處理bog成套設(shè)備及采用該設(shè)備處理bog的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種處理BOG成套設(shè)備;本發(fā)明還涉及一種處理BOG的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液化天然氣(LNG)是天然氣(NG)經(jīng)過(guò)脫除水、重?zé)N及酸性氣體后,采用增壓、節(jié)流、膨脹或外加冷量制冷,在3.0Mpa下進(jìn)入-180°C的冷箱冷卻,即變成_138°C,0.35Mpa的LNG, LNG體積縮小到氣態(tài)的六百分之一,更加便利存儲(chǔ)與運(yùn)輸。
[0003]LNG儲(chǔ)罐工作壓力一定,又不可能絕對(duì)絕熱,在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,環(huán)境的溫度、壓力的變化均會(huì)使儲(chǔ)罐內(nèi)LNG產(chǎn)生蒸汽(Boil Off Gas即B0G),每天產(chǎn)生BOG相當(dāng)其儲(chǔ)存量的0.15?0.5%, BOG超過(guò)儲(chǔ)罐的額定壓力,必須泄放以保儲(chǔ)罐安全。
[0004]但是如果將BOG直接排放到大氣中,造成資源浪費(fèi)是相當(dāng)可觀;據(jù)統(tǒng)計(jì)一座每天銷售40噸LNG的加液站,一天排放BOG量為280?340kg、損失金額達(dá)3300-4100元,一年的損失則達(dá)到百余萬(wàn),浪費(fèi)相當(dāng)驚人;而且其溫室效則是二氧化碳的21倍,周圍環(huán)境的污染更嚴(yán)重。
[0005]我國(guó)LNG應(yīng)用剛剛起步,除從國(guó)外引進(jìn)已投產(chǎn)的6座大型LNG接收站,具有完善的BOG再冷凝處理設(shè)備外,現(xiàn)已投產(chǎn)的1000多座LNG衛(wèi)星站、調(diào)峰站、LNG汽車加液站大部分沒(méi)有配置BOG處理設(shè)備,主要原因是國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有相應(yīng)BOG處理設(shè)備。
[0006]目前針對(duì)BOG處理設(shè)備主要是利用:將排放的BOG再冷凝后返回儲(chǔ)罐儲(chǔ)存,其使用的壓縮機(jī)及其附屬設(shè)備,與BOG接觸的零部件必須適應(yīng)-186?-90°C低溫工況,此類設(shè)備有沈陽(yáng)遠(yuǎn)大壓縮機(jī)制造公司仍在研發(fā)中的“4K-300MG-55/0.1-17型低溫BOG迷宮壓縮機(jī)”,此壓縮機(jī)為立式、四列二級(jí)壓縮、氣缸無(wú)油潤(rùn)滑、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力潤(rùn)滑、機(jī)械密封閉式機(jī)身、五檔氣量調(diào)節(jié)、電機(jī)直連的固定式往復(fù)活塞式迷宮壓縮機(jī),為國(guó)內(nèi)首臺(tái)“60萬(wàn)噸/年天然氣液化項(xiàng)目”所配套。
[0007]但是對(duì)于中、小型的LNG加液站使用上述方式處理B0G,其技術(shù)復(fù)雜、成本相對(duì)較高,普及使用并不現(xiàn)實(shí)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種處理BOG成套設(shè)備,該設(shè)備具有科學(xué)、經(jīng)濟(jì)地處理利用BOG的特點(diǎn),且適用于中、小型的LNG衛(wèi)星站、LNG加液站處理B0G。
[0009]與此相應(yīng),本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種處理BOG的方法。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種處理BOG成套設(shè)備,包括空溫式氣化器、緩沖罐和壓縮機(jī),空溫式氣化器、緩沖罐和壓縮機(jī)都設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口,空溫式氣化器、緩沖罐和壓縮機(jī)封閉連通構(gòu)成處理氣路,處理氣路的始端為空溫式氣化器的進(jìn)氣口,處理氣路的末端為壓縮機(jī)的出氣口 ;
[0011]所述的壓縮機(jī)包括主機(jī)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、至少一個(gè)氣液分離器和高效除油器,主機(jī)的工作方式為單級(jí)壓縮或多級(jí)壓縮。
[0012]采用這樣的結(jié)構(gòu)后,處理氣路的始端通入BOG,從LNG儲(chǔ)罐排放出BOG壓力一般為0.015?0.3Mpa,溫度-120?_80°C,BOG經(jīng)過(guò)空溫式氣化器可以提高BOG的溫度,而現(xiàn)有壓縮機(jī)允許工作介質(zhì)的溫度一般彡-20BOG升溫后可以適用于壓縮機(jī)的工作介質(zhì)溫度限制,升溫后的BOG進(jìn)入緩沖罐穩(wěn)壓,后續(xù)BOG經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮、冷卻、過(guò)濾可以將BOG增壓和處理,得到的壓縮天然氣,根據(jù)需要可以直接選擇輸入城市供氣管網(wǎng),或充入CNG儲(chǔ)氣井組、CNG罐車,或直接為CNG汽車加氣。
