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如何減少LNG加氣站的BOG排放 
隨著LNG行業(yè)的發(fā)展，各種 LNG加氣站 、L-CNG加氣站、LNG及L-CNG合建站相繼出現(xiàn)，除三大油企外，民營企業(yè)也積極在LNG加氣站建設(shè)領(lǐng)域“跑馬圈地”，各公司在 加氣站 建設(shè)方面的投資也在不斷加大。與此同時(shí)，現(xiàn)已投運(yùn)的LNG加氣站運(yùn)行中的問題也暴露出來，首當(dāng)其沖的便是放散量大的問題，如何解決放散問題已成為公司節(jié)約成本、降低損耗的關(guān)鍵問題之一。下面將從工藝管道設(shè)計(jì)、操作、管理、利用方面如何降低放散率，提出一些見解。



放散產(chǎn)生的原因

總體來說，放散的原因主要可以歸結(jié)為以下幾個(gè)因素：

第一、設(shè)備制造因素。

LNG真空絕熱儲(chǔ)罐、真空泵池等設(shè)備在目前工藝水平下無法達(dá)到絕對(duì)的真空絕熱狀態(tài)，因此這些設(shè)備會(huì)與外部會(huì)發(fā)生緩慢的熱交換，形成BOG氣體。

第二、人為因素。

由于LNG加注產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)還處于起步階段，加氣站員工對(duì)于LNG加注操作流程、卸車操作流程不規(guī)范，造成BOG量增加。

第三、設(shè)計(jì)因素。

為保證泵的正常運(yùn)行，需要LNG潛液泵池及LNG柱塞泵頭進(jìn)液充分，工藝管路如果設(shè)計(jì)不合理，會(huì)造成進(jìn)液及回氣的阻力加大，這時(shí)就需要從回氣口手動(dòng)放氣來確保進(jìn)液速度，這部分排放在設(shè)備運(yùn)行過程中會(huì)一直產(chǎn)生，排放量是相當(dāng)大的。因此正確把握工藝設(shè)計(jì)的合理性，將是現(xiàn)階段降低放散的最有效途徑。這也是本文重點(diǎn)討論的部分。

第四、其他外部因素。

另外，許多加氣站運(yùn)行之初，加氣車輛太少加氣量達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)模，導(dǎo)致LNG儲(chǔ)存時(shí)間過長，產(chǎn)生排放。

如何控制BOG量

通過以上對(duì)BOG產(chǎn)生的原因分析，可以從以下幾方面控制BOG量的產(chǎn)生：

設(shè)備方面

由于目前的真空設(shè)備制造技術(shù)條件，設(shè)備無法達(dá)到絕對(duì)真空狀態(tài)，這個(gè)問題是無法回避的，只有盡量的采取措施來控制，主要有以下幾個(gè)途徑：

首先，設(shè)備盡量采用絕熱效果好的設(shè)備，如用真空纏繞儲(chǔ)罐代替珠光砂填充的LNG儲(chǔ)罐。當(dāng)然這需要從資金、車源考慮是否劃算。

其次，LNG管道最大工作壓力一般為1.6MPa，儲(chǔ)罐最大工作壓力一般為0.8MPa，將儲(chǔ)罐的最大工作壓力提高至1.2MPa，增加了儲(chǔ)罐的儲(chǔ)存時(shí)間，同時(shí)也會(huì)減少BOG的排放。

最后，要定期檢驗(yàn)真空設(shè)備及真空管道的真空度，不合格時(shí)重新抽真空，使設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)。

操作方面

不同的操作方法也會(huì)造成BOG的產(chǎn)生量不一樣，其中最主要的操作有兩個(gè)方面：

第一、卸車操作

卸車需要將槽車壓力增壓到高于儲(chǔ)罐壓力時(shí)才能進(jìn)行，但設(shè)備經(jīng)過一段運(yùn)行時(shí)一般壓力較高，通常能達(dá)到0.6MPa以上，而槽車壓力一般較低，約為0.2MPa左右，如果直接對(duì)槽車增壓、且對(duì)儲(chǔ)罐排放將會(huì)增加大量排放。這時(shí)候，如果進(jìn)行槽車、儲(chǔ)罐壓力平衡操作，然后對(duì)槽車增壓，這樣操作，卸車時(shí)基本不會(huì)產(chǎn)生排放。

第二、設(shè)備停機(jī)時(shí)的操作

因設(shè)備加氣完成后，泵會(huì)停止運(yùn)行，這時(shí)候，泵池及管道中會(huì)有許多殘留液體，這部分液體氣化速度相當(dāng)快，如果停機(jī)時(shí)間較長的時(shí)候可以用以下操作減少BOG的產(chǎn)生：將儲(chǔ)罐所有氣相根部閥關(guān)閉，液相根部閥打開，管道及泵池內(nèi)壓力上升時(shí)，LNG會(huì)被壓回儲(chǔ)罐，因管道及泵池的吸熱率比儲(chǔ)罐的吸熱率高得多，這也達(dá)到了減少BOG的目的。

