实现操作费用最小化的LNG接收站卸船工艺优化

液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)接收站卸船工艺操作是接收站运行过程中的重要环节,但在实际运行过程中,卸船工艺总是保持运行参数不变,不利于实现LNG接收站运行成本最小化。为此,基于卸船周期内接收站各设备的运行状况,划分卸船周期运行阶段,分析创建卸船工艺操作功耗的计算公式,建立卸船工艺流程动态仿真模型,构建以最小年总功耗为目标函数的卸船工艺优化运行模型,并采用优化模型实例与未优化实例进行效益对比分析。研究结果表明:(1)卸船工艺优化运行模型能够实现LNG接收站在面对不同的卸船工况时能够及时对操作变量进行调整,以最优方案运行,降低了功耗;(2)该研究成果应用于中石油江苏如东LNG接收站,优化运行方案比原方案降低了13.0%的功耗。结论认为,在工况复杂的实际生产过程中,卸船工艺优化运行模型可以通过实时调整运行参数来减小功耗,对于接收站的降本增效具有现实意义。     

青岛LNG接收站BOG处理优化模拟研究

针对青岛LNG接收站BOG处理过程中LNG提供冷量不足引起管道振动、阀门异常现象进行优化模拟研究。基于青岛LNG接收站BOG处理单元实际运行工艺,以Aspen HYSYS流程模拟软件为研究手段对各问题现象点进行分析研究,建立符合实际流程的LNG接收站稳态模型,寻找关键工艺节点,以各设备安全运行的同时降低能耗为目标,对卸船与非卸船两种工况下的各节点进行可操作参数优化研究,得出不同BOG产生量下各节点对应的最小LNG冷凝需求量。同时对不同设备所需的LNG冷凝量变化进行对比分析,得出相应的敏感性大小。所得结果可为现场实际生产运行提供理论参考。     

LNG接收站工艺流程模拟计算

采用软件对LNG接收站工艺流程进行静态模拟计算是LNG接收站工艺设计最重要的工作之一。采用HYSYS软件建立模型并开展研究,分析了影响模拟结果准确性的关键因素。根据所得结果,认为在某一假设参数条件下LNG接收站在零气态外输、卸船、无槽车槽船外输的工况的BOG量最大;在最大气态外输、装车、装船工况下低压外输负荷最大;采用中/高压BOG压缩机直接外输与再冷凝工艺相结合的BOG处理工艺有利于在气态外输和液态外输量较小的工况下减少放空。     

LNG接收站蒸发气处理系统静态设计计算模型

BOG（Boil Off Gas）系统是LNG接收站设计阶段中必须重点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完全不同,LNG接收站设计中则应结合气化外输压力、最小外输流量等不同项目特点,对于BOG的回收、处理和利用有更多的选择。为此,按照LNG接收站卸船和非卸船两种基本工况划分,对设计阶段保守估算BOG产生量引入完整的静态计算方法,通过实例计算,提出了BOG压缩机的合理配置方案,以期实现技术与经济两方面的优化。该计算方法对于国内自主进行LNG接收站的设计具有参考意义,对于小型LNG卫星站的设计亦有借鉴意义。     

LNG接收站流程模拟计算

深入研究LNG液化、储存、接收等过程的工艺流程并进行流程模拟计算，对LNG相关装置的工艺设计具有重要意义。为此，研究了LNG接收站的操作模式、操作工况，分析了影响LNG接收站操作和设计参数的主要因素，利用通用流程模拟软件平台建立了模拟计算模型。通过对模拟计算结果的分析，确定了接收站各工艺单元的设计工况。计算和分析表明，接收站蒸发气处理系统设计工况应为卸船和最小输出工况，而LNG气化/输送系统设计工况应为天然气最大输出工况。LNG接收站流程模拟计算及结果分析为工艺设计奠定了基础。     

