随着科学技术的突飞猛进，世界能源消费结构不断地朝向低碳化发展。天然气作为低碳化的清洁能源，引起了世界各国的高度重视和发展。作为较高耗能的铝加工行业，清洁能源天燃气代替燃料油用于熔铸炉、均质炉、铝棒加热炉、时效炉、干燥炉等非常优越，具备条件的企业采用天然气这种清洁能源作燃料已是大势所趋。为此，本文针对企业使用天然气气站工程设计，和所需的工艺流程、技术条件设备和使用管理等，作一简要概述。以供相关企业和专业技术人员等参考。
1 天然气站的设计技术参数：
作为一间生产应用企业的一个天然气站，除按消防安全规定进行选址定位等外，气站的主要设计技术参 数如下（20℃,1.01325bar状态）：
密度：0.70kg/Nm?；低热值：34.4MJ/Nm?；设计压力：中压 0.4MPa；管道设计温度: 常温；华白数：54MJ/Nm?；属12T天然气
1.1 LNG气化站工艺技术与工艺流程
液态天然气/（LNG） 采用罐式集装箱贮存。通过大型槽车由公路运输至贮存气化站，在卸气站台用槽车自带的增压器对集装箱贮槽增压，利用压差将LNG送至贮存气化站低温的LNG贮罐。非工作条件下，贮罐内 LNG 贮存的温度为-162℃，压力为常压。在工作条件下，贮槽增压器将贮槽内的LNG增压到0.35MPa。增压后的低温LNG 自流方式进入主空浴式气化器，与空气换热后转化为气态NG 并升高温度，出口温度比环境温度低－10℃，压力在 0.35Mpa；当空浴式气化器出口的天然气温度达不到 5℃以上时，通过水浴式加热器升温。最后经加臭、计量后进入中间供气管网站或终端用户。
工艺设备与工艺流程如图1所示。
1.1.1 LNG气化站的技术设备与用途
LNG气化站的技术设备与用途如表1所示。
表1 LNG气站主要技术设备表
LNG的进站卸车入罐，其工艺方法是采用槽车自增压方式。集装箱贮槽中的LNG 在常压、?162℃低温条件下，利用增压器给集装箱贮槽增压至0.6MPa，利用压差将LNG通过液相管线输送进入气化站低温贮罐。另外，在卸车输送LNG进行的末段，集装箱贮槽内的低温NG气体，要利用BOG气相管线进行回收。卸车工艺管线包括液相管线、气相管线、气液连通管线、安全泄压管线、氮气吹扫管线以及若干低温阀门等组成。
1.1.3 LNG的贮存增压工艺
在LNG 气化供应工作流程中，需要进行从贮罐中增压流出、气化、加臭等过程，最后进入供气管网中间站或终端用户。LNG 贮罐贮存的技术参数为常压、?162。所以，在运行时需要对LNG贮罐进行增压，以维持其0.35~0.40MPa 的压力，保证LNG的输出量。
中小型LNG 贮存气化站常用的增压方式，通常有两种。一种是增压气化器结合自力式增压调节阀方式；另一种是增压气化器结合气动式增压调节阀方式。本工艺过程的设计采用增压气化器， 结合气动式增压调节阀方式。该增压系统由贮罐增压器，即空浴式气化器和若干控制阀门组成。具体工艺设备联接流程，如图2所示：
当LNG贮罐压力低于升压调节阀设定开启压力时，调节阀开启，LNG进入空温浴式气化器，气化为NG 后通过贮罐顶部的气相管进入罐内，贮罐压力上升；当LNG 贮罐压力高于设定压力时，调节阀关闭，空浴气化器停止气化，随着罐内LNG 的排出，贮罐压力下降。通过调节阀的开启和关闭，从而将LNG 贮罐压力维持在设定压力范围内。
1.1.4 气化加热工艺
采用空浴式和水浴式相结合的串联流程，夏季使用自然能源，冬季用热水，利用水浴式加热器进行增热，可满足站内的生产需要。
空浴气化器分为强制通风和自然通风两种，本设计采用自然通风空浴气化器。自然通风式气化器需要定期除霜、定期切换。在两组空浴化器的入口处均设置气动切断阀，正常工作时，组空浴气化器通过气动切断阀在控制台处的定时器进行切换，切换周期为6 小时/次。当出口温度低于0℃时，低温报警并连锁切换空浴气化器。
水浴式加热器根据热源不同，可分为热水加热式、燃烧加热式、电加热式等等。
1.1.5 BOG处理工艺
由于吸热或压力变化造成LNG 的一部分蒸发为气体(Boil Off Gas)，本工程中BOG 气体包括：
A.LNG 贮罐吸收外界热量产生的蒸发气体
B.LNG 卸车时贮罐由于压力、气相容积变化产生的蒸发气体
C.受入贮罐内的LNG 与原贮罐内温度高低差的LNG 接触产生的蒸发气体
D.卸车时受入贮罐内气相容积相对减少产生的蒸发气体
E.受入贮罐内压力较高时进行减压操作产生的气体
F.集装箱式贮槽内的残余气体
采取槽车自压回收方式回收BOG。回收BOG 的处理采用缓冲输出的方式，排出的BOG 气体为高压低温状态，且流量不稳定。因此需设置BOG 加热器及缓冲调压输出系统并入用气管网。
