33,小型,BOG,处理方法,34,小型,BOG,的处理方法,LNG,卫星站和小型加注站直接注入低压管网法,LNG,卫星站和小型加注站,BOG,处理是一个难以解决的课题，其主要原因：,气槽（资源气）卸车时经常为,0.5-0.6MPa,（温度约,-135,）,卫星站、加注站不具备适宜的接卸设备；,接卸操作不规范,接卸过程中时有放空和卸不净的现象发生（一般损失,200-300kg/,车次）,运营过程中当储罐压力,0.65MPa,时将直接向大气排放,BOG,35,BOG,处理,方法,水上,LNG,加注站,36,LNG,槽车,LNG,储罐,LNG,加气机,LNG,燃料船,BOG,调压设施,BOG,储罐,LNG,加气臂,增压气化器,增压气化器,趸船上自用,BOG,换热器,LNG,BOG,NG,LNG,泵,LNG,趸船上设施,LNG,槽车,岸上工艺设施,斜坡道及缆车,小型,BOG,处理,方法,水上加气站流程示意图,37,岸上设施,LNG,回车场区,生产辅助区,岸上辅助区,架空斜坡道及缆车,水上设施,LNG,趸船,岸上占地面积：,12000m,2,小型,BOG,处理,方法,水上加气站总平面布置图,38,水上区域,岸上区域,LNG,管道,LNG,工艺装置区,生产辅助区,LNG,站区,架空斜坡道,加气机、加气臂,LNG,加气趸船,岸上占地面积：,18000m,2,LNG,储罐区,小型,BOG,处理,方法,岸上,LNG,加气站总平面图,39,LNG,槽车,LNG,储罐,LNG,加气机,LNG,燃料船,BOG,调压,BOG,储罐,LNG,加气臂,卸车增压气化器,储罐增压气化器,站内自用,BOG,换热器,LNG,BOG,NG,LNG,泵,LNG,加气趸船设施,岸上设施,斜坡道上,LNG,管道,小型,BOG,处理,方法,岸上加气站流程示意图,40,小型,BOG,的处理方法,LNG,加注站直接注入低压管网法,LNG,加注站,BOG,处理是一个难以解决的课题，其主要原因：,气槽,（资源气）卸车时经常为,0.5-0.6MPa,（温度约,-135,）,加注站不具备适宜的接卸设备,，,接卸操作不规范,接卸过程中时有放空和卸不净的现象发生,（一般损失,200-300kg/,车次）,运营过程中当储罐压力,0.65MPa,时将直接向大气排放,BOG,41,小型,BOG,的处理方法,典型,LNG,槽车,卸车工艺,若储罐压力高于槽车打开气,相管,阀使压力平衡；,用,自增压气,化器卸车，以减少低温泵使用频率；,适时利用上进液方式，以减少储罐压力升高；,当槽车液位低至低温泵设计吸入高度，应停止从槽车进液，改用储罐,LNG,，经自增压,气,化器，送到槽车直至将槽车液全部排空；,这,时,槽车压力大约为,0.6-0.65Mpa,约有余气,300-350,立方米，（约,200kg-300kg,天然气）供气方多数要求放空，这不仅造成浪费，更,重要,的是对环保产生恶劣的影响。,42,小型,BOG,的处理方法,43,小型,BOG,的处理方法,44,小型,BOG,的处理方法,45,典型,LNG,液化天然气槽车卸车及运营时,BOG,处理工艺图,调压计量,城区管网,卸车后剩余压力：约,0.6MPa,余气压力：,0.3-0.35MPa,BOG,（液化天然气的蒸发气体）,液化天然气（,LNG,）槽车,气化器,卸车台,LNG,储罐,LNG,钢 瓶,加热器,小型,BOG,的处理方法,46,改进,LNG,槽车卸车运营时,BOG,处理工艺图,液化天然气（,LNG,）槽车,调压计量,卸车后剩余压力：约,0.6MPa,城区管网,余气压力：,0.17MPa,BOG,（液化天然气的蒸发气体）,气化器,卸车台,LNG,储罐,LNG,钢 瓶,加热器,压缩机,此前未有的余气回收,工艺创新,小型,BOG,的处理方法,47,常温压缩机！,BOG,气体的回收新工艺流程图,小型,BOG,的处理方法,48,中试实验,现已完成平面布局设计、主图设备的采购。,小型,BOG,的处理方法,49,特点和优势！,（,1,）可实现,BOG100%,回收；可间歇式作业，不受,BOG,产出量和时间的限制，不受气源稳定性和下游客户需求的影响，用户供气和冷凝同时进行，回收量可以根据需求进行调节；,（,2,）使用氮气作为载冷介质，避免了,BOG,回收工艺对国外,BOG,压缩机设备及技术的依赖，同时免除了工艺中对可燃性烃类气体的压缩，消除了安全隐患；,（,3,）采用市场上常见的压缩机和膨胀机供冷，避开了低温,BOG,压缩问题，大大缩减投资规模，易于仪器维护修理；,（,4,）,BOG处理能力越大，收益越大，,可,固定式和移动式，回收期越短,；,该项目回收期,1.8,年。,小型,BOG,的处理方法,50,LNG,饱和状态下温度与压力关系图,LNG,（,CH4,）液体饱和状态,饱和温度,饱和压力,-127,0.86Mpa,-134,0.6Mpa,-138,0.5 Mpa,-152,0.2 Mpa,-162,0.1 Mpa,（应用的基本理论,:,相平衡、热平衡、物料平衡）,51,BOG,压缩机（带四通阀）,+,低温高压储罐,BOG,处理模式,彻底解决,BOG,的创新方案,一,、,将常压（低压）储罐,BOG,经,BOG,压缩机压送到低温高压储罐中，压力增加，温度也随之升高。,二,、,罐内压力进一步增加，罐内,LNG,饱和温度,随之升高，这样罐内,LNG,实际上已处于过冷状态，因此具有一,定量的冷能。,三,、,较高温度的,BOG,将被降温，直至液化。,四,、,气，液相将得到新的平衡，储罐的总压将会升高。,五、开启阀门，通过压差将高压,LNG,罐的,LNG,送往槽车或高压汽化器。,小型,BOG,的处理方法,52,调压计量,城区管网,液化天然气（,LNG,）槽车卸车,气化器,LNG,中压储罐,气化器,压缩机,液化天然气（,LNG,）槽车装车,LNG,高压罐,四通阀,灌瓶、,LCNG,彻底解决,BOG,的创新方案,BOG,压缩机（带四通阀）,+,低温高压储罐,BOG,处理模式,53,谢谢大家！,饶孝柱,13902493883 raoxzh163,