【行业技术】LNG接收站工艺与设备概述
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LNG接收站专栏 丨行业技术
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，再通过低温处理工艺在-162℃下所形成的低温液体混合物。
它的主要成分是甲烷（CH4）。
与其他得燃料相比，天然气具有更高的热值和较低的污染。同时，天然气使用方便，相对经济。是一种在技术上已经得到证实的优质清洁燃料。
因此，LNG 能源产业，将是今后能源发展的重点。
作为LNG 储存和转运的装置，LNG 接收站是LNG产业链中的重要一环。
近两年，我国LNG接收站的发展速度明显加快。
2006 年，我国建成国内第一个大型LNG 接收站—广东大鹏LNG 接收站。
随后，在我国沿海省份——福建，江苏，广东等，LNG 接收站陆续建成并投入使用。
无论是建设还是运行，我国的LNG接收站产业都已经相对成熟。
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℃液化后得到LNG。
天然气在液化过程中，其体积会极大压缩，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%。
基于上述LNG 的安全特性，在LNG 接收站的设计阶段，就应当特别注意避免或减少LNG 的气化与泄漏。
同时，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。
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接收站的工艺流程
目前，LNG 接收站在工艺技术主要可以分为两种：
（1）直接输出工艺；
（2）再冷凝工艺。
一般大型LNG接收站都是采用再冷凝工艺。接下来主要讨论再冷凝技术。
在LNG 运输船到达接收站LNG 专用码头后，船上的LNG 输送泵与码头的卸船臂连接，然后通过LNG 卸船总管将LNG 输送至LNG 储罐。
LNG 进入储罐后，部分LNG将以蒸发气（Boil-off 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。
因此在卸船过程中，气相返回管线的工作压力必须高于LNG运输船的工作压力，以便气体可以自然地从气相返回管线流向船中。
卸船完成后在码头备用期间，必须用少量的LNG循环维持卸船管线的低温状态。循环过程是将部分LNG从罐内泵排放到卸船管线中，然后到循环管线，最后到再冷凝器的过程.
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。
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接收站的设备布置
接收站主要由（1）生产设施、（2）公用工程、（3）辅助生产设施、（4）行政办公、（5）生活服务及（6）仓储设施等组成。
其中，对设备布置有关的，主要是（1）生产设施、（2）公用工程、（3）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。罐区应位于陆域靠近码头的位置，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，除了考虑装车撬的布置距离外，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，也可以采用地面火炬的形式。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。
LNG接收站在我国发展迅猛。
随着经济的发展，我国的天然气进口量将继续保持上升。预计到2020年，中国每年天然消费增长率将两倍于中国经济增长率。
LNG接收站在将来的国民经济增长中将起到举足轻重的作用。
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