液化天然氣(LNG)氣化站

運(yùn)行操作手冊(cè)

安順達(dá)管道天然氣有限公司編制

-O一一年六月

目錄

目錄....................................................................................I

第一章天然氣與液化天然氣（LNG）知識(shí)..................................................4

1.1天然氣知識(shí).....................................................................4

1.1.1天然氣組成...............................................................4

1.1.2天然氣燃燒特性..........................................................5

1.1.3天然氣的儲(chǔ)運(yùn).............................................................6

1.2LNG基本性質(zhì)..................................................................8

1.2.1LNG蛆分................................................................9

1.2.2LNG物性數(shù)據(jù)............................................................9

1.2.3LNG特點(diǎn)...............................................................10

第二章LNG氣化站工藝介紹...........................................................11

2.1氣化站工藝流程................................................................II

2.1.1卸車工藝.................................................................12

2.1.2貯存增壓工藝............................................................12

2.1.3氣化加熱工藝............................................................13

2.1.4BOG處理工藝...........................................................13

2.1.5安全泄放工藝............................................................14

2.1.6計(jì)量加臭工藝............................................................14

2.2氣化站布置....................................................................15

2.3LNG氣化站主要設(shè)備...........................................................15

2.3.1LNG儲(chǔ)罐................................................................15

2.3.2空浴式氣化器............................................................16

2.3.3水浴式加熱器............................................................16

2.3.4緩沖罐..................................................................16

2.3.5加臭裝置................................................................17

2.4工藝操作流程..................................................................17

2.4.1卸車工藝操作流程........................................................17

2.4.2裝車工藝操作程序........................................................18

2.4.3貯罐首次出液氣化工藝操作程序...........................................18

2.4.4立式低溫貯罐運(yùn)行操作規(guī)程...............................................18

2.4.5水浴式加熱器操作規(guī)程...................................................20

2.4.6加臭機(jī)操作規(guī)程.........................................................21

2.4.7燃?xì)忮仩t操作規(guī)程.......................................................21

2.4.8氮?dú)馄拷M操作規(guī)程.......................................................21

2.4.9二氧化氮發(fā)生器操作規(guī)程.................................................21

2.4.10消防水泵操作規(guī)程......................................................22

2.4.11型油機(jī)操作規(guī)程.........................................................22

2.5安全操作注意事項(xiàng).............................................................23

2.6設(shè)備巡檢......................................................................24

2.7故障處理......................................................................24

第三章消防..........................................................................25

3.1消防設(shè)施......................................................................25

3.2消防安全管理..................................................................25

3.2.1消防安全管理制度........................................................25

3.2.2滅火救援................................................................26

3.2.3消防器材管理制度.......................................................26

3.3操作要求......................................................................27

3.4操作注意事項(xiàng)..................................................................27

第四章自控...........................................................................28

4.1控制系統(tǒng)......................................................................28

4.2主要設(shè)備......................................................................28

4.2.1記錄儀..................................................................28

4.2.2閃光報(bào)警系統(tǒng)............................................................28

4.3自控說明......................................................................29

4.3.1緊急停車................................................................29

4.3.2供氮....................................................................29

4.3.3流量計(jì)量................................................................29

4.3.4加臭控制................................................................29

4.4.5消防.....................................................................29

第五章電氣...........................................................................30

第六章安全管理......................................................................31

6.1安全管理制度..................................................................31

6.1.1安全防火“十大禁令”......................................................31

6.1.2防火、防爆安全規(guī)定.....................................................31

6.1.3生產(chǎn)區(qū)安全管理規(guī)定.....................................................31

6.1.4氣化站安全管理規(guī)定.....................................................32

6.1.5氣化站巡回檢查制度.....................................................32

6.1.6交接班管理制度.........................................................33

6.1.7安全保衛(wèi)制度............................................................33

6.2氣化站設(shè)備管埋安全規(guī)程.......................................................33

第七章LNG氣化站應(yīng)急預(yù)案...........................................................35

7.1危險(xiǎn)分析......................................................................35

7.1.1來自天然氣的危險(xiǎn)........................................................35

7.1.2來自LNG的危險(xiǎn)........................................................35

7.2風(fēng)險(xiǎn)控制......................................................................36

7.2.1對(duì)可能產(chǎn)生超壓的設(shè)備管線設(shè)置安全泄壓系統(tǒng)..............................36

7.2.2設(shè)置緊急事故切斷系統(tǒng)...................................................36

7.2.3設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警設(shè)施...................................................36

7.2.4臨時(shí)高壓消防水系統(tǒng).....................................................36

7.2.5高倍數(shù)泡沫系統(tǒng).........................................................36

