摘要：总结了目前LNG气化站流程中蒸发气体(BOG)储罐的设置方式，通过对工艺流程的分析得出该种设置方式并不能储存BOG的结论。如果在BOG储罐之后设置阀门，则该储罐可储存一定量的气体，储气量与BOG储罐的容积、LNG储罐的工作压力、LNG储罐气相管道上BOG减压阀的设定启动压力及城市燃气管网的供气压力有关。稍具规模的城市燃气管网的水力工况能接受LNG气化站BOG的排放，在气化站内设置BOG储罐没有必要。

关键词：液化天然气；气化站；蒸发气体；BOG储罐；储气

XIE Dong-lai，SONG Di，JIANG Gui-qiang，HE Yi-fei

Abstract：The setting mode of boil-off gas(BOG)gasholder in the current process of LNG vaporizing station is summarized. It is concluded from analysis of the technological process that this setting mode can not store BOG. The gasholder can store a certain amount of gas if a valve is installed at the exit of BOG gasholder. The gas storage capacity is related to the volume of BOG gasholder，the working pressure of LNG gasholder，the start-up pressure setting of BOG regulator installed on gas-phase piping of LNG gasholder and the gas supply pressure of city gas network. The hydraulic conditions of city gas network with a certain scale can receive the emission of BOG from LNG vaporizing station，hence it is unnecessary to install BOG gasholder in LNG vaporizing station.

Key words：LNG；vaporizing station；boil-off gas(BOG)；BOG gasholder；gas storage

   目前我国天然气事业进入了大发展的时期，随着天然气需求量的增加，液化天然气(LNG)气化站不仅为城市(特别是无管道天然气或将LNG作为过渡气源的城市)发展天然气提供一种新的模式，而且可以在管道天然气到来时作为一种有效的调峰手段。因此，在资源充足的前提下，发展LNG供气是促进城市燃气化的有效途径之一^[1]。

   查阅以往LNG气化站的工艺设计资料，笔者发现，目前国内运行及在建的LNG气化站中，一部分设置了BOG(Boil Off Gas，低温储罐内自然蒸发的气体)储罐，其余的并没有设置。本文通过分析BOG储罐的设置方式及储气能力，探讨BOG储罐有无设置的必要性。

    刘新领在文献[1～3]中讨论了某燃气公司的LNG气化站的工艺流程，用到了BOG储罐。郑依秋在文献[4]中分析了LNG储罐的压力控制原理，在气化站的主要设施及造价分析中，为总储量为200m³的LNG气化站配备了2台20m³的BOG储罐，为总储量为400m³的LNG气化站配备了2台50m³的BOG储罐。

    吴创明在文献[5、6]中探讨了LNG气化站工艺流程设计中的关键问题，在其所举例的LNG气化站流程中，未显示BOG储罐的存在。文中对BOG储罐的设置做了说明：对于调峰型LNG供气站，为回收非调峰期槽车卸气后的余气和储罐中的BOG，或为了使天然气混气站均匀混气，常在BOG加热器出口增设BOG储罐，其容量按回收槽车的余气量计算。

    刘江、张昌伟在文献[7]中讨论了LNG气化站的工艺流程，该流程中未设置BOG储罐。在作者参与的某市LNG气化站的工程设计中，也未采用BOG储罐。

    在LNG气化站的工艺设计中，为了防止热泄漏引起罐内压力升高，LNG储罐采用释放罐内气体的方法控制压力^[4]。如图1所示，在LNG储罐的气相管道上设置BOG减压阀，当LNG储罐内压力升高到设定值时，减压阀缓慢打开，将LNG储罐内气体释放；当压力降回到设定值以下时，减压阀自动关闭。释放出的气体一般不排入大气，后续的工艺会将其回收利用。

 

    综合文献[1～4]，在LNG气化站中BOG储罐的设置见图2。LNG储罐的BOG出口经过BOG减压阀后连接到BOG加热器，卸完液态天然气后槽车内剩余的气态天然气也通过管道进入BOG加热器。这些气体经BOG加热器加热后进入BOG储罐，以期能被临时储存。BOG储罐的出口连接到空温式气化器和向城市供气的供气调压器之间。