[0013]壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、容積流量、級(jí)數(shù)的選擇可以根據(jù)處理的BOG的溫度、容積流量、壓強(qiáng)和處理BOG用途來(lái)選擇。
[0014]本發(fā)明有益效果為:本發(fā)明根據(jù)BOG的特性,就是將處理BOG直接變?yōu)閴嚎s天然氣因地制宜加以利用。與國(guó)外將放空的BOG重新壓縮成LNG注入LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的技術(shù)相比,利用本發(fā)明的設(shè)備完成對(duì)BOG的處理是科學(xué)、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的,即節(jié)約了能源、減少處理設(shè)備的投資、降低了 BOG處理成本,還避免了排放的BOG對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染。
[0015]為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,以下將本處理BOG成套設(shè)備簡(jiǎn)稱為本設(shè)備。
[0016]本設(shè)備壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)包括油冷卻器、軸流風(fēng)機(jī)和至少一個(gè)風(fēng)冷卻器,所述風(fēng)冷卻器在設(shè)置的位置和數(shù)量上與主機(jī)的壓縮氣缸一一對(duì)應(yīng),油冷卻器和所述風(fēng)冷卻器集中由軸流風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻,軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口靠近空溫式氣化器;采用這樣的結(jié)構(gòu)后,所述風(fēng)冷卻器可以由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸流風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻,使壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)更能滿足本設(shè)備的要求,方便使用;
[0017]軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口靠近空溫式氣化器,使軸流風(fēng)機(jī)可以充分利用BOG自身冷能提高壓縮機(jī)的工作效率。
[0018]本設(shè)備壓縮機(jī)的主機(jī)的工作方式為多級(jí)壓縮,氣液分離器的數(shù)量為兩個(gè);
[0019]處理氣路包括空溫式氣化器、緩沖罐、壓縮機(jī)的各級(jí)壓縮氣缸和各級(jí)風(fēng)冷卻器、兩個(gè)氣液分離器、壓縮機(jī)的高效除油器;
[0020]處理氣路的介質(zhì)依次經(jīng)過(guò)空溫式氣化器、緩沖罐、壓縮機(jī)的各級(jí)壓縮氣缸和各級(jí)風(fēng)冷卻器、壓縮機(jī)的高效除油器,一個(gè)氣液分離器設(shè)置在處理氣路介于第一級(jí)壓縮氣缸所對(duì)應(yīng)的那一風(fēng)冷卻器與第二級(jí)壓縮氣缸之間處,另一個(gè)氣液分離器設(shè)置在處理氣路介于最后一級(jí)壓縮氣缸所對(duì)應(yīng)的那一風(fēng)冷卻器與高效除油器之間處。
[0021]采用這樣的結(jié)構(gòu)后,不僅滿足最終壓縮天然氣內(nèi)不含有液體成分的要求,而且可以減少氣液分離器的使用數(shù)量,降低成本。
[0022]本設(shè)備還包括撬體和底座,空溫式氣化器、緩沖罐和壓縮機(jī)固定在底座上,撬體固定在底座上側(cè),并且空溫式氣化器、緩沖罐和壓縮機(jī)處于撬體內(nèi)。
[0023]本設(shè)備還包括余氣回收組件,余氣回收組件包括回收罐、進(jìn)氣管、連接管和控制閥,回收罐設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口,控制閥裝在連接管上,連接管的一端與回收罐的出氣口連通,連接管的另一端連通在處理氣路介于緩沖罐與壓縮機(jī)之間處,回收罐的進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管與壓縮機(jī)放空匯管連通,進(jìn)氣管上設(shè)有止回閥。
[0024]采用這樣的結(jié)構(gòu)后,當(dāng)本設(shè)備停機(jī)后氣路內(nèi)殘余的天然氣,通過(guò)壓縮機(jī)放空匯管進(jìn)入回收罐中儲(chǔ)存。開機(jī)后在控制系統(tǒng)控制下、回收罐內(nèi)余氣優(yōu)先通過(guò)設(shè)備處理后、方處理新進(jìn)入的BOG ;
[0025]余氣回收組件可以收集每次停機(jī)時(shí)滯留在本設(shè)備內(nèi)部的天然氣,避免天然氣向大氣排放,提高本設(shè)備的轉(zhuǎn)化效率。
[0026]本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種處理BOG的方法,該方法以處理BOG成套設(shè)備為基礎(chǔ)完成BOG的處理作業(yè)。