LNG接收站BOG处理系统工艺及控制研究

分析了液化天然气(LNG)接收站蒸发气(BOG)的来源，对BOG需处理量进行了计算，得出：在卸船工况及非卸船工况下的BOG需处理量分别为15.837 t/h和2.863 t/h。研究了BOG处理系统的组成和再冷凝工艺，通过提高再冷凝换热效率、将低压BOG直接外输、控制储罐压力等方式，对再冷凝工艺及BOG处理系统进行了优化。分析了进入再冷凝器的BOG所需的LNG量、再冷凝器液位、再冷凝器顶部及底部压力等参数。利用调节器调整进入再冷凝器的LNG流量；通过调节阀门PV02A/B的开度控制再冷凝器底部压力；通过调节BOG压缩机负荷调整再冷凝器液位，实现液位控制的优化。     

青岛LNG接收站气化单元优化运行模拟研究

针对青岛LNG接收站气化单元进行运行优化的模拟研究,在满足气化器安全运行的前提下对设备可操作参数进行优化以达到降低能耗目标。青岛LNG接收站目前有ORV和SCV两种气化器,LNG在ORV中与海水换热气化,工艺简单,运行成本较低,但受海水温度限制;SCV利用燃料气燃烧提供的热量气化LNG,不受季节影响但运行成本较高。本文以Aspen HYSYS软件模拟为研究手段对青岛LNG接收站气化单元进行研究,建立符合实际流程的LNG接收站气化单元稳态模型,对非冬季工况和冬季工况下不同海水温度的ORV海水用量进行优化研究,得出不同工况下海水泵最佳开启台数;针对冬季海水温度极低工况,设计符合实际的冬季ORV、SCV联合运行方案,指导现场实际生产,降低气化单元气化运行成本。     

LNG接收站BOG再冷凝系统操作参数优化

目前国内大多数LNG接收站的BOG蒸发气采用BOG再冷凝工艺。针对BOG再冷凝系统的操作参数对其物料比和能耗产生影响的问题,运用HYSYS对江苏LNG接收站内设计工况下的运行参数进行工艺模拟。在此基础上,单一改变压缩机和低压泵出口压力,用模拟的实际结果绘制变化趋势图,分析相关操作参数对再冷凝系统工艺和各增压设备功耗的影响以及参数变化趋势的主要原因。在满足工艺要求和最小外输量的前提下,通过合理降低BOG再冷凝器的操作压力,定量地确定了基于江苏LNG接收站再冷凝器操作压力的理论最小值为590 k Pa.a,使站内增压设备功耗最大节省了4.68%,效益可观。同时,明确了大量论文中关于再冷凝器操作压力为0.6~0.9 MPa.a的模糊论述,为其他LNG接收站再冷凝器操作压力的合理选定提供参考依据。     

LNG卸料臂接卸船预冷工艺新方案

LNG卸料臂的预冷,作为LNG卸船安全的重要环节,其预冷过程的工艺控制和预冷效果直接关系着预冷过程的时间经济和卸料安全性问题。本文通过分析传统卸料臂预冷过程卸船总管出现管线"温升温降"和卸船总管末端"压降"两个现象问题,结合现有工艺管线限制,提出新的卸料臂预冷工艺方案。并通过实践证明,在不改变现有工艺设备条件的基础上,很好地解决了这两个问题,保障了LNG卸料臂预冷效果,为其他接收站长距离卸船管线预冷提供参考。     

LNG储罐底部进料管线操作负压工况的模拟分析

基于液化天然气接收站的LNG储罐系统,应用HYSYS Dynamic流程模拟软件,建立LNG储罐底部进料系统的动态模型,研究LNG储罐底部进料管线的操作压力随不同进料流量和流体温度变化的动态响应过程。分析表明:在工艺设计过程中LNG储罐的底部进料管线应考虑负压设计工况,确保管线设计的安全;动态模拟能够清晰地反映工艺系统随扰动变化的动态响应特性,指导工程设计。