Lng加注站無泵卸車、加注、充裝系統(tǒng)及充裝工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明LNG加注站無泵卸車、加注、充裝系統(tǒng)及充裝工藝涉及一種適用于LNG加注站的加注設(shè)備及工藝。其目的是為了提供一種運行成本低、可靠性高的LNG加注站無泵卸車、加注、充裝系統(tǒng)及充裝工藝。本發(fā)明中的LNG加注站無泵卸車系統(tǒng)包括至少一個LNG儲罐、BOG液化裝置、第一增壓氣化器和氣液計量裝置。本發(fā)明中的LNG加注站無泵加注系統(tǒng)包括至少一個LNG儲罐、BOG液化裝置、加氣機和第三增壓氣化器。本發(fā)明中的LNG加注站無泵充裝系統(tǒng)包括至少一個LNG儲罐、BOG液化裝置、第一增壓氣化器、氣液計量裝置、第三增壓氣化器和加氣機。本發(fā)明中的LNG加注站無泵充裝工藝包括如下步驟：(1)無泵卸車及運輸罐中BOG回收流程，(2)無泵加注及車載瓶BOG回收流程。
【專利說明】
LNG加注站無泵卸車、加注、充裝系統(tǒng)及充裝工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及液化天然氣加注領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于液化天然氣加注站的加 注設(shè)備及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 液化天然氣(LNG)是一種清潔高效的能源，與汽油、柴油及壓縮天然氣(CNG)相比， 具有安全性高、經(jīng)濟性強、環(huán)境負效應(yīng)小、儲能密度高等明顯的優(yōu)勢。LNG作為汽車燃料，廣 泛地應(yīng)用于城市公交、重卡以及城際大巴，而與之配套的LNG加注站也同步得到快速發(fā)展。 現(xiàn)有的LNG加注站卸車、加注以及充裝都采用潛液栗，存在投資及運行成本高、可靠性低等 缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種運行成本低、可靠性高的LNG加注站無栗卸 車、加注、充裝系統(tǒng)及充裝工藝。
[0004] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐、B0G液化裝置、第一 增壓氣化器和氣液計量裝置，
[0005] 所述氣液計量裝置第一輸出端與LNG儲罐連接，第一輸入端連接于進加注站卸車 的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量LNG卸車量；
[0006] 所述氣液計量裝置第二輸出端與B0G液化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站 卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量B0G卸車量；
[0007] 所述B0G液化裝置與LNG儲罐之間通過氣相管道連接，用于對LNG儲罐中B0G的液 化，并降低LNG儲罐內(nèi)氣壓；
[0008] 所述B0G液化裝置中的液相管道與LNG儲罐連接，用于將B0G液化后的LNG回收至 LNG儲罐；
[0009] 所述第一增壓氣化器與LNG運輸罐連接，用于卸車過程中對LNG運輸罐增壓，使LNG 運輸罐與LNG儲罐之間形成壓差。
[0010]本發(fā)明中的LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，其中所述B0G液化裝置包括液氮儲罐、第二 增壓氣化器、換熱器和LNG回收儲罐，
[0011]所述換熱器氣體進口分別與所述LNG儲罐氣體出口和氣液計量裝置第二輸出端連 接，液體出口與所述LNG回收儲罐連接，用于通過液氮將B0G液化冷凝為LNG，并回收至LNG回 收儲罐中；
[0012] 所述LNG回收儲罐液相管道出口與LNG儲罐連接；
[0013] 所述液氮儲罐通過管道輸送液氮至換熱器，用于對B0G液化冷凝；
[0014]所述第二增壓氣化器與液氮儲罐連接，用于對液氮儲罐進行增壓，使液氮可以通 過管道輸送至換熱器。
[0015]本發(fā)明中的LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器和氮氣緩沖罐，
[0016] 所述氮氣加熱器與BOG液化裝置中的換熱器氮氣出口連接，用于使未完全氣化的 液氮升溫氣化；
[0017] 所述氮氣緩沖罐與氮氣加熱器連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可 用于站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。
[0018] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐、B0G液化裝置、加氣 機和第三增壓氣化器，
[0019] 所述加氣機第一輸入端與LNG儲罐連接，第一輸出端與車載瓶連接，用于計量車載 瓶LNG加注量；
[0020] 所述加氣機第二輸入端與車載瓶連接，第二輸出端與B0G液化裝置連接，用于計量 車載瓶B0G回收量；
[0021] 所述B0G液化裝置液相管道出口連接于LNG儲罐，用于對車載瓶中的B0G液化回收 至LNG儲罐中；
[0022]所述第三增壓氣化器與LNG儲罐連接，用于對LNG儲罐進行增壓，使LNG儲罐與車載 瓶之間形成壓差。
[0023]本發(fā)明中的LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，其中所述B0G液化裝置包括液氮儲罐、第二 增壓氣化器、換熱器和LNG回收儲罐，
[0024] 所述換熱器氣體進口分別與所述LNG儲罐氣體出口和加氣機第二輸出端連接，液 體出口與所述LNG回收儲罐連接，用于通過液氮將B0G液化冷凝為LNG，并回收至LNG回收儲 罐中；
