控制BOG蒸发气产生的方法及系统与流程

本发明涉及bog蒸发气，具体地，涉及有效控制bog蒸发气产生的方法及系统。

背景技术：

1、lng接收站的主要功能是接收、储存和气化lng(在一个大气压力下沸点约为－162℃)，并通过天然气管道向用户供气；lng接收站的生产过程全部为物理过程，接收站的生产方法为：低温接卸、低温储存、低温加压、加热气化、管道输送；而bog蒸发气产生原因包括：lng储罐各种漏热导致的温度升高以及lng储罐与外部容器之间的体积置换；而bog蒸发气的危害包括：积累过多导致lng储罐超压，发生爆炸；若外排燃烧，造成资源浪费，污染环境；因此，需要减少bog蒸发气产生；

2、现有技术都是在“再冷凝工艺”基础上做改进，本质上在于：如何实现bog蒸发气回收；目前，还没有涉及如何抑制bog蒸发气产生的工艺方法，而抑制bog蒸发气产生是在bog蒸发气回收之前，本发明通过减少储罐内实际bog蒸发气的压力，从源头上减少bog蒸发气的产生；该方法能显著降低“再冷凝工艺”涉及的bog蒸发气回收的功耗，性价比更高。

3、专利文献cn103225740b(申请号：201310139365.8)公开了一种lng接收站利用压力能的bog处理系统，利用外输高压lng自身压力能吸收冷凝lng储罐排放的低压bog，在液-气引射混合器内完成高压lng与低压bog的充分混合和能量交换，混合后的流体为中高压lng，中高压lng经中高压气化器气化成中高压天然气后，提供给中高压天然气用户。

4、专利文献cn104913196b(申请号：201510393012.x)公开了一种用于lng接收站正常操作工况下的bog处理工艺及装置，将来自lng储罐的bog送入低压bog压缩机，之后进入lng/bog换热器；来自lng低压泵的低压lng管线输送lng进入lng/bog换热器与低压bog压缩机出口的bog进行换热，最终bog被冷凝为液态。

5、专利文献cn104964161a(申请号：201510424700.8)公开了一种lng接收终端bog回收处理方法及系统，设置lng接收终端无外输操作工况的bog回收处理系统；bog再冷凝器中的lng进入lng子母罐，lng子母罐中的lng再进入外输装车系统。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种控制bog蒸发气产生的方法及系统。

2、根据本发明提供的一种控制bog蒸发气产生的方法，包括：

3、步骤s1：分析获取产生bog蒸发气相关的所有影响参数；

4、步骤s2：利用预设筛选器对所有影响参数进行筛选获取可计算、可调节且最经济的影响参数；

5、步骤s3：将筛选得到的影响参数作为可调节参数抑制bog蒸发气的产生。

6、优选地，所述步骤s1采用：

7、步骤s1.1：搜集已知的bog蒸发气产生的原因以及该原因对应的经验公式；

8、步骤s1.2：分析并抽取所有经验公式中的所有影响参数；

9、所述所有经验公式包括：储罐漏热经验公式、管道漏热经验公式、大气压变化经验公式、低压泵做功经验公式、外输体积置换经验公式、卸船体积置换经验公式、船舱漏热经验公式、卸料泵做功经验公式、卸船时罐内闪蒸经验公式以及槽罐车体积置换经验公式；

10、所述所有影响参数包括：储罐容积、站内储罐数量、储罐气相压力、储罐气相温度、储罐日蒸发系数、储罐内bog体积、低压泵轴功率、低压泵效率、低压泵开启台数、lng密度、lng气化潜热、lng船容积、lng船气相压力、lng船气相温度、lng船日蒸发系数、bog密度、bog摩尔质量、标准状态压力、标准状态温度、卸料泵开启台数、卸料泵效率、卸料泵损耗功率、卸料速度、漏热管道面积、工艺管道吸热强度、气压变化速率、装车撬数量以及装车返气速率。

11、优选地，所述预设筛选器采用：

12、基于所有影响参数筛选与蒸发率方程和pr物态方程有关的参数；

13、f1(x1)＝x1∈{δfomula(x)}；

14、其中，x表示所有影响参数；δfomula表示涉及hertz_knudsen蒸发方程和pr物态方程的参数筛选矩阵；x1表示筛选得到与蒸发率方程和pr物态方程有关的参数；

15、基于当前筛选的参数选择工艺可调节的参数；

16、f2(x2)＝x2∈{δtechnology(x1)}

17、其中，δtechnology表示工艺参数筛选矩阵；x2表示筛选得到的工艺可调节的参数；

18、基于当前筛选的参数筛选bog蒸发气的经济性参数；

19、f3(x3)＝x3∈{δscore(x2)}

20、其中，δscore表示经济性最好参数筛选矩阵；x3表示经济性最好参数。

21、优选地，所述蒸发率方程采用：

22、

23、其中，表示bog蒸发率；sinterface表示汽相—液相接触面积；tlng表示储罐内lng温度；mlng表示lng的摩尔质量；psat(tlng)表示在温度tlng条件下对应的储罐内饱和压力；pbog表示储罐内实际bog蒸发气压力；α表示调节系数；r表示摩尔气体常数；

