CN106287219A - 一种天然气液化工厂bog回收利用*** - Google Patents

一种天然气液化工厂bog回收利用*** Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种天然气液化工厂BOG回收利用***，通过设置气液分离罐和换热器，大部分BOG无需经压缩机进行液化，因此耗能较少，液化后的LNG在气液分离罐内的压力和重力双重作用下自动回流LNG储罐，无需采用低温泵，更加节能、低成本；液氮与BOG进行换热，部分气化的氮仍然具有很大的冷量，进入天然气液化工厂主换热器重复利用，节省冷量；经换热液化后的少部分残留BOG经压缩机压缩后进入压缩BOG回收罐，供天然气液化工厂重新液化，防止浪费。

Description

一种天然气液化工厂BOG回收利用***
技术领域
本发明涉及液化天然气领域，尤其涉及一种天然气液化工厂BOG回收利用***。
背景技术
天然气液化工厂是将气态的天然气降温到-160℃左右变成液体，液化后的天然气(LNG)储存在大型常压LNG低温储罐中，低温储罐采用一定的保温措施，但是任何保温措施都无法完全隔热，储罐内的LNG会不断少量吸取外界热量，LNG被加热，有一部分液体重新挥发成气态，这部分气体称为BOG，BOG是气态的天然气，为维持LNG储罐的常压状态，这部分BOG必须外排，外排的BOG如何重新利用，行业内采取了各种方法，例如直接使用压缩机压缩到高压CNG，采用压缩机和泵结合重新将BOG液化成LNG输回储罐等方法。
中国专利号CN201510424700.8提供了一种LNG接收终端BOG回收处理方法及***，其设置LNG接收终端BOG回收处理***，包括LNG全容储罐、LNG罐内泵、BOG再冷凝器、LNG子母罐、BOG压缩机、外输装车***、第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀和第四调节阀；LNG全容储罐中产生的BOG首先进入BOG压缩机，BOG压缩机对进入的BOG进行增压，使BOG压力提高到0.5MPaG～0.8MPaG后，进入BOG再冷凝器下端；LNG全容储罐中的过冷LNG经LNG罐内泵输送至BOG再冷凝器上端，从BOG再冷凝器的上端向下喷淋，与BOG再冷凝器下端的BOG直接接触传热，使得BOG被冷凝形成LNG；BOG再冷凝器中的LNG经管道进入带压储存的LNG子母罐，LNG子母罐中的LNG进一步进入外输装车***；其中，在该管道上设置有第一调节阀，用于控制从BOG再冷凝器中流出的LNG流量；BOG再冷凝器、LNG子母罐和外输装车***中产生的BOG分别通过第二调节阀、第三调节阀和第四调节阀进行节流控制后，与LNG全容储罐内产生的BOG一起进入BOG压缩机，BOG压缩机对进入的BOG进行增压，使BOG压力提高到0.5MPaG～0.8MPaG后，进入BOG再冷凝器下端。
以上***使用了LNG罐内泵，需要消耗电能，且一旦泵出现故障，维修极其复杂；该***使用了压缩机，将所有BOG经过压缩机压缩，消耗了很多电能；该***利用LNG罐内底部LNG的冷量来液化BOG，这样LNG的温度会升高，LNG更易气化变成BOG，这对于LNG长期储存不利。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种省电、便于长期存储的天然气液化工厂BOG回收利用***。
本发明的技术方案是这样实现的：一种天然气液化工厂BOG回收利用***，包括LNG储罐、气液分离罐、换热器、压缩机、压缩BOG回收罐、液氮储存罐和天然气液化工厂主换热器，LNG储罐上开设有BOG出口和LNG入口，气液分离罐上开设有BOG入口且顶部和底部分别开设有BOG回收口和LNG出口，BOG出口与BOG入口连通，LNG出口与LNG入口连通，BOG回收口与压缩机连通，压缩机连通压缩BOG回收罐，换热器设置于气液分离罐两端分别连通液氮储存罐和天然气液化工厂主换热器。
在以上技术方案的基础上，优选的，BOG出口与BOG入口之间设置有第一调节阀。
在以上技术方案的基础上，优选的，LNG出口与LNG入口之间设置有第二调节阀。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述换热器与液氮储存罐之间设置有第三调节阀。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述换热器与天然气液化工厂主换热器之间设置有第四调节阀。
在以上技术方案的基础上，优选的，LNG储罐内设置有喷淋头，喷淋头与LNG入口连通。进一步优选的，所述喷淋头与LNG出口的高度落差为10米以上。
本发明的天然气液化工厂BOG回收利用***相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置气液分离罐和换热器，大部分BOG无需经压缩机进行液化，因此耗能较少，液化后的LNG在气液分离罐内的压力和重力双重作用下自动回流LNG储罐，无需采用低温泵，更加节能、低成本；
(2)液氮与BOG进行换热，部分气化的氮仍然具有很大的冷量，进入天然气液化工厂主换热器重复利用，节省冷量；
