现有中小规模陆地装置及场站一般采用的低温储罐型式包括:真空粉末绝热储罐、子母型低温储罐、球形低温储罐、立式平底圆筒型低温储罐。
真空粉末绝热储罐由内筒体和外筒体组成,夹层采用真空粉末绝热技术,受运输条件限制,目前 大罐容200m3,多用于储液量较小的场合。储液量大于200m3时,可采用多台真空粉末绝热储罐并联组成集群罐。当储液量超过1500m3时,宜采用子母型低温储罐(简称子母罐),与集群罐相比具有场站设备少、投资省、操作维护方便、 可靠的优点。子母罐由多个(3个以上)子罐并列组成内罐,组装在一个大型外罐(母罐)中。子罐也受运输吊装条件限制,单台 大容积250m3,总容积 大为5000m3。储液量超过200m3时,也可选择球形低温储罐和立式平底圆筒型低温储罐。当储液量超过10000m3时,多选用立式平底圆筒型低温储罐。

二氧化碳储罐的应用及低温的储存方式一、液化天然气的应用
(1)液化天然气应用于调峰
由于二氧化碳储罐在储存和运输方面具备很大的优点,因此在运输的过程中,液化天然气的运输可以很好地克服地理因素、距离因素以及环境因素等多方面的影响,保证运输的性和便利性。这样的情况下,针对于很多的偏远地区,我们也可以实现天然气的运输。同时,我们还可以实现对于一些能源相对短缺的国家的天然气的供应,实现天然气的调峰,促进天然气行业的可持续性发展。
(2)液化天然气应用于发电
我们都知道,液化天然气中的杂质比较少,因此在燃烧的过程中对于环境的污染比较小,在液化天然气对于环境污染比较小的情况下,我们便可以利用液化天然气实现发电的作用,这样一来,利用液化天然气进行发电,不仅可以解决电力方面的问题,还可以很好地实现环境的保护,进而实现经济与环境的协调发展。
(3)液化天然气冷能的利用
我们都知道,若想实现气态的天然气转变成液态,通过相关的冷冻技术和液化技术来完成。而这样的情况下,就会保证液化天然气中储存着很多的能量,在由液态转变为气态的过程中,这些能量会被大量的释放出来。倘若我们能够采用合理而又科学的方法将这些能量进行回收,便可以加大对能量的使用,进而对社会的发展带来一定的帮助。比如说,我们可以利用这些能量来进行发电,也可以利用这些能量来进行相关的冷冻技术的应用,比如说,投放在冷冻仓库等等。除此之外,我们还可以用用这些能量来制造液化的二氧化碳、水以及冷冻食品,由此可见,液化天然气中针对于冷能的利用也是十分的,并且具有很大的便利性。
(4)液化天然气应用于汽车
除此之外,液化天然气还可以应用于汽车之中,是未来的一种很环保,并且十分的汽车燃烧材料。我们都知道,现在汽车的燃烧材料大部分都是石油,石油虽然也可以保证汽车正常使用,但是石油燃料在燃烧的过程中会产生大量的污染气体,并且噪音也十分的大,这样的情况下,对于空气的污染比较严重,而如今液化天然气的存在,也可以作为燃烧材料之一,倘若将来,我们能将液化天然气应用在汽车的使用中,作为汽车的燃烧材料给汽车提供一定的动量,那么将很好地降低石油材料对于环境的污染。
二、低温LNG储罐的储存方式
目前,国内外常用的液氧储罐有常压储存、子母罐带压储存及真空罐带压储存三种方式。采用哪种储存方式,主要取决于储存量的大小。
①真空罐
真空罐为双层金属罐,内罐为耐低温的不锈钢压力容器,外罐采用碳钢材料,夹层填充绝热材料,并抽真空。真空罐是在工厂制造试压完哔后整体运输到现场。
LNG总储存量在1000m³以下,一般采用多台真空罐集中储存,目前国内使用的真空罐单罐容积较大为150m³。真空罐工艺流程比较简单,一般采用增压器给储罐增压,物料靠压力自流进入气化器,不使用动力设备,能耗低,因此国内外的小型LNG气化站基本上全部采用真空罐形式。
②子母罐
子母罐的内罐是多个耐低温的不锈钢压力容器,外罐是一个大碳钢容器罩在多个内罐外面,内外罐之间也是填充绝热材料,夹层通入干燥氮气,以防止湿空气进入。子母罐的内罐在工厂制造、试压后运到现场,外罐在现场安装。
储存规模在1000m³到5000m³的储配站,可以根据情况选用子母罐或常压罐储存,由于内罐运输要求,目前国内单台子罐较大可以做到250m³,采用子母罐的气化工艺流程与真空罐大致相同,由于夹层需要通氮气,装置中多了一套液氮装置。
