[发明专利]一种高效节能的BOG回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及液化天然气储运技术领域，具体涉及一种高效节能的BOG回收装置，用于回收液化天然气储运过程中产生的BOG气体。

背景技术

加快发展进口液化天然气(LNG)是目前我国优化能源结构、改善环境和提高能效的最有力的措施。根据国家的能源规划，2020年天然气在一次能源中的比率达到12％，我国将在长三角、环渤海地区、泛珠三角地区建设约10个LNG接收站，到2020年形成年进口5000万吨以上规模的LNG接收设施。由于LNG在常压下温度低至-162℃，其特殊的储存条件，在接收站储存时漏热便不可避免，即LNG在储存中会产生大量的蒸发气体(boil-offgas，BOG)，LNG轮船、LNG槽车以及接收站、储存站、调峰站内的LNG低温储罐，均存在着每天0.05%标准蒸发率；同时除储罐漏热产生BOG外，在LNG船卸货期间也会产生大量的BOG。如果产生的BOG不能得到回收和利用，只能排放到空气中，造成巨大的浪费，存在安全隐患，对环境也将造成不良影响。因此考虑如何将BOG进行处理和利用是十分必要的。

目前，工程上对BOG的处理主要有两种工艺流程，即直接压缩工艺和再冷凝工艺。直接压缩工艺是将BOG气体通过压缩机直接加压进入外输管网；再冷凝工艺是对BOG气体通过压缩机加压，再与过冷的LNG换热，使得BOG气体冷凝。

这两种工艺都是通过BOG压缩机对BOG进行压缩，虽然流程简单，但是功耗大，且有一定的安全隐患。同时，关键设备BOG压缩机主要依赖进口，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种高效节能的BOG回收装置，采用普通的无油氮气压缩机和透平膨胀机，以低温氮气为传热介质与BOG气体换热并使其液化；本发明摆脱了现有BOG回收装置对国外BOG压缩机的依赖，具有安全、节能、高效、环保的优点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种高效节能的BOG回收装置，包括氮气储罐、第一控制阀门、氮气压缩机、氮气水冷却器、水箱、泵、第二控制阀门、膨胀机、第三控制阀门、一号换热器、第四控制阀门、第五控制阀门第六控制阀门、二号换热器、第七控制阀门、第八控制阀门、LNG储瓶、称重仪、第九控制阀门；

所述的氮气储罐的出口与氮气压缩机的进口通过第一管道相连，第一管道上设有第一控制阀；氮气压缩机的出口与氮气水冷却器热物流进口通过第二管道相连，氮气水冷却器的冷物流进口与泵相连、泵与水箱相连，水箱与氮气水冷却器的冷物流出口相连，形成循环通路；氮气水冷却器的热物流出口通过第三管道与膨胀机的增压端相连，第三管道上设有第二控制阀；膨胀机的增压端出口与一号换热器热物流进口通过第四管道相连，第四管道上设有第三控制阀；一号换热器热物流出口与膨胀机的膨胀端进口通过第五管道相连，第五管道上设有第四控制阀；膨胀机的膨胀端出口与二号换热器冷物流进口通过第六管道相连，第六管道上设有第五控制阀；二号换热器冷物流出口与一号换热器冷物流进口通过第七管道相连，第七管道上设有第七控制阀；一号换热器冷物流出口与氮气储罐进口通过第八管道相连，第八管道上设有第九控制阀门；BOG气体通过第九管道引入二号换热器热物流进口，第九管道上设有第六控制阀门；二号换热器热物流出口与LNG储瓶进口通过第十管道相连，第十管道上设有第八控制阀门，所述称重仪固定在LNG储瓶底部。

上述一种高效节能的BOG回收装置，其中，所述一号换热器、二号换热器、膨胀机的膨胀端、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道均包覆一层保温层，所述第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第七控制阀均采用低温长轴阀门。

上述一种高效节能的BOG回收装置，其中，所述氮气压缩机为往复式无油氮气压缩机，膨胀机为透平膨胀机。

上述一种高效节能的BOG回收装置，其中，所述一号换热器与二号换热器均为板翅式换热器或列管式换热器。

上述一种高效节能的BOG回收装置，其回收工艺如下：

（1）开机预冷阶段

①控制第六控制阀门和第八控制阀门关闭，其余控制阀门打开，氮气储罐中0.1Mpa、15—25℃的氮气经过第一控制阀进入氮气压缩机中压缩至0.6Mpa，温度升高至150—200℃，然后进入氮气水冷却器中降温，将氮气温度降至20—30℃，氮气水冷却器通过泵与水箱的循环作用起到持续冷却的作用；