LNG氣化站發(fā)展現(xiàn)狀

2001年，建成了我國第一座生產(chǎn)型的LNG裝置，淄博LNG氣化站同時建成投產(chǎn)，揭開了中國LNG供氣的序幕。目前國內(nèi)已建成使用的LNG氣化站逾30座。隨著新疆LNG廠于2004年投產(chǎn)，以及廣東沿海LNG\接收終端的建成投產(chǎn)，LNG供應(yīng)在我國將形成南、中、西的供應(yīng)格局。加之LNG氣化工程的關(guān)鍵設(shè)備如低溫儲罐、氣化器、低溫閥門及運輸設(shè)備的國產(chǎn)化，可以預(yù)見，在未來若干年我國將會迎來LNG氣化站建設(shè)的高峰。

截止2012年12月28日，全國在役、在建和規(guī)劃中的衛(wèi)星站總數(shù)約略超過663座。這些衛(wèi)星站的液態(tài)LNG儲存規(guī)模的區(qū)間從50立方米至5000立方米不等，其中最常見的站規(guī)模位于200-500立方米之間。從衛(wèi)星站的宏觀分布位置來看，地區(qū)經(jīng)濟的整體水平是該地區(qū)LNG衛(wèi)星站數(shù)量的首要取決因素：引領(lǐng)中國經(jīng)濟的廣東省和浙江省的LNG衛(wèi)星站數(shù)量排名分別位居各省區(qū)的第一和第二位。

LNG由槽車運至氣化站，利用LNG卸車增壓器使槽車內(nèi)壓力增高，將槽車內(nèi)LNG送至LNG低溫儲罐內(nèi)儲存。當從LNG儲罐外排時，先通過儲罐的自增壓系統(tǒng)，使儲罐壓力升高，然后打開儲罐液相出口閥，通過壓力差將儲罐內(nèi)的LNG送至氣化器后，經(jīng)調(diào)壓、計量、加臭等工序送入市政燃氣管網(wǎng)。當室外環(huán)境溫度較低，空溫式氣化器出口的天然氣溫度低于5℃時，需在空溫式氣化器出口串聯(lián)水浴式加熱器，對氣化后的天然氣進行加熱。

1、LNG氣化站設(shè)計標準

至今我國尚無LNG的專用設(shè)計標準，在LNG氣化站設(shè)計時，常采用的設(shè)計規(guī)范為：GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》、GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、GB 50183—2004《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》、美國NFPA—59A《液化天然氣生產(chǎn)、儲存和裝卸標準》。其中GB 50183—2004《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》是由中石油參照和套用美國NFPA—59A標準起草的，許多內(nèi)容和數(shù)據(jù)來自NFPA—59A標準。由于NF-PA—59A標準消防要求高，導(dǎo)致工程造價高，目前難以在國內(nèi)實施。目前國內(nèi)LNG氣化站設(shè)計基本參照GB 50028—93《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》(2002年版)設(shè)計，實踐證明安全可行。

2、LNG氣化站的選址及總圖布置

① LNG氣化站選址

氣化站的位置與其安全性有著密切的關(guān)系，因此氣化站應(yīng)布置在交通方便且遠離人員密集的地方，與周圍的建構(gòu)筑物防火間距必須符合《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》GB 50028—2006的規(guī)定，而且要考慮容易接入城鎮(zhèn)的天然氣管網(wǎng)，為遠期發(fā)展預(yù)留足夠的空間。

② LNG氣化站總圖布置

合理布置氣化站內(nèi)的建構(gòu)筑物、工藝設(shè)施，可使整個氣化站安全、經(jīng)濟、美觀。站區(qū)總平面應(yīng)分區(qū)布置，即分為生產(chǎn)區(qū)(包括卸車、儲存、氣化、調(diào)壓等工藝區(qū))和輔助區(qū)，生產(chǎn)區(qū)布置在站區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)或上側(cè)風(fēng)側(cè)，站內(nèi)建構(gòu)筑物的防火間距必須符合《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》GB 50028—2006的規(guī)定。

3、LNG氣化站卸車工藝

LNG通過公路槽車或罐式集裝箱車從LNG液化工廠運抵用氣城市LNG氣化站，利用槽車上的空溫式升壓氣化器對槽車儲罐進行升壓(或通過站內(nèi)設(shè)置的卸車增壓氣化器對罐式集裝箱車進行升壓)，使槽車與LNG儲罐之間形成一定的壓差，利用此壓差將槽車中的LNG卸入氣化站儲罐內(nèi)。卸車結(jié)束時，通過卸車臺氣相管道回收槽車中的氣相天然氣。

