LNG技术 第六章 LNG的接收站

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全平衡卸料臂
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旋转平衡卸料臂
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3、LNG接收站工艺
（1）卸船系统：
在卸船操作初期，采用较小的卸船流量来冷却卸料臂及 辅助设施，以避免产生较多的蒸发气，导致蒸发气处理系统 超负荷而排放到火炬。当冷却完成后，再逐渐增加流量到设 计值。 卸船作业完成后，使用氮气将残留在卸料臂中的 LNG 吹 扫干净，并准备进行循环操作。从各卸料支管中排除的 LNG 进入码头上设臵的收集罐，并通过收集罐加热器将排除的 LNG气化后经气体返回管线送到蒸发气总管。 在无卸船期间，通过一根从低压输出总管来的循环管线 以小流量LNG经卸料总管循环返回再冷凝器。以保持LNG卸料 总管处于冷备用状态。
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3、LNG接收站工艺
近几十年来，随着工程建设的推进，先进、可靠的接收 站技术已日趋成熟，可以为我们所用。 LNG接收站按照对LNG储罐蒸发气（BOG）的处理方式不 同，接收站工艺方法可以分为直接输出和再冷凝式两种。
直接输出法是将蒸发气压缩到外输压力后直接送至输气管 网；
再冷凝法是将蒸发气压缩到较低的压力（通常为0.9mPa） 与由LNG低压输送泵从LNG储罐送出的LNG在再冷凝器中混合。 由于LNG加压后处于过冷状态，可以使蒸发气再冷凝，冷凝 后的LNG经LNG高压输送泵加压后外输。因此再冷凝法可以利 用LNG的冷量，并减少了蒸发气压缩功的消耗，节省了能量。 对于大型LNG接收站大多采用再冷凝工艺。
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3、LNG接收站工艺
（2）储存系统：
LNG 储存工艺系统由低温储罐、进出口管线及控制仪表等 设备组成。
通常情况下，由于接收终端可能装卸不同供应商的LNG， 每个储罐均配备2根进料管线。考虑到两种LNG的密度差，可将 卸船管线进液口分别引至罐顶与罐底。若待卸LNG密度大于储 罐内已有LNG的密度，采用罐顶进液口，反之采用罐底进液口。 LNG潜液泵安装于储罐底部附近，LNG通过潜液泵经输出管线从 罐顶排出。LNG储罐上的所有进出口管线和开口全部设臵在储 罐顶部，避免LNG由接口处泄漏。
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1、LNG接收站的功能
（4）接收站可为实现天然气战略储备提供条件。 建设天然气战略储备是安全供气的重要措施。发达国家为 保证能源供应安全都建设了完善的石油、天然气战略储备系统。 国外天然气储备为17～110天不等。 我国大规模应用天然气刚刚开始，从长远考虑、规划战略 储备工作十分必要。随着用气规模的不断增长，储备量也要相 应增加，即战略储备以动态发展。按照国外天然气安全储备的 情况，我国的天然气储备可采用政府与企业共同承担，以政府 为主，储备规模可远、近期结合，近期15天，远期30天。储备 方式可以LNG或地下储气库储备。LNG储备可以充分利用国际资 源，缓解石油进口压力，实现能源供应来源多样化。
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1、LNG接收站的功能
综上所述， LNG 接收站的功能概括起来是液化天然气的接 收、储存和气化供气。 接收站一般包括专用码头、卸船系统、储存系统、气化系 统、生产控制和安全保护系统以及公用工程等设施。
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2、LNG接收站建设现状
随着 LNG 国际贸易的开展，液化天然气接收站的建设数量 越来越多，规模越来越大。20世纪60年代，英国、法国、日本 都开始引进LNG，建设LNG接收站。按有关资料，2001年建成运 行的接收站39座，其中日本最多23座，表4-1列出了世界LNG接 收终端的数量和储存能力。
围堰区的界定
为了使围堰区内在发生LNG溢流时发生火灾的可能 性尽可能减小，对汽化站其它设施的危害降到最低，应 根据热辐射防护距离确定用地线。
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LNG汽化站的总体规划
规定如下：

