淄博市液化天然氣氣化站儲(chǔ)罐增壓方法探討0

摘要：根據(jù)我國(guó)第一個(gè)小型液化天然氣氣化站的工藝設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)要對(duì)

LNG

儲(chǔ)罐的增壓方法進(jìn)行了探討。1

前言1999

年至

2000

年底我院先后編制完成了淄博市液化天然氣（LNG）工程的可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)；目前淄博市博原燃?xì)庹诩泳o施工，力爭(zhēng)早日建成投產(chǎn)。

為解決淄博市污染嚴(yán)重的問(wèn)題，淄博博原燃?xì)馀c中原油田會(huì)作開(kāi)發(fā)建設(shè)淄博市天然氣燃?xì)夤こ?。根?jù)中原油田液化工廠的建設(shè)生產(chǎn)能力與淄博市燃?xì)獍l(fā)展規(guī)劃，本工程一期新建

12×104Nm3/d

的氣化站一座，供應(yīng)工業(yè)用戶；二期增加供氣量

24×104Nm3/d，供應(yīng)工業(yè)用戶與城鎮(zhèn)居民；三期增加供氣量

24×104Nm3/d，總供氣能力達(dá)到

60×104Nm3/d。2

氣化站工藝流程簡(jiǎn)述影下長(zhǎng)大的，你說(shuō)你有沒(méi)有躲在被窩里看書(shū)？”“沒(méi)有，有也沒(méi)有那么夸張

液化天然氣（簡(jiǎn)稱(chēng)

LNG）由低溫槽車(chē)[0.3MPa（絕）、-145℃]從中原油田運(yùn)至淄博氣化站，利用槽車(chē)自帶的增壓器給槽車(chē)儲(chǔ)罐增壓至

0.8MPa（絕），利用壓差將

LNG

送入

LNG

儲(chǔ)罐（每臺(tái)罐容積為

100m3),通過(guò)儲(chǔ)罐增壓器將

LNG

增壓至0.5MPa（絕），然后自流進(jìn)入空浴式氣化器，LNG吸熱氣化發(fā)生相變，成為天然氣（簡(jiǎn)稱(chēng)

NG）；夏季直接去管網(wǎng)，冬季經(jīng)水浴式氣化器氣化后再去管網(wǎng)，管網(wǎng)壓力設(shè)定為

0.4MPa（絕）3

增壓原因

中原油田的

LNG

出廠參數(shù)為

0.3MPa（絕）、-145℃；LNG

儲(chǔ)罐儲(chǔ)存參數(shù)為

0.5MPa（絕）、-145℃。為保證管網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用，將管網(wǎng)壓力定設(shè)為

0.4MPa（絕）。運(yùn)行時(shí)，隨著

LNG

儲(chǔ)罐內(nèi)

LNG的不斷排出，儲(chǔ)罐壓力不斷降低。當(dāng)降到一定程度，達(dá)到壓力平衡時(shí)，儲(chǔ)罐內(nèi)的

LNG

便不能排出，而導(dǎo)致流程斷流，故必須給

LNG

儲(chǔ)罐增壓，維持其

0.5MPa（絕）的壓力，才能使氣化站流程連續(xù)影下長(zhǎng)大的，你說(shuō)你有沒(méi)有躲在被窩里看書(shū)？”“沒(méi)有，有也沒(méi)有那么夸張運(yùn)行，完成氣化目的。4

增壓方法

LNG

儲(chǔ)罐增壓分為液相增壓和氣相增壓兩種方法。液相增壓法是利用增壓器或低溫泵來(lái)增大液相壓力，在氣化器之前加大

LNG

壓力，使進(jìn)入LNG

氣化器的液相壓力達(dá)到

0.5MPa（絕）；氣相增壓是利用壓縮機(jī)來(lái)增大氣相壓力，設(shè)在氣化器之后加大

NG

的壓力，使

NG

壓力高于管網(wǎng)壓力。天然氣的氣液比（體積）大約為

600：1，利用壓縮機(jī)進(jìn)行氣相壓縮能耗相對(duì)大得多，故在此僅討論液相增壓方。4.l

增壓器增壓方法4.1.l

原理

LNG

儲(chǔ)罐儲(chǔ)存壓力為

0.5MPa（絕）。運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)增壓器氣相低溫閥，當(dāng)

LNG

儲(chǔ)罐壓力（調(diào)節(jié)閥閱后壓力）低于設(shè)定壓力

0.5MPa（絕）時(shí)，調(diào)節(jié)鬧開(kāi)啟，LNG

進(jìn)入增壓器，在增壓器中與空氣影下長(zhǎng)大的，你說(shuō)你有沒(méi)有躲在被窩里看書(shū)？”“沒(méi)有，有也沒(méi)有那么夸張換熱，氣化為

