随着人们对于能源发展的重视程度以及关注度越来越高，确保当下的生态环境成为了当前能源发展的重点。液化天然气相比于传统燃料的优点是清洁程度高、应用效率高以及运输更方便等。但在天然气生产、运输和储存过程中，由于天然气在LNG罐区内部不断加热逐渐产生蒸汽，而这一气体不断在封闭空间中聚集，在打开LNG储罐后，释放的蒸汽气体会通过安全阀释放到空气中，造成了极为严重的环境和空气污染。因此，合理回收 BOG 已成为 LNG 储罐项目的优先事项。

 

1 LNG罐区的零部件及工作流程

       LNG罐取作为储存液化天然气的主要罐区，储罐计量系统在LNG罐区工作过程中十分重要.而LNG罐区内部的各个仪表的功能以及使用方法各不相同，通常情况下，LNG罐区的罐顶会对应的安装一台雷达液位计、平均温度计和一台温度密度计等等。此外，在LNG罐区的内部控制室内还配备有交换机以及监测计算机等等，为液化天然气储存提供智能监控手段及方法。每一台的仪表具有不同的原理结构以及功能，通常来讲，罐内多点能够实现罐料温度分布，而罐底表面和吊顶表面以及内罐外部可以实现冷却监视。此外，吊顶上和吊顶下分别可以实现性能评价热平衡以及 BOG 温度。选择吊顶吊杆可以监视正常操作和保温性能。罐内的环形空间底部可以实现内罐的泄露检测，而热脚保护墙可以实现泄露检测以及冷却监视。通过伺服可以实现液位测量以及高低报警，而雷达的作用则是可以实现液位高报[1]。

 

1.1 雷达液位计

       雷达液位计是LNG罐区内主要的零部件之一。通过运用雷达波的反射定位原理，如图1所示，从而准确获得液化天然气的液位计量。通过探测以及发出电磁波，能够实现在反射后更准确的获得当前液化天然气的位置。

 

1.2 十六点平均温度计

       在LNG罐区内部，十六点温度计也是常见的一个工作零部件之一。十六点平均温度计由信号模块转化为感温元件，通过感温能够更好的监测LNG罐区内的相应温度。它的优势在于测量范围比较广，准确度较高，同时能够更好的将温度的变化进行及时的采集和传达，实现将温度测量转化为信号测量。

 

1.3 液位温度密度计

液位温度密度计是检测LNG罐区内的液化天然气位置以及当前的情况。通过液位温度密度计中的内部传感零件，能够更好的在LNG罐区内将控制传感探头进行平均的悬浮移动。在测量温度的过程中，需要通过液位温度计内部的信号传感进行不断的输出，同时将接收的信号发送到终端计算机中，从而更好地实现对液化天然气内部的情况进行了解。

 

1.4 伺服液位计

       在LNG罐区的内部都会配备一个伺服液位计表，通过伺服液位计能够更好地结合LNG罐区内部的精密装置，如图2所示实现在浮力平衡的原理下，将传感器感应到伺服电机的转动水平，从而提高LNG罐区内部的监测准确度，实现对LNG罐区的内部液化天然气的液位进行密集的监测。而在运用伺服液位计的过程中，以其高精度和高灵敏性的特点能够缩小以及精确液位的位置变化，在生产中具有较广的实际应用[2]。

1.5 罐旁显示仪

       在LNG罐区内，罐旁显示仪是罐区的一个重要的零部件。在罐旁显示仪中，能够更好的将当前的液位变化通过发送计算机显示当前工作状态，而工作人员也能通过罐旁显示仪中的数据等信息实现对LNG罐区内的可视化操作，掌握LNG罐区内部的各种情况，同时针对液位的数据进行分析和整合，并针对结果进行补偿和反馈。LNG罐区的罐旁显示仪是LNG罐区内部的工作核心，通过罐旁显示仪能够更好的精确液位，同时对液位进行合理的控制，增强了LNG罐区系统的精确性和可靠性，防止在运行过程中出现不可预估的问题。

 

