Liquefied Natural Gas Storage of Variable Composition / Magazynowanie Skroplonego Gazu Ziemnego O Zmiennym Składzie

• Published in: Archives of mining sciences = Archiwum górnictwa Vol. 60; no. 1; pp. 225 - 238
• Main Author: Laciak, Mariusz
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Warsaw De Gruyter Open 01.03.2015; Polish Academy of Sciences
• Subjects: double diffusion; energy efficiency; liquefied gas storing; liquefied natural gas; LNG; LNG stratification; regasification
• ISSN: 1689-0469; 0860-7001; 1689-0469
• DOI: 10.1515/amsc-2015-0015

Thanks to the increasing diversification of LNG supply sources, being a result of the growing number of LNG liquefaction installations over the World, increase of short-term trade contracts and general trend to globally liberalize gas markets, reception terminals have to cope with the broad range of qualitatively diversified LNG deliveries from various sources. Different LNG deliveries potentially have different density caused by different gas composition. Although the LNG composition depends on LNG source, it mainly consists of methane, ethane, propane, butane and trace nitrogen. When a new supply of LNG is transported to the tank, the LNG composition and temperature in the tank can be different from LNG as delivered. This may lead to the liquid stratification in the tank, and consequently the rollover. As a result, LNG rapidly evaporates and the pressure in the tank increases. More and more restrictive safety regulations require fuller understanding of the formation and evolution of layers. The paper is focused on the analysis of liquid stratification in the tank which may take place when storing LNG, and which process leads to the rapid evaporation of considerable quantities of LNG. The aim was to attempt modeling of the process of liquid stratification in an LNG tank. The paper is closed with the results of modelling. Dzięki rosnącej dywersyfikacji źródeł dostaw LNG, spowodowanej zwiększającą się liczbą instalacji skraplania gazu na całym świecie, wzrostem ilości kontraktów krótkoterminowych w handlu i ogólnej tendencji do globalnej liberalizacja rynków gazu, terminale do odbioru muszą radzić sobie z coraz większą gamą różnych jakościowo dostaw LNG z różnych źródeł. Różne dostawy LNG mają potencjalnie inną gęstość dzięki różnym składom gazu. Chociaż kompozycja LNG zależy od źródła, to przede wszystkim składa się z metanu, etanu, propanu, butanu i w śladowych ilościach z azotu. Gdy nowa dostawa LNG jest doprowadzana do zbiornika, skład i temperatura LNG już w zbiorniku może być inny niż dostarczanego. Może to prowadzić do rozwarstwienia cieczy w zbiorniku, a w konsekwencji wystąpienia zjawiska znanego jako „rollover”. W wyniku tego zjawiska następuje gwałtowne odparowanie LNG i nagły wzrost ciśnienia w zbiorniku. Coraz bardziej restrykcyjne przepisy dotyczące bezpieczeństwa wymagają pełniejszego zrozumienia zjawiska tworzenia i ewolucji warstw. W artykule przeprowadzono analizę procesu rozwarstwienia cieczy w zbiorniku, mogącego wystąpić podczas magazynowania skroplonego gazu ziemnego, a prowadzącego do gwałtownego odparowania znacznych ilości LNG. Celem była próba modelowania procesu powstawania rozwarstwienia się cieczy w zbiorniku LNG. Przedstawione zostały wyniki modelowania tego zjawiska