LNG氣化器分類(lèi)及用途

2014年第23期內蒙古石油化工LNG氣化器分類(lèi)及用途呂濤1,秦雨菁2(1西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院陜西西安70065;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入口、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-162℃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-21, SuperOR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)21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[].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械,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]瀟斌,油管偏磨腐蝕與酎磨防腐內襯油管硏究氣泡沫驅專(zhuān)用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[].石油機械,2008,37[參考文獻(2):74~77.凵中國煤化工CNMHG收稿日期:2014-10-2作者簡(jiǎn)介:呂濤(1991一),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:12~18℃,各氣化工藝的經(jīng)濟以及環(huán)境對比如生產(chǎn)或生活用水空溫式氣化器存在許多不利因素。下表所示]。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),一般需要1~2種氣化器氣溫度很低的時(shí)侯,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。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)我國新一輪的資源引進(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。由于水溫域的不斷擴大,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24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21。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)氣化器和乙二醇一水液體介質(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。3LNG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燃料氣量(10m3/a)0138.7MASAKIY, et al. Development and practi電量(MW/a)3.70.332.73cal application of a high performance open總年操作費用(10美元/a)1.670.1526.01ack LNG vaporizer (SuperORV)[R]污染排量(t/a)0.244.1Tokyo: 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)17502535術(shù)分析[J].天然氣工業(yè),2010,30(1):96~100LNG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[].油氣儲運,2008,27(3):47~492830萬(wàn)m3,溫度44℃,輸送壓力9MPa的氣化系統[4] Martin j. Rosetta, Black& Veatch,etal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 inLNG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0.006。外界環(huán)境為海LNG中國煤化工30岸,大氣壓力:101.3kPa,大氣溫度:7~24℃,海水CNMHG