本發(fā)明涉及液化天然氣(LNG)蒸發(fā)氣(BOG)回收處理，特別涉及用于LNG儲存、卸載和轉(zhuǎn)移的BOG再冷凝器。

背景技術(shù)：

對LNG儲罐BOG的處理方式可分為直接輸出法和再冷凝法兩種。直接輸出法是將BOG壓縮到外輸壓力后，直接送至輸氣管網(wǎng)；再冷凝法是將BOG壓縮到較低的壓力，與由LNG低壓輸送泵從LNG儲罐送出的LNG在冷凝器中混合。由于LNG加壓后處于過冷狀態(tài)，可以使BOG再冷凝，冷凝后的LNG經(jīng)LNG高壓輸送泵加壓后，再經(jīng)汽化外輸。再冷凝法可以利用LNG的冷量，并減少了BOG壓縮功的消耗，節(jié)省了能量。

通常，BOG再冷凝過程采用再冷凝器，再冷凝器具有相對較大的體積以使得允許組合BOG冷凝物與LNG發(fā)出物從而形成過冷液體，如果緩沖體積不足，蒸汽可能被引入高壓泵，這可能造成泵中的空化/氣穴，導(dǎo)致部件損壞、降低效率和最終縮短泵壽命。這樣使得再冷凝器設(shè)備體積過大，增加項目投資。

目前LNG接收站的再冷凝器采用填料塔式設(shè)計，內(nèi)部構(gòu)件主要有破渦器、拉西環(huán)填料層或規(guī)整填料層、液體分布器、氣體分布盤、液體折流板、氣體折流板、填料支撐板、閃蒸盤。其中液體分布器、氣體分布盤\填料層主要是為了增大BOG和LNG的接觸面積，提高冷凝效果。但是在實際運行過程中，再冷凝器很容易受到低壓輸出總管、BOG總管、下游管網(wǎng)波動的干擾，任何一個因素的波動都會對再冷凝器產(chǎn)生干擾，控制難度大。

BOG再冷凝器是LNG接收站運行控制的核心，關(guān)系到整個接收站的平穩(wěn)運 行。目前傳統(tǒng)再冷凝器遇到的問題是：(1)在有限的設(shè)備空間內(nèi)BOG與過冷LNG接觸時間不夠，BOG再冷凝效果不好；(2)現(xiàn)有的再冷凝器在波動的工況下處理效果一般，從而影響到下游LNG泵等設(shè)備的運行；(3)傳統(tǒng)BOG再冷凝器設(shè)備體積大，投資高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種BOG再冷凝器，其能夠克服現(xiàn)有再冷凝器中BOG與過冷LNG接觸不充分、再冷凝效果不好的缺陷。

本發(fā)明采用以下解決方案：

一種蒸發(fā)氣(BOG)再冷凝器，包括：

導(dǎo)流筒，所述導(dǎo)流筒上設(shè)置有LNG入口和出口，所述導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)置有微孔管，所述微孔管一端封閉，另一端連通至BOG入口，所述微孔管的表面設(shè)置有微孔；以及

混合單元，用于進(jìn)行混合，所述混合單元的一端與所述導(dǎo)流筒的出口連通，另一端設(shè)置有LNG出口。

優(yōu)選地，所述微孔管的所述一端固定于可移動支撐格柵上，所述另一端固定于管板上。

優(yōu)選地，所述微孔管表面的微孔的孔徑為5～100微米。

優(yōu)選地，所述微孔管通過燒結(jié)成型或者機(jī)械加工成型。

優(yōu)選地，所述微孔管包括平行設(shè)置的多個管束，相鄰管束中心連線在垂直于所述多個管束的平面上的投影為正三角形，所述正三角形的一條邊與所述LNG入口的軸線方向的夾角為30°或60°。

優(yōu)選地，所述微孔管包括平行設(shè)置的多個管束，相鄰管束中心連線在垂直于所述多個管束的平面上的投影為正方形，所述正三角形的一條邊與所述LNG入口的軸線方向的夾角為90°或45°。

