LNG儲罐冷卻工藝主要是通過LNG對充滿氮氣的LNG儲罐進行噴淋，按3~5℃/h的降溫速率對LNG儲罐內壁及底部進行冷卻，直至LNG儲罐底部溫度冷卻至-155℃以下，LNG儲罐開始小流量緩慢進液，并建立液位，LNG儲罐冷卻過程中產生的BOG通過火炬進行放空，冷卻時要求LNG儲罐底部或罐壁任意兩個相鄰檢測點的溫度梯度不得超過30℃，內罐底部和罐壁表面的溫度梯度不得超過50℃，LNG儲罐預冷過程。

LNG儲罐冷卻實現(xiàn)BOG零排放主要存在以下難點：①冷卻前LNG儲罐內充滿氮氣，冷卻時BOG中氮氣含量高，對工藝系統(tǒng)造成影響；②LNG儲罐冷卻過程中LNG的消耗量大，短時間內產生較多BOG；OLNG接收站正常工藝流程無法處理儲罐冷卻過程中產生的大量BOG。因此實施LNG儲罐冷卻過程中BOG零排放需要首先解決BOG中氮氣含量高和短時間內BOG生成量大的問題。

傳統(tǒng)LNG儲罐冷卻方式并未考慮LNG儲罐氮氣置換，只是利用卸料管道冷卻時產生的BOG對LNG儲罐進行初步置換或不置換直接冷卻，導致LNG儲罐冷卻時BOG中氮氣含量高，LNG儲罐冷卻完成投用一段時間后，殘留氮氣逐步減少。結合甲烷(LNG的主要成分)與氮氣的密度特性及LNG儲罐的管道設置，提出如下氮氣置換技術思路：①利用甲烷及氮氣的密度性質，將常溫氣(BOG)通過工藝管道從LNG儲罐頂部注入常溫儲罐；②控制LNG儲罐處于穩(wěn)壓狀態(tài)，通過LNG儲罐底部氮氣吹掃管線將氮氣排出；③密切監(jiān)測氮氣出口的可燃氣體濃度，將含有可燃氣的氮氣引入火炬放空直至置換合格。

調整LNG接收站低溫BOG壓縮機負荷，將出口常溫(15一20℃)氣(BOG)通過LNG接收站放空管線由LNG儲罐頂部進入LNG儲罐，控制LNG儲罐壓力為20kPa，調整進入LNG儲罐的氣體量約5000m3/h，氮氣由LNG儲罐內底部氮氣吹掃管線引出，整個置換過程持續(xù)40h，當?shù)獨獬隹跈z測甲烷含量為85%時停止置換。

LNG儲罐冷卻的常規(guī)方法為直接采用LNG噴淋方式冷卻LNG儲罐，噴入的LNG對周圍的氣體進行冷卻，再由冷卻的氣體對LNG儲罐內壁吸熱冷卻(主要指內罐鋼板、吊頂鋼板、罐底、罐頂及環(huán)形空間保溫材料)，直至LNG儲罐冷卻完成。

兩種LNG儲罐冷卻方式比較

1)兩種方式均可完成LNG儲罐冷卻。

2)采用噴淋方式冷卻LNG儲罐時間短，約59h；

采用“BOG+LNG”方式冷卻LNG儲罐耗時長，約122h。

3)采用噴淋方式冷卻LNG儲罐單位時間的LNG消耗量大，LNG儲罐冷卻速率快；采用&quot；BOG+LNG”方式冷卻LNG儲罐單位時間的LNG消耗量小，LNG儲罐降溫速率慢。

4)采用“BOG+LNG”方式冷卻LNG儲罐在冷卻后期降溫速度慢，需要加大LNG噴淋量。

利用已投用儲罐自蒸發(fā)氣冷卻LNG儲罐的過程，利用已投用LNG儲罐1，2自然蒸發(fā)的低溫BOG(溫度可達-140℃)，由卸料總管經底部進料管線進入預冷LNG儲罐3，BOG由LNG儲罐頂部管線排出儲罐，經BOG壓縮機處理外輸。LNG儲罐冷卻過程中通過向卸料總管噴淋LNG對自蒸發(fā)BOG進行控溫，以LNG儲罐溫降速度為-1~-4℃/h，LNG儲罐冷卻后期引入少量LNG對儲罐進行深冷直至LNG儲罐冷卻完成。

結論

1)LNG儲罐在冷卻前可以采取底部排氮氣法置換儲罐中的氮氣，置換效果非常理想。

2)采用儲罐底部進氣法比頂部噴淋LNG法冷卻，冷能利用充分，消耗冷量少。

3)采用“BOG+LNG”冷卻法能夠減少LNG儲罐冷卻過程中BOG的產生量，匹配LNG接收站BOG處理能力，實現(xiàn)LNG儲罐冷卻BOG零排放。

4)“BOG+LNG”冷卻法在LNG儲罐冷卻過程中LNG消耗量少，能夠實現(xiàn)節(jié)能減排，減少損耗。

5)儲罐底部氮氣置換法及“BOG+LNG”儲罐冷卻法可作為今后LNG儲罐投產試車的借鑒和參考。