一種用于投產(chǎn)初期lng接收站所產(chǎn)生bog的綜合處理裝置及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LNG接收站BOG處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于投產(chǎn)初期LNG接收站所產(chǎn)生BOG的綜合處理裝置及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]LNG( Liquefied Natural Gas)是液化天然氣的簡稱，LNG由于其巨大的能源清潔性優(yōu)勢，目前在國內(nèi)得以大力發(fā)展。相應(yīng)的LNG接收站如雨后春筍，相繼在廣東、福建、浙江、江蘇等地開工建設(shè)。
[0003]在LNG接收站建成之后，往往存在管網(wǎng)建設(shè)相對落后的實(shí)際情況，一般要落后于LNG接收站建設(shè)I年左右，個別項(xiàng)目可能更長。而接收站中處理BOG (Boil-off gas)的傳統(tǒng)工藝基于要有一定的外輸氣，因此在接收站投產(chǎn)初期、管網(wǎng)建設(shè)未完成情況下，就無法正常處理B0G。如果儲罐超壓就需要放空火炬，既是能源浪費(fèi)，也污染大氣。
[0004]處理以上問題，通常選用氮膨脹液化、混合冷劑液化、加壓外輸至電廠等等。傳統(tǒng)液化仍存在液化后入罐閃蒸無法處理、液化負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍窄、動設(shè)備較多維護(hù)不便等問題。傳統(tǒng)液化冷箱啟動尤其慢，第一次卸船時LNG儲罐為空罐(無法提前啟動液化裝置進(jìn)行熱備)，卸料時間大約10小時，而傳統(tǒng)液化冷箱無法在10小時內(nèi)啟動，因此不能有效處理首次卸船產(chǎn)生的大量B0G。而加壓外輸至電廠，并非對每個項(xiàng)目都適用。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種用于投產(chǎn)初期LNG接收站所產(chǎn)生BOG的綜合處理裝置及工藝。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該綜合處理裝置包括LNG儲罐、低壓BOG壓縮機(jī)、高壓BOG壓縮機(jī)和CNG加注接口，LNG儲罐的BOG氣相出口管線與低壓BOG壓縮機(jī)的進(jìn)口連通，低壓BOG壓縮機(jī)的出口管線與高壓BOG壓縮機(jī)進(jìn)口連通，高壓BOG壓縮機(jī)的出口管線與CNG加注接口的進(jìn)口連通，CNG加注接口的出口管線分成兩路，一路管線連通CNG加注機(jī)，另一路管線與液化單元進(jìn)口連通，液化單元的氣相出口管線與循環(huán)BOG壓縮機(jī)連通，循環(huán)BOG壓縮機(jī)的出口管線與液化單元進(jìn)口連通；液化單元的液相出口管線與LNG儲罐的液相進(jìn)口連通。
[0007]所述的液化單元包括換熱器一、換熱器二、換熱器三、膨脹設(shè)備一、膨脹設(shè)備二、氣液分離器一、氣液分離器二、氣液分離器三和緩沖罐；液化單元的進(jìn)口管線分兩路，一路管線依次與換熱器一、換熱器二和換熱器三連通，液化單元的另一路進(jìn)口管線與排放氣換熱器的進(jìn)口連通；換熱器三的出口管線分兩路，一路管線與膨脹設(shè)備一的進(jìn)口連通，另一路管線與膨脹設(shè)備二的進(jìn)口連通；膨脹設(shè)備一的出口管線與氣液分離器一的上部進(jìn)口連通，氣液分離器一的底部出口管線與氣液分離器二的上部進(jìn)口連通，氣液分離器一的頂部出口管線分兩股，一股依次與換熱器三和換熱器一連通，換熱器一的頂部出口管線與循環(huán)BOG壓縮機(jī)連通，氣液分離器一的頂部出口管線的另一股與氣液分離器二內(nèi)的下部盤管連通；膨脹設(shè)備二的出口管線與氣液分離器二的上部進(jìn)口連通，氣液分離器二的頂部出口管線與膨脹設(shè)備一連通，氣液分離器二內(nèi)的下部盤管的出口管線與氣液分離器三的上部進(jìn)口連通，氣液分離器三的頂部出口管線與排放氣換熱器的底部進(jìn)口連通，氣液分離器三的底部出口管線與氣液分離器二的上部進(jìn)口連通；氣液分離器二的底部出口管線與緩沖罐的上部進(jìn)口連通，緩沖罐的底部液相出口管線與LNG儲罐的液相進(jìn)口連通，緩沖罐頂部的氣相出口管線與膨脹設(shè)備二連通。
[0008]所述的氣液分離器二的底部出口與緩沖罐的上部進(jìn)口連通的管線上安裝有減壓閥。
[0009]所述的膨脹設(shè)備一和膨脹設(shè)備二是噴射器或兩相流膨脹機(jī)。
[0010]所述的液化單元設(shè)置有至少一個，當(dāng)有兩個或兩個以上的液化單元時，兩個或兩個以上的液化單元并聯(lián)設(shè)置。
[0011]該綜合處理工藝步驟如下:
