LNG氣化器分類(lèi)及用途

2014年第23期內蒙古石油化工51LNG氣化器分類(lèi)及用途呂濤,秦雨菁2(1.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院,陜西西安710065;2. 中國石油烏魯木齊石化公司煉油廠(chǎng);新疆烏魯木齊830019)摘要:隨著(zhù)LNG的大力引進(jìn)和液化技術(shù)的不斷革新,LNG將成為中國未來(lái)天然氣市場(chǎng)的主力軍。文章主要介紹了常見(jiàn)氣化器的工作特點(diǎn)和使用環(huán)境，并對幾種不同類(lèi)型的LNG氣化器進(jìn)行了分析比較,舉例對不同氣化工藝進(jìn)行了數據比較。在選擇氣化器時(shí)，應根據工程的實(shí)際情況,選擇最佳的類(lèi)型和配置。關(guān)鍵詞:氣化器;LNG;工藝中圖分類(lèi)號:TE64文獻標識碼:A文章編號:1006- -7981(2014)23- -0051- -021概述式氣化器最常用的熱源，與淡水資源相比,其低成LNG利用是一項投資十分巨大、上下游各環(huán)節本、資源充足更具有優(yōu)越性。氣化器的換熱管束必須聯(lián)系十分緊密的系統工程,它包括了天然氣開(kāi)采、天是耐低溫材料,通常采用鋁合金制造。由于換熱管束然氣液化、LNG運輸、LNG接收與氣化、氣化氣外外壁直接與海水接觸,其外壁應做防腐處理。開(kāi)架式輸管線(xiàn)、天然氣最終用戶(hù)等多個(gè)組成環(huán)節?，F在,世氣化器的機械制造很簡(jiǎn)單,操作和維護方便。主要外界LNG工業(yè)已形成了一個(gè)從生產(chǎn)儲存、裝運、到接部接口有LNG人口、氣化后的LNG出口以及海水.收再氣化、冷量利用、調峰等完整的工業(yè)體系。我國出，人口,換熱管安裝在箱體內。氣化器懸掛在支架已建成的LNG氣化站規模不一,在實(shí)際應用中，上,便于檢修。其中超級開(kāi)架式氣化器(SuperORV)LNG是一162C的低溫液體,需氣化成氣體后才能是在ORV基礎上的改進(jìn)版本,加熱段中采用雙層結供給各類(lèi)用戶(hù)使用,LNG氣化器就是專(zhuān)門(mén)用于構的傳熱管，使得管外結冰的狀況得到了進(jìn)有效的LNG氣化的換熱器。改善。據有關(guān)技術(shù)數據[1-2] ,SuperORV可以使氣化2LNG氣化器類(lèi)型，裝置的氣化能力提高3倍,海水流量和安裝空間可目前常用的LNG氣化器主要有以下幾種:開(kāi)架分別減小15%和40%。式氣化器、空溫式氣化器、浸沒(méi)燃燒式氣化器以及帶2.2空溫式氣化器 :有中間傳熱介質(zhì)的氣化器。該氣化器是一種垂直豎立的熱交換器,利用環(huán)2.1開(kāi)架式氣化器 .境中的空氣為熱源,通過(guò)空氣的自然或強制對流作該氣化器以海水為熱源,充足的海水成為開(kāi)架用與翅片管內的低溫流體換熱,不需額外的動(dòng)力和①空氣泡沫驅專(zhuān)用HDPE內外防腐油管是針對注空[1] 王杰祥,來(lái)軒昂,王慶,等.中原油田注空氣驅氣泡沫工藝專(zhuān)門(mén)設計的防腐油管,內壁采用HDPE油試驗研究[J].石油鉆探技術(shù),2007 ,35(2):5高分子內襯防腐材料處理,外部采用耐高溫聚氟涂層材料防腐處理,油管接箍采用氣密性?xún)?yōu)化設計.②[2] 李傳樂(lè ),吝擁軍,劉彬善,等. ZQY221型不銹空氣泡沫驅專(zhuān)用HDPE內外防腐油管防腐針對性鋼封隔器在空氣泡沫驅井的應用[J].石油機強,在3口空氣泡沫驅水井上的應用表明,能有效減槭,2013,41(3):96~98. .緩空氣對油管的內外腐蝕,降低油管的報廢率.③空[3] 蒲斌.油管偏磨腐蝕與酎磨防扃內襯油管研究氣泡沫驅專(zhuān)HDPE內外防腐油管在注空氣水井上[D].北京:中國石油大學(xué),2007.的應用成功,也為腐蝕特別嚴重的普通水井油管優(yōu)[4]王海文,趙雷,楊峰,等. HDPE內襯油管防治選提供了更好的途徑。抽油機桿管偏磨研究[J].石油機械,2008,37[參考文獻](2):74~77.收稿日期:2014-10-21作者簡(jiǎn)介:呂濤(1991-).男,碩士研究生,在西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院就讀。52內蒙古石油化工2014年第23期能源消耗。同時(shí),還可收集冷凝水和融化的冰水作為溫度:12~18C ,各氣化工藝的經(jīng)濟以及環(huán)境對比如生產(chǎn)或生活用水?？諟厥綒饣鞔嬖谠S多不利因素。下表所示[0]。在環(huán)境溫度較低的時(shí)候。需要增加一個(gè)加熱器進(jìn)行氣化器的優(yōu)缺點(diǎn)不同，也分別有不同的適應環(huán)補充加熱。因為在多霧和空氣不流通的季節或在空境。通常,在配置氣化器時(shí)，-般需要1~2種氣化器氣溫度很低的時(shí)候,氣化器的管道表面會(huì )結冰,很難的組合。目前選擇氣化器首先考慮開(kāi)架式氣化器+進(jìn)行連續氣化。