XXXX年威海液化天然气(LNG)气化站工艺设计介绍

佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。威海液化天然气(LNG)气化站工艺设计介绍本文编者：：佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司前言威海市原计划采用龙口—烟台长输管道供应的渤海天然气作为城市燃气气源，但由于目前该管线的建设进度不能满足威海市原计划2005年供气的要求，这就需要选择一种合适的气源作为启动气源。随着国内天然气行业的发展，威海市天然气来源有着更为广泛的选择条件，特别是新疆广汇及广东深圳液化天然气项目的规划和实施，给威海市采用LNG作为天然气启动气源提供了原料来源。与CNG相比，LNG是最佳的启动、培育和抢占市场的先期资源。LNG槽车运输方便，成本低廉；不受上游设施建设进度的制约；LNG供应系统安装方便、施工：期短，并能随着供气规模的逐步扩大而扩大，先期投资也较低。最后，当管道天然气到来时，LNG站可什为调峰和备用气源继续使用。因此，我院于2004年初对原可研报告进行修改、补充，将液化天然气(以下简称LNG)气化站作为提前启动气源。本工程一次设计，分期投产，一期工程供气4．0×104m3／d，二期工程供气8.6×104m3／d，用户为居民、佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。商业及部分工业用户。2．气化站工艺介绍2．1气质成分与理化参数2．1.1气质成分目前，国内LNG气化站所采用的液态天然气大多是河南中原油田生产的，目前中原油田LNG已经出现供不应求的局面，因此本工程拟采用新疆广汇生产的LNG作为主气源，同时在卸车方式等也考虑了使用其他气源的可能。根据新疆广汇提供的LNG组分，确定本工程设计计算用天然气组分如下：天然气组分摩尔分子百分数CH482.422C2H611.100C3H84.533N20.8232其余1.11282．1．2理化参数经过计算，新疆广汇LNG气源的理化参数见下表：理化参数参数值高热值(MJ/Nm3)46.723低热值(MJ/Nm3)42.340液态密度(MJ/Nm3)467气态密度(MJ/Nm3)0.8629华白数(MJ/Nm3)57.196佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。运动粘度(m3/s)(标态)10.98×10-6燃烧势42.575爆炸上限(％)4.318爆炸下限(％)14.357由上表可知，LNG气源的华白数为57．196MJ／Nm3，燃烧势为42．575；同时威海市将来也有采用渤海天然气的可能，而渤海天然气的华白数为48．88MJ/Nm3，燃烧势为45．18，尽管均符合《城市燃气分类》(GB／T13611-92)中12T类，但新疆广汇的LNG气源比渤海天然气气源华白数高出近17％，届时灶具如果不加以改造的话，必将导致将来用户灶具适应性差、燃烧不稳定。此外，本LNG站属于启动气源，将来即使烟台长输管道来气以后，它作为备用、调峰气源，届时，仍有供气的可能，因此，这两种气源如能互换是最经济的。在设计中为解决这个问题，在汽化斤的流程中增加了一套掺混空气系统，将LNG气源气(低热值42．34MJ／Nm3)与压缩空气进行高压比例式掺混，掺至可与渤海大然气(低热值35．11MJ／Nm3)互换，这样将来威海市不论是采用渤海天然气作为最终气源，还是将来事故情况下用LNG作为备用气源，用户处均能保证用气安全、稳定，还节省了大量改造灶具的费用。经过计算，新疆广汇气源与空气的掺混比例采用88：12即可达到要求，而且安全可靠。2.2工艺流程目前。国内LNG气化站所采用的液态天然气运输方式通常有LNG槽车和罐式集装箱车两种。河南中原油田生产的LNG采用槽车运输方式，而新疆广汇生产的LNG则采用罐式集装箱车运输。由LNG槽车或集装箱车运送来的液化天然气，在卸车台通过槽车白带的自增压系统(对于槽车运输方式)或通过卸车台的增压器(对于集装箱年运输方式)增压后送入LNG储罐佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。储存，储罐内的LNG通过储罐区的自增压器增压到0．5～0．6Mpa后，进入空温式气化器。在空温式气化器中，LNG经过与空气换热，发生相变，出口天然气温度高于环境温度10℃以上，再通过缓冲罐缓冲，之后进入掺混装置，与压缩空气进行等压掺混，掺混后的天然气压力在0．