[0025] 所述LNG回收儲罐液相管道出口與LNG儲罐連接；
[0026] 所述液氮儲罐通過管道輸送液氮至換熱器，用于對B0G液化冷凝；
[0027] 所述第二增壓氣化器與液氮儲罐連接，用于對液氮儲罐進行增壓，使液氮可以通 過管道輸送至換熱器。
[0028] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器和氮氣緩沖罐，
[0029]所述氮氣加熱器與B0G液化裝置中的換熱器氮氣出口連接，用于使未完全氣化的 液氮升溫氣化；
[0030] 所述氮氣緩沖罐與氮氣加熱器連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可 用于站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。
[0031] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐、B0G液化裝置、第一 增壓氣化器、氣液計量裝置、第三增壓氣化器和加氣機，
[0032] 所述氣液計量裝置第一輸出端與LNG儲罐連接，第一輸入端連接于進加注站卸車 的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量LNG卸車量；
[0033] 所述氣液計量裝置第二輸出端與B0G液化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站 卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量B0G卸車量；
[0034]所述B0G液化裝置與LNG儲罐之間通過氣相管道連接，用于對LNG儲罐中B0G的液 化，并降低LNG儲罐內(nèi)氣壓；
[0035]所述B0G液化裝置中的液相管道與LNG儲罐連接，用于將B0G液化后的LNG回收至 LNG儲罐；
[0036]所述第一增壓氣化器與LNG運輸罐連接，用于卸車過程對LNG運輸罐增壓，使LNG運 輸罐與LNG儲罐之間形成壓差；
[0037]所述加氣機第一輸入端與LNG儲罐連接，第一輸出端與車載瓶連接，用于計量車載 瓶LNG加注量；
[0038]所述加氣機第二輸入端與車載瓶連接，第二輸出端與B0G液化裝置連接，用于計量 車載瓶B0G回收量；
[0039]所述第三增壓氣化器與LNG儲罐連接，用于對LNG儲罐進行增壓，使LNG儲罐與車載 瓶之間形成壓差。
[0040]本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，包括兩個LNG儲罐，其中兩個LNG儲罐分別為 第一 LNG儲罐和第二LNG儲罐；
[0041 ]其中，所述氣液計量裝置第一輸出端與第一LNG儲罐連接，第一輸入端連接于進加 注站卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐(3)，用于計量LNG卸車量；
[0042]所述氣液計量裝置第二輸出端與B0G液化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站 卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量B0G卸車量；
[0043]所述B0G液化裝置與第一 LNG儲罐之間通過氣相管道連接，用于對第一 LNG儲罐中 B0G的液化，并降低第一 LNG儲罐內(nèi)氣壓；
[0044]所述B0G液化裝置中的液相管道與第一 LNG儲罐連接，用于將B0G液化后的LNG回收 至第一 LNG儲罐；
[0045] 所述第一增壓氣化器與LNG運輸罐連接，用于卸車過程對LNG運輸罐增壓，使LNG運 輸罐與第一 LNG儲罐之間形成壓差；
[0046] 所述加氣機第一輸入端與第二LNG儲罐連接，第一輸出端與車載瓶（10)連接，用于 計量車載瓶LNG加注量；
[0047]所述加氣機第二輸入端與車載瓶連接，第二輸出端與B0G液化裝置連接，用于計量 車載瓶B0G回收量；
[0048]所述B0G液化裝置液相出口連接于第二LNG儲罐，用于對車載瓶中的B0G液化回收 至第二LNG儲罐中；
[0049]所述第三增壓氣化器與第二LNG儲罐連接，用于對第二LNG儲罐進行增壓，使第二 LNG儲罐與車載瓶之間形成壓差。
[0050] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，其中所述B0G液化裝置包括液氮儲罐、第二 增壓氣化器、換熱器和LNG回收儲罐，
[0051] 所述換熱器氣體進口分別與所述第一LNG儲罐氣體出口、氣液計量裝置第二輸出 端以及加氣機第二輸出端連接，液體出口與所述LNG回收儲罐連接，用于通過液氮將B0G液 化冷凝為LNG，并回收至LNG回收儲罐中；
[0052]所述LNG回收儲罐液相管道出口分別與第一LNG儲罐和第二LNG儲罐連接；
[0053] 所述液氮儲罐通過管道輸送液氮至換熱器，用于對B0G液化冷凝；
[0054] 所述第二增壓氣化器與液氮儲罐連接，用于對液氮儲罐進行增壓，使液氮可以通 過管道輸送至換熱器。
[0055] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器和氮氣緩沖罐，
[0056]所述氮氣加熱器與B0G液化裝置中的換熱器氮氣出口連接，用于使未完全氣化的 液氮升溫氣化；
[0057]所述氮氣緩沖罐與氮氣加熱器連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可 用于站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。
[0058]本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，包括如下步驟：
