El BOG (gas evaporado) tiene diferentes métodos de tratamiento según su origen y situación. A continuación, se presenta una introducción detallada a los métodos de tratamiento BOG más comunes:
Proceso de recondensación
Principio: El proceso de recondensación consiste en introducir BOG en el recondensador, que entra en contacto total y realiza un intercambio de calor con el líquido criogénico (como el GNL) extraído del tanque de almacenamiento. Las moléculas de gas en el BOG liberan calor, se enfrían y se licúan gradualmente, y vuelven al estado líquido. estado y luego transportarlo de regreso al almacenamiento del tanque.
Escenarios de aplicación: Este proceso es ampliamente utilizado en estaciones receptoras de GNL. En las estaciones receptoras de GNL, se transporta una gran cantidad de GNL a la estación por barco. Durante el proceso de descarga y almacenamiento, se generará una gran cantidad de BOG. El proceso de recondensación puede licuar y reciclar eficazmente el BOG, reduciendo el impacto del BOG. Emisiones sobre el medio ambiente y la eficiencia energética. Influencia.
Pros y contras
Ventajas: Alta eficiencia de recuperación, puede licuar eficientemente el BOG, de modo que pueda almacenarse y usarse; puede reducir el impacto de las emisiones de BOG a la atmósfera sobre el medio ambiente, de acuerdo con los requisitos de protección ambiental.
Desventajas: Alto consumo de energía. El proceso de recondensación requiere una gran cantidad de líquido criogénico como fuente de frío para lograr la recondensación del BOG, lo que aumenta el consumo de energía y los costos operativos en cierta medida. El costo de inversión en equipos es alto y se requiere un recondensador especial. y equipos criogénicos como bombas de suministro de líquidos, el costo de inversión de estos equipos es relativamente alto.
Utilizado como combustible
Principio: El BOG tiene un cierto valor calorífico y puede utilizarse como combustible en una variedad de equipos. Tomando una turbina de gas como ejemplo, después de que el BOG se mezcla con aire, se quema en la cámara de combustión para producir gas a alta temperatura y alta presión, que impulsa el impulsor de la turbina de gas para girar y luego impulsa el generador para generar electricidad. En la caldera, el calor generado por la combustión de BOG como combustible se utiliza para calentar agua u otros medios, generar vapor o agua caliente y proporcionar energía térmica para la producción y la vida.
Escenarios de aplicación: En los transportadores de GNL, el BOG generalmente se introduce como combustible en las turbinas de gas o calderas de los barcos y otros equipos para la combustión, proporcionando electricidad y energía térmica para la navegación del barco y el funcionamiento de diversos equipos. Además, en algunos procesos de producción industrial que utilizan gas natural como combustible, el BOG también puede utilizarse como combustible complementario para satisfacer las necesidades energéticas del proceso de producción.
Pros y contras
Ventajas: La utilización razonable de la energía puede utilizar eficazmente la energía del BOG y reducir el desperdicio de energía; reducir la dependencia del suministro de combustible externo y mejorar la tasa de autosuficiencia energética del sistema, lo que es de gran importancia para algunas áreas remotas o lugares donde es difícil obtener suministro de combustible externo.
Desventajas: Rendimiento de combustión inestable. La composición y el valor calorífico del BOG fluctuarán con los cambios en factores como la fuente de GNL, el proceso de producción, las condiciones de almacenamiento, etc., lo que dará como resultado un rendimiento de combustión inestable y una producción de energía inestable cuando se usa BOG como combustible, lo que afectará el funcionamiento normal y la eficiencia del Equipo; Modificación y mantenimiento de equipos El costo es relativamente alto. El uso de BOG como combustible requiere un diseño especial y la modificación de los equipos para adaptarse a las características de combustión y las condiciones de suministro de BOG. El diseño y la transformación de estos equipos requieren una gran cantidad de capital y recursos técnicos, y se requiere un estricto mantenimiento y gestión durante la operación para garantizar el funcionamiento seguro y confiable de los equipos y el uso eficaz del BOG.
Almacenamiento comprimido
Principio: El BOG se comprime mediante un compresor para aumentar su presión y reducir su volumen, lo que facilita su almacenamiento. Durante el proceso de compresión, la temperatura del BOG aumentará, por lo que es necesario equipar un equipo de enfriamiento correspondiente, como un enfriador, para enfriar el BOG comprimido y reducir su temperatura a un rango de temperatura de almacenamiento adecuado. Después de la compresión y el enfriamiento, el BOG se almacena en contenedores de almacenamiento específicos, como tanques de almacenamiento de alta presión.
Escenario de aplicación: En algunas pequeñas estaciones de servicio de GNL o sitios de producción industrial, dado que la cantidad de BOG generada es pequeña, se puede utilizar el método de almacenamiento por compresión para almacenar convenientemente BOG para su posterior procesamiento o utilización. Además, en algunos lugares que requieren flexibilidad en el procesamiento y utilización de BOG, el método de almacenamiento comprimido también puede satisfacer sus necesidades, porque el BOG almacenado se puede procesar y utilizar en diferentes momentos y ocasiones según las condiciones reales.
