[发明专利]一种采用BOG作制冷剂适用于LNG运输船的BOG再液化回收工艺

说明书

本发明公开了一种采用BOG作制冷剂适用于LNG运输船的BOG再液化回收工艺。该工艺包括如下步骤：原料BOG经过换热器复热后，进入压缩机、膨胀机压缩端压缩冷却后进入换热器进一步冷却，输入至冷箱中经冷却降温、节流后进入气液分离罐，液相LNG进入储罐储存；制冷剂BOG与经复热的原料BOG一起进入压缩机、膨胀机压缩端压缩冷却后进入换热器进一步冷却，输入至冷箱中进行预冷，预冷后的制冷剂BOG从冷箱中引出，进入膨胀机膨胀端，经膨胀节流降温后，返回冷箱为冷箱提供冷量；经过复热后的制冷剂BOG与经复热的原料BOG重复上述操作。本发明可充分利用工艺流程中的冷量回收，同时保证BOG回收率，具备设备数量少，换热效率高，能耗低，装置易于成撬，占地面积小等优点。

技术领域

本发明涉及一种采用BOG作制冷剂适用于LNG运输船的BOG再液化回收工艺，属于天然气液化技术领域。

背景技术

在环境问题日益严重的今天，天然气作为清洁能源，在能源利用中所占比例越来越大。LNG是天然气储存、运输的一种重要的形式，由于LNG温度低，在储存、运输中，外界热量的影响会产生蒸发气(boil off gas，简称BOG)。在大型LNG接收站中BOG一般通过再冷凝器再液化后回收，但是在接收站调试期间、小型LNG运输船产生的BOG往往直接排放，造成环境污染和资源浪费，回收BOG对于减少环境污染和提高项目经济效益具有有利作用。

目前已有几种关于BOG回收的发明专利，例如中国专利申请201310243708.5，该专利申请公开的技术方案采用氮气压缩膨胀冷却BOG，使得BOG再液化为LNG，但是采用两级氮气膨胀，设备较多，流程较复杂；由于从储罐出来的BOG未经过增压，压力为微正压，BOG换热器及流程压降大，会造成流程不稳定，影响LNG储罐罐内压力的正常运行，系统采用低压流程，所以工艺能耗较高。

中国专利申请201510694345.6，采用BOG自身压缩膨胀液化BOG的再液化系统及工艺，但是该工艺当LNG储罐压力较低时，BOG压力低，经过换热器板翅流道压降大，影响BOG的流通可能会使得BOG无法进入压缩机入口缓冲罐；其次该工艺LNG节流后产生的BOG直接放空，会造成冷量的浪费、BOG回收率低，造成一定的环境污染问题；另外该工艺流程循环压力较低，会造成换热器中流道压力较大，系统能耗较高，同时其对BOG来气压力的适应性较小，对于LNG运输船等带压储存设施产生的带有一定压力的BOG无法处理。

中国专利201510167535.2采用BOG液化后节流制冷降温的液化工艺。此工艺从储罐出来的微正压BOG需先经过节流降压，再进入换热器，节流阀和换热器压降损失过大，使得BOG无法进入压缩机；该工艺采用液化(冷却至-130～150℃)后的BOG节流作为制冷剂，作为制冷剂部分的BOG冷却温度过低，系统能耗较高，同时采用节流阀节流降温，损失了压力能，增大了系统的能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用BOG作制冷剂适用于LNG运输船的BOG再液化回收工艺，该BOG再液化回收工艺不仅适用于接收站LNG储罐，且适用于LNG运输船，采用BOG压缩膨胀制冷的方式，充分利用工艺流程中的冷量回收，同时保证BOG回收率，具备设备数量少，换热效率高，能耗低，装置易于成撬，占地面积小等优点。

本发明提供的一种BOG再液化回收工艺，包括原料BOG的液化回收步骤及制冷剂BOG的膨胀制冷循环步骤：

所述原料BOG的液化回收步骤如下：

原料BOG经过换热器复热后，进入压缩机、膨胀机压缩端压缩冷却后进入所述换热器进一步冷却，输入至冷箱中经冷却降温、节流后进入气液分离罐，液相LNG进入储罐储存，实现所述BOG的液化回收；

所述制冷剂BOG的膨胀制冷循环步骤如下：