摘 要

作为城市利用LNG的主要设施，小型LNG气化凭借其建设周期短，投资少，更能方便及时地满足市场用气需求等特点成为我国众多经济发达，但能源紧缺地区的永久供气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。

设计小型LNG气化站的关键所在与工艺流程的设计和处理好设备的选型问题。在本文中，经过对国内已建成运行的几种LNG气化站工艺流程中的设备的选型和日常运营等方面的研究，设计了较优的气化方案；并针对该方案进行相关的计算和设备的选型：如管路的计算，校核，LNG储罐，卸车增压器，储罐增压器，气化器，NG加热器，BOG加热器，EAG加热器，计量和加臭装置等设备的设计及选型；最后，对小型LNG气化站的工艺流程，设计与技术管理进行探讨。

关键词：小型LNG气化站，工艺，设备选型，技术管理

Abstract

As the main facilities of urban use of LNG,small LNG gasification with its construction cycle period,less investment,more timely and convenient to meet the market characteristics of gas demand become many economically developed in our country,but the area of the energy shortage of permanent gas supply facilities or transition before the arrival of pipeline gas supply facilities.

How to design a small process flow of LNG gasification station and handle equipment selection problem,a small LNG gasification station management and study the key technology.In this article,through several technological process of LNG gasification station equipment selection and daily operation of contrast,selected the optimal design scheme of them;And design scheme for the design and calculation,such as the calculation of pipe line,checking,LNG storage tanks,unload the supercharger,tank supercharger,heater,NG heaters,BOG,heaters,EAG heaters,and add smelly device and measurement equipment for the design and type selection of;Finally,this paper introduces the small LNG gasification station safety design and the study of technology management.

Keywords：LNG gasification station,process,equipment selection,technology management

目录

第一章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 研究目的及意义 1

1.3 国内外的研究进展 2

1.4 拟研究的主要问题 2

1.5 气化站的设计标准 2

第二章 气化站工艺流程设计 3

2.1小型LNG气化站流程概述 3

2.2 LNG气化站主要设备及工艺介绍 3

2.2.1 卸车工艺 3

2.2.2 储存增压工艺 3

2.2.3 气化加热工艺 4

2.2.4 BOG处理工艺 4

2.2.5 安全泄放工艺 4

2.2.6 计量加臭工艺 5

2.2.7 气化站主要设备及用途 5

2.3 LNG气化站工艺流程的设计 5

第三章 小型LNG气化站工艺计算 7

3.1计算LNG气化站内主管道及管件 7

3.1.1外输管道（调压器出口管道）的计算 7

3.1.2 计算气化器出口到调压器入口管径 10

3.1.3 计算储罐出口到气化器入口的管径 10

3.1.4储罐进气管路的计算 12

3.1.5卸车收集BOG管路的计算 13

3.1.5 EAG放散管路的计算 13

3.2管道的壁厚校核及管材的确定 14

3.2.1储罐出口到气化器入口的LNG管道 14

3.2.2 LNG储罐进气LNG管道 15

3.2.3气化器出口到调压入口的LNG管道 16

3.2.4外输NG管道 17

3.3管道的强度校核 17

3.3.1储罐出口到气化器入口的LNG管道校核 18

3.3.2 LNG储罐进气管道校核 19

3.2.3 外输管道校核 19

3.3.4气化器出口的到调压器入口的管道校核 20

第四章 气化站的设备选型 22

4.1 LNG槽车 22

4.2 LNG卸车增压器及BOG回收 22

4.3 LNG储罐 23

4.4 EAG加热器 24

4.5 储罐自增压气化器 25

4.5.1 低温储罐减压原理 25

4.5.2 低温储罐增压原理 25

4.5.3 低温储罐工作压力的确定原理 26

4.6 气化器 27

4.7 水浴式NG加热器 29

4.8 NG调压器 30

4.9 NG计量方法及装置 30

4.9.1流量测量方法 30

4.9.2流量仪表的选型原则 31

4.9.3流量计的选用 31

4.10 NG加臭装置和加臭剂的选择 32

4.10.1 NG加臭装置 32

4.10.2 加臭剂的选择标准 32

4.10.3 常用臭味剂和选择 33

4.11 阀门的选择 33

4.12 管道绝热和防腐 33

4.13 气化站主要设备及参数 34

第五章 气化站总图布置 35

5.1 LNG储罐布置 35

第六章 气化站的安全设计 37

6.1 工艺监控方式 37

6.2 安全保护措施 37

6.3 消防设计 38

6.4 系统超压排放的天然气 38

第七章 结论与展望 39

8.1 结论 39

8.2 展望 39

8.2.1 LNG气化站在我国的发展前景 39

8.2.2 LNG气化站冷量的利用 40

参 考 文 献 41

附录 42

致 谢 43

第一章 绪论

1.1 概述

伴随社会经济的高速增长,人口-经济-能源-环境成为全球化问题。寻找清洁能源以合理利用,从而实现可持续发展成为各国的热点问题。而天然气被誉为21世纪的新能源，具有热效率高、储量大、燃烧清洁等优点。

小型LNG气化站也被称之为LNG卫星站，是一个小型的LNG储存、气化和配气站。它接受从口岸LNG接收站或液化厂通过专用的公路槽车或车载，船载的罐式集装箱等方式运来的LNG、通过气化、加臭、调压及计量后送入城市管网供民用，商用及工业用气。这种供气设施在世界LNG工业建设中已有约40年的历史，而且在国内近十多年来也有了迅猛的发展。

1.2 研究目的及意义

LNG的液态体积约为其气态体积的1/625有利于储存和远距离运输，因此在无法使用管输天然气的地区得到广泛的应用，同时也成为许多使用管输天然气供气城市的补充气源或调峰、应急气源。作为城市利用LNG的主要设施，LNG气化站凭借其建设周期短、能方便及时地满足市场用气需求的特点,成为国内东南沿海众多经济较发达、但能源紧缺地区的永久供气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。

工艺流程及设备选型是小型LNG气化站设计的关键所在，设计中应注意以下几点：正确处理技术先进性与运行合理性的关系；大多数小型LNG气化站均利用空气气化LNG，单罐容积为500m³的真空粉末式储罐广泛用于储存量为2000m³以下的LNG气化站；为正确设置储罐安全阀的开启压力和排放压力，必须根据储罐的最高工作压力按照规范正确确定储罐的设计压力；储罐上2套独立的液位计和高、低限报警自动切断装置可确保储罐安全运行，空温式气化器的气化能力按用气城市高峰小时计算流量的1.2～1.4倍确定，为便于自然化霜应设置2套空温式气化器切换使用；空温式气化器出口串接水浴式加热器可提高冬季或雨天出口天然气温度，保护碳钢管道并降低供销差；LNG储罐区应设置围堰，消防用水量为喷淋与水枪用水量之和。