24、psat计算方法采用peng—robinson物态方程：

25、

26、

27、

28、

29、fw＝0.37464+1.54226ω-0.26992ω2

30、其中，t表示组分的温度；v表示摩尔体积；p是组分的压力；pc表示组分的临界压力；tc表示组分的临界温度；tr表示组分的对比温度；ω表示偏心因子；

31、

32、其中：m表示摩尔质量；vm表示气体体积；m表示质量；

33、vm＝v罐-v液

34、

35、其中：h为lng储罐内的液位高度；d表示储罐直径；v罐表示储罐体积；

36、所述基于当前筛选的参数选择工艺可调节的参数包括：lng储罐内的压力和lng储罐内的液位高度；

37、所述基于当前筛选的参数筛选bog蒸发气的经济性参数包括：卸船条件下，当卸料速度最大，储罐内液位变化不可调节；

38、所述bog蒸发气的经济性参数为储罐内实际bog蒸发气压力pbog。

39、优选地，所述储罐内实际bog蒸发气压力pbog越大，bog蒸发率越小。

40、根据本发明提供的一种控制bog蒸发气产生的系统，包括：

41、模块m1：分析获取产生bog蒸发气相关的所有影响参数；

42、模块m2：利用预设筛选器对所有影响参数进行筛选获取可计算、可调节且最经济的影响参数；

43、模块m3：将筛选得到的影响参数作为可调节参数抑制bog蒸发气的产生。

44、优选地，所述模块m1采用：

45、模块m1.1：搜集已知的bog蒸发气产生的原因以及该原因对应的经验公式；

46、模块m1.2：分析并抽取所有经验公式中的所有影响参数；

47、所述所有经验公式包括：储罐漏热经验公式、管道漏热经验公式、大气压变化经验公式、低压泵做功经验公式、外输体积置换经验公式、卸船体积置换经验公式、船舱漏热经验公式、卸料泵做功经验公式、卸船时罐内闪蒸经验公式以及槽罐车体积置换经验公式；

48、所述所有影响参数包括：储罐容积、站内储罐数量、储罐气相压力、储罐气相温度、储罐日蒸发系数、储罐内bog体积、低压泵轴功率、低压泵效率、低压泵开启台数、lng密度、lng气化潜热、lng船容积、lng船气相压力、lng船气相温度、lng船日蒸发系数、bog密度、bog摩尔质量、标准状态压力、标准状态温度、卸料泵开启台数、卸料泵效率、卸料泵损耗功率、卸料速度、漏热管道面积、工艺管道吸热强度、气压变化速率、装车撬数量以及装车返气速率。

49、优选地，所述预设筛选器采用：

50、基于所有影响参数筛选与蒸发率方程和pr物态方程有关的参数；

51、f1(x1)＝x1∈{δfomula(x)}；

52、其中，x表示所有影响参数；δfomula表示涉及hertz_knudsen蒸发方程和pr物态方程的参数筛选矩阵；x1表示筛选得到与蒸发率方程和pr物态方程有关的参数；

53、基于当前筛选的参数选择工艺可调节的参数；

54、f2(x2)＝x2∈{δtechnology(x1)}

55、其中，δtechnology表示工艺参数筛选矩阵；x2表示筛选得到的工艺可调节的参数；

56、基于当前筛选的参数筛选bog蒸发气的经济性参数；

57、f3(x3)＝x3∈{δscore(x2)}

58、其中，δscore表示经济性最好参数筛选矩阵；x3表示经济性最好参数。

59、优选地，所述蒸发率方程采用：

60、

61、其中，表示bog蒸发率；sinterface表示汽相—液相接触面积；tlng表示储罐内lng温度；mlng表示lng的摩尔质量；psat(tlng)表示在温度tlng条件下对应的储罐内饱和压力；pbog表示储罐内实际bog蒸发气压力；α表示调节系数；r表示摩尔气体常数；

62、psat计算方法采用peng—robinson物态方程：

63、

64、

65、

66、

67、fw＝0.37464+1.54226ω-0.26992ω2

68、其中，t表示组分的温度；v表示摩尔体积；p是组分的压力；pc表示组分的临界压力；tc表示组分的临界温度；tr表示组分的对比温度；ω表示偏心因子；

69、

70、其中：m表示摩尔质量；vm表示气体体积；m表示质量；

71、vm＝v罐-v液

72、

73、其中：h为lng储罐内的液位高度；d表示储罐直径；v罐表示储罐体积；

74、所述基于当前筛选的参数选择工艺可调节的参数包括：lng储罐内的压力和lng储罐内的液位高度；

75、所述基于当前筛选的参数筛选bog蒸发气的经济性参数包括：卸船条件下，当卸料速度最大，储罐内液位变化不可调节；

76、所述bog蒸发气的经济性参数为储罐内实际bog蒸发气压力pbog。

77、优选地，所述储罐内实际bog蒸发气压力pbog越大，bog蒸发率越小。

78、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

79、1、本发明抑制bog蒸发气产生是在bog蒸发气回收之前，从源头上减少bog蒸发气产生；

80、2、本发明从几十个影响参数中，筛选出可计算、可调节、最经济的影响参数，性价比更高；

81、3、在源头上减少bog蒸发气的产生，能够有效减少bog的危害；

82、4、通过可调参数筛选器，给出可解释的参数调节方案，利于现场操作人员理解调节操作；

83、5、通过抑制bog蒸发气的产生，能够有效保持lng储罐内压力稳定，实现安全生产；

84、6、通过抑制bog蒸发气的产生，能帮助实现全厂能耗的最优化。