卸車時，為防止LNG儲罐內(nèi)壓力升高而影響卸車速度，當槽車中的LNG溫度低于儲罐中LNG的溫度時，采用上進液方式。槽車中的低溫LNG通過儲罐上進液管噴嘴以噴淋狀態(tài)進入儲罐，將部分氣體冷卻為液體而降低罐內(nèi)壓力，使卸車得以順利進行。若槽車中的LNG溫度高于儲罐中LNG的溫度時，采用下進液方式，高溫LNG由下進液口進入儲罐，與罐內(nèi)低溫LNG混合而降溫，避免高溫LNG由上進液口進入罐內(nèi)蒸發(fā)而升高罐內(nèi)壓力導(dǎo)致卸車困難。實際操作中，由于目前LNG氣源地距用氣城市較遠，長途運輸?shù)竭_用氣城市時，槽車內(nèi)的LNG溫度通常高于氣化站儲罐中LNG的溫度，只能采用下進液方式。所以除首次充裝LNG時采用上進液方式外，正常卸槽車時基本都采用下進液方式。

為防止卸車時急冷產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力損壞管道或影響卸車速度，每次卸車前都應(yīng)當用儲罐中的LNG對卸車管道進行預(yù)冷。同時應(yīng)防止快速開啟或關(guān)閉閥門使LNG的流速突然改變而產(chǎn)生液擊損壞管道。

4、LNG存儲

儲罐是LNG氣化站的主要設(shè)備，直接影響氣化站的正常生產(chǎn)，也占有較大的造價比例。按結(jié)構(gòu)形式可分為地下儲罐、地上金屬儲罐和金屬預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐。對于LNG儲罐，現(xiàn)有真空粉末絕熱型儲罐、正壓堆積絕熱型儲罐和高真空層絕熱型儲罐，中、小型氣化站一般選用真空粉末絕熱型低溫儲罐。儲罐分內(nèi)、外兩層，夾層填充珠光砂并抽真空，減小外界熱量傳入，保證罐內(nèi)LNG日氣化率低于0.3%

5、LNG的氣化

氣化裝置是氣化站向外界供氣的主要裝置，設(shè)計中我們通常采用空溫式氣化器，其氣化能力宜為用氣城鎮(zhèn)高峰小時計算流量的I.3～1.5倍，不少于2臺，并且應(yīng)有1臺備用。當環(huán)境溫度較低時，空溫式氣化器出口天然氣溫度低于5℃時，應(yīng)將出口天然氣進行二次加熱，以保證整個供氣的正常運行。一般天然氣加熱器采用水浴式加熱器

6、BOG與EAG（安全放散氣體）的處理

BOG主要來源于LNG槽車回氣和儲罐每天0.3%的自然氣化?，F(xiàn)在常用的槽車容積為40m3，回收BOG的時間按照30min計算，卸完LNG的槽車內(nèi)氣相壓力約為0.55MPa，根據(jù)末端天然氣壓力的不同，回收BOG后槽車內(nèi)的壓力也不同，一般可以按照0.2MPa計算。回收槽車回氣需要BOG加熱器流量為280m3/h，加LNG儲罐的自然蒸發(fā)量，則可計算出BOG加熱器流量。LNG的儲存溫度為-163℃，即BOG的溫度約為-163℃，為保證設(shè)備的安全，要將BOG加熱到15℃。根據(jù)流量和溫度可以確定BOG加熱器的規(guī)格。回收的BOG經(jīng)過調(diào)壓、計量、加臭后可以直接進入管網(wǎng)，如果用戶用氣非連續(xù)則需要設(shè)置BOG儲罐進行儲存。

EAG主要是在設(shè)備或管道超壓時排放。當LNG氣化為氣體天然氣時，天然氣比常溫空氣輕時的臨界溫度為-110℃。為防止EAG在放散時聚集，則需將EAG加熱至高于-110℃后放散。容積為100m3的LNG儲罐選擇500m3/h的EAG加熱器，最大量放散時出口溫度不會低于-15℃。

①LNG場站的工藝特點為“低溫儲存、常溫使用”。儲罐設(shè)計溫度達到負196攝氏度（LNG常溫下沸點在負162攝氏度），而出站天然氣溫度要求不低于環(huán)境溫度10攝氏度。

②場站低溫儲罐、低溫液體泵絕熱性能要好，閥門和管件的保冷性能要好。

③LNG站內(nèi)低溫區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、管道、儀表、閥門及其配件在低溫工況條件下操作性能要好，并且具有良好的機械強度、密封性和抗腐蝕性。