7.2.6配備移動(dòng)式小型干粉滅火器...............................................36

7.3.事故應(yīng)急預(yù)案................................................................36

7.3.1天然氣泄露..............................................................36

7.3.2天然氣著火..............................................................37

7.3.3LNG儲(chǔ)罐根部閥之前大量泄露............................................37

7.3.4LNG儲(chǔ)罐泄露著火.......................................................37

7.4應(yīng)急救護(hù).......................................................................37

7.4.1觸電救護(hù)................................................................37

7.4.2嚴(yán)重凍傷急救............................................................38

第八章專業(yè)相關(guān)知識(shí)...................................................................39

8.1電氣知識(shí)......................................................................39

8.1.1變配電裝置..............................................................39

8.1.2防雷電，防靜電與保護(hù)接地...............................................40

8.1.3電氣防火和防爆.........................................................41

8.1.4安全操作方法............................................................42

8.2壓力容器及其運(yùn)行.............................................................43

8.3安全附件......................................................................45

8.3.1安全閥...................................................................45

8.3.2爆破片..................................................................46

8.3.3常用閥門................................................................47

8.4滅火的基本常識(shí)...............................................................49

8.4.1滅火的基本方法..........................................................49

8.4.2初起火災(zāi)的撲救.........................................................50

8.4.3義務(wù)消防隊(duì)的建設(shè)和管理.................................................51

8.4.4滅火材料................................................................55

8.4.5常用消防器材一滅火器.................................................58

第九章安全學(xué)習(xí)習(xí)題集................................................................66

—、選擇題........................................................................66

二、判斷題........................................................................70

三、填空題........................................................................71

四、問答題........................................................................72

第一章天然氣與液化天然氣(LNG)知識(shí)

1.1天然氣知識(shí)

近20多年來，世界天然氣需求持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，平均增長(zhǎng)率保持在2%,預(yù)計(jì)2020在世

界能源組成中的比重將會(huì)增加到29%左右。中國(guó)是開發(fā)利用天然氣資源最早的國(guó)家。新中國(guó)

成立后，天然氣產(chǎn)業(yè)有了很大發(fā)展。特別是“八五”以來，中國(guó)儲(chǔ)量快速增長(zhǎng)，天然氣進(jìn)入高

速發(fā)展時(shí)期。但從全世界看，中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)整體水平還很低，資源探明程度僅7%左右，

儲(chǔ)量動(dòng)用程度約50%,特別是天然氣在能源結(jié)構(gòu)中所占的比例極低，不到世界平均水平的十

分之一。隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，工業(yè)化程度的不斷提高，對(duì)清潔能源的需求不斷增

大，預(yù)示著天然氣具有很大的發(fā)展空間，中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)具有良好的發(fā)展前景。

中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)正面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著科技進(jìn)步，世界能源消費(fèi)結(jié)

構(gòu)不斷地向低碳化演變，天然氣作為低碳化的清潔能源在世界各國(guó)都得到了高度的重視和發(fā)

展，而目前中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展很不適應(yīng)。為此，國(guó)家從能源結(jié)構(gòu)

調(diào)整、加強(qiáng)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展等基本國(guó)策出發(fā)，“十五”將大力發(fā)展天然氣的開發(fā)利用，這將

