LNG加氣站主要工藝

1、LNG加氣站主要工藝目前 LNG加氣站主要分為以下兩種:撬裝式 LNG 加氣站、固定式 LNG 加氣站。以上兩種LNG 加氣站在主要設(shè)備組成方面都基本一致,區(qū)別在于 :LNG 加氣機、增壓泵撬等設(shè)備是否集成在撬體上。撬裝式 LNG 加氣站設(shè)備現(xiàn)場施工量小 ,安裝調(diào)試周期短 ,適用于規(guī)模較小 ,對場地要求不高的 LNG 加氣站 ;固定式 LNG 加氣站的現(xiàn)場施工量大 ,周期相對較長 ,適用于規(guī)模較大的 LNG 加氣站。LNG 加氣站的主要工藝包括卸車工藝、調(diào)壓工藝、加液工藝、儀表風系統(tǒng)工藝、安全泄放工藝。工藝流程如圖1-1所示。圖 1-1LNG 加氣站工藝圖1.1LNG 加氣站卸車工藝LNG 加

2、氣站的卸車工藝比加油站的卸油工藝復雜得多。卸車涉及到壓力、 物質(zhì)形態(tài)等方面的變化,需要有專門的卸車工藝來保障作業(yè)的順利開展。1.卸車基礎(chǔ)知識1 / 9LNG 卸車作業(yè) ,通常在卸車前進行壓力平衡,卸車時通過壓力調(diào)節(jié)及進液方式的轉(zhuǎn)換來完成卸車 ,可簡化成三個步驟來進行綜合分析。壓力平衡。一般情況下 ,當儲罐內(nèi) LNG 儲量接近 10%時需要卸車 ,此時儲罐液面低、氣相空間大、 LNG 汽化速度快、儲罐內(nèi)壓力大 ,有時會超過安全閥開啟壓力而放散。 壓力平衡一方面是將儲罐的壓力降下來 ,另一方面是讓槽車的壓力有所上升利于卸車 ,同時也少了浪費。形成壓力差。通過汽化器 ,泵等設(shè)備 ,讓槽車壓力增加 ,

3、一般讓槽車內(nèi)壓力比儲罐高 0.2MPa 左右?；蛘咄ㄟ^泵直接給LNG 加壓后輸送進儲罐。降低壓力。在 LNG卸車即將結(jié)束時,設(shè)法將儲罐與槽車的壓力降下來。儲罐壓力降有利于LNG的儲存。 槽車內(nèi)壓力越小,意味著槽車內(nèi)未卸凈的天然氣越少,卸車損耗小在卸車期間還需注意的是要合理選擇儲罐的進液模式與槽車的進氣模式,具體可根據(jù)站的工藝管道來實際選擇。儲罐上進液 :也叫上噴淋 ,是卸車期間 ,選擇儲罐上部的進液管進行卸車 ,上噴淋的好處是,可以通過噴灑LNG 將儲罐里面已成氣態(tài)的天然氣重新液化,降低儲罐內(nèi)壓力， 采用上進液卸車方式可以使儲罐壓力至O.2MPa 以下。上進液降壓必須有足夠的氣體液體接觸點,這

4、一點在設(shè)計時必須考慮到。另外液位過高儲罐內(nèi)氣相空間少時，上進液降壓效果不明顯。2 / 9儲罐下進液 (氣 ):當槽車內(nèi) LNG密度小于儲罐中LNG密度時 ,選擇下進液模式。一般在槽車內(nèi)液體卸完后,為回收余氣 ,將槽車的氣相聯(lián)通到儲罐底部,稱作下進氣。槽車下進氣與上進氣:為了降低儲罐壓力,將儲罐的氣相聯(lián)通到槽車的液相部讓儲罐中氣態(tài)天然氣在槽車中液化成LNG,達到降低壓力的效果,但下進氣容易出現(xiàn)翻騰。為避免翻騰。當工藝管道允許的情況下可以選擇上進氣。2.卸車方式簡介LNG 卸車方法有多種,可以根據(jù)加氣站工藝設(shè)備的狀況來靈活選擇 ,常見的有自增壓卸車、泵增壓卸車、 直接泵卸車 ,儲罐供壓卸車等。(1

