CN104449923B - 一种降低lng蒸发量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低LNG蒸发量的方法。包括如下步骤：向LNG中添加介质，即实现降低所述LNG的蒸发量的目的；所述介质为一氧化氮和/或乙烯，所述介质与所述LNG的质量比为1：5～10。本发明通过添加介质实现提高泡点温度或改变气液相平衡性质减少LNG在产业链中的蒸发损耗。本发明通过改变LNG组分，实现物理性质的优化，改变气液相平衡性质或提高泡点温度，实现在同等的操作压力、温度与相同的热量侵入下，降低天然气的蒸发率。

Description

一种降低LNG蒸发量的方法
技术领域
本发明涉及一种降低LNG蒸发量的方法，属于LNG运输和储存领域。
背景技术
近年来，世界天然气工业的发展有两个突出的特点：一是国际贸易量不断增加，除管道天然气外，LNG(liquefiednaturalgas，液化天然气)也逐步形成了国际市场，并且形成了现货市场，预计LNG贸易量在2020年将达世界天然气消费量的17％；二是天然气的应用范围日益扩大，除民用、商业外已扩大到许多工业(如电力)和交通运输领域。
随着国产天然气、进口管道气、海气登陆、进口LNG和非常规天然气的发展，LNG船舶运输日益频繁，由于下游城市用户对LNG的需求，更需要通过LNG槽车或小船等运输方式进一步分销LNG。LNG由于在中下游的储存与运输中受到外界温度的不断侵入，导致大量LNG气化为天然气泄放到空气中或在火气系统中处理，造成能源的浪费与环境的污染。
经调研目前尚未存在通过改变提高泡点和改变气液相平衡性质的方法实现减少LNG的蒸发的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低LNG蒸发量的方法，本发明方法通过向LNG中添加一种(包含混合物)介质使得LNG的物理性质发生变化，从而提高泡点或改变气液相平衡性质。
本发明所提供的降低LNG蒸发量的方法，包括如下步骤：向LNG中添加介质，即实现降低所述LNG的蒸发量的目的；
所述介质可为一氧化氮/或乙烯。。
上述降低LNG蒸发量的方法中，所述介质与所述LNG的质量比可为1：5～10，具体可为1：8。
上述降低LNG蒸发量的方法具体可通过如下方案实现：
将所述介质通过介质输送管道输入至混合器中，所述介质输送管道上依次设有介质输送泵、介质止回阀、介质流量调节阀和流量计；
所述LNG通过所述混合器的另一端输入至所述混合器中。
上述降低LNG蒸发量的方法中，所述混合器的输出端连接色谱分析仪，所述色谱分析仪与中央控制器相连接，所述中央控制器与所述介质流量调节阀相连接，所述色谱分析仪用于检测混合后混合物的组分，将数值发送至所述中央控制器。所述中央控制器依据所述色谱分析仪的参数调节所述介质流量调节阀，实现预定混合比例。
通过本发明的方法，将含有混合介质的LNG运输到目的地后进行储存。天然气外输时，通过介质与LNG的物性差别进行梯级加热；最终，外输天然气(LNG气化)，介质实现回收。本发明方法能够在LNG气化潜热较低的情况下升高LNG气化潜热或提高泡点温度，减少在LNG运输、装卸和储存中天然气的蒸发损耗。
本发明降低LNG蒸发量的方法具有如下优点：
1、本发明通过添加介质实现提高泡点温度或改变气液相平衡性质减少LNG在产业链中的蒸发损耗。本发明通过改变LNG组分，实现物理性质的优化，改变气液相平衡性质或提高泡点温度，实现在同等的操作压力、温度与相同的热量侵入下，降低天然气的蒸发率。
2、本发明方法中设置的中央控制器根据组分的混合目标自动调节，依照色谱分析仪分析结果，调节介质流量调节阀开度，根据LNG外输量的情况，确定介质的需求量，实现最终的混合比例。
3、本发明方法适用范围广，不仅可用于LNG大型接收站往中、小型接收站或是加注站进行运输与储存；还适用于LNG的远洋运输、装卸和储存。
具体实施方式