(3)经换热液化后的少部分残留BOG经压缩机压缩后进入压缩BOG回收罐，供天然气液化工厂重新液化，防止浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明天然气液化工厂BOG回收利用***的连接关系示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明的天然气液化工厂BOG回收利用***，包括LNG储罐1、气液分离罐2、换热器3、压缩机4、压缩BOG回收罐5、液氮储存罐6和天然气液化工厂主换热器7。
LNG储罐1，储存LNG，部分LNG气化成BOG后经本发明的回收***液化成LNG再回流LNG储罐1。具体的，LNG储罐1上开设有BOG出口11和LNG入口12，BOG经BOG出口11排除，液化成LNG再经LNG入口12回流LNG储罐1。具体的，LNG储罐1内设置有喷淋头13，喷淋头13与LNG入口12连通。
气液分离罐2，内置换热器3，BOG在气液分离罐2内与换热器3内的液氮进行热交换，从而对大部分BOG再次液化成LNG，液化后的LNG在重力作用下沉积在气液分离罐2底部，再回流进入LNG储罐1；少量的BOG经压缩机压缩后进入压缩BOG回收罐5，供天然气液化工厂重新液化，防止浪费。具体的，气液分离罐2上开设有BOG入口21且顶部和底部分别开设有BOG回收口22和LNG出口23，BOG出口11与BOG入口21连通，LNG出口23与LNG入口12连通，BOG回收口22与压缩机4连通。更具体的，BOG出口11与BOG入口21之间设置有第一调节阀81。如此，可通过第一调节阀81调节进入气液分离罐2的BOG流量。更具体的，LNG出口23与LNG入口12之间设置有第二调节阀82。如此，可通过第二调节阀82调节进入LNG储罐1的LNG流量。在本发明中，所述喷淋头13与LNG出口23的高度落差为10米以上。具体的，LNG出口23与LNG入口12之间的管道采用真空保温管道。如此，可提高LNG出口23与LNG入口12连通之间的LNG液柱压力，这使得不使用泵或压缩机耗电的情况下，液体依靠重力回流到LNG储罐1内。
换热器3，内通循环液氮。具体的，其两端分别连通液氮储存罐6和天然气液化工厂主换热器7。如此，经过换热后，部分气化的氮仍然具有很大的冷量，进入天然气液化工厂主换热器7重复利用，节省冷量。更具体的，所述换热器3与液氮储存罐6之间设置有第三调节阀83。所述换热器3与天然气液化工厂主换热器7之间设置有第四调节阀84。如此，可通过第三调节阀83和第四调节阀84调节液氮流量，控制气液分离罐2内的温度。
压缩机4连通压缩BOG回收罐5，对压缩后的BOG气体供天然气液化工厂重新液化，防止浪费。
以下简要介绍本发明的发明的天然气液化工厂BOG回收利用***：
步骤一，LNG储罐1内的BOG经第一调节阀81进入气液分离罐2，通过第三调节阀83和第四调节阀84对换热器3通循环液氮，调节气液分离罐2内的温度，使得大部分BOG重新液化成LNG；同时经换热器3换热后气化的部分氮经天然气液化工厂主换热器7继续使用其冷量，防止浪费；
步骤二，液化后的LNG沉积在气液分离罐2，不断进入的BOG使得气液分离罐2内部存在压力，在重力的双重作用下，液化后的LNG经第二调节阀82调节进入LNG储罐1内回收利用；
步骤三，少量残留的BOG经压缩机4压缩后提供给压缩BOG回收罐5进行重新液化，防止浪费。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种天然气液化工厂BOG回收利用***，其特征在于：包括LNG储罐(1)、气液分离罐(2)、换热器(3)、压缩机(4)、压缩BOG回收罐(5)、液氮储存罐(6)和天然气液化工厂主换热器(7)，LNG储罐(1)上开设有BOG出口(11)和LNG入口(12)，气液分离罐(2)上开设有BOG入口(21)且顶部和底部分别开设有BOG回收口(22)和LNG出口(23)，BOG出口(11)与BOG入口(21)连通，LNG出口(23)与LNG入口(12)连通，BOG回收口(22)与压缩机(4)连通，压缩机(4)连通压缩BOG回收罐(5)，换热器(3)设置于气液分离罐(2)两端分别连通液氮储存罐(6)和天然气液化工厂主换热器(7)。
2.如权利要求1所述的天然气液化工厂BOG回收利用***，其特征在于：BOG出口(11)与BOG入口(21)之间设置有第一调节阀(81)。
3.如权利要求1所述的天然气液化工厂BOG回收利用***，其特征在于：LNG出口(23)与LNG入口(12)之间设置有第二调节阀(82)。
4.如权利要求1所述的天然气液化工厂BOG回收利用***，其特征在于：所述换热器(3)与液氮储存罐(6)之间设置有第三调节阀(83)。
5.如权利要求1所述的天然气液化工厂BOG回收利用***，其特征在于：所述换热器(3)与天然气液化工厂主换热器(7)之间设置有第四调节阀(84)。
6.如权利要求1所述的天然气液化工厂BOG回收利用***，其特征在于：LNG储罐(1)内设置有喷淋头(13)，喷淋头(13)与LNG入口(12)连通。
7.如权利要求6所述的天然气液化工厂BOG回收利用***，其特征在于：所述喷淋头(13)与LNG出口(23)的高度落差为10米以上。
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