专利名称：一种丙烷蒸发气和丁烷蒸发气的液化系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及低温液化石油气的储存和输送领域，特别是涉及一种丙烷蒸发气和丁烷蒸发气的液化系统。
背景技术：
液化石油气(Liquefied Petroleum feis，简称LPG)是丙烷和丁烷的混合物。丙烷是一种三碳的烷烃，通常为气态。丁烷是两种有相同分子式(C4H10)的烷烃碳氢化合物的统称，包括正丁烷和异丁烷。丙烷和丁烷一般是以低温微正压液相储存在各自的储罐中的，由于低温液相的丙烷和丁烷都会吸收环境中的热量，因而储罐中液面以上的部分为由低温丙烷或丁烷的蒸发气(BOG)所构成的气相空间。随着BOG的增多，储罐中的气压也逐渐增大，如果不进行任何处理，储罐将因内部气压过大而受损。因此，必须对低温丙烷储罐和低温丁烷储罐各自气相空间中的BOG进行液化，使储罐气相空间的气压保持为略大于外界大气压力的微正压状态，同时充分利用BOG资源，防止其排放污染环境和造成火灾、爆炸等事故。利用现有技术对丙烷BOG和丁烷BOG进行液化，是为丙烷和丁烷各自设置一套独立的液化系统，每套液化系统均由压缩机、液化器(如空气冷却器、水冷却器等)组成。该系统的工作原理为利用压缩机将气相空间中的常压BOG压缩为高压B0G，然后利用液化器对其进行液化，将液化得到的高压液态丙烷和高压液态丁烷降为常压后输送回各自的储罐。储罐中的低温液态丙烷和液态丁烷最终都是要外输进行利用的。低温丙烷在外输前需要进行加热，这与液化一样，也需要消耗一定的能量。而液态丁烷的温度与环境温度相差不大，外输前不需要加热。由此可见，由于现有的技术对丙烷BOG和丁烷BOG的液化是采用两个独立的系统，在对温度较高的丙烷BOG和丁烷BOG进行液化时需要消耗一定的能量， 而在外输时，还需要对温度较低的液态丙烷进行加热，也消耗一定的能量。因此，现有的液化技术造成液化和外输的综合能量利用率比较低。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种丙烷蒸发气和丁烷蒸发气的液化系统，能提高液化及外输的综合能量利用率。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种丙烷蒸发气BOG和丁烷BOG 的液化系统，用于对丙烷储罐中常压的丙烷BOG和丁烷储罐中常压的丁烷BOG进行液化； 其特征在于，该系统包括丙烷气液分离罐；两端分别与所述丙烷储罐的气相空间和所述丙烷气液分离罐相通的丙烷BOG输出管；将所述丙烷气液分离罐送来的常压的丙烷BOG压缩为高压丙烷BOG的压缩机；将所述压缩机送来的高压丙烷BOG液化为高压液态丙烷的丙烷液化器；对所述丙烷液化器送来的所述高压液态丙烷进行暂存的丙烷缓冲罐；与所述丙烷缓冲罐相连以收集其中的高压液态丙烷的丙烷收集罐；储存低压液态丙烷的丙烷球罐； 两端分别与所述丙烷收集罐和所述丙烷球罐相通的丙烷输送管；位于所述丙烷输送管上的丙烷调节阀；将常压的丁烷BOG液化为常压液态丁烷的丁烷冷凝器；两端分别与所述丁烷储罐的气态空间和所述丁烷冷凝器相连的丁烷BOG输出管；两端分别与所述丙烷球罐的液相空间和所述丁烷冷凝器的冷量输入端相连，将所述丙烷球罐中的低压液态丙烷降为常压输送到所述丁烷冷凝器以向其提供液化所需冷量的丁烷液化冷量输送管；位于所述丁烷液化冷量输送管上的降压节流阀；暂存所述丁烷冷凝器送来的所述常压液态丁烷的丁烷缓冲罐；向所述丁烷缓冲罐中的所述常压液态丁烷提供动力以将其送至所述丁烷储罐的丁烷返回泵。本实用新型的有益效果是本实用新型只设置了一套压缩机，其用于压缩常压的丙烷B0G，压缩后得到的高压丙烷BOG被丙烷液化器液化后，得到的液态丙烷依次经丙烷缓冲罐的暂存、丙烷收集罐的收集，最终进入丙烷球罐储存，由于该液态丙烷的温度已达到外输温度，因而丙烷球罐中的液态丙烷可直接进行外输，无需进行加热。另外，丙烷球罐中的液态丙烷在降为常压后，还作为丁烷冷凝器对常压的丁烷BOG进行冷凝的冷量来源，用于实现对丁烷储罐中的丁烷BOG的液化。