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            LNG生產工藝
              常見碳氫化合物氣體的液化溫度
              甲烷 -163 °C  天然氣 -161.2 °C  乙烯 -104 °C   乙烷 -83.3 °C  乙炔 -84 °C  丙烯 -47.7 °C  丙烷 -45 °C

              工藝流程: LNG通過低溫汽車槽車運至LNG衛星站,通過卸車臺設置的臥式專用卸車增壓器對汽車槽車儲罐增壓,利用壓差將LNG送至衛星站低溫LNG儲罐。工作條件下,儲罐增壓器將儲罐內的LNG增壓到0.6MPa。增壓后的低溫LNG進入空溫式氣化器,與空氣換熱后轉化為氣態天然氣并升高溫度,出口溫度比環境溫度低10℃,壓力為0.45-0.60 MPa,當空溫式氣化器出口的天然氣溫度達不到5℃以上時,通過水浴式加熱器升溫,最后經調壓(調壓器出口壓力為0.35 MPa)、計量、加臭后進入城市輸配管網,送入各類用戶。


              LNG就是液化天然氣(Liquefied Natural Gas)的簡稱,主要成分是甲烷。先將氣田生產的天然氣凈化處理,再經超低溫(-162℃)加壓液化就形成液化天然氣。 LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600,常壓下的沸點溫度為-161.5℃,常壓下儲存溫度為-162.3℃,密度約430kg/m3。

              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于環境溫度10攝氏度。
              在LNG氣化站設計時,常采用的設計規范為:GB 50028—93《城鎮燃氣設計規范》(2002年版)、GBJ 16—87《建筑設計防火規范》(2001年版)、GB 50183—2004《石油天然氣工程設計防火規范》、美國NFPA—59A《液化天然氣生產、儲存和裝卸標準》。
              正常操作時LNG儲罐的工作溫度為-162.3℃,第一次投用前要用-196℃的液氮對儲罐進行預冷
              BOG緩沖罐  BOG加熱器 :Boil Off Gas,蒸發氣體
              空溫式氣化器
              水浴式天然氣加熱器:當環境溫度較低,空溫式氣化器出口氣態天然氣溫度低于5℃時,在空溫式氣化器后串聯水浴式天然氣加熱器,對氣化后的天然氣進行加熱
              安全放散氣體(EAG)加熱器:當LNG氣化為氣態天然氣時,其臨界浮力溫度為-107℃。當氣態天然氣溫度高于-107℃時,氣態天然氣比空氣輕,將從泄漏處上升飄走。當氣態天然氣溫度低于-107℃時,氣態天然氣比空氣重,低溫氣態天然氣會向下積聚,與空氣形成可燃性爆炸物。為了防止安全閥放空的低溫氣態天然氣向下積聚形成爆炸性混合物,設置1臺空溫式安全放散氣體加熱器,放散氣體先通過該加熱器加熱,使其密度小于空氣,然后再引入高空放散。對于南方不設EAG加熱裝置的LNG氣化站,為了防止安全閥起跳后放出的低溫LNG氣液混合物冷灼傷操作人員,應將單個安全閥放散管和儲罐放散管接入集中放散總管放散。

              調壓、計量與加臭裝置:LNG氣化站的規模選擇調壓裝置。通常設置2路調壓裝置,調壓器選用帶指揮器、超壓切斷的自力式調壓器。加臭劑采用四氫噻吩
              工藝系統閥門應滿足輸送LNG的壓力和流量要求,同時必須具備耐-196℃的低溫性能。常用的LNG閥門主要有增壓調節閥、減壓調節閥、緊急切斷閥、低溫截止閥、安全閥、止回閥等。閥門材料為0Cr18Ni9。

