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一種LNG油氣合建站BOG、油氣聯(lián)合回收系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11129375閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種LNG油氣合建站BOG、油氣聯(lián)合回收系統(tǒng),其特征在于將來自于LNG儲罐的低溫BOG氣體先作為油氣冷凝回收中深冷回收環(huán)節(jié)的冷量源,經(jīng)兩次冷量放出后,BOG的溫度接近常溫,采用普通壓縮機進行壓縮,壓縮BOG經(jīng)歷三個冷卻環(huán)節(jié)冷卻至較低溫度,第一預冷環(huán)節(jié)采用水冷,第二冷卻環(huán)節(jié)利用深冷后的油氣尾氣聯(lián)合配套壓縮制冷系統(tǒng)作為冷量源,第三環(huán)節(jié)如前所述利用壓縮前BOG所攜冷量冷卻,然后經(jīng)歷一次節(jié)流膨脹降至更低溫度后再經(jīng)過冷LNG冷凝,最后經(jīng)過節(jié)流膨脹閥進一步節(jié)流膨脹液化,未液化BOG尾氣回到LNG儲罐氣相出口重新進入BOG回收系統(tǒng)再次回收;同時將來自油氣緩沖罐的油氣經(jīng)油氣壓縮機壓縮后先經(jīng)過水冷至常溫,再經(jīng)過由油氣尾氣及配套壓縮制冷系統(tǒng)提供冷量源的預冷環(huán)節(jié),然后依次經(jīng)過由壓縮前BOG提供冷量源的一般冷凝過程和深冷環(huán)節(jié),產生符合環(huán)保排放標準的低溫尾氣,排放前將低溫尾氣冷量加以利用,先作為壓縮BOG第二冷卻環(huán)節(jié)的冷量源之一,再作為油氣空氣混合氣體預冷環(huán)節(jié)的部分冷量來源的工藝過程。

2.實現(xiàn)權利要求1所述的一種LNG油氣合建站BOG、油氣聯(lián)合回收系統(tǒng),其特征在于包括:LNG儲罐、一號換熱器、二號換熱器、三號換熱器、普通壓縮機、BOG水冷器、四號換熱器、BOG一號節(jié)流膨脹閥、LNG低溫泵、BOG冷凝器、BOG二號節(jié)流膨脹閥、油氣緩沖罐、油氣壓縮機、油氣水冷器、五號換熱器、油氣第一分離罐、油氣第二分離罐、油氣第三分離罐、油氣節(jié)流膨脹閥、放空管、壓縮制冷系統(tǒng)、第一控制閥、第一單向閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥、第五控制閥、第六控制閥、第七控制閥。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種LNG油氣合建站BOG、油氣聯(lián)合回收系統(tǒng),其特征在于LNG儲罐氣相出口與一號換熱器第一進口相連,一號換熱器第一出口與二號換熱器第一進口相連,二號換熱器第一出口與三號換熱器第一進口相連,壓縮機入口與三號換熱器第一出口相連,壓縮機出口與BOG水冷器進口相連,BOG水冷器出口與四號換熱器第一進口相連,四號換熱器第一出口與二號換熱器第二進口相連,二號換熱器第二出口與一號換熱器第二進口相連,一號換熱器第二出口與BOG一號節(jié)流膨脹閥進口相連,BOG一號節(jié)流膨脹閥出口與BOG冷凝器BOG進口相連,BOG冷凝器BOG出口與BOG二號節(jié)流膨脹閥入口相連,BOG二號節(jié)流膨脹閥出口與LNG儲罐液相入口相連,LNG儲罐液相出口與LNG低溫泵入口相連,LNG低溫泵出口與BOG冷凝器LNG進口相連,BOG冷凝器LNG出口與LNG儲罐液相進口相連;油氣緩沖罐氣相出口與油氣壓縮機入口相連,油氣壓縮機出口與油氣水冷器入口相連,油氣水冷器出口與五號換熱器第一入口相連,五號換熱器第一出口與油氣第一分離罐入口相連,油氣第一分離罐氣相出口與三號換熱器第二入口相連,三號換熱器第二出口與二號換熱器第三入口相連,二號換熱器第三出口與油氣第二分離罐入口相連,油氣第二分離罐氣相出口與一號換熱器第三入口相連,一號換熱器第三出口與油氣第三分離罐入口相連,油氣第三分離罐氣相出口與油氣節(jié)流膨脹閥入口相連,油氣節(jié)流膨脹閥出口與四號換熱器第二進口相連,四號換熱器第二出口與五號換熱器第二進口相連,五號換熱器第二出口與放空管相連;四號換熱器的第三入口與壓縮制冷系統(tǒng)出口相連,四號換熱器的第三出口與五號換熱器的第三入口相連,五號換熱器的第三出口與壓縮制冷系統(tǒng)入口相連;所述一號換熱器、二號換熱器、三號換熱器、四號換熱器和五號換熱器均為板式換熱器。