設(shè)計(jì)方面

設(shè)計(jì)方面，要少排放其實(shí)就是要滿足泵的正常工作，首先要使儲(chǔ)罐與泵的高差滿足泵的凈正吸入壓頭（NPSH）要求，因各種泵的NPSH要求不一樣，在此就不一一列舉。然后就是泵的進(jìn)液及回氣工藝管線要合理布置�，F(xiàn)階段各加氣站工藝設(shè)計(jì)中存在的主要問題及解決方案如下：

儲(chǔ)罐至泵的距離太遠(yuǎn)，造成吸熱量增加。解決方法是場站布置時(shí)在滿足相關(guān)規(guī)范安全距離要求的情況下，盡量縮短泵與儲(chǔ)罐管口的直線距離，最好在3米以下，同時(shí)進(jìn)液及回氣管線盡量采用真空管道，如果條件不允許的情況下采用保溫處理。

泵進(jìn)液管線壓力損失大，阻力大，主要現(xiàn)象有:彎頭、閥門設(shè)計(jì)過多，選用的管件不合理。這些都會(huì)造成進(jìn)液速度跟不上，從而導(dǎo)致放散率增加。解決的方法有兩方面，就是減小進(jìn)液管道沿程壓力損失及局部壓力損失。減少沿程壓力損失的方法有：1、選用內(nèi)壁較光滑的管件、管道；2、盡量減少波紋軟管的使用，因?yàn)椴y軟管的阻力比普通不銹鋼管道大得多；3、進(jìn)液管道保持合理的坡度。減少局部壓力損失的方法有：1、減少不必要的閥門、彎頭、三通、變徑的設(shè)置，工藝管線上的閥門并不是多多益善，因?yàn)楫?dāng)流體每經(jīng)過一道閥門 時(shí)，其在閥門中所受到的阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于管道摩擦的阻力，所以閥門的安裝應(yīng)以滿足安全和工藝要求為宜；2、不得不選用彎頭的，采用相對(duì)光滑、彎曲半徑大的彎頭，避免采用直角彎頭及小半徑彎頭；

回氣管線布置不合理，導(dǎo)致回氣不暢。首先回氣管路也應(yīng)采用真空或發(fā)泡保溫，因?yàn)楸妙A(yù)冷及運(yùn)行過程中，回氣管線低于儲(chǔ)罐液位的位置也是會(huì)充滿液體的。其次有很多LNG站的回氣管線會(huì)出現(xiàn)上翻下翻的狀況，還有就是采用波紋軟管連接管道也會(huì)產(chǎn)生上翻下翻現(xiàn)象，這樣液體就會(huì)積聚在低洼處，形成液封，造成回氣不暢。

另外，回氣管線還應(yīng)設(shè)置一定的坡度，由于泵運(yùn)行過程中，管道會(huì)一直從外部吸熱，產(chǎn)生氣泡回儲(chǔ)罐，設(shè)置坡度后，氣泡在LNG浮力作用下將沿管道方向產(chǎn)生一個(gè)分力，克服管道摩擦力回到儲(chǔ)罐，使回氣速度更快。

管理方面

從各地投運(yùn)的加氣站來看，在投運(yùn)之初，車輛改制的較少，日加氣量少，這樣LNG需儲(chǔ)存時(shí)間長，如一罐50m3的LNG大概在20天時(shí)間壓力就會(huì)從0.3MPa升至0.8MPa，如果儲(chǔ)存超過這個(gè)時(shí)間就會(huì)造成大量排放。

BOG的利用

BOG的產(chǎn)生是不能杜絕的，只能采取措施來加以控制。在有條件的 LNG加氣站 ，還可以對(duì)BOG加以應(yīng)用。如在具有城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的城市，還可將LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的BOG氣體導(dǎo)出，通過BOG加熱器加熱到接近常溫，經(jīng)調(diào)壓、計(jì)量加臭后，引入民用燃?xì)夤芫W(wǎng)中。另外BOG氣體還可以用于取暖、燃燒等用途。但各種利用都要滿足相關(guān)的安全規(guī)范要求，同時(shí)需特別注意的是經(jīng)安全排放的EAG是不允許進(jìn)行回收，這樣不符合相關(guān)的安全規(guī)范。

總結(jié)

總之，一座 LNG加氣站 ，BOG的排放量對(duì) 加氣站 效益影響非常巨大，降低放散率，是提高經(jīng)濟(jì)效益的有效手段。現(xiàn)在世界能源戰(zhàn)愈演愈烈，我們需要不斷引用更多的新產(chǎn)品、 新技術(shù)、新工藝到LNG行業(yè)中來，不斷改善當(dāng)前的加氣站建設(shè)水平，同時(shí)積極探索BOG的回收利用。為提高能源的利用率，真正實(shí)現(xiàn)“零放散”不斷去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新