[0059] (1)無栗卸車及運輸罐中B0G回收流程:將進加注站卸車的LNG運輸車上的LNG運輸 罐通過氣液計量裝置連接;打開B0G液化裝置，將LNG儲罐中的B0G放至B0G液化裝置中冷凝 液化并回收至LNG回收儲罐中，此時，LNG儲罐內(nèi)壓力降低;通過第一增壓氣化器對LNG運輸 罐進行增壓，使LNG運輸罐內(nèi)壓力大于LNG儲罐壓力，待LNG運輸罐與LNG儲罐壓差達到預(yù)設(shè) 值一時，開始通過氣液計量裝置完成卸車;卸車過程中一直通過第一增壓氣化器給LNG運輸 罐增壓以保持LNG運輸罐與LNG儲罐之間的壓差，且B0G液化裝置一直開啟；卸車結(jié)束后，將 LNG運輸罐通過氣液計量裝置連接至B0G液化裝置回收LNG運輸罐中的B0G，使LNG運輸罐壓 力降低至安全值；
[0060] (2)無栗加注及車載瓶B0G回收流程:開啟第三增壓氣化器，調(diào)節(jié)LNG儲罐中壓力； 將進加注站加注的車載瓶通過加氣機連接，打開B0G液化裝置，將車載瓶中的B0G放至B0G液 化裝置中冷凝液并回收至LNG回收儲罐中，此時，車載瓶內(nèi)壓力降低;待LNG儲罐與車載瓶壓 差達到預(yù)設(shè)值二時，開始通過加氣機完成加注;加注過程中車載瓶中產(chǎn)生的B0G-直回收至 B0G液化裝置。
[0061] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，所述LNG儲罐為一個時，步驟（1)和步驟(2) 不能同時進行；
[0062] 所述LNG儲罐為兩個時，步驟（1)和步驟(2)可同時進行，其中運行步驟（1)的LNG儲 罐與運行步驟(2)的LNG儲罐不是同一個。
[0063] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，LNG運輸罐LNG卸載量與B0G卸載量之和即為 實際卸車總量。
[0064]本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，加注的LNG量與回收的車載瓶B0G量之差即 為實際加注總量。
[0065]本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，所述預(yù)設(shè)值一 20.15MPa，所述安全值< 0·2MPa，所述預(yù)設(shè)值二 2 0· 15MPa。
[0066]本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，充裝流程中產(chǎn)生的氮氣和未完全氣化的液 氮可經(jīng)連接于液化裝置換熱器后的氮氣加熱器加熱完全氣化，之后暫存于氮氣緩沖罐中， 氮氣尾氣可用于加注站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。
[0067]本發(fā)明LNG加注站無栗卸車、加注、充裝系統(tǒng)及充裝工藝利用壓差完成卸車和加 注，在卸車過程中，先通過B0G液化裝置將LNG儲罐內(nèi)的B0G進行液化并回收至LNG回收儲罐， 降低LNG儲罐內(nèi)的壓力;之后利用第一增壓氣化器增大LNG運輸罐內(nèi)的壓力，當(dāng)LNG運輸罐與 LNG儲罐之間的壓力差達到一定數(shù)值時，LNG運輸罐內(nèi)的B0G在壓力的作用下被輸送到LNG儲 罐內(nèi)。卸車完畢后，將LNG運輸罐內(nèi)的B0G放至B0G液化裝置中冷凝液化并回收至LNG回收儲 罐中。在加注過程中，開啟第三增壓氣化器，調(diào)節(jié)LNG儲罐中的壓力，將車載瓶內(nèi)的B0G通過 加氣機放至B0G液化裝置中冷凝并回收至LNG回收儲罐中，降低車載瓶內(nèi)的壓力；當(dāng)LNG儲罐 與車載瓶之間的壓力差達到一定數(shù)值時，LNG儲罐內(nèi)的LNG在壓力的作用下被加注到車載瓶 內(nèi)。由上可知，在整個卸車和加注過程中，不會用到潛液栗，因此，本發(fā)明運行成本低、可靠 性尚。
[0068] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【附圖說明】
[0069] 圖1為本發(fā)明中LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0070] 圖2為本發(fā)明中LNG加注站無栗加注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0071 ]圖3為本發(fā)明中LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)包括一個LNG儲罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0072] 圖4為本發(fā)明中LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)包括兩個LNG儲罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0073] 圖5為本發(fā)明中LNG加注站無栗充裝工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0074]如圖1所示，本發(fā)明中的LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐1、B0G液 化裝置、第一增壓氣化器11和氣液計量裝置12。
[0075]所述氣液計量裝置12第一輸出端與LNG儲罐1連接，第一輸入端連接于進加注站卸 車的LNG運輸車上的LNG運輸罐3,用于計量LNG卸車量。所述氣液計量裝置12第二輸出端與 B0G液化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐3，用于計 量B0G卸車量。