Pros y contras
Ventajas: El funcionamiento es relativamente sencillo. En comparación con otros métodos complejos de tratamiento de BOG, como el proceso de recondensación, el proceso de operación del método de almacenamiento por compresión es relativamente simple y no implica procesos complejos de intercambio de calor y licuefacción. Por lo tanto, los requisitos técnicos para los operadores son relativamente bajos y la utilización del almacenamiento es flexible. El BOG comprimido y almacenado se puede procesar y utilizar de forma flexible según las necesidades reales. Por ejemplo, puede utilizarse como combustible en procesos de producción posteriores o transportarse a otro lugar para su posterior procesamiento o utilización.
Desventajas: Alto costo de almacenamiento. Para garantizar el almacenamiento seguro y estable de BOG comprimido, se requieren contenedores de almacenamiento de alta presión especiales y las correspondientes instalaciones de seguridad. El costo de inversión de estos equipos es relativamente alto y requieren mantenimiento e inspección regulares durante el proceso de almacenamiento para garantizar el funcionamiento normal del equipo y la seguridad del almacenamiento, lo que también aumenta el costo de almacenamiento; existen riesgos de seguridad. Dado que el BOG es un gas inflamable y explosivo, durante el proceso de compresión y almacenamiento, si el equipo no está herméticamente sellado, la operación es inadecuada o las instalaciones de seguridad no son perfectas, el BOG puede tener fugas. Una vez que se encuentra con una fuente de fuego, Provocar accidentes de seguridad como incendios y explosiones, lo que supone una grave amenaza para la seguridad de las personas y de los bienes.
Separación por adsorción
Principio: La tecnología de separación por adsorción utiliza la diferencia en la capacidad de adsorción de los adsorbentes para diferentes componentes en BOG para lograr la separación y purificación de BOG. El adsorbente generalmente tiene una gran área de superficie específica y una rica estructura de poros, que puede adsorber eficazmente gases de impurezas en BOG, como dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, agua, etc., mientras retiene el componente principal de BOG, el metano. Durante el proceso de adsorción, el BOG pasa primero por un sistema de pretratamiento para eliminar partículas sólidas y algo de humedad, y luego ingresa a la torre de adsorción para entrar en contacto con el adsorbente. El adsorbente adsorbe selectivamente el gas de impureza en el BOG, de modo que el contenido de gas de impureza en el BOG después del tratamiento de adsorción se reduce significativamente y se mejora la pureza del metano. Cuando el adsorbente alcanza el estado de adsorción saturado, es necesario regenerarlo para restaurar su capacidad de adsorción. La regeneración del adsorbente generalmente adopta el método de desorción al vacío o desorción por temperatura para liberar el gas de impureza adsorbido en la superficie del adsorbente para regenerar el adsorbente. El adsorbente regenerado se puede volver a colocar en la torre de adsorción para el tratamiento de adsorción de BOG para lograr el reciclaje del adsorbente.
Escenarios de aplicación: En algunos procesos de producción industrial con altos requisitos de pureza de BOG, como la producción química de gas natural, es necesario eliminar los gases de impurezas en BOG para mejorar la pureza del metano y cumplir con los requisitos del proceso de producción. La tecnología de separación por adsorción puede separar y purificar eficazmente el BOG y mejorar el valor de utilización del BOG. Además, en algunos lugares con altos requisitos de protección ambiental, como las estaciones receptoras de GNL, el uso de tecnología de separación por adsorción puede reducir aún más el contenido de gases de impurezas en el BOG y reducir el impacto de las emisiones de BOG en el medio ambiente.
Pros y contras
Ventajas: buen efecto de separación, puede eliminar eficazmente los gases de impurezas en BOG, mejorar significativamente la pureza del metano y cumplir con los requisitos de pureza de BOG en diferentes procesos de producción industrial; consumo de energía relativamente bajo y diferente de algunos procesos que requieren un intercambio de calor complejo y Procesos de cambio de fase En comparación con las tecnologías de tratamiento BOG, como el proceso de recondensación, la tecnología de separación por adsorción tiene un consumo de energía relativamente bajo, porque el proceso de adsorción se basa principalmente en la adsorción física de gas de impureza por el adsorbente y no requiere muchas operaciones de calentamiento o enfriamiento; El equipo ocupa un área pequeña, y el equipo de separación por adsorción generalmente consta de una torre de adsorción, un sistema de pretratamiento, un sistema de regeneración, etc. Este tipo de equipo tiene una estructura compacta y ocupa un área pequeña, lo que lo hace adecuado para su uso en la industria. sitios de producción o estaciones receptoras de GNL con espacio limitado.