優(yōu)選地，相鄰管束中心距離與管束直徑的比值為1.2～3。

優(yōu)選地，所述混合單元是SK、SV、SX、SL或SH型靜態(tài)混合器。

優(yōu)選地，所述BOG入口位于所述BOG再冷凝器的底部，通過錐形接口連通至所述微孔管。

優(yōu)選地，所述BOG再冷凝器采用立式或臥式安裝。

本發(fā)明的BOG再冷凝器的有益效果在于經(jīng)過微孔管的BOG被割裂成直徑很小的微氣泡，大大增加了氣液接觸面積，BOG與過冷LNG在混合單元中充分接觸，能夠被LNG充分吸收，從而解決了LNG接收站中存在的BOG回收難題。此外，本公開的BOG再冷凝器回收效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)備操作容易、維修方便。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對本發(fā)明示例性實施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯。其中，在本發(fā)明示例性實施方式中，相同的附圖標(biāo)記通常代表相同部件。

圖1是根據(jù)示例性實施例的BOG再冷凝器的剖視圖；

圖2是根據(jù)示例性實施例的BOG再冷凝器的微孔管在管板上的正三角形布置示意圖；

圖3是根據(jù)示例性實施例的BOG再冷凝器的微孔管的正三角形布置示意圖；

圖4a和圖4b是根據(jù)示例性實施例的BOG再冷凝器的微孔管的正三角形布置示意圖；

圖5a和圖5b是根據(jù)示例性實施例的BOG再冷凝器的微孔管的正方形布置示意圖。

主要附圖標(biāo)記說明：

1：BOG入口；2：管板；3：LNG入口；4：導(dǎo)流筒；5：微孔管；6：支撐格柵；7：混合單元；8：LNG出口。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，然而應(yīng)該理解，可以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明，而不應(yīng)被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

本公開提供一種BOG再冷凝器，包括：導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒上設(shè)置有LNG入口和出口，導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)置有微孔管，微孔管一端封閉，另一端連通至BOG入口，微孔管的表面設(shè)置有微孔；以及混合單元，用于進(jìn)行混合，混合單元的一端與導(dǎo)流筒的出口連通，另一端設(shè)置有LNG出口。

在本公開的BOG再冷凝器中，LNG通過LNG入口進(jìn)入導(dǎo)流筒，BOG通過BOG入口進(jìn)入微孔管，微孔管表面的微孔將BOG氣體分割成微氣泡，排出微孔管，處在微孔管間隙中的LNG攜帶BOG微氣泡通過導(dǎo)流筒的出口流出導(dǎo)流筒，進(jìn)入與導(dǎo)流筒連通的混合單元。

BOG通過微孔管表面的微孔鼓泡形成微氣泡，進(jìn)入到微孔管外的過冷LNG中，然后過冷LNG將微氣泡帶入混合單元內(nèi)進(jìn)行充分的混合、冷凝。與現(xiàn)有BOG再冷凝技術(shù)相比，在本公開的BOG再冷凝器中，經(jīng)過微孔管的BOG被割裂成直徑很小的微氣泡，大大增加了氣液接觸面積，BOG與過冷LNG在混合單元中充分接觸，能夠被LNG充分吸收，從而解決了LNG接收站中存在的BOG回收難題。

作為一種優(yōu)選方案，微孔管的所述一端固定于可移動支撐格柵上，所述另一端固定于管板上。微孔管可通過螺紋連接或焊接形式固定于管板上。支撐格柵是可移動的，既可以固定微孔管，又可以解決微孔管在大溫差下的變形問題。

