LNG的儲(chǔ)存問題及檢測(cè)與消除分層的方法

一、儲(chǔ)存問題

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(chǔ)罐內(nèi)的LNG可能發(fā)生分層。一般罐內(nèi)液體垂直方向上溫差大于0.2、密度大于0.5kg/m3時(shí)，即認(rèn)為罐內(nèi)液體發(fā)生了分層。

2、老化現(xiàn)象

    LNG是一種多組分混合物，在儲(chǔ)存過程中，各組分的蒸發(fā)量不同，導(dǎo)致LNG的組分和密度發(fā)生變化，這一過程稱為老化。

3、翻滾現(xiàn)象

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

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

    LNG儲(chǔ)罐在長(zhǎng)期儲(chǔ)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(chǔ)罐中原來留有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(xiàn)象。

    上部的LNG密度小，而儲(chǔ)罐底部LNG密度大。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)LNG產(chǎn)生分層后，隨著外部熱量的導(dǎo)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)過傳質(zhì)，下部LNG上升到上部，壓力減小，成為過飽和液體，積蓄的能量迅速釋放，產(chǎn)生大量的BOG，即產(chǎn)生翻滾現(xiàn)象。

    值得注意的是，LNG分層是引發(fā)翻滾的前提。

二、檢測(cè)與消除分層的方法

   1、溫度監(jiān)控

   2、密度監(jiān)控

   3、BOG監(jiān)測(cè)

   儲(chǔ)罐一旦產(chǎn)生分層后，在外輸時(shí)首先泵出儲(chǔ)罐底部的LNG。LNG分層后，應(yīng)采用頂部進(jìn)入裝置進(jìn)行循環(huán)作業(yè)，以促進(jìn)儲(chǔ)罐內(nèi)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(fèi)用。