液化天然气储配站储罐增压器及卸车增压器工艺技术改造
时间：2021-02-08 20:03:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要 随着人类生存环境污染问题的日益突出，调整能源结构、增加绿色能源（天然气）的使用量是必然的选择。目前世界正处于天然气取代石油而成为首要能源的过渡时期。天然气作为一种优质、高效、环保能源，在世界能源格局中取代石油而成为第一能源已为期不远。本文对液化天然气储配站储罐增压器及卸车增压器工艺技术改造进行了论述。
中图分类号TE64文献标识码A文章编号 1674-6708（2011）34-0132-02
0 引言
随着人类生存环境污染问题的日益突出，调整能源结构、增加绿色能源（天然气）的使用量是必然的选择。目前世界正处于天然气取代石油而成为首要能源的过渡时期。天然气作为一种优质、高效、环保能源，在世界能源格局中取代石油而成为第一能源已为期不远。
秦皇岛市燃气总公司于2006年正式引进了先进的液化天然气技术。2007年开始筹建液化天然气（LNG）储配站，建设内容为液化天然气（LNG）储罐区1 500m3、工艺装置区、压缩天然气（CNG）卸气柱和电子汽车衡等。主要工艺设备包括：10台低温储罐、25台各种气化装置、3台卸车装置、调压装置及各种运输设备等。利用10台低温储罐储存零下196℃的液化天然气，经气化、调压、加臭、计量后进入到输配管网，向行政区内各类用户供气。
1 储罐增压器工艺技术改造
1.1 设计理论的初步形成
国内的LNG场站设计原引用于国外设计，其设计依据长期以来一直沿袭国外设计理念，基本没有改变。
在我公司委托设计院设计的原图纸中，每台储罐配备一台储罐增压器。其设计意图为：储罐内储存的零下196℃的低温液化天然气经储罐增压器升温气化，变成气体后从储罐上部回流至罐内，使罐体内部升压，再将罐体内部的低温液体从罐体底部压出输送至气化装置区（见储罐增压器原设计示意图）。
由于液化天然气工艺是输送零下196℃的低温液体流质，属于高危行业，一对一设计最大的优点就是保证生产安全可靠的运行。
1.2 设计变更
经过多方考察研究，我发现一对一的设计并没有增加系统工艺容量。每次系统工作，只能保证一台储罐和一台储罐增压器进行流体输送工作，多台储罐之间并不能实现并联工作。一对一的布置明显造成了设备冗余，资源浪费。
通过改动工艺管道的布置，利用一台储罐增压器完全能够满足五台储罐生产使用（见储罐增压器流程技术变更图）。
综合上图进行简单描述：
在1#储罐工作时，关闭其它储罐进出口阀门。打开1#储罐的2#阀门，储罐内部低温液体从罐体低温流出，流入储罐增压器，经气化后变成气体经1号阀门回流至储罐上部，使储罐内部压力升高，调节压力后将低温液体压出流向气化装置区。
关闭1#和2#阀门，结束1#储罐生产运行。打开3#和4#阀门，同样可以实现2#储罐的生产运行功能。其它储罐生产运行原理相同。
通过工艺变更，使用一台储罐增压器就可以实现同多个储罐一对一方式的生产工艺需求。通过5#及6#阀门的开启，还可以实现1#和2# 储罐增压器互为备用，满足安全生产及设备一开一备的规范要求。我公司最终选择一台储罐增压器对应五台储罐的方案。
1.3 变更结果
此项设计变更直接减少了8台储罐增压器，同时减少每台增压器应配备的低温截止阀、低温安全阀、低温调压阀、管线及附件等；简化了工艺，节约了设备用地，用极少的资源将生产能力最大化，直接经济效益达到150多万元。
2 增压器工艺技术改造
2.1 设计理论的初步形成
在原工艺设计中，由于考虑液化天然气储配站的气源远在内蒙古鄂尔多斯，运输成本较高；储配站建成后，只能作为基础气源站使用，并没有考虑其它功能。
可是从远期规划考虑，长输管线的引进是我市城市燃气规划的必然趋势。秦皇岛市有关部门、秦皇岛市燃气总公司在与中石油进行永清—唐山—秦皇岛输气的立项建设工作，秦皇岛市长输管道天然气引进工作预计在2010年左右实现。
那时液化天然气储配站将作为备用气源站不仅可作调峰使用，其储存的洁净度极高的液化天然气还可作为市场拓展产品，向周边地区运输供给，以得到更广阔的应用。
2.2 设计变更
实现产品向周边扩展，首先要将液化天然气充装入能储存低温液体的槽车内，运输至周边贸易。而场站的原设计中并没有此项功能。工艺条件是否满足需求，配套设备是否满足需求；场地条件是否满足需求等都成为制约储配站功能扩展的因素。
通过研究设计规范我发现，槽车的充装原理与储罐充装原理相似。在相同的工作压力、工作温度等条件工艺条件下，不需要增加其它设备，只需要在卸车工艺区增加一个能连接槽车接口的充装管路，利用0.4MPa的系统工作压力，就可以充装槽车。
为了实现充装槽车的功能，在尊重原设计的基础上，即要满足安全要求，又要考虑投资成本。我考虑不再增加新管路，而是在原卸车主管道上增加并联旁通管路，在两条管路上分别增加一个低温止回阀（单向阀）和一个低温截止阀（见卸车增压器主管道技术改造示意图）。
工艺描述如下：卸车时，低温截止阀关闭，实现卸车功能，并保证低温液体无法倒流，确保安全生产。
充装槽车时，打开低温截止阀，通过升高储罐压力，将低温液体反向充装入槽车内部。
2.3 变更结果
此项工艺变动在全国同行业属独创技术，使秦皇岛市燃气总公司的液化天然气储配站功能实现结构化转变，不仅成为华北地区规模最大的储配站之一，也成为了华北地区最大的中转站。截止到目前，我公司的液化天然气经营可以辐射到河北省内及辽宁、山东、山西、河南等其它各地。
