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LNG的储存问题及检测与消除分层的方法

LNG的储存问题及检测与消除分层的方法

一、储存问题

1、液体分层

   LNG是多组分混合物,因温度和组分的变化,液体密度的差异使储罐内的LNG可能发生分层。一般罐内液体垂直方向上温差大于0.2、密度大于0.5kg/m3时,即认为罐内液体发生了分层。


2、老化现象

    LNG是一种多组分混合物,在储存过程中,各组分的蒸发量不同,导致LNG的组分和密度发生变化,这一过程称为老化。


3、翻滚现象

   翻滚现象是指两层不同密度的LNG在储罐内迅速上下翻动混合,瞬间产生大量气化气的现象。此时罐内LNG的气化量为平时自然蒸发量的10~50倍,将导致储罐内的气压迅速上升并超过设定的安全压力,使储罐出现超压现象。如果不及时通过安全阀排放,就可能造成贮槽的机械损伤,带来经济上的损失及环境污染。

    翻滚现象发生的根本原因是储罐中不同层的液体密度不同,存在分层组分对于蒸发、翻滚产生的时间和严重性具有重要的影响。

    LNG储罐在长期储存中,因其中较轻的组分(主要是N2和CH4)首先蒸发,自发形成翻滚。LNG储罐中原来留有LNG,在充装密度不同、温度不同的新LNG一段时间(几个小时甚至几十天)后,突然产生翻滚的现象。

    上部的LNG密度小,而储罐底部LNG密度大。当储罐内LNG产生分层后,随着外部热量的导入,底层LNG温度升高,密度变小。顶层LNG由于BOG的挥发而变重。经过传质,下部LNG上升到上部,压力减小,成为过饱和液体,积蓄的能量迅速释放,产生大量的BOG,即产生翻滚现象。


    值得注意的是,LNG分层是引发翻滚的前提。


二、检测与消除分层的方法


   1、温度监控

   2、密度监控

   3、BOG监测


   储罐一旦产生分层后,在外输时首先泵出储罐底部的LNG。LNG分层后,应采用顶部进入装置进行循环作业,以促进储罐内LNG的混合,避免发生翻滚。但同时增加了蒸发气量以及处理这些增加的蒸发气的费用。


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