文档介绍：第三届中国 LNG 论坛论文编号: 1220602
一种 BOG 回收利用工艺及分析
徐文东,陈敏
(华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东广州 5106401)
摘要:提出了一种以氮气为载冷介质,采用国内市场上常见的压缩、膨胀和换热设备回收 BOG 气体的工艺,避免
了对国外 BOG 压缩机的依赖。该工艺可采用液氮或 LNG 作为运行前的直接冷源,当工艺稳定后撤掉直接冷源,再
利用低温氮气作为载冷介质循环供冷使 BOG 气体液化回收。压缩机与膨胀机连轴运转,同时压缩机连接外部电源以
补充电力,该工艺主要功耗为压缩机电耗,通过 Aspen 软件进行模拟,消耗 1 度电可回收 1 千克的 BOG 气体。
关键词:BOG;氮气;压缩机;液化
1 引言
随着经济的发展,中国对能源的需求日渐增长,液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称 LNG)
贸易也曾稳定增长的态势。在常压、-162℃的条件下,LNG 体积可缩小至气态时的 1/600,成为天然
气高效运输的途径之一[1],作为天然气储气调峰的 LNG 接收站也随之大力发展起来。LNG 接收站的
主要功能是接收、储存和气化 LNG,并通过管道向下游用户供气[2,3]。作为 LNG 接收站的核心设备
LNG 储罐属于常压、低温大型储罐,LNG 储存温度为-162℃,由于外界热量不断透过罐体材料、附
属管件等传到储罐内部,LNG 罐内液下泵运行时部分机械能转化为热能,此外,外部 LNG 从罐顶
送入(如 LNG 船卸料时)产生的容积置换,使得 LNG 蒸发形成 BOG(Boil Off Gas,闪蒸气)气体,
一般大型 LNG 储罐日蒸发量为 %~%(质量),罐内正常操作压力为 ~。LNG 储
罐一般为大型或特大型储罐,我国深圳大鹏 LNG 接收终端一期设两座 16×104m3 地上圆柱形储罐,
二期增设一座 10×104m3 储罐[4,5]。为了保证储罐的安全使用,必须将多余的蒸汽排放出来,若不采
取有效措施回收 BOG,其排放量较大造成了能源的浪费。
2 现有 BOG 回收工艺
目前 LNG 接收站主要采用直接输出工艺和再冷凝工艺回收 BOG 气体。直接输出工艺如图 1 所
示,即 LNG 储罐的 BOG 气体通过压缩机直接加压到燃气管网所需压力后,进入外输管网。再冷凝
工艺如图 2 所示,即 LNG 储罐的 BOG 气体通过压缩机加压,储罐内的液下泵送出相同压力的 LNG,
两者按一定比例在再冷凝器中直接换热。加压后过冷的 LNG 利用“显冷”将大部分 BOG 气体冷凝,
再经第二级泵加压,经气化器气化后送入高压管网[6,7]。
火炬外输管道
汽相间流装卸臂
BOG压缩机
码头装卸臂分离罐
LNG船外输管道
气化器
LNG第一级泵
LNG储罐
图 1BOG气体直接输出工艺图
pression process of BOG
火炬
汽相间流装卸臂
BOG压缩机
码头装卸臂分离罐
LNG船
再冷凝器
LNG第一级泵
气化器外输管道
LNG储罐
LNG第二级泵
图 2BOG气