[0027]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種利用上述處理BOG成套設(shè)備處理BOG的方法,包括以下步驟:
[0028]a)B0G由空溫式氣化器的進(jìn)氣口進(jìn)入空溫式氣化器,BOG升溫,使BOG溫度達(dá)到-20 ?(TC ;
[0029]b)經(jīng)過(guò)步驟a)處理后的BOG由緩沖罐的進(jìn)氣口進(jìn)入緩沖罐,使BOG的壓強(qiáng)穩(wěn)定在0.015 ?0.3MPa ;
[0030]c)步驟b)處理后的BOG由壓縮機(jī)的進(jìn)氣口進(jìn)入壓縮機(jī),經(jīng)過(guò)壓縮冷卻處理,BOG的壓強(qiáng)升高至0.3?25Mpa,在增壓過(guò)程中通過(guò)氣液分離器對(duì)BOG氣液分離;
[0031]d)將步驟c)處理后的BOG進(jìn)入高效除油器進(jìn)行除油處理得到壓縮天然氣。
[0032]采用這樣的方法后,步驟a)將BOG的溫度升高至適應(yīng)壓縮機(jī)工作的溫度;
[0033]步驟b)可以避免BOG進(jìn)入壓縮機(jī)后壓力范圍的大幅波動(dòng),以穩(wěn)定壓縮機(jī)排氣量和能耗;
[0034]步驟c)將BOG增壓至0.3?25Mpa,適應(yīng)城市供氣管網(wǎng)或CNG罐車的壓力需要,增壓過(guò)程中對(duì)BOG氣液分離,可以將除去油水和液態(tài)的輕烴,確保輸出壓縮天然氣的質(zhì)量;
[0035]步驟d)B0G進(jìn)行除油處理,可以過(guò)濾BOG內(nèi)的潤(rùn)滑油;最終達(dá)到車用天然氣質(zhì)量要求,并將天然氣作為居民生活燃?xì)?、化工原料或作為CNG汽車燃料,與現(xiàn)有技術(shù)相比不用將BOG轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)NG,可以直接將BOG轉(zhuǎn)化利用,大大降低了成本。
[0036]本方法可以科學(xué)、經(jīng)濟(jì)地處理利用B0G,避免BOG向大氣排放,設(shè)備能夠節(jié)能降耗、
長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2是圖1的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]實(shí)施例一:將處理BOG通過(guò)處理BOG成套設(shè)備處理,作為增添CNGV加氣站的氣源。
[0040]如圖1至2所示(為了方便觀察,圖2中省略了撬體2,并且圖1和圖2中只標(biāo)注出主要部件,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)說(shuō)明書結(jié)合說(shuō)明書附圖知曉其他設(shè)備部件的連接方式與位置關(guān)系,以下不對(duì)其進(jìn)行贅述)
[0041]本設(shè)備包括底座1、撬體2、空溫式氣化器3、緩沖罐4、壓縮機(jī)和余氣回收組件。
[0042]空溫式氣化器3、緩沖罐4和壓縮機(jī)都固定在底座I上,撬體2罩在底座I上側(cè)。
[0043]用管路依次將空溫式氣化器3、緩沖罐4和壓縮機(jī)封閉連接構(gòu)成處理氣路,處理氣路的始端為空溫式氣化器3進(jìn)氣口 ;處理氣路的末端為壓縮機(jī)出氣口。
[0044]壓縮機(jī)包括主機(jī)5、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、兩個(gè)氣液分離器8和高效除油器10以及若干驅(qū)動(dòng)電機(jī),所述壓縮機(jī)的主機(jī)5為四級(jí)壓縮,主機(jī)5由主電機(jī)驅(qū)動(dòng);冷卻系統(tǒng)包括油冷卻器、軸流風(fēng)機(jī)7和四個(gè)風(fēng)冷卻器6,四個(gè)風(fēng)冷卻器6分別在設(shè)置的位置和數(shù)量與主機(jī)5的四個(gè)壓縮氣缸一一對(duì)應(yīng),四個(gè)風(fēng)冷卻器6采用軸流風(fēng)機(jī)7頂排式設(shè)計(jì),兩組軸流風(fēng)機(jī)7由電機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)油冷卻器和各級(jí)風(fēng)冷卻器集中抽風(fēng)冷卻,軸流風(fēng)機(jī)7進(jìn)風(fēng)口靠近空溫式氣化器3 ;壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)循環(huán)壓力油潤(rùn)滑的油泵、供氣缸、填料潤(rùn)滑的注油器,也由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng),控制系統(tǒng)控制各個(gè)設(shè)備工作。
[0045]處理氣路內(nèi)的BOG依次經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的一至四級(jí)壓縮氣缸和相應(yīng)風(fēng)冷卻器,一個(gè)氣液分離器8設(shè)在處理氣路上介于壓縮機(jī)第一級(jí)壓縮氣缸對(duì)應(yīng)的風(fēng)冷卻器與第二級(jí)壓縮氣缸之間處,另一個(gè)氣液分離器8設(shè)在處理氣路介于壓縮機(jī)的第四級(jí)壓縮氣缸對(duì)應(yīng)的風(fēng)冷卻器與高效除油器10之間處。
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