LNG加气站BOG的产生及处理工艺研究

摘要

随着世界经济的持续发展，能源的消费结构在不断发生变化，天然气的使用量迅速增长，液化天然气（英文为Liquefied Natural Gas，通常简称为LNG）以其很高的经济性、灵活性等特点受到世界各国的青睐，LNG接收站、LNG加气站建设、投产运行比例也在逐年增加，特别是交通领域对 LNG汽车需求的迅速增长。此外，因LNG的低温特性，不可避免的产生LNG蒸发气或称闪蒸汽（英文为Boil Off Gas，通常简称为BOG），超过设备允许压力就需要排放到大气中，在节能减排、环境污染、安全隐患等方面也存在很多弊端。因此有必要对现有LNG汽车加气站工艺流程进行分析，结合LNG接收站再液化技术及小型再液化技术工艺方法，分析出适合于LNG汽车加气站的BOG再液化工艺要求。
　　本文论述了国内外 LNG加气站的发展现状和 BOG再液化技术的研究现状，并以河南洛阳伊川范村LNG加气站为例，对LNG加气站的典型工艺流程和主要设备进行了研究，分析得出产生 BOG的主要原因包括管道的漏热、储罐的漏热、卸车过程中槽车的压力过高、LNG潜液泵运行产生的热量、加气过程中的气体置换以及大气压力对储存LNG的影响等。
　　针对产生BOG的各种原因，通过静态传热理论计算LNG加气站内各个环节BOG的产生量，并对不同工作状态下产生的BOG量与实际放散量进行了对比分析，提出了LNG加气站内控制BOG产生的工艺操作方法，以及对气源、设备保温材料的选择等技术措施和管理要求。并对目前已有小型再液化工艺技术的原理、工艺流程、效率及能耗进行了分析对比。
　　结果表明：LNG加气站在运行初期，市场不成熟的情况下会产生一定量的BOG，在没有管网时选择进行再液化回收，再液化工艺应满足液化处理能力30kg/h以上、单位液化能耗约1.5kWh/kg等技术参数要求，以确保经济性。研究结果可为小型 BOG再液化工艺的设计和制造提供技术参数输入，并为加气站选择再液化工艺提供指导。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国外BOG处理工艺的发展及研究现状

1.3 国内BOG处理工艺的研究现状

1.4 本文的主要研究内容

第2章 LNG汽车加气站BOG产生原因分析

2.1 LNG汽车加气站的类型

2.2 LNG汽车加气站工艺流程对BOG产生的影响分析

2.3 LNG汽车加气站主要设备对BOG产生的影响分析

2.4 LNG汽车加气站典型案例及运营情况分析

2.5 LNG汽车加气站BOG产生影响因素的综合分析

2.6 本章小结

第3章 LNG加气站BOG产生量的计算及控制措施

3.1 BOG产生量的理论计算

3.2 范村站BOG产生量的计算分析

3.3 降低BOG产生量的控制措施

3.4 本章小结

第4章 LNG汽车加气站BOG回收工艺及经济性分析

4.1 以氮气为制冷介质的液化工艺及经济性分析

4.2 膨胀节流再液化工艺及经济性分析

4.3 大冷量斯特林机再液化回收工艺及经济性分析

4.4 利用液氮冷能直接换热的液化回收工艺及经济性分析

4.5 小型BOG再液化回收工艺综合性能分析

4.6 小型BOG再液化回收工艺技术性能要求

4.7 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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