1.1.6 安全泄放工艺
天然气为易燃易爆物质，在温度低于-120℃左右时，天然气密度重于空气，一旦泄漏将在地面聚集，不易挥发。而在常温时，天然气密度远小于空气密度，易扩散。根据其特性，按照相关的规范要求必须进行安全排放。过程设计时采用集中排放的方式。安全泄放工艺系统由安全阀、爆破片、EAG 加热器、放散塔等组成。
1.1.7 计量加臭工艺
主气化器及缓冲罐气体进入计量段，计量完成后再经过加臭处理，然后输入用气管网中间站或终端用户。设计是根据流量计传来的流量信号，按比例地加注入臭剂，也可以按固定的剂量加注四氢塞吩。
1.2 气化站平面布置
在工程设计上，气化站分为两大区域：生产区和辅助生产区。
生产区：主要有LNG 储罐、空浴式气化器、水浴式加热器、缓冲罐、加臭装置等生产设备。另外还包括卸车台及槽车回转场地。
辅助生产区：包括控制室、变配电室、柴油发电机房、消防系统包括消防泵房、消防水池管阀等和氮气棚等。
1.3 LNG 气化站主要设备的技术性能与制造要求1.3.1 LNG 储罐及其制造的安全技术要求
采用地上式金属单罐，其结构形式为真空粉末绝热、立式圆筒形双层壁结构，采用四支腿支撑方式。
内罐采用耐低温的奥氏体不锈钢 0Cr18Ni9-GB4237 制成。材料应符合《压力容器安全技术监察规程》GB150和设计的图纸规定：制造时采取措施有焊接工艺评定和做焊接试板的力学性能检验，同时还需经受真空检漏，包括氦质谱真空检漏考核，以符合真空绝热的安全技术要求。
外罐壳体采用压力容器用钢板 16MnR-GB6654 制成。所用材料应严格地控制质量。外层罐壳是为了满足夹层内真空粉末绝热要求而设计的内罐保护壳。外罐壳体属于真空外压容器，对外壳罐体的检验除需经受0.115Mpa的内压气密性检漏外，还应进行真空检查，包括氦质谱真空检漏考核，以符合真空绝热的安全技术要求。外壳罐体上方安装有LNG的气体外排的安全泄放口和管理及重点部位的接地防雷击设施，以保证气站和罐体等的绝对安全。
内外罐体之间安装有内外罐体的固定装置，固定装置将满足生产、运输、使用过程强度、稳定性等安全需要以及绝热保冷的安全技术需要。夹层内填装有优质专用的珠光砂保冷材料用于保冷，同时夹层内还设置抽真空管道。
1.3.2 空浴式气化器
空浴式气化加热器的导热管系统是由散热片和管材挤压成型的，导热管的横截面为星形翅片。气化器的材质必须选择符合耐低温（-162 ℃）的材质。目前常用的材料有铝合金（LF21）。空浴式气化器的结构型式设计为立式长方体。
1.3.3水浴式加热器
水浴式加热器根据热源的不同工程设计时，可选择热水式、蒸汽加热式、和电加热式等。
1.3.4缓冲罐
设置缓冲罐的主要目的是为了缓冲经过加温后的BOG气体，以达到能稳定出站天然气的压力。
1.3.5 加臭装置
设计采用一体化撬装燃气加臭装置。
加臭剂四氢塞吩的加入量，在工艺技术上控制在15~20mg/m? 。
2 LNG气站的安全技术管理
2.1 天然气站的安全管理措施
2.1.1天然气站的供气运行必须保证常年24小时不间断有人值班。
2.1.2生产区内不准停放车辆，严禁无阻火器车辆进入站区。
2.1.3LNG储罐每年须进行一期真空检验和外观检查，安全阀、压力表、温度计、流量计，每年必须按规定进行检验，保持在有效期内。
2.1.4站内外严禁有易燃易爆物品和其它不安全隐患。
2.1.5电话、防爆照明电气设备必须正常完好。正确使用设备，不超压，超速或超负荷运行设备。
2.1.6在站内的消防器材要严格管理，无特殊情况，不得随意挪用，并保证在有效期内，接收消防大队的检查。
2.1.7在站内明显处悬挂有“严禁烟火”等标志牌，非工作人员严禁入内。加强明火管控，员工进入站区，不准穿带铁钉的鞋，各种手机电话等通信工具要按指定地点存放，在站内工作时不准使用。
2.1.8检修主要的供气、输配电等设备时，安全措施落实没到位，不准检修。
2.1.9检修人员要严格执行操作规程，检修前应办理相关报批手续，并经主管部门领导批准同意，重大设备检修须经上级高层主管领导审批签字确认。检修后的设备，未经彻底检查验收，不准启动使用。检修完毕后将检修的工作场地清理干净，不留任何杂物。
3 结术语
文中系统地阐述了LNG工业工程气站及各道工序设计的工艺技术设备与技术条件；并提出了安全管理事项。关于天然气这种清洁能源在铝加工行业使用，具有显著的环保、成本合适等优势，在其它工业上的应用也日趋呈现。LNG供给、价格等目前也相对稳定，普及使用将日益广泛。