基本介紹
- 中文名：LNG氣化站
- 別稱：單點直供，LNG衛星站
- 工藝特點：低溫儲存常溫使用
- 優勢：建設周期短
- 原理：接收，儲存，氣化，調壓計量加臭
簡介,發展現狀,工藝流程,設計,設備要求,
簡介
LNG已成為目前無法使用管輸天然氣供氣城市的主要氣源或過渡氣源，也是許多使用管輸天然氣供氣城市的補充氣源或調峰氣源。LNG氣化站是一個接收、儲存和分配LNG衛星站，也是城鎮或燃氣企業把LNG從生產廠家轉往用戶的中間調節場所。LNG氣化站憑藉其建設周期短以及能迅速滿足用氣市場需求的優勢，已逐漸在我國東南沿海眾多經濟發達、能源緊缺的中小城市建成，成為永久供氣設施或管輸天然氣到達前的過渡供氣設施。
發展現狀
2001年，建成了我國第一座生產型的LNG裝置，淄博LNG氣化站同時建成投產，揭開了中國LNG供氣的序幕。目前國內已建成使用的LNG氣化站逾30座。隨著新疆LNG廠於2004年投產，以及廣東沿海LNG\接收終端的建成投產，LNG供應在我國將形成南、中、西的供應格局。加之LNG氣化工程的關鍵設備如低溫儲罐、氣化器、低溫閥門及運輸設備的國產化，可以預見，在未來若干年我國將會迎來LNG氣化站建設的高峰。
中國LNG氣化站的分布情況
中國LNG氣化站的分布情況截止2012年12月28日，全國在役、在建和規劃中的衛星站總數約略超過663座。這些衛星站的液態LNG儲存規模的區間從50立方米至5000立方米不等，其中最常見的站規模位於200-500立方米之間。從衛星站的巨觀分布位置來看，地區經濟的整體水平是該地區LNG衛星站數量的首要取決因素：引領中國經濟的廣東省和浙江省的LNG衛星站數量排名分別位居各省區的第一和第二位。
工藝流程
LNG由槽車運至氣化站，利用LNG卸車增壓器使槽車內壓力增高，將槽車內LNG送至LNG低溫儲罐內儲存。當從LNG儲罐外排時，先通過儲罐的自增壓系統，使儲罐壓力升高，然後打開儲罐液相出口閥，通過壓力差將儲罐內的LNG送至氣化器後，經調壓、計量、加臭等工序送入市政燃氣管網。當室外環境溫度較低，空溫式氣化器出口的天然氣溫度低於5℃時，需在空溫式氣化器出口串聯水浴式加熱器，對氣化後的天然氣進行加熱。
設計
1、LNG氣化站設計標準
至今我國尚無LNG的專用設計標準，在LNG氣化站設計時，常採用的設計規範為：GB 50028—2006《城鎮燃氣設計規範》、GB50016-2006《建築設計防火規範》、GB 50183—2004《石油天然氣工程設計防火規範》、美國NFPA—59A《液化天然氣生產、儲存和裝卸標準》。其中GB 50183—2004《石油天然氣工程設計防火規範》是由中石油參照和套用美國NFPA—59A標準起草的，許多內容和數據來自NFPA—59A標準。由於NF-PA—59A標準消防要求高，導致工程造價高，目前難以在國內實施。目前國內LNG氣化站設計基本參照GB 50028—93《城鎮燃氣設計規範》(2002年版)設計，實踐證明安全可行。
2、LNG氣化站的選址及總圖布置
① LNG氣化站選址
氣化站的位置與其安全性有著密切的關係，因此氣化站應布置在交通方便且遠離人員密集的地方，與周圍的建構築物防火間距必須符合《城鎮燃氣設計規範》GB 50028—2006的規定，而且要考慮容易接入城鎮的天然氣管網，為遠期發展預留足夠的空間。
② LNG氣化站總圖布置
合理布置氣化站內的建構築物、工藝設施，可使整個氣化站安全、經濟、美觀。站區總平面應分區布置，即分為生產區(包括卸車、儲存、氣化、調壓等工藝區)和輔助區，生產區布置在站區全年最小頻率風向的上風側或上側風側，站內建構築物的防火間距必須符合《城鎮燃氣設計規範》GB 50028—2006的規定。
3、LNG氣化站卸車工藝