為天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境。

1.11天然氣組成

天然氣是由燃類和非炫類組成的復(fù)雜混合物。大多數(shù)天然氣的主要成份是氣體燒類，此

外還含有少量非燒類氣體。天然氣中的煌類基本上是烷燒，通常以甲烷為主，還有乙烷、丙

烷、丁烷、戊烷、以及少量的己烷以上燒類。在中有時(shí)還含有極少量的環(huán)烷足(如甲基不

戊烷)及芳香燒(如苯、甲苯)。天然氣中的非燃類氣體，一般為少量的氮?dú)狻⒀鯕狻錃狻?/p>

二氧化碳、水蒸氣、硫化氫，以及微量的惰性氣體如氮、氮、頷等。天然氣中的水蒸氣一般

呈飽和狀態(tài)。

天然氣的組成并非固定不變，不僅不同地區(qū)油、氣藏中采出的天然氣組成判別很大，甚

至同一油、氣藏的不同生產(chǎn)并采出的天然氣組成也會(huì)有很大的區(qū)別。

1、根據(jù)化學(xué)組成的不同分類

(1)干性天然氣：含甲烷90%以上的天然氣。

(2)濕性天然氣；除主要含甲烷外，還有較多的乙烷、丙烷、丁烷等氣體。

2、根據(jù)天然氣的來源分類

(1)純天然氣：氣藏中通過采氣井開采出來的天然氣稱為氣井氣。這種氣體屬于干性氣

體，主要成分是甲烷。

（2）油田伴生氣：系指在油藏中與原油呈平衡接觸的氣體，包括游離氣和溶解在原油中

的溶解氣兩種。油田氣是與石油伴生的，是天然氣的一種，從化學(xué)組成來說屬于濕性天然氣。

開采時(shí)與原油一起打出，氣油比（m3/t）一般在20~500范圍內(nèi)。這種氣體中含有60%~90%

的甲烷，10%?40%的乙烷、丙烷、丁烷和高碳烷燃。

（3）凝析氣田氣：是含有容易液化的丙烷和丁烷成分的富天然氣。這種氣體通常含有甲

烷85%~90%,碳三到碳五約2%?5%。可采用壓縮法、吸附法或低溫分離法，將后者分離出

去制液化石油氣。

（4）礦井氣口從井下煤層抽出的礦井氣，習(xí)慣稱為礦井瓦斯氣。

1.12天然氣燃燒特性

天然氣最主要的成分是甲烷，基本不含硫，無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，具有安全、

熱值高、潔凈和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為眾多發(fā)達(dá)國(guó)家的城市必選燃?xì)鈿庠础?/p>

城市燃?xì)鈶?yīng)按燃?xì)忸悇e及其燃燒特性指數(shù)（華白數(shù)W和燃燒勢(shì)CP）分類，并應(yīng)控制其

波動(dòng)范圍。

華白數(shù)W按式（1）計(jì)算：

WQ,

式中：W一華白數(shù)，MJ/m3（kcal/m3）；Qg-燃?xì)飧邿嶂担琈J/m3/（kcal/m3）；d一燃?xì)?/p>

相對(duì)密度（空氣相對(duì)密度為1）。

燃燒勢(shì)CP按式2計(jì)算：

1.04、+0.6(C+CO)+0.3C%

CP=Kx~7T(2)

=1+0.0054x0;（3）

式中：CP一一燃燒勢(shì)；

H2——燃?xì)庵袣浜浚ィw積）；

CmHn——燃?xì)庵谐淄橐酝獾奶細(xì)浠衔锖浚?（體積）;

00——燃?xì)庵幸谎趸己浚?（體積）；

CH4一一燃?xì)庵屑淄楹浚?（體積）；

d一一燃?xì)庀鄬?duì)密度（空氣相對(duì)密度為1）；

K一一燃?xì)庵醒鹾啃拚禂?shù)；

02——燃?xì)庵醒鹾浚?（體積）。

城市燃?xì)獾姆诸悜?yīng)符合表的規(guī)定。

城市燃?xì)獾姆诸悾ǜ桑?℃,101.3kPa）表

華口系數(shù)W,MJ/m3(Kcal/m2)燃燒勢(shì)CP

類別

標(biāo)準(zhǔn)范圍標(biāo)準(zhǔn)范圍

21.1(5050)-

5R22.7(5430)9455?96

24.3(5810)

25.2(6017)-

人工燃?xì)?R27.1(6470)10863?110

29.0(6923)

30.4(7254)、

7R32.7(7800)12172?128

34.9(8346)

16.7(3999)-

4T18.0(4300)2522?57

19.3(4601)

24.5(5859)?

6T26.4(6300)2925?65

28.2(6741)

41.2(9832)-

天然氣10T43.8(10451)3331?34

47.3(11291)

48.1(11495)-

12T53.5(12768)4036-88

57.8(13796)

54.3(12960)-

13T56.5(13500)4140?94

58.8(14040)

76.9(18379)、

19Y81.2(19387)4842?49

92.7(22152)

76.9(18379)-

液化石油氣22Y92.7(22152)4242?49

92.7(22152)

76.9(18379)?

20Y84.2(20113)4642?49

92.7(22152)

注：6T為液化石油氣混空氣，燃燒特性接近天然氣。

1.13天然氣的儲(chǔ)運(yùn)

天然氣是以氣態(tài)燃用，但儲(chǔ)運(yùn)方式有管輸天然氣、壓縮天然氣、液化天然氣等多種形式。

另外，目前還在發(fā)展天然氣水合物。

1.壓縮天然氣（CNG）

壓縮天然氣（CNG）是通過壓縮機(jī)加壓的方式，將天然氣壓縮至容器，增加容器存儲(chǔ)體

積的天然氣運(yùn)輸方式。一般情況下，天然氣經(jīng)過幾級(jí)壓縮，達(dá)到20MPa的高壓，在用氣時(shí)

在經(jīng)減壓閥降壓使用。在20MPa高壓下，天然氣的壓縮比可以達(dá)到276。CNG在生產(chǎn)和利

用過程中成本相對(duì)較低，能耗低。但是由于采用笨重的高壓氣瓶，導(dǎo)致CNG單車運(yùn)輸量比

較小，運(yùn)輸成本高。因此，一般認(rèn)為該種方式只適合為距離氣源地近、用氣量小的城市供應(yīng)