[0076]所述B0G液化裝置與LNG儲罐1之間通過氣相管道連接，用于對LNG儲罐1中B0G的液 化，并降低LNG儲罐1內(nèi)氣壓。所述B0G液化裝置中的液相管道與LNG儲罐1連接，用于將B0G液 化后的LNG回收至LNG儲罐1。
[0077]所述第一增壓氣化器11與LNG運輸罐3連接，用于卸車過程中對LNG運輸罐3增壓， 使LNG運輸罐3與LNG儲罐1之間形成壓差。
[0078]本發(fā)明中的LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，其中所述B0G液化裝置包括液氮儲罐5、第二 增壓氣化器7、換熱器6和LNG回收儲罐4。所述換熱器6氣體進口分別與所述LNG儲罐1氣體出 口和氣液計量裝置12第二輸出端連接，液體出口與所述LNG回收儲罐4連接，用于通過液氮 將B0G液化冷凝為LNG，并回收至LNG回收儲罐4中。所述LNG回收儲罐4液相管道出口與LNG儲 罐1連接;所述液氮儲罐5通過管道輸送液氮至換熱器6，用于對B0G液化冷凝;所述第二增壓 氣化器7與液氮儲罐5連接，用于對液氮儲罐5進行增壓，使液氮可以通過管道輸送至換熱器 6〇
[0079] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器8和氮氣緩沖罐9,所述氮 氣加熱器8與B0G液化裝置中的換熱器6氮氣出口連接，用于使未完全氣化的液氮升溫氣化。 所述氮氣緩沖罐9與氮氣加熱器8連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可用于站 內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。
[0080] 如圖2所示，本發(fā)明中的LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐1、B0G液 化裝置、加氣機13和第三增壓氣化器2。
[0081] 所述加氣機13第一輸入端與LNG儲罐1連接，第一輸出端與車載瓶10連接，用于計 量車載瓶LNG加注量;所述加氣機13第二輸入端與車載瓶10連接，第二輸出端與B0G液化裝 置連接，用于計量車載瓶B0G回收量。
[0082]所述B0G液化裝置液相管道出口連接于LNG儲罐1，用于對車載瓶10中的B0G液化回 收至LNG儲罐1中。所述第三增壓氣化器2與LNG儲罐1連接，用于對LNG儲罐1進行增壓，使LNG 儲罐1與車載瓶10之間形成壓差。
[0083] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，其中所述B0G液化裝置包括液氮儲罐5、第二 增壓氣化器7、換熱器6和LNG回收儲罐4。所述換熱器6氣體進口分別與所述LNG儲罐1氣體出 口和加氣機13第二輸出端連接，液體出口與所述LNG回收儲罐4連接，用于通過液氮將B0G液 化冷凝為LNG，并回收至LNG回收儲罐4中。所述LNG回收儲罐4液相管道出口與LNG儲罐1連 接;所述液氮儲罐5通過管道輸送液氮至換熱器6，用于對B0G液化冷凝;所述第二增壓氣化 器7與液氮儲罐5連接，用于對液氮儲罐5進行增壓，使液氮可以通過管道輸送至換熱器6。
[0084] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器8和氮氣緩沖罐9。所述氮 氣加熱器8與B0G液化裝置中的換熱器6氮氣出口連接，用于使未完全氣化的液氮升溫氣化。 所述氮氣緩沖罐9與氮氣加熱器8連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可用于站 內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。
[0085]如圖3所示，本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐1、B0G液 化裝置、第一增壓氣化器11、氣液計量裝置12、第三增壓氣化器2和加氣機13。
[0086]所述氣液計量裝置第一輸出端與LNG儲罐連接，第一輸入端連接于進加注站卸車 的LNG運輸車上的LNG運輸罐3,用于計量LNG卸車量;所述氣液計量裝置第二輸出端與B0G液 化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量B0G卸 車量。
[0087]所述B0G液化裝置與LNG儲罐之間通過氣相管道連接，用于對LNG儲罐中B0G的液 化，并降低LNG儲罐內(nèi)氣壓;所述B0G液化裝置中的液相管道與LNG儲罐連接，用于將B0G液化 后的LNG回收至LNG儲罐。
[0088]所述第一增壓氣化器與LNG運輸罐連接，用于卸車過程對LNG運輸罐增壓，使LNG運 輸罐與LNG儲罐之間形成壓差。
[0089] 所述加氣機第一輸入端與LNG儲罐連接，第一輸出端與車載瓶（10)連接，用于計量 車載瓶LNG加注量。
[0090] 所述加氣機第二輸入端與車載瓶連接，第二輸出端與B0G液化裝置連接，用于計量 車載瓶B0G回收量。
[0091] 所述第三增壓氣化器與LNG儲罐連接，用于對LNG儲罐進行增壓，使LNG儲罐與車載 瓶之間形成壓差。
[0092]如圖4所示，本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，包括兩個LNG儲罐、B0G液化裝 置、第一增壓氣化器11、氣液計量裝置12、第三增壓氣化器2和加氣機13。兩個LNG儲罐分別 為第一 LNG儲罐101和第二LNG儲罐102。
[0093]所述氣液計量裝置12第一輸出端與第一 LNG儲罐101連接，第一輸入端連接于進加 注站卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐3,用于計量LNG卸車量。所述氣液計量裝置12第二輸 出端與B0G液化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐3， 用于計量B0G卸車量。