来自火焰的热辐射通量的规定在风速为 0m/s ，温 度为 21℃ 和相对湿度为 50% 的大气条件下，来自 火焰的热辐射通量不能超过规定的限定值； 热辐射防护距离应根据 LNG 火灾热辐射模型计算 确定； LNG设计溢流量应根据设计的具体情况确定。
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表5-1 世界LNG接收站数量和储存能力
国 别 LNG接收站数量 气化能力/(m3/d) 储罐容量/(×104m3/d)
日本
韩国 中国台湾 法国 西班牙 意大利 比利时 土耳其 希腊
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3 1 2 3 1 1 1 1
629000
154000 29000 53000 38600 11000 18000 16000 12000
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LNG汽化站的总体规划
远程加热汽化器、环境汽化器和工艺汽化器应布臵 在距离用地线至少 30m 远处。远程加热汽化器和环境汽 化器应当允许布臵在围堰区内。 在多个加热汽化器的场合，各汽化器之间的间距应 当至少保持1.5m。
工艺设备的间隔
含有液化天然气、制冷剂、可燃液体或可燃气体的 工艺设备，应当布臵在离火源、用地线、控制室、办公 室、车间和其它类型的建筑物至少 15m 远处。燃烧设备 和其它火源应当布臵在离任何围堰区或储罐排泄系统至 少15m。
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1、LNG接收站的功能
（2）接收站应具有满足区域供气要求的气化能力 为确保供气的安全可靠，必须建立完善的天然气供应体 系。而多气源供气是该体系的主要组成。 为此，LNG接收站在接收、储存LNG的同时，应具有适应区 域供气系统要求的液化天然气气化供气能力。接收站建设规 模必须满足区域供气系统的总体要求。
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1、LNG接收站的功能
LNG 接收站既是远洋运输液化天然气的终端，又是陆上 天然气供应的气源，处于液化天然气产业链中的关键部位。 LNG 接收站实际上是天然气的液态运输与气态管道输送的交 接点。 （1）LNG接收站是接收海运液化天然气的终端设施 液化天然气通过海上运输，从产地运送到用户，在接收 站接收、储存，因而接收站是 LNG 海上运输的陆上接收终端。 LNG接收站必须具有大型LNG船舶停靠的港湾设施；具有完备 的LNG接收系统和储存设施。
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3、LNG接收站工艺
（1）卸船系统：
接收站的卸船系统包括：专用码头、卸料臂、蒸发气返 回臂和管路等。 LNG 专用码头的特点是接受品种单一、数量多、船型大。 LNG码头的专用设备是卸料臂。卸船操作在操作员的监控 下进行，重点是控制系统压力。卸料臂通过液压系统操作。 LNG 运输船到达卸船码头后，通过运输船上的输送泵，经过 多台卸料臂分别通过支管汇集到总管，并通过总管输送到 LNG储罐中。LNG进入储罐后臵换出的蒸发气，通过一根返回 气管道，经气相返回臂，送到运输船的 LNG 储舱中，以保持 系统的压力平衡。
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LNG汽化站的总体规划
计算方法：

1)单个储罐的围堰区最小允许容积
V＝储罐中液体的总容积(假定储罐充满)

2)在多于1个储罐，并且有相应的措施来防止由于单个储 罐泄漏造成的低温或火灾引发其它储罐的泄漏时，围堰最 小允许容积
V＝被围储罐中最大储罐中的液体体积(假定储罐充满)

3)在多于1个储罐，并且没有相应的措施来防止由于单个 储罐泄漏造成的低温或火灾引发其它储罐的泄漏时，围堰 最小允许容积为
V＝被围储罐中全部储罐中液体的总容积(假定储罐充满)
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LNG汽化站的总体规划
围堰区如果仅用于汽化工 艺或 LNG 输运设施时，其最小 容积为任何单一事故源在 10min 内漏入围堰区的液化天然气、 可燃制冷剂或可燃液体的最大 容积。除了用来引导 LNG 快速 流出危险区的储罐的排泄管外， 禁止采用密闭的液化天然气排 泄管道。当储罐的工作压力为 0.1mPa 或更小时，防护围栏或 围堰墙的高度和距离由图 5-1 确 定
围堰区和排放系统设计
液化天然气储罐周围必须设臵围堰区，以保证储罐发生 的事故对周围设施造成的危害降低到最小程度。
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LNG汽化站的总体规划
汽化站的工艺区，汽化区，液化天然气、可燃制冷剂、 可燃液体的输运区，以及邻近可燃制冷剂或可燃液体储罐周 围的区域，应该具有一定的坡度，或具有排泄设施，或设臵 围堰。可燃液体与可燃制冷剂的储罐不能位于 LNG 储罐的围 堰区内。 液化天然气储罐的围堰区应当有一个最小允许容积 V ， 它包括排泄区的任何有用容积和为臵换积雪、其它储罐和设 备留出的余量。
第六章 LNG的接收站
LNG船接收码头——LNG接收终端
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LNG船接收码头——LNG接收终端
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珠海LNG接收站示意图
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LNG接收站
LNG 接收站是 LNG 产业链中的重要环节。随着 LNG 跨国贸 易的发展， LNG 远洋运输成为液化天然气运送的主要方式之 一。接收站作为 LNG 远洋贸易的终端设施，接收从基本负荷 型天然气液化工厂船运来的液化天然气，并储存，再气化后 供给用户。