燃?xì)狻?/p>

CNG項(xiàng)目的特點(diǎn)：與LNG相比，設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、投資少；與管道天然氣相比要靈活，

因?yàn)楣艿酪坏┙ㄔO(shè)好以后，無(wú)法根據(jù)市場(chǎng)的需要發(fā)生轉(zhuǎn)移。

2.液化天然氣（LNG）

當(dāng)天然氣在大氣壓下，冷卻至約-162C時(shí)，天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，稱為液化天然氣

（LiquefiedNaturalGas,縮寫為L(zhǎng)NG）。LNG體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625,密度

在450kg/m3左右。可見液化天然氣具有較大的氣液，便于運(yùn)輸。另外，由于LNG的燃點(diǎn)及

爆炸極限高于汽油，所以不易發(fā)生爆炸，安全性能好。

LNG項(xiàng)目包括液化工廠、低溫儲(chǔ)槽和再氣化工廠的建設(shè)。液化和再氣化工廠的經(jīng)濟(jì)可行

性由年產(chǎn)量和最高供氣量決定。由于LNG所以低溫液體，其生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)及利用過程中都需要

相應(yīng)的液化、保溫和氣化設(shè)備，投資額高。這種運(yùn)輸形式只有在規(guī)模發(fā)展較大時(shí)才具有合理

的經(jīng)濟(jì)性能。

3.管輸天然氣（PNG）

管輸天然氣是通過管道直接將天然氣輸運(yùn)到用戶點(diǎn)的一種運(yùn)輸方式，主要針對(duì)氣源地用

戶或與氣源地通過陸地相連的國(guó)家之間天然氣運(yùn)送。管道長(zhǎng)度對(duì)于PNG方式有一定要求。

對(duì)于距離氣源地較遠(yuǎn)的地區(qū)，只有當(dāng)用氣量較大時(shí)才會(huì)具有較好經(jīng)濟(jì)性。由于海底管道的建

造和維護(hù)費(fèi)用高，當(dāng)天然氣的海上運(yùn)輸距離較長(zhǎng)時(shí)，將會(huì)傾向于采用LNG船運(yùn)輸。

與LNG項(xiàng)目不同，PNG項(xiàng)目既不需要液化工廠也不需要再氣化工廠。管道基本建設(shè)投

資是影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性的主要決定因素。基本建設(shè)投資額隨著管線距離、管線走向、地理

環(huán)境和負(fù)荷系數(shù)的變化而變化。天然氣井口價(jià)格也對(duì)PNG項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性有較大影響。

當(dāng)天然氣的進(jìn)口價(jià)格一定時(shí)，運(yùn)輸距離是決定其貿(mào)易方式的主要因素。如果輸送距離高于臨

界點(diǎn)，LNG項(xiàng)目將更加可行。據(jù)英國(guó)BP公司提供數(shù)據(jù)，管道天然氣和液化天然氣運(yùn)輸成本

運(yùn)輸距離的臨界值大致在4000?5000公里間。

4.其他技術(shù)

除了上述三種已經(jīng)成熟的天然氣存儲(chǔ)技術(shù)，各國(guó)還在積極探尋其他更經(jīng)濟(jì)有效方式。其

中包括天然氣水合物（NGH,NaturalGasHydrate,簡(jiǎn)稱GasHydrate）和吸附天然氣（ANG,

AdsorptionNaturalGas）等。

天然氣水合物資源是世界能源開發(fā)的下一個(gè)主要目標(biāo)。海底的天然氣水化物資源豐富，

其開發(fā)利用技術(shù)已成為一個(gè)國(guó)際能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)。天然氣水合物是在一定條件（合適的溫度、

壓力、氣體飽和度、水的鹽度、pH值等）下由水和天然氣組成的類冰的、非化學(xué)計(jì)量的、籠

形結(jié)晶化合物，其遇火即可燃燒。形成天然氣水合物的主要?dú)怏w為甲烷，對(duì)甲烷分子含量超

過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物（MethaneHydrate）。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1單位體

積的氣水合物分解最多可產(chǎn)生164單位體積的甲烷氣體。但是根據(jù)目前的發(fā)展來看，該技術(shù)