LNG通過公路槽車或罐式貨櫃車從LNG液化工廠運抵用氣城市LNG氣化站，利用槽車上的空溫式升壓氣化器對槽車儲罐進行升壓(或通過站內設定的卸車增壓氣化器對罐式貨櫃車進行升壓)，使槽車與LNG儲罐之間形成一定的壓差，利用此壓差將槽車中的LNG卸入氣化站儲罐內。卸車結束時，通過卸車台氣相管道回收槽車中的氣相天然氣。
卸車時，為防止LNG儲罐內壓力升高而影響卸車速度，當槽車中的LNG溫度低於儲罐中LNG的溫度時，採用上進液方式。槽車中的低溫LNG通過儲罐上進液管噴嘴以噴淋狀態進入儲罐，將部分氣體冷卻為液體而降低罐內壓力，使卸車得以順利進行。若槽車中的LNG溫度高於儲罐中LNG的溫度時，採用下進液方式，高溫LNG由下進液口進入儲罐，與罐內低溫LNG混合而降溫，避免高溫LNG由上進液口進入罐內蒸發而升高罐內壓力導致卸車困難。實際操作中，由於目前LNG氣源地距用氣城市較遠，長途運輸到達用氣城市時，槽車內的LNG溫度通常高於氣化站儲罐中LNG的溫度，只能採用下進液方式。所以除首次充裝LNG時採用上進液方式外，正常卸槽車時基本都採用下進液方式。
4、LNG存儲
儲罐是LNG氣化站的主要設備，直接影響氣化站的正常生產，也占有較大的造價比例。按結構形式可分為地下儲罐、地上金屬儲罐和金屬預應力混凝土儲罐。對於LNG儲罐，現有真空粉末絕熱型儲罐、正壓堆積絕熱型儲罐和高真空層絕熱型儲罐，中、小型氣化站一般選用真空粉末絕熱型低溫儲罐。儲罐分內、外兩層，夾層填充珠光砂並抽真空，減小外界熱量傳入，保證罐內LNG日氣化率低於0.3%
5、LNG的氣化
氣化裝置是氣化站向外界供氣的主要裝置，設計中我們通常採用空溫式氣化器，其氣化能力宜為用氣城鎮高峰小時計算流量的I.3～1.5倍，不少於2台，並且應有1台備用。當環境溫度較低時，空溫式氣化器出口天然氣溫度低於5℃時，應將出口天然氣進行二次加熱，以保證整個供氣的正常運行。一般天然氣加熱器採用水浴式加熱器
6、BOG與EAG（安全放散氣體）的處理
BOG主要來源於LNG槽車回氣和儲罐每天0.3%的自然氣化。現在常用的槽車容積為40m3，回收BOG的時間按照30min計算，卸完LNG的槽車內氣相壓力約為0.55MPa，根據末端天然氣壓力的不同，回收BOG後槽車內的壓力也不同，一般可以按照0.2MPa計算。回收槽車回氣需要BOG加熱器流量為280m3/h，加LNG儲罐的自然蒸發量，則可計算出BOG加熱器流量。LNG的儲存溫度為-163℃，即BOG的溫度約為-163℃，為保證設備的安全，要將BOG加熱到15℃。根據流量和溫度可以確定BOG加熱器的規格。回收的BOG經過調壓、計量、加臭後可以直接進入管網，如果用戶用氣非連續則需要設定BOG儲罐進行儲存。
EAG主要是在設備或管道超壓時排放。當LNG氣化為氣體天然氣時，天然氣比常溫空氣輕時的臨界溫度為-110℃。為防止EAG在放散時聚集，則需將EAG加熱至高於-110℃後放散。容積為100m3的LNG儲罐選擇500m3/h的EAG加熱器，最大量放散時出口溫度不會低於-15℃。
設備要求
①LNG場站的工藝特點為“低溫儲存、常溫使用”。儲罐設計溫度達到負196攝氏度（LNG常溫下沸點在負162攝氏度），而出站天然氣溫度要求不低於環境溫度10攝氏度。
③LNG站內低溫區域內的設備、管道、儀表、閥門及其配件在低溫工況條件下操作性能要好，並且具有良好的機械強度、密封性和抗腐蝕性。
⑤氣化設備在普通氣候條件下要求能抗地震，耐颱風和滿足設計要求，達到最大的氣化流量。
⑥低溫儲罐和過濾器的製造及日常運行管理已納入國家有關壓力容器的製造、驗收和監查的規範；氣化器和低溫烴泵在國內均無相關法規加以規範，在其製造過程中執行美國相關行業標準，在壓力容器本體上焊接、改造、維修或移動壓力容器的位置，都必須向壓力容器的監查單位申報。
