生产管理文件集合-LNG接收站一般工艺方案

LNG 接收站一般工艺方案
工艺方案工艺流程选择
液化天然气（LNG）接收站的工艺方案分为直接输出式和再冷凝式两种，两种工艺方案的主
要区别在于对储罐蒸发气的处理方式不同。直接输出式是利用压缩机将 LNG 储罐的蒸发气
（BOG）压缩增压至低压用户所需压力后与低压气化器出来的气体混合外输，再冷凝式是
将储罐内的蒸发气经压缩机增压后，进入再冷凝器，与由 LNG 储罐泵出的 LNG 进行冷量
交换，使蒸发气在再冷凝器中液化，再经高压泵增压后进入高压气化器气化外输。设计时应
根据用户压力需要选择合适的工艺方案。为防止卸载时船舱内因液位下降形成负压，储罐内
的蒸发气通过回流臂返回到 LNG 船舱内，以维持船舱压力平衡。储罐内的 LNG 蒸发气经
蒸发气压缩机压缩后进入再冷凝器再液化，经外输泵加压后气化外输。 工艺系统描述 液
化天然气（LNG）接收站的工艺系统由六部分组成。这六部分分别是:LNG 卸船、LNG 储存、
LNG 再气化/外输、蒸发气（BOG）处理、防真空补气和火炬放空系统。 (1)LNG 卸船工艺
系统 LNG 卸船工艺系统由卸料臂、蒸发气回流臂、LNG 取样器、LNG 卸船管线，蒸发气
回流管线及 LNG 循环保冷管线组成。 LNG 运输船进港靠泊码头后，通过安装在码头上的
卸料臂，将运输船上的 LNG 出口管线与岸上的 LNG 卸船管线联接起来。由船上储罐内的
LNG 输送泵，将所载 LNG 输送到岸上储罐内。随着 LNG 的泵出,运输船上储罐内的气相空
间的压力逐渐下降，为维持气相空间的压力，岸上储罐内的部分蒸发气通过蒸发气回流管线、
蒸发气回流臂，返回至船上储罐内补压。为保证卸船作业的安全可靠，LNG 卸船管线采用
双母管式设计。在卸船作业时，两根卸船母管同时工作，各承担总输量的 50%。在非卸船
作业期间，必须对卸船管线进行循环保冷。双母管设计使卸船管线构成一个循环线，便于对
卸船母管进行循环保冷。从储罐输送泵出口分流出一部分 LNG，冷却需保冷的管线，经循
环保冷管线返回储罐。 (2)LNG 储存工艺系统 LNG 储存工艺系统由低温储罐、进出口管线、
阀门及控制仪表等设备组成。 LNG 低温储罐采用绝热保冷设计，储罐中的 LNG 处于"平衡"
状态。由于外界热量(或其它能量)的导入，如储罐绝热层的漏热量、储罐内 LNG 潜液泵的
散热、压力变化、储罐接口管件及附属设施的漏热量等，会导致少量 LNG 蒸发气化。
LNG 潜液泵安装在储罐底部附近，LNG 通过泵井从罐顶排出。 LNG 储罐上的所有进出口
管线全部通过罐顶，罐壁上没有开口。 (3)LNG 再气化/外输工艺系统 LNG 再气化/外输工
艺系统包括 LNG 潜液泵、LNG 高压外输泵、开架式海水气化器、浸没燃烧式气化器及计量
系统。 储罐内的 LNG 经潜液泵增压进入再冷凝器，使再冷凝器中的蒸发气液化，从再冷凝
器中出来的 LNG 经高压外输泵增压后进入气化系统气化，计量后输往用户。 (4)蒸发气
（BOG）处理系统 蒸发气处理工艺系统包括蒸发气（BOG）压缩机、蒸发气冷却器、压缩
机分液罐、再冷凝器以及火炬放空系统。 蒸发气处理系统的设计要保证 LNG 储罐在一定的
操作压力范围内正常工作。LNG 储罐的操作压力,取决于储罐内气相空间（即蒸发气）的压力。
在不同工作状态下，如储罐在正常外输，或储罐正在接收 LNG，或储罐既不外输也不接收
LNG，蒸发气量有较大差异。因此，储罐设置压力开关来控制气相空间压力，压力开关的设
定分为超压和欠压两组，通过压力开关来启停 BOG 压缩机，从而达到控制压力的目的。
(5)储罐欠压补气系统 为了防止 LNG 储罐在运行中发生欠压（真空）事故，工艺系统中配
置了防真空补气系统。补气气源一般采用接收站再气化的天然气，由气化器出口管汇处引出。
(6)火炬/放空系统如果液化天然气储罐气相空间的压力超高，利用蒸发气压缩机不能控制时，
蒸发气将通过泄放阀进入放空系统中排放。 设计能力 接收站的设计储存能力应为卸载所
需的储存能力与卸船间隔时间内的输出量之和减去卸船作业时的外输量。接收站储存能力的
计算公式如下： VS=Vt+nQ-tq 式中：VS：储存能力 Vt：卸载所需储存能力（船容） n：
卸船间隔天数（天） Q： 平均日外输量 t： 卸船时间（小时） q： 平均小时外输量（a）
本站拟采用 13.5 万立方米的 LNG 运输船作运输工具，卸载所需的储存能力至少与船载能力
相同。（b）卸船间隔时间 n 是一个多因素参数，它的确定涉及到接收码头的连续不可作业天
数、运输船的数量、检修周期、运距、船期延误等变量（c）卸船时间为 12 小时。 LNG 储
罐选型 液化天然气（LNG）储罐投资高、技术复杂，是接收站的主要设备。按照建设方式，
储罐有地上罐、地下罐之分。地上罐中，根据其结构特点和对储液的"包容"性，又可分为单
容、双容、全容罐和薄膜罐等。 地下罐由于罐体埋卧在地面以下，其最大优点是抗泄漏性
能好，视觉障碍小、相应的安全性能高。另外，由于不需要设置围堰，占地面积相对要少一
些。但它对地基等自然环境条件要求苛刻，施工复杂、周期长、费用昂贵，而且目前还没有
公认的国际技术规范。地上罐建设周期短，价格相对要低一些，但安全性能不如地下罐优越。
三种地上罐中，单容罐只有一层耐低温内壁，需要外加围堰防止 LNG 泄露；双容罐具有两
层耐低温罐壁，液化天然气为两重储罐所包容。正常工作时，只有内罐接触 LNG，内罐如
果发生破损，LNG 将由外罐包容，不会发生泄漏事故。全容罐除具有双容罐的双层耐低温
罐壁之外，还具有双层罐顶，因此对于液化天然气及其蒸发气都具有双层包容能力，能完全
防止 LNG 液体和蒸发气泄漏；薄膜罐内壁是低温不锈钢薄膜，外壁为预应力钢筋混凝土，
内应力由绝热层传递到外壁来承受。薄膜罐能够完全防止 LNG 和 BOG 泄露。双容罐、全
容罐、薄膜罐不需要围堰。与自支承式储罐和地下罐比较，薄膜罐占地面积较小，建设周期
短，安全性能满足要求，价格较低，是理想的选择罐型。在 LNG 接收站的建设中，储罐的
罐型选择要综合考虑罐型的技术合理性、安全性、占地面积要求、接收站场地条件、建设期
以及社会人文环境等诸方面因素。作为 LNG 接收站最重要的设施，罐型的选择对接收站的
工程投资有较大的影响，该项工作必须慎重对待。