距離工業(yè)應(yīng)用的成熟水平還有一定的距離。

吸附天然氣技術(shù)是利用一些諸如活性炭等多孔性固體物質(zhì)對(duì)氣體的吸附特性進(jìn)行儲(chǔ)氣。

由于這種新型的儲(chǔ)氣方式也要求在一定的壓力作用卜.（通常為3MPa-4MPa）方能最大限度

地提高氣體附量（如在儲(chǔ)存壓力為3.5MPa時(shí)，理論儲(chǔ)氣量可達(dá)其容積體積的150倍），因

此從i定意義上講，該儲(chǔ)存方式同屬壓力儲(chǔ)存。但由于儲(chǔ)存壓力較CNG大為降低，因此容

器重量相應(yīng)減輕，安全性相對(duì)提高。當(dāng)儲(chǔ)氣容器的改良同樣是減輕車輛無(wú)效載重、提高空間

利率、減緩容器內(nèi)外壁腐蝕等部題的最根本方法。目前該技術(shù)的關(guān)鍵部分：吸附劑以及熱能

儲(chǔ)存器的開發(fā)已有了較大進(jìn)展。作為天然氣儲(chǔ)存的一種方式，由于單位存儲(chǔ)介質(zhì)的吸附量還

比較小，還不能在工業(yè)中得到大規(guī)模的應(yīng)用。目前只有少數(shù)機(jī)構(gòu)可以將其應(yīng)用到天然氣汽車

上。

1.2LNG基本性質(zhì)

天然氣的主要組分是甲烷，其臨界溫度為-83℃,故在常溫下，無(wú)法僅靠加壓將其液化。

通常的液化天然氣(LiquefiedNaturalGas,簡(jiǎn)稱LNG)多存儲(chǔ)在溫度為-162°(2、壓力為

O.IMPa左右的低溫儲(chǔ)罐內(nèi)，其密度為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下甲烷的600多倍，體積能量密度為汽油的

72%,十分有利于輸送和儲(chǔ)存。

液化天然氣是經(jīng)過凈化處理(脫水、脫燒、脫酸性氣體)后，采用節(jié)流膨脹及外加冷源

冷卻的工藝使得天然氣液化的。預(yù)處理主要包括”,5,,CO”“，。的消除，以免低溫下凍結(jié)、

堵塞。

天然氣液化裝置按用途可分為兩大類，即基本負(fù)荷型天然氣液化裝置和調(diào)峰型天然氣液

化裝置。基木負(fù)荷型天然氣液化裝置由天然氣預(yù)處理系統(tǒng)、液化系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、

裝卸設(shè)施和消防系統(tǒng)等組成，是一個(gè)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)工程，投資高達(dá)數(shù)H乙美元。由于項(xiàng)目

投資巨大，LNG項(xiàng)目大多由殼牌、道達(dá)爾等大型跨國(guó)石油公司與資源擁有國(guó)政府合資建設(shè)。

基本負(fù)荷型天然氣液化裝置的液化單元常采用級(jí)聯(lián)式液化流程和混合制冷劑液化流程。20世

紀(jì)60年代最早建設(shè)的天然氣液化裝置，采用當(dāng)時(shí)技術(shù)成熟的級(jí)聯(lián)式液化流程。到70年代又

轉(zhuǎn)而采用流程大為簡(jiǎn)化的混合制冷劑液化流程(MRC)。80年代后，新建與擴(kuò)建的基本負(fù)荷型

天然氣液化裝置則幾乎無(wú)一例外地采用APCI公司的丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程

(C3/MRC)o

調(diào)峰型天然氣液化裝置是小流量的天然氣液化裝置，并非常年連續(xù)運(yùn)行。因此，調(diào)峰型液

化流程要求具有高效、靈活、簡(jiǎn)便、低成本的特點(diǎn)。?般，對(duì)于管道氣壓力較高的情況，為充

分利用其壓力能，可考慮使用膨脹機(jī)液化流程。選擇調(diào)峰型LNG液化流程，必須根據(jù)具體的

設(shè)計(jì)要求和外圍條件對(duì)上述因素進(jìn)行綜合考慮，即對(duì)不同液化流程的投資成本、比功耗、運(yùn)

行要求以及靈活性進(jìn)行全面對(duì)比，才能最終決定采用何種液化流程。

天然氣液化工廠的工藝流程不同，出廠LNG的溫度和壓力也有所不同，如新疆廣匯液化

工廠出廠LNG溫度約為-162℃,壓力為常壓；中原綠能高科液化工廠出廠LNG溫度約為

-145℃,壓力為0.35MPa。

1.2.1LNG組分

新疆廣匯和中原綠能LNG工廠生產(chǎn)LNG的組分如下:

體積含量mol%

組分分子式

新疆廣匯中原油田

甲烷CH486.2395.857

乙烷C2H612.772.936

丙烷C3H80.34280.733

異丁烷C4H100.201

正丁烷C4H100.105

異戊烷C5H120.037

正戊烷C5H120.031

己烷C6H140.009

庚烷C?Hl60.003

辛烷C8H180.003

氮

N20.65500.085

1.2.2LNG物性數(shù)據(jù)