因此，本实用新型比现有技术少用了一套针对丁烷 BOG的压缩机设备，除了降低设备投资之外，还可以降低压缩机运行方面的能耗；储存在丙烷球罐中的液态丙烷可直接外输，减少了对其进行加热所消耗的能量；利由丙烷球罐中的液态丙烷降压后提供丁烷BOG液化的冷量，可以减少丁烷BOG液化所消耗的能量，由此可见，本实用新型将丙烷BOG和丁烷BOG的液化联系起来，大大提高了液化及外输的综合能量利用率。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进进一步，所述丙烷液化器为利用空气的冷量对所述高压丙烷BOG进行冷却和液化的空气冷却器；禾口/ 或，该系统还包括与所述丙烷储罐相连，向其中的常压的液态丙烷提供动力以将其输出的丙烷外输泵；所述丙烷液化器为与所述丙烷外输泵相连，以利用其输出的所述液态丙烷的冷量对所述高压丙烷BOG进行冷却和液化的丙烷冷凝器。进一步，所述压缩机与所述丙烷液化器通过高压丙烷BOG输送管相连；该系统还包括两端分别与所述丙烷缓冲罐的气相空间和所述高压丙烷BOG输送管相通，以将所述丙烷缓冲罐中闪蒸出的高压丙烷BOG通过所述高压丙烷BOG输送管送到所述丙烷液化器进行液化的闪蒸高压丙烷输送管。进一步，所述压缩机包括对其内部的润滑油进行冷却的润滑油冷却器；该系统还包括两端分别与所述丙烷缓冲罐的液相空间和所述润滑油冷却器的输入端相连，将所述丙烷缓冲罐中的高压液态丙烷通过虹吸方式送到所述润滑油冷却器以向其提供冷量的虹吸管；两端分别与所述润滑油冷却器的输出端和所述丙烷缓冲罐的气相空间相连，以将所述润滑油冷却器中失去冷量的所述高压液态丙烷气化而成的高压丙烷BOG送到所述丙烷缓冲罐的冷却返回管。进一步，还包括与所述丙烷气液分离罐的液相空间相连，以向其中的常压的液态丁烷提供动力的丁烷凝液泵；所述丁烷凝液泵的输出端与所述丁烷储罐相连，以将所述常压的液态丁烷送到所述丁烷储罐。
5[0017]进一步，还包括检测所述丙烷收集罐内的所述高压液态丙烷的液面高度的液位检测器；分别与所述液位检测器和所述丙烷调节阀相连，以根据所述液位检测器测得的所述液面高度来控制所述丙烷调节阀的开度的第一控制器。进一步，还包括与所述丙烷输送管相连，向其输送的低压液态丙烷提供动力以实现低压液态丙烷的外输的丙烷装运泵。进一步，还包括两端分别与所述丙烷球罐的气相空间和所述丙烷BOG输出管相连，将所述丙烷球罐内闪蒸出的低压丙烷BOG降压为常压，并将其通过所述丙烷BOG输出管输送到所述丙烷气液分离罐的闪蒸低压丙烷输送管；位于所述闪蒸低压丙烷输送管上的闪蒸低压丙烷压力调节阀。进一步，还包括检测所述闪蒸低压丙烷输送管所输送的丙烷BOG的气压的压力检测器；与所述压力检测器和所述闪蒸低压丙烷压力调节阀分别相连，以根据所述压力检测器测得的气压来控制所述闪蒸低压丙烷压力调节阀的开度的第二控制器。进一步，还包括两端分别与所述丁烷冷凝器的冷量输出端和所述丙烷BOG输出管相连，以将所述丁烷冷凝器中失去冷量的常压液态丙烷气化而成的常压丙烷BOG通过所述丙烷BOG输出管输送到所述丙烷气液分离罐的常压丙烷BOG输送管；检测所述常压丙烷 BOG输送管所输送的所述常压丙烷BOG的温度的温度检测器；分别与所述温度检测器和所述降压节流阀相连，以根据所述温度检测器所测得的温度来控制所述降压节流阀的开度的第三控制器。
图1为本实用新型提供的丙烷BOG和丁烷BOG的液化系统的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。本实用新型提供了一种丙烷蒸发气(BOG)和丁烷BOG的液化系统，图1为该系统的结构图。如图ι所示，该系统用于对丙烷储罐101中常压的丙烷BOG和丁烷储罐128中常压的丁烷BOG进行液化，这两个储罐中的BOG来源于其存储的常压低温液态烃(低温液态丙烷或液态丁烷)吸收环境热量后的挥发，这些BOG在相应储罐内均形成了一气相空间， 而常压液态烃则在相应储罐内形成该储罐的液相空间。