目前,我国LNG行业正处于蓬勃发展阶段,并逐步形成了有利于LNG产业发展的条件。由于国内经济发展不平衡,各地对LNG的需求也不尽相同,LNG储存设备的结构也呈现多样化。真空储罐、子母罐、双层球罐及低压储罐为目前LNG市场上 常用的几种储存设备。下面从结构特点、适用性等方面对上述4种LNG储罐的特点进行分析。
真空储罐为双层金属罐,分为立式和卧式两种类型。内罐采用耐低温的不锈钢制作,外罐采用碳钢材料制作,内、外罐之间采用拉杆或者支撑连接。夹层填充绝热材料,并抽真空。目前国内使用的真空储罐单罐容积 大为350m3,公司已经成功研制出了单台容积为1000m3的真空储罐。真空储罐在工厂制造、试压完毕后整体运输到现场安装。但是,受制于长距离的公路运输条件,大容积真空储罐的使用于水路运输较方便的地方。
当LNG汽化站总储存量在1000m3以下时,一般采用多台真空储罐集中储存。真空储罐工艺流程比较简单,一般采用自增压器增压,低温介质依靠罐内压力自流进入汽化器,不使用动力设备,能耗低。因此,的小型LNG汽化站基本上都采用真空储罐来储存LNG。
优点
(1)可利用储罐自身压力排液进入汽化器。
(2)由于是带压储罐,储罐BOG回收量相对空间较大,并可利用压力直接经减压输送到中压管网。
(3)LNG来源主要为槽车和集装箱,均带压,卸车过程相对BOG量较小。
(4)适宜分期建设。


一、低温储罐使用要点
低温气瓶、LNG储罐的主要功能是充装、贮存低温液体。对低温储罐的使用要求,应考虑气体危险特性、低温保护效果、周围环境状况、压力容器特性等,采取相应技术管理措施,确保运行。
1低温储罐作业人员:
应详细了解设备及其管阀系统结构特点,熟悉掌握低温液体危险特性,严格掌控周围环境状况,按低温储罐操作程序进行作业。作业人员须经地市级及以上质量技术监督部门培训考核合格,持有压力容器操作资格证书,方可上岗作业。作业前,作业人员应按规定做好劳动防护措施。
2低温储罐使用规则:
低温气瓶、低温储罐使用,应严格执行《低温液体贮运设备使用规则》(JB6898-1997),加强日常管理。贮存低温液体时,充装率不得大于0.95,严禁过量充装。低温液体贮槽投入使用前,应确保容器密闭状况良好,各种附件(包括阀门、仪表、装置)齐全、灵敏可靠,管路材质选用适当,系统内部干燥且无油污。
3低温储罐的巡回检查:
在低温储罐正常使用过程中,应有专人负责巡回检查。检查内容器压力不得超过贮槽的较高工作压力,若超压时,应采取泄压措施。检查各阀门所处状态及泄漏状况,发现状态有异或有泄漏,应及时采取处理措施,妥善纠正异常。
4低温储罐的定期检查:
定期检查低温储罐夹套内的真空度,若真空度恶化,应采取补抽真空措施(贮槽抽真空应约请单位或原制造单位负责实施)。
5低温储罐应定期检验:
低温储罐属于国家强制监察的特种设备,被列入第三类压力容器,应按国家有关技术规范实施定期检验。低温储罐附件也应定期进行检查,一般压力表、液位计、阀、爆破片装置等每年至少校验或换一次。若发现低温液体贮槽设备及附件有各种故障,均应随时查明原因,作出正确分析判断,采取合理解决方法,确保其持续正常运行和使用。
二、天然气液化技术概述
天然气的液化系统可以分为五个部分,即预处理、液化、存储、运送和使用。在当前天然气储罐的工艺线路中,三种主流工艺包括膨胀制冷工艺、混合制冷工艺以及阶式制冷工艺。
1、阶式制冷工艺
在过去,较为常用的制冷工艺便是阶式制冷工艺。该工艺方式是通过三个制冷循环阶段构成并实现天然气液化的。三个阶段有三个系统,即丙烷制冷系统、乙烯制冷系统以及甲烷制冷系统,其按照制冷温度梯度(即零下30℃和零下90℃以及零下150℃逐级给天然气提供足以使其液化的冷量。其具体过程可描述为,天然气在经过净化之后,进入三阶制冷循环系统之中,在三个冷却器中先进行冷却,其后进行冷凝,然后是将天然气进行液化处理,然后进行过冷处理,通过节流降压之后制造出低温常压液态的天然气并进行储存。
阶式制冷工艺的特点在于可以将制冷系统从天然气液化系统中出来,其中的制冷剂是单一的单元,两个系统之间的关联性不大,因此操作简单稳定,不必担心系统之间的相互影响,比较适合高压气源,因为其可以利用气源压力能。然而,该工艺制冷系统也有缺点,一点是制冷机组很多,制冷流程过长,要求高纯度的制冷剂,二点便是该制冷系统不适合氮含量过大的天然气,因此,天然气液化装置市场上已然抛弃了这种液化工艺。
2、混合制冷工艺
在六十年代末,在工作经验积累之下慢慢演变并设计出混合制冷工艺,这种制冷工艺主要是通过改变制冷剂并替代之前的阶式制冷工艺中多个纯组分。其制冷剂通常采用烃类混合物,包括N2、C1、C2、C3、C4和C5,而其具体使用成分是依据原料气的压力和组成而定。依据原料天然气能否与混合制冷剂相混合可把混合制冷工艺分为两类:开式混合制冷工艺以及闭式混合制冷工艺。
相对阶式制冷工艺而言,混合制冷工艺的特点有工艺简单、机器设备少,而且成本金额低等等。但是,该工艺还有一些缺陷,比如高能耗,工艺系统开发困难,而且对混合制冷剂组分配比的要求极为严格。
3、膨胀制冷工艺
在该工艺中主要是运用原气的压力能量进行对外做功,从而给液化提供相应冷量。天然气的膨胀以及膨胀效率是决定系统液化率的关键因素,故而,该制冷工艺适合在使用压力低但是输送压力高,需要进行中间降压的气源场合。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司(http://www.chinaxiangtong.com)位于新兴的港口城市黄骅市,于2002年经质量监督检验检疫总局批准的特种设备生产企业。公司现具有A2压力容器设计许可证,压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,锅炉B级制造许可证。主要产品有液氩储罐、LNG容器、低温压力容器、液氮储罐、低温容器等。公司占地面积67320平方米。生产50多种工业产品,低温液体储罐(250m3)主要市场方向液氧储罐,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站。油田加热炉,现阶段的市场方向西北油田、大庆油田、华北油田。各种锅炉产品及各种二氧化碳储罐产品的市场方向各大化工业。