淺談LNG加氣站設備BOG回收方案及經(jīng)濟性比較

  低溫貯罐與低溫槽車(chē)內的LNG的有一定的日蒸發(fā)率，這部分蒸發(fā)氣體（溫度較低）簡(jiǎn)稱(chēng)BOG閃蒸汽（BoilOff Gas），使貯罐氣相空間的壓力升高。為保證貯罐的安全及裝卸車(chē)的需要，在設計中設置了貯罐安全減壓閥（可根據貯罐儲存期間壓力自動(dòng)排除BOG），產(chǎn)生的BOG氣體通過(guò)放空閥至EAG加熱器加熱后放空，或通過(guò)BOG加熱器進(jìn)入BOG儲罐儲存利用。

一、BOG形成的來(lái)源

  BOG形成后會(huì )逐漸增加儲罐內的氣體壓力，當其氣體壓力積累到一定時(shí)（安全閥設定值）會(huì )沖開(kāi)儲罐安全閥，把多余壓力的天然氣排放到大氣中，以求緩解儲罐內部壓力，避免爆炸險情。

  LNG加注站BOG的形成大多來(lái)自于三個(gè)方面：一是LNG儲罐本身與環(huán)境漏熱形成BOG，二是LNG槽車(chē)卸車(chē)和LNG車(chē)輛加注時(shí)低溫泵運行時(shí)部分機械能轉化為熱能產(chǎn)生的BOG，三是加氣站通過(guò)回收車(chē)載LNG氣瓶?jì)鹊腂OG。

二、BOG自然放散的經(jīng)濟損失與危害

  大量BOG天然氣的放散不僅造成巨大的經(jīng)濟損失（60立方米儲罐可日回收200余標方，按每標方4元成本核算，一年損失近30萬(wàn)元），還形成了二氧化碳（CO2）溫室效應20倍以上的環(huán)保危害；另一方面是，當BOG在沖開(kāi)安全閥排放時(shí)，形成巨大噪音，造成較嚴重的噪聲污染。

三、BOG產(chǎn)生后的處理方式及經(jīng)濟比較

1、BOG處理方式

  因LNG儲氣設備漏熱及各種操作引起BOG的產(chǎn)生。為了安全生產(chǎn)BOG量達到一定量后必須采取措施將其處理。從能量利用和安全的角度分析，主要有以下幾種處理方式：

  將BOG氣體沿回氣管路返回LNG儲罐進(jìn)行液化，既可達到預冷潛液泵泵池的目的，又可回收小部分BOG氣體和對儲罐進(jìn)行壓力調節，（LNG設備默認操作流程，沒(méi)有實(shí)際意義，最終導致超壓放空，經(jīng)濟性與（5）基本相同）。

  將生成的BOG氣體通過(guò)再液化裝置液化成LNG輸出。

  將生成的BOG氣體直接氣化后經(jīng)調壓計量輸入城市管網(wǎng)。

將生成的BOG氣體通過(guò)壓縮充入CNG儲氣瓶組（只有L-CNG加氣站可用）。

通過(guò)站內放空管道放空掉。

2、BOG回收方式

1）再液化工藝

  再液化工藝是指將需要液化的BOG作制冷劑，采用單級壓縮，單級膨脹加節流的制冷方法，使BOG達到液化的目的。當系統壓力達到設計的控制值時(shí)，BOG再液化裝置自動(dòng)啟動(dòng)，把系統內多余的BOG液化一部分，使系統內的溫度和壓力下降，當系統壓力降低到要求值時(shí)，再液化裝置自動(dòng)停機。儲罐中的BOG經(jīng)過(guò)換熱器回收冷量后進(jìn)入壓縮機，高壓高溫的天然氣先經(jīng)過(guò)空冷器冷卻，然后再換熱器中進(jìn)一步被冷卻而液化，之后節流到低壓后進(jìn)行氣液分離，分離氣體返回換熱器復熱到常溫后回到壓縮機，分離出的液體一部分由LNG加氣站的LNG低溫泵抽回LNG儲罐，另外一部分則進(jìn)入換熱器提供冷量后回到壓縮機形成循環(huán)。

2）直接氣化調壓后外輸工藝

  直接氣化后外輸工藝是指LNG儲罐的BOG氣體通過(guò)EAG加熱器氣化后經(jīng)穩壓到城市燃氣管網(wǎng)輸氣壓力后，再經(jīng)計量進(jìn)入城市燃氣管網(wǎng)。經(jīng)過(guò)EAG加熱器后增加調壓計量橇，對放空的氣體進(jìn)行調壓、計量后輸送至城市管網(wǎng)。

3）L-CNG加氣站將BOG壓縮成CNG銷(xiāo)售

  采用單級壓縮，使BOG達到轉換成CNG的目的。當系統壓力達到設計的控制值時(shí)，BOG壓縮裝置自動(dòng)啟動(dòng)，把系統內多余的BOG壓縮成CNG并將其輸送至CNG系統儲存、銷(xiāo)售，當系統壓力降低到要求值時(shí)，BOG壓縮裝置自動(dòng)停機。

3.結論

  通過(guò)對汽車(chē)加氣站BOG氣體來(lái)源、回收工藝及經(jīng)濟效果進(jìn)行分析、比較，得出以下結論：

再液化工藝能耗和前期投資都很高，且設備占地面積大，但分離后的液體進(jìn)入LNG儲罐，減少放散氣量，環(huán)境影響小，且對城網(wǎng)建設沒(méi)有要求。適用于環(huán)境要求極高，但附近沒(méi)有城市燃氣管網(wǎng)和燃氣需求的LNG站場(chǎng)。

  直接氣化調壓后外輸工藝前期投資小，后期運行能耗低，設備占地面積較小，對環(huán)境的影響較小，適用于站外有城市配套燃氣管網(wǎng)，且燃氣管網(wǎng)運行壓力為中壓的LNG站場(chǎng)。一般城網(wǎng)燃氣售價(jià)低于LNG進(jìn)氣價(jià)格，但相對于BOG氣體放空來(lái)說(shuō)經(jīng)濟效果還是比較可觀(guān)，每年可節約約25萬(wàn)元左右，是值得推薦的一種BOG回收工藝。

  BOG轉換CNG工藝前期投資較小，但設備占地面積大，壓縮后的BOG并入CNG系統，減少放散氣量，增加部分收入，環(huán)境影響小，且對城網(wǎng)建設沒(méi)有要求。適用于環(huán)境要求極高，但附近沒(méi)有城市燃氣管網(wǎng)和燃氣需求的LNG/L-CNG站場(chǎng)。

  BOG氣體直接放空無(wú)前期投資和能耗，但放空的損耗大，環(huán)境污染影響大，但對于站場(chǎng)面積小，環(huán)境影響范圍小且周轉率高的站場(chǎng)可采取此種方式。

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