本文關(guān)鍵詞：小型LNG場站BOG處理技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用

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【摘要】：液化天然氣(LNG)是我國未來能源產(chǎn)業(yè)的主要增長點,但LNG無論在儲存、運輸及使用過程中都不可避免的產(chǎn)生蒸發(fā)氣(BOG,boil-off gas),BOG的產(chǎn)生會使LNG儲罐內(nèi)的壓力升高,影響安全性。目前對BOG的常用處理方式多是針對大型的LNG接收站,在小型的LNG場站內(nèi)實施難度較大,且若使用BOG壓縮機(jī)進(jìn)行回收,投資成本較高。因此為了實現(xiàn)BOG高效回收利用,必須設(shè)計新型的BOG回收工藝方案。本文調(diào)研了現(xiàn)有的BOG處理工藝、天然氣液化工藝,根據(jù)小型LNG場站BOG產(chǎn)生的具體情況設(shè)計了BOG處理原則工藝流程,以氮氣作為循環(huán)冷媒。通過化工模擬軟件Aspen Plus對流程進(jìn)行工藝模擬,并將流程分為壓縮、節(jié)流部分,分別對關(guān)鍵點運行參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析,確定最優(yōu)操作參數(shù)。結(jié)果表明:BOG處理量為38kg/h時,需N2冷媒558kg/h,制冷循環(huán)中N2的最低溫度為-189℃,平均消耗0.98kW?h電可回收1kg的BOG。根據(jù)BOG處理原則工藝的模擬數(shù)據(jù)和在實際運行中出現(xiàn)的問題,以提高工藝整體效率和操作彈性為優(yōu)化目標(biāo),設(shè)計了BOG多相液化工藝。多相液化工藝在BOG處理原則工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),一是提高系統(tǒng)整體的運行壓力,二是將預(yù)冷后的低溫N2分為兩股:一股直接進(jìn)入膨脹機(jī)降溫;另一股先冷凝為液氮與BOG換熱后,再進(jìn)入膨脹機(jī)對外做功降溫。多相液化工藝不僅提高了?效率,達(dá)到26%。并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行無BOG儲罐優(yōu)化設(shè)計,將高壓的液氮直接通入LNG儲罐內(nèi)冷凝BOG,提高BOG處理過程中的安全性和穩(wěn)定性。將多相液化工藝應(yīng)用于某LNG加氣站,分析了加氣站BOG產(chǎn)生的具體情況,確定平均每日BOG的產(chǎn)生量為468m3。設(shè)計了符合該加氣站的BOG處理工藝,并對該工藝進(jìn)行帶控制點的工藝流程設(shè)計、設(shè)備選型、操作彈性分析和經(jīng)濟(jì)性分析。結(jié)果表明,工藝內(nèi)冷媒N2的循環(huán)流量為412kg/h,液氮流量可達(dá)103kg/h,平均消耗0.95kW?h可回收1kg的BOG,項目總投資為62.8萬元,每年的運行費用為22.4萬元,回收BOG每年收益可達(dá)54.6萬元,投資回收期在2年之內(nèi),具有良好的發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】：液化天然氣 蒸發(fā)氣 冷凝液化 工程化
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE974
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 BOG處理工藝研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 BOG直接輸出工藝12-13
• 1.2.2 BOG再冷凝工藝13-14
• 1.2.3 直接放空或點燃處理14-15
• 1.2.4 返補(bǔ)真空15
• 1.3 傳統(tǒng)工藝特點分析15-16
• 1.4 主要研究內(nèi)容及目標(biāo)16-18
• 第二章 BOG處理原則工藝流程設(shè)計18-39
• 2.1 BOG處理原則工藝要求18-20
• 2.1.1 BOG產(chǎn)生量分析18-19
• 2.1.2 BOG處理原則工藝流程設(shè)計要求19-20
• 2.2 BOG處理原則工藝流程模擬設(shè)計20-30
• 2.2.1 流程模擬介紹20
• 2.2.2 熱力學(xué)方法選取20-21
• 2.2.3 工藝流程設(shè)計21-22
• 2.2.4 工藝流程模擬22-30
• 2.3 BOG處理原則工藝能效分析30-37
• 2.3.1 ?分析法31-33
• 2.3.2 工藝流程及關(guān)鍵設(shè)備?分析33-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第三章 BOG處理工藝流程優(yōu)化及分析39-56
• 3.1 BOG處理原則工藝試驗調(diào)試分析39-41
• 3.1.1 工藝裝置設(shè)計及試驗39-40
• 3.1.2 調(diào)試分析40-41
• 3.1.3 存在問題及優(yōu)化方向41
• 3.2 多相液化工藝優(yōu)化設(shè)計41-53
• 3.2.1 工藝優(yōu)化思路41-43
• 3.2.2 工藝模擬設(shè)計43-46
• 3.2.3 運行壓力分析46-49
• 3.2.4 工藝?分析49-53
• 3.3 無BOG儲罐工藝優(yōu)化設(shè)計53-54
• 3.3.1 工藝流程設(shè)計53-54
• 3.3.2 BOG高效冷凝器設(shè)計54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 第四章 BOG處理工藝工程應(yīng)用研究56-66
• 4.1 應(yīng)用背景概述56-57
• 4.2 BOG聯(lián)合處理工藝流程工程化設(shè)計57-59
• 4.3 關(guān)鍵設(shè)備選型59-62
• 4.4 操作彈性分析62-63
• 4.5 項目經(jīng)濟(jì)效益估算63-64
• 4.5.1 初步投資估算63-64
• 4.5.2 經(jīng)濟(jì)效益估算64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論與展望66-69
• 結(jié)論66-67
• 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果73-74
• 致謝74-75
• 附件75

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：703527