新疆廣匯LNG的物性如下:

分子量：17.3

氣化溫度：-162.3℃(常壓1.053bar)

臨界溫度：-82.5℃

液相密度：440kg/Nm3

氣相密度：0.75kg/Nm3(15.5℃)

燃點(diǎn)：650℃

熱值:8700kcal/Nm3

氣化潛熱：0.51MJ/Kg(121Kcal/Kg)

運(yùn)動(dòng)粘度：12.072x10-6m2/s

燃燒勢(shì)：45.18CP

華白數(shù)：54.23MJ/m3

爆炸極根上限15.77%

下限4.91%

1.2.3LNG特點(diǎn)

1.天然氣液化后，體積縮小600多倍，可以在公路、鐵路、船舶上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸。

2.儲(chǔ)存效率高、占地少、投資省。

3.建設(shè)模式機(jī)動(dòng)靈活，可由小到大，由點(diǎn)到面，逐步投入和發(fā)展。

4.LNG可作為優(yōu)質(zhì)清潔的車用燃料，有效減少汽車尾氣排放對(duì)大氣的污染，應(yīng)用前景

廣闊。

5.LNG的氣化過程，釋放出大量的冷量，有很高的綜合利用價(jià)值。

6.LNG生產(chǎn)使用較液化石油氣更為安全可靠。其燃點(diǎn)為650℃,比汽油高230℃,爆

炸極限為5%—15%,氣相密度為0.772kg/Nm3左右，比空氣輕得多，稍有泄漏立

即飄逸飛散，不致引起爆炸。

7.當(dāng)LNG氣化與空氣的混合物濃度達(dá)到爆炸極限范圍內(nèi)時(shí)，遇到明火、火星即可發(fā)生

爆炸，一旦爆炸將會(huì)釀成較大事故。

8.LNG火災(zāi)滅火后在未切斷可燃?xì)怏w的氣源或易燃可燃液體液源的情況下，遇到火源

或高溫將發(fā)生復(fù)燃、復(fù)爆。故LNG一旦燃燒，只有在完全切斷氣源或有非常可行、

可靠的安全措施的情況下，方可滅火，否則只能在安全保護(hù)下讓其安全燃燒掉.否

則，將引起復(fù)燃，復(fù)爆，造成更大的損失。

9.LNG在液化過程中已經(jīng)脫除了H2。、重燃類、H2s等雜質(zhì)，是一種十分清潔的能源,

其燃燒尾氣不會(huì)對(duì)大氣造成污染。

另外，與其他能源形式相比，使用天然氣的經(jīng)濟(jì)性也強(qiáng)。

同等熱值比較

能源種類價(jià)格單位熱值

(元/10000kcal)

工業(yè)用煤400元/噸5500kcal/kg0.73

柴油4600元/噸10302kcal/kg4.47

瓶裝液化氣70元/15kg11650kcal/kg4.01

工業(yè)用電0.6元/千瓦時(shí)860kcal/千瓦時(shí)6.98

民用電0.5元/千瓦時(shí)860kcal/千瓦時(shí)5.81

天然氣到戶價(jià)2.87C/m38900kcal/m33.15

第二章LNG氣化站工藝介紹

2.1氣化站工藝流程

廣匯LNG采用罐式集裝箱貯存，通過公路運(yùn)至貯存氣化站，在卸氣臺(tái)通過集裝箱自帶的

增E器對(duì)集裝箱貯槽增壓，利用壓差將LNG送至貯存氣化站低溫LNG貯槽。非工作條件工,

貯槽內(nèi)LNG貯存的溫度為-162。，壓力為常壓；工作條件下，貯槽增壓器將貯槽內(nèi)的LNG

增后至i」0.35MPa（以卜.壓力如未加說明，均為表壓）。增壓后的低溫LNG自流進(jìn)入主空溫式

氣化器，與空氣換熱后轉(zhuǎn)化為氣態(tài)NG并升高溫度，出口溫度比環(huán)境溫度低一10C,壓力在

0.35Mpa；當(dāng)空溫式氣化器出口的天然氣溫度達(dá)不到5c以上時(shí)，通過水浴式加熱器升溫。

最后經(jīng)加臭、計(jì)量后進(jìn)入輸配管網(wǎng)送入各類用戶。流程可見下圖：

浴

氣

器

序號(hào)名稱作用備注

1低溫儲(chǔ)罐LNG的儲(chǔ)存一般體積40~150m3

使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高，實(shí)現(xiàn)

2儲(chǔ)罐增壓器

LNG流向空浴式氣化器

將LNG氣化成氣態(tài)，向管

3空浴式氣化器

網(wǎng)供應(yīng)