④因低溫液體泵啟動過程是靠變頻器不斷提高轉(zhuǎn)速從而達到提高功率增大流量和提供高輸出壓力，所以低溫液體泵要求提高頻率和擴大功率要快，通常在幾秒至十幾秒內(nèi)就能滿足要求，而且保冷絕熱性能要好。

⑤氣化設(shè)備在普通氣候條件下要求能抗地震，耐臺風(fēng)和滿足設(shè)計要求，達到最大的氣化流量。

⑥低溫儲罐和過濾器的制造及日常運行管理已納入國家有關(guān)壓力容器的制造、驗收和監(jiān)查的規(guī)范；氣化器和低溫?zé)N泵在國內(nèi)均無相關(guān)法規(guī)加以規(guī)范，在其制造過程中執(zhí)行美國相關(guān)行業(yè)標準，在壓力容器本體上焊接、改造、維修或移動壓力容器的位置，都必須向壓力容器的監(jiān)查單位申報。

LNG已成為目前無法使用管輸天然氣供氣城市的主要氣源或過渡氣源，也是許多使用管輸天然氣供氣城市的補充氣源或調(diào)峰氣源。LNG氣化站是一個接收、儲存和分配LNG衛(wèi)星站，也是城鎮(zhèn)或燃氣企業(yè)把LNG從生產(chǎn)廠家轉(zhuǎn)往用戶的中間調(diào)節(jié)場所。LNG氣化站憑借其建設(shè)周期短以及能迅速滿足用氣市場需求的優(yōu)勢，已逐漸在我國東南沿海眾多經(jīng)濟發(fā)達、能源緊缺的中小城市建成，成為永久供氣設(shè)施或管輸天然氣到達前的過渡供氣設(shè)施。

2020年8月3日，西藏拉薩開發(fā)區(qū)加氣站液化天然氣(LNG)加注功能改造項目順利投運，成為西藏自治區(qū)首座具備LNG加注功能的加氣站，填補了拉薩市車用LNG的空白。

LNG加氣站名稱

天然氣經(jīng)凈化處理（脫除CO2、硫化物、重?zé)N、水等雜質(zhì)）后，在常壓下深冷至-162℃，由氣態(tài)變成液態(tài)，稱為液化天然氣，液化天然氣的體積約為相同質(zhì)量的天然氣體積的1/620，重量約為同體積水的45%左右。

LNG加氣站分類

LNG加氣站是供應(yīng)液化天然氣LNG的加注站，共分四種類型，一般將其分成為

1、撬裝式加氣站

2、標準式加氣站

3、L-CNG加氣站

4、移動式撬裝加氣站

LNG加氣站撬裝特點

1、機動靈活，占地少。不依賴天然氣管網(wǎng)，只需用LNG槽車來運載LNG作為氣源。站內(nèi)所有工藝設(shè)備都安裝在一個橇塊上，整體尺寸較小(外形尺寸長×寬×高為12m×2.5m×3.31m)；控制系統(tǒng)安裝在一個改裝的標準集裝箱內(nèi)(外形尺寸長×寬×高為6m×2.5m×3m)；充裝LNG前加氣站整體總質(zhì)量只有21.8t，非常適于用汽車搬運?？筛鶕?jù)市場需求隨時改變加氣站地點，在城市尤為適宜。

2、安全、環(huán)保，能耗低。LNG已經(jīng)經(jīng)過了凈化處理，無須壓縮、冷卻、脫水、脫硫等電力消耗較大的裝置，整個生產(chǎn)工藝中省去了天然氣凈化設(shè)備和空氣壓縮機，大大減少了配套設(shè)施，不僅節(jié)約了設(shè)備造價，而且縮短了建設(shè)期。

3、自動化程度高，易操作。配有自動控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集、可燃氣體監(jiān)測、超壓停泵及低壓開泵等過程都自動完成，簡單易操作。

LNG加氣站標準特點

主要適應(yīng)于加氣在3-5萬m3/天，加氣量比較大的的情況下采用此類加氣站，

占地面積在5-7畝左右，主要用于車輛較多、充裝量較大的重型卡車或大城市的城際大巴。 3-5萬m3/天標準加氣站主要設(shè)備 按雙泵雙液機設(shè)備配置 。

LNG加氣站L-CNG特點

L-CNG加氣站綜合性能比較強，既能充裝LNG，又能充裝CNG。

在LNG價格比較優(yōu)惠的地區(qū)及較大的城市能充分發(fā)揮其效能。

LNG加氣站移動特點

移動式撬裝站主要用于暫時沒有條件建站的情況下，用戶要求加氣比較急，使用該設(shè)備。

特點是所有的設(shè)備都安裝在移動汽車上，機動性強。缺點是儲氣量比較小，儲罐在13、30立方左右。