[0094]所述B0G液化裝置與第一 LNG儲罐101之間通過氣相管道連接，用于對第一 LNG儲罐 101中B0G的液化，并降低第一 LNG儲罐101內(nèi)氣壓;所述B0G液化裝置中的液相管道與第一 LNG儲罐101連接，用于將B0G液化后的LNG回收至第一 LNG儲罐101。
[0095]所述第一增壓氣化器11與LNG運輸罐3連接，用于卸車過程對LNG運輸罐3增壓，使 LNG運輸罐3與第一 LNG儲罐101之間形成壓差。
[0096]所述加氣機13第一輸入端與第二LNG儲罐102連接，第一輸出端與車載瓶10連接， 用于計量車載瓶LNG加注量;所述加氣機13第二輸入端與車載瓶10連接，第二輸出端與B0G 液化裝置連接，用于計量車載瓶BOG回收量。所述BOG液化裝置液相出口連接于第二LNG儲罐 102,用于對車載瓶10中的B0G液化回收至第二LNG儲罐102中。所述第三增壓氣化器2與第二 LNG儲罐102連接，用于對第二LNG儲罐102進行增壓，使第二LNG儲罐102與車載瓶10之間形 成壓差。
[0097]第一 LNG儲罐101也可通過管路與第三增壓氣化器2以及加氣機13連接，完成對車 載瓶10的LNG加注作業(yè);第二LNG儲罐102也可通過管路與氣液計量裝置12連接，完成對LNG 運輸車上的LNG運輸罐3內(nèi)的LNG卸車作業(yè)。
[0098]本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，其中所述B0G液化裝置包括液氮儲罐5、第二 增壓氣化器7、換熱器6和LNG回收儲罐4。
[0099]所述換熱器6氣體進口分別與所述第一 LNG儲罐101氣體出口、氣液計量裝置12第 二輸出端以及加氣機13第二輸出端連接，液體出口與所述LNG回收儲罐4連接，用于通過液 氮將B0G液化冷凝為LNG，并回收至LNG回收儲罐4中。
[0100] 所述LNG回收儲罐4液相管道出口分別與第一LNG儲罐101和第二LNG儲罐102連接。 所述液氮儲罐5通過管道輸送液氮至換熱器6,用于對B0G液化冷凝。所述第二增壓氣化器7 與液氮儲罐5連接，用于對液氮儲罐5進行增壓，使液氮可以通過管道輸送至換熱器6。
[0101] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器8和氮氣緩沖罐9。所述氮 氣加熱器8與B0G液化裝置中的換熱器6氮氣出口連接，用于使未完全氣化的液氮升溫氣化。 所述氮氣緩沖罐9與氮氣加熱器8連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可用于站 內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。
[0102] 如圖5所示，本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，包括如下步驟：
[0103] (1)無栗卸車及LNG運輸罐中B0G回收流程:將進加注站卸車的LNG運輸車上的LNG 運輸罐3通過氣液計量裝置12連接;打開B0G液化裝置，將LNG儲罐中的B0G放至B0G液化裝置 中冷凝液化并回收至LNG回收儲罐4中，此時，LNG儲罐內(nèi)壓力降低;通過第一增壓氣化器11 對LNG運輸罐3進彳丁增壓，使LNG運輸罐3內(nèi)壓力大于LNG儲罐壓力，待LNG運輸罐3與LNG儲罐 壓差達到預(yù)設(shè)值一時，開始通過氣液計量裝置12完成卸車；卸車過程中一直通過第一增壓 氣化器11給LNG運輸罐3增壓以保持LNG運輸罐3與LNG儲罐之間的壓差，且B0G液化裝置一直 開啟；卸車結(jié)束后，將LNG運輸罐3通過氣液計量裝置12連接至B0G液化裝置回收LNG運輸罐3 中的B0G，使LNG運輸罐壓力降低至安全值；
[0104] (2)無栗加注及車載瓶B0G回收流程:開啟第三增壓氣化器2,調(diào)節(jié)LNG儲罐中壓力； 將進加注站加注的車載瓶10通過加氣機13連接，打開B0G液化裝置，將車載瓶10中的B0G放 至B0G液化裝置中冷凝液并回收至LNG回收儲罐4中，此時，車載瓶10內(nèi)壓力降低;待LNG儲罐 與車載瓶10壓差達到預(yù)設(shè)值二時，開始通過加氣機13完成加注;加注過程中車載瓶10中產(chǎn) 生的B0G-直回收至B0G液化裝置。
[0105] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，所述LNG儲罐為一個時，步驟（1)和步驟(2) 不能同時進行;所述LNG儲罐為兩個時，步驟(1)和步驟(2)可同時進行，其中運行步驟(1)的 LNG儲罐與運行步驟(2)的LNG儲罐不是同一個。
[0106] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，LNG運輸罐LNG卸載量與BOG卸載量之和即為 實際卸車總量;加注的LNG量與回收的車載瓶B0G量之差即為實際加注總量。
[0107] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，所述預(yù)設(shè)值一 20.15MPa，所述安全值< 0·2MPa，所述預(yù)設(shè)值二 2 0· 15MPa。
[0108] 本發(fā)明中的LNG加注站無栗充裝工藝，充裝流程中產(chǎn)生的氮氣和未完全氣化的液 氮可經(jīng)連接于液化裝置換熱器6后的氮氣加熱器8加熱完全氣化，之后暫存于氮氣緩沖罐9 中，氮氣尾氣可用于加注站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。
[0109] 本發(fā)明中的LNG加注站采用太陽能做為站內(nèi)用電電源，加氣及卸車均不使用栗做 為動力，而是利用壓差來實現(xiàn)。
