LNG储罐自增压工艺流程的优化方案_工程实践

摘要

摘要：分析了现有储罐自增压工艺流程、作用及维护需要的投入情况，讨论了采用优化工艺流程后储罐的正常运行及节约费用和减少安全隐患等。关键词：城镇燃气；LNG储罐；自增压；工艺流程；

摘要：分析了现有储罐自增压工艺流程、作用及维护需要的投入情况，讨论了采用优化工艺流程后储罐的正常运行及节约费用和减少安全隐患等。

关键词：城镇燃气；LNG储罐；自增压；工艺流程；优化

1 前言

随着我国天然气利用步伐的加快，很多城市都在积极地建设天然气利用工程。液化天然气(LNG)也经常成为被选方案，LNG厂站的建设就成为天然气利用工程中重要的组成部分。大量的前期投入，使企业前期投入成本非常高，洛阳就是这样的城市。作为站区技术管理人员，有责任为减低生产成本，做出努力。储罐自增压工艺流程的优化方案的提出就是这样的思路。

2 现有自增压工艺流程

(1) LNG工艺流程简述

0.3MPa(绝)、-145℃的液化天然气(LNG)由低温槽车从新疆广汇运至洛阳储配站，利用卸车台自增压系统给槽车储罐增压至0.7MPa(绝)，利用压差卸车入LNG储罐(罐容积105m³，安全储董范围15%～85%)。通过储罐增压器将LNG增压至0.5MPa(绝)，自流进入空温式气化器，LNG吸热气化，成为气态天然气(简称NG)；夏季直接画送，冬季经水浴式换热器升温后再去管网，供城市用户使用。

(2) 增压原因

LNG储罐储存参数为0.5MPa(绝)、-145℃。为保证管网的调节作用，将管网工作压力设定为0.4MPa(绝)。在压差作用下，LNG储罐内LNG的不断流至气化器，储罐压力逐渐降低。当降到一定程度时压力平衡，储罐内的LNG便不能排出，流程断流。如需继续工作，必须给LNG储罐增压，维持其间的压力差，才能使气化站流程连续运行，完成气化目的。

(3) 增压原理

LNG储罐自增压工艺流程详见图1。

LNG储罐储存压力为0.5MPa(绝)。运行时，储罐自增压器气相低温阀设为开启状态，当LNG储罐压力(调节阀阅后压力)低于设定压力0.5MPa(绝)时，调节阀开启，LNG进入自增压气化器，在气化器中与空气换热，气化为NG，进入罐内，使气相压力变大，从而将LNG储罐压力维持在0.5MPa(绝)。随着LNG的不断流出，罐内液位不断下降，气相空间不断变大，压力不断降低，这样，通过自增压气化器不断气化LNG来补充罐内压力，以维持LNG储罐的压力不变，每个储罐一套自增压系统。

3 自增压优化方案

(1) 提出的原因

洛阳有两个LNG储配站(南站和北站)，各有10台100m³LNG储罐，共计20台配套增压系统，由于是储配站，实际使用过程中利用率极低，以LNG南站为例：自运行4个冬季(冬季用气量高峰期)以来，仅在2007年冬季高峰期一周的时间储备气量基本供完，这种紧急情况下也仅有一台自增压气化器被使用，平时基本靠CNG(压缩天然气)供气，北站也仅在冬季适量投用。实际使用中，洛阳20台自增压气化器几乎是常年闲置。

(2) 优化方案

原10台储罐自带1O套自增压系统，优化方案是将10台储罐与一套自增压系统串联使用，或者选用两套自增压系统并联形成一开一备。根据洛阳连续四年的使用情况，一套系统完全可以满足要求。因为使用率低，平时可以经常维护保养，这样可以减少很多不必要的费用，降低安全隐患。

以洛阳南站为例，10台储罐可节约气化器9台、不锈钢截止阀50～70个、调节阀18个、紧急切断阀9个、电磁阀9个、安全阀26～36个、供远程控制的电缆节约数十根等等。另外，10台储罐也可互为增压，可同时工作，也可单独工作。不仅节约投资、管理简单、维护便捷、漏点减少数百处。微机操作系统程序简化，操作工更易分辨工艺控制阀门而减少误操作，其他附属设施及管道更加简化，占地面积减小等等。优化后的工艺流程图如附图中的图2所示。

(3) 工艺优化后自增压可能出现问题的解决方法

① 以洛阳南站为例，10台罐满储存量850m³(液态)，平时靠储罐自身压力的升高，即可保证需要供气时储罐的出液，不需要增压。即使到了冬季用气高峰需要连续供气时，必须依靠槽车给站内输送LNG，此时可以利用槽车增压气化器(每站现各有两台)给储罐增压，并且用槽车给储罐增压也会更安全、易控制。

② 新工艺的一台气化器出了问题，除非是管道、管件出现裂缝(只有暂时利用卸车台汽化器)维修时间需长些，如法兰连接不紧、螺栓松懈等其他问题，及时维修所用时间只需要十几分钟就可以投入使用。

③ 根据洛阳情况，有南、北两个储配站，用气量高峰期可以通过调度统一支配，时间合理安排，互补互用。

4 优化方案的优越性

(1) 一套增压器装置包括增压器1台、低温紧急切断阀1个、低温阀1个、4套安全阀、压力表和若干管线。以洛阳实际情况为例，如果按照工艺流程改革后的方案，建设一座同等规模储配站，如果把每台气化器的材料费、施工费、占地面积费、管理维护费等累计，每台以10×10⁴元的价格计算，可节约18套，建站初期费用即可节约180×10⁴元。

(2) 由于优化了工艺流程，每年还可以节约定期检测费、设备维护费、维修费、更换零部件费用等。

(3) 优化原有工艺流程，减少了很多不必要的阀门和管件焊接点，安全隐患也相应降低。减少安全隐患是优化方案中最为受益之处。

(4) 优化工艺流程更大的优点是：这种工艺可以作为一种可靠性极高的测试方法，即对每台储灌的压力变送器的测试。储罐停运储备期间，如果任何一台储罐的压力变送器出现问题，可一目了然，永远省去定期检测的麻烦，如果储罐的10台压力变送器中，任意1台出现问题随时即可发现。因为它们中的任何1台数据都应该和另外9台储罐的压力保持一致，极小的误差也可以对比出来。

5 结语

新、旧工艺对比，功能不但没减少而且更加丰富，节约费用的同时，安全更可靠，优点明显，对提高LNG储配站生产安全有积极意义。

(本文作者：张冬梅刘磊洛阳新奥华油燃气有限公司河南洛阳 471000)