I )BOG壓縮:來自LNG儲罐溫度為-150?_140°C的BOG進(jìn)入低壓BOG壓縮機(jī)，增壓至0.5?0.8 MPaG,出口溫度0°C以上，之后進(jìn)入高壓BOG壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮至12?21 MPaG,出口溫度在38?50°C;
2)CNG加注:高壓BOG壓縮機(jī)出口與CNG加注接口連通，CNG加注接口的出口管線分成兩路，一路管線連通CNG加注機(jī)，用于CNG罐車加注或者給接收站的LNG槽車進(jìn)行加注作為燃料；另一路管線的BOG進(jìn)入液化單元；
3)換熱處理:進(jìn)入液化單元的BOG依次通過換熱器一、換熱器二和換熱器三進(jìn)行換熱，換熱器三的出口的BOG溫度為-60?-80°C ；
4)高壓BOG膨脹液化:換熱處理后的高壓BOG分為兩股，一股進(jìn)入膨脹設(shè)備一、另一股進(jìn)入膨脹設(shè)備二，經(jīng)過減壓，使得部分BOG液化，之后進(jìn)入氣液分離器；膨脹設(shè)備一未液化的氣相，一部分經(jīng)過循環(huán)BOG壓縮機(jī)加壓重新進(jìn)入液化流程；另外一部分氣相則與膨脹設(shè)備二液化后的LNG進(jìn)行換熱，回收更多BOG ;膨脹設(shè)備二液化匯合膨脹設(shè)備一液化，通過減壓閥減壓后進(jìn)入緩沖罐，同時利用膨脹設(shè)備二吸入緩沖罐所產(chǎn)生的閃蒸氣，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)循環(huán)液化；之后，緩沖罐內(nèi)的LNG克服阻力，排入LNG儲罐；
5)放空氣體:由于BOG內(nèi)存在一定量氮?dú)猓?jīng)過膨脹液化、回收氣相之后，無法液化的高氮含量氣體通過排放氣換熱器直接排入大氣。
[0012]所述的膨脹設(shè)備一和膨脹設(shè)備二是噴射器或兩相流膨脹機(jī)。
[0013]本發(fā)明的一種用于投產(chǎn)初期LNG接收站所產(chǎn)生BOG的綜合處理裝置及工藝和現(xiàn)有技術(shù)相比，兼具CNG外輸功能，BOG的處理更為靈活可靠。而且液化工藝?yán)湎鋯虞^快、設(shè)備維護(hù)簡單、操作便利，進(jìn)入LNG儲罐之前，經(jīng)過一定減壓，先進(jìn)入緩沖罐氣液分離，產(chǎn)生的閃蒸氣可重新進(jìn)入流程進(jìn)行循環(huán)處理，根本上避免了由于閃蒸導(dǎo)致儲罐超壓的工況。由于本工藝單套液化能力較小，可根據(jù)LNG接收站投產(chǎn)初期的工況進(jìn)行多套配置，同時可實(shí)現(xiàn)液化調(diào)節(jié)范圍與站內(nèi)低壓BOG壓縮機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)同步匹配，使得液化工藝能夠涵蓋更多的LNG接收站初期操作工況。
【附圖說明】
[0014]附圖1為一種用于投產(chǎn)初期LNG接收站所產(chǎn)生BOG的綜合處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1_1、低壓BOG壓縮機(jī)，1-2、高壓BOG壓縮機(jī)，2、換熱器一，3、換熱器二，4、換熱器三，5、膨脹設(shè)備一，5-1、氣液分離器一，6、膨脹設(shè)備二，6-1、氣液分離器二，7、氣液分離器三，8、LNG儲罐，9、循環(huán)BOG壓縮機(jī)，10、CNG加注接口，11、排放氣換熱器，12、CNG加注機(jī)，
13、緩沖罐，14、減壓閥。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:
使用一個液化單元:
該綜合處理裝置包括LNG儲罐8、低壓BOG壓縮機(jī)1-1、高壓BOG壓縮機(jī)1_2和CNG加注接口 10，LNG儲罐8的BOG氣相出口管線與低壓BOG壓縮機(jī)1_1的進(jìn)口連通，低壓BOG壓縮機(jī)1-1的出口管線與高壓BOG壓縮機(jī)1-2進(jìn)口連通，高壓BOG壓縮機(jī)1_2的出口管線與CNG加注接口 10的進(jìn)口連通，CNG加注接口 10的出口管線分成兩路，一路管線連通CNG加注機(jī)12，另一路管線與液化單元進(jìn)口連通，液化單元的氣相出口管線與循環(huán)BOG壓縮機(jī)9連通，循環(huán)BOG壓縮機(jī)9的出口管線與液化單元進(jìn)口連通；液化單元的液相出口管線與LNG儲罐8的液相進(jìn)口連通。
[0017]所述的液化單兀包括換熱器一 2、換熱器二 3、換熱器三4、噴射器一 5、噴射器二 6、氣液分離器一 5-1、氣液分離器二 6-1、氣液分離器三7和緩沖罐13 ;液化單兀的進(jìn)口管線分兩路，一路管線依次與換熱器一 2、換熱器二 3和換熱器三連4通，液化單元的另一路進(jìn)口管線與排放氣換熱器11的進(jìn)口連通；換熱器三4的出口管線分兩路，一路管線與噴射器一5的進(jìn)口連通，另一路管線與噴射器二 6的進(jìn)口連通；噴射器一 5的出口管線與氣液分離器一5-1的上部進(jìn)口連通，氣液分離器一 5-1的底部出口管線與氣液分離器二 6-1的上部進(jìn)口連通，氣液分離器一 5-1的頂部出口管線分兩股，一股依次與換熱器三4和換