LNG作为世界公认的清洁高效能源，在各国所占能源消费比例每年日益增长。2019年我国天然气全年消费量3040亿立方米，同比增长9.6%。随着国家管网公司正式挂牌成立、中国深化油气体制改革逐步深入，LNG在清洁能源转型过程中将起到越来越重要的作用。

由于LNG本身是常压条件下的深冷液体，温度大约为-162 摄氏度，受到外界环境的温差影响，任何形式的冷能泄漏都会使得LNG的液体气化，从而产生BOG（Boiled off gas）。

为提高能源利用，减少环境污染，根据BOG的来源和规模，江苏鼎程新能源科技有限公司对BOG进行差异化的优化利用和再回收，提出技术解决方案。

BOG优化利用和回收

一般情况下，BOG的产生常见于LNG的运输储存过程。当LNG运输船卸货时，运输船上的液体由于长距离运输，液体的温度和压力都会高于LNG接收站储罐的温度和压力，在液体LNG卸货到储罐的降温降压的过程中会生成一定量的BOG。其次，LNG运输船上带有的潜液泵也会转移部分能量到接收站中的LNG储罐中。第三种可以产生BOG的因素是环境中的热量通过管道，设备和储罐外壁转移到LNG中。

在LNG接收站中，BOG一般会与液态的LNG混合进行再液化处理（如下图）。

图1 LNG接收站中BOG直接引入城市管网

以年处理量500万吨的LNG接收站的为例，由于接收站的操作状态，外界温度等条件的不同，BOG的产量大约在10 t/h到40 t/h之间。一般情况下BOG会与低压LNG混合，并用高压泵升高到60 barg到100 barg的压力，通过气化器气化后送到统一的高压天然气管道中。这其中会有一部分经过压缩过的BOG被用作接收站的燃料气。

对于季节性天然气用量差异性较大的LNG接收站，当天然气用户量较低的时候，可能会有一定量的BOG无法处理。除此之外，高压天然气用户的管道适用于长距离的管道运输，对于短距离的用户，高压的管道的材料使用，由于壁厚比低压管壁厚的多，并不具有经济性。

基于以上两个原因，将接收站中产生的BOG直接与附近的低压天然气用户接通，一方面能够将接收站无法处理的BOG输送到天然气用户，另一方面能够为天然气用户增加天然气来源，增强天然气供应的稳定性，同时节约管道钢材的使用，提高整体管网的经济性。

小型外接制冷系统在LNG集装箱中的应用

集装箱经常用于短途或长途小规模的丙烷和丁烷等危险化学品运输。目前，针对内陆LNG接收站基础设施不完善，以及港口LNG接收站在用气高峰时期处理量不充足问题，LNG集装箱运输既可以缩短内陆LNG运输转运时间，又可以降低港口LNG接收站在高峰时期的负荷。 

LNG集装箱是采用Type C型储罐，一般采用提高设计压力，处理LNG在运输过程中产生的BOG。LNG集装箱可以在不释压的情况下储存LNG的时间为一个月。如果集装箱在没有到达终端用户之前达到设计压力，集装箱的限放阀就会启动给储罐降压。这样不仅造成了天然气的浪费，对环境的污染和增加运输过程中的危险。

小型外接制冷系统外燃机采用氦气为工作介质，在封闭系统中应用回热原理，降低温度，最低可以达到小型外接制冷系统外燃机采用氦气为工作介质，在封闭系统中应用回热原理，降低温度，最低可以达到-200 oC。但是小型外接制冷系统技术很难在LNG集装箱领域有所作为，因为该技术每天天然气处理量大约为100~15,000 kg，处理量过小。根据LNG集装箱的本身设计，每天产生的BOG的量大约为30 kg到100 kg。江苏鼎程新能源科技有限公司首次提出将小型外接制冷系统技术应用到LNG集装箱的BOG处理中。

图2 LNG集装箱BOG处理

如以上简图所示，将集装箱与小型外接制冷系统模块结合使用，利用自动控制系统，当LNG集装箱的压力达到一定压力时，气相和液相阀门同时打开，并启动小型外接制冷系统降温系统的电源。当集装箱的测温点达到设定温度时，自动控制系统会控制小型外接制冷系统降温系统停止工作，并同时关闭气相和液相阀门。

运输槽车BOG回收

中国市场中数以千计的LNG运输槽车每天奔走在LNG物流集散中心和各个用户之间。LNG运输槽车在运输LNG到用户之后，有时会因为用户需求不足，剩余的液体无法得到充分利用，也无法重新送回到LNG接收站。一般情况下，LNG运输槽车的车主会采用在安全地点排放的方式处理未被售出或残余LNG。 

为了避免浪费，江苏鼎程新能源科技有限公司首次提出将LNG气化后加压，变成CNG（Compressed natural gas）的方式将留在槽车中的LNG重新利用。既可以减少温室气体的排放，又可以减轻槽车运输的损失。

图3 LNG运输槽车BOG回收方案

利用BOG回收模块可以有效回收在LNG运输槽车中未被完全利用的天然气。目前该项目采用固定模块的方式在江苏如东的LNG物流集散中心投入使用。撬装BOG回收装置目前已处于设备整体设计阶段，未来可以采用可移动的方式，根据LNG物流交易的市场活跃度的要求，更加便捷、有效地在不同地点对槽车中的BOG进行回收。

智能BOG回收机

针对于LNG槽车装车前，为达到装车压力而将车内BOG放空处理的问题，江苏鼎程新能源科技有限公司自主研发了智能BOG回收机，经过3代技术改良，目前的3代BOG回收设备可实现LNG槽车中BOG的智能回收，实现能源利用，减少环境污染，同时该设备具备撬装易搬运、安装简便、可自动启停、远程监控、系统智能付款等特点。

目前该设备已在江苏港程物流中心投运4台，效果良好，未来准备向市场进一步推广。

位于如东洋口港海中阳光岛上的中石油江苏LNG接收站是国家重点工程，也是华东地区调峰保供的“主力军”，去年11月进入冬季保供高峰之前，加快接卸频率，目前接收站库存量可保供1个月以上。据了解，阳光岛2030年接收能力将达2000*104t/a，BOG日产量至8.28*108Nm3/d以上。为避免资源浪费、减少环境污染，江苏鼎程新能源科技有限公司建议铺设一条从阳光岛至如东县的输气管道，将岛上的BOG输送到陆地使用。

江苏鼎程新能源科技有限公司于2004年04月14日在江苏省南通市注册成立，注册资金3000万元，是江苏鼎程能源集团下属子公司，公司主营业务为新能源相关技术的开发、咨询、转让。

本文来源：江苏鼎程新能源科技有限公司

本文作者：张小雪 李丹