关于LNG储运中BOG再冷凝工艺的探讨

武晓丽

（四川科宏石油天然气工程有限公司，成都　610213）

关于LNG储运中BOG再冷凝工艺的探讨

武晓丽

（四川科宏石油天然气工程有限公司，成都610213）

摘要：常压液化天然气在储藏和运输的过程中都会有蒸发气体，因此需要进行BOG的处理以降低损耗和减少污染，而BOG再冷凝工艺的好坏直接关系到LNG储藏和运输的安全与效益。本文从两个方面入手分析，分别综述了从LNG船中和LNG接收站中BOG再冷凝工艺的优化，在LNG船中，可以用LNG储罐出来的低温bog预冷压缩后的bog，降低其二次进入冷凝器的温度，而在LNG接收站中，降低压缩机的压缩比是节能的关键。

关键词：液化天然气；储存条件；再冷凝；压缩机

天然气是一种清洁能源，具有高热值和低污染等优点，常压状态下的液化状态天然气（即LNG）是天然气有利于储运的一种存在形式，随着经济的发展和对环境保护的重视，LNG越来越受到世界各国的重视，但是，LNG在储藏和运输的过程中都会有蒸发气体，因此在储运过程中必然伴随着BOG的处理，为了减少BOG放空所造成的损失，在LNG储运过程中，应利用BOG再冷凝工艺，其工艺的优劣将直接影响LNG储运的安全和经济效益，因此本文对提升LNG储运中BOG再冷凝工艺进行了初步探讨。

1　LNG船中BOG再冷凝工艺

1.1问题分析

目前我国除6座已投产的大型LNG接收站具有完善的BOG再冷凝处理措施，已投产的1000多座LNG卫星站及LNG汽车加注站中约有一半不具备BOG处理的各种条件，因此他们在接卸和运作过程中必须向大气排放约1%-2%的天然气（这种现象在国产LNG用户中更为突出），这不仅造成了经济损失，更严重的是污染了大气。

有文献研究从有效能损耗方面对LNG船中蒸发气体BOG的再冷凝工艺进行研究，发现换热器（占系统总有效能损失的24%）和制冷循环压缩机（占系统总有效能损失的55%）是造成有效能损失的关键位置，因此如果考虑节能就应该首先从这两个设备入手。再深入剖析，蒸发气体BOG进入冷凝换热器时如果具有较高的温度会使制冷剂不但要冷凝BOG，还需要为它的冷却降温提供冷量，这就不可避免的增大制冷剂用量，因此，提升LNG储运中BOG再冷凝工艺的焦点就在于降低BOG进再冷凝器的温度。

1.2工艺优化

根据LNG蒸发气体BOG的特点和储运实际情况对BOG进行预冷，详细的讲就是利用储存罐中的低温状态的BOG来对压缩后的BOG气体进行预冷，使其再次进入冷凝器时的温度降低，在该思路基础上，通过电脑模拟软件功能对压缩机的参数进行优化设置，达到工艺优化的目的。有文献报道，在相同条件下，经过计算机参数优化后的冷凝系统节能性提高20%以上，效果明显。

2　LNG接收站中BOG再冷凝工艺优化

2.1问题分析

在传统的大中型LNG接收站中，BOG处理方式一般是再冷凝结法，也即将BOG通过BOG压缩机与LNG通过潜液泵送入再冷凝器中混合（通常为0.7Mpa）；在再冷凝中的LNG压力为0.7Mpa。处于过冷状态，可以使蒸发气（BOG）再冷凝为LNG；“混合”LNG经高压泵后气化外输；再冷凝法，可以充分利用冷能，以节省能耗；再冷凝法重要的条件是必须有经常性外输气化LNG可利用，否则BOG只能排空或烧掉。这种传统操作工艺以液位的控制为逻辑控制系统，控制能力较差，而且很难实现节能目标，有的文献针对这个问题提出控制系统的思路是以压力作为控制条件，也就是说将再冷凝器的压力作为控制参数进行控制，将压缩机出口的压力释放，这样不但增加了控制的流畅性，也可以为后期进一步的系统优化提供条件。

2.2工艺优化

在以上问题分析基础上对LNG输入量、压缩机出口压力等冷凝工艺进行优化。有文献研究对物料比受压缩机压缩比和蒸发气体BOG温度两方面进行研究，发现节能的关键是降低压缩机的压缩比，也就是说降低蒸发气体BOG进入压缩机时的温度是节能的关键，其在文献研究中通过计算表面了在相同的工况条件下，压缩机出口压力可以从优化前的1.1MPa降低到0.6MPa，压缩机节能30%以上，与此同时，优化后的工艺操作条件有更高的弹性，可以适应LNG接收站输气负荷的波动特点。

3　总结

小型加注站BOG处理是一个难以解决的课题，其主要原因有以下几点：一是气槽（资源气）卸车时经常为0.5-0.6MPa（温度约-135℃），二是很多卫星站、加注站不具备适宜的接卸设备；三是接卸操作不规范；四是接卸过程中时有放空和卸不净的现象发生（一般损失200-300kg/车次）；五是运营过程中当储罐压力≥0.65MPa时将直接向大气排放BOG，这不仅造成浪费，更重要的是对环保产生恶劣的影响。本文分别综述了从LNG船中和LNG接收站中BOG再冷凝工艺的优化，在LNG接收站中，降低压缩机的压缩比是节能的关键。

根据LNG储运中BOG再冷凝工艺的特点，我们可以看到还需要进行研究和解决的问题包括以下两点：一是对LNG船中再冷凝工艺的控制系统进行开发和研究，增加系统的稳定性，二是对热交换设备的研究还有待于进一步深入，使热交换效果进一步提高。

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作者介绍：武晓丽（1981-），女，河南商丘人，工程师。