4.根據(jù)權利要求1所述的裝置,其特征在于所述油氣第一分離罐、油氣第二分離罐和油氣第三分離罐液相出口管線為坡度為5‰的水平傾斜管,坡向各自管線的出口端,且出口端分別設置有可快速裝卸的凝液收集器。

5.根據(jù)權利要求1所述的裝置,其特征在于所述第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥、第五控制閥、第六控制閥均為自動控制閥門,其中:第一控制閥、第二控制閥受所述LNG儲罐上裝設的壓力檢測裝置信號控制;第三控制閥、第四控制閥受所述一號換熱器第一出口管道裝設的溫度檢測裝置信號控制;第五控制閥、第六控制閥受所述一號換熱器第二出口管道裝設的溫度檢測裝置信號控制。

6.根據(jù)權利要求1所述的裝置,其特征在于所述壓縮制冷系統(tǒng)包括:載冷劑罐、調節(jié)閥、一次壓縮機、一次水冷器、二次壓縮機、二次水冷器、載冷劑節(jié)流膨脹閥,其中載冷劑罐出口與調節(jié)閥進口相連,調節(jié)閥出口與一次壓縮機進口相連,一次壓縮機出口與一次水冷器進口相連,一次水冷器出口與二次壓縮機進口相連,二次壓縮機出口與二次水冷器進口相連,二次水冷器出口與載冷劑節(jié)流膨脹閥進口相連,載冷劑節(jié)流膨脹閥出口與四號換熱器的第三進口相連,四號換熱器的第三出口與五號換熱器的第三入口相連,五號換熱器的第三出口與載冷劑罐入口相連,進入下一次壓縮制冷循環(huán)流動;所述載冷劑由50%乙烷和50%丙烷混合而成。

7.根據(jù)權利要求1所述的裝置,其特征在于壓縮制冷系統(tǒng)載冷劑供應管線上設置自動調節(jié)型調節(jié)閥,調節(jié)閥開度受所述五號換熱器第二入口所設置流量檢測設備信號控制,系統(tǒng)初始運行階段,四號換熱器、五號換熱器所需冷凝冷量由所述壓縮制冷系統(tǒng)全部提供,當四號換熱器在第二入口處檢測出流量時,調節(jié)載冷劑供應管線上調節(jié)閥開度,減少壓縮制冷系統(tǒng)載冷劑流量,實現(xiàn)-90~-120℃混合氣尾氣和低溫載冷劑聯(lián)合冷凝油氣、壓縮后BOG。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種LNG油氣合建站BOG、油氣聯(lián)合回收系統(tǒng),其特征在于其回收工藝包括以下步驟:

步驟一:LNG儲罐氣相出口管線上設置有BOG壓力檢測系統(tǒng)、第一控制閥和第一單向閥,BOG壓力檢測系統(tǒng)與第一控制閥和油氣緩沖罐出口第二控制閥實現(xiàn)聯(lián)動;

步驟二:BOG回路:當LNG儲罐氣相出口管線達到0.6~0.8MPa之上時,同時打開第一控制閥,BOG由LNG儲罐氣相出口流入一號換熱器,對一號換熱器進行預冷;在一號換熱器第一出口設置溫度檢測系統(tǒng),并與一號換熱器BOG旁接管路上的第三控制閥實現(xiàn)聯(lián)動,當一號換熱器出口溫度低于設定溫度時,打開第三控制閥,BOG通過旁接管路回流至一號換熱器第一進口端再次進入一號換熱器進行換熱升溫,當出口溫度高于設定溫度時,一號換熱器第一出口與二號換熱器第一進口間的連接管上的第四控制閥打開,BOG進入二號換熱器第一入口;油氣回路:當LNG儲罐氣相出口管線達到0.6~0.8MPa之上時,打開第二控制閥,油氣緩沖罐的油氣空氣混合氣體經(jīng)第二控制閥送入油氣壓縮機加壓后進入油氣水冷器冷卻至常溫,水冷后的常溫油氣空氣混合氣體進入五號換熱器經(jīng)油氣空氣混合氣體尾氣和四號換熱器流出的低溫載冷劑的冷量聯(lián)合降溫后,通過油氣第一分離罐排除凝液后進入三號換熱器;

