船用BOG再液化工艺对比分析
2021-03-17沈九兵严思远李志超冯国增蒋永旭
沈九兵,严思远,李志超,冯国增,朱 刚,蒋永旭
(1. 江苏科技大学 能源与动力学院,江苏 镇江 212003;2. 招商局邮轮研究院上海有限公司,上海 200135)
根据国际海事组织(IMO)2012通过的修正案,要求到2020年国际航行船舶燃料油含硫量需低于0.5%[1,2]。 为达到日益严格的船舶排放标准,需添加昂贵的脱硫装置或者使用合规燃料,这给航运商带来沉重的经济负担。 液化天然气(LNG)作为一种清洁能源,具有燃烧热值高、热效率高等特点,以其作为动力的LNG动力船舶的开发应用成为解决排放污染问题的有效途径,并呈现快速发展之势。
由于LNG船所使用的是-162 ℃的液化天然气,无论是LNG运输船(1.5 × 105~2.5 × 105m3)或是LNG动力船(1.0 × 103~1.0 × 104m3)[3],在使用LNG的各个环节由于漏热或闪蒸等原因会产生大量的BOG。 为了维持整个系统的稳定,目前船舶对BOG的主要处理方式包括直接排空、用燃烧炬燃烧、压缩机加压后作为船舶动力给气或再液化BOG回LNG储罐等。由于BOG的温室效应是CO2的25倍左右, 直接排空或燃烧必然带来环境污染和资源浪费,故BOG再液化设备或装置成为现在LNG船舶的必然技术需求。为此,本文重点对现有的BOG再液化技术及研究进展进行了梳理与总结,从能效、液化能力与安装空间、安全性与稳定性等方面进行了对比分析。
1 船用BOG再液化工艺
在20世纪60年代,级联式和混合冷剂液化工艺就已经在液化工厂中开始应用,但是当时的液化能力不足1.0 × 106t/a。 20世纪70年代出现了C3MR制冷工艺,并成为主要的液化工艺技术。 随着离岸液化天然气工艺的发展,20世纪80年代氮膨胀制冷工艺开始成为研究热点[4]。……
