压缩天然气加气站设备选型与运行管理研究

压缩天然气加气站设备选型与运行管理研究

裴兵兵，殷卓毅

（玉门油田分公司综合服务处，甘肃省酒泉市）

摘要：天然气加气站是供应天然气的重要设施，对于保障城市能源供应和推动清洁能源发展具有重要意义。天然气加气站的设备选型和运行管理对加气站的安全生产和经济效益具有重要意义。选择合适的设备和科学的加工方法，不仅可以有效地保证天然气的质量，还可以降低天然气的生产成本。因此，加强天然气加气站的设备选型和运行管理是提高能源利用效率的前提。

关键词：天然气加气站；设备选型；运行管理

1 CNG加气站工艺流程简述

加气站工艺流程原料气经过调压、脱硫、缓冲、增压、脱水，后经储气程序控制系统，经过售气机给汽车供气，在整个处理链条中，储气系统在工艺流程中占有重要地位。调研发现，之前多数加气站没有储气器，靠压缩机直接充气，但后来的实践证明，在加气站设置储气装置，存在三大好处:一是可以加快加气速度;二是压缩机开停频率明显减少;三是节省电耗。

压缩天然气资源的使用通常需要整个加油站工作流程直接从管道中提取天然气资源，或者通过拖车等设备直接从加油站运输到加油站，然后对天然气资源进行充分压缩。压缩过程完成后，需要将天然气输送到车辆上。常见的压缩天然气加气站在运营过程中主要分为以下几个过程：首先，加气站需要从城市内部压力网络中取气，过滤后直接倒入压缩机。天然气压缩机设备将天然气材料加压至25MPa的压力，然后进入后脱水装置进行干燥处理，然后通过优先控制面板。通过控制第三级压力，加油站内的储气井由高到低充气，确保每个储气井达到相应的天然气储存压力。压缩机关闭后，压缩的天然气通过加气机添加到汽车中。

2压缩天然气加气站设备选型工作分析

压缩天然气加气站压缩机的选择主要基于对影响工作现场条件的因素的综合判断和分析，如加油站进出口压力、压缩机性能、设备加油能力、天然气储存能力。

橇装压缩机设备在运行过程中具有较高的稳定性和可靠性，占用的空间相对较小，安装和维护相对容易。同时，它在隔音、防火和降噪方面具有优势。因此，它被广泛应用于中国许多压缩天然气站，显示出显著的经济优势和安全性。同时，橇装压缩机设备可从进口压缩机或国产压缩机中选择，并可根据实际运行发展状况进行有针对性的选择。

2.1脱水设备选型

CNG加气站的脱水设备主要由干燥器组成，干燥器安装在压缩机前后两个位置，分别实现低压脱水和高压脱水。低压脱水可以保护压缩机在运行过程中免受腐蚀，并且不需要从压缩机组的内部系统排出冷凝水。由于操作压力低，对容器制造没有严格要求。通常，选择由硅胶和分子筛组成的两级脱水装置。然而，这种脱水设备的体积和脱水能力相对较大，这增加了CNG加油站脱水的能耗。高压脱水相关设备的体积和再生气量相对较小，干燥处理后的气体露点相对较低。由于压缩机处理后的天然气凝析油排放量约占总脱水量的75%，因此压缩机需要较少的设备和脱水剂，以避免高能耗的问题。本次高压脱水采用分子筛一级脱水法，操作时压力较高。因此，集装箱制造技术的使用也面临着更加多样化的要求。有必要在内部安装冷凝水出口系统，使系统的内部结构更加复杂。压缩机中的天然气未经干燥，会导致一些内部设备腐蚀，缩短压缩机的使用寿命。鉴于此，有可能确定天然气脱水装置的有利条件。首先，如果压缩机正在运行，机体将对冷凝水量产生影响。天然气的入口压力可以消除脱水系统形成的阻力。因此，建议使用低压脱水设备。需要注意的是，如果选用进口压缩机设备，设备运行时不会形成冷凝水；其次，压缩机在运行过程中，机体不会影响冷凝水量，出水措施可靠性高。因此，建议使用高压脱水设备。

2.2天然气压缩机选型

压缩过程在CNG的生产过程中起着非常重要的作用，因此选择合适的压缩机型号直接影响后期CNG的生产效果。因此，将从进口和国产压缩机两个方面进行以下选择分析：一是进口压缩机的选择。进口压缩机成本相对较高，包括设备、土建、征地等费用，总资金约700万元。其次，国产压缩机的选型。与进口压缩机相比，国产压缩机的成本需求更低，设备、土建、征地等费用总计约700万元。基于此分析，天然气压缩机型号的选择与建设总投资之间存在显著差异。在设备成本投资方面，选择进口设备的成本比国产设备高出20%左右。然而，从总投资水平来看，两者之间的差异并不显著。因此，无论是选择进口设备还是国产设备，都有必要从整体角度进行全面评估，选择最具成本效益的解决方案。

3压缩天然气加气站运行管理

（1）加气站的设备维护是运行管理的基础。设备维护包括定期保养、检修和维修等工作，确保设备正常运行。加气站设备主要包括压缩机、储气罐、气体过滤器等，这些设备的正常运行与安全性直接相关。因此，加气站应建立健全设备维护制度，制定详细的设备维护计划，定期进行设备检查和维护，及时发现和排除设备故障，确保设备的安全性和稳定性。

（2）加气站的安全管理是运行管理的重要内容。加气站是涉及天然气的场所，天然气具有易燃、易爆的特性，一旦发生事故，后果将不堪设想。因此，加气站应建立严格的安全管理制度，包括安全生产责任制、安全操作规程、应急预案等。加气站工作人员应接受专业的培训，了解天然气的性质和危险性，掌握安全操作技能，做到安全第一，确保加气站的安全运行。

（3）加气站的气源保障是运行管理的重要环节。气源保障主要包括天然气的供应和储备。加气站应与天然气供应商建立稳定的合作关系，确保天然气的供应稳定。另外，加气站还应建立一定的储气设施，以备突发情况发生时能够保证供气。同时，加气站还应根据市场需求和用气量进行合理的气源调度，以提高运营效率。

（4）加气站的信息管理是运行管理的重要手段。信息管理主要包括加气站运行数据的收集、分析和利用。加气站应建立信息管理系统，对加气站运行数据进行实时监控和记录，及时发现和解决问题。同时，加气站还可以通过运行数据的分析和利用，优化运营流程，提高加气站的运行效率和服务质量。

（5）质量管理：加强对压缩天然气的质量控制，确保供应的天然气符合国家标准和用户需求。建立天然气质量监测体系，对进站天然气进行抽样检测，确保其组分和热值符合要求。加强仪表校准和设备维护，保证加气站设备的精度和可靠性。加强技术研发和创新，引进先进的加气设备和管理技术。积极推动天然气加气站的智能化和自动化，提高运行效率和管理水平。与相关科研机构和企业合作，共同推动行业发展。

4结束语

综上所述，天然气加气站的运行管理涉及设备维护、安全管理、气源保障和信息管理等多个方面。通过合理的运行管理，可以确保加气站设备的正常运行，保障加气站的安全性，提高加气站的运营效率和服务质量，推动天然气清洁能源的发展。因此，加气站运行管理是十分重要的工作。

参考文献

[1]董奕彤.压缩天然气加气站设备选型与运行管理要点[J].化工管理,2021(2):1-2.

[2]陈璐.LNG加气站设计优化[D].陕西:西安石油大学,2016.