目前我國天然氣市場飛速發(fā)展,天然氣消耗量日益增多,預(yù)計至2025年我國天然氣年需求量將超過2000×10⁵m³。巨大的天然氣需求量導(dǎo)致傳統(tǒng)的天然氣氣柜儲存已經(jīng)不能滿足我國天然氣的需求。天然氣液化后,其體積可縮小到常溫常壓下天然氣體積的1/600,以LNG的形式來儲存天然氣具有巨大的潛力與可行性。本研究針對華中地區(qū)進(jìn)行LNG儲罐的工藝設(shè)計以及油儲庫區(qū)的工藝設(shè)計。該庫區(qū)包含2臺五萬方LNG儲罐,14臺3000 m3汽油儲罐以及12臺3000 m3柴油儲罐,總吞吐量（周轉(zhuǎn)量）達(dá)108.34 t/a。該工藝設(shè)計包括整體技術(shù)方案設(shè)計、設(shè)備選型、安全分析、投資估算及財務(wù)評價。其中工藝設(shè)計包括產(chǎn)品方案設(shè)計、工藝方案設(shè)計、設(shè)備選型設(shè)計及自動控制。通過HYSYS軟件模擬驗(yàn)證了本設(shè)計流程的可行性。通過PHAST軟件對池火熱輻射距離和蒸汽云范圍進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果顯示本次設(shè)計的總圖和LNG罐區(qū)平面布置方案合理。 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

卸載管線的保冷示意圖

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文11圖2.4BOG再冷凝工藝示意圖Fig2.4BOGrecondensationprocessdiagram①BOG直接換熱再冷凝工藝直接換熱流程較多應(yīng)用于LNG接收站中。各裝置產(chǎn)生的LNG蒸發(fā)氣匯入總管后，輸送至BOG壓縮機(jī)，增壓后的BOG與罐內(nèi)泵輸送過來的低壓LNG按照一定的比例進(jìn)行混合，在再冷凝器中進(jìn)行換熱，此時蒸發(fā)氣被液相LNG所帶的冷量進(jìn)行冷凝，隨后與LNG混合通過高壓泵輸送至汽化器后氣化再外輸至下游天然氣用戶。此流程的特點(diǎn)是，不需要額外的冷量，可以處理大量的BOG。相對于BOG壓縮機(jī)直接壓縮而言，所需要的能耗少。且下游天然氣用戶的需求量較大，可連續(xù)運(yùn)行。相對于其他流程而言，該流程的操作性更優(yōu)。②BOG間接換熱再冷凝工藝該工藝與直接換熱再冷凝工藝最大的區(qū)別在于，BOG與LNG的換熱過程并不是采用直接對流換熱方式，而是在換熱器中進(jìn)行換熱。過冷的LNG或其它制冷劑等在換熱器中將冷量傳輸給BOG，從而使得BOG再液化成為LNG。BOG液化成LNG后，同樣也有兩種處理方式：一種是返回LNG儲罐，另一種是通過高壓泵外輸再氣化至下游天然氣用戶。（4）BOG深冷工藝設(shè)計及模擬考慮到目前BOG壓縮機(jī)技術(shù)已經(jīng)成熟，壓縮機(jī)進(jìn)口溫度能夠達(dá)到BOG進(jìn)口溫度要求，因此，本論文在BOG先壓縮后冷凝的基礎(chǔ)上設(shè)計了一套BOG深冷工藝，換熱方式為間接換熱再冷凝。利用HYSYS進(jìn)行了仿真模擬，模擬計算結(jié)果顯示該套工藝流程能夠?qū)崿F(xiàn)BOG直接壓縮并冷凝。BOG的來源主要有儲罐和管道熱損、潛液泵工作、LNG裝車和進(jìn)料以及大氣壓變化等。為了簡化，本次流程模擬時將儲罐熱損外的BOG來源氣體匯總后，再與儲罐BOG匯合。BOG氣體匯總后經(jīng)緩沖罐至BOG壓縮機(jī)增壓，再經(jīng)過冷凝器降溫，再通過節(jié)流閥降溫，隨后通

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文12過閃蒸罐進(jìn)行閃蒸，液相管線進(jìn)入到LNG儲罐中進(jìn)行噴淋，一方面增加了LNG的回收，同時還可以降低儲罐溫度，從而減少因儲罐熱損帶來的BOG量。氣相管線返回至壓縮機(jī)入口，再繼續(xù)深冷，最終實(shí)現(xiàn)了BOG的回收。該流程在HYSYS軟件中的模擬如圖2.5所示。圖2.5BOG深冷工藝流程Fig2.5BOGcryogenicprocess由于在不同工況下，產(chǎn)生的BOG量不一致，因此可以按照以下工況分別進(jìn)行模擬。本次設(shè)計了4種工況。工況分類詳見表2.4。各種工況的BOG產(chǎn)生量的計算詳見本文3.3節(jié)的內(nèi)容。詳細(xì)模擬仿真物流數(shù)據(jù)見附錄1~4。仿真結(jié)果顯示，該流程滿足現(xiàn)場實(shí)際需求，通過氣相管線的循環(huán)，既實(shí)現(xiàn)了BOG的冷凝回收，同時又實(shí)現(xiàn)了LNG儲罐的降溫，減少了BOG的產(chǎn)生量。表2.4模擬工況一覽表Tab2.4Listofsimulatedconditions案例編號是否進(jìn)行船卸載是否進(jìn)行槽車裝載A是是B是否C否是D否否2.1.4LNG裝車工藝本次設(shè)計中LNG槽車裝載時間按照12小時/天設(shè)計，最大裝車速率為60m3/h。槽車運(yùn)輸工作日按照354天考慮。每輛車作業(yè)時間按照80min設(shè)計，主要考慮過程有：釋放靜電和初始計量（5分鐘）、連接裝載臂（5分鐘）、冷卻（15分鐘）、裝載（50分鐘）和斷開裝載臂（5分鐘）。本次設(shè)計中LNG罐區(qū)的裝車撬為16個。來自LNG儲罐的LNG由4臺液下泵輸至裝車站，由16個裝車撬（每個裝車撬包括一根液相臂、一根氣相臂、質(zhì)量流量計、閥門、控制系統(tǒng)等）裝至槽車（容量為50m3，充裝率0.9）。每個裝車撬最大裝載速率為60m3/h。開始裝載前，槽車儲罐壓力與回氣總管（BOG總管）平衡后泄壓，并保持比LNG儲罐操作壓力稍高的壓力，LNG的裝載速率由安裝在每


本文編號：3305028