各储罐内的气相空间在上部，液相空间位于下部，因此，本实用新型中，与各储罐的气相空间相通或相连的管道均从该储罐顶部与该气相空间相通或相连，与各储罐的液相空间相通或相连的管道可以从相应储罐侧壁下部与其液相空间相通或相连，从而实现与液相空间的相通或相连。同样，本实用新型中的其他罐容器(如丙烷球罐120、各缓冲罐、丙烷气液分离罐102、丙烷收集罐115等)内部也都有气相空间和液相空间，与其相连或相通的管线的连接方式采用气相从上部相连，液相从底部相连。如图1所示，该系统包括对输入其内部的常压低温丙烷(丙烷BOG和液态丙烷) 进行气液分离的丙烷气液分离罐102 ；两端分别与丙烷储罐101的气相空间和丙烷气液分离罐102相通，以将丙烷储罐101中的常压丙烷BOG输送到丙烷气液分离罐102中的丙烷BOG输出管103，由于丙烷BOG输出管103输送的物质除了包含丙烷BOG之外，还可能含有少量的液态物质(通常为含碳量较高的液态丁烷)，因而本实用新型设置了丙烷气液分离罐102，以实现气液的分离，防止液态丙烷对后部连接的压缩机及其他管线造成影响；将丙烷气液分离罐102送来的常压低温的丙烷BOG压缩为高压丙烷BOG的压缩机104，这里的压缩机104为一套压缩机设备，其能将常压的丙烷BOG压缩为高压丙烷B0G，该过程是严格按照预先设定的压缩比来进行的，如果压缩比比较低，则本实用新型中的压缩机104可用一台压缩机来实现，如果压缩比比较高，则可用多台压缩机来实现图1中的压缩机104，从而延长每台压缩机的使用寿命，降低系统成本。另外，丙烷气液分离罐102中分离出的液态物质通常为含碳量较高的常压液态丁烷，这是由于液化石油气是液态丙烷和液态丁烷的混合物，无法将二者彻底地分离开来，在进入丙烷气液分离罐102之后，含碳量较高的液态丁烷因饱和温度较高，可逐渐汇集到丙烷气液分离罐102的底部液相空间，从而使其与常压的丙烷BOG分离开来。这样，本实用新型还设置了与丙烷气液分离罐102的液相空间相连，以向其中的常压的液态丁烷提供动力的丁烷凝液泵129，该丁烷凝液泵129的输出端与丁烷储罐1 相连，以将常压的液态丁烷送到丁烷储罐128。该系统还包括将压缩机104送来的高压丙烷BOG液化为高压液态丙烷的丙烷液化器。这里的丙烷液化器的实现方式很多，现有技术是利用空气冷却器或水冷却器来实现的，本实用新型中的丙烷液化器也可以为利用空气的冷量对高压丙烷BOG进行冷却和液化的空气冷却器，如图1中标号为106的空气冷却器所示，该空气冷却器106可用一台空气冷却器来实现，也可用多台空气冷却器来实现。丙烷液化器还可以用丙烷冷凝器来实现，该丙烷冷凝器利用其他物质的冷量来对高压丙烷BOG进行液化，如图1中标号为108的丙烷冷凝器所示。为了实现丙烷储罐101中液态丙烷的外输，该系统还包括与丙烷储罐101相连，向其中的常压的液态丙烷提供动力以将其输出的丙烷外输泵125，其输送的常压液态丙烷具有大量的冷量，本实用新型可利用外输的常压液态丙烷作为对高压丙烷BOG进行液化的冷量来源，如图1所示，丙烷冷凝器108 (即丙烷液化器)与丙烷外输泵125相连，以利用其输出的部分液态丙烷的冷量对高压丙烷BOG进行冷却和液化。当然，这里的丙烷冷凝器 108可以用一台丙烷冷凝器来实现，也可用多台来实现，视待液化的高压丙烷BOG的量和设备备份等情况来定。较佳的，本实用新型可以同时用空气冷却器与丙烷冷凝器来实现对高压丙烷BOG 的冷却和液化，如图1所示，本实用新型中的丙烷液化器用空气冷却器106与丙烷冷凝器 108的并联系统来实现，二者可以同时运行，也可以单独运行，因而在空气冷却器106、丙烷冷凝器108各自与丙烷缓冲罐110连接的管线上还分别设置了开关调节阀107和109，以分别在空气冷却器106和丙烷冷凝器108运行时开启并保持一定开度，这里的开关调节阀 107和109也可以分别用一个开关阀和一个调节阀来实现。本实用新型用并联起来的空气冷却器和丙烷冷凝器来实现对丙烷BOG进行冷却和液化的丙烷液化器，可在冬天气温较低时运行空气冷却器，以充分利用环境的低温来实现对高压丙烷BOG的液化，减少液化的耗能，在气温较高的夏天则利用丙烷冷凝器来实现对高压丙烷BOG的液化，这样可以减少空气冷却器的设备数量，从而减小丙烷液化器的占地面积。