③常压罐
常压罐的结构有双金属罐,还有外罐采用预应力混凝土结构的;有地上罐,还有地下罐,20000m³以下的多为双金属罐。
常压罐的内外罐均在现场安装制造,生产周期较长。
LNG低温常压储罐的操作压力为15KPa,操作温度为-162℃,为平底双壁圆柱形。其罐体由内外两层构成,两层间为绝热结构,为保冷层。内罐用于储存液化天然气,而外壳则起保护、保冷作用。为了减少外部热量向罐内的传入,所设计的内外罐是各自分离。罐项是自立式拱顶,内罐罐项有足够的强度及稳定性以承受由保冷材料等引起的外部压力和由内部气体产生的内部压力。
焊接绝热气瓶
储罐采用珠光砂为保冷材料,并充入干燥的氮气,保证夹层微正压,绝热材料与大气隔离,避免了大气压力或温度变化的影响以及湿空气进入内、外罐间保冷层,增加了保冷材料的使用寿命,保证和提高了保冷材料的使用效果。在设计和制造绝热结构时,注意采用防潮措施。
通过技术经济比较,低温常压储罐方案的一次性投资低于子母罐的方案,但运行费用低温常压储罐方案远高于子母罐的方案。
虽然低温常压储罐方案的一次性投资低,但方案中存在以下问题:
①低温常压储罐适用于液化厂和接收终端站
通常在液化厂和接收终端站均采用低温常压储罐,这是由于接收终端站内的LNG储罐容积均很大(单罐容积大于5万m³),其它形式的储罐无法做到,接收的液体是由LNG槽船运来,LNG槽船上的储罐也是低温常压形式,压力变化不大。而且在接收终端站内设有BOG的冷凝装置,可以将BOG再变成LNG。
液化厂内由于有液化手段,储存期间产生的BOG可以变成气进行液化,故采用低温常压储罐,其BOG蒸发量的多少对其影响不大。
由于本站使用的LNG均由汽车槽车运来,槽车中的LNG均带有压力,卸入到低温常压罐中会产生大量的气化,产生大量BOG气体。而且由于BOG为常压气体,BOG压缩机的投资和运行费用高。LNG泵的运行费用亦增加。
②低温常压储罐系统复杂
低温常压储罐即要考虑储罐的超压问题,又要考虑储罐的抽空(形成负压)问题,需要有补气措施,所以储罐上要设有多个进口的低温调节阀、呼吸阀等。储罐顶部还要设自动干粉灭火系统、起吊装置。
由于低温常压储罐一般工作压力为15KPa,为维持此压力,储罐的压力调节阀需要经常开启,BOG气体回收到液化工段或至站内火炬燃烧掉。
本站没有此部分设施,若采用低温常压罐,只能将部分BOG压缩至管网输送,其余均要放散掉,既造成浪费又污染环境。或者在站内建设一座比较的BOG储罐进行BOG的储存,这样一来势必要增加很大的一笔投资。
③需要设置LNG泵,对LNG泵要求高
由于低温常压储罐储存的液体不带压力,为满足LNG泵的净正吸入压头,储罐的基础(高架式基础)要提高。而且为防止发生气蚀,LNG泵的进液管要考虑采用真空保冷管。
④施工周期长,检修较为困难
常压罐的内外罐均在现场安装制造,生产周期较长。如果储罐发生故障,需要全部停产检修。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司(http://www.chinaxiangtong.com)位于新兴的港口城市黄骅市,于2002年经质量监督检验检疫总局批准的特种设备生产企业。公司现具有A2压力容器设计许可证,压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,锅炉B级制造许可证。主要产品有液氩储罐、LNG容器、低温压力容器、液氮储罐、低温容器等。公司占地面积67320平方米。生产50多种工业产品,低温液体储罐(250m3)主要市场方向液氧储罐,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站。油田加热炉,现阶段的市场方向西北油田、大庆油田、华北油田。各种锅炉产品及各种二氧化碳储罐产品的市场方向各大化工业。
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