[发明专利]LNG-BOG再液化系统及其适用的混合冷剂

说明书

本发明涉及LNG存储及运输技术领域，具体涉及LNG‑BOG再液化系统及其适用的混合冷剂，该混合冷剂包括物理混合而成的氮气(N₂，R728)、甲烷(CH₄，R50)、乙烯(C₂H₄，R1150)、乙烷(C₂H₆，R170)、丙烷(C₃H₈，R50)、异丁烷(iC₄H₁₀，R600a)，所述混合冷剂中各摩尔组分浓度之和为100％，其中，N₂摩尔浓度为10％‑13％，CH₄摩尔浓度为18％‑35％，C₂H₄摩尔浓度为24％‑40％，C₂H₆摩尔浓度为4％‑30％，C₃H₈摩尔浓度为3％‑12％及iC₄H₁₀摩尔浓度为3％‑12％。本发明提出的混合冷剂无臭氧破坏、低温室效应，并且在低温下与润滑油具有良好互溶性的适于LNG‑BOG再液化系统。

技术领域

本发明涉及LNG存储及运输技术领域，具体涉及LNG-BOG再液化系统及其适用的混合冷剂。

背景技术

LNG-BOG(液化天然气蒸发气)再液化系统是LNG船、LNG加注船上的核心关键设备，具有附加值高，技术难度大特点。混合制冷剂低温制冷技术是低温液化主流技术之一，目前LNG船配置的再液化系统主流技术有氮气膨胀液化技术和混合工质制冷再液化技术，其中混合工质再液化技术作为新型船用再液化技术，具有能耗低、成本低、更易于模块化的优点。

在常规混合工质再液化系统中，BOG低温压缩机是其核心设备，长期依赖于进口，增加设备成本；混合工质BOG再液化装置船用化过程中因核心设备卡脖子问题导致系统可靠性降低；此外，循环系统中，混合冷剂及BOG冷能未能有效利用，再液化系统能效较低。

多元混合制冷剂低温制冷系统在由环境温度启动逐渐降温至最低温度的过程中，制冷剂的循环流量、温度分布、工作高低压力以及循环制冷剂浓度分布等关键参数变化剧烈。在这些参数变化中，制冷剂浓度变化至关重要。基于混合工质制冷技术开发的BOG再液化系统中，混合制冷剂的配比浓度是其核心技术之一，不同的混合制冷剂配比下的再液化系统的液化效率都会有明显的差距。

发明内容

针对以上技术问题，本发明的目的之一在于提供一种无臭氧破坏、低温室效应，并且在低温下与润滑油具有良好互溶性的适于LNG-BOG再液化系统的混合冷剂，所采用的技术方案如下：

一种适于LNG-BOG再液化系统的混合冷剂，所述LNG-BOG再液化系统包括主冷循环与再液化循环，所述再液化循环通过多级换热器与所述主冷循环中的混合冷剂换热，用于再液化循环中的BOG冷量回收及液化，所述主冷循环基于混合冷剂沸点差异通过混合冷剂分离器分离气液冷剂，所述多级换热器连接于所述混合冷剂分离器下游包括至少一用于气液冷剂共同换热的中间换热器及一用于气态冷剂换热的低温换热器；