因而本实用新型还兼具减少系统能耗和系统占地面积的优点。[0030]如图1所示，该系统还包括对丙烷液化器送来的高压液态丙烷(压力约 1. SMPaG)进行暂存的丙烷缓冲罐110，以及与丙烷缓冲罐110相连以收集其中的高压液态丙烷的丙烷收集罐115(内部的高压液态丙烷的压力或气相空间的气压均约为1. SMPaG)。 这里的丙烷缓冲罐110可通过对高压液态丙烷的暂存，来实现其气液分离。这是由于丙烷液化器液化得到的高压液态丙烷在进入下游管线及设备之后，还会因吸收环境热量而蒸发出高压丙烷B0G，本实用新型通过设置丙烷缓冲罐110，可使这些高压丙烷BOG在暂存的过程中与高压液态丙烷实现充分的分离，从而将高压液态丙烷输送到丙烷收集罐115，而对于蒸发出的高压丙烷B0G，本实用新型可将其送回丙烷液化器重新进行液化。如图1所示，压缩机104与丙烷液化器(并联起来的空气冷却器106和丙烷冷凝器108)通过高压丙烷BOG 输送管111相连，以将压缩后得到的高压丙烷BOG送到丙烷液化器进行液化；则丙烷缓冲罐 110中闪蒸出的高压丙烷BOG可通过如下结构来实现重新液化该系统还包括两端分别与丙烷缓冲罐Iio的气相空间和高压丙烷BOG输送管111相通，以将丙烷缓冲罐110中闪蒸出的高压丙烷BOG通过高压丙烷BOG输送管111送到丙烷液化器进行液化的闪蒸高压丙烷输送管112。压缩机104是利用活塞的往复运动来对气体进行压缩的设备，可采用离心式压缩机以及螺杆式压缩机等，这些类型的压缩机都属于转动设备，存在许多运动零部件，需要利用润滑油进行润滑，以维持其良好的运行状态并延长其使用寿命，因此在压缩机中设置了润滑油供应装置，其向各运动及摩擦位置输送润滑油。润滑油是循环使用的，其在减缓摩擦的同时还会吸收摩擦过程中的热量，温度升高，造成润滑性能方面的降低，因而压缩机包括对其内部的润滑油进行冷却的润滑油冷却器(图1中未标识)，本实用新型所提供的液化系统还可以包括两端分别与丙烷缓冲罐110的液相空间和润滑油冷却器的输入端相连，将丙烷缓冲罐110中的高压液态丙烷通过虹吸方式送到润滑油冷却器以向其提供冷量的虹吸管113 ；两端分别与润滑油冷却器的输出端和丙烷缓冲罐110的气相空间相连，以将润滑油冷却器中失去冷量的高压液态丙烷气化而成的高压丙烷BOG送到丙烷缓冲罐110的冷却返回管114。这样，利用虹吸的高压液态丙烷提供的冷量，可实现对压缩机中润滑油的迅速冷却，节省了循环冷却水系统的设备投入。如图1所示，该系统还包括储存低压液态丙烷的丙烷球罐120 ；两端分别与丙烷收集罐115和丙烷球罐120相通的丙烷输送管116 ；位于丙烷输送管116上的丙烷调节阀 117。本实用新型用丙烷球罐120来储存丙烷BOG液化的最终产物，而不将其送回丙烷储罐101储存。这是由于经过该压缩、液化过程所得到的液态丙烷的温度为外输温度，比丙烷储罐101中的常压液态丙烷的温度要高得多，要将其送回丙烷储罐101储存，必须降低压力来对其降温，这样就提高了本实用新型的耗能。如图1所示，本实用新型利用丙烷球罐120来储存液化的最终产物(达到外输温度的液态丙烷)，在外部用户有液态丙烷需求时，可首先将丙烷球罐120中储存的液态丙烷输出，从而减少对其中的液态丙烷减压降温返回丙烷储罐以及外输时升温的能量消耗，提高本实用新型的能量利用率。如果丙烷球罐 120中液态丙烷的储量不足以满足用户的需求，可利用与丙烷外输泵125相连的丙烷加热器1 对来自丙烷储罐101的液态丙烷进行加热，从而得到符合外输温度要求的液态丙烷， 输送给用户。当然，本实用新型中，将液态丙烷输送给用户的方式可以为装瓶，也可以为装车，还可以为通过管线外输等。丙烷收集罐115中的丙烷为高压液态丙烷，由于丙烷收集罐115的容积有限，只能作为缓冲暂存装置来使用，不能大量储存高压液态丙烷，因而需要将其储存的高压液态丙烷输送到容积巨大的丙烷球罐120进行储存。丙烷球罐120的容积是根据用户提出需求的时间规律以及每次的需求量的统计规律进行设计的，为了进一步提高储存空间的大小，还可以设置两个丙烷球罐120，一个作为主用，一个作为备用。