一種簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，包括一個(gè)液化天然氣低溫貯罐，該液化天然氣低溫貯罐的氣相管通過(guò)BOG氣體再液化開(kāi)關(guān)閥及低溫降壓調(diào)節(jié)閥與液氮儲(chǔ)罐相連，在液氮儲(chǔ)罐內(nèi)置有熱交換器，如果液氮儲(chǔ)罐的安裝高度比液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的高度要高時(shí)，該熱交換器則另通過(guò)帶有液化天然氣回液閥門(mén)及單向閥的管道與液化天然氣低溫貯罐相連通，如果液氮儲(chǔ)罐的安裝高度和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的安裝高度差不多或更低時(shí)，熱交換器則通過(guò)多個(gè)閥門(mén)及單向閥與液化天然氣低溫貯罐相連通，液氮儲(chǔ)罐另與一個(gè)BOG氣體加熱器相連通，在該BOG氣體加熱器還連接有一個(gè)氮?dú)夥派⒐?。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可行，造價(jià)低廉，可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 —種簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于用于液化天然氣設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，也可以用于其它液化氣體，涉及一種簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，天然氣作為一種安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的能源在我們的生產(chǎn)、生活中應(yīng)用日益廣泛?，F(xiàn)在我國(guó)有石油對(duì)外依賴(lài)程度日益增大，國(guó)家為能源安全也在工業(yè)、車(chē)用等方面大力推廣天然氣。所以近年來(lái)，我國(guó)的“三桶油”(中國(guó)石油、中國(guó)石化、中海油)都在大力布局液化天然氣(主要供大型汽化使用，如:公交車(chē)、卡車(chē)、拖掛車(chē)等)/L-CNG(用液化天然氣加壓汽化成壓縮天然氣，主要供小型汽車(chē)使用，如城市出租車(chē))加氣站。然而，液化天然氣需要在儲(chǔ)存-162° C真空絕熱的容器中，但容器不能達(dá)到絕對(duì)的保溫，由于容器吸熱每天會(huì)的一定量的液化天然氣吸熱汽化成BOG氣體，按照國(guó)家規(guī)范日蒸發(fā)量不大于2%。。除了低溫儲(chǔ)罐本身吸收熱量所產(chǎn)生的BOG氣體外，還有加氣站給液化天然氣汽車(chē)加氣時(shí)汽車(chē)本身的液化天然氣杜瓦瓶的回氣，加氣站本身工藝系統(tǒng)(如潛液泵、管道等)工作時(shí)吸收熱量也會(huì)有一定量的液化天然氣汽化成氣體。這部分氣體如果在液化天然氣汽化站，一般可以通過(guò)BOG加熱器加熱后送到燃?xì)夤芫W(wǎng)給用戶使用，但有以下幾種情況難以消耗這些氣體:1、氣化站的用戶單一、用戶不規(guī)律，有時(shí)放假或設(shè)備維修幾天不用氣，氣化站液化天然氣儲(chǔ)罐的壓力會(huì)不斷升高；2、LNG、L-CNG加氣站只消耗液化天然氣，而且，加氣站附近沒(méi)有中壓的燃?xì)夤芫W(wǎng)或都適合的用戶來(lái)消耗BOG氣體。在這二種情況下，為了確保儲(chǔ)罐的壓力不會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)壓力只能夠?qū)OG氣體排空來(lái)保證安全。經(jīng)過(guò)實(shí)地咨詢多家液化天然氣加氣站，他們每個(gè)月排放LNG的量根據(jù)加氣業(yè)務(wù)的不同大約在0.8T-2T之間。液化天然氣到達(dá)廣東的價(jià)格一般在5000-7000元/T之間，天然氣排空不光造成巨大的浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境、對(duì)加氣站的安全也造成不良影響。為了解決這一問(wèn)題，急需一套造價(jià)低簡(jiǎn)單易行的液化天然氣儲(chǔ)罐BOG氣體再液化裝置。本人在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)站上查詢后得知，現(xiàn)有的發(fā)明專(zhuān)利大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴，幾乎沒(méi)有加氣站會(huì)花這樣高昂的價(jià)格去購(gòu)置那種再液化裝置，而且復(fù)雜的再液化裝置運(yùn)行過(guò)程中還要消耗大量的電能和其它耗材，不要有專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行管理。