1、LNG 储备站 BOG 量计算方法与处理工艺摘要：能源安全是一国经济安全的重要保障，随着国际能源尤其是石油市场的波动加剧，液化天然气（LNG）的需求日趋旺盛。本文介绍了一种通用的 BOG（ Boil Off Gas，低温储罐内自然蒸发的气体）产生量的静态计算模型和储备站工况分析，结合实例进行了计算；根据 BOG产生量的情况，提出了 4 种处理工艺，既可以节能也可以满足环保要求。关键词：液化天然气 蒸发气体 BOG 储罐 计算方法 处理工艺 一、问题的提出 随着天然气需求量的增加，液化天然气（ LNG）气化站不仅为城市（特别是无管道天然气或将 LNG 作为过渡气源的城市）发展天然气提供一种新的模
2、式，而且可以在管道天然气到来时作为一种有效的调峰手段。因此，在资源充足的前提下，发展 LNG 供气是促进城市燃气化的有效途径之-。查阅以往 LNG 气化站的工艺设计资料，笔者发现，目前国内运行及在建的 LNG 气化站中，一部分设置了 BOG（ Boil Off Gas，低温储罐内自然蒸发的气体）储罐，其余的并没有设置。与大型 LNG 液化工厂中主要考虑 BOG 提供燃料气和 LNG 装船工况下 BOG 直接通过火炬燃烧情况完全不同，LNG 储备站中则应结合气化外输压力、最小外输流量等不同项目特点，对于 BOG 的回收、处理和利用有更多的选择。如果站内产生的 BOG 不能得到回收和利用，只能排放
3、到火炬进行燃烧，造成巨大的浪费，对环境也将造成不良影响。因此考虑如何将 BOG 进行处理和利用是是十分必要的。 三、 BOG 外输工艺方案 BOG 在储罐中处于低温状态，对它进行压缩可以采用两种处理方案，一种是采用低温压缩机对 BOG 进行加压，然后再进行处理；另外一种是通过空温式加热器首先对 BOG 进行加热，满足常温压缩机的气体温度进口要求，然后采用常温压缩机对 BOG 进行处理。因为低温压缩机价格昂贵，同时需要进口，因此对于储备站来说，采用常温压缩机方案是较为经济可行的。 BOG 的处理一般有两种工艺方法，一种是液化的方法，另一种为直接外输的方法；其中直接外输方法有 CNG 外输和管道外
4、输两种方案，液化方法有氮膨胀液化法和混合冷剂液化法。通过上述案例的计算结果，BOG在卸船工况和非卸船工况条件下，产生的 BOG 量差距较大，因此选择处理方案时，必须考虑 BOG 气量较大的波动性。 1.方案 1管道外输方案 管道外输方案需要储备站附近有稳定的用气企业，与此用户签订长期的用气合同，储备站产生的 BOG 经过加热和加压，通过低压管道输送到用户。由于站内 BOG 的产生量是波动性的，为了能够平稳的为供气企业服务，站内需要建设相应的储气设备，BOG 储气设施主要有球罐储气与地下管束储气两种形式，两种储气形式都能够满足工艺要求。根据常规工程经验，管束储气相对于高压球罐储气能够节省 50%
5、建设及运行费用，管束储气还具有工艺流程简单、施工难度小、维护方便等诸多优势，且管束储气不占地上空间，地上还可以植草绿化，提高厂区的绿化率，使用地效率提高。在地质条件满足要求的前提下，储气设施推荐采用地下管束储气。 2.方案 2CNG 外输方案 CNG 加气站的天然气引自储备站的 BOG 总管，通过空温式加热器将天然气温度升至常温，通过缓冲罐进入压缩机进行加压至 20MPa，进入 CNG槽车加气岛给槽车加气后外运。压缩机启停由储罐的压力控制，因此在压缩机启动时，CNG 加气机需要同时启动；压缩机停止工作时，CNG 加气机需要同时停止工作。CNG 外输方式相对管道外输更加灵活，用气市场也可以相对分
6、散，但与管道外输有相同的问题，都要处理 BOG 气体波动性的特点，需要增加一部分储气设备。 除上述两种方案之外，还可以将 BOG 进行液化的方案，目前 BOG 液化方案普遍采用膨胀液化和混合冷剂液化两种方案。 四、结论 1.上述 4 中方案中，管道外输和 CNG 外输可以统称为外输方案，膨胀制冷液化和混合冷剂液化可以统称为液化方案，在外输方案具备的条件下，推荐采用外输方案，外输方案投资费用和运行费用比液化方案都要低。 2.储备站 BOG 处理方案都可以实现 BOG 的回收或利用，既满足我国对环境保护的要求，又可以满足节能要求。 3.目前国内建设的大型 LNG 接收站都是采用再冷凝工艺对 LNG
7、 进行处理，国内储备站都在做前期工作，没有成熟的工程经验可以借鉴，上述讨论的工程方案是否切实可行需要进一步工程实例的检验。 参考文献 1付子航.接收站蒸发气处理系统静态设计计算模型J.天然气工业，2011.31（1）：83-85. 2陈雪，马国光.流程参数对 LNG 接收终端蒸发气再冷凝工艺流程性能的影响j.石油与天然气化工，2008，37（2）：100-104. 3王武昌，李玉星，孙法峰等.大型 LNG 储罐内压力及蒸发率的影响因素分析J.天然气工业，2010，30（7）：87-92. 4BUKACEKRF.Release of LNG vapor from large-volume，low
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