[0110] 本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果如下：
[0111] 1、本發(fā)明具有LNG無栗加注，該加注方法，節(jié)約了電耗，節(jié)省維護運行費用；
[0112] 2、本發(fā)明具有B0G回收，在加注與卸車過程中均無 B0G放散，提高能源利用率及安 全環(huán)保性；
[0113] 3、本發(fā)明實現(xiàn)加注及卸車的自動化，提高了安全性；
[0114] 4、本發(fā)明采用太陽能供電，更加節(jié)能環(huán)保。
[0115] 5、本發(fā)明取消了空壓機，采用回收的氮氣作為儀表風(fēng)及吹掃氣，還用作泄漏稀釋 及滅火用氣，減少了投資和維護運行成本，更加安全高效。
[0116] 6、本發(fā)明采用氣液計量裝置進行計量，計量更加準確。
[0117] 本發(fā)明進行了如下實驗驗證：
[0118] 本次實驗?zāi)康臋z測B0G液化裝置液氮消耗量，試驗儀器、設(shè)備主要包括LNG罐車（內(nèi) 含BOG)、B0G液化裝置、液氮杜瓦罐（內(nèi)含液氮）、汽化器以及相關(guān)管道閥門儀表等。
[0119] 實驗原理:利用B0G液化裝置將液氮的冷量轉(zhuǎn)移給BOG，B0G吸收冷量后液化從而收 集、儲存到LNG回收儲罐內(nèi)。
[0120]實驗步驟:將液氮杜瓦罐液相口與B0G液化裝置的液氮進口聯(lián)通，保證B0G液化裝 置的液氮供應(yīng)，將卸車后的LNG罐車氣相口與B0G液化裝置B0G進口連接，所有管路、儀表氣 連接好，檢驗合格后，開啟B0G進口閥向B0G液化裝置內(nèi)通入B0G，待壓力穩(wěn)定后，開啟液氮進 口閥，向B0G液化裝置內(nèi)部通入液氮，液氮閥根據(jù)B0G液化裝置液氮液位自動調(diào)節(jié)，以保障液 氮液位，復(fù)熱后的氮氣通過氮氣放空閥放空，放空閥根據(jù)氮氣壓力自動調(diào)節(jié)。
[0121] 實驗結(jié)果分析，通過實驗記錄可以得出如下結(jié)果：
[0122] 液氮使用量為853-689 = 164kg，LNG回收量為95-40 = 55kg，因此，此裝置能耗比1: 3，即回收1公斤B0G需要3公斤液氮。
[0123] 實驗數(shù)據(jù)記錄
[0124]
[0125] 誤差分析：
[0126] 1、液氮管路的保溫，試驗過程中液氮管路保溫層為橡塑海綿，保冷效果較差，相當(dāng) 一部分冷量損失，造成液化裝置能耗升高，由于實驗時用量較少浪費少量的液氮就會造成 較大誤差。
[0127] 2、LNG罐車利用地鎊進行計量，由于地鎊存在20kg誤差，通過回收裝置液位計與 LNG罐車壓降對比確定B0G回收量。
[0128] 3、由于B0G組分較為復(fù)雜主要是甲烷，理論計算是以純甲烷介質(zhì)進行計算，也會造 成能耗比與理論計算存在誤差。
[0129] 經(jīng)濟效益、社會效益分析(根據(jù)現(xiàn)階段液氮價格、LNG價格對比分析）：
[0130] -、LNG 罐車 B0G 回收：
[0131 ] (1)、以LNG價格為4.6元/kg計算、液氮價格0.6元/kg計算，即回收1公斤L(fēng)NG的液氮 成本為1.8元/kg，利潤為2.8元/kg?，F(xiàn)以1罐車回收200kg，每天1罐車計算，利潤為200X2.8 =560元/天，一年以360天計算，年利潤為20.2萬。
[0132] (2)、以LNG價格為4.6元/kg計算、液氮價格1元/kg計算，即回收1公斤L(fēng)NG的液氮成 本為3元/kg，利潤為1.6元/kg?，F(xiàn)以1罐車回收200kg，每天1罐車計算，利潤為200X1.6 = 320 元/天，一年以360天計算，年利潤為11.5萬。
[0133] 二、LNG 儲罐 B0G回收：
[0134] 當(dāng)LNG場站運行時保證B0G不對空排放，可回收lOOKg/天。
[0135] 三、車載LNG瓶B0G回收：
[0136] 可根據(jù)每天實際加注量測算，可幫助用戶節(jié)約LNG使用量，降低運行成本。
[0137] 四、其它效益
[0138] 同時裝置回收后的氮氣可以作為儀表閥、吹掃氣以及泄漏稀釋滅火用氣，省去了 空壓機運行維護成本，年可節(jié)約4.5萬元。
[0139] 五、環(huán)保效益
[0140] 天然氣對于大氣臭氧的破壞相當(dāng)嚴重約為二氧化碳的21倍，如果對B0G的排放不 加以控制，任其排放，對環(huán)境的破壞相當(dāng)嚴重，因此對降低碳排放也是即為有利的，每年可 以減少1512噸碳排放。
[0141] 通過以上實驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析，B0G回收裝置不僅有可觀的經(jīng)濟效益，對于低碳經(jīng)濟 也是非常有利的。
[0142] 本發(fā)明可應(yīng)用于LNG、L-CNG、L/CNG燃氣汽車加注站，LNG工業(yè)鋼瓶充裝站等領(lǐng)域。