浸沒(méi)燃燒式氣化器的配置,因為開(kāi)架式氣化器適合2.3浸沒(méi) 燃燒式氣化器大處理量的接收站,且其運行成本較低;浸沒(méi)燃燒式該氣化器由水箱、加熱盤(pán)管、氣體燃燒器以及其氣化器的運行成本雖相對較高,但其初期投資少、運他附件四部分組成,燃料氣在燃燒室中燃燒,并將熱行可靠。氣噴至水箱中的水中,將水加熱,LNG在流經(jīng)盤(pán)管4結語(yǔ)時(shí)被水加熱而完成氣化司。該類(lèi)型氣化器廣泛應用目前,作為國內天然氣資源的補充,LNG接收于應急和調峰的場(chǎng)合。浸沒(méi)燃燒式氣化器的設計緊站的建設將促進(jìn)我國新- - 輪的資源引進(jìn)。而氣化器湊,安裝時(shí)不需要占用大量的空間。水箱保持恒定的作為接收站的重要組成部分,其選擇的正確與否將溫度,系統可以很好地適應由負載波動(dòng)產(chǎn)生的水流直接影響接收站運行的安全性、可靠性、經(jīng)濟性。因變化,也能實(shí)現系統的快速啟動(dòng)。由于浸沒(méi)燃燒式氣此，選擇最優(yōu)的氣化器配置方案將非常重要?；髋渲糜写罅康脑O備部件和移動(dòng)部件,與開(kāi)架式LNG的特性和獨特優(yōu)勢,LNG應用范圍和地氣化器相比,控制、維護保養要困難得多。由于水溫城的不斷擴大，促進(jìn)著(zhù)LNG工業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過(guò)近半保持在泄漏的氣體的燃點(diǎn)之下,既便是有泄漏的氣個(gè)多世紀的發(fā)展,世界LNG工業(yè)現已形成了一個(gè)從體也會(huì )被水流帶走,無(wú)爆炸危險，因此浸沒(méi)燃燒式氣生產(chǎn)、儲存、裝運、到接收再氣化、利用等完整的工業(yè)化器是安全可靠的。體系。我們應抓住經(jīng)濟發(fā)展的大好時(shí)機,加快我國2.4 帶有中間傳熱介質(zhì)的氣化器LNG工業(yè)的發(fā)展,提高我國的LNG工業(yè)水平;反過(guò)該類(lèi)型氣化器的中間傳熱流體介質(zhì)通常采用氟來(lái)又通過(guò)LNG工業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)我國經(jīng)濟的發(fā)展。利昂、丙烷、異丁烷、氨等介質(zhì)。換熱過(guò)程分為兩部“十二五”期間,天然氣在我國一次能源消費中的比分,首先是熱源與中間傳熱介質(zhì)的換熱,然后是中間例將由4%提高到7%~8% ,LNG產(chǎn)業(yè)前景廣闊。加介質(zhì)與管內LNG的換熱[2。一般有帶有蘭金循環(huán)的快推進(jìn)大型LNG技術(shù)裝備國產(chǎn)化對保障國家能源液體介質(zhì)氣化器和乙二醉一水液體介質(zhì)氣化器兩安全、調整能源結構、推進(jìn)節能減排都有重要意義。種,后者在世界LNG接收站中只占很小的比例,約應加快氣化器的國產(chǎn)化研究,進(jìn)-一步 降低生產(chǎn)和操為5%。作成本,實(shí)現資源利用最大化。3 LNG 氣化器用途[參考文獻]表1不同氣化工藝對比對比參數ORV AAV SCV[1] MORIMOTO N，YAMAMOTO S, YA-MASAKI Y, et al. Development and practi-燃料氣量(10°m/a)0138.7電量(MW/a)3.70.33 2. 73cal application of a high performance open -總年操作費用(10*美元/a) 1. 670.1526. 01rack LNG vaporizer ( SuperORV ) [R ].污染排量(t/a)3.60.2 44. 1Tokyo: International Gas Union, 2003.總占地面積(m2)181223131951[2] 陳永東,陳學(xué)東.LNG成套裝置換熱器關(guān)鍵技重量(t)1750 2535 933術(shù)分析[J].天然氣工業(yè)，2010, 30(1):96~100.LNG氣化器的選擇,受工程投資、氣體排放以[3] 王彥,冷緒林,等.LNG接收站氣化器的選擇及海洋生態(tài)等諸多因素的影響。例如在日氣化量[J].油氣儲運,2008,27(3):47~49.2830萬(wàn)m' ,溫度4.4C ,輸送壓力9MPa的氣化系統[4] Martin J. Rosetta, Black &Veatch, et al.中,對目前常用的開(kāi)架式、空溫式以及浸沒(méi)燃燒式三LNG Vaporization - A Fresh Approach as種氣化工藝進(jìn)行經(jīng)濟性以及環(huán)境影響的分析比較。Ambient Air Vaporization Technology is in-LNG的組分為甲烷0.9346,乙烷0.0410,丙烷0.tegrated with Waste Heat Recovery [J].0120,丁烷為0.0100,氮氣為0.0006。外界環(huán)境為海LNG Journal，2005 , (9):26~30.岸,大氣壓力:101.3kPa,大氣溫度:7~ 24C,海水