5、)自增壓卸車槽車內(nèi)的液體通過自流進入卸車汽化器中,LNG 在汽化器中吸收環(huán)境中的熱量后氣化成氣態(tài)天然氣,然后回到槽車的氣相 ,增加槽車的壓力(此功能可以在停電的情況下使用,保證停電的情況下順利完成卸車),將槽車中的LNG 流入儲罐中。其工藝流程如圖1-2 所示圖 1-2 自增壓卸車工藝3 / 9自增壓卸車工藝的選用必須注意現(xiàn)場安全,在使用期間嚴格控制槽車壓力,當壓力接近安全閥壓力時,必須調(diào)小或關(guān)閉槽車自增壓閥門,防止槽車壓力過高,啟動安全閥排壓自增壓卸車工藝是通過液位高度差進行自流的,如果槽車液位高度不夠,自流到管線中的LNG 在未到汽化器期間汽化形成氣阻 ,自增壓卸車將無法實現(xiàn)。自增壓卸車與

6、潛液泵卸車采用相同內(nèi)徑的管道,自增壓卸車方式的流速要低于潛液泵卸車方式，卸車時間長。隨著LNG 槽車內(nèi)液體的減少,要不斷對LNG 槽車氣相空間進行增壓 ,如果卸車時儲罐氣相空間壓力較高,還需要對儲罐進行泄壓 ,以增大 LNG槽車與 LNG儲罐之間的壓力差 ,給 LNG 槽車增壓需要消耗一定量的 LNG 液體。（ 2）泵卸車泵卸車可分為泵增壓御車與直接泵御車兩種方式。泵增壓卸車槽車內(nèi)的液體流進泵池后(需先對泵進行預冷),經(jīng)潛液泵打入卸車氣化器中，氣化后進入槽車的氣相,增加車的壓力,使液體流入儲罐中。其工藝流程如圖1 一 3 所示4 / 9圖 1-3 泵增壓卸車工藝直接泵卸車該方式是通過系統(tǒng)中的潛

7、液泵將 LNG從槽車轉(zhuǎn)移到 LNG 儲罐中 ,LNG卸車的工藝流程見圖 1-4。潛液泵卸車方式是 LNG 液體經(jīng) LNG 槽車卸液口 1 進入潛液泵 ,潛液泵將 LNG 增壓后充入 LNG 儲罐。LNG 槽車氣相口與儲罐的氣相管連通 ,LNG 儲罐中的 BOG 氣體通過氣相管充入 LNG 槽車 ,一方面解決 LNG 槽車因液體減少造成的氣相壓力降低 ,另一方面解決 LNG 儲罐因液體增多造成的氣相壓力升高,整個卸車過程不需要對儲罐泄壓 ,可以直接進行卸車操作。圖 14 泵卸車工藝直接泵卸車的優(yōu)點是速度快 ,時間短 ,自動化程度高 ,無需5 / 9對站內(nèi)儲罐泄壓,不消耗 LNG 液體 ;缺點是工

8、藝流程復雜,管道連接繁瑣 ,需要消耗電能。泵卸車期間 ,需要留意 ,槽車內(nèi)LNG 液體必須能夠進入到潛液泵 ,管線過長會嚴重影響泵卸車工藝的應用,同時泵卸車需要考慮加液作業(yè) ,如果 LNG 站僅一臺潛液泵,卸車同時無法加液 ,當有汽車需要加液時必須暫停卸車作業(yè),切換為加液模式 ,頻繁的切換對泵的性能有很大的影響 ,因此需要合理安排卸車時間 ,避免邊卸車 ,邊發(fā)液。槽車 LNG 液位較低時 ,不可將泵臨時切換至發(fā)液狀態(tài) ,否則將出現(xiàn)管線氣阻 ,從而使槽車里剩余 LNG 無法卸盡現(xiàn)象1.2LNG 加氣站調(diào)壓工藝LNG加氣站的調(diào)壓工藝分為兩種,一種是自增壓調(diào)壓、一種是泵增壓調(diào)壓。自增壓是站用儲罐內(nèi)的