步驟三:BOG回路:BOG從二號換熱器第一出口流入三號換熱器第一入口,進一步提高其溫度至常溫后進入所述普通壓縮機中進行壓縮,將得到的高溫高壓BOG輸送到所述BOG水冷器冷卻至常溫;油氣回路:所述三號換熱器利用二號換熱器流出的低溫BOG的冷量將經(jīng)油氣第一分離罐引入的油氣空氣混合氣體冷凝至-20~-30℃,將冷凝后的油氣空氣混合氣體流入二號換熱器利用一號換熱器流出的低溫BOG的冷量進一步降溫至-30~-60℃,經(jīng)油氣第二分離罐排除凝液后輸送到一號換熱器第二進口利用LNG儲罐排出的低溫BOG的冷量進一步深冷,實現(xiàn)LNG儲罐排出低溫BOG的冷量逐級利用以及油氣空氣混合氣體的逐級降溫;在一號換熱器第二出口設置溫度檢測系統(tǒng),與一號換熱器油氣旁接管路上的第五控制閥實現(xiàn)聯(lián)動,當一號換熱器第二出口溫度高于設定溫度時,打開第五控制閥,油氣通過旁接管路回流至一號換熱器第二進口端再次進入一號換熱器進行換熱冷凝,當?shù)诙隹跍囟鹊陀谠O定溫度時,一號換熱器第二出口與油氣第三分離罐連接管上的第六控制閥打開,油氣空氣混合氣體進入油氣第三分離罐排除凝液,油氣第三分離罐氣相出口排出的低溫混合氣尾氣經(jīng)油氣節(jié)流膨脹閥進一步節(jié)流降溫后進入四號換熱器第二進口;

步驟四:BOG回路:經(jīng)過水冷后的常溫高壓BOG流動至所述四號換熱器,利用所述壓縮制冷系統(tǒng)產生的低溫載冷劑以及所述油氣第三分離罐氣相出口流出的低溫油氣尾氣對所述水冷后的常溫高壓BOG進行冷卻;冷卻后的低溫高壓BOG分別依次經(jīng)過所述二號換熱器第二進口和一號換熱器第二進口,逐級利用所述LNG儲罐氣相出口排出低溫BOG提供的冷量對經(jīng)所述四號換熱器冷卻后的低溫高壓BOG進一步冷凝后;流動至BOG一號節(jié)流膨脹閥適當節(jié)流降溫后進入BOG冷凝器;油氣回路:混合氣體尾氣在四號換熱器中聯(lián)合壓縮制冷系統(tǒng)產生的低溫載冷劑將冷量提供給水冷后的常溫高壓BOG,仍保留一定冷量的混合氣體尾氣經(jīng)四號換熱器第二出口流入五號換熱器第二入口,在五號換熱器中聯(lián)合四號換熱器第三出口流出的低溫載冷劑的剩余冷量將進入五號換熱器第一入口的常溫高壓油氣空氣混合氣體降溫至2~3℃,換熱完成后,五號換熱器第二出口所連放空管上的第七控制閥打開,常溫混合氣尾氣由五號換熱器第二出口進入放空管排入大氣;

步驟五:BOG回路:所述BOG冷凝器利用經(jīng)LNG低溫泵加壓形成的過冷LNG的冷量對經(jīng)過一號節(jié)流膨脹閥適當節(jié)流降溫后的低溫高壓BOG進行冷凝降溫,換熱完成后的加壓LNG回流至LNG儲罐;冷凝降溫后的低溫高壓BOG流入BOG二號節(jié)流膨脹閥進一步節(jié)流降溫液化為LNG,節(jié)流降溫所得LNG流動至所述LNG儲罐液相入口;所述LNG泵加壓所需LNG來源于LNG儲罐液相出口。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種LNG油氣合建站BOG、油氣聯(lián)合回收系統(tǒng),其特征在于LNG儲罐氣相出口管線上設置有BOG壓力檢測系統(tǒng),當LNG儲罐氣相出口管線達到0.6~0.8MPa之上時,同步打開LNG儲罐氣相出口管線上第一控制閥和油氣緩沖罐出口第二控制閥;一號換熱器第一出口設置溫度檢測系統(tǒng),并與一號換熱器BOG旁接管路上的第三控制閥實現(xiàn)聯(lián)動,當一號換熱器出口溫度低于設定溫度時,打開第三控制閥,BOG通過旁接管路回流至一號換熱器第一進口端再次進入一號換熱器進行換熱升溫,當出口溫度高于設定溫度時,一號換熱器第一出口與二號換熱器第一進口間的連接管上的第四控制閥打開,BOG進入二號換熱器第一進口;在一號換熱器第二出口設置溫度檢測系統(tǒng),與一號換熱器油氣旁接管路上的第五控制閥實現(xiàn)聯(lián)動,當一號換熱器第二出口溫度高于設定溫度時,打開第五控制閥,油氣通過旁接管路回流至一號換熱器第二進口端再次進入一號換熱器進行換熱冷凝,當?shù)诙隹跍囟鹊陀谠O定溫度時,一號換熱器第二出口與油氣第三分離罐連接管上的第六控制閥打開,油氣空氣混合氣體進入油氣第三分離罐排除凝液。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種LNG油氣合建站BOG氣體、油氣聯(lián)合回收系統(tǒng),其特征在于在實現(xiàn)了LNG儲罐排出低溫BOG的冷量逐級利用以及油氣空氣混合氣體的逐級降溫。

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