什么是蒸发气体？

　　BOG，简称BOG，常用于液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)等低温或高压储运场景

　　产生原理

　　以LNG为例，LNG通常储存在特制的隔热储罐中，常压、低温(-162℃左右)。然而，尽管储罐有良好的隔热措施，但外界环境的热量还是会不可避免地进入储罐，这些进入的热量会导致部分LNG吸收能量，由液态转化为气态，从而产生BOG。

　　对于LPG来说，其储存压力较高，当储存容器的压力因外界温度变化等因素而波动时，部分LPG会由液态蒸发为气态，形成BOG。

　　处理方式

　　再冷凝过程：在一些大型LNG接收站，BOG被收集并通过再冷凝系统重新液化。具体过程是BOG首先被引入再冷凝器，与从LNG储罐抽出的低温LNG液体充分接触、换热，在此过程中BOG中的气体分子会放出热量，逐渐冷却液化，恢复为LNG液体状态，再被输送回LNG储罐储存。

　　作为燃料：BOG具有一定的热值，可以作为各种设备的燃料。例如在LNG运输船上，BOG通常被引入船上的燃气轮机或锅炉等设备作为燃料进行燃烧。在燃气轮机中，BOG与空气混合，在燃烧室内燃烧，产生高温高压的气体，推动燃气轮机叶轮旋转，进而带动发电机发电，为船舶航行和各种设备运行提供动力支持。

　　影响及意义

　　安全影响：BOG的产生若处理不当，可能带来严重的安全隐患。由于BOG通常比空气重，一旦发生泄漏，会聚集在地面或低洼区域，当局部区域BOG浓度达到一定范围(即可燃气体爆炸极限)时，一旦遇到火源(如明火、静电火花、电气设备产生的电弧等)就会引发剧烈燃烧甚至爆炸，对人员安全和设施设备造成严重损害。

　　经济意义：有效回收利用BOG具有重大的经济价值。一方面，通过将BOG冷凝回LNG或将其作为燃料用于相关设备，可以避免直接排放BOG造成的能源浪费，从而降低企业的生产成本。另一方面，随着清洁能源需求的不断增加和节能减排要求的日益严格，高效的BOG处理技术及利用解决方案可以帮助企业提升市场竞争力和可持续发展能力，符合行业发展的整体趋势和长远利益。

　　不同领域BOG生成特点

　　1.液化天然气(LNG)产业链

　　在LNG生产过程中，天然气经过一系列净化、冷却、液化处理后，再储存于大型低温储罐中。由于生产环境并非绝对绝热，外界热量的不断侵入，可导致部分LNG蒸发为BOG。据统计，在典型的LNG生产工厂中，每天因外界热量输入而产生的BOG可达数千立方米。

　　LNG运输过程也会产生大量的BOG。尽管LNG船在运输过程中在货舱中采用了高效的保温材料和结构设计，但仍无法完全阻止外界热量的进入。随着运输时间的延长，货舱中的LNG不断从外界吸收热量，从而不断蒸发并产生BOG。不同类型和大小的LNG船在运输过程中BOG的生成速率各不相同。一般而言，大型LNG运输船在一次跨洋运输航次中会产生数万吨的BOG。

　　在LNG接收站，当LNG从运输船上卸入接收站储罐时，由于储罐与运输船上液货罐的压力、温度等条件存在差异，部分LNG会迅速蒸发，产生大量的BOG。此外，接收站储罐在LNG储存过程中还受到外界环境热量的影响，导致BOG不断产生。为了应对这些BOG，LNG接收站通常配备一系列专门的BOG处理设施，如再冷凝器、压缩机、气化器等，以实现对BOG的有效回收、处理和利用。

　　2.液化石油气(LPG)的储运

　　LPG在储存过程中储存容器内的压力和温度变化是产生BOG的主要原因。例如在夏季高温环境下，储存容器受太阳辐射及周围环境高温的影响，容器内部LPG的温度会明显升高。由于LPG的蒸气压随温度升高而升高，当容器内部压力超过LPG的饱和蒸气压时，部分LPG会迅速蒸发并转化为气态，从而产生大量的BOG。另外，如果储存容器的保温性能较差，或在装卸、运输等操作过程中，大量的外部热量传入容器内，也会促使LPG蒸发，产生BOG。

　　在LPG运输过程中，无论是公路槽车、铁路槽车，还是海上运输船，LPG在运输过程中都会因振动、温度变化、压力波动等各种因素而产生BOG。例如，公路油罐车在运行过程中，不断受到路面颠簸和震动，会造成油罐车内部的LPG液体发生抖动和摩擦，导致LPG液体温度升高，部分LPG蒸发产生BOG。另外，在运输过程中，当外界环境温度发生较大变化，如从寒冷地区驶向炎热地区时，运输容器内的LPG温度也会升高，促使LPG蒸发，产生更多的BOG。为了减少LPG运输过程中产生的BOG量，通常对运输容器采取一系列保温、保温、减振措施，同时对运输过程中的温度、压力等参数进行实时监测和控制。

　　3.其他低温液体存储场景(如液氮、液氧等)

