浅析LNG接收站生产工艺的优化与改进

陈泽彬  郑靖泓

国家管网集团闽投（福建）天然气有限责任公司 363101

摘要

本文主要研究LNG接收站的生产工艺的优化与改进方法。首先介绍LNG特点和应用，对LNG接收站的现状进行分析，接着详细讨论LNG接收站的液化过程、储存过程以及回气过程等生产工艺，最后提出选址的原则和方法，并给出LNG接收站生产工艺的优化与改进方法，希望此研究对于LNG接收站的设计、运营和管理有理论和实际意义。

关键词：LNG、LNG接收站、生产工艺

引言

随着世界能源消费结构的转型和节能减排要求的提高，LNG的应用已经得到了广泛关注和推广。作为LNG供应链中的重要环节，LNG接收站在LNG行业的发展中起着至关重要的作用。

LNG概述

液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG),由天然气中的主要成分甲烷组成,同时含有少量的乙烷、丙烷和丁烷等碳氢化合物。LNG相比于天然气在常温下的气态形式,具有更高的能源密度,易于储存和运输。通过降低天然气的温度至接近零下162摄氏度,并将气体压缩到几十大气压,可将其转化为液态形式。液化后的天然气体积约为气态的1/600,使得LNG能够成为一种高效的能源储存和运输方式。LNG是一种相对清洁的能源,可用于代替传统的煤炭和石油燃料,减少温室气体的排放。LNG被广泛应用于发电、工业、交通、民用和船舶等领域。随着全球能源结构的转型和对环境友好能源需求的增加,LNG的需求不断增长。同时,随着LNG技术的不断发展和成熟,LNG行业的供应链和相关设施也得到了持续完善和扩展。

三、LNG 接收站现状

LNG（液化天然气）接收站是用于接收、储存和再气化LNG的重要设施。通常位于陆地上或沿海港口，作为将LNG从生产地点运输到消费地点的重要节点。近年来，我国非常重视LNG建设工作，目前我国拥有22座LNG接收站，在全世界范围内，我国数量处于较高的水平。随着全球对天然气需求的增长，LNG接收站的建设规模呈现出扩大的趋势。LNG通常从天然气生产地点通过专用LNG船运输到接收站。按照功能和规模的不同，LNG接收站主要可以分为大型LNG接收站和小型LNG接收站两种类型。大型LNG接收站通常位于港口附近，具备较大的储存能力和处理能力。这些接收站通常以大型LNG储罐为核心设施，配备多个液化气体的卸船设备，能够接收大型LNG运输船舶的液化天然气。小型LNG接收站主要用于满足较小规模的能源需求，如乡村地区、离岛或偏远地区等。这些接收站通常具有较小的储罐容量和处理能力，使用较小型的LNG运输船舶或LNG罐车进行供应。

四、LNG接收站生产工艺

根据生产过程的先后次序，将类似的设备适当地集中在一起，是装置布局的基本原则。一个典型的LNG接收站的流程如图 1 所示，LNG（液化天然气）接收站的生产工艺有分离、冷凝、储存、运输、运输到接收站、卸载和再气化、压缩和输送等主要步骤。首先，在LNG接收站之前，天然气需要经过压缩和冷却处理来去除天然气中硫化物、水分和二氧化碳等杂质。接下来，经过分离处理的天然气将通过压缩和冷却气体进一步回收并冷凝成液态的LNG[3]。冷凝成液态的LNG将被储存在专门设计的储罐中，再将其装载在特殊设计的LNG船上，通过水路运输到接收站。当船舶到达接收站时，LNG将通过卸载装置从船上泵出。当LNG被卸载出船舶，将会被存储在大型的双层钢罐中，保持低温和高压以保持LNG处于液态状态。在需要供应天然气的时候，储罐中的LNG被抽出并通过再气化装置进行加热和气化。再进一步通过压缩机进行增压，使其达到适合输送的压力。然后，天然气可以通过管道输送到消费者，或通过压缩成液化石油气（LPG）的形式供应[2]。

图 1 典型 LNG 接收站流程

五、LNG 接收站的选址

LNG接收站在选址时,需要考虑地形、地址、交通、气象、供电以及通信等条件。地形条件可以影响接收站的设计和建设,平坦的地形适合建设大型设施,而丘陵地区则需要更多的工程和土地平整工作。同时要考虑到接收站周边的区域规划、土地拥有权、法律法规要求等因素。也要考虑到接收站与居民区、商业区等敏感区域的距离。选择靠近公路、铁路或水路的地区有利于降低运输成本和提高运输效率。强风、极端温度和降水可能对设施和设备产生负面影响,因此需要考虑气象条件对设施的影响和相应的应对措施。接收站需要大量的电力供应,特别是用于压缩机、加热设备和控制系统等。因此,选址时需要考虑到电力供应问题。对于储存罐、易燃液体罐、易燃制冷剂罐等容器,需要遵循相应的安全要求保证与周边设施和区域的安全距离。对于接收站的建筑物,需要依据结构功能和安全要求,进行合理的布局规划。建筑物应具备良好的防火设计和构造,以及必要的消防设施和灭火系统。

六、LNG接收站生产工艺的优化与改进方法

LNG接收站主要涉及LNG的储存和输送，因此储存罐和管道的温度参数是关键。通过合理控制储存罐的运行温度和输送管道的绝热和冷却措施，可以减少LNG的蒸发和能源浪费。通过优化压缩机、冷却器和制冷剂循环系统的工艺参数，可以提高能效，减少能源消耗和运行成本。LNG生产过程中会产生大量废气，通过优化废气处理系统，可以降低废气排放对环境的影响，并将一部分废气回收再利用，提高资源利用效率

[1]。采用先进的自动化控制系统，对工艺参数进行监测和调整，实现实时优化和精确控制，提高生产过程的稳定性。通过先进的传感器和监测装置，自动化控制系统可以实时监测LNG接收站的温度、压力、流量等各个工艺参数，并将相关数据准确采集和记录下来，可以对LNG接收站的各个工艺单元进行自动控制和调节。通过先进的控制算法，实现精确的控制，提高生产过程的安全性，自动化系统可以根据设定的参数提前预警和调节，避免潜在风险。采用先进的冷却技术，如冷却塔或换热器，可以改善冷却效果；引入新的压缩机和泵技术，可以提高设备效率和降低能耗；优化储存罐和输送管道的设计和布局，可以提高流程效率和减少压力损失。

结语

LNG是一种清洁、高效的能源资源，在全球能源供应中发挥着重要作用。而LNG接收站作为LNG供应链的关键环节，其生产工艺的优化与改进对于提高生产效率、降低成本、增加安全性是非常重要的。本文提出的优化与改进方法包括工艺流程改进、自动化控制系统优化、数据分析与优化、安全管理和风险评估以及新技术应用等方面。希望这些方法的研究和应用，能为LNG接收站的可持续发展提供有力支持。

参考文献

[1] 李庆增 .LNG 接收站工艺节能措施简析 [J]. 山东化工，2020(13):102-103.

[2] 王国强，明学江，宋涛 .LNG 接收站工艺流程案例分析 [[J]. 辽宁化工，2020(05):532-534.

[3] 王龙刚，杜毅. LNG接收站工艺分析[J].商品与质量：房地产研究，2014(06):237.

[4] 王国强，明学江，宋涛 .LNG 接收站工艺流程案例分析 [J]. 辽宁化工，2020（5）：532-534.