空浴式氣化器出口的天然冬季或雨季空浴式氣化器出口

氣溫度達(dá)不到要求時(shí)，使用的天然氣溫度達(dá)不到5℃以上

4水浴式加熱器

該設(shè)備加熱時(shí)，還必須使用水浴式加熱器，

使其溫度達(dá)到15℃。

儲(chǔ)罐靜置過程中，由于漏熱

5BOG儲(chǔ)罐

將有部分LNG氣化，形成

BOGo為了防止儲(chǔ)罐內(nèi)壓

力過高，將BOG輸送到

BOG儲(chǔ)罐。

使BOG在進(jìn)入BOG儲(chǔ)罐

6BOG加熱器

之前的加熱

用于蒸發(fā)氣放散前的加熱，

6EAG加熱器避免天然氣放散溫度低，密

度高，不易散去

7排氣筒用于天然氣的放散

天然氣本身無(wú)味，需要在出

8加臭裝置站前加入臭劑，便于用戶檢

漏和安全使用

2.1.1卸車工藝

采用槽車自增壓方式。集裝箱貯槽中的LNG在常壓、-162C條件下，利用自帶的增壓器

給集裝箱貯槽增壓至0.6MPa,利用壓差將LNG通過液相管線送入氣化站低溫貯槽。另外，

卸車進(jìn)行末段集裝箱貯槽內(nèi)的低溫NG氣體，利用BOG氣相管線進(jìn)行回收。卸車工藝管線

包括液相管線、氣相管線、氣液連通管線、安全泄壓管線、氮?dú)獯祾吖芫€以及若干低溫閥門。

氣化站增壓方式

加壓法方涔

2.1.2貯存增壓工藝

在LNG氣化供應(yīng)工作流程中，需要經(jīng)過從貯槽中增壓流出、氣化、加臭等程序，最后進(jìn)

入供氣管網(wǎng)。而LNG貯槽貯存參數(shù)為常壓、-162C,所以在運(yùn)行時(shí)需要對(duì)LNG貯槽進(jìn)行增

壓，以維持其0.35~0.40MPa的壓力，保證LNG的輸出量。

中小型LNG貯存氣化站常月的增壓方式通常有兩種，一種是增壓氣化器結(jié)合自力式增壓

調(diào)節(jié)閥方式；一種是增壓氣化器結(jié)合氣動(dòng)式增壓調(diào)節(jié)閥方式。本工程的設(shè)計(jì)選用增壓氣化器

結(jié)合氣動(dòng)式增壓調(diào)節(jié)閥方式。該增壓系統(tǒng)由貯槽增壓器（空溫式氣化器）及若干控制閥門組

成。工藝流程圖如下圖。

氣動(dòng)式升壓控制閥增壓工藝

當(dāng)LNG貯槽壓力低于升壓調(diào)節(jié)閥設(shè)定開啟壓力時(shí)，調(diào)節(jié)閥開啟，LNG進(jìn)入空溫式氣化

器，氣化為NG后通過貯槽頂部的氣相管進(jìn)入罐內(nèi)，貯槽壓力上升；當(dāng)LNG貯槽壓力高于設(shè)

定后力時(shí)，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，空溫氣化器停止氣化，隨著罐內(nèi)LNG的排出，貯槽壓力下降。通過

調(diào)節(jié)閥的開啟和關(guān)閉，從而將LNG貯槽壓力維持在設(shè)定壓力范圍內(nèi)。

2.1.3氣化加熱工藝

采用空溫式和水浴式相結(jié)合的串聯(lián)流程，夏季使用自然能源，冬季用熱水，利用水浴式

加熱器進(jìn)行增熱，可滿足站內(nèi)的生產(chǎn)需要。

空溫式氣化器分為強(qiáng)制通風(fēng)和自然通風(fēng)兩種，本設(shè)計(jì)采用自然通風(fēng)空溫式氣化器。自然

通風(fēng)式氣化器需要定期除霜、定期切換。在兩組空溫氣化器的入口處均設(shè)有氣動(dòng)切斷閥，正

常工作時(shí)兩組空溫氣化器通過氣動(dòng)切斷閥在控制臺(tái)處的定時(shí)器進(jìn)行切換，切換周期為6小時(shí)/

次。當(dāng)出口溫度低于0C時(shí)，低溫報(bào)警并連鎖切換空溫氣化器。

水浴式加熱器根據(jù)熱源不同，可分為熱水加熱式，燃燒加熱式，電加熱式等等.木設(shè)計(jì)

