1 Einleitung
Chinas LNG-Industrie hat eine relativ vollständige Wertschöpfungskette von der Verflüssigung über den Transport und die Vergasung bis hin zur Endnutzung aufgebaut. Ihre Entwicklung schreitet rasant voran und bildet eine solide Grundlage für die weitere Erdgasnutzung in China. Derzeit befinden sich 14 Küsten-LNG-Terminals in China im Bau oder bereits in Betrieb. Nach ihrer Fertigstellung wird die Gesamtkapazität 50 Millionen Tonnen pro Jahr übersteigen. Zahlreiche weitere Projekte befinden sich noch in der Vorplanungsphase. Auch Verflüssigungsanlagen, Satellitenstationen sowie die Betankung von Fahrzeugen und Schiffen entwickeln sich rasant. Bis Mai 2013 wurden landesweit über 50 Verflüssigungsanlagen mit einer Gesamtkapazität von 23 Millionen m³/Tag errichtet und in Betrieb genommen. Die Lagerung von LNG bei -162 °C und Normaldruck, die besonderen Transportbedingungen, Druckänderungen in den LNG-Tanks beim Be- und Entladen sowie Wärmeverluste in Tanks und Pipelines führen zur Bildung großer Mengen an verdampftem Gas, dem sogenannten „Bog“. Um den reibungslosen Betrieb und die Sicherheit von Transportschiffen, Lagertanks und Pipelines zu gewährleisten, ist die Behandlung großer Mengen an Moorablagerungen und die Aufrechterhaltung des dynamischen Druckgleichgewichts erforderlich, um den Druck im sicheren Kontrollbereich zu halten. Daher wird im Hinblick auf Betriebssicherheit und Energieeinsparung der Behandlungsprozess von Moorablagerungen unter verschiedenen Bedingungen untersucht, um die Moorrückgewinnungsrate zu verbessern und Erdgasverluste zu reduzieren.
2-Methoden-Design
Bei einer Empfangsstation mit einem Volumen von 4 x 160.000 m³ beträgt die tägliche Verdunstungsrate 0. Laut einer Berechnung von 0,05 % beträgt die tägliche LNG-Verdunstung etwa 320 Kubikmeter, und der entstehende Schlamm beläuft sich auf etwa 192.000 Kubikmeter bzw. ca. 144 Tonnen pro Tag. Unter den Entladebedingungen ist die Schlammmenge, die durch Temperatur- und Druckänderungen entsteht, um ein Vielfaches, wenn nicht sogar um das Zehnfache höher als unter herkömmlichen Bedingungen. Die Schlammbehandlung mit geeigneten Verfahren kann nicht nur potenzielle Schäden an Anlagen und Personal reduzieren, sondern auch Energie sparen, den Verbrauch senken und Kosten reduzieren.
Um die Behandlung von Moorabfällen unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen, wird am Beispiel einer Empfangsstation und einer Satellitenstation die Prozessauswahl anhand der Moormenge betrachtet. Als Beispiele dienen eine Empfangsstation in Fujian (4 x 160.000 m³ Speichertanks) und eine Satellitenstation in Shandong (10 x 100 m³ Speichertanks). Die Analogie basiert darauf, dass unterschiedliche Tanktypen unterschiedliche Verdunstungsraten aufweisen und verschiedene Behandlungsmethoden die nachfolgende Moorverarbeitung beeinflussen. Für unterschiedliche Tanktypen und LNG-Behandlungsgrößen muss daher ein geeignetes Behandlungsverfahren ausgewählt werden.
3 konventionelle Moorbehandlung
Für das entstehende Moor gibt es im Allgemeinen vier Behandlungsmethoden: 1. Rekondensation; 2. Direktkompression; 3. Verbrennung oder Ableitung; 4. Rückführung zum LNG-Tanker.
(1) Rekondensationsprozess. Nach dem Durchlaufen des Gas-Flüssigkeits-Abscheiders gelangt das Kondensat in den Kondensatkompressor. Das unter Druck stehende Kondensat wird in den Rekondensator geleitet und mit dem exportierten, auf denselben Druck gebrachten LNG vermischt. Durch die Kühlleistung des unterkühlten LNG kondensiert das Kondensat und wird mit dem LNG-Bypass in die Hochdruckpumpe geleitet. Anschließend wird es im Verdampfer verdampft und in das Hochdruckleitungsnetz (2) eingespeist. Das Fließschema des Rekondensationsprozesses im Terminal ist in Abbildung 1 dargestellt.
(2) Direktes Kompressionsverfahren. Das Erdgas wird nach der Kompression durch den Kompressor direkt in das Rohrnetz eingespeist.
(3) Abfackeln oder Entlüften. Sobald der Druck im Tank und in der Kabine einen bestimmten Wert erreicht, wird häufig Abfackeln oder Entlüften eingesetzt, um den Druck auf einen sicheren und kontrollierbaren Bereich zu reduzieren. Abfackeln oder Entlüften führt zu einer erheblichen Erdgasverschwendung. Daher handelt es sich bei dieser Methode um eine Sicherheitsmaßnahme für Notfälle.
(4) Das Erdöl wird über den Rücklaufarm zum LNG-Schiff transportiert, um den Druck auszugleichen und das durch die Entladung des LNG-Speichertanks an Bord entstandene Vakuum zu füllen. Diese Methode ist bequem und schnell, eignet sich jedoch nur für die Entladung von LNG-Schiffen.
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Veröffentlichungsdatum: 26. Juni 2022