　　液氮、液氧等低温液体在工业生产和科研实验中应用十分广泛，这些低温液体通常被储存在专门设计的低温储罐中，储罐的设计尽可能地减少外界热量的传递，以保持低温液体的液态存储状态。然而，即便采用高效的保温材料和先进的保温结构设计，外界环境的热量仍然会通过各种方式慢慢进入储罐。例如，通过储罐外壳的传导、管道连接处的传热、储罐密封处的少量气体交换等，外界热量会逐渐聚集在储罐内部，导致低温液体的温度升高。当低温液体的温度升高到一定程度时，部分低温液体会吸收足够的能量而蒸发并转变为气态，从而产生类似于BOG的蒸发性气体。

　　作为燃料：利用BOG作为燃料是处理BOG的另一种传统方式。BOG具有一定的热值，可以作为各种设备的燃料使用。例如在LNG运输船上，通常将BOG作为燃料引入船上的燃气轮机或锅炉等设备进行燃烧。在燃气轮机中，BOG与空气混合在燃烧室内燃烧，产生高温高压的气体，推动燃气轮机叶轮旋转，进而带动发电机发电，为船舶的航行和各种设备的运行提供动力支持。在锅炉中，BOG作为燃料燃烧产生的热量用于加热水或其他介质，产生蒸汽或热水，为船舶的生活设施、电力系统等提供热能。利用BOG作为燃料具有一定的优势，可以有效利用BOG的能量，减少能源浪费，还可以减少对外部燃料供应的依赖，提高系统的能源自给率。但是，这种处理方式也存在一些应用局限性。首先，BOG的成分和热值会随着LNG的来源、生产工艺、储存条件等因素而发生波动，导致BOG作为燃料时燃烧性能和能量输出不稳定，影响设备的正常运行和效率。例如，如果BOG中甲烷含量低，其他杂质气体含量高，就会导致BOG热值下降，造成燃烧时产生的热量不足，进而影响燃气轮机或锅炉的输出功率和运行效率。其次，使用BOG作为燃料需要对设备进行专门的设计和改造，以适应BOG的燃烧特性和供给条件。例如，燃气轮机需要配备专门的BOG进气系统、燃烧器和控制系统，以保证BOG能与空气均匀混合，在燃烧室内稳定燃烧，并根据BOG流量、压力、热值参数的变化自动调节燃气轮机的运行工况。这些装置的设计和改造需要大量的资金和技术专长的投入，运行过程中还需要严格的维护和管理，才能保证设备安全可靠运行和BOG的有效利用。另外，使用BOG作为燃料还需要考虑环境因素，虽然BOG燃烧产生的污染物相对较少，但是仍然会排放一定量的二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、颗粒物等污染物，对环境造成一定的影响。为了减少BOG燃烧对环境的影响，需要采取一系列环保措施，如优化燃烧器设计和运行参数，提高BOG的燃烧效率，减少不完全燃烧产物的排放;采用烟气脱硝、脱硫、除尘等技术，净化BOG燃烧产生的烟气，降低污染物的排放浓度;加强BOG燃烧过程的监测管理，实时掌握污染物排放情况，并根据监测结果及时调整环保措施和设备运行参数，确保污染物排放符合国家和地方环保标准。

　　2. BOG处理新技术研究及应用案例

　　吸附分离技术：吸附分离技术是一种新型的BOG处理技术，利用吸附剂对BOG中不同组分的吸附能力差异，实现BOG的分离净化。吸附剂通常具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，可以有效吸附BOG中的二氧化碳、硫化氢、水等杂质气体，同时保留BOG中的主要组分甲烷。在吸附过程中，BOG首先通过预处理系统去除固体颗粒和部分水分，然后进入吸附塔与吸附剂接触。吸附剂选择性地吸附BOG中的杂质气体，显著降低处理后的BOG中杂质气体的含量，提高甲烷的纯度。当吸附剂达到饱和吸附状态时，需要进行再生，以恢复其吸附能力。吸附剂的再生通常采用降压脱附或升温脱附的方法，将吸附在吸附剂表面的杂质气体释放出来，使吸附剂再生。再生后的吸附剂可重新投入吸附塔进行BOG吸附处理，实现吸附剂的循环利用。吸附分离技术在BOG处理领域有着广阔的应用前景，具有处理效率高、分离效果好、能耗低、设备占地面积小等优点，可有效提高BOG的利用价值，减少BOG排放对环境的影响。目前，吸附分离技术已在部分LNG接收站、LNG加气站、工业废气处理项目中得到应用，并取得了良好的效果。如某LNG接收站就采用吸附分离技术处理BOG。经过吸附处理后，BOG中甲烷的纯度达到99%以上，杂质气体含量显著降低，有效提高了BOG的利用价值。同时，吸附分离技术的应用也减少了BOG排放对环境的影响，具有良好的经济效益和环境效益。

　　膜分离技术：膜分离技术是另一种新型的BOG处理技术，利用特殊的膜材料，根据BOG中不同组分渗透速率的差异，对BOG进行分离净化。膜材料通常具有选择性渗透的特性，使BOG中的某些组分优先透过膜，而其他组分被截留，从而实现BOG的分离。在膜分离过程中，BOG先经过预处理系统除去固体颗粒和部分水分，然后进入膜分离装置与膜材料接触，BOG中的不同组分在膜两侧的压力差作用下，以不同的渗透速率透过膜。