PDF《天然气增压卸车工艺的模拟与分析》

5 天然气操作压力/MP a 1.

4 天然气操作温度/℃

3 8 L NG 储罐有效容积/ m

3 2

50 0

0 L N G 接收站储罐操作压力/ k P a

2 0 L N G 储罐和 L N G 槽车储罐管口高度差/ m

2 0 L N G 槽车储罐直径/ m 2.

3 6 L N G 槽车储罐长度/ m

1 2 L NG 槽车储罐日蒸发率/% 0.

2 注: 表中所指操作压力均为表压( 下同) . L NG 槽车运输 L NG 的组成如表2所示. 表2 L N G的组成 T a b l e2 L N Gc o m p o s i t i o n % 组分 甲烷 乙烷 丙烷 氮气 摩尔分数

9 5

1 1

3 1.

2 L N G 槽车卸车动态模型 L NG 槽车卸车工艺主要包括卸车过程和均压过 程两个阶段.天然气经增压控制阀降压后经物流1连 接至 L NG 槽车储罐的气相空间, 对LNG 槽车储罐进 行增压, 增压后的 L NG 经物流

4、 L NG 储罐立管后被 输送至 L NG 储罐.卸车速率通过液化天然气物流4 的流量计调节天然气管线的流量控制阀来实现自动卸 车, 从而维持卸车流量的稳定.待LNG 槽车储罐液 位下降到 5% 时, 操作员关闭天然气控制阀, 停止增压, 卸车过程结束;

开启 L NG 槽车储罐相连物流9的 控制阀, 将LNG 槽车储罐压力和 L NG 储罐气相系统 压力进行均压, 实现 L NG 槽车储罐降压, 并尽可能降 至最低, 便于 L NG 槽车在液化厂和 L NG 接收站的再

8 5 冷绪林 等 天然气增压卸车工艺的模拟与分析

2 0

1 9 次充装.L NG 槽车卸车和均压过程的数值模拟模型 如图1所示, 主要包括流量控制、 压力控制及安全泄放 设施. 首先建立稳态模型, 运行并将 L NG 槽车储罐液 位、 压力、 储罐立管等参数维持在卸车初始状态, 储罐 立管下游 进入LNG 储罐的边界压力(表压) 设置为70k P a , 保证 L NG 能够顺利进入 L NG 储罐.待稳态 计算完成后, 转至动态模型, 进行动态模拟研究.

2 数值模拟结果 2.

1 卸车工艺计算 通过建立卸车工艺的数值模拟模型, 研究 L NG 槽车储罐操作压力、 L NG 槽车储罐液位、 L NG 槽车储 罐操作温度等操作参数随卸车时间的动态变化趋势, 如图2和图3所示;

计算了天然气增压所需的天然气 体积流量、 卸车 L NG 流量、 卸车时间, 如图4所示. L NG 槽车从天然气液化厂和L NG 接收站装载完 成, 在长途运输过程中, L NG储罐内的液体和气体随 着LNG 槽车的移动实现充分混合, 达到理想的气液 平衡状态.本实际工程项目待装料的 L NG 储罐为大 型LNG 常压罐, 储罐操作压力通常较低, 因此卸车系 统的背压较低.考虑到罐顶管线的沿程阻力损失、 控 制阀压降, L NG 卸车管线至 L NG 储罐罐顶控制阀前 的操作压力至少需7 0k P a , 如图3所示.L NG 槽车储 罐的操作压力只需克服卸车过程两个储罐高度差引起 静压差和管道沿程阻力损失, 即可满足卸车要求.从95石油与天然气化工第4 8卷第3期CHEM I C A LE N G I N E E R I NG O FO I L &

G A S 图3可看出, L NG 槽车储罐液位呈线性下降趋势, 是 因为卸车 工艺中采用了LNG 卸车流量自动控制回路, 尽可能地维持了卸车过程 L NG 速率的稳定性, 从 而使 L NG 槽车储罐的液位呈现直线下降;

从图2可 看出, 槽车储罐的槽车压力和温度稳定小幅度升高, 其 中压力升高主要是因为随着 L NG 槽车储罐液位的下 降, L NG 槽车储罐 L NG 静液柱对接点处操作压力的 贡献降低, 只能通过小幅度提高 L NG 槽车储罐的操 作压力来保证接点处的操作压力, 提高卸车速率的稳 定性, 卸车从开始到结束, L NG 槽车储罐操作压力由