Socorro para esvaziamento do tanque de GNL
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Desde que nossa fábrica começou a operar, há mais de um ano, ela tem funcionado de maneira estável. O processo de refrigeração utiliza um refrigerante misto. A capacidade de entrada de gás por dia é de 600 mil metros cúbicos padrão. No entanto, raramente a fábrica consegue operar em plena capacidade. Recentemente, os tanques de armazenamento vêm sendo esvaziados constantemente. Além disso, a temperatura do gás que entra nos tanques é três ou quatro graus mais baixa do que o normal no ano passado. A concentração de nitrogênio no gás de entrada deveria ser de 0,8%, mas atualmente é de 1,5%. No ano passado, também era de aproximadamente 1%. O mais estranho é que a pressão após a válvula de controle de fluxo dos tanques de armazenamento diminui periodicamente. Antes, a pressão era sempre de 1 quilograma, mas agora varia entre 0,8 e 0,7 quilogramas. Quando a pressão diminui, a temperatura do GNL nos tanques também diminui. Porém, a pressão nos tanques aumenta, e a pressão antes da válvula de controle de fluxo é de 4,1 Mpa. Pessoal experiente, vejam qual é a razão
A redução da pressão no tanque de armazenamento indica que a pressão de funcionamento do tanque diminuiu. Provavelmente, isso se deve a um volume excessivo de ar sendo liberado, o que causou a queda da pressão no tanque. Ao mesmo tempo, devido à redução da pressão, o volume de gás que se evapora também aumenta, ultrapassando a capacidade de processamento do compressor BOG, o que faz com que a pressão nos tanques fique instável.
Provavelmente não é essa a razão; mesmo quando o tanque de armazenamento não é esvaziado, a pressão do líquido que entra também diminui, sem nenhum padrão definido
Isso porque o líquido que entra no tanque tem uma temperatura mais baixa do que o líquido já presente no tanque. Ou seja, o líquido que entra acaba resfriando o tanque. PV = NRT. É claro que a pressão dentro do tanque de armazenamento diminui quando a temperatura do gás armazenado lá diminui.
Já enfrentamos esse problema antes. Em resumo, pode-se dizer que, como o gás de vaporização do BOG nos tanques de armazenamento é reciclado, e como esse gás contém uma alta concentração de nitrogênio, a maior parte do gás reciclado é nitrogênio. Sob uma pressão de 4,1 Mpa, antes da etapa de redução de pressão, o gás fica no estado líquido. Depois que a pressão após a válvula do produto cai para cerca de 80 Kpa, o nitrogênio líquido se vaporiza. Além disso, ocorre absorção de calor, fazendo com que a temperatura do LNG caia para cerca de -163°C. Nesse ponto, o fluido após a válvula do produto se torna uma mistura de fase líquida e gasosa. A pressão da coluna de água que entra no grande tanque diminui, e, consequentemente, a pressão após a válvula também diminui. Na verdade, você pode fazer um teste: pare o compressor responsável pelo reciclagem do BOG (ou seja, não recicle o gás de vaporização do BOG, mas sim descarregue-o diretamente na chama). Depois de uma hora, observe as mudanças de temperatura antes e depois da válvula JT. Com isso, você conseguirá entender melhor o que acontece
Então, como melhorar essas condições de funcionamento? Reduzir o teor de nitrogênio no gás de entrada? Ou melhorar o tanque de armazenamento para entrada de líquido por cima e, em seguida, extrair BOG? Todo o nosso BOG já foi direto para o sistema de gás; ele não é mais liquefeito e armazenado em tanques. No entanto, o projeto prevê que sejam extraídos apenas cerca de 400 metros cúbicos por hora, o que é insuficiente para atender às necessidades. É viável reduzir a temperatura do líquido que sai da região de subresfriamento?
Já que o BOG de vocês entra diretamente no sistema de gás sem ser recuperado, isso significa que não haverá acúmulo de nitrogênio. Isso acontece porque ou o teor de nitrogênio no gás de entrada é realmente alto, ou então a capacidade de isolamento térmico dos tanques não é boa (isso pode ser verificado durante as paradas de manutenção, quando o fluxo de LNG nos tubulações é interrompido). Reduzir a temperatura do tanque também é uma opção, mas isso traz mais desvantagens do que vantagens, pois o consumo de energia aumentará bastante. Recomendo que vocês instalem outro compressor maior para extrair o BOG, pelo menos um com capacidade de 1000 m3 por hora.
O desempenho de isolamento do tanque de armazenamento não apresenta problemas; quando não há entrada de líquido, o consumo é muito menor do que quando há descarga de líquido. O teor de nitrogênio no gás de entrada utilizado no processo de design é de 0,8%. Durante a operação, um valor de 1,1% também não representa problema. Recentemente, a fonte de gás não tem sido muito estável; em alguns momentos, o teor de nitrogênio chega a 1,8%, enquanto a média fica em torno de 1,5%. Adicionar mais um equipamento para tratamento do gás BOG provavelmente não será viável, pois temos apenas um caldeira para gerar o gás combustível, além de um forno a gás natural utilizado para desidratação. A quantidade de gás consumida por hora não é grande, cerca de 400 metros cúbicos. Existe algum outro método?
A temperatura nos nossos tanques já chegou a -167°C. Além disso, é preciso esvaziá-los várias vezes por dia. Antes, o consumo era de 1510 toneladas por dia; agora, já está perto de 1600 toneladas por dia. Isso é realmente problemático. Mudar o fluxo de entrada melhorou um pouco
Qual é o seu consumo de toneladas? Aqui, o consumo de eletricidade por tonelada é de 580 kWh. Além disso, a relação entre gás e líquido é de 1360 m³ por tonelada. Nesse caso, se houver usuários comerciais e residenciais nas proximidades da fábrica, pode-se considerar a possibilidade de fornecer o BOG para eles, mesmo que a um preço mais baixo
A razão gaso-líquido é tão baixa? O que eu chamo de consumo de toneladas é a relação ar-líquido; em nosso projeto, esse valor é de 1500. Parece que esse problema não será resolvido em pouco tempo