作為一種優(yōu)選方案，微孔管表面的微孔的孔徑為5～100微米。

作為一種優(yōu)選方案，微孔管是通過燒結(jié)成型或者機(jī)械加工成型。

作為一種優(yōu)選方案，微孔管包括平行設(shè)置的多個管束，相鄰管束中心連線在 垂直于多個管束的平面(例如管板)上的投影形成正三角形，正三角形的一條邊與LNG入口的軸線方向(在圖4a和圖4b中以箭頭方向表示)的夾角為30°或60°，如圖2、圖3、圖4a和圖4b所示?；蛘撸噜徆苁行倪B線在垂直于多個管束的平面(例如管板)上的投影也可以形成正方形，正方形的一條邊與LNG入口的軸線方向(在圖5a和圖5b中以箭頭方向表示)的夾角為90°或45°。三角形布置方式結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效果好，同一管板上可布置的管束數(shù)量比正方形布置方式多10％左右，從而對于同一體積而言傳熱面積更大，適用于殼程介質(zhì)污垢少且不需要進(jìn)行機(jī)械清洗的場合。正方形布置方式在管束間管橋形成一條直線通道，便于機(jī)械清洗。因此需要經(jīng)常清洗管束外表面上的污垢時，多采用正方形布置方式。

作為一種優(yōu)選方案，相鄰管束中心距離與管束直徑的比值為1.2～3。

作為一種優(yōu)選方案，混合單元是SK、SV、SX、SL或SH型靜態(tài)混合器。類型“SK”、“SV”、“SX”、“SL”和“SH”在本領(lǐng)域具有確定的含義，在此不再進(jìn)行詳細(xì)說明。最為優(yōu)選地，混合單元為SK型靜態(tài)混合器，其混合內(nèi)插件單元包括交替設(shè)置的左螺旋混合單元和右螺旋混合單元，左螺旋混合單元和右螺旋混合單元的扭轉(zhuǎn)角度均為180°。本公開使用微孔管和靜態(tài)混合裝置，與傳統(tǒng)BOG再冷凝技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)緊湊、BOG回收效率高、設(shè)備操作容易、維修方便。

優(yōu)選地，BOG入口位于BOG再冷凝器的底部，通過錐形接口連通至微孔管。

根據(jù)工藝和工程的具體要求，BOG再冷凝器可立式或臥式安裝。相應(yīng)地，LNG的流動方向可為橫向流過微孔管(錯流)或者平行流過微孔管(順流)。

圖1顯示根據(jù)示例性實施例的BOG再冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。BOG再冷凝器包括導(dǎo)流筒4和混合單元7。導(dǎo)流筒4上設(shè)置有LNG入口3和出口，導(dǎo)流筒4內(nèi)設(shè)置有微孔管5，微孔管5一端封閉，另一端連通至BOG入口1，微孔管5的表面設(shè)置有微孔?；旌蠁卧?用于進(jìn)行混合，其一端與導(dǎo)流筒4的出口連通，另一端設(shè)置有LNG出口8。

BOG入口1位于BOG再冷凝器的底部，通過錐形接口連通至微孔管5，BOG 通過BOG入口1進(jìn)入微孔管5中。

微孔管5的一端固定于管板2上，另一端固定于支撐格柵6上。微孔管5包括平行設(shè)置的多個管束，相鄰管束中心連線在垂直于管板2上的投影為正三角形，如圖2和圖3所示。

混合單元7是SK型靜態(tài)混合器，包括交替設(shè)置的左螺旋混合單元和右螺旋混合單元，左螺旋混合單元和右螺旋混合單元的扭轉(zhuǎn)角度均為180°。

根據(jù)示例性實施例的BOG再冷凝器的工作過程如下：一定流量的過冷LNG通過設(shè)置在導(dǎo)流筒4上的LNG入口3流入到導(dǎo)流筒4中，進(jìn)入微孔管5的管束間隙。待過冷LNG流量穩(wěn)定后，BOG通過BOG入口1進(jìn)入微孔管5內(nèi)，微孔管5表面的微孔將BOG氣體分割成微氣泡，排出微孔管5。處在微孔管5間隙中的過冷LNG將BOG微氣泡載入與導(dǎo)流筒4連通的混合單元7。在混合單元7中，LNG與BOG充分混合，BOG被再冷凝至LNG，并從混合單元頂部的LNG出口8流出。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋實施例的原理和實際應(yīng)用，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的實施例。