一種高效節(jié)能的bog回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液化天然氣儲運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效節(jié)能的B0G回收裝置，用于回收液化天然氣儲運(yùn)過程中產(chǎn)生的B0G氣體。
【背景技術(shù)】
[0002]加快發(fā)展進(jìn)口液化天然氣(LNG)是目前我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境和提高能效的最有力的措施。根據(jù)國家的能源規(guī)劃，2020年天然氣在一次能源中的比率達(dá)到12%，我國將在長三角、環(huán)渤海地區(qū)、泛珠三角地區(qū)建設(shè)約10個(gè)LNG接收站，到2020年形成年進(jìn)口5000萬噸以上規(guī)模的LNG接收設(shè)施。由于LNG在常壓下溫度低至_162°C，其特殊的儲存條件，在接收站儲存時(shí)漏熱便不可避免，即LNG在儲存中會產(chǎn)生大量的蒸發(fā)氣體(boil-offgas，BOG)，LNG輪船、LNG槽車以及接收站、儲存站、調(diào)峰站內(nèi)的LNG低溫儲罐，均存在著每天0.05%標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)率；同時(shí)除儲罐漏熱產(chǎn)生B0G外，在LNG船卸貨期間也會產(chǎn)生大量的B0G。如果產(chǎn)生的BOG不能得到回收和利用，只能排放到空氣中，造成巨大的浪費(fèi)，存在安全隱患，對環(huán)境也將造成不良影響。因此考慮如何將B0G進(jìn)行處理和利用是十分必要的。
[0003]目前，工程上對B0G的處理主要有兩種工藝流程，即直接壓縮工藝和再冷凝工藝。直接壓縮工藝是將B0G氣體通過壓縮機(jī)直接加壓進(jìn)入外輸管網(wǎng)；再冷凝工藝是對B0G氣體通過壓縮機(jī)加壓，再與過冷的LNG換熱，使得B0G氣體冷凝。
[0004]這兩種工藝都是通過B0G壓縮機(jī)對B0G進(jìn)行壓縮，雖然流程簡單，但是功耗大，且有一定的安全隱患。同時(shí)，關(guān)鍵設(shè)備B0G壓縮機(jī)主要依賴進(jìn)口，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對以上弊端提供一種高效節(jié)能的B0G回收裝置，采用普通的無油氮?dú)鈮嚎s機(jī)和透平膨脹機(jī)，以低溫氮?dú)鉃閭鳠峤橘|(zhì)與B0G氣體換熱并使其液化；本發(fā)明擺脫了現(xiàn)有B0G回收裝置對國外B0G壓縮機(jī)的依賴，具有安全、節(jié)能、高效、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種高效節(jié)能的B0G回收裝置，包括氮?dú)鈨蕖⒌谝豢刂崎y門、氮?dú)鈮嚎s機(jī)、氮?dú)馑鋮s器、水箱、栗、第二控制閥門、膨脹機(jī)、第三控制閥門、一號換熱器、第四控制閥門、第五控制閥門第六控制閥門、二號換熱器、第七控制閥門、第八控制閥門、LNG儲瓶、稱重儀、第九控制閥門；
所述的氮?dú)鈨薜某隹谂c氮?dú)鈮嚎s機(jī)的進(jìn)口通過第一管道相連，第一管道上設(shè)有第一控制閥；氮?dú)鈮嚎s機(jī)的出口與氮?dú)馑鋮s器熱物流進(jìn)口通過第二管道相連，氮?dú)馑鋮s器的冷物流進(jìn)口與栗相連、栗與水箱相連，水箱與氮?dú)馑鋮s器的冷物流出口相連，形成循環(huán)通路；氮?dú)馑鋮s器的熱物流出口通過第三管道與膨脹機(jī)的增壓端相連，第三管道上設(shè)有第二控制閥；膨脹機(jī)的增壓端出口與一號換熱器熱物流進(jìn)口通過第四管道相連，第四管道上設(shè)有第三控制閥；一號換熱器熱物流出口與膨脹機(jī)的膨脹端