LNG的儲存問(wèn)題及檢測與消除分層的方法

LNG的儲存問(wèn)題及檢測與消除分層的方法

一、儲存問(wèn)題

1、液體分層

   LNG是多組分混合物，因溫度和組分的變化，液體密度的差異使儲罐內的LNG可能發(fā)生分層。一般罐內液體垂直方向上溫差大于0.2、密度大于0.5kg/m3時(shí)，即認為罐內液體發(fā)生了分層。

2、老化現象

    LNG是一種多組分混合物，在儲存過(guò)程中，各組分的蒸發(fā)量不同，導致LNG的組分和密度發(fā)生變化，這一過(guò)程稱(chēng)為老化。

3、翻滾現象

   翻滾現象是指兩層不同密度的LNG在儲罐內迅速上下翻動(dòng)混合，瞬間產(chǎn)生大量氣化氣的現象。此時(shí)罐內LNG的氣化量為平時(shí)自然蒸發(fā)量的10~50倍，將導致儲罐內的氣壓迅速上升并超過(guò)設定的安全壓力，使儲罐出現超壓現象。如果不及時(shí)通過(guò)安全閥排放，就可能造成貯槽的機械損傷，帶來(lái)經(jīng)濟上的損失及環(huán)境污染。

    翻滾現象發(fā)生的根本原因是儲罐中不同層的液體密度不同，存在分層組分對于蒸發(fā)、翻滾產(chǎn)生的時(shí)間和嚴重性具有重要的影響。

    LNG儲罐在長(cháng)期儲存中，因其中較輕的組分(主要是N2和CH4)首先蒸發(fā)，自發(fā)形成翻滾。LNG儲罐中原來(lái)留有LNG，在充裝密度不同、溫度不同的新LNG一段時(shí)間(幾個(gè)小時(shí)甚至幾十天)后，突然產(chǎn)生翻滾的現象。

    上部的LNG密度小，而儲罐底部LNG密度大。當儲罐內LNG產(chǎn)生分層后，隨著(zhù)外部熱量的導入，底層LNG溫度升高，密度變小。頂層LNG由于BOG的揮發(fā)而變重。經(jīng)過(guò)傳質(zhì)，下部LNG上升到上部，壓力減小，成為過(guò)飽和液體，積蓄的能量迅速釋放，產(chǎn)生大量的BOG，即產(chǎn)生翻滾現象。

    值得注意的是，LNG分層是引發(fā)翻滾的前提。

二、檢測與消除分層的方法

   1、溫度監控

   2、密度監控

   3、BOG監測

   儲罐一旦產(chǎn)生分層后，在外輸時(shí)首先泵出儲罐底部的LNG。LNG分層后，應采用頂部進(jìn)入裝置進(jìn)行循環(huán)作業(yè)，以促進(jìn)儲罐內LNG的混合，避免發(fā)生翻滾。但同時(shí)增加了蒸發(fā)氣量以及處理這些增加的蒸發(fā)氣的費用。