Desventajas: El costo del adsorbente es alto. Los adsorbentes de alto rendimiento generalmente requieren materiales y procesos de preparación especiales, lo que genera un alto costo del adsorbente y aumenta el costo de inversión del tratamiento BOG. El proceso de regeneración del adsorbente es relativamente complicado. La regeneración del adsorbente requiere un método específico, como la desorción por reducción de presión o la desorción por aumento de temperatura. Además, el proceso de regeneración requiere un control preciso de parámetros como la temperatura, la presión y el caudal de gas para garantizar el efecto de regeneración y el servicio. vida útil del adsorbente. Esto hace que la regeneración del adsorbente sea un proceso más complicado y requiera mayores habilidades técnicas por parte de los operadores. Potencia de procesamiento limitada. La capacidad de procesamiento de la tecnología de separación por adsorción está limitada por factores como la capacidad de adsorción del adsorbente, el tamaño y el número de torres de adsorción, etc. Para necesidades de tratamiento de BOG a gran escala, puede ser necesario aumentar la cantidad de torres de adsorción o adoptar torres de adsorción más grandes, lo que generará un aumento en los costos de inversión en equipos y espacio en planta.
Separación por membrana
Principio: La tecnología de separación de membranas utiliza la diferencia en la tasa de permeación de diferentes componentes en BOG mediante materiales de membrana especiales para lograr la separación y purificación de BOG. El material de la membrana tiene la propiedad de permeabilidad selectiva, lo que permite que ciertos componentes del BOG pasen preferentemente a través de la membrana mientras que otros componentes quedan retenidos. En el proceso de separación de membrana, el BOG pasa primero a través del sistema de pretratamiento para eliminar las partículas sólidas y parte del agua, y luego ingresa al dispositivo de separación de membrana para entrar en contacto con el material de la membrana. Bajo la acción de la diferencia de presión en ambos lados de la membrana, los diferentes componentes del BOG pasan a través de la membrana a diferentes velocidades de permeación. Por ejemplo, los gases de hidrocarburos ligeros como el metano suelen tener una velocidad de permeación más alta y pueden pasar primero a través de la membrana. Mientras que el dióxido de carbono, el sulfuro de hidrógeno y los gases de impurezas como el agua tienen una baja tasa de permeación y quedan retenidos. De esta forma se consigue la separación de los diferentes componentes del BOG y se mejora la pureza del componente objetivo en el BOG.
Escenario de aplicación: En una planta de purificación de gas natural, el BOG puede contener una variedad de gases de impurezas, como dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. La presencia de estos gases de impurezas afectará la calidad del gas natural y su posterior procesamiento y utilización. La tecnología de separación de membranas puede eliminar eficazmente los gases de impurezas en BOG, mejorar la pureza del gas natural y satisfacer los requisitos de producción de las plantas de purificación de gas natural. Además, en algunas unidades de producción de GNL a pequeña escala o estaciones de servicio de GNL, también se puede utilizar la tecnología de separación por membrana para tratar BOG, eliminar gases de impurezas, aumentar el valor de utilización de BOG y reducir el impacto de las emisiones de BOG en el medio ambiente.
Pros y contras
Ventajas: alta eficiencia y ahorro energético. El proceso de separación por membrana separa principalmente el BOG en función de la diferencia en las tasas de permeación de los diferentes componentes bajo la diferencia de presión en ambos lados de la membrana. No requiere procesos complicados de intercambio de calor ni de cambio de fase, por lo que tiene un bajo consumo de energía y las ventajas de Alta eficiencia y ahorro energético. Operación simple y fácil de controlar. El dispositivo de separación por membrana tiene una estructura relativamente simple y un proceso de operación relativamente claro. Al ajustar parámetros como la presión, la temperatura y el flujo de gas en ambos lados de la membrana, el proceso de separación por membrana se puede controlar con precisión para satisfacer diferentes necesidades de producción. Los requisitos técnicos para los operadores son relativamente bajos. Fácil de promover y aplicar; alta precisión de separación. El material de la membrana tiene las características de alta permeabilidad selectiva, que puede separar eficientemente diferentes componentes en BOG y lograr una extracción de alta pureza de los componentes objetivo, satisfaciendo las necesidades de algunos procesos de producción industrial con requisitos extremadamente altos de pureza del producto.
Desventajas: Alto costo de la membrana. La investigación, el desarrollo y la producción de materiales de membrana requieren mucho dinero y capacidad técnica, por lo que el costo de los materiales de membrana es relativamente alto, lo que no solo aumenta el costo de inversión inicial del equipo de separación de membrana, sino que también afecta la viabilidad económica de la separación de membrana. Tecnología en aplicaciones a gran escala; la vida útil de la membrana es limitada. En aplicaciones prácticas, los materiales de membrana se verán afectados por la erosión química y el desgaste físico de varios componentes en BOG, así como por las condiciones de operación como la temperatura y la presión, lo que dará como resultado una disminución gradual en el rendimiento de la membrana. La vida útil de la membrana es limitada y los materiales de la membrana deben reemplazarse periódicamente, lo que no solo aumenta los costos de producción, sino que también afecta la continuidad y estabilidad del proceso de producción. Los requisitos de pretratamiento son altos y el BOG generalmente contiene partículas sólidas y humedad; y algunos gases impuros que pueden afectar los materiales de la membrana y causar contaminación o daños. Para garantizar el funcionamiento normal del dispositivo de separación de la membrana y la vida útil de la membrana, se requiere un tratamiento previo estricto del BOG para eliminar las partículas sólidas y la humedad. y gases impuros. Esto aumenta el coste de inversión y el funcionamiento del sistema de pretratamiento.
