一种高效节能的bog回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液化天然气储运技术领域，具体涉及一种高效节能的B0G回收装置，用于回收液化天然气储运过程中产生的B0G气体。
【背景技术】
[0002]加快发展进口液化天然气(LNG)是目前我国优化能源结构、改善环境和提高能效的最有力的措施。根据国家的能源规划，2020年天然气在一次能源中的比率达到12%，我国将在长三角、环渤海地区、泛珠三角地区建设约10个LNG接收站，到2020年形成年进口5000万吨以上规模的LNG接收设施。由于LNG在常压下温度低至_162°C，其特殊的储存条件，在接收站储存时漏热便不可避免，即LNG在储存中会产生大量的蒸发气体(boil-offgas，BOG)，LNG轮船、LNG槽车以及接收站、储存站、调峰站内的LNG低温储罐，均存在着每天0.05%标准蒸发率；同时除储罐漏热产生B0G外，在LNG船卸货期间也会产生大量的B0G。如果产生的BOG不能得到回收和利用，只能排放到空气中，造成巨大的浪费，存在安全隐患，对环境也将造成不良影响。因此考虑如何将B0G进行处理和利用是十分必要的。
[0003]目前，工程上对B0G的处理主要有两种工艺流程，即直接压缩工艺和再冷凝工艺。直接压缩工艺是将B0G气体通过压缩机直接加压进入外输管网；再冷凝工艺是对B0G气体通过压缩机加压，再与过冷的LNG换热，使得B0G气体冷凝。
[0004]这两种工艺都是通过B0G压缩机对B0G进行压缩，虽然流程简单，但是功耗大，且有一定的安全隐患。同时，关键设备B0G压缩机主要依赖进口，成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种高效节能的B0G回收装置，采用普通的无油氮气压缩机和透平膨胀机，以低温氮气为传热介质与B0G气体换热并使其液化；本发明摆脱了现有B0G回收装置对国外B0G压缩机的依赖，具有安全、节能、高效、环保的优点。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
一种高效节能的B0G回收装置，包括氮气储罐、第一控制阀门、氮气压缩机、氮气水冷却器、水箱、栗、第二控制阀门、膨胀机、第三控制阀门、一号换热器、第四控制阀门、第五控制阀门第六控制阀门、二号换热器、第七控制阀门、第八控制阀门、LNG储瓶、称重仪、第九控制阀门；
所述的氮气储罐的出口与氮气压缩机的进口通过第一管道相连，第一管道上设有第一控制阀；氮气压缩机的出口与氮气水冷却器热物流进口通过第二管道相连，氮气水冷却器的冷物流进口与栗相连、栗与水箱相连，水箱与氮气水冷却器的冷物流出口相连，形成循环通路；氮气水冷却器的热物流出口通过第三管道与膨胀机的增压端相连，第三管道上设有第二控制阀；膨胀机的增压端出口与一号换热器热物流进口通过第四管道相连，第四管道上设有第三控制阀；一号换热器热物流出口与膨胀机的膨胀端进口通过第五管道相连，第五管道上设有第四控制阀；膨胀机的膨胀端出口与二号换热器冷物流进口通过第六管道相连，第六管道上设有第五控制阀；二号换热器冷物流出口与一号换热器冷物流进口通过第七管道相连，第七管道上设有第七控制阀；一号换热器冷物流出口与氮气储罐进口通过第八管道相连，第八管道上设有第九控制阀门；BOG气体通过第九管道引入二号换热器热物流进口，第九管道上设有第六控制阀门；二号换热器热物流出口与LNG储瓶进口通过第十管道相连，第十管道上设有第八控制阀门，所述称重仪固定在LNG储瓶底部。
[0007]上述一种高效节能的B0G回收装置，其中，所述一号换热器、二号换热器、膨胀机的膨胀端、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道均包覆一层保温层，所述第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第七控制阀均采用低温长轴阀门。
[0008]上述一种高效节能的B0G回收装置，其中，所述氮气压缩机为往复式无油氮气压缩机，膨胀机为透平膨胀机。
[0009]上述一种高效节能的B0G回收装置，其中，所述一号换热器与二号换热器均为板翅式换热器或列管式换热器。
[0010]上述一种高效节能的B0G回收装置，其回收工艺如下:
(1)开机预冷阶段
①控制第六控制阀门和第八控制阀门关闭，其余控制阀门打开，氮气储罐中0.1Mpa、15-25 °C的氮气经过第一控制阀进入氮气压缩机中压缩至0.6Mpa，温度升高至150—200°C，然后进入氮气水冷却器中降温，将氮气温度降至20— 30°C，氮气水冷却器通过栗与水箱的循环作用起到持续冷却的作用；