NG，進(jìn)入罐內(nèi)，使氣相壓力變大，從而將

LNG

儲(chǔ)罐壓力維持在

0.5MPa（絕）。隨著LNG

的不斷流出，罐內(nèi)液位不斷下降，氣相空間不斷變大，壓力不斷降低，這樣，通過(guò)增壓器不斷氣化

LNG

來(lái)補(bǔ)充罐內(nèi)壓力，以維持

LNG

儲(chǔ)罐的壓力不變，1

所示。4.1.2

投資及運(yùn)行費(fèi)用

一套增壓器裝置包括增壓器一臺(tái)、低溫自力式調(diào)節(jié)閥一個(gè)、低溫閥一個(gè)和若干管線。以淄博液化天然氣工程為例，低溫閥、低溫自力式調(diào)節(jié)閥由日本進(jìn)口，增壓器為國(guó)產(chǎn)空浴式氣化器，據(jù)日本與浙江報(bào)價(jià)，大約為

6.7

萬(wàn)元人民幣。運(yùn)行時(shí)利用空氣換熱，無(wú)需用電；如連續(xù)運(yùn)行，需人工化霜，消耗一部分熱水。4.1.3

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：增壓器利用空氣進(jìn)行換熱，氣化

LNG，無(wú)需耗電，空氣為自然能源，成本及運(yùn)行費(fèi)用低；對(duì)小型儲(chǔ)罐，維持壓力所需氣化量小，增壓器相影下長(zhǎng)大的，你說(shuō)你有沒(méi)有躲在被窩里看書(shū)？”“沒(méi)有，有也沒(méi)有那么夸張對(duì)率高。

缺點(diǎn)：需人工化霜，消耗一部分熱水；LNG儲(chǔ)罐內(nèi)需有一定的液位高度，以達(dá)到一定壓力，使

LNG

能自流進(jìn)入增壓器氣化；對(duì)大型儲(chǔ)罐，維持壓力所需氣化量大，增壓器相對(duì)率低。4.2

低溫泵增壓方法4.2.1

原理通過(guò)低溫泵將

LNG

液相壓力增大，從而達(dá)到所需壓力

0.5MPa（絕）。而低溫泵又分為露天式與浸沒(méi)式兩種。4.2.2

投資及運(yùn)行費(fèi)用

由于

LNG

的低溫性及易燃易爆的特性，國(guó)產(chǎn)低溫泵尚達(dá)不到要求，故目前均為進(jìn)口。根據(jù)報(bào)價(jià)，一臺(tái)露天式用量為

12.Om3/h），低溫泵約需35

萬(wàn)元人民幣，一臺(tái)浸沒(méi)式（排量為

11.4m3/h），低溫泵約需

58

萬(wàn)元人民幣。影下長(zhǎng)大的，你說(shuō)你有沒(méi)有躲在被窩里看書(shū)？”“沒(méi)有，有也沒(méi)有那么夸張低溫泵運(yùn)行需耗電，按一年

365

天連續(xù)運(yùn)行，一臺(tái)低溫泵年耗電約

4.4×103kwh。4.2.3

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)；壓力穩(wěn)定，浸沒(méi)式低溫泵置于

LNG

儲(chǔ)罐內(nèi)，完全浸沒(méi)于

LNG

內(nèi)，杜絕了

LNG

的損失，并可保證泵的快速啟動(dòng)，無(wú)密封及浸潤(rùn)式設(shè)計(jì)對(duì)平時(shí)的維護(hù)要求低。缺點(diǎn)：泵的使用為問(wèn)斷使用，需經(jīng)常啟動(dòng)，露天式低溫泵由于溫差大（-145℃～25℃），對(duì)泵的性能、壽命影響較大；而浸沒(méi)式低溫泵由于置于

LNG

儲(chǔ)罐中，難以進(jìn)行日常維護(hù)，對(duì)泵的性能、質(zhì)量要求極高，而且不適用于本工程出型儲(chǔ)罐無(wú)法安置）；根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的情況，低溫泵額定流量多數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本工程流量，故不適合本工程；且成本及運(yùn)行費(fèi)用較高。4.3

結(jié)論通過(guò)以上比較，可知低溫泵不適合本工程，影下長(zhǎng)大的，你說(shuō)你有沒(méi)有躲在被窩里看書(shū)？”“沒(méi)有，有也沒(méi)有那么夸張且投資過(guò)大；相對(duì)而言，增壓器具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)本工程效率高的優(yōu)點(diǎn)。故我院選取增壓器作為

LNG

儲(chǔ)罐的增壓