天然气液态储存是将经过脱水、脱烃和脱酸等净化处理的天然气,在常压下通过制冷降温至-162℃左右,进行液态储存。液态储存天然气的优点是将天然气的体积缩小了600多倍。液化天然气(LNG)用于季节调峰是一种比较经济的方法。目前世界上很多国家已建立了天然气液化储存装置。我国在实施西部天然气东输的同时,还计划在沿海地区进口LNG。因此,今后在沿海地区将会陆续建立LNG的储存设施。
LNG在储存过程中,由于外界热量的传入会产生蒸发,低沸点组分先于高沸点组分蒸发。因此,LNG低温储罐中LNG的组成会随时间而略有变化,较重的碳氢化合物的含量有所增加。一般由外界传入热量导致储罐内LNG蒸发的速度很小,所蒸发的天然气可以再次进行液化或送入城市天然气管网。
当储罐内的LNG用得差不多时,就需要及时补充。由于LNG的密度、蒸气压等参数与温度有关,当新注入储罐LNG的密度与储罐内剩余LNG的密度不同时,就会暂时形成分层现象。由于层与层之间的传热和传质,层与层逐渐混合,在这过程中LNG蒸发速度也在变化,在一些特定条件下,蒸发速度会剧增,出现翻滚现象,导致LNG储罐内的压力超过设计要求。
LNG的翻滚实际上是一种剧烈蒸发的过程。当储罐内的LNG出现明显的分层现象时,由于上层LNG静压的抑制作用,使得外界传入的热量无法使下层的LNG及时蒸发,造成下层LNG处于过饱和状态。当储罐内上层的LNG密度大于下层时,下层LNG突然上升,导致迅速蒸发。如果实际操作中没有预防措施,会导致严重的事故。
例如有一个LNG天然气储罐,罐内剩余的LNG组成与LNG船运来的LNG组成有所不同。当温度略高些的船运LNG从LNG储罐底部侧面灌入时,由于温差很小,新的LNG与原来LNG几乎没有混合,储罐内的压力取决于罐内原来的蒸气压。当灌装完后,LNG液化天然气储罐内会出现分层现象,即原来处于饱和状态、密度较小、温度较低的剩余LNG处于上层,新灌入处于过饱和状态、密度较大、温度较高的船运LNG处于下层。由于罐内对流传热和传质以及外界导入的热量,原来剩余LNG的温度逐渐上升,经过一段时间后,与新灌入LNG的温度趋于一致。在这过程中,上层LNG中的甲烷也在不断蒸发,由于甲烷的蒸发使得上层LNG的密度增加。当其密度大于下层LNG密度时,便沉入下层,导致原处于下层的过饱和状态的LNG上升,使得其中的甲烷大量蒸发。如果新灌入原处于下层的LNG量很大,迅速蒸发的甲烷无法及时从排气管排出,导致压力上升。如果安全阀打开也不能释放压力,LNG储罐就将承受过大的压力。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司具有压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,天然气储罐、液化天然气储罐、天然气低温储罐、被华北、东北、华东等地LNG储备,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站广泛使用。
新闻中心