2 LNG储气调峰站BOG产生原因

       在分析LNG储气调峰站出现BOG原因的过程中，首先需要对LNG储气调峰站的工艺和设备进行表明。

       1） 储油罐蒸发：液化天然气通常在低温的大气压力下储存，由于吸收了外部热量，储油罐内部液体在连续蒸发下会产生大量的 BOG。而 BOG 的含量通常为储油罐中总蒸汽的0.05%。 

       2） 管道中的热泄漏：由于在安全阀开启后温度逐渐分散，管道中的热泄漏无法完全避免，因此，需要对管道漏热的问题进行注意。此外，由于管道长时间处于热量较高的状态，管道会出现被腐蚀和逐渐老化的情况，导致LNG罐内保冷效果越来越差，进而出现了较多的 BOG。同时，由于 LNG 罐内的环境温度与外部温度相差很大，因此，输油管与外部接触过程中产生较大的热量，同时交换产生大量的BOG，这些BOG会极大的影响空气环境[4]。 

       3） 用于加热和工作的水下液体泵：LNG潜液泵通常安装在储油罐中，水下泵装置完全浸入 LNG 液体，此时，发动机轴心的功率可被视为完全转化为热能，转换的热能可以根据LNG号水下泵的流量、泵的有效性以及射程等参数以及实际使用条件来计算转化的热能。

       4） 油罐车装卸：在油罐车装载期间，油罐车内部的整体压力较低，通常在装卸过程中会产生BOG。而产生的 BOG 数量可根据油罐车的作业压力、负荷率以及气体密度等进行计算。

       5） 其他方面：在LNG罐内进行天然气运输过程中，天然气的体积在运输过程中由于大气环境压力的不便变化会造成 BOG 数量通常很小，几乎达到可以忽略不计。

 

3 、LNG储气调峰站BOG常用处理工艺

       在处理 BOG 过程中，常用的处理工艺有很多。而在实际处理过程中，由于处理加工技术、设备差异以及装卸的操作等不同导致 BOG 的分散原因也不同。在 LNG 天然气储存站运行期间，应当对 BOG 的生产和损耗采取科学合理的治理措施，对天然气运输过程中产生的 BOG 进行再循环处理，并实现从根本上降低生产成本。

3.1 再液化工艺

       再液化工艺是通过BOG压缩机将BOG发送到BOG压缩机中，通过增加压缩机内的压力以及通过制冷剂将冷却器内的蒸汽进行制冷，从而形成LNG。在冷凝的过程中，通过液化工艺能够将液化天然气中的烃类混合物进行冷凝处理，并开展相应的冷凝工艺、节流工艺以及蒸发工艺等等步骤。在液化工艺流程开展的过程中，天然气液化流程需要多个子流程完成，其中首先需要将天液化天然气进行压缩处理，在高压下将天然气进行液化分离，同时将分离后的液相经过相应的冷凝转换器进行冷处理，确保在节流降温过程中能够顺利的混合冷凝搅拌，更好地实现在液化工艺。而此外，液化分离器所分离出的天然气也需要进行相应的冷处理，并将冷处理后的天然气通向气液分离器中，为换热器提供所需的冷量。此外，在天然气分离的过程中，运用液化工艺能够将主换热器所分离的器械进行再液化，在冷处理和节流操降温操作之后，zui后将天然气通道冷换热器中，并实现在并形成相应的制冷操作。

 

3.2 直接压缩工艺

       直接压缩工艺这一工艺过程是在压缩、测量和加臭之后，将 BOG 输入高压气体管道内部实现直接向用户供应气体。考虑到在直接压缩工艺中 BOG 压缩消耗了大量压缩功，因此，直接压缩工艺这一过程适用于外部管道有一个压缩装置，且低压 （通常为2~3兆帕） 或 BOG 的生产量很小，而 LNG 的外部运输量不稳定的情况[3]。