[0143] 以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范 圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方 案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐（1)、B0G液化裝置、第一增壓氣 化器(11)和氣液計量裝置(12 )，其特征在于： 所述氣液計量裝置第一輸出端與LNG儲罐連接，第一輸入端連接于進加注站卸車的LNG 運輸車上的LNG運輸罐(3)，用于計量LNG卸車量； 所述氣液計量裝置第二輸出端與BOG液化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站卸車 的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量BOG卸車量； 所述BOG液化裝置與LNG儲罐之間通過氣相管道連接，用于對LNG儲罐中BOG的液化，并 降低LNG儲罐內(nèi)氣壓； 所述BOG液化裝置中的液相管道與LNG儲罐連接，用于將BOG液化后的LNG回收至LNG儲 罐； 所述第一增壓氣化器與LNG運輸罐連接，用于卸車過程中對LNG運輸罐增壓，使LNG運輸 罐與LNG儲罐之間形成壓差。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，其中所述BOG液化裝置包括液氮儲 罐(5)、第二增壓氣化器(7)、換熱器(6)和LNG回收儲罐(4)，其特征在于： 所述換熱器氣體進口分別與所述LNG儲罐（1)氣體出口和氣液計量裝置（12)第二輸出 端連接，液體出口與所述LNG回收儲罐連接，用于通過液氮將BOG液化冷凝為LNG，并回收至 LNG回收儲罐中； 所述LNG回收儲罐液相管道出口與LNG儲罐連接； 所述液氮儲罐通過管道輸送液氮至換熱器，用于對BOG液化冷凝； 所述第二增壓氣化器與液氮儲罐連接，用于對液氮儲罐進行增壓，使液氮可以通過管 道輸送至換熱器。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LNG加注站無栗卸車系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器(8)和氮氣緩沖 罐(9)，其特征在于： 所述氮氣加熱器與BOG液化裝置中的換熱器(6)氮氣出口連接，用于使未完全氣化的液 氮升溫氣化； 所述氮氣緩沖罐與氮氣加熱器連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可用于 站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。4. 一種LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐（1)、B0G液化裝置、加氣機（13) 和第三增壓氣化器(2 )，其特征在于： 所述加氣機第一輸入端與LNG儲罐連接，第一輸出端與車載瓶（10)連接，用于計量車載 瓶LNG加注量； 所述加氣機第二輸入端與車載瓶連接，第二輸出端與BOG液化裝置連接，用于計量車載 瓶BOG回收量； 所述BOG液化裝置液相管道出口連接于LNG儲罐，用于對車載瓶中的BOG液化回收至LNG 儲罐中； 所述第三增壓氣化器與LNG儲罐連接，用于對LNG儲罐進行增壓，使LNG儲罐與車載瓶之 間形成壓差。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，其中所述BOG液化裝置包括液氮儲 罐(5)、第二增壓氣化器(7)、換熱器(6)和LNG回收儲罐(4)，其特征在于： 所述換熱器氣體進口分別與所述LNG儲罐（1)氣體出口和加氣機(13)第二輸出端連接， 液體出口與所述LNG回收儲罐(4)連接，用于通過液氮將BOG液化冷凝為LNG，并回收至LNG回 收儲罐中； 所述LNG回收儲罐液相管道出口與LNG儲罐連接； 所述液氮儲罐通過管道輸送液氮至換熱器，用于對BOG液化冷凝； 所述第二增壓氣化器與液氮儲罐連接，用于對液氮儲罐進行增壓，使液氮可以通過管 道輸送至換熱器。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的LNG加注站無栗加注系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器(8)和氮氣緩沖 罐(9)，其特征在于： 所述氮氣加熱器與BOG液化裝置中的換熱器(6)氮氣出口連接，用于使未完全氣化的液 氮升溫氣化； 所述氮氣緩沖罐與氮氣加熱器連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可用于 站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。7. -種LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，包括至少一個LNG儲罐（1)、B0G液化裝置、第一增壓氣 化器(11)、氣液計量裝置(12)、第三增壓氣化器(2)和加氣機(13)，其特征在于： 所述氣液計量裝置第一輸出端與LNG儲罐連接，第一輸入端連接于進加注站卸車的LNG 運輸車上的LNG運輸罐(3)，用于計量LNG卸車量； 所述氣液計量裝置第二輸出端與BOG液化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站卸車 的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量BOG卸車量； 所述BOG液化裝置與LNG儲罐之間通過氣相管道連接，用于對LNG儲罐中BOG的液化，并 降低LNG儲罐內(nèi)氣壓； 所述BOG液化裝置中的液相管道與LNG儲罐連接，用于將BOG液化后的LNG回收至LNG儲 罐； 所述第一增壓氣化器與LNG運輸罐連接，用于卸車過程對LNG運輸罐增壓，使LNG運輸罐 與LNG儲罐之間形成壓差； 所述加氣機第一輸入端與LNG儲罐連接，第一輸出端與車載瓶（10)連接，用于計量車載 瓶LNG加注量； 所述加氣機第二輸入端與車載瓶連接，第二輸出端與BOG液化裝置連接，用于計量車載 瓶BOG回收量； 所述第三增壓氣化器與LNG儲罐連接，用于對LNG儲罐進行增壓，使LNG儲罐與車載瓶之 間形成壓差。