LNG儲罐液化儲存系統與地面儲存技術

一、氣液化及儲存系統
1、液化及混合冷劑循環系統
LNG儲罐在混合冷劑循環技術的支持下，可滿足氣的液化要求，該技術應用中可在混合冷劑的作用下，滿足氣液化過程中的工藝優化要求，使得其工藝裝置有著良好的實踐應用效果。
通過對氣工藝要求的考慮，可在預處理系統的支持下，對水、二氧化碳等進行針對性處理，它們能夠達標，進而在液化區中對氣進行進一步處理。此時，板翅式換熱器、氣液分離器配合作用下可形成液化區，箱體中填充珠光砂用來隔絕外界空氣，保持冷量不流失。
氣先在預冷換熱器中預冷，將溫度冷卻至-50℃，并在重烴分離器中除去可能存在的重烴組分，然后進入液化換熱器中液化，將溫度冷卻至-120℃，然后經過過冷換熱器過冷到-159℃。液化的冷量由多組分混合冷劑的循環量提供，混合冷劑由氮氣、甲烷、乙烯、丙烷和異戊烷組成。
入口分離器會對混合冷劑進行處理，進而在壓縮機、水冷卻器的作用下，使得進而到二級分離器中的氣體和液體可達到分離的目的，且其產生的氣體需要進一步壓縮。液相由增壓泵送至循環壓縮機二級出口冷卻器，與二級出口氣相混合后，經水冷卻器冷卻后進入二級出口分離器。此時，在預冷器的預冷作用下，能夠對泵流進行處理，滿足氣對冷量的實際需求。同時，通過對預冷換熱器實際作用的發揮，可對來源于二級出口分離器的氣相進行冷卻處理，并通過對高壓分離器的配合使用，能夠達到對分離器中流出液體冷卻處理的目的，從而為氣液化階段提供冷量，同時，液化段中氣體的冷凝，需要在該工序實施后進一步進行過冷處理，氣能夠所需的冷量。
膨脹后的循環氣流，在冷箱板翅式換熱器的預冷段、液化段和過冷段共用返流流道中復熱后出冷箱，再進入壓縮機入口分離器循環壓縮。
2、LNG儲存系統及裝車系統
LNG自液化裝置進入LNG低溫儲罐，進液可以通過儲罐上部，也可通過儲罐下部注入，或采用同時進液的方式。進液的方式根據儲罐內的液體密度和溫度條件而定，進罐LNG和儲罐內的LNG能夠充分混合，避免儲罐內液相產生分層，防止“翻滾”現象的發生，保持低溫儲罐運行的穩定性和性。
LNG儲罐外置兩臺離心泵，泵出口設置回流管線，可將罐內的LNG經裝車泵重新注入儲罐內，起到循環、混合儲罐內LNG的作用，減小LNG分層現象的發生。裝車時經LNG泵輸送至槽車，氣相返流管線既可與儲罐內氣相空間相連，也可經汽化器后進入BOG壓縮機，以平衡裝車時槽車內的壓力，提高裝車速度和液相充滿率。
二、氣儲罐地面儲存技術
目前，氣的儲存方式主要有氣態儲存和液態儲存兩種，其中前者包括地面儲罐儲存、管道儲存和地下儲氣庫儲存等。
1、地面儲罐儲存
氣地面儲存一般采用金屬儲氣罐，氣儲罐按壓力分為高壓和低壓兩種。低壓儲罐的工作壓力一般為0.004~0.005MPa，多為化工廠、石化廠作工藝氣的中間儲存，高壓儲氣罐的工作壓力一般為0.25~3.0MPa，主要用于城市配氣系統供晝夜或小時調峰用。
2、管道儲存
氣管道儲存有輸氣干線末段儲氣和利用管束儲氣兩種方式。
輸氣干線末段儲氣，是指在供氣低峰時，將富余的氣儲存在輸氣干線末段，隨著管內氣體壓力逐漸升高到然后一個壓氣站允許的較高壓力，到用氣高峰時，該儲氣段壓力降到城市配氣管網允許的較小值，將儲存的氣體輸出，增加供氣量。
管束儲氣，即使用直徑和數量的管子構成管束，埋設于供氣點附近，用高壓氣或壓縮機將氣注入管束中，待高峰用氣時輸出。
管道儲氣容量較小，主要供城市晝夜或小時調峰用。
3、地下儲氣庫儲存
地面氣儲罐和管道儲氣只能作為晝夜用氣不均衡性的措施，要解決季節用氣不均衡性問題，根本的辦法是建造地下儲氣庫。如果沒有地下儲氣庫，干線輸氣管道就應根據冬季的用氣量進行設計。在冬季，輸氣管道將滿負荷工作，而到夏季，由于用氣量減少，輸氣管道的負荷將下降，因此，管路和設備的利用率降低，固定設備投資在輸氣成本中所占的比重將提高。在冬夏季用氣量相差懸殊的情況下，輸氣管道夏季負荷降低，不但在經濟上不合理，而且在輸氣工藝上造成很多困難。如果有地下儲氣庫，干線輸氣管道就可以根據日平均用氣量進行設計，在夏季，多余的氣體注人地下儲氣庫，在冬季，不足的氣體由地下儲氣庫補充.這樣，輸氣管道全年都是在滿負荷下工作，管路和設備的能力可以充分利用。
地下儲氣庫具有儲氣容量大、節省地面LNG儲罐投資、不受氣候影響、維護管理簡便、、不影響城鎮美化規劃、不污染環境等優點。
地下儲氣庫主要有利用枯竭的油田或氣田作地下儲氣庫、利用含水層作地下儲氣庫和利用鹽層作地下儲氣庫三種類型。
氣以氣態形式進行儲存和運輸，由于其體積龐大，壓力很高，因此通常將其在常壓下深冷到-160℃進行液化。在標準狀態下，其液態體積為氣態時的1/600，而密度相當于氣態時的600倍，因此無論對遠洋貿易運輸，還是儲罐儲存，都具有較高的經濟價值。
氣液化儲存方式不受地理位置、地質構造、距離和容量等的限制，占地少、造價低、工期短、維修方便。對于無油氣田、鹽穴、水層建造地下儲氣庫的城市，可以利用這種方式進行調峰。
由于液化氣具有可燃性和超低溫性(-160℃)，因而對儲存設施(儲罐)的要求很高。目前液化氣的儲存主要是儲罐儲存，儲罐分地下和地上兩種。儲罐形式的選擇取決于投資費用，也取決于因素及其它一些制約條件。在常壓下儲存液化氣時，儲罐內壓通常為3.4~17.2kPa。