所以，推廣難度非常大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可行，造價(jià)低廉，可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，包括一個(gè)液化天然氣低溫貯罐，該液化天然氣低溫貯罐的氣相管通過(guò)BOG氣體再液化開(kāi)關(guān)閥及低溫降壓調(diào)節(jié)閥與液氮儲(chǔ)罐相連，在液氮儲(chǔ)罐內(nèi)置有熱交換器，能夠?qū)崿F(xiàn)BOG氣體與液氮的熱交換，從而令BOG氣體轉(zhuǎn)化成液體，如果液氮儲(chǔ)罐的安裝高度比液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的高度要高時(shí)，該熱交換器則另通過(guò)帶有液化天然氣回液閥門(mén)及單向閥的管道與液化天然氣低溫貯罐相連通，BOG再液化產(chǎn)生的液體在重力的作用下回流到液化天然氣低溫貯罐，如果液氮儲(chǔ)罐的安裝高度和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的安裝高度差不多或更低時(shí)，熱交換器則通過(guò)液化天然氣泵入口閥門(mén)、液化天然氣泵，液化天然氣泵出口閥門(mén)及單向閥與液化天然氣低溫貯罐I相連通，BOG再液化的天然氣液體在液化天然氣泵15的作用下回流到液化天然氣低溫貯罐，由于液氮儲(chǔ)罐自身的保溫及進(jìn)行再液化工作時(shí)不斷吸收熱量，每天也會(huì)有一定量的液氮汽化成氮?dú)?，因此該液氮?chǔ)罐另與一個(gè)BOG氣體加熱器相連通，在該BOG氣體加熱器還連接有一個(gè)氮?dú)夥派⒐?，該氮?dú)夥派⒐苡傻獨(dú)馐謩?dòng)放散閥控制，并連接有一個(gè)氮?dú)赓A罐安全閥，能夠在加熱后直接利用放散管排空，或是通過(guò)與BOG氣體加熱器相連的接氮?dú)馐褂迷O(shè)備進(jìn)行利用。
[0005]上述液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐采用的是臥式儲(chǔ)罐時(shí)，由于本身的安裝高度不高，則很容易把液氮儲(chǔ)罐安裝得比液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐高，這種情況就不需要設(shè)微型液化天然氣泵；如果液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐采用的是立式儲(chǔ)罐，由于本身的安裝高度很高，很難把液氮儲(chǔ)罐安裝得比液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐高，這種情況就需要設(shè)微型液化天然氣栗。
[0006]所述液化天然氣低溫貯罐通過(guò)液化天然氣儲(chǔ)液管與液化天然氣充裝液相管相連。
[0007]在所述液化天然氣低溫貯罐上設(shè)置有外筒防爆裝置、抽空閥及溢流閥。
[0008]所述液氮儲(chǔ)罐另外分別與接液氮充裝設(shè)備氣相管11及接液氮充裝設(shè)備液相管相連。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:還可以用在其它二種沸點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性有差異的氣體上，比如:液氮與液氧等，天然氣約5000-6000元/T，液氮約為500元/T，而且液化天然氣的BOG氣體溫度很低，只需少量的冷能就能再液化，所以實(shí)際使用過(guò)種中只需要消耗少量的液氮就能完成，具有很好經(jīng)濟(jì)性能，而且氮?dú)馐菍?duì)環(huán)境和安全幾乎沒(méi)有影響。結(jié)構(gòu)方面也非常簡(jiǎn)單，一般具有生產(chǎn)低溫液體儲(chǔ)罐資質(zhì)的廠家都可以生產(chǎn)，初步估算造價(jià)，如果不加微型液化天然氣泵約3萬(wàn)元，需要加微型液化天然氣泵約為8萬(wàn)元，根據(jù)調(diào)查現(xiàn)在大部分加氣站的低溫液體儲(chǔ)罐采用的是臥式儲(chǔ)罐，不需要加微型液化天然氣泵，這樣一個(gè)加氣站大約6-8個(gè)月就能收回這部分成本，效益非常可觀，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可行，造價(jià)低廉，可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1_液化天然氣低溫貯罐，2-再液化開(kāi)關(guān)閥，3-低溫氣體降壓調(diào)節(jié)閥，4-液氮儲(chǔ)罐，5-熱交換器，6-B0G氣體加熱器，7-氮?dú)赓A罐安全閥，8-氮?dú)夥派⒐埽?-氮?dú)馐謩?dòng)放散閥，10-接氮?dú)馐褂迷O(shè)備,11-接液氮充裝設(shè)備氣相管,12-接液氮充裝設(shè)備液相管，13-液化天然氣泵入口閥門(mén)，14-液化天然氣回液閥門(mén)，15-液化天然氣泵，16-液化天然氣泵出口閥門(mén)，17-單向閥。