4MPa左右，分为两路，一路调压、计量后送入市区老管网，以中一低压两级管网供气，出站压力为0．1MPa：另一路计量后直接以0．4MPa压力送入新建城市外环，以中压单级供气。进入管网前的天然气进行加臭，加臭剂采用四氢噻吩。冬季空浴式气化器出口气体温度达不到5℃时，使用水浴式NG加热器加热，使其出口天然气温度达到5℃～1O℃。气化站的工艺流程框图如下：3.主要设备选型3.1LNG储罐3．1．1储罐选型LNG储罐按围护结构的隔热方式分类，大致有以下3种：a)真中粉末隔热隔热方式为夹层抽真空，填充粉末(珠光砂)，常见于小型LNG储罐。真空粉末绝热储罐由于其生产技术与液氧、液氮等储罐基本一样，因而目前国内生产厂家的制造技术也很成熟，由于其运行维护相对方便、灵活，目前使用较多。国内LNG气化站常用的大多为50m3佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。和100m3圆筒型双金属真空粉末LNG储罐。目前最大可做到200m3，但由于体积较大，运输比较困难，一般较少采用。真空粉末隔热储罐也有制成球形的，但球型罐使用范围通常为为200～1500m3，且球形储罐现场安装难度大。b)正压堆积隔热采用绝热材料，夹层通氮气，绝热层通常较厚，广泛应用于大中型LNG储罐和储槽。通常为立式LNG子母式储罐。c)高真空多层隔热。采用高真空多层缠绕绝热，多用于槽车。本工程采用国内LNG气化站常用的圆筒形双金属真空粉末LNG储罐。考虑到立式罐节省占地，且立式罐LNG静压头大，对自增压器工作有利，因此采用立式双金属真空粉末LNG储罐。3．1．2储罐台数储罐台数的选择应综合考虑气源点的个数、气源检修时间、运输周期、用户用气波动情况等困素，本工程LNG来源有可能采用河南中原油田或新疆广汇两个气源，运输周期最远步缩短运输周期，综合考虑以上情况，本工程储存天数定为计算月平均日的5天。经计算，一期选用100m3立式储罐4台，二期增加4台。其主要工艺参数如下：工作压力：0．6MPa，设计压力：0．77MPa，工作温度：-162℃，设计温度：-196℃，单台水容积：105m3，佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。内罐直径3000mm，内罐材质：OCrl8Ni9，外罐直径3500mm，外罐材质：16MnR，夹层填充珠光砂并抽真空。3．2空温式气化器3．2．1气化能力气化器的气化能力根据高峰小时用气量确定，并留有一定富裕量。设计上配置两组，互相切换使用。本项目一期工程高峰小时流量3880m3／h，二期工程高峰小时流量8893m3／h。据此，一期选用6台2000m3／h空温式气化器，分为2组，每组3台，互相切换：二期增加4台，每组5台，互相切换。3．2．2主要工艺参数工作压力：0.6MPa，设计压力：1．0MPa，工作温度：-162℃，设计温度：-196℃，立式，主体材质：铝翅片管(LF21)，气化能力：2000m3／h，出口温度：低于环境温度10℃。3．3水浴式NG加热器当环境温度较低，空温式气化器出口NG温度低于5℃时，在空温式气化器后串联水浴式NG加热器，对气化后的天然气进行加热。加热器的加热能力同样根据高峰小时用气量确定，一期设置1台5000m3／h水浴式NG佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。加热器，二期增加1台。3．3.2主要工艺参数工作压力：0．6MPa，设计硬度力：0．8MPa,进气温度；≮-30℃，出气温度：5～10℃，加热能力；5000m3／h，加热用热水由站内自建的锅炉房供应。3．4BOG加热器LNG储罐日蒸发率大约为0．15％，这部分蒸发了的气体(简称BOG)如果不及时排出，将造成储罐压力升高，为此设置了降压调节阀，可根据压力自动排出BOG。储罐蒸发的BOG和槽车卸车的BOG，通过1台BOG加热器加热后进入BOG储罐储存，在冬季使用水浴式NG加热器时，BOG可作为热水锅炉的燃料，夏季可进入管网。3.5EAG加热器低温系统安全阀放空的全部是低温气体，在大约-107℃以下时，天然气的重度大于常温下的空气，排放不易扩散，会向下积聚。因此设置一台空温式放散气体加热器，放散气体先通过该加热器，经过与空气换热后的天然气比重会小于空气，高点放散后将容易扩散，从而不易形成爆炸性混合物。3．6空压站设备佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品。佛山市