目前,我国LNG行业正处于蓬勃发展阶段,并逐步形成了有利于LNG产业发展的条件。由于国内经济发展不平衡,各地对LNG的需求也不尽相同,LNG储存设备的结构也呈现多样化。真空储罐、子母罐、双层球罐及低压储罐为目前LNG市场上 常用的几种储存设备。下面从结构特点、适用性等方面对上述4种LNG储罐的特点进行分析。
真空储罐为双层金属罐,分为立式和卧式两种类型。内罐采用耐低温的不锈钢制作,外罐采用碳钢材料制作,内、外罐之间采用拉杆或者支撑连接。夹层填充绝热材料,并抽真空。目前国内使用的真空储罐单罐容积 大为350m3,公司已经成功研制出了单台容积为1000m3的真空储罐。真空储罐在工厂制造、试压完毕后整体运输到现场安装。但是,受制于长距离的公路运输条件,大容积真空储罐的使用于水路运输较方便的地方。
当LNG汽化站总储存量在1000m3以下时,一般采用多台真空储罐集中储存。真空储罐工艺流程比较简单,一般采用自增压器增压,低温介质依靠罐内压力自流进入汽化器,不使用动力设备,能耗低。因此,的小型LNG汽化站基本上都采用真空储罐来储存LNG。
优势
(1)可利用储罐自身压力排液进入汽化器。
(2)由于是带压储罐,储罐BOG回收量相对空间较大,并可利用压力直接经减压输送到中压管网。
(3)LNG来源主要为槽车和集装箱,均带压,卸车过程相对BOG量较小。
(4)适宜分期建设。


(一)、天然气储罐类型的选择影响因素
天然气储罐为低温储罐终端站的重要设备,用于储存低温液态LNG。整个终端站由专用码头、卸船系统、储存系统、再液化系统、尾气焚烧系统及汽化系统组成。国内以前单纯依靠国外技术设计LNG终端站及LNG储罐,直至2006年,我国空分设备有限公司凭借多年低温储存领域的技术储备,开发了低温液化碳氢气体终端站及其配套的大型液化天然气储罐,并于2007年顺利完成了20000m³低温储罐的全部设计工作。
根据英国BSEN14620标准(原BS7777),低温液体储罐分为3种不同的类型:单容罐、双容罐及全容罐。单容罐是指一个单独的低温储罐或者是包含一个内罐而外罐仅仅用来承装保冷材料及蒸发气体,只有内罐满足承装低温液体要求的双层储罐。现针对双层金属单容罐的设计进行介绍。
低温液体储罐类型的选择宜考虑国家或当地主管部门的规定,以及LNG储罐所处位置的荷载、实际条件和其他因素的影响。影响因素具体分为:
(1)不可控因素:地震、风雪等气候以及来自厂区以外的危害等;
(2)有限可控因素:火灾、爆炸、维修引起的危害以及腐蚀、疲劳、金属失效、工艺系统超压、罐底基础情况等;
(3)完全可控因素:与其他建筑物距离、国家或当地的规定以及所适用的设计规范的规定等。
低温液体储罐的高度及容积应根据从码头到储罐沿程水力计算及工艺流程模拟确定,以满足工艺设计要求。
(二)、天然气液化国外技术现状
常温下的天然气为气体,贮存或者远距离的运输比较困难,开采出来的天然气通常需要经过“三脱”进行净化处理,然后将天然气进行液化工艺处理,由于其组分中主要为甲烷,液化后的天然气为低温液体。由于天然气液化后的体积仅为气态时的1/625,故其运输以及储存效率得到大幅度提高。至今,天然气的液化技术中比较成熟的工艺主要有膨胀机制冷、节流制冷、阶式制冷、混合冷剂制冷以及带预冷的混合冷剂制冷等。目前,液化天然气厂多采用后三种液化工艺。美国于1941年建成了一套工业级的液化天然气装置,自60年代以来,液化天然气工业迅速发展,天然气储罐其规模也越来越大,国内外在天然气液化技术方而也有着一定的开发研究。
规模大、设备多、工艺复杂、投资高是国外天然气液化工艺的特点,大都采用阶式以及混合冷剂的制冷液化工艺,这两种类型的液化装置目前仍在运行中,其中混合冷剂的制冷液化工艺是新装置投产设计考虑的主要工艺,工艺研究的主要目的是降低天然气液化的能耗。
法国的Axens公司研究开发了先进的天然气液化工艺,与通用的液化工艺相比,工艺的生产能力可提高15一20%,其生产成本也降低了25%,该工艺的工业化为天然气液化奠定了基础。工艺的优点主要是使用翅片式的换热器以及进行了热力学优化的工艺,该工艺在环保、实用以及创新等方而特点已经在世界范围内被广泛认可。
天然气液化的CII-2工艺,有着简洁、无相分离以及易于控制等的纯组分循环具有的优点,同时又有着制冷剂与天然气制冷温位的较好配合、装置少、功效高等混合冷剂的制冷循环工艺具有的优点。
美国研究开发的一种新型的GTL天然气液化的技术比目前的GTL液化技术能适用于较小规模的天然气液化装置。该新型工艺相比现有的技术要简单的多,同时不需要使用合成气,并且除发电外,氧气也不需使用。其规模、生产以及经济性等方而均与普通的GTL工艺不同。
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。