9、LNG液體憑借液位產(chǎn)生的壓差進入汽化器中 ,經(jīng)空溫加熱汽化后回到儲罐的頂部 ,增加儲罐的壓力 (此功能可以在停電的情況下使用 ,保證停電的情況下也可以對汽車進行加氣)。釆用自增壓方式增壓速度相對較慢,但無需消耗電能。泵增壓是儲罐內(nèi)的液體流進泵池后(需先對泵池進行預冷 ),經(jīng)潛液泵注入氣化器中經(jīng)空溫加熱汽化后進入儲罐的頂部或底部 ,增加站用儲罐的壓力。 此工藝也可用于調(diào)整儲罐的飽和溫度。6 / 91.3LNG 加氣站加液工藝LNG加氣站加液工藝主要包括預冷,加氣、待機過程。 工藝流程見圖1-5圖 1-5 一 10LNG 加氣站加氣工藝預冷過程憑借站用儲罐和泵池的液位差,使液體從站用儲罐進入泵池,

10、完成泵池的預冷。泵池預冷完成后,泵啟動 ,吹掃加氣槍和售氣機插槍口,把加氣槍與售氣插槍口相連接,然后按下加氣機面板上的“預冷”鍵 ,LNG從儲罐液相一泵進口氣動泵泵一單向閥一質(zhì)量流量計售氣機液相氣動閥一加氣槍一氣相氣動閥一儲罐進行循環(huán),當溫度、 密度、增益達到設(shè)定值時加氣機預冷完成,這一過程也叫大循環(huán)預冷。加氣過程一加氣機預冷完成后,便可以對汽車進行加氣,按下加氣機面板上的“加氣”鍵,自動完成對汽車的加氣。待機過程泵啟動后,在沒有加氣機加氣和預冷信號時,泵低速運行 ,液體在管道內(nèi)循環(huán),保持管道的溫度,減少泵的啟停次數(shù) ,延長泵的工作壽命。 在持續(xù)較長時間無加氣機信號時,泵停止工作。1.4 儀表

11、風系統(tǒng)工藝儀表風系統(tǒng) :以壓縮空氣作為動力風源,用來驅(qū)動所有氣動閥門 ,從而達到自動控制閥門開和關(guān)目的的系統(tǒng)7 / 9儀表風系統(tǒng)主要包括:前置過濾器、 空氣壓縮機、 氣液分離器、后置過濾器、干燥器、閥門管道、氣動執(zhí)行器、控制柜等。儀表風系統(tǒng)的引進,主要是為了確保LNG 在日常運作過程因突然停電,設(shè)備突然故障等原因引發(fā)工藝過程失控的事故 ,而引入了氣動控制系統(tǒng) ,也稱儀表風系統(tǒng) ,在儀表風系統(tǒng)中,LNG 控制閥門的控制都是以氣開閥進行控制的。1.5 安全泄放工藝天然氣為易燃易爆物質(zhì) ,在溫度低于 -120時 ,天然氣密度重于空氣 ,一旦泄漏 ,會在地面聚集 ,不易揮發(fā) ;而常溫時 ,天然氣密度遠小于空氣密度 ,易擴散。 根據(jù)其特性， 按照規(guī)范要求必須進行安全排放 ,設(shè)計一般采用集中排放的方式。 安全泄放工藝系統(tǒng)由安全閥、 爆破片、 EAG加熱器、 放散塔等組成。其工藝流程如圖 1 6 所示。圖 1-6 儀表風系統(tǒng)工藝圖設(shè)置 EAG加熱器 ,對放空的低溫 NG 進行集中加熱后 ,經(jīng)阻火器通過放散塔高點排放。 EAG 加熱器采用 500m3/h 空溫式8 / 9加熱器。常溫放散NG 直接經(jīng)阻火器后排入放