進(jìn)口通過第五管道相連，第五管道上設(shè)有第四控制閥；膨脹機(jī)的膨脹端出口與二號換熱器冷物流進(jìn)口通過第六管道相連，第六管道上設(shè)有第五控制閥；二號換熱器冷物流出口與一號換熱器冷物流進(jìn)口通過第七管道相連，第七管道上設(shè)有第七控制閥；一號換熱器冷物流出口與氮?dú)鈨捱M(jìn)口通過第八管道相連，第八管道上設(shè)有第九控制閥門；BOG氣體通過第九管道引入二號換熱器熱物流進(jìn)口，第九管道上設(shè)有第六控制閥門；二號換熱器熱物流出口與LNG儲瓶進(jìn)口通過第十管道相連，第十管道上設(shè)有第八控制閥門，所述稱重儀固定在LNG儲瓶底部。
[0007]上述一種高效節(jié)能的B0G回收裝置，其中，所述一號換熱器、二號換熱器、膨脹機(jī)的膨脹端、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道均包覆一層保溫層，所述第三控制閥、第四控制閥、第五控制閥、第七控制閥均采用低溫長軸閥門。
[0008]上述一種高效節(jié)能的B0G回收裝置，其中，所述氮?dú)鈮嚎s機(jī)為往復(fù)式無油氮?dú)鈮嚎s機(jī)，膨脹機(jī)為透平膨脹機(jī)。
[0009]上述一種高效節(jié)能的B0G回收裝置，其中，所述一號換熱器與二號換熱器均為板翅式換熱器或列管式換熱器。
[0010]上述一種高效節(jié)能的B0G回收裝置，其回收工藝如下:
(1)開機(jī)預(yù)冷階段
①控制第六控制閥門和第八控制閥門關(guān)閉，其余控制閥門打開，氮?dú)鈨拗?.1Mpa、15-25 °C的氮?dú)饨?jīng)過第一控制閥進(jìn)入氮?dú)鈮嚎s機(jī)中壓縮至0.6Mpa，溫度升高至150—200°C，然后進(jìn)入氮?dú)馑鋮s器中降溫，將氮?dú)鉁囟冉抵?0— 30°C，氮?dú)馑鋮s器通過栗與水箱的循環(huán)作用起到持續(xù)冷卻的作用；
②0.6Mpa、20— 30°C的氮?dú)饨?jīng)過第二控制閥門進(jìn)入膨脹機(jī)壓縮端，進(jìn)一步壓縮至0.7Mpa，溫度升高至30—50°C，然后經(jīng)過第三控制閥門進(jìn)入一號換熱器，此時(shí)一號換熱器尚未有冷物流進(jìn)入，因此氮?dú)獗３?.7Mpa、30— 50°C的溫度不變；
③0.7Mpa、30— 50°C的氮?dú)饨?jīng)過第四控制閥門進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹端，經(jīng)過膨脹機(jī)膨脹，壓力降至0.03Mpa，溫度降至_20°C并經(jīng)過第五控制閥門進(jìn)入第二換熱器，此時(shí)第二換熱器熱物流進(jìn)口尚未引入B0G氣體，因此0.03Mpa、-20°C的氮?dú)饨?jīng)過第七控制閥門進(jìn)入一號換熱器冷物流進(jìn)口，0.03Mpa、-20°C的氮?dú)馀c0.7Mpa、30— 50°C的氮?dú)鈸Q熱，使0.7Mpa、30—50°C的氮?dú)鉁囟冉档椭?5°C，0.03Mpa，0.03Mpa、_20°C的氮?dú)鉁囟葎t升高至20°C進(jìn)入氮?dú)鈨?，并循環(huán)上述流程；
④重復(fù)①②③的操作，通過不斷循環(huán)，使一號換熱器的熱物流出口氮?dú)鉁囟炔粩嘟档?，直至膨脹機(jī)膨脹端氮?dú)鉁囟冗_(dá)到-170°C — -180°C、壓力為0.03Mpa ;
⑤-170°C— -180°C、壓力為0.03Mpa的氮?dú)怆S后經(jīng)過第五控制閥門進(jìn)入第二換熱器；
(2)B0G液化階段
①膨脹機(jī)膨脹端氮?dú)鉁囟冗_(dá)到-170°C— -180°C后，繼續(xù)打開第六控制閥門和第八控制閥門，將-150°C的B0G氣體通入二號換熱器熱物流進(jìn)口，與0.03Mpa、-170°C一-180°C的氮?dú)鈸Q熱，獲得足夠冷量后使B0G氣體液化為LNG并流入LNG儲瓶，同時(shí)氮?dú)鉁囟壬咧?140一-160。。；