下述实施例中使用行业通用工艺模拟软件进行数值计算与分析。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、通过添加一氧化氮降低LNG的蒸发量
LNG组分(甲烷99.84％、氮气0.15％和乙烷0.01％，为体积百分数)与一氧化氮以质量混合比8：1进行混合，作为“试验组分一”。
“对照组分一”全部选择为LNG组分(甲烷99.84％、氮气0.15％和乙烷0.01％，为体积百分数)。
将“试验组分一”和“对照组分一”在同样的边界条件，温度设定为-150℃、压力选择为400kPag的条件下，分别对等量“试验组分一”和“对照组分一”(5.647kgmole/h)介质输入相同的热量8200kJ/h后测算结果，测试结果如下：
“试验组分一”的气相摩尔流量为0.3768kgmole/h，液相摩尔流量为5.270kgmole/h。
“对照组分一”的气相摩尔流量为0.5696kgmole/h，液相摩尔流量为5.078kgmole/h。
对比上述测试结果可知，向LNG添加一氧化氮后，LNG的蒸发量比不添加该介质减少了34％的气体摩尔质量。
实施例2、通过添加乙烯降低LNG的蒸发量
LNG组分(甲烷99.84％、氮气0.15％和乙烷0.01％，为体积百分数)与乙烯以质量混合比8：1进行混合，作为“试验组分二”。
“对照组分二”全部选择为LNG组分(甲烷99.84％、氮气0.15％和乙烷0.01％，为体积百分数)。
将“试验组分二”和“对照组分二”在同样的边界条件，温度设定为-150℃、压力选择为400kPag的条件下，分别对等量“试验组分二”和“对照组分二”(5.749kgmole/h)介质输入相同的热量8200kJ/h后测算结果，测试结果如下：
“试验组分二”的气相摩尔流量为0.3641kgmole/h，液相摩尔流量为5.385kgmole/h。
“对照组分二”的气相摩尔流量为0.5600kgmole/h，液相摩尔流量为5.189kgmole/h。
对比上述测试结果可知，向LNG添加乙烯后，LNG的蒸发量比不添加该介质减少了35％的气体摩尔质量。
利用本发明方法进行LNG的运输和储存时，具体可通过如下方案实现：
将介质通过介质输送管道输入至混合器中，介质输送管道上依次设有介质输送泵、介质止回阀、介质流量调节阀和流量计；述LNG通过所述混合器的另一端输入至混合器中，在该混合器中LNG与通入的介质进行混合。
同时，在混合器的输出端连接一个色谱分析仪，且该色谱分析仪与一个中央控制器相连接，该中央控制器与介质流量调节阀相连接，其中，色谱分析仪用于检测混合后混合物的组分，将数值发送至中央控制器，因此中央控制器依据色谱分析仪的参数调节介质流量调节阀，实现预定混合比例。
含有混合介质的LNG运输到目的地后进行储存。天然气外输时，通过介质与LNG的物性差别进行梯级加热；最终，外输天然气(LNG气化)，液态介质实现回收。

Claims (4)

1.一种降低LNG蒸发量的方法，包括如下步骤：向LNG中添加介质，即实现降低所述LNG的蒸发量的目的；
所述介质为一氧化氮和/或乙烯；
所述介质与所述LNG的质量比为1：5~10。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法通过如下方案实现：
将所述介质通过介质输送管道输入至混合器中，所述介质输送管道上依次设有介质输送泵、介质止回阀、介质流量调节阀和流量计；
所述LNG通过所述混合器的另一端输入至所述混合器中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述混合器的输出端连接色谱分析仪，所述色谱分析仪与中央控制器相连接，所述中央控制器与所述介质流量调节阀相连接。
4.一氧化氮和/或乙烯在降低LNG蒸发量中的应用，其特征在于：采用了如权利要求1所述的方法。
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