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，其特征在于，包括兩個LNG儲罐，其 中兩個LNG儲罐分別為第一LNG儲罐(101)和第二LNG儲罐(102); 其中，所述氣液計量裝置第一輸出端與第一LNG儲罐連接，第一輸入端連接于進加注站 卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐(3)，用于計量LNG卸車量； 所述氣液計量裝置第二輸出端與BOG液化裝置連接，第二輸入端連接于進加注站卸車 的LNG運輸車上的LNG運輸罐，用于計量BOG卸車量； 所述BOG液化裝置與第一 LNG儲罐之間通過氣相管道連接，用于對第一 LNG儲罐中BOG的 液化，并降低第一 LNG儲罐內(nèi)氣壓； 所述BOG液化裝置中的液相管道與第一 LNG儲罐連接，用于將BOG液化后的LNG回收至第 一LNG儲罐； 所述第一增壓氣化器與LNG運輸罐連接，用于卸車過程對LNG運輸罐增壓，使LNG運輸罐 與第一 LNG儲罐之間形成壓差； 所述加氣機第一輸入端與第二LNG儲罐連接，第一輸出端與車載瓶（10)連接，用于計量 車載瓶LNG加注量； 所述加氣機第二輸入端與車載瓶連接，第二輸出端與BOG液化裝置連接，用于計量車載 瓶BOG回收量； 所述BOG液化裝置液相出口連接于第二LNG儲罐，用于對車載瓶中的BOG液化回收至第 ^>LNG儲罐中； 所述第三增壓氣化器與第二LNG儲罐連接，用于對第二LNG儲罐進行增壓，使第二LNG儲 罐與車載瓶之間形成壓差。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，其中所述BOG液化裝置包括液氮儲 罐(5)、第二增壓氣化器(7)、換熱器(6)和LNG回收儲罐(4)，其特征在于： 所述換熱器氣體進口分別與所述第一 LNG儲罐（101)氣體出口、氣液計量裝置（12)第二 輸出端以及加氣機(13)第二輸出端連接，液體出口與所述LNG回收儲罐連接，用于通過液氮 將BOG液化冷凝為LNG，并回收至LNG回收儲罐中； 所述LNG回收儲罐液相管道出口分別與第一LNG儲罐和第二LNG儲罐(102)連接； 所述液氮儲罐通過管道輸送液氮至換熱器，用于對BOG液化冷凝； 所述第二增壓氣化器與液氮儲罐連接，用于對液氮儲罐進行增壓，使液氮可以通過管 道輸送至換熱器。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的LNG加注站無栗充裝系統(tǒng)，還包括氮氣加熱器(8)和氮氣緩沖 罐(9)，其特征在于： 所述氮氣加熱器與BOG液化裝置中的換熱器(6)氮氣出口連接，用于使未完全氣化的液 氮升溫氣化； 所述氮氣緩沖罐與氮氣加熱器連接，用于氮氣尾氣的回收，所述氣化后的氮氣可用于 站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及滅火等用途。11. 一種LNG加注站無栗充裝工藝，其特征在于，包括如下步驟： (1) 無栗卸車及運輸罐中BOG回收流程:將進加注站卸車的LNG運輸車上的LNG運輸罐通 過氣液計量裝置連接;打開BOG液化裝置，將LNG儲罐中的BOG放至BOG液化裝置中冷凝液化 并回收至LNG回收儲罐中，此時，LNG儲罐內(nèi)壓力降低;通過第一增壓氣化器對LNG運輸罐進 行增壓，使LNG運輸罐內(nèi)壓力大于LNG儲罐壓力，待LNG運輸罐與LNG儲罐壓差達到預(yù)設(shè)值一 時，開始通過氣液計量裝置完成卸車;卸車過程中一直通過第一增壓氣化器給LNG運輸罐增 壓以保持LNG運輸罐與LNG儲罐之間的壓差，且BOG液化裝置一直開啟；卸車結(jié)束后，將LNG運 輸罐通過氣液計量裝置連接至BOG液化裝置回收LNG運輸罐中的BOG，使LNG運輸罐壓力降低 至安全值； (2) 無栗加注及車載瓶BOG回收流程:開啟第三增壓氣化器，調(diào)節(jié)LNG儲罐中壓力；將進 加注站加注的車載瓶通過加氣機連接，打開BOG液化裝置，將車載瓶中的BOG放至BOG液化裝 置中冷凝液并回收至LNG回收儲罐中，此時，車載瓶內(nèi)壓力降低;待LNG儲罐與車載瓶壓差達 到預(yù)設(shè)值二時，開始通過加氣機完成加注;加注過程中車載瓶中產(chǎn)生的BOG-直回收至BOG 液化裝置。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的LNG加注站無栗充裝工藝，其特征在于，所述LNG儲罐為一個 時，步驟(1)和步驟(2)不能同時進行； 所述LNG儲罐為兩個時，步驟(1)和步驟(2)可同時進行，其中運行步驟（1)的LNG儲罐與 運行步驟(2)的LNG儲罐不是同一個。13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的LNG加注站無栗充裝工藝，其特征在于，LNG運輸罐LNG 卸載量與BOG卸載量之和即為實際卸車總量。14. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的LNG加注站無栗充裝工藝，其特征在于，加注的LNG量與 回收的車載瓶BOG量之差即為實際加注總量。15. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的LNG加注站無栗充裝工藝，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值一 之0.15MPa，所述安全值< 0.2MPa，所述預(yù)設(shè)值二2 0.15MPa。16. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的LNG加注站無栗充裝工藝，其特征在于，充裝流程中產(chǎn) 生的氮氣和未完全氣化的液氮可經(jīng)連接于液化裝置換熱器后的氮氣加熱器加熱完全氣化， 之后暫存于氮氣緩沖罐中，氮氣尾氣可用于加注站內(nèi)儀表風(fēng)、加氣槍吹掃、稀釋泄露氣體及 滅火等用途。
【文檔編號】F17C13/04GK105864636SQ201610347652
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】吳迪, 李強, 高玉鎖, 高波
【申請人】唐山市新概念科技有限公司