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]參見(jiàn)圖1，一種簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，包括一個(gè)液化天然氣低溫貯罐1，該液化天然氣低溫貯罐I的氣相管通過(guò)BOG氣體再液化開(kāi)關(guān)閥2及低溫降壓調(diào)節(jié)閥3與液氮儲(chǔ)罐4內(nèi)的熱交換器5相連，在液氮儲(chǔ)罐4內(nèi)置有熱交換器5，能夠?qū)崿F(xiàn)BOG氣體與液氮的熱交換，從而令BOG氣體轉(zhuǎn)化成液體，如果液氮儲(chǔ)罐4的安裝高度比液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的高度要高時(shí)，該熱交換器5則另通過(guò)帶有液化天然氣回液閥門(mén)14及單向閥17的管道與液化天然氣低溫貯罐I相連通，BOG再液化產(chǎn)生的液體在重力的作用下回流到液化天然氣低溫貯罐1，如果液氮儲(chǔ)罐4的安裝高度和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的安裝高度差不多或更低時(shí)，熱交換器5則通過(guò)液化天然氣泵入口閥門(mén)13、液化天然氣泵15，液化天然氣泵出口閥門(mén)16及單向閥17與液化天然氣低溫貯罐I相連通，BOG再液化的天然氣液體在液化天然氣泵15的作用下回流到液化天然氣低溫貯罐1，由于液氮儲(chǔ)罐4自身的保溫及進(jìn)行再液化工作時(shí)不斷吸收熱量，每天也會(huì)有一定量的液氮汽化成氮?dú)?，因此該液氮?chǔ)罐4另與一個(gè)BOG氣體加熱器6相連通，在該BOG氣體加熱器6還連接有一個(gè)氮?dú)夥派⒐?，該氮?dú)夥派⒐?由氮?dú)馐謩?dòng)放散閥9控制，并連接有一個(gè)氮?dú)赓A罐安全閥7，能夠在加熱后直接利用放散管排空，或是通過(guò)與BOG氣體加熱器6相連的接氮?dú)馐褂迷O(shè)備10進(jìn)行利用。
[0014]上述液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐采用的是臥式儲(chǔ)罐時(shí)，由于本身的安裝高度不高，則很容易把液氮儲(chǔ)罐4安裝得比液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐高，這種情況就不需要設(shè)微型液化天然氣泵15 ;如果液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐采用的是立式儲(chǔ)罐，由于本身的安裝高度很高，很難把液氮儲(chǔ)罐4安裝得比液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐高，這種情況就需要設(shè)微型液化天然氣泵15。
[0015]所述液化天然氣低溫貯罐I通過(guò)液化天然氣儲(chǔ)液管與液化天然氣充裝液相管相連。
[0016]在所述液化天然氣低溫貯罐I上設(shè)置有外筒防爆裝置、抽空閥及溢流閥。
[0017]所述液氮儲(chǔ)罐4另外分別與接液氮充裝設(shè)備氣相管11及接液氮充裝設(shè)備液相管12相連。
[0018]實(shí)際使用時(shí)，液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐內(nèi)的低溫液體因?yàn)椴粩辔諆?chǔ)罐外的熱量，每天有少量的低溫液體汽化成BOG氣體，此時(shí)BOG氣體仍是低溫氣體，處于氣體與液體臨界點(diǎn)附近，BOG體氣通BOG氣體再液化開(kāi)關(guān)閥2后到達(dá)低溫降壓調(diào)節(jié)閥3，當(dāng)壓力達(dá)到低溫降壓調(diào)節(jié)閥3的設(shè)定壓力后調(diào)節(jié)閥自動(dòng)打開(kāi)，BOG體氣進(jìn)入液氮儲(chǔ)罐4內(nèi)置的熱交換器5內(nèi)，此時(shí)，液氮儲(chǔ)罐4內(nèi)的液氮的溫度為-196° C，液氮吸收了低溫儲(chǔ)罐過(guò)來(lái)的BOG氣體的熱量，BOG氣體溫度快速降低達(dá)到液化溫度后再次液化為液體。根據(jù)設(shè)備安裝使用的具體情況有二種情況:1.如果液氮儲(chǔ)罐4的安裝高度比液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的高度要高，液化后的液體在重力的作用下經(jīng)過(guò)回流閥門(mén)14、單向閥17回流到液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐內(nèi)；2.如果液氮儲(chǔ)罐4的安裝高度和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的安裝高度差不多或更低則需要利用微型液化天然氣泵15將低溫液體泵回液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐內(nèi)。
