LNG接收站蒸发气处理系统静态设计计算模型

一个典型的LNG接收站包括7大组成部分：LNG卸船系统(含码头、靠泊等)，LNG储罐，LNG气化器、LNG罐内泵和外输泵系统、蒸发气处理系统，以下简称BOG、公用工程与控制系统、基础设施等。其中，BOG系统是与LNG接收站各主要生产单元紧密相关的一个全厂性系统，直接影响到LNG接收站生产运营的性、经济性与环境保护，因而成为LNG接收站设计阶段中考虑的关键问题之一。与大型LNG液化工厂中主要考虑BOG提供燃料气和LNG装船工况下BOG直接通过火炬燃烧情况不同，LNG接收站设计中则应结合气化外输压力、较小外输流量等不同项目特点，按照如下优先顺序考虑BOG的回收、处理和利用：①返回LNG船补气；②返回LNG储罐；③再液化，与LNG一并外输；①压缩，与管道高压气一并外输；⑤燃料气利用(厂区内生活、空调、小型发电等自用)；⑥火炬燃烧或直接排空。

BOG处理系统通常由以下4部分组成：BOG收集管道系统、BOG回气(至LNG运输船)系统、BOG压缩机和再冷凝器系统。

BOG收集管道系统包括储罐BOG与其他含有LNG容器的管道连接、含有LNG的管道与设备的排气管道连接、LNG槽车和小型LNG运输船装载置换气体的管道连接等。BOG回气(至LNG运输船)系统有时还包括鼓风机或增压压缩机等设备。

BOG压缩机主要用于再冷凝工艺，即将LNG接收站内产生的BOG压缩后送至再冷凝器冷却为LNG一并外输。BOG压缩机采用低温往复式压缩机或离心式压缩机，可通过逐级调节来实现流量控制，其流量开度由LNG储罐的压力来调节，但较大流量受再冷凝器的能力限制。在自动操作模式下，LNG储罐压力由绝压控制器来控制，该控制器可根据LNG储罐操作压力自动选择压缩机的运行负荷等级。在手动操作模式下，由操作人员根据LNG储罐的操作压力确定压缩机的运行负荷等级。

再冷凝器主要有3个功能：①冷凝BOG；②作为LNG高压输送泵的入口缓冲容器；③再冷凝器内部的液位高度可满足LNG高压泵入口的气蚀余量CNPSH)值的要求。再冷凝器由上下两部分组成：上部为进料塔，蒸发气和LNG从再冷凝器的顶部进料后，在进料塔中换热，BOG被冷凝液化；下部可作为LNG高压输送泵的缓冲罐。再冷凝器设有流量比例控制系统，根据蒸发气的流量来控制进入再冷凝器的LNG流量，以进入高压输送泵的LNG处于过冷状态，同时LNG高压输送泵不会产生气蚀现象。

LNG接收站中BOG的产生主要来源于以下7个方面：①LNG储罐、设备及循环管线的外界热量输入导致的LNG蒸发气化；②较大卸船(装载)流速下的空间置换(LNG船、槽车与槽船等)；③卸船时LNG注入LNG储罐导致的闪蒸；①泵循环产生的热量输入；⑤大气压力变化导致的相平衡变化；⑥BOG减温器中LNG的蒸发气化；⑦LNG储罐内的“翻滚(Roll-over)"；。

由于大气压力的突然变化，尤其是当LNG储罐内的操作压力较高甚至接近较大操作压力时，外界大气压如果突然降低将会引起LNG储罐内气相空间的膨胀和液相空间的过热蒸发。反之则有可能导致LNG储罐内出现类真空状态。