LNG气化站BOG排放量太大怎么办?回收与利用方案全解析
“上个月储罐安全阀又起跳了两次,每次都能听到气体放散的声音,感觉真金白银就这么白白跑掉了。”不少LNG气化站的运营人员都有这样的烦恼。 BOG(Boil Off Gas,蒸发气体)是LNG气化站运营中绕不开的话题。它不仅造成直接的经济损失,还带来安全风险和环境问题。那么BOG到底是怎么产生的?每天会
“上个月储罐安全阀又起跳了两次,每次都能听到气体放散的声音,感觉真金白银就这么白白跑掉了。”不少LNG气化站的运营人员都有这样的烦恼。
BOG(Boil Off Gas,蒸发气体)是LNG气化站运营中绕不开的话题。它不仅造成直接的经济损失,还带来安全风险和环境问题。那么BOG到底是怎么产生的?每天会跑掉多少气?有什么办法可以把它“捡回来”?本文为您一一解答。
一、BOG是从哪里来的?
LNG在-162℃的超低温下以液态储存,而环境温度远高于此,热量的持续传入会使部分LNG气化,这就是BOG的来源。BOG的产生主要有以下几种情况:
1.1 储罐日常蒸发
这是最基础的BOG来源。LNG储罐虽然经过良好的绝热设计,但无法完全隔绝热量传入。储罐内的LNG会持续吸收热量而气化,产生BOG。这一过程在储罐静止存放时也会发生。
1.2 槽车卸车过程
LNG槽车在卸车过程中会产生大量BOG。槽车内的LNG在卸出时压力下降,同时新的LNG进入站内储罐时会引起罐内压力波动,都会导致BOG大量产生。有研究表明,LNG槽车卸车过程产生的BOG量占气化站BOG总量的50%以上-。卸车时的BOG量可达常规工况下的几倍甚至十几倍-。
1.3 设备运行与管道吸热
LNG在管道中流动时,管道与环境换热也会产生BOG。此外,当用气负荷波动、设备启停时,系统压力的变化也会促使BOG产生。
1.4 安全泄压排放
当储罐压力超过设定值时,安全阀会自动起跳,将BOG排放到大气中。这是最直接的浪费,也是最需要避免的情况。
二、BOG排放量有多大?算一笔账
准确计算BOG量对合理配置回收设备具有重要意义-。下面介绍两种实用的估算方法。
2.1 储罐蒸发率估算法
这是最常用的估算方法。LNG储罐的性能通常用日蒸发率来表示,即每天因热量传入而气化的LNG体积占储罐总容积的百分比。
主流LNG储罐的日蒸发率通常控制在0.05%-0.3%之间-。以一个100m³的LNG储罐为例,日蒸发率按0.2%计算:
每日LNG蒸发量 = 100 × 0.2% = 0.2m³
LNG密度约450kg/m³,日蒸发质量 = 0.2 × 450 = 90kg
1kg LNG气化后体积约1.38m³(标准状态)
每日产生BOG量 = 90 × 1.38 ≈ 124m³
这意味着,仅储罐日常蒸发一项,每年就损失约4.5万立方米天然气。
2.2 卸车过程BOG估算法
卸车过程的BOG量通常大于日常蒸发量。根据实际项目经验,每卸一车(约20m³ LNG),槽车内残余的BOG量约为100-200m³(标准状态),这部分气体如果不回收,就会随槽车返回而损失掉。
中海油南铝气化站的实践表明,设置槽车BOG回收装置后,9个月内共回收槽车残余天然气3.6万立方米,相当于每月回收4000立方米-。
三、BOG回收处理方案
针对不同规模的LNG气化站,BOG的处理有几种主流方案。
3.1 方案一:BOG回收罐(小气量适用)
对于BOG产量不大的小型气化站(如日供气量1万立方米以下),最简单的处理方式是增加一台BOG储罐。BOG从储罐顶部引出,经过缓冲后存入BOG储罐,在站内用气时优先使用这部分气体。
这种方案的优点是投资小、结构简单,一般只需要增加一台10-20m³的BOG储罐即可。缺点是当BOG产量大于回收罐容量时,仍需要通过安全阀排放,适合BOG产量稳定的站场-。
3.2 方案二:BOG压缩回收系统(主推方案)
对于中等规模以上的气化站(日供气量3万立方米以上),最有效的方案是配置BOG压缩机回收系统-。其工作原理是:储罐顶部引出的低压BOG气体进入BOG压缩机,经压缩增压后直接送入下游管网供用户使用,或送入LNG储罐下进液口重新液化。
BOG压缩回收系统通常由压缩机撬、缓冲罐、控制柜等组成。蚌埠高科集团研制的BOG回收系统主要由压缩机撬、汽化器、流量计、调压器及其他附属部件组成,可实现单车计量功能-。
核心优势:
回收率高:可回收90%以上的BOG,实现“颗粒归仓”
直接利用:回收的气体可直接供用户使用,无需额外处理
自动化运行:PLC自动控制,压力异常时自动启停,无人值守
主要设备配置:
3.3 方案三:再液化回收(大
气量适用)

对于BOG产生量很大的大型接收站或储备站(日处理BOG量上万立方米),可采用再液化工艺。BOG经过多级压缩和冷却后,重新液化成LNG返回储罐。
再液化工艺能耗较高、投资较大,适用于BOG产生量极大的场合,如大型LNG接收站、储备库等,中小型气化站一般无需考虑-。
四、经济效益分析:BOG回收到底划不划算?
