lng加气站运行操作手册

lng加气站运行操作手册内容摘要：

多倍，体积能量密度为汽油的72%，十分有利于输送和储存。 液化天然气是经过净化处理（脱水、脱烃、脱酸性气体）后，采用节流膨胀及外加冷源冷却的工艺使得天然气液化的。 预处理主要包括 O，HS，COH 222 的清除，以免低温下冻结、堵塞。 天然气液化工厂的工艺流程不同，出厂 LNG的温度和压力也有所不同，如新疆广汇液化工厂出厂 LNG 温度约为－ 162℃ ，压力为常压 ；中原绿能高科液化工厂出厂 LNG 温度约为－ 145℃ ，压力为。 LNG 组分 新疆广汇和 中原 绿能 LNG 工厂生产 LNG 的 组分 如下： 组分 分子式 体积含量 mol% 新疆广汇 中原油田 甲烷 CH4 乙烷 C2H6 丙烷 C3H8 异丁烷 C4H10 正丁烷 C4H10 7 物性数据 ㈠ 新疆广汇 LNG的物性如下： 分子量： 气化温度： － ℃ （常压 ） 临界温度： － ℃ 液相密度： 440kg/Nm3 气相密度： kg/Nm3（ ℃ ） 燃点： 650℃ 热值： 8700kcal/Nm3 气化潜热： （ 121Kcal/Kg） 运动粘度： 179。 10 － 6m2/s 燃烧势： 华白数： 爆炸极根 上限 ％ 下限 ％ ㈡ LNG 是天然气在常压下深冷至 162℃ 液化而成， 约 620立方米标准状态（标准大气压、 0℃）下的天然气可液化为 1 立方米 LNG。 气液体积比约为 620:1，即 620立方天然气可也液化为 1立方 LNG。 ㈢ LNG 同汽柴油的物性数据对比 LNG 汽油 柴油 着火点（ ℃ ） 650 427 350 爆炸极限 (%) 515 8 密度（ kg/m179。 ） 420470 720750 850 燃烧值（大卡， 即千焦 /公斤） 9400 10296 10996 由此可得到以下换算： 1 升汽油 =－ =7464大卡 1 升柴油 = =9181大卡 1 公斤汽油热值为 10296大卡 1 公斤柴油热值为 10996大卡 1 立方米天然气热值相当于 1 立方米天然气热值相当于 LNG 特 性 1. 低温特性 甲烷在 83℃处于气液临界状态，在 5MPa 压力下可以转化为液体，而在 162℃， 常压下即可转化为液体。 LNG的低温特性使得 LNG系统的 设备、管道的 材料要注意防止低温条件下的脆性断裂和冷收缩对设备和管路引起的危害，操作人员要注意低温灼伤的 危险。 2. LNG 的蒸发特性 LNG是 作为沸腾液体储存在绝热储罐中。 外界任何传入的热量 都会引起一定量液体蒸发成为气体 ， 这就是蒸发气（ BOG）。 标准状态下，蒸发气的密度是空气的 60%。 当 LNG 压力将至沸点以下时，将有一定量的液体蒸发而成为气体，同时液体温度也随之降到其在该压力下的沸点，这就是 LNG的闪蒸。 9 LNG倾倒至地面时，吸热后会猛烈的沸腾蒸发，形成一个可见的云团，操作人员或抢修人员若在泄露的环境中工作存有由于缺氧产生窒息的危险。 LNG 与外露的皮肤短暂的接触，不会产生什么伤害，可是持续地接触，会引起严重的低温灼伤和组织损坏。 LNG 的窒息特性 天然气的过分积累可能会使空气中的氧浓度变稀，人处在 这种环境中会导致昏迷、伤害、甚至窒息。 当空气中氧气体积含量小于 20%时， 操作人员应当撤离工作现场。 当操作人员因缺氧失去知觉时，应当立即将其撤离现场，立即进行人工呼吸，并送往医院。 可能当空气中氧气浓度小于 10%，天然气浓度大于 50%时，对人体产生永久伤害，在此情况下，工作人员不能进入 LNG区域。 LNG 储存特性 ⑴ 分层 LNG是多组分混合物，因温度和组分的变化会引起密度变化，液体密度的差异是储罐内的 LNG发生分层。 一般，罐内液体垂直方向上温差大于 ℃、密度差大于 ，认为罐内液体发生了分层。 LNG 储罐内的液体分层往往是因为充装地 LNG密度不同或是因为LNG 氮含量太高引起的。 