这样，丙烷球罐120就可以实现储存不连续外输的液态丙烷，以避免直接排放丙烷所造成的浪费及环境污染的功能。本实用新型在连接丙烷收集罐115和丙烷球罐120的丙烷输送管116上设置了丙烷调节阀117，通过其开度变化可以控制液态丙烷从丙烷收集罐115到丙烷球罐120的流量。同时，丙烷球罐120所储存的待外输的液态丙烷的压力在0. 6MPaG-l. 4MPaG之间变化， 为本实用新型所述的低压状态，在开启丙烷调节阀117后，液态丙烷从丙烷收集罐115沿丙烷输送管116进入丙烷球罐120，还可以实现液态丙烷从高压状态(约1. SMPaG)到本实用新型所述的低压状态的转变。考虑到用户对丙烷的外输需求提出的时间不确定，本实用新型还设置了与丙烷输送管116相连、向其输送的低压液态丙烷提供动力以实现低压液态丙烷的外输的丙烷装运泵127。这样，在丙烷球罐120中的液态丙烷的压力不满足外输压力的要求时，可由丙烷装运泵127提供动力，将液态丙烷外输给用户，此时丙烷收集罐115中的液态丙烷也可以与丙烷球罐120中的丙烷一起由丙烷转运泵127进行外输(丙烷球罐120也可以与丙烷装运泵 127通过管道连接)，而不再送到丙烷球罐120进行储存。如图1所示，本实用新型可以利用丙烷外输泵125加压提供动力后的常压液态丙烷作为冷量来源(通过管线141将其输送到丙烷冷凝器108)，利用丙烷冷凝器108来对高压丙烷BOG进行冷却和液化，而作为冷量来源的加压后的液态丙烷在失去冷量之后变为符合外输温度要求的液态丙烷，可通过图1中的虚线142所示的管线直接外输，或输送到丙烷球罐120进行临时储存，等待外输。本实用新型中，丙烷调节阀117为液相控制阀，其不能阻止气体的通过，在丙烷收集罐115气态空间中的丙烷BOG为高压而丙烷球罐120中的丙烷BOG为本实用新型所述的低压状态(气压在0.6-1. 4MPaG之间)的情况下，如果丙烷收集罐115中的液态丙烷过少， 会引起其中的高压丙烷BOG沿丙烷输送管116直接进入丙烷球罐120，造成丙烷球罐120 因内部气压迅速提高而受损，或者高压丙烷BOG沿图1中未标号的虚线管线进入丙烷装运泵127，引起丙烷装运泵127的汽蚀而被破坏。因此，必须使丙烷收集罐115内的液态丙烷的液面高度保持在安全范围内，如图1所示，该液化系统还包括检测丙烷收集罐115内的高压液态丙烷的液面高度的液位检测器118(可用高度传感器来实现)；分别与液位检测器 118和丙烷调节阀117相连，以根据液位检测器118测得的液面高度来控制丙烷调节阀117 的开度的第一控制器119。这样，第一控制器119可在丙烷收集罐115内的液面高度到达最低临界高度时，控制关闭丙烷调节阀117或减小其开度，从而防止丙烷收集罐115内高压丙烷BOG沿丙烷输送管116直接进入丙烷球罐120 ；在丙烷收集罐115内的液面高度到达最高临界高度时，第一控制器119又控制加大丙烷调节阀117的开度，以提高丙烷收集罐115 内液态丙烷的外输流量，避免丙烷收集罐115中液位过高，以防液态丙烷溢出。另外，丙烷球罐120气相空间中的低压丙烷BOG也具有一定的气压，如果其气压过大，会使丙烷球罐120受损，如果其气压过小，也会使丙烷球罐120因受外界大气压的压力过大而受损。因此，必须合理地处理丙烷球罐120中的低压丙烷B0G，使其气相空间的气压保持在0. 6MPaG-l. 4MPaG之间的正压状态。如图1所示，该液化系统还包括两端分别与丙烷球罐120的气相空间和丙烷BOG输出管103相连，将丙烷球罐120内闪蒸出的低压丙烷 BOG降压为常压，并将其通过丙烷BOG输出管103输送到丙烷气液分离罐102的闪蒸低压丙烷输送管121 ；位于闪蒸低压丙烷输送管121上的闪蒸低压丙烷压力调节阀122。这样，在丙烷球罐120内气压过大时，可开启闪蒸低压丙烷压力调节阀122，将丙烷球罐120中的丙烷BOG沿闪蒸低压丙烷输送管121降为常压送到丙烷BOG输出管103中，进而进入压缩机 104进行压缩和后续的液化；另外，闪蒸低压丙烷压力调节阀122的开度大小关系到闪蒸低压丙烷输送管121输送丙烷BOG的流量大小，因此，该液化系统还包括检测闪蒸低压丙烷输送管121所输送的丙烷BOG的气压的压力检测器123 (可用压力传感器来实现)；与压力检测器123和闪蒸低压丙烷压力调节阀122分别相连，以根据压力检测器123测得的气压来控制闪蒸低压丙烷压力调节阀122的开度的第二控制器124。