浅谈LNG接收站的设备布置

摘要：天然气是当今能源的一个重要补充，在我国，天然气储运的产业正在蓬勃地发展，下面将对lng接收站的设备布置提出一些见解，供大家参考。

关键词：LNGLNG接收站设备布置

Abstract: natural gas is the energy of an important supplement, in our country, the natural gas storage and transportation industry is booming, below will to LNG terminal and trunkline equipment layout proposes some opinions, and for your reference.

Keywords: LNG LNG terminal and trunkline equipment layout

中图分类号： U473.2+4文献标识码：A 文章编号：

LNG是液化天然气（Liquefied Natural Gas）的缩写，它是天然气原料经过预处理，脱除其中的杂质后，再通过低温冷冻工艺在-162℃下所形成的低温液体混合物。主要成分是甲烷（CH4）。天然气与其他燃料相比，它具有使用方便，经济，热值高，污染少等特点，是一种在技术上已经得到证实的优质清洁燃料。因此，大力发展LNG能源产业，将是今后能源发展的新趋势。

作为LNG的储存和运输的装置，LNG接收站近年来在我国也在不断的发展。从2006年建成国内第一个大型LNG接收站―广东大鹏LNG接收站，以及福建，江苏，大连等LNG接收站的陆续建成及投入使用，LNG接收站已在我国东南沿海形成了一个重要的产业。

天然气的物理性质

天然气的主要成分是甲烷，经过预处理脱除重质烃，硫化物，CO2，水等杂质

后再冷却到-162℃液化后所得产物。不同LNG工厂生产的产品组成会有所不同，这主要取决于生产工艺和气源气的组成。按照欧洲标准EN1160的规定，LNG甲烷含量应高于75%，氨含量应低于5%。由于天然气在液化过程中，体积会大量压缩，同理在天然气的气化过程中，体积将会迅速膨胀。数据指出，1体积的LNG气化后可转变为600多体积的天然气。另外，LNG的爆炸极限为5%-15%。基于以上LNG的特性，在设计LNG接收站的时候，必须要注意，在LNG的储存和运输的过程中，应尽量避免或减少LNG的泄漏和气化。另外，根据LNG和天然气火灾危险性的特点，在LNG卸船，气化和输送等过程中，其火灾危险性均属于甲类。

接收站的工艺流程

到目前为止，LNG接收站在工艺技术主要有两种：分别是直接输出工艺和再

冷凝工艺。大型接收站一般采用再冷凝工艺。下面主要讨论再冷凝工艺。

在LNG运输船到达接收站LNG专用码头后，由船上的LNG输送泵接驳码头的卸船臂，然后通过LNG卸船总管把LNG送至LNG储罐。LNG进入储罐后，有部分将以蒸发气（Boil of gas，简称BOG）的形式出现，与此同时，蒸发气也会通过气相返回管线回到LNG运输船，以保持卸船过程的压力平衡。

储罐中的LNG通过低压输送泵把LNG输送至高压泵进行加压，然后送至气化器进行气化，随后将气化后的天然气（NG）进行计量，再输送到输出管网。LNG储罐通常是常压罐，低压输送泵是在储罐内部的潜液泵，通过此泵，可以把罐内的LNG抽出；进入高压泵进行加压，主要是把低压的LNG加压至输出所需要的压力；关于LNG的气化工序，通常有两种方法可以实现，一是利用海水为热介质，对LNG管道进行充分的换热，使处于超低温工况的LNG可以吸收海水的热能从而达到气化的效果。二是通过加热，把LNG气化成气态天然气。因此，所选用的换热器分为海水开架式换热器（ORV）和加热式气化器（SCV）。

而在储罐中的蒸发气（BOG），可输送至BOG压缩机进行加压，然后把加压后的蒸发气送至再冷凝器用部分LNG对BOG气体进行冷却，使之液化为LNG，然后再输送至高压泵，继续进行上述未完成的流程。

关于输出管网，对于某些特定的用户，可采用长输管线，把天然气送至用户处，除此以外，大型接收站一般会设立槽车站，通过槽车把天然气供给到各个加气站。

3.接收站的设备布置

接收站主要由生产设施、公用工程及辅助生产设施，和行政办公、生活服务及仓储设施等组成。其中，对设备布置有关的，主要是生产设施和公用工程及辅助生产设施。

典型的LNG接收站主要包括：码头、储罐、蒸发气处理、气化及计量，输送，LNG泄露收集系统，槽车装车站，火炬系统等。

公用工程及辅助生产设施主要包括：主控制室、码头控制室、海水排水系统（包括取水口，排水口和管沟）、变配电房、柴油发电机房、消防泵房、加氯间、污水处理装置、化验室等。

在进行设备布置的时候，首先应把生产设施，辅助生产设施和行政办公，生活服务设施分开，工艺区域要与办公区域分开。然后根据接收站的地形，结合LNG码头的位置，先确定罐区的位置。罐区应位于陆上靠近码头的位置，储罐的布置方式应根据其数量和地形状况来进行，常用的布置方式有一字型，L字型，田字型等排列。除此以外，罐区的布置应充分考虑预留发展用地，最好把扩建设备与现设备一齐考虑。对于再冷凝器、压缩机、高压泵、换热器以及计量输出等设备，应根据流程的顺序，对以上设备依次布置，尽量使设备布置和流程顺序相一致。注意，由于开架式海水换热器需要引入海水，所以开架式海水换热器的位置应尽量靠近海边，这样海水进出换热器的距离较短，更加经济。如果项目需要建造槽车站，则尽量单独区域布置，位置尽量挑选靠近外部交通的地方，以便槽车的进出。槽车站内部的布置，除了考虑鹤位间的距离外，还要考虑槽车的行车线路及停车区域等，使得槽车可以更加有序的进出厂区。关于火炬区域，由于火炬通常占地较大，通常规范要求火炬和其他工艺设备的安全距离较大，因此，最安全的方法是把火炬放置在海上；如果条件限制，火炬不能放置在海上，也可以采用地火炬的形式。火炬的放置应由当地的主导风向来决定，火炬应当放置在对厂区影响较小的区域放置。

除此以外，各设备的布置应遵循相关规范，要保证其距离能符合规范所要求的安全距离，最好能结合安全评价报告，蒸气云扩散模拟计算、环境影响评价报告等文件，把设备的间距调整到最安全的位置。

4 实例

附图是大鹏LNG接收站的效果图。该项目是中国寰球工程公司于4家国外工程公司合作的总承包，从效果图可以看出，该项目选址位于海边，罐区南面向海，北面靠山，山的北面是公用工程及行政区域，东面是罐区预留区域，西面是其他工艺装置区。这是一个比较合理的布置。有一座天然屏障相隔，可减少罐区和行政办公区域的距离，既安全又可以减少厂区占地，经济实用。槽车站位于厂区西北部，离厂外公路距离较近。另外，其他工艺装置的预留区域均在一期设备附近，这样布置既归一，二期工程的施工也不影响一期工程的使用。

5 结束语

随着我国LNG储运行业的不断发展，以后将有更多的LNG接收站会兴建起来。因此我们一方面要借鉴国内一些成功的经验，另一方面，如果有机会要学习国外相关的先进技术。努力提升自身的设计水平。

参考文献：

GB50183-2004 石油天然气工程设计防火规范

GB/T20368-2006 液化天然气生产、储存和装运

《液化天然气技术问答》化学工业出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。