气化站BOG回收案例分享

1.BOG回收常用方案

目前,LNG接收站BOG处理工艺主要有以下四种:①BOG直接压缩工艺;②BOG再冷凝液化工艺;③BOG间接热交换再液化工艺;④蓄冷式再液化工艺[7]。前两种BOG处理工艺为目前主要采用方式,其流程分别如图7-5和图7-6所示,两种工艺的对比见表7-2。BOG直接压缩工艺中,BOG加压后直接进入外输管网;BOG再冷凝液化工艺中,BOG加压后进入再冷凝器,与进入再冷凝器的过冷LNG混合,形成液态,然后与剩余LNG一起通过高压泵加压,进入气化器气化,再外输。

图7-5 采用BOG直接压缩工艺的LNG接收站流程

注:图中a、b、c、d、e、f表示不同的装置部位。

图7-6 采用BOG再冷凝液化工艺的LNG接收站流程

注:图中c、d、e、f、g、h表示不同的装置部位。

表7-2 BOG再冷凝液化工艺和BOG直接压缩工艺对比表

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从能耗对比分析及实际应用情况来看,气源型LNG接收站一般都采用BOG再冷凝液化工艺。

2.青岛LNG接收站BOG再冷凝液化工艺改进措施

中石化青岛LNG接收站于2014年建成。考虑接收站实际情况,该站对常规BOG再冷凝液化工艺进行了改进^[8]。

根据计算,青岛LNG接收站在不同工况下的BOG处理量:①卸船最小外输量时,BOG处理量为20.6t/h;②卸船最大外输量时,BOG处理量为19.9t/h;③非卸船最小外输量时,BOG处理量为7.3t/h;④非卸船最大外输量时,BOG处理量为4.3t/h。理论模拟计算得知卸船工况下的BOG处理量为非卸船工况下BOG处理量的4.5倍,同时,根据下游用户用气量的不同,LNG接收站外输量也有较大波动,这些都造成BOG再冷凝液化工艺操作困难,尤其是当BOG处理量较大,而下游用户用气量较低时,会造成BOG无法完全液化就不得不进入火炬系统,导致能源浪费。因此,针对青岛LNG接收站提出BOG再冷凝液化及BOG直接压缩两种工艺混合使用的方案(图7-7),使进入再冷凝器的LNG流量保持恒定,没被冷凝的BOG经过高压压缩机增压到外输压力,与完成气化的LNG混合后外输。

图7-7 采用BOG再冷凝液化及BOG直接压缩两种工艺的LNG接收站流程

注:图中a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、o表示不同的装置部位。

在卸船工况下再冷凝器入口的LNG流量为62t/h,在再冷凝器安全运行的同时,尽可能降低高压压缩机的入口流量,从而节约总能耗。低压压缩机设计负荷为6.7t/h,为统一设备运行参数,并节约投资成本,再冷凝器入口LNG流量的设定以满足高压压缩机入口BOG流量小于6.7t/h为限。

由于高压压缩机的存在,BOG混合处理工艺的能耗大于BOG再冷凝液化工艺的能耗。正常工况下,采用BOG混合处理工艺的总能耗比单用BOG再冷凝液化工艺的总能耗要高6.8%。但在最小外输量的工况下,采用BOG混合处理工艺可避免BOG进入火炬系统而造成能源浪费,同时减小再冷凝器入口流量的波动,装置运行更稳定、安全。综合考虑,青岛LNG接收站BOG处理工艺采用BOG再冷凝液化工艺及BOG直接压缩混合处理工艺可行。