这样，第二控制器可在丙烷球罐120内气压过大时开启闪蒸低压丙烷压力调节阀122，并调节其开度，以保护丙烷球罐 120的安全。上面所述的液化系统可实现对丙烷储罐101中常压的丙烷BOG的压缩、液化以及液化产物的储存和外输，但本实用新型还要涉及丁烷储罐128中常压的丁烷BOG的液化， 因此，图1所示的液化系统还包括将常压的丁烷BOG液化为常压液态丁烷的丁烷冷凝器 132 ；两端分别与丁烷储罐128的气态空间和丁烷冷凝器132相连的丁烷BOG输出管131 ； 两端分别与丙烷球罐120的液相空间和丁烷冷凝器132的冷量输入端相连，将丙烷球罐120 中的低压液态丙烷降为常压输送到丁烷冷凝器132以向其提供液化所需冷量的丁烷液化冷量输送管143 ；位于丁烷液化冷量输送管143上的降压节流阀140 ；暂存丁烷冷凝器132 送来的常压液态丁烷的丁烷缓冲罐133 ；向丁烷缓冲罐133中的常压液态丁烷提供动力以将其送至丁烷储罐128的丁烷返回泵134。可见，对丁烷储罐128中常压的丁烷BOG的液化是利用丁烷冷凝器132来实现的， 冷量来源为丙烷储罐120中的低压液态丙烷将为常压后的液态丙烷，因而本实用新型将丙烷BOG和丁烷BOG的液化联系起来，相对于现有技术，本实用新型中对丁烷BOG的液化不再使用压缩机，相应的也就降低了压缩机的耗能以及成本投入。本实用新型在将丙烷球罐120中的低压液态丙烷输送到丁烷冷凝器132的丁烷液化冷量输送管143上设置降压节流阀140，可实现低压液态丙烷的降压和降温，从而将低压液态丙烷降压为常压液态丙烷，并降低其温度，以满足丁烷液化的冷量需求。另外，降压节流阀140的开度大小还可以控制作为冷量来源的液态丙烷的流量，而该流量与丁烷BOG的液化需求有关，如果流量过小，则丁烷BOG的液化速度和质量将受到影响，因此，该液化系统还包括两端分别与丁烷冷凝器132的冷量输出端和丙烷BOG输出管103相连，以将丁烷冷凝器132中失去冷量的常压液态丙烷气化而成的常压丙烷BOG通过丙烷BOG输出管103 输送到丙烷气液分离罐102的常压丙烷BOG输送管144 ；检测常压丙烷BOG输送管144所输送的常压丙烷BOG的温度的温度检测器138 ；分别与温度检测器138和降压节流阀140相连，以根据温度检测器138所测得的温度来控制降压节流阀140的开度的第三控制器139。 这样，如果第三控制器139判断常压丙烷BOG输送管144所输送的常压丙烷BOG的温度过高，意味着作为冷量来源的液态丙烷的流量过小，因而其控制降压节流阀140加大开度，以提高液态丙烷的流量；如果第三控制器139判断常压丙烷BOG输送管144所输送的常压丙烷BOG的温度过低，则意味着作为冷量来源的液态丙烷的流量过大，液化虽然充分但会浪费冷量来源，因而控制减小降压节流阀140的开度，从而降低冷量来源的输入流量。如图1所示，丁烷储罐128中储存的常压的液态丁烷可由与丁烷储罐1 液相空间相连的丁烷外输泵136提供动力，以实现外输，外输的方式可以为装车、装船、装瓶以及通过管线直接外输等。综上所述，本实用新型只设置了一套压缩机，其用于压缩常压的丙烷B0G，压缩后得到的高压丙烷BOG被丙烷液化器液化后，得到的液态丙烷依次经丙烷缓冲罐的暂存、丙烷收集罐的收集，最终进入丙烷球罐储存，由于该液态丙烷的温度已达到外输温度，因而丙烷球罐中的液态丙烷可直接进行外输，无需进行加热。另外，丙烷球罐中的液态丙烷在降为常压后，还作为丁烷冷凝器对常压的丁烷BOG进行冷凝的冷量来源，用于实现对丁烷储罐中的丁烷BOG的液化。