BOG回收项目

依据BOG的来源和规模,鼎程新能源对BOG进行差异化的优化利用和再回收技术方案...

依据BOG的来源和规模,鼎程新能源对BOG进行差异化的优化利用和再回收技术方案。
① LNG接收站BOG优化利用
由于LNG本身是常压条件下的深冷液体,温度大约为-162 oC。任何形式的冷能泄漏都会使得低温液态的液体气化,生成BOG(Boiled off gas)。一般情况下,当LNG运输船卸货时,运输船上的液体由于长距离运输,液体的温度和压力都会高于LNG接收站储罐的温度和压力,在液体LNG卸货到储罐的的降温降压的过程中会生成一定量的BOG。其次,LNG运输船上带有的潜液泵也会转移部分能量到接收站中的LNG储罐中。第三种可以产生BOG的因素是环境中的热量通过管道,设备和储罐外壁转移到LNG中。在LNG接收站中,BOG一般会与液态的LNG混合进行再液化处理(如下图)。


                                                      图  LNG接收站中BOG直接引入城市管网
以年处理量500万吨的LNG接收站的为例,由于接收站的操作状态,外界温度等条件的不同,BOG的产量大约在10 t/h到40 t/h之间。一般情况下BOG会与低压LNG混合,并用高压泵升高到60 barg到100 barg的压力,通过气化器气化后送到统一的高压天然气管道中。这其中会有一部分经过压缩过的BOG被用作接收站的燃料气。
对于季节性天然气用量差异性较大的LNG接收站,当天然气用户量较低的时候,可能会有一定量的BOG无法处理。除此之外,高压天然气用户的管道适用于长距离的管道运输,对于短距离的用户,高压的管道的材料使用,由于壁厚比低压管壁厚的多,并不具有经济性。基于以上两个原因,将接收站中产生的BOG直接与附近的低压天然气用户接通,配合本集团的天然气管网公司,一方面能够将接收站无法处理的BOG输送到天然气用户,另一方面能够为天然气用户增加天然气来源,增强天然气供应的稳定性,同时节约管道钢材的使用,提高整体管网的经济性。
② 零放散LNG集装箱中的应用
集装箱经常用于短途或长途小规模的丙烷和丁烷等危险化学品运输。目前,针对内陆LNG接收站基础设施不完善,港口LNG接收站在天然气用量高峰时期处理量不充足。LNG集装箱运输既可以缩短内陆LNG运输转运时间,又可以降低港口LNG接收站在高峰时期的负荷。
LNG集装箱是采用Type C型储罐,一般采用提高设计压力,处理LNG在运输过程中产生的BOG。LNG集装箱可以在不释压的情况下储存LNG的时间为一个月。如果集装箱在没有到达终端用户之前达到设计压力,集装箱的限放阀就会启动给储罐降压。这样不仅造成了天然气的浪费,对环境的污染和增加运输过程中的危险。
采用氦气为工作介质,在封闭系统中应用回热原理,降低温度,最低可以达到-200 oC。因为该技术每天天然气处理量大约为100~15,000 kg,处理量过小。根据LNG集装箱的本身设计,每天产生的BOG的量大约为30 kg到100 kg。我司首次提出将斯特林技术应用到LNG集装箱的BOG处理中。

                                           图  LNG集装箱BOG处理
如以上简图所示,将集装箱与斯特林模块结合使用,利用自动控制系统,当LNG集装箱的压力达到一定压力时,气相和液相阀门同时打开,并启动斯特林降温系统的电源。当集装箱的测温点达到设定温度时,自动控制系统会控制斯特林降温系统停止工作,并同时关闭气相和液相阀门,该项目已申获多项专利。
③ 运输槽车BOG回收
中国市场中数以千计的LNG运输槽车每天奔走在LNG物流集散中心和各个用户之间。LNG运输槽车在运输LNG到用户之后,有时会因为用户需求不足,剩余的液体无法得到充分利用,也无法重新送回到LNG接收站。一般情况下,LNG运输槽车的车主会采用在安全地点排放的方式处理未被售出的LNG。
为了避免浪费,鼎程首次提出将LNG气化后加压,变成CNG(Compressed natural gas)的方式将留在槽车中的LNG重新利用。既可以减少温室气体的排放,又可以减轻槽车运输的损失。该项目概念流程图如下:
     
利用BOG回收模块可以有效的回收在LNG运输槽车中未被完全利用的天然气。目前该项目采用撬装可移动的方式在江苏如东的LNG物流集散中心投运4台,效果良好,现场运行图片如下图所示。公司根据LNG物流交易的市场活跃度、回收环境及回收条件要求,自主研发了多款BOG回收机,回收槽车压力范围为0.2MPa~0.5MPa,回收的BOG输出压力范围0.4MPa~20MPa,设备撬装可移动,能够更加便捷、有效地在不同地点对槽车中的BOG进行回收。与此同时,对高温高压的LNG液体的降压降温处理,直接将LNG槽车中的剩余液体进行二次液化回收模块正处于研发阶段。