              介質溫度≤-20℃的管道采用輸送流體用不銹鋼無縫鋼管(GB/T 14976—2002),材質為0Cr18Ni9。管件均采用材質為0crl8Ni9的無縫沖壓管件(GB/T 12459—90)。法蘭采用凹凸面長頸對焊鋼制管法蘭(HG 20592—97),其材質為0Cr18Ni9。法蘭密封墊片采用金屬纏繞式墊片,材質為0crl8Ni9。緊固件采用專用雙頭螺柱、螺母,材質為0Crl8Ni9。
              介質溫度>-20℃的工藝管道,當公稱直徑≤200 mm時,采用輸送流體用無縫鋼管(GB/T8163—1999),材質為20號鋼;當公稱徑>200mm時采用焊接鋼管(GB/T 3041—2001),材質為Q235B。管件均采用材質為20號鋼的無縫沖壓管件(GB/T 12459—90)。法蘭采用凸面帶頸對焊鋼制管法蘭(HG 20592—97),材質為20號鋼。法蘭密封墊片采用柔性石墨復合墊片(HG 20629—97)。
              LNG管道通常采用奧氏體不銹鋼管,材質為0crl8Ni9,雖然其具有優異的低溫機械性能,但冷收縮率高達0.003
              正常運行中,必須將LNG儲罐的操作壓力控制在允許的范圍內。華南地區LNG儲罐的正常工作壓力范圍為0.3~0.7MPa,罐內壓力低于設定值時,可利用自增壓氣化器和自增壓閥對儲罐進行增壓。增壓下限由自增壓閥開啟壓力確定,增壓上限由自增壓閥的自動關閉壓力確定,其值通常比設定的自增壓閥開啟壓力約高15%。例如:當LNG用作城市燃氣主氣源時,若自增壓閥的開啟壓力設定為0.6MPa,自增壓閥的關閉壓力約為0.69 MPa,儲罐的增壓值為0.09MPa。 儲罐的最高工作壓力由設置在儲罐低溫氣相管道上的自動減壓調節閥的定壓值(前壓)限定。當儲罐最高工作壓力達到減壓調節閥設定開啟值時,減壓閥自動開啟卸壓,以保護儲罐安全。為保證增壓閥和減壓閥工作時互不干擾,增壓閥的關閉壓力與減壓閥的開啟壓力不能重疊,應保證0.05MPa以上的壓力差??紤]兩閥的制造精度,合適的壓力差應在設備調試中確定。

              LNG在儲存過程中會由于儲罐的“環境漏熱”而緩慢蒸發(日靜態蒸發率體積分數≤0.3%),導致儲罐的壓力逐步升高,最終危及儲罐安全。為保證儲罐安全運行,設計上采用儲罐減壓調節閥、壓力報警手動放散、安全閥起跳三級安全保護措施來進行儲罐的超壓保護。

              其保護順序為:當儲罐壓力上升到減壓調節閥設定開啟值時,減壓調節閥自動打開泄放氣態天然氣;當減壓調節閥失靈,罐內壓力繼續上升,達到壓力報警值時,壓力報警,手動放散卸壓;當減壓調節閥失靈且手動放散未開啟時,安全閥起跳卸壓,保證LNG儲罐的運行安全。對于最大工作壓力為0.80MPa的LNG儲罐,設計壓力為0.84MPa,減壓調節閥的設定開啟壓力為0.76MPa,儲罐報警壓力為0.78MPa,安全閥開啟壓力為0.80MPa,安全閥排放壓力為0.88MPa

              要防止LNG產生翻滾引發事故,必須防止儲罐內的LNG出現分層,常采用如下措施。

              ①將不同氣源的LNG分開儲存,避免因密度差引起LNG分層。

              ②為防止先后注入儲罐中的LNG產生密度差,采取以下充注方法:

              a.槽車中的LNG與儲罐中的LNG密度相近時從儲罐的下進液口充注; b.槽車中的輕質LNG充注到重質LNG儲罐中時從儲罐的下進液口充注; c.槽車中的重質LNG充注到輕質LNG儲罐中時,從儲罐的上進液口充注。 ③儲罐中的進液管使用混合噴嘴和多孔管,可使新充注的LNG與原有LNG充分混合,從而避免分層。

              ④對長期儲存的LNG,采取定期倒罐的方式防止其因靜止而分層。


              運行監控與安全保護

              ①LNG儲罐高、低液位緊急切斷。在每臺LNG儲罐的進液管和出液管上均裝設氣動緊急切斷閥,在緊急情況下,可在卸車臺、儲罐區、控制室緊急切斷進出液管路。在進液管緊急切斷閥的進出口管路和出液管緊急切斷閥的出口管路上分別安裝管道安全閥,用于緊急切斷閥關閉后管道泄壓。

              ②氣化器后溫度超限報警,聯鎖關斷氣化器進液管。重點是對氣化器出口氣體溫度進行檢測、報警和聯鎖。正常操作時,當達到額定負荷時氣化器的氣體出口溫度比環境溫度低10℃。當氣化器結霜過多或發生故障時,通過溫度檢測超限報警、聯鎖關斷氣化器進液管實現對氣化器的控制。

              ③在LNG工藝裝置區設天然氣泄漏濃度探測器。當其濃度超越報警限值時發出聲、光報警信號,并可在控制室迅速關閉進、出口電動閥。

              ④選擇超壓切斷式調壓器。調壓器出口壓力超壓時,自動切換。調壓器后設安全放散閥,超壓后安全放散。

              ⑤天然氣出站管路均設電動閥,可在控制室迅速切斷。

              ⑥出站閥后壓力高出設定報警壓力

            LNG用閥門
















            常用閥門品牌


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