因此，本实用新型比现有技术少用了一套针对丁烷BOG的压缩机设备，除了降低设备投资之外，还可以降低压缩机运行方面的能耗；储存在丙烷球罐中的液态丙烷可直接外输，减少了对其进行加热所消耗的能量；利由丙烷球罐中的液态丙烷降压后提供丁烷BOG液化的冷量，可以减少丁烷BOG液化所消耗的能量，由此可见，本实用新型将丙烷BOG和丁烷BOG的液化联系起来，大大提高了液化及外输的综合能量利用率。由此可见，本实用新型具有以下优点(1)本实用新型只设置了一套压缩机，其用于压缩常压的丙烷B0G，压缩后得到的高压丙烷BOG被丙烷液化器液化后，得到的液态丙烷依次经丙烷缓冲罐的暂存、丙烷收集罐的收集，最终进入丙烷球罐储存，由于该液态丙烷的温度已达到外输温度，因而丙烷球罐中的液态丙烷可直接进行外输，无需进行加热。另外，丙烷球罐中的液态丙烷在降为常压后，还作为丁烷冷凝器对常压的丁烷BOG进行冷凝的冷量来源，用于实现对丁烷储罐中的丁烷BOG的液化。因此，本实用新型比现有技术少用了一套针对丁烷BOG的压缩机设备，除了降低设备投资之外，还可以降低压缩机运行方面的能耗；储存在丙烷球罐中的液态丙烷可直接外输，减少了对其进行加热所消耗的能量；利由丙烷球罐中的液态丙烷降压后提供丁烷BOG液化的冷量，可以减少丁烷BOG液化所消耗的能量，由此可见，本实用新型将丙烷 BOG和丁烷BOG的液化联系起来，大大提高了液化及外输的综合能量利用率。(2)本实用新型用并联起来的空气冷却器和丙烷冷凝器来实现丙烷液化器，可在冬天气温较低时运行空气冷却器，以充分利用环境的低温来实现对高压丙烷BOG的液化， 减少液化的耗能，在气温较高的夏天则利用丙烷冷凝器来实现对高压丙烷BOG的液化，这样可以减少空气冷却器的设备数量，从而减小丙烷液化器的占地面积。因而本实用新型还兼具减少系统能耗和系统占地面积的优点。(3)本实用新型将丙烷收集罐气相空间中的高压丙烷BOG进行再次的液化，还对丙烷气液分离罐中液相空间的液态丁烷进行了回收利用，可提高丙烷和丁烷资源的利用率。(4)本实用新型通过虹吸方式用液态丙烷对压缩机中的润滑油进行冷却，既提高了润滑油的冷却效率，扩大了液态丙烷的冷量利用范围，又使高压液态丙烷可以自动输入到润滑油冷却器中，保证了液态丙烷的流量恰好满足润滑油的冷却需要。
11[0050] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种丙烷蒸发气BOG和丁烷BOG的液化系统，用于对丙烷储罐中常压的丙烷BOG和丁烷储罐中常压的丁烷BOG进行液化；其特征在于，该系统包括丙烷气液分离罐；两端分别与所述丙烷储罐的气相空间和所述丙烷气液分离罐相通的丙烷BOG输出管；将所述丙烷气液分离罐送来的常压的丙烷BOG压缩为高压丙烷BOG的压缩机；将所述压缩机送来的高压丙烷BOG液化为高压液态丙烷的丙烷液化器；对所述丙烷液化器送来的所述高压液态丙烷进行暂存的丙烷缓冲罐；与所述丙烷缓冲罐相连以收集其中的高压液态丙烷的丙烷收集罐；储存低压液态丙烷的丙烷球罐；两端分别与所述丙烷收集罐和所述丙烷球罐相通的丙烷输送管；位于所述丙烷输送管上的丙烷调节阀；将常压的丁烷BOG液化为常压液态丁烷的丁烷冷凝器；两端分别与所述丁烷储罐的气态空间和所述丁烷冷凝器相连的丁烷BOG输出管；两端分别与所述丙烷球罐的液相空间和所述丁烷冷凝器的冷量输入端相连，将所述丙烷球罐中的低压液态丙烷降为常压输送到所述丁烷冷凝器以向其提供液化所需冷量的丁烷液化冷量输送管；位于所述丁烷液化冷量输送管上的降压节流阀；暂存所述丁烷冷凝器送来的所述常压液态丁烷的丁烷缓冲罐；向所述丁烷缓冲罐中的所述常压液态丁烷提供动力以将其送至所述丁烷储罐的丁烷返回泵。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述丙烷液化器为利用空气的冷量对所述高压丙烷BOG进行冷却和液化的空气冷却器；和/或，该系统还包括与所述丙烷储罐相连，向其中的常压的液态丙烷提供动力以将其输出的丙烷外输泵；所述丙烷液化器为与所述丙烷外输泵相连，以利用其输出的所述液态丙烷的冷量对所述高压丙烷BOG进行冷却和液化的丙烷冷凝器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压缩机与所述丙烷液化器通过高压丙烷BOG输送管相连；该系统还包括两端分别与所述丙烷缓冲罐的气相空间和所述高压丙烷BOG输送管相通，以将所述丙烷缓冲罐中闪蒸出的高压丙烷BOG通过所述高压丙烷BOG 输送管送到所述丙烷液化器进行液化的闪蒸高压丙烷输送管。