LNG气化站工艺流程图

LNG气化站工艺流程

LNG卸车工艺

系统：EAG系统安全放散气体

BOG系统蒸发气体

LNG系统液态气态

LNG通过公路槽车或罐式集装箱车从LNG液化工厂运抵用气城市LNG气化站，利用槽车上的空温式升压气化器对槽车储罐进行升压(或通过站设置的卸车增压气化器对罐式集装箱车进行升压)，使槽车与LNG储罐之间形成一定的压差，利用此压差将槽车中的LNG卸入气化站储罐。卸车结束时，通过卸车台气相管道回收槽车中的气相天然气。

卸车时，为防止LNG储罐压力升高而影响卸车速度，当槽车中的LNG温度低于储罐中LNG的温度时，采用上进液方式。槽车中的低温LNG通过储罐上进液管喷嘴以喷淋状态进入储罐，将部分气体冷却为液体而降低罐压力，使卸车得以顺利进行。若槽车中的LNG温度高于储罐中LNG的温度时，采用下进液方式，高温LNG由下进液口进入储罐，与罐低温

LNG混合而降温，避免高温LNG由上进液口进入罐蒸发而升高罐压力导致卸车困难。实际操作中，由于目前LNG气源地距用气城市较远，长途运输到达用气城市时，槽车的LNG温度通常高于气化站储罐中LNG的温度，只能采用下进液方式。所以除首次充装LNG时采用上进液方式外，正常卸槽车时基本都采用下进液方式。

为防止卸车时急冷产生较大的温差应力损坏管道或影

响卸车速度，每次卸车前都应当用储罐中的LNG对卸车管道进行预冷。同时应防止快速开启或关闭阀门使LNG的流速突然改变而产生液击损坏管道。

1．2 LNG气化站流程与储罐自动增压

①LNG气化站流程

LNG气化站的工艺流程见图1。

图1 城市LNG气化站工艺流程

②储罐自动增压与LNG气化

靠压力推动，LNG从储罐流向空温式气化器，气化为气态天然气后供应用户。随着储罐LNG的流出，罐压力不断降低，LNG出罐速度逐渐变慢直至停止。因此，正常供气操作中必须不断向储罐补充气体，将罐压力维持在一定围，才能使LNG气化过程持续下去。储罐的增压是利用自动增压调节

阀和自增压空温式气化器实现的。当储罐压力低于自动增压阀的设定开启值时，自动增压阀打开，储罐LNG靠液位差流入自增压空温式气化器(自增压空温式气化器的安装高度应低于储罐的最低液位)，在自增压空温式气化器中LNG经过与空气换热气化成气态天然气，然后气态天然气流入储罐，将储罐压力升至所需的工作压力。利用该压力将储罐LNG送至空温式气化器气化，然后对气化后的天然气进行调压(通常调至0．4MPa)、计量、加臭后，送入城市中压输配管网为用户供气。在夏季空温式气化器天然气出口温度可达15℃，直接进管网使用。在冬季或雨季，气化器气化效率大大降低，尤其是在寒冷的北方，冬季时气化器出口天然气的温度(比环境温度低约10℃)远低于0℃而成为低温天然气。为防止低温天然气直接进入城市中压管网导致管道阀门等设施产

生低温脆裂，也为防止低温天然气密度大而产生过大的供销差，气化后的天然气需再经水浴式天然气加热器将其温度升到10℃，然后再送入城市输配管网。

通常设置两组以上空温式气化器组，相互切换使用。当一组使用时间过长，气化器结霜严重，导致气化器气化效率降低，出口温度达不到要求时，人工(或自动或定时)切换到另一组使用，本组进行自然化霜备用。

在自增压过程中随着气态天然气的不断流入，储罐的压力不断升高，当压力升高到自动增压调节阀的关闭压力(比

设定的开启压力约高10%)时自动增压阀关闭，增压过程结束。随着气化过程的持续进行，当储罐压力又低于增压阀设定的开启压力时，自动增压阀打开，开始新一轮增压。

2 LNG气化站工艺设计

2．1 设计决定项目的经济效益

据西方国家分析，不到建设工程全寿命费用1％的设计费对工程造价的影响度占75％以上，设计质量对整个建设工程的效益至关重要。

影响LNG气化站造价的主要因素有设备选型(根据供气规模、工艺流程等确定)、总图设计(总平面布置、占地面积、地形地貌、消防要求等)、自控方案(主要是仪表选型)。

通常，工程直接费约占项目总造价的70%，设备费又占工程直接费的48％～50％，设备费中主要是LNG储罐的费用。2．2 气化站设计标准

至今我国尚无LNG的专用设计标准，在LNG气化站设计时，常采用的设计规为：GB 50028—93《城镇燃气设计规》(2002年版)、GBJ 16—87《建筑设计防火规》(2001年版)、GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规》、美国NFPA—59A《液化天然气生产、储存和装卸标准》。其中GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规》是由中石油参照和套用美国NFPA—59A标准起草的，许多容和数据来自

NFPA—59A标准。由于NFPA—59A标准消防要求高，导致工程造价高，目前难以在国实施。目前国LNG气化站设计基本参照GB 50028—93《城镇燃气设计规》(2002年版)设计，实践证明安全可行。

2．3 LNG储罐的设计

储罐是LNG气化站的主要设备，占有较大的造价比例，应高度重视储罐设计。

2．3．1 LNG储罐结构设计

LNG储罐按结构形式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属/预应力混凝土储罐3类。地上LNG储罐又分为金属子母储罐和金属单罐2种。金属子母储罐是由3只以上子罐并列组装在一个大型母罐(即外罐)之中，子罐通常为立式圆筒形，母罐为立式平底拱盖圆筒形。子母罐多用于天然气液化工厂。城市LNG气化站的储罐通常采用立式双层金属单罐，其部结构类似于直立的暖瓶，罐支撑于外罐上，外罐之间是真空粉末绝热层。储罐容积有50m3和100m3，多采用100m3储罐。

对于100m3立式储罐，其罐径为3000mm，外罐径为3200mm，罐体加支座总高度为17100mm，储罐几何容积为105．28m3。