[0019]本實(shí)用新型還可以用在其它二種沸點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性有差異的氣體上，比如:液氮與液氧等，天然氣約5000-6000元/T，液氮約為500元/T，而且液化天然氣的BOG氣體溫度很低，只需少量的冷能就能再液化，所以實(shí)際使用過(guò)種中只需要消耗少量的液氮就能完成，具有很好經(jīng)濟(jì)性能，而且氮?dú)馐菍?duì)環(huán)境和安全幾乎沒(méi)有影響。結(jié)構(gòu)方面也非常簡(jiǎn)單，一般具有生產(chǎn)低溫液體儲(chǔ)罐資質(zhì)的廠家都可以生產(chǎn)，初步估算造價(jià)，如果不加微型液化天然氣泵14約3萬(wàn)元，需要加微型液化天然氣泵14約增加2萬(wàn)元，根據(jù)調(diào)查現(xiàn)在大部分加氣站的低溫液體儲(chǔ)罐采用的是臥式儲(chǔ)罐，不需要加微型液化天然氣泵14，這樣一個(gè)加氣站大約6-8個(gè)月就能收回這部分成本，效益非?？捎^，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可行，造價(jià)低廉，可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，包括: 一液化天然氣低溫貯罐； 一液氣儲(chǔ)te； 一內(nèi)置于液氮儲(chǔ)罐的熱交換器，藉由液氮通過(guò)該交換器吸收天然氣BOG氣體的熱量，從而令然氣BOG氣體重新液化； 一低溫降壓調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)液化工作自動(dòng)開(kāi)啟和結(jié)束； 一氮?dú)釨OG氣體加熱器，實(shí)現(xiàn)氮?dú)獾脑倮茫? 其特征在于:該液化天然氣低溫貯罐的氣相管通過(guò)BOG氣體再液化開(kāi)關(guān)閥及低溫降壓調(diào)節(jié)閥與液氮儲(chǔ)罐內(nèi)的熱交換器相連，在液氮儲(chǔ)罐內(nèi)置有熱交換器，熱交換器浸泡于另一種低溫液體或氣液共存體之中，如果液氮儲(chǔ)罐的安裝高度比液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的高度要高時(shí)，該熱交換器則另通過(guò)帶有液化天然氣回液閥門(mén)及單向閥的管道與液化天然氣低溫貯罐相連通，如果液氮儲(chǔ)罐的安裝高度和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的安裝高度差不多或更低時(shí)，熱交換器則通過(guò)液化天然氣泵入口閥門(mén)、液化天然氣泵、液化天然氣泵出口閥門(mén)及單向閥與液化天然氣低溫貯罐相連通，上述液氮儲(chǔ)罐另與一個(gè)BOG氣體加熱器相連通，在該BOG氣體加熱器還連接有一個(gè)氮?dú)夥派⒐埽摰獨(dú)夥派⒐苡傻獨(dú)馐謩?dòng)放散閥控制，并連接有一個(gè)氮?dú)赓A罐安全閥。
2.如權(quán)利要求1所述簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，其特征在于上述液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐采用的是臥式儲(chǔ)罐時(shí)，由于本身的安裝高度不高，則很容易把液氮儲(chǔ)罐安裝得比液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐高，這種情況就不需要設(shè)微型液化天然氣泵；如果液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐采用的是立式儲(chǔ)罐，由于本身的安裝高度很高，很難把液氮儲(chǔ)罐安裝得比液化天然氣低溫液體儲(chǔ)罐高，這種情況就需要設(shè)微型液化天然氣泵。
3.如權(quán)利要求1所述簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，其特征在于所述液化天然氣低溫貯罐通過(guò)液化天然氣儲(chǔ)液管與液化天然氣充裝液相管相連。
4.如權(quán)利要求1所述簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，其特征在于在所述液化天然氣低溫貯罐上設(shè)置有外筒防爆裝置、抽空閥及溢流閥。
5.如權(quán)利要求1所述簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，其特征在于所述液氮儲(chǔ)罐另外分別與接液氮充裝設(shè)備氣相管及接液氮充裝設(shè)備液相管相連，對(duì)液氮儲(chǔ)罐中的液氮進(jìn)行補(bǔ)充。
6.如權(quán)利要求1所述簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，其特征在于所述液氮儲(chǔ)罐氣相管與氮?dú)釨OG氣體加熱器相連，防止低溫氮?dú)鈬姵龊髶p壞設(shè)備或傷人，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)低溫氮?dú)饧訜岬匠睾笤倮谩?br> 7.如權(quán)利要求1所述簡(jiǎn)易可行的低溫氣體再液化裝置，其特征在于所述液化天然氣低溫貯罐的氣相管通過(guò)BOG氣體再液化開(kāi)關(guān)閥及低溫降壓調(diào)節(jié)閥與液氮儲(chǔ)罐內(nèi)的熱交換器相連，低溫降壓調(diào)節(jié)閥根據(jù)液化天然氣低溫貯罐的壓力情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)啟和結(jié)束再液化工作。
【文檔編號(hào)】F17C13/00GK204042430SQ201420477092
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月23日
【發(fā)明者】王永靈, 王日林 申請(qǐng)人:王永靈