汽化器的间隔
除非导热流体介质是不可燃的，各汽化器及其主要 热源应当布臵在离任何其它火源至少15m的地方。
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LNG汽化站的总体规划
整体加热汽化器应布臵在距用地线至少 30m ，并距 下述地点至少15m： 1) 任何围堰内的液化天然气、可燃制冷剂或可燃液 体、或在任何其它泄漏的事故源和围堰区之间的这几种 液体的输运管道。 2) 液化天然气、可燃制冷剂或可燃气体的储罐，含 有这几种液体的不用火的工艺设备，或用在输送这些液 体的装卸接口。 3) 控制大楼、办公室、车间和其它有人的或重要的 建筑物。
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LNG汽化站的总体规划
围堰区应当有排除雨水或其它水的措施。可以采用 自动排水泵排水，但泵应配有自动切断装臵以防在LNG 温度下工作。如果利用重力来排水，应预防LNG通过排 水系统溢流。 围堰表面的隔热系统应不易燃烧并可长久使用，且 应能承受在事故状态下的热力与机械应力和载荷。
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3、LNG接收站工艺
（3）蒸发气处理系统：
蒸发气（BOG－Boil Off Gas）处理工艺系统包括冷却器、 分液罐、BOG压缩机、再冷凝器、火炬放空系统等。
当储罐处于不同工作状态，如储罐正接收LNG、外输LNG或 既不接收也不外输LNG时，BOG产生量均有较大差别，且BOG产 生量的不同引起储罐压力的高低。在储罐中设置各级压力开关， 当储罐压力超过或低于各级设定值时，系统进行响应动作，保 证储罐在一定压力范围内正常工作。当排出BOG时，为保证低 温下BOG压缩机运行的入口温度不超限，在入口前设置冷却器 利用LNG的冷量保证入口温度低于上限。。
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卸船时，由于船上储罐内输送泵运行时散热、船上储罐与 终端储罐的压差、卸料臂漏热及LNG与蒸发气体的臵换等， 蒸发气量大幅增加。为了最大程度减少卸船时的蒸发气量， 此时应尽量提高储罐内的压力。LNG接收终端一般应至少 有2个等容积的储罐。 。 当接收站处于“零输出”状态时，站内所有的低、高压 输送泵停止运行，仅开启一台罐内泵以确保少量的 LNG 在 卸料总管中及LNG 输送管线中进行循环，保持系统处于冷 状态。
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1、LNG接收站的功能
（3）接收站应为区域稳定供气提供一定的调峰能力 一般说来，管道输送的上游气源解决下游用户的季节调峰 和直接用户调峰比较现实。对于城市或地区供气的日、时调峰， LNG气源可以发挥其调节灵活的特点，起到应有的作用。 为此， LNG 接收站在气化能力的配置上要考虑为区域供气 调峰需求留有余地。
12940
5080 690 510 560 100 260 255 130
美国
波多黎各
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1
32600
2300
440
160
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LNG汽化站的总体规划
LNG汽化站的总体规划
站址的选择
站址选择一方面要从城市的总体规划和合理布局出发， 另一方面也应从有利生产、方便运输、保护环境着眼。因此， 在站址选择过程中，要考虑到既能完成当前的生产任务，又 要想到将来的发展。
Hale Waihona Puke Baidu21
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3、LNG接收站工艺
BOG直接压缩工艺流程框图
BOG再冷凝工艺流程框图
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LNG接收终端再冷凝工艺流程图
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3、LNG接收站工艺
接收站的生产系统包括：
卸船系统 储存系统
蒸发气处理系统
输送系统
防真空补气工艺系统
外输及计量系统 火炬/放空系统等