②0.6Mpa、20— 30°C的氮气经过第二控制阀门进入膨胀机压缩端，进一步压缩至0.7Mpa，温度升高至30—50°C，然后经过第三控制阀门进入一号换热器，此时一号换热器尚未有冷物流进入，因此氮气保持0.7Mpa、30— 50°C的温度不变；
③0.7Mpa、30— 50°C的氮气经过第四控制阀门进入膨胀机膨胀端，经过膨胀机膨胀，压力降至0.03Mpa，温度降至_20°C并经过第五控制阀门进入第二换热器，此时第二换热器热物流进口尚未引入B0G气体，因此0.03Mpa、-20°C的氮气经过第七控制阀门进入一号换热器冷物流进口，0.03Mpa、-20°C的氮气与0.7Mpa、30— 50°C的氮气换热，使0.7Mpa、30—50°C的氮气温度降低至-5°C，0.03Mpa，0.03Mpa、_20°C的氮气温度则升高至20°C进入氮气储罐，并循环上述流程；
④重复①②③的操作，通过不断循环，使一号换热器的热物流出口氮气温度不断降低，直至膨胀机膨胀端氮气温度达到-170°C — -180°C、压力为0.03Mpa ;
⑤-170°C— -180°C、压力为0.03Mpa的氮气随后经过第五控制阀门进入第二换热器；
(2)B0G液化阶段
①膨胀机膨胀端氮气温度达到-170°C— -180°C后，继续打开第六控制阀门和第八控制阀门，将-150°C的B0G气体通入二号换热器热物流进口，与0.03Mpa、-170°C一-180°C的氮气换热，获得足够冷量后使B0G气体液化为LNG并流入LNG储瓶，同时氮气温度升高至-140一-160。。；
②二号换热器出来的-140—-160°C的氮气进入一号换热器，与来自膨胀机的增压端的0.7Mpa，30~50°C的氮气换热，使0.7Mpa，30— 50°C的氮气降温至-140—-150 °C，同时-140—-160°C的氮气温度升高至15 — 25°C并进入氮气储罐，随后氮气物流重复上述步骤，不断循环，给BOG气体提供足够冷量，使BOG气体液化为LNG并回收通过设备不断的循环运行，最终实现BOG的连续液化回收。
[0011]本发明的有益效果为:
(1)本工艺装置所采用的压缩机为普通往复式无油氮气压缩机，膨胀机为普通透平膨胀机，换热器为板翅式和列管式换热器，在国内市场上很常见，无需依赖进口，降低装置成本，降低设备投资；
(2)本工艺将二号换热器冷物流出口的低温氮气引入一号换热器冷物流进口，将多余冷量传递给一号换热器热物流进口的氮气进行预冷换热，提高冷量利用率，降低能耗；
(3)本工艺中膨胀机降温膨胀后对外做功，为更好的达到节能的目的，将压缩机压缩后的0.6Mpa氮气利用膨胀机压缩端进一步压缩至0.7Mpa，减小压缩机功耗。
[0012](4)、可间歇式作业，不受B0G产出量和时间的限制，不受气源稳定性和下游用户需求的影响，用户供气和B0G回收同时进行，量可以根据需求进行调节。
【附图说明】
[0013]图1为本发明结构图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0015]如图所示一种高效节能的B0G回收装置，包括氮气储罐1、第一控制阀门2、氮气压缩机3、氮气水冷却器4、水箱5、栗6、第二控制阀门7、膨胀机8、第三控制阀门9、一号换热器10、第四控制阀门11、第五控制阀门12第六控制阀门13、二号换热器14、第七控制阀门15、第八控制阀门16、LNG储瓶17、称重仪18、第九控制阀门19 ;
所述的氮气储罐1的出口 32与氮气压缩机3的进口 33通过第一管道22相连，第一管道22上设有第一控制阀2;
氮气压缩机3的出口 34与氮气水冷却器4热物流进口 35通过第二管道23相连，氮气水冷却器4的冷物流进口 36与栗6相连、栗6与水箱5相连，水箱5与氮气水冷却器4的冷物流出口 37相连，形成循环通路；
氮气水冷却器4的热物流出口 38通过第三管道24与膨胀机8的增压端20进口 52相连，第三管道24上设有第二控制阀7 ;
膨胀机8的增压端20出口 39与一号换热器10热物流进口 40通过第四管道25相连，第四管道25上设有第三控制阀9 ;
一号换热器10热物流出口 41与膨胀机8的膨胀端21进口 42通过第五管道26相连，第五管道26上设有第四控制阀11 ;
膨胀机8的膨胀端21出口 43与二号换热器14冷物流进口 44通过第六管道27相连，第六管道27上设有第五控制阀12 ;
二号换热器14冷物流出口 45与一号换热器10冷物流进口 46通过第七管道28相连，第七管道28上设有第七控制阀15 ;
一号换热器10冷物流出口 47与氮气储罐1进口