LNG站工艺设备设施的选择与配置
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 7775 次点击
摘要:本文结合我国第一座卫星式LNG站的建设实践,介绍了LNG站工艺设备设施的选择配置原则及依据,并对主要设备设施进行了分析论述,对今后LNG站建设有指导意义。
关键词:LNGLNG储罐LNG气化器BOG储罐
1、前言
LNG的主要组分为CH4,作为天然气供应的一种有效形式,由于其运输灵活、建设投资少、见效快、安全可靠和冷能利用空间大等优点,在国际上获得了较快发展。目前,LNG在亚洲的应用量最大,占全球的78%,其中日本的应用量就占全球的62%,它在六十年代末就开始应用LNG.多年的LNG应用实践和技术积累,为今后LNG事业的发展奠定了坚实的基础。现在,我国也已开始重视LNG项目的建设及应用。广东LNG周转量300万t/a的LNG项目,2000年初已通过国家计委的批准立项。淄博市作为山东省的省辖市,长期以来,能源结构不合理,建材行业造成的环境污染较为严重。顺应燃气发展潮流,改变燃料结构,采用清洁能源天然气成为必由之路。1999年下半年,淄博市政府与中原油田达成协议,由中原油田生产LNG,淄博建LNG站,为建材企业及居民用户供应LNG(气态)。具体由市煤气公司等三家企业合资建设LNG站。该站2000年8月动工,次年8月竣工,现已投用。这是目前我国第一座卫星式LNG站。
2、LNG站工艺设备设施的选择配置原则及依据
2.1选择配置原则
LNG为低温深冷介质,对站内工艺设备设施的选择应遵循如下原则:
2.1.1相关设备设施要具备可靠的耐低温深冷性能。特别是储存设备应至少满足耐低温-162℃以下,应达到-196C.
2.1.2储存设备保冷性能要好。若LNG储存设备保冷性能不好,将引起设备内温度升高,压力上升,危险性增大。
2.1.3气化设备气化能力要满足设计要求,气化效率要尽量高。
2.1.4LNG输送管道、截止阀门等的耐低温性应与LNG储存设施一致。
2.1.5除满足工艺要求外,所有安全阀件(装置)应耐低温且完好、灵敏可靠。
2.2选择与配置依据
2.2.1中原油田提供的LNG组分及特性
①、组分(体积%)
甲烷:93.609;
乙烷:4.1154;
两烷:1.1973;
正丁烷:0.2663;
异丁烷:0.4261;
正戊烷:0.1598;
异戊烷:0.1598;
其它:0.0662.
②、LNG物化特性:
平均分子量:17.3;
液相密度:447kg/m3;
气相密度:0.772kg/Nmb
燃点:650C
热值:9260Kcal/Nm3;
爆炸极限:约5~15%.
2.2.2相关设计图纸及规范
①LNG站工艺流程(带控制点);
②国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》1999年版;
③GBl50-1998《钢制压力容器》;
④HG20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》;
⑤GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》;
⑥其它相关设计图纸资料及规范。
2.2.3淄博LNG站相关参数
①LNG站现场条件,如气象条件、供电条件、厂区通行条件等。
②LNG站供气参数供气规模:12x104Nm3/d(一期)LNG一次性储存量:1200m3(液体)LNG储存温度::-145℃LNG储存压力:0.3MPa(绝)
3、LNG站工艺设备设施的选择与配置
据上述选择原则及依据,考虑了LNG的特殊性及风险性,并对日方提供的供气工艺流程反复讨论、研究确定后,对如下LNG站工艺设备设施进行了选择与配置。
3.1LNG储罐
LNG储罐可分为地下储罐、地上金属储罐和金属/混凝土储罐三类,地上LNG金属储罐又分金属子母式储罐和金属单罐两种。考虑到淄博当地建材企业的布局、LNG储罐的运输、今后天然气的推广应用等因素,结合相关设计规范的要求,将LNG储罐确定为LNG金属单罐。经公开招标,四川空分集团及张家港圣达因公司为中标单位。全站12台LNG储罐,每台80万元,共计960万元。
3.1.1结构形式
立式圆筒形低温真空粉末绝热储罐最高工作压力0.5MPa,最低工作温度-196℃。单台净几何水容积100m3,内罐直径3000,材质0Crl8Ni9;外罐直径3500,材质16MnR.夹层充填珠光砂并抽真空;罐高约17m.内罐为内压容器,外罐为外压容器。
3.1.2接管形式
考虑工艺、安全等因素,确定所有接管开口均在外罐底部,主要包括:底部进液管、顶部进液管、出液管、气相管、检液管等,接管材质0Crl8Ni9.
3.1.3安全附件
每台LNG储罐设ITT液位计一套(美国产品)及差压变送器、压力变送器、压力表各一套,以实现对储罐内LNG液位、压力的现场指示及远传控制。外罐顶部设安全防爆装置,下部设夹层抽真空接口及真空度测试口。