[发明专利]液化天然气冷能回收系统和方法

说明书

本发明涉及液化天然气冷能回收技术领域，具体公开了一种液化天然气冷能回收系统和方法。回收系统包括冷能回收塔、换热媒介保安冷凝器、冷冻水储槽、气体复热器、空温式汽化器及控制系统。LNG经换热媒介保安冷凝器进行一次换热后进入冷能回收塔塔顶冷凝器释放大量汽化潜热，气态换热媒介吸收冷能后冷凝回流进入冷能回收塔塔底再沸器，在再沸器内循环冷冻水被换热媒介冷却，换热媒介因吸收冷冻水热量而汽化，汽化后的换热媒介气体经塔中部的气液分离进入塔顶冷凝器。本发明冷能回收系统整体撬装，并采用新型、高效冷能回收设备，节能高效，安全可靠，经济环保，非常适合在LNG接收站和气化站中推广。

技术领域

本发明涉及液化天然气冷能回收技术领域，具体涉及一种采用新型冷能回收塔、循环制冷装置及DCS控制工艺制取不同用户需求冷冻水的LNG冷能回收系统和方法。

背景技术

液化天然气(LNG)是天然气经过脱酸、脱水处理，再通过深度冷冻工艺液化而成的低温液体混合物。LNG中蕴含巨大冷能，主要是气化过程中的气化潜热，如果不加以利用是对能源的极大浪费。经可行性研究表明，一个350万吨/年的LNG项目，如果其冷能能够达到充分利用，其总经济效益可达4亿元/年。

目前，LNG接收站及气化站中，LNG气化主要使用海水或空气作为热源，同时使用加热炉作为补充热源使之再气化。LNG吸收海水或空气的热量，即释放出冷量给海水或空气，从而气化成为可以燃烧的天然气。在传统的气化过程中不但没有利用LNG的冷能资源而且对环境造成潜在的威胁。

随着全球性石油资源的紧缺以及不断加剧的环境污染，使得污染小、燃烧性能好、储量丰富的天然气的应用越来越广泛，LNG冷能的回收利用将有非常好的发展前景。

发明内容

本专利旨在提供一种新型的LNG接收站、气化站中LNG的冷能回收系统和方法，采用新型冷能回收塔、循环制冷装置及DCS控制，完成LNG冷能回收制取不同用户需求的冷冻水，实现LNG冷能的充分应用，解决目前LNG冷能资源浪费及冷能资源对环境的潜在威胁问题。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

液化天然气冷能回收系统，包括用于储存LNG的液化天然气储罐，还包括用于将LNG冷能利用的冷能回收塔以及冷冻水储槽；

所述冷能回收塔包括冷凝器和再沸器；所述液化天然气储罐与所述冷凝器相连通，液化天然气经过冷凝器内的换热媒介升温气化后排出所述冷能回收塔供用户使用；所述冷冻水储槽通过泵与所述再沸器相连通，冷冻水经过再沸器内的换热媒介冷却降温后排出所述冷能回收塔并回流入冷冻水储槽内循环冷却，再沸器内的换热媒介与冷冻水换热升温气化后再次进入所述冷凝器内与液化天然气进行换热。

作为优选，所述冷能回收塔包含上下两个部分，上部为缠绕式冷凝器，LNG走壳程，换热媒介走管程；下部为浮头式再沸器，冷冻水走壳程，换热媒介走管程，利于提高设备换热效率，使设备小型化，减少设备投资。

作为优选，所述液化天然气储罐与所述冷能回收塔之间还设置有换热媒介保安冷凝器，所述换热媒介保安冷凝器的换热媒介进料管口与冷能回收塔的顶部相连通，所述换热媒介保安冷凝器的LNG出料管与冷能回收塔的冷凝器相连通，所述换热媒介保安冷凝器换热媒介出料管口与冷能回收塔的再沸器相连通。

作为优选，所述冷能回收塔与所述冷冻水储槽之间还设置有气体复热器，所述冷能回收塔的LNG出口管路与气体复热器的吸热程相连通，所述冷能回收塔的冷冻水出口管路与气体复热器的放热程相连通；所述冷能回收塔排出的液化天然气经气体复热器进一步升温后满足用户用气需求，所述冷能回收塔排出的冷冻水经气体复热器进一步冷却后回流入冷冻水储槽内。

作为优选，还包括空温式汽化器，所述液化天然气储罐通过管线、截止阀、紧急切断阀和调节阀分别与换热媒介保安冷凝器和空温式汽化器相连通。

作为优选，所述换热媒介保安冷凝器设置安全调节装置，调节换热媒介压力，控制换热媒介温度。