4.1 投资构成
一套中小型BOG压缩回收系统(处理能力200-500Nm³/h)的典型投资构成:
4.2 年收益测算
以一个日供气量5万立方米的LNG气化站为例-:
日常蒸发BOG量:按储罐日蒸发率0.2%计算,约124m³/天
卸车BOG量:按每车残余100m³、每月卸30车计算,约3000m³/月
合计年BOG总量:(124×365 + 3000×12)≈ 8万m³
按天然气价格4元/m³计算,年BOG损失价值约32万元。
安装BOG回收系统后,按90%回收率计算,年回收价值约28.8万元,扣除设备运行电费和日常维护(约3-5万元/年),年净收益约23-25万元。
投资回收期约1-1.5年,之后每年持续产生净收益。
4.3 真实案例参考
中海石油气电集团福建分公司南铝气化站设置槽车BOG回收装置的9个月内,共回收槽车残余天然气3.6万立方米,从“指缝”中攥出“效益”,有效挖掘出降本增效新潜力-。
实践证明,LNG装卸车过程中预冷所产生的BOG气体全部能安全回收,一年节省成本的费用可达百万元以上,不到1个月的时间就收回新增投资-。
五、常见问题解答
Q1:什么规模的站适合上BOG回收?
A:建议日供气量1万立方米以上、或日均卸车3车次以上的LNG气化站考虑安装BOG回收系统。对于更小的站,可根据BOG实际排放量评估,也可考虑简单的BOG储罐方案。
Q2:BOG回收系统操作复杂吗?
A:不复杂。正规的BOG回收系统采用PLC自动控制,设定好参数后系统自动运行。当储罐压力达到设定值时自动启动,压力降低后自动停机,基本无需人工干预。
Q3:BOG压缩机会不会影响下游用气?
A:不会。BOG回收系统并联在主管路上,压缩机排出的BOG直接进入下游管网。系统配有止回阀,不会出现倒流。同时控制系统会监测管网压力,压力过高时自动停机,不影响正常供气。
Q4:冬季环境温度低时BOG回收受影响吗?
A:低温环境下,BOG压缩机入口可能出现结冰现象。建议在压缩机入口前加装小型汽化器,利用空气或电加热方式提高进气温度,确保压缩机正常运行。北方地区用户可选用带加热功能的配置。
Q5:已经排放到大气中的BOG还能收回来吗?
A:不能。BOG一旦通过安全阀排放到大气中就无法回收。所以BOG回收的关键是“预防”——通过回收系统主动控制储罐压力,避免安全阀起跳,而不是在起跳之后想办法处理。
六、结语
BOG排放是LNG气化站运营中常见的“隐性成本”。看似不大的日常蒸发,日积月累就是一笔可观的损失。通过合理配置BOG回收系统,不仅可以“变废为宝”,将原本白白放散的气体转化为直接的经济收益,还能降低储罐压力,提升站场安全运行水平。
从多个实际项目的经验来看,BOG回收系统的投资回收期通常在1-2年以内,是一项投入产出比很高的技术改造。
河北泰燃能源科技可为LNG气化站用户提供BOG压缩回收系统的一体化方案,包括设备选型、系统集成、安装调试等全过程服务。如您正在为BOG排放问题困扰,欢迎留言交流,我们可以根据您的站场规模提供针对性的回收方案建议。
本文原载于河北泰燃旧站技术文章栏目,随站点迁移归档;参数与结论以当年工程实践为准,具体项目请让工程师复核。