3.3 工艺对比

       BOG液化过程需要很多设备，如电容器、缓冲罐和气化器等。虽然液化过程较为复杂，但能源消耗较低，因此可以充分利用液化冷凝这一工艺流程进行BOG 处理，从而zui大限度地减少液化所需的压力消耗。在液化工艺中，要求在调峰站对 BOG 进行连续气化，但在此工艺中需要使用高压压缩机对气体进行二次压缩，虽然使压缩能力大幅度提高，但出现了能源消耗增加，对气体的处理量减少。因此，当压缩机的压缩量低于BOG 的数量时，过量的BOG 只能运到燃烧的火炬中进行放散燃烧。

 

4 BOG再液化工艺实例应用

       在进行 LNG 储气的 BOG 再液化工艺时，应考虑到该工艺的参数是否符合实际工艺流程开展，例如气体的输出压力、zui低限度的外部流量等，以便实现科学的液化BOG。

4.1 LNG罐区的监测系统

       在实际的生产过程中，LNG罐区内部的液化天然气成分为许多成分组成的混合物，因此针对该混合物运用LNG罐区的监测系统对此进行实时监测和观察，防止 LNG 罐区内的参数条件发生变化。而 LNG 罐区的内部混合物在不断产生化学反应的情况下，会出现不同的参数变化，因此，通过 LNG 罐区内的监测系统，能够对LNG系罐区内部的物质参数进行监测和实施反馈。当 LNG 罐区发生分层现象后，LNG 罐区监测系统就会收集到该数据，并将该数据进行综合分析。当LNG罐区内产生热量时，罐区内部会产生翻滚的现象，可以有效地解决内部物质分层的问题，从而达到LNG罐区的正常液位。

4.2 LNG储气调峰站BOG再液化工艺原理

         LNG 储气调峰站 BOG 再液化工艺的基础是从LNG 储气站外部供应气体期间，通过 LNG 罐对 BOG进行冷凝和液化。LNG 储气调峰站 BOG 再液化工艺主要包括从 LNG 储气站工艺中回收和液化 BOG 气体两个步骤。首先，需要进行测量和运输LNG气体，zui后运用 LNG 泵在一定程度上从储油罐排出 BOG 并进行冷凝，确保持续向LNG加压[4]。 与BOG直接压缩工艺相比，LNG储气调峰站BOG再液化这一工艺是指在气体调峰站的气体排出过程中由LNG本身生成的BOG，并进行再液化工艺，而无需使用其他制冷剂。LNG储气调峰站BOG再液化这一工艺通常是在LNG内部储罐热量发生变化后将LNG输送到液化器中。LNG储气调峰站BOG再液化工艺的优点是操作方便、投资成本低以及低能耗，实现了能够更好的在大型LNG天然气储存站中处理BOG。

4.3 实例应用

         在实际应用的过程中，选取 A LNG 综合应急储气调峰站，同时建造相应的LNG天然气全器储藏罐以及相应的气化液化的设备。日常的天然气利用为 50万 m3，而经过相应的液化工艺，能够实现产量为1000000吨的天然气。LNG综合应急储气调峰项目中核心气体为液化天然气，因此应当对液化天然气进行综合处理。在处理过程中，首先需要对液化天然气进行压力气化，实现能够将该天然气在处理后形成一种所需要的天然气来源，以便能够更好地向各个天然气站输送天然气。此外，考虑到项目中 BOG 产量增加和下游管道压力过大等因素，山西原平LNG综合应急储气调峰项目采用 BOG 直接液化工艺，该液化工艺主要由 BOG 压缩机以及 BOG 减震罐组成，工艺如下：从LNG储罐及装卸车区来的BOG经过BOG压缩机增压后储存到 BOG 缓冲罐中，通过控制流向电容器的液体流和电容器之间的热交换增加 BOG 压力，达到快速实现BOG冷凝液化的目标[5]。 

 

5 结语

         在天然气的储存过程中会产生蒸发气BOG，本文探讨了通过在液化工艺实现压缩BOG，同时降低了作业成本以及降低投资，避免出现污染环境的情况。作者在探讨再液化工艺的基础上，重点研究如何提高BOG再液化工艺在作业中的应用。