    由图2可见，如果阀门V₁未被设置或处于常开状态，则BOG储罐起不到储存气体的作用。该BOG储罐出口连接到空温式气化器与供气调压器之间，BOG储罐内的压力与调压器前的压力p₃相等。所有的定容储罐要储存气体，必须依靠罐内压力的变化才能实现，如天然气储备站中的高压球罐。该流程中BOG储罐自身压力不能改变，不具备储气能力，因而实现不了储存BOG的设计初衷。是否设置BOG储罐，对LNG储罐及汽车槽车BOG的排出并没有影响。

    要实现BOG储罐的储气功能，可在BOG储罐储气时，将阀门V₁关闭，在BOG储罐泄放气体时，将此阀门打开，则此BOG储罐可储存一定量的气体。如图2所示，如果LNG储罐的BOG减压阀的设定启动压力为p₁，正在工作的LNG储罐(与正在泄放BOG的储罐应该不是同一储罐)内气体的工作压力为p₂，阀门V₁下游的压力(供气调压器之前的压力)为p₃，供气调压器的出口设定压力(城市管网的供气压力)为p₄，大气压力为p₀，储罐的容积为V，忽略BOG储罐内的温度对其储气量的影响，则BOG储罐可储存的标准状态下的BOG气体体积为。供气调压器前的压力p₃应该介于p₂和p₄之间。LNG气化站的气化量与城市天然气需求量接近时，p₃应与p₄很接近，如果LNG气化站的气化量远大于城市天然气需求量，则p₃与p₂接近。BOG储罐的储气量介于和之间。

 

    选择LNG气化站一组典型运行参数为例，LNG储罐供气时的工作压力p₂=0.5MPa，BOG减压阀的设定启动压力p₁=0.6MPa，城市燃气管网的供气压力p₄=0.4MPa，视LNG气化站的工作状况不同，供气调压器前的压力p₃应该介于0.4MPa与0.5MPa之间，则该BOG储罐所能储存的标准状态下的BOG体积为其容积的1～2倍。

    从BOG的排放途径考虑，LNG储罐的日蒸发率不大于0.3%，卸完液态天然气后，汽车槽车内气态天然气的实际体积不超过40m^3[4、5]，稍具规模的城镇燃气管网，在任何时候都能够接收LNG气化站内LNG储罐及汽车槽车内的BOG的排放，所以LNG气化站没有必要考虑BOG的储存。

   ① 目前LNG气化站内设置的BOG储罐，如果其出口未设置阀门或设置的阀门常开，则不能起到储存BOG的作用。

   ② 如果在BOG储罐出口设置阀门，通过操作该阀门可使BOG储罐储存少量的天然气，储气量与BOG储罐的容积、LNG储罐的工作压力、LNG储罐气相管道上BOG减压阀的设定启动压力及城市燃气管网的供气压力有关。

   ③ 稍具规模的城市燃气管网的水力工况能接受LNG气化站BOG的排放，在气化站内设置储气设施没有必要。

[1] 刘新领.液化天然气供气站的建设[J].煤气与热力，2002，22(1)：35-36.

[2] 刘新领.论LNG站的安全技术管理[J].城市燃气，2005，(5)：12-15.

[3] 刘新领.LNG站增压系统的调整与改进[J].城市燃气，2006，(1)：23-25.

[4] 郑依秋.中小型LNG气化站供气技术[J].煤气与热力，2007，27(6)：12-17.

[5] 吴创明.液化天然气供气站的工艺设计[J].天然气工业，2006，26(1)：116-119.

[6] 吴创明.LNG气化站工艺设计与运行管理[J].煤气与热力，2006，26(4)：1-7.

[7] 刘江，张昌伟.浅谈宝应LNG供气站的建设[J].天然气与石油，2004，22(2)：29-31.

 

(本文作者：解东来¹ 宋迪¹ 江桂强² 何奕霏¹ 1.华南理工大学 化学与化工学院 广东广州 510640；2.深圳市燃气集团股份有限公司 广东深圳 518040)