②二號換熱器出來的-140—-160°C的氮?dú)膺M(jìn)入一號換熱器，與來自膨脹機(jī)的增壓端的0.7Mpa，30~50°C的氮?dú)鈸Q熱，使0.7Mpa，30— 50°C的氮?dú)饨禍刂?140—-150 °C，同時(shí)-140—-160°C的氮?dú)鉁囟壬咧?5 — 25°C并進(jìn)入氮?dú)鈨?，隨后氮?dú)馕锪髦貜?fù)上述步驟，不斷循環(huán)，給BOG氣體提供足夠冷量，使BOG氣體液化為LNG并回收通過設(shè)備不斷的循環(huán)運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)BOG的連續(xù)液化回收。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:
(1)本工藝裝置所采用的壓縮機(jī)為普通往復(fù)式無油氮?dú)鈮嚎s機(jī)，膨脹機(jī)為普通透平膨脹機(jī)，換熱器為板翅式和列管式換熱器，在國內(nèi)市場上很常見，無需依賴進(jìn)口，降低裝置成本，降低設(shè)備投資；
(2)本工藝將二號換熱器冷物流出口的低溫氮?dú)庖胍惶枔Q熱器冷物流進(jìn)口，將多余冷量傳遞給一號換熱器熱物流進(jìn)口的氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)冷換熱，提高冷量利用率，降低能耗；
(3)本工藝中膨脹機(jī)降溫膨脹后對外做功，為更好的達(dá)到節(jié)能的目的，將壓縮機(jī)壓縮后的0.6Mpa氮?dú)饫门蛎洐C(jī)壓縮端進(jìn)一步壓縮至0.7Mpa，減小壓縮機(jī)功耗。
[0012](4)、可間歇式作業(yè)，不受B0G產(chǎn)出量和時(shí)間的限制，不受氣源穩(wěn)定性和下游用戶需求的影響，用戶供氣和B0G回收同時(shí)進(jìn)行，量可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]如圖所示一種高效節(jié)能的B0G回收裝置，包括氮?dú)鈨?、第一控制閥門2、氮?dú)鈮嚎s機(jī)3、氮?dú)馑鋮s器4、水箱5、栗6、第二控制閥門7、膨脹機(jī)8、第三控制閥門9、一號換熱器10、第四控制閥門11、第五控制閥門12第六控制閥門13、二號換熱器14、第七控制閥門15、第八控制閥門16、LNG儲瓶17、稱重儀18、第九控制閥門19 ;
所述的氮?dú)鈨?的出口 32與氮?dú)鈮嚎s機(jī)3的進(jìn)口 33通過第一管道22相連，第一管道22上設(shè)有第一控制閥2;
氮?dú)鈮嚎s機(jī)3的出口 34與氮?dú)馑鋮s器4熱物流進(jìn)口 35通過第二管道23相連，氮?dú)馑鋮s器4的冷物流進(jìn)口 36與栗6相連、栗6與水箱5相連，水箱5與氮?dú)馑鋮s器4的冷物流出口 37相連，形成循環(huán)通路；
氮?dú)馑鋮s器4的熱物流出口 38通過第三管道24與膨脹機(jī)8的增壓端20進(jìn)口 52相連，第三管道24上設(shè)有第二控制閥7 ;
膨脹機(jī)8的增壓端20出口 39與一號換熱器10熱物流進(jìn)口 40通過第四管道25相連，第四管道25上設(shè)有第三控制閥9 ;
一號換熱器10熱物流出口 41與膨脹機(jī)8的膨脹端21進(jìn)口 42通過第五管道26相連，第五管道26上設(shè)有第四控制閥11 ;
膨脹機(jī)8的膨脹端21出口 43與二號換熱器14冷物流進(jìn)口 44通過第六管道27相連，第六管道27上設(shè)有第五控制閥12 ;
二號換熱器14冷物流出口 45與一號換熱器10冷物流進(jìn)口 46通過第七管道28相連，第七管道28上設(shè)有第七控制閥15 ;
一號換熱器10冷物流出口 47與氮?dú)鈨?進(jìn)口