采用熱水加熱式，利用熱水爐生產(chǎn)的熱水與低溫NG換熱。水浴加熱器1臺(tái)。冬季NG出口

溫度低于0C時(shí)，低溫報(bào)警并手動(dòng)啟動(dòng)水浴加熱器。

2.1.4BOG處理工藝

由于吸熱或壓力變化造成LNG的一部分蒸發(fā)為氣體(BoilOffGas),本工程中BOG氣體

包括：

＞LNG貯槽吸收外界熱量產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體

＞LNG卸車時(shí)貯槽由于壓力、氣相容積變化產(chǎn)牛的蒸發(fā)氣體

＞受入貯槽內(nèi)的LNG與原貯槽內(nèi)溫度較高的LNG接觸產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體

＞卸車時(shí)受入貯槽內(nèi)氣相容積相對(duì)減少產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體

＞受入貯槽內(nèi)壓力較高時(shí)進(jìn)行減壓操作產(chǎn)生的氣體

＞集裝箱式貯槽內(nèi)的殘余氣體

楸年自壓回收方式

BOG加熱書BOG加熱器自動(dòng)排氣㈣

,---------.BOG_________

匚一

O-------------）

、2BOG緩沖跳

O'OnF化NG.

（P2）*

本設(shè)計(jì)采取槽車自壓回收方式回收BOG。回收的BOG的處理采用緩沖輸出的方式，排

出的BOG氣體為高壓低溫狀態(tài)，且流量不穩(wěn)定。因此需設(shè)置.BOG加熱器及緩沖調(diào)壓輸出系

統(tǒng)并入用氣管網(wǎng)，冬季可經(jīng)過調(diào)壓后去熱水爐（供應(yīng)水浴加熱器）。

2.1.5安全泄放工藝

天然氣為易燃易爆物質(zhì)，在溫度低于-120℃左右時(shí)，天然氣密度重于空氣，一旦泄漏將

在地面聚集，不易揮發(fā)；而常溫時(shí)，天然氣密度遠(yuǎn)小于空氣密度，易擴(kuò)散。根據(jù)其特性，按

照規(guī)范要求必須進(jìn)行安全排放，設(shè)計(jì)采用集中排放的方式。安全泄放工藝系統(tǒng)由安全閥、爆

破片、EAG加熱器、放散塔組成。

設(shè)置EAG加熱器，對(duì)放空的低溫NG進(jìn)行集中加熱后，經(jīng)阻火器后通過25m高的放散

塔高點(diǎn)排放，EAG加熱器采用500Nm3/h空溫式加熱器。常溫放散NG直接經(jīng)阻火器后排入

放散塔。阻火器內(nèi)裝耐高溫陶瓷環(huán)，安裝在放空總管路上。

為了提高LNG貯槽的安全性能，采用降壓裝置、壓力報(bào)警手動(dòng)放空、安全閥（并聯(lián)安裝

爆破片）起跳三層保護(hù)措施。安全閥設(shè)定壓力為貯槽的設(shè)定壓力0.78Mpa。

緩沖罐上設(shè)置安全閥及爆破片，安全閥設(shè)定壓力為儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力。

在一些可能會(huì)形成密閉的管道上，設(shè)置手動(dòng)放空加安全閥的雙重措施.管道設(shè)計(jì)壓力為

1.0Mpa?

2.1.6計(jì)量加臭工藝

主氣化器及緩沖罐氣體進(jìn)入計(jì)量段，計(jì)量完成后經(jīng)過加臭處理，輸入用氣管網(wǎng)。

計(jì)量采用氣體渦輪流量計(jì)，計(jì)量精度1.5級(jí)。量程比大于1:16,可滿足最小流量和最大

流量時(shí)的計(jì)量精度要求。流量計(jì)表頭為機(jī)械的字輪顯示，不丟失計(jì)量數(shù)據(jù)。流量計(jì)配備體積

修E儀，自動(dòng)將工況流量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)流量，并自動(dòng)進(jìn)行溫度、壓力和壓縮系數(shù)的修正補(bǔ)償。

可存儲(chǔ)一年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù),對(duì)流量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理和監(jiān)捽功能°流量計(jì)設(shè)旁路,在流量

計(jì)校驗(yàn)或檢修時(shí)可不中斷供氣。

加臭設(shè)備為撬裝一體設(shè)備。根據(jù)流量計(jì)或流量計(jì)積算儀傳來的流量信號(hào)按比例地加注臭

劑，也可在按固定的劑量加注臭劑，臭劑為四氫塞吩。具有運(yùn)行狀態(tài)顯示，定時(shí)報(bào)表打印等

功能，運(yùn)行參數(shù)可設(shè)定。

2.2氣化站布置

氣化站可分為兩大區(qū)域：生產(chǎn)區(qū)及輔助生產(chǎn)區(qū)。

生產(chǎn)區(qū)：主要有LNG儲(chǔ)罐、空浴式氣化器、水浴式加熱器、