LNG接收站投產運行技術分析

殷麗秋（中石化天津液化天然氣有限責任公司，天津 300457）

LNG接收站投產運行技術分析

殷麗秋（中石化天津液化天然氣有限責任公司，天津 300457）

隨著全球能源多樣化發展，環境保護意識不斷深入，液化天然氣作為一種清潔能源在近年來得到了快速的發展。LNG接收站作為海洋液化天然氣的輸送終端，又作為陸地天然氣供應的起源站，在液化天然氣產業鏈中處于關鍵中樞地位。在接收站投產運行后，由于液化天然氣具有低溫、易燃、易泄漏等特點，其運行技術在接收站中占據著重要的地位。本文首先對LNG接收站進行了介紹，通過對接收站各關鍵設備的運行分析，明確接收站在投產運行后各設備的運行狀態，為以后LNG接收站在生產運行中提供理論依據。

LNG接收站；投產運行；技術分析

1 LNG接收站的主要設備及其運行性能

1.1 卸料臂

在LNG接收站常用的卸料臂的類型有：全平衡、雙平衡以及旋轉平衡。在對卸料臂進行選型時，要充分考慮到LNG卸船量以及卸船時間，同時還要根據棧橋長度、輸送管線的長度，壓力以及儲罐的輸送泵的揚程來確定其壓力、管徑和數量。

1.2 LNG儲罐

LNG儲罐作為接收站的關鍵設備，其主要功能就是存儲液化天然氣。在對儲罐的選型上要充分考慮將來運行的安全以及運行費用等。由于LNG的性質，LNG儲罐屬于常壓低溫大型儲罐，按其結構形式又可分為單包容罐、雙包容罐以及全包容罐和膜式罐等。單包容、雙包容以及全包容罐都是雙層的，由內外兩層罐組成，內部是鎳合金大約含量為9%的9Ni鋼，外部是混凝土，在內外兩層罐之間填充保冷材料，罐內的絕熱材料是膨脹珍珠巖、彈性玻璃纖維氈及泡沫玻璃磚等混合物組成的。為了避免罐內液體漏出造成的危險，所有與罐連接的儀器管道都應從罐頂接入。全包容罐的外罐可以承受內罐泄漏的LNG及天然氣，不會向外界泄漏，其安全防護距離隨之也可以縮短，因而，全包容罐在LNG儲罐中應用最多。

1.3 蒸發氣體（BOG）壓縮機

熱滲漏會造成液化天然氣產生BOG，在注入儲罐的過程中必然會造成儲罐的壓力增大。在LNG接收站中應用蒸發氣體壓縮機的目的是通過抽回多余的氣體維持LNG儲罐的恒定壓力，還可以增加BOG的壓力，與再冷凝器中的低溫LNG接觸，直接液化。在運行過程中可以逐步控制壓縮機的容量，BOG壓縮機的容量受儲罐壓力控制器控制。在正常運行狀況下，一臺壓縮機即可完成BOG的壓縮工作，但在卸船的操作過程中由于操作活動頻繁，需要增加一臺壓縮機。在兩次卸船之間的間隔可以對備用的壓縮機進行維護和保養。在壓縮機的共用管道上安裝一個減溫器限制LNG管線內吸入溫度。

1.4 再冷凝器

再冷凝器的應用目的是讓BOG與低溫的LNG接觸，使BOG降溫冷卻。一部分低溫LNG與BOG通過再冷凝器的填料函進行接觸換熱，其余部分繞過容器，后與之匯合。氣體流和與之接觸的液體流通過不銹鋼環填料，在液體和蒸汽之間產生直接換熱面，進而使BOG完全冷凝，隨后輸出的液體和旁流混合，LNG液體流被送到LNG高壓輸送泵。整個過程是通過改變再冷凝器的壓力進行操作的，若在運行時出現故障，可將再冷凝器隔離開，整個系統仍舊能順利運行。

1.5 汽化器

LNG汽化器常用的熱源有燃料和水。LNG是液化氣體，需要將液化天然氣汽化成氣體后方能供給給各類用戶使用，LNG汽化器是專門用于給液化天然氣汽化的換熱器。LNG汽化器的選擇，受到多方面條件的限制，如建設投資、氣體排放以及海洋生物等。由于不同類型的汽化器優缺點不同，適應環境也不同。開架式汽化器主要利用海水作為熱源，與淡水作為熱源相比，其投資成本低，資源充足。汽化器的換熱管束必須是耐低溫材料，通常采用鋁合金材質。由于換熱管束外壁直接與海水接觸，其外壁必須作防腐處理；空溫式汽化器屬于垂直樹立的熱交換器，主要利用環境中的空氣作為熱源，通過空氣的強制對流循環作用與翅片管內的低溫液體發生換熱反應，不需要投入額外的動力和能源，同時還可以收集冷凝水和融化的冰水作為生產用水。該類型的汽化器在環境溫度較低的情況下，需要增加一個加熱器對換熱過程補充加熱，這是由于外界陰天多霧，空氣不流通氣溫較低，汽化器的表面會結冰，很難進行連續汽化。浸沒燃燒式汽化器主要是由水箱、加熱盤管、氣體燃燒器以及其他附件組成，需要額外供給燃料氣，進行能源消耗。燃料氣在燃燒室中燃燒放熱加熱水箱中的水，LNG流經盤管時，被加熱后的水加熱而汽化。此類型的汽化器主要應用在應急和調節峰值的狀況下。此汽化器的安裝緊湊，空間占用較小。但汽化器的組成成分較零散，因此在維護保養方面要困難一些，且移動也較困難。

為了保障LNG接收站的運行安全，必須對LNG接收站各設備做好安全保障措施，無論是LNG儲罐的保冷材料，還是各設備的運行狀態，在運行過程中時刻要注意,由于LNG自身的特性很容易泄露，給環境和個人造成一定的危害，給企業帶來一定的經濟損失，運行時各關鍵設備必須處于合理狀態，才能保證整個系統的穩定運行。

2 結語

LNG接收站在我國還是一個比較新興的行業，其發展還處于初級階段，但是發展潛能巨大。隨著經濟的不斷發展，天然氣作為主要能源的需求量越來越多，在未來的發展前景更是非常廣闊。LNG接收站投運以后，其各項運行指標和運行性能影響著LNG接收站的使用效率。因此，必須積極面對LNG接收站在運行階段出現的問題，采取有效措施保證接收站的正常使用。

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