选择正确的 充注 方 法，可有效的防止分层。 密度相近时一般底部充注。 将重质的充注到轻质储罐中时，宜顶部充注；将轻质的充注到重质储罐中时，宜底部充注。 使用混合喷嘴和多孔管充注，可使充注的新 LNG和原有的 LNG充分混合，从而避免分层。 10 ⑵ 翻滚 若 储罐内的液体已经分层，被上层液体吸收的热量一部分消耗与液面液体蒸发所需的潜热， 1 其余热量使上层液体温度升高。 随着蒸发的持续，上层液体密度增大，下层液体密度减小，当上下两层液体密度接近时，分界层面消失，液层快速混合并伴随有液体大量蒸发，此时的蒸发率远高于正常蒸发率，出现翻滚。 翻滚现象的出现，在短时间内有大量气体从储罐内散发出来，如不采取措施，将导致设备超压，损坏设备。 LNG 的燃烧与爆炸 LNG 具有天然气的易燃易爆特性，当天然气的浓度达到 5%15%（体积百分比）时遇明火就会发生爆炸， 一旦爆炸将会酿成较大事故。 高于或低于这个浓度范围，遇明火会发生燃烧但不会爆炸。 LNG一旦燃烧，只有在完全切断气源或有非常可行、可靠的安全措施的情况下，方可灭火，否则只能在安全保护下让其安全燃烧掉。 盲目的灭火，将引起复燃，复爆，造成更大的损失。 环保 特性 LNG 在液化过程中已经脱除了 H2O、重烃类、 H2S 等杂质，是一种十分清洁的能源，其燃烧尾气不会对大气造成污染。 可作为优质清洁的车用燃料，有效减少汽车尾气排放对大气的污染，应用前景广阔。 11 第二章 LNG 加气站工艺介绍 1 加气站工艺流程 标准 LNG加气站主要有以下几个方面工艺流程：卸车工艺、加液工艺、安全泄压工艺、 BOG 回收工艺、待机工艺。 卸车工艺 增压卸车：利用卸车增压器将部分 LNG 气化，气体回到槽车储罐提高槽车压力利用压差将槽车中的 LNG输送到站内储罐中。 泵卸车：启动泵，直接用 LNG泵将 LNG 从槽车充装到站内储罐。 图 1 卸车工艺 加液工艺 泵高速运行，通过 LNG泵高速旋转提升出口压力，一般情况下泵出口和泵入口压差到达 (～ )Mpa，如果站内储罐压力为 ，泵出口压力为 (～ )Mpa，此时只要被加注车辆容器内压力低于，即可顺利实现加液。 如果车辆气瓶压力过高，需要连接回气12 枪，将车辆内气相放回到站内储罐，降低车辆压力。 安全泄压工艺 天然气为易燃易爆物质，在温度低于 120℃左右时，天然气密度重于空气，一旦泄漏将在地面聚集，不易挥发；而常温时，天然气密度远小于空气密度，易扩散。 根据其特性，按照规范要 求必须进行安全排放，设计采用集中排放的方式。 安全泄放工艺系统由安全阀、爆破片、 EAG 加热器、放散塔组成。 设置 EAG加热器，对放空的低温 气体 进行集中加热后，经阻火器后通 25m高的放散塔高点排放， EAG 加热器采用 500Nm3/h 空温式加热器。 常温放散 天然气 直接经阻火器后排入放散塔。 阻火器内装耐高温陶瓷环，安装在放空总管路上。 为了提高 LNG 储罐 的安全性能，采用降压装置、压力报警手动放空、安全阀（并联安装爆破片）起跳三层保护措施。 安全阀设定压力为 储罐 的设定压力。 BOG 回收工艺 由于吸热或压力变化造成 LNG 的一部分蒸发为 BOG 气体 (Boil Off Gas)，包括： 吸收外界热量产生的蒸发气体 储罐 由于压力、气相容积变化产生的蒸发气体 入 储罐 内的 LNG与原 储罐 内温度较高的 LNG接触产生的蒸发气体 13 入 储罐 内气相容积相对减少产生的蒸发气体 入 储罐 内压力较高时进行减压操作产生的气体 储罐 内的残余气体。 图 2 BOG 回收 待机工艺 在停机待用模式下，除 LNG 潜液泵回液管路与 LNG储罐气相管连通之外，所有阀门都处于关闭状态。 2 加气站主要设备 LNG 储罐 LNG 低温储罐，通常采用立式或卧式真空粉末绝热低温储罐，双层结构，内筒为 06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢，外筒为 16MnR 容器板材制造，内外筒之间用珠光砂填充并抽真空绝热，最大的危险性在于真空破坏，绝热性能下降。 