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压缩机包括对其内部的润滑油进行冷却的润滑油冷却器；该系统还包括两端分别与所述丙烷缓冲罐的液相空间和所述润滑油冷却器的输入端相连，将所述丙烷缓冲罐中的高压液态丙烷通过虹吸方式送到所述润滑油冷却器以向其提供冷量的虹吸管；两端分别与所述润滑油冷却器的输出端和所述丙烷缓冲罐的气相空间相连，以将所述润滑油冷却器中失去冷量的所述高压液态丙烷气化而成的高压丙烷BOG送到所述丙烷缓冲罐的冷却返回管。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括与所述丙烷气液分离罐的液相空间相连，以向其中的常压的液态丁烷提供动力的丁烷凝液泵；所述丁烷凝液泵的输出端与所述丁烷储罐相连，以将所述常压的液态丁烷送到所述丁烷储罐。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括检测所述丙烷收集罐内的所述高压液态丙烷的液面高度的液位检测器；分别与所述液位检测器和所述丙烷调节阀相连，以根据所述液位检测器测得的所述液面高度来控制所述丙烷调节阀的开度的第一控制器。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括与所述丙烷输送管相连，向其输送的低压液态丙烷提供动力以实现低压液态丙烷的外输的丙烷装运泵。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括两端分别与所述丙烷球罐的气相空间和所述丙烷BOG输出管相连，将所述丙烷球罐内闪蒸出的低压丙烷BOG降压为常压，并将其通过所述丙烷BOG输出管输送到所述丙烷气液分离罐的闪蒸低压丙烷输送管；位于所述闪蒸低压丙烷输送管上的闪蒸低压丙烷压力调节阀。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括检测所述闪蒸低压丙烷输送管所输送的丙烷BOG的气压的压力检测器；与所述压力检测器和所述闪蒸低压丙烷压力调节阀分别相连，以根据所述压力检测器测得的气压来控制所述闪蒸低压丙烷压力调节阀的开度的第二控制器。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括两端分别与所述丁烷冷凝器的冷量输出端和所述丙烷BOG输出管相连，以将所述丁烷冷凝器中失去冷量的常压液态丙烷气化而成的常压丙烷BOG通过所述丙烷BOG输出管输送到所述丙烷气液分离罐的常压丙烷 BOG输送管；检测所述常压丙烷BOG输送管所输送的所述常压丙烷BOG的温度的温度检测器；分别与所述温度检测器和所述降压节流阀相连，以根据所述温度检测器所测得的温度来控制所述降压节流阀的开度的第三控制器。
专利摘要本实用新型涉及一种丙烷蒸发气和丁烷蒸发气的液化系统。该系统包括气液分离罐；将丙烷BOG送到气液分离罐的丙烷BOG输出管；压缩丙烷BOG的压缩机；液化高压丙烷BOG的丙烷液化器；暂存高压液态丙烷的丙烷缓冲罐；收集丙烷缓冲罐中的高压液态丙烷的丙烷收集罐；储存低压液态丙烷的丙烷球罐；与丙烷收集罐和丙烷球罐相通的丙烷输送管及其上的丙烷调节阀；将丁烷BOG液化为液态丁烷的丁烷冷凝器；向丁烷冷凝器提供液态丙烷作为液化冷量的丁烷液化冷量输送管及其上的降压节流阀；暂存液态丁烷的丁烷缓冲罐；将常压液态丁烷送至丁烷储罐的丁烷返回泵。本实用新型能提高液化及外输的综合能量利用率。
文档编号F25J1/00GK202221213SQ201120271258
公开日2012年5月16日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者李卓燕, 王红, 白改玲, 蔡国勇 申请人:中国寰球工程公司