LNG接收站调试初期BOG回收方法探讨

文/王西超 杨书忠 张晓东 王玲玲

一、前言

近年来,随着天然气应用领域的推广,我国天然气需求量逐年增加,天然气进口量也是逐年增加。液化天然气（LNG）接收站作为我国进口天然气设施的重要组成部分，发挥着重要的作用。而LNG接收站不可避免地会产生大量的闪蒸汽（BOG），若处理不当，将会导致储罐超压而发生危险，如果外排燃烧，则会造成资源的浪费以及环境的污染。因此BOG的处理是接收站设计和运行中的关键部分，也是接收站最为复杂的系统之一，关乎其安全有效的运行[1]。LNG接收站在调试、运行的不同阶段，采用的BOG回收利用方法也不尽相同，主要根据接收站所处的调试运行阶段、设备配置以及下游用户情况来决定BOG回收利用的方法[2]。本文研究的BOG回收方法是在接收站调试运行初期，回收接收站内的BOG气体，经过处理后转化为高压天然气（CNG），通过CNG拖车外运至汽车加气站，为天然气汽车提供动力，既避免了能源的浪费，又可以为城市交通系统提供清洁动力。

二. LNG接收站调试初期BOG常用的处理方法

LNG接收站调试初期，LNG主要通过槽车外输，下游管网及用户未具备接气条件。LNG储罐及管道的预冷、LNG储罐的自蒸发、保冷管道及装车都会产生大量 BOG。这样的情况下，正常的BOG再冷凝处理工艺无法自行冷凝处理 BOG[3]，势必造成BOG超压，只能将BOG通过火炬燃烧后排放至大气，这种处理方法造成了环境污染与能源浪费[4]。 因此，可以考虑通过增加一套加压装置将BOG增压达到25MPa。再由CNG运输拖车直接外运至加气站,加气站的供气压力为25MPa。

本文提出了LNG接收站调试初期BOG回收新方法，即：CNG装车回收方法。此方法国内尚未见相关文献报道。且此方法控制系统简单、投资不高，有较好的应用前景。笔者对这种回收方法的工艺流程、设计规模、总平面布置以及合理性进行了分析，希望为BOG合理排放提供参考。

三、LNG接收站调试初期BOG回收方法

在接收站调试初期且不具备外输条件的情况下，可通过CNG装车回收的方法实现外输。

（一）CNG装车回收工艺流程

LNG接收站调试初期产生的BOG经过BOG低温压缩机增压后，将气体温度调整到在0～40℃，进入缓冲罐，经缓冲稳压后进入压缩机，经压缩机三级增压达到25MPa。从压缩机出来的高压天然气，经加气柱为天然气运输拖车加气，再外运至加气站为使用天然气的出租车和公交车提供清洁能源,加气站供气压力为25MPa。

（二）CNG装车回收设计规模

根据BOG压缩机的运行工况，负荷为50%时，BOG处理量为10.7Nm3/d，加气母站一期规模为10万Nm3/d；负荷为100%时，BOG处理量为37Nm3/d，加气母站二期规模为30万Nm3/d。

（三）总图布置

本着节约用地，方便管理的原则，在满足工艺流程的前提下，完成总图布置。站区总用地面积10248.4平方米,站房建筑面积196.2平方米。站区北侧为加压区、气化区、站区南侧为加气区、站区西侧为站房。

（四）BOG回收方法的合理性

笔者对BOG回收新方法，分别从财务方面、社会影响方面、风险识别及应对措施方面分析了其合理性。

1．财务方面

根据LNG接收站调试初期BOG回收方案中的设计规模分别进行财务盈利能力分析及不确定性分析，财务内部收益率（税后）为9.45%，高于基准收益率8%。说明盈利能力满足企业最低要求，财务净现值均大于零，投资回收期10.25年，即全部投资后10.25年资金能够收回。从不确定性分析看，具有一定的抗风险能力。因此，从财务方面分析是合理的。

2．社会影响方面

此回收方法投产后可以满足为汽车提供清洁能源，进而减少汽、柴油的使用，减少大气污染，改善环境。同时可直接创造约二十个就业机会。同时存在的负面影响主要有：1建设和营运期，各类事故，空气污染和噪声、固体、水污染等可能对周边环境产生一定的影响；2压缩天然气属于易燃易爆物体，具备一定的危险性。

在周边生活工作的居民既可能是项目的受益者，也可能是项目的受损者。受益的方面主要包括：项目的建设为部分待业和再就业人员提供了新的就业机会，这种就业机会除了直接的项目就业岗位外，还包括间接的由项目所带动的周边餐饮、住宿、车辆保养维修等就业机会。受到项目不利影响的方面主要包括：1施工期和营运期对环境的影响。2压缩天然气的装卸、储存和运输可能会对周边地区有一定的安全影响。但上述影响只要在营运过程中严格注意监控和安全操作，并采取相应措施，影响是较小的。综上所述，此方法与当地社会环境的适应性较好，能够为当地人文环境所接纳。

3．风险识别及应对措施方面

此回收方法的产品压缩天然气,而压缩天然气的适用对象是城市出租车,本文针对城市汽车加气行业实际运作和能够预见的风险做出了分析。从总体来看，可能遇到的风险主要有以下几种：政策、气价、市场、安全事故。

（1）政策风险

天然气汽车的推广利用离不开政府的引导和支持。几乎所有实施天然气汽车项目的城市，都出台了相关政策和法规，并通过严格执法来限制燃油汽车的尾气排放，促进了天然气汽车的推广。此回收方法建成投产后将大大减轻城市的大气污染，改善投资环境，优化能源结构，与国家的能源政策、环保政策是一致的。故其政策风险较小。

（2）气价风险

压缩天然气（CNG）的售价实行政府指导价，且此回收方法是回收准备放散掉的BOG，相较于其他利用管道气作为气源的压缩天然气母站，其成本价中的气源价格有很大的优势。故此回收方法的气价风险较小。

（3）市场风险

目前市场上研究应用的新能源汽车基本为：纯电动车、混合动力汽车、燃料电池汽车、天然气汽车和醇醚燃料汽车。短期内能大规模市场化的是纯电动汽车及燃气汽车，然而，政策扶持的电动汽车主要发展方向为城市公交车、机关办公小客车和中心城区的私家车，而本文研究的主要用户为出租车，与电动汽车的用户群并不冲突。故此回收方法市场前景较好，市场风险较小。

（4）安全事故风险

由于此回收方法的原料和产品为可燃物质，生产区内大部分区域为爆炸危险区，一旦泄漏容易造成火灾与爆炸，危及设备及人身安全。可通过要求管理操作人员在生产过程中，严格按规章制度的要求进行工作，加强设备与保护系统的维护，保证人身、设备及生产设施的安全，降低安全事故风险。

四、结束语

本文研究的BOG回收方法各项经济评价均优于国家行业基准，经济上可行。控制系统简单、操作控制难度低，避免了投产前期大量尾气通过火炬排放，有较好的环保效益。实施后，可以为汽车提供清洁能源，将大大减轻城市的大气污染，改善投资环境，优化能源结构，其环境效益、社会效益显著。建议尽快确定合作的加气站，以保证下游市场的稳定。确定设备选型、控制方案优化等工作。