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淺談LNG加氣站設備​BOG回收方案及經濟性比較
作者: 發布於:2019-12-11 10:44:20 本業關鍵詞:加氣站設備

淺談LNG加氣站設備BOG回收方案及經濟性比較

  低溫貯罐與低溫槽車內的LNG的有一定的日蒸發率,這部分蒸發氣體(溫度較低)簡稱BOG閃蒸汽(BoilOff Gas),使貯罐氣相空間的壓力升高。為保證貯罐的安全及裝卸車的需要,在設計中設置了貯罐安全減壓閥(可根據貯罐儲存期間壓力自動排除BOG),產生的BOG氣體通過放空閥至EAG加熱器加熱後放空,或通過BOG加熱器進入BOG儲罐儲存利用。

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一、BOG形成的來源

  BOG形成後會逐漸增加儲罐內的氣體壓力,當其氣體壓力積累到一定時(安全閥設定值)會衝開儲罐安全閥,把多餘壓力的天然氣排放到大氣中,以求緩解儲罐內部壓力,避免爆炸險情。

  LNG加注站BOG的形成大多來自於三個方麵:一是LNG儲罐本身與環境漏熱形成BOG,二是LNG槽車卸車和LNG車輛加注時低溫泵運行時部分機械能轉化為熱能產生的BOG,三是加氣站通過回收車載LNG氣瓶內的BOG。

二、BOG自然放散的經濟損失與危害

  大量BOG天然氣的放散不僅造成巨大的經濟損失(60立方米儲罐可日回收200餘標方,按每標方4元成本核算,一年損失近30萬元),還形成了二氧化碳(CO2)溫室效應20倍以上的環保危害;另一方麵是,當BOG在衝開安全閥排放時,形成巨大噪音,造成較嚴重的噪聲汙染。

三、BOG產生後的處理方式及經濟比較

1、BOG處理方式

  因LNG儲氣設備漏熱及各種操作引起BOG的產生。為了安全生產BOG量達到一定量後必須采取措施將其處理。從能量利用和安全的角度分析,主要有以下幾種處理方式:

  將BOG氣體沿回氣管路返回LNG儲罐進行液化,既可達到預冷潛液泵泵池的目的,又可回收小部分BOG氣體和對儲罐進行壓力調節,(LNG設備默認操作流程,沒有實際意義,最終導致超壓放空,經濟性與(5)基本相同)。

  將生成的BOG氣體通過再液化裝置液化成LNG輸出。

  將生成的BOG氣體直接氣化後經調壓計量輸入城市管網。

將生成的BOG氣體通過壓縮充入CNG儲氣瓶組(隻有L-CNG加氣站可用)。

通過站內放空管道放空掉。

2、BOG回收方式

1)再液化工藝

  再液化工藝是指將需要液化的BOG作製冷劑,采用單級壓縮,單級膨脹加節流的製冷方法,使BOG達到液化的目的。當係統壓力達到設計的控製值時,BOG再液化裝置自動啟動,把係統內多餘的BOG液化一部分,使係統內的溫度和壓力下降,當係統壓力降低到要求值時,再液化裝置自動停機。儲罐中的BOG經過換熱器回收冷量後進入壓縮機,高壓高溫的天然氣先經過空冷器冷卻,然後再換熱器中進一步被冷卻而液化,之後節流到低壓後進行氣液分離,分離氣體返回換熱器複熱到常溫後回到壓縮機,分離出的液體一部分由LNG加氣站的LNG低溫泵抽回LNG儲罐,另外一部分則進入換熱器提供冷量後回到壓縮機形成循環。

2)直接氣化調壓後外輸工藝

  直接氣化後外輸工藝是指LNG儲罐的BOG氣體通過EAG加熱器氣化後經穩壓到城市燃氣管網輸氣壓力後,再經計量進入城市燃氣管網。經過EAG加熱器後增加調壓計量橇,對放空的氣體進行調壓、計量後輸送至城市管網。

3)L-CNG加氣站將BOG壓縮成CNG銷售

  采用單級壓縮,使BOG達到轉換成CNG的目的。當係統壓力達到設計的控製值時,BOG壓縮裝置自動啟動,把係統內多餘的BOG壓縮成CNG並將其輸送至CNG係統儲存、銷售,當係統壓力降低到要求值時,BOG壓縮裝置自動停機。

3.結論

  通過對汽車加氣站BOG氣體來源、回收工藝及經濟效果進行分析、比較,得出以下結論:

再液化工藝能耗和前期投資都很高,且設備占地麵積大,但分離後的液體進入LNG儲罐,減少放散氣量,環境影響小,且對城網建設沒有要求。適用於環境要求極高,但附近沒有城市燃氣管網和燃氣需求的LNG站場。

  直接氣化調壓後外輸工藝前期投資小,後期運行能耗低,設備占地麵積較小,對環境的影響較小,適用於站外有城市配套燃氣管網,且燃氣管網運行壓力為中壓的LNG站場。一般城網燃氣售價低於LNG進氣價格,但相對於BOG氣體放空來說經濟效果還是比較可觀,每年可節約約25萬元左右,是值得推薦的一種BOG回收工藝。

  BOG轉換CNG工藝前期投資較小,但設備占地麵積大,壓縮後的BOG並入CNG係統,減少放散氣量,增加部分收入,環境影響小,且對城網建設沒有要求。適用於環境要求極高,但附近沒有城市燃氣管網和燃氣需求的LNG/L-CNG站場。

  BOG氣體直接放空無前期投資和能耗,但放空的損耗大,環境汙染影響大,但對於站場麵積小,環境影響範圍小且周轉率高的站場可采取此種方式。

 




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