从而使低温深冷储存的 LNG 因受热而气化，储罐内压力剧增，安全放散阀开启，产生大量的天然气放空。 其次可能的危险性还有储罐根部阀门之前产生泄漏，如储罐进出液管道或内罐泄漏，但这些事故发生概率很小。 储罐主要技术参数 B O G 回 收 方 式 二压 缩 机 回 收 方 式B O G 加 热 器B O G 回 收 方 式 一槽 车 自 压 回 收 方 式B O G 加 热 器B O G 回 收 方 式 三联 合 贮 罐 B O G 压 缩 机 回 收 方 式B O G 加 热 器L N G 贮 罐B O G 压 缩 机B O G 压 缩 机B O G 加 热 器B O G 排 出 方 式 二P 1 P 2B O G气 化 N G( P 1 )( P 2 )B O G 加 热 器B O G 排 出 方 式 三P 1 ≤ P 2B O G气 化 N G( P 1 )( P 2 )B O G 压 缩 机B O G 加 热 器B O G 排 出 方 式 四P 1 ≤ P 2B O G气 化 N G( P 1 )( P 2 )B O G 压 缩 机放 散 塔B O G 排 出 方 式 一直 接 放 空B O G 加 热 器B O G( P 1 )B O G 缓 冲 罐调 压 阀调 节 阀B O G 加 热 器B O G 排 出 方 式 五P 1 ≤ P 2B O G气 化 N G( P 1 )( P 2 )自 动 排 气 阀B O G 缓 冲 罐14 LNG 低温潜液泵 LNG 潜液 泵 主要由三部分组成 ：泵、泵池、电机。 泵采用离心式结构，具有转速高、体积小、重量轻、结构简单及性能平稳等特点；泵池采用真空多层缠绕结构，绝热效果好，泵池设有进液口、出液口、进气口；电机采用经过低温处理的浸没式电机。 浸没在低温介质里的技术参数 内筒 外壳 主体材料 封头 06Cr19Ni10 Q345R 筒体 06Cr19Ni10 Q345R 绝热方式 珠光砂隔热 工作 温度： － 162℃ 环境温度 设计温度 196 2050 工作压力： （表压） 真空 设计压力 全容积 60 / 充装系数： / 容器类别 二类 焊缝系数 1． 0 日蒸发率 ≤ %/D 储罐外形尺寸 ￠ 3020*14950 夹层抽真空，其封结真空度 3Pa 15 零部件采用低温性能优良的不锈钢、铜、聚四氟乙烯等材料，主要结构如图所示。 潜液泵工作原理 ： 将 泵 于电 机整体装在真空 的泵池内， 断绝了与氧化剂的接触，避免产生爆炸性环境或爆炸性气体环境；电机浸入在LNG中，避免达到引燃温度、电路产生火花、静电释放，消除引燃条件。 电机的动力电缆的对外连接采用特殊密封装置确保密封性能。 潜液泵工作是低温液体由进液口 1 进入泵夹套 5 中，通过泵 7 将液体输送到 4 根输液管 6 中， 最后汇集到出液口 3，实现潜液泵输送液体的功能。 低温潜液泵池技术参数 品牌 ACD 美国进口 介质 LNG 工作温度 162℃ 设计温度 196℃ 设计流量 340L/min 设计扬程 250m 所需进口静正压头（ M） 转速范围 15006000RPM 电机功率 11KW 电源 380V、 50HZ 绝热方式 高真空多层绝热 泵壳配置 安全阀、压力传感器、温度传感器、放空阀 泵池技术参数 项目 内容器 外壳 容器类别 100%RTⅡ级 100%RTⅡ级 介质 LNG 真空 工作温度 (℃ ) 162℃ 常温 16 设计温度 (℃ ) 196℃ 常温 /50℃ 设计 压力（ Mpa） 介质密度（ kg/m3） 430 5060 主要受压原件材料 06Cr19Ni10 06Cr19Ni10 有效容积 80L 低温潜液泵结构图 空温式气化器技术参数 空温式汽化器 空温式气化（加热）器的导热管是将散热片和管材挤压成型的，。