BOG再冷凝器和设置有其的LNG储存系统的制作方法

文档序号:21107973发布日期:2020-06-16 21:28阅读:341来源:国知局
BOG再冷凝器和设置有其的LNG储存系统的制作方法
本发明涉及一种用于再冷凝lng的bog的bog再冷凝器以及一种设置有其的lng储存系统。当储存比如液化天然气(lng)或液化石油气(lpg)等低温液体时,通常使用再冷凝器来液化和冷凝例如通过自然外部热输入而汽化的蒸发气体(bog)。已知一种方法,该方法用于通过压缩机来压缩从用于储存lng的储罐产生的bog,并通过与从lng储罐供应的过冷状态的lng进行热交换来再冷凝bog(例如,专利文献1)。根据此方法,将再冷凝后的lng返回到lng储罐。已经提出了一种方法,该方法用于在储存lng时所使用的再冷凝器中使用液氮代替lng来作为热交换器的冷却剂(例如,专利文献2)。众所周知,储存在储罐中的lng包含氮。这是因为,除了从气田产生的氮气中所包含的氮以外,在lng中还发现了用于吹扫天然气储存设备的氮和用于仪器的氮。与lng混合的氮降低了lng的液体密度。结果,具有不同液体密度的lng存在于同一lng储罐中,并在lng储罐中形成具有不同液体密度的液层,这是lng在lng储罐中迅速汽化(称为翻滚)的原因。当储罐中的压力由于汽化而迅速增加时,存在损坏储罐的风险。因此,已经开发了用于去除lng中的氮的技术(例如,专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本未经审查的实用新型专利公开号h5-6299专利文献2:日本未经审查的专利公开号2002-295799专利文献3:国际专利公开号2011/064605技术实现要素:本发明要解决的问题使用压缩机的再冷凝器(例如,专利文献1)的问题在于:压缩机昂贵且具有带有旋转部件的复杂结构,这使维护复杂化。在连续消耗lng的前提下,已经设计了用于通过与从lng储罐供应的过冷状态的lng进行热交换来再冷凝压缩后的bog的系统(例如,专利文献1)。然而,如果不连续消耗lng或lng消耗波动很大,则bog不适合再冷凝,因为热交换的波动太大。在bog再冷凝器中使用液氮作为冷却剂的情况下,通常使用液氮的潜热(例如,专利文献2)。然而,仅使用潜热会增加液氮与bog之间的温差,并且使得热效率较差。此外,没有使用通过与bog进行热交换而汽化的低温氮气的显热,这也使得热效率较差。因此,此方法的问题在于:增加了用于热交换中的液氮的消耗。既使用单个热交换器中的液氮的潜热又使用汽化后氮气的显热意味着:冷却剂被处理成不同的状态,并将其应用于负荷波动较大的系统(比如bog再冷凝)可能难以控制冷却剂的温度并最终导致bog侧突然的压力上升或压力下降。尽管如何应对这种压力上升或压力下降可能会影响lng缓冲罐和热交换器的设计,但这种设计在材料选择和结构复杂性方面并不容易。由于所有这些用于使全部量的bog再冷凝的方法也都会使bog中所包含的氮再冷凝,因此储罐中的lng继续包含氮。因此,存在在lng储罐中发生lng迅速汽化(称为翻滚)的风险。专利文献3提出了一种用于通过精馏等去除lng中的氮的方法,但是该方法的问题在于:必须安装大型的精馏设备并且操作该精馏设备需要大量电力。具体地,为了在通过膨胀涡轮机暂时减压之后对原料lng进行精馏,必须再次增压从塔的底部回收的气体或液体,并且此过程需要电力。在去除氮之前在塔的顶部中冷凝氮的情况下,需要更多的电力来压缩和再冷凝顶部中的气体以作为固定回流液体返回到精馏塔。鉴于此情况,本发明的目的是提供一种bog再冷凝器和一种使用其的lng储存系统,该bog再冷凝器用于在去除lng的bog中的氮的同时并且在不使用压缩机的情况下以高的热交换效率来再冷凝lng的bog。解决问题的手段发明1根据本发明的一个方面的bog再冷凝器是-一种用于再冷凝由lng缓冲罐中的lng汽化而来的蒸发气体(bog)的bog再冷凝器,其特征在于:设置有-bog抽出管,用于从该lng缓冲罐中抽取bog,-第一冷凝器,用于冷凝由该bog抽出管输送的bog中的至少一些,-第一气体供应区段,用于将该第一冷凝器中的至少一些气体从该第一冷凝器供应到第二冷凝器,-第一回流管,用于将该第一冷凝器中的至少一些再冷凝后的bog从该第一冷凝器返回到该lng缓冲罐,-第二回流管,用于将该第二冷凝器中的再冷凝后的bog从该第二冷凝器返回到该lng缓冲罐,以及-第二排气管,用于从该第二冷凝器排出该第二冷凝器中的至少一些气体;-该第一冷凝器具有第一热交换器;-该第二冷凝器具有第二热交换器;并且-使在该第二热交换器中与该第二冷凝器中的bog进行热交换的冷却剂中的至少一些还在该第一热交换器中与该第一冷凝器中的bog进行热交换。根据本发明的bog再冷凝器不需要昂贵的压缩机旋转机,并且不需要麻烦的压缩机维护。由于在该第二热交换器中所使用的冷却剂还在该第一热交换器中使用,因此根据本发明的bog再冷凝器可以有效地利用冷却剂的冷量并获得高的热交换效率。根据本发明,在该第一热交换器中,从该lng缓冲罐产生的相对较高温度的bog通过与处于如下状态的冷却剂进行热交换而被冷却:该冷却剂自身的温度已经通过该第二热交换器中的热交换而上升。在该第二热交换器中,在该第一热交换器中冷却的bog通过处于如下状态的冷却剂被进一步冷却:温度低于该第一热交换器中的冷却剂。因此,与当从lng缓冲罐产生的bog在单个热交换器中与处于液态的冷却剂进行热交换时相比,该第一热交换器或该第二热交换器中的热交换流体之间的温差相对较小。根据本发明的bog再冷凝器还可以通过该第二排气管排出该第二冷凝器中的至少一些富氮气体,由此从该bog中去除氮。本发明中的第一冷凝器和第二冷凝器可以并联地安装在该lng缓冲罐的上部部分。在这种情况下,该第一气体供应区段可以是例如气体供应管,用于将从该第一冷凝器抽取的气体引入到该第二冷凝器。本发明中的第一冷凝器和第二冷凝器可以串联地安装在该lng缓冲罐的上部部分。在这种情况下,该第一气体供应区段位于该第一冷凝器与该第二冷凝器之间的中间区域。对本发明中的lng缓冲罐没有特别限制,只要它是用于供应和储存lng的储罐即可,并且可以是用于储存lng的主储罐或用于暂时储存lng直到在该第一冷凝器和/或该第二冷凝器中冷凝的bog返回的缓冲罐。对本发明中所使用的冷却剂没有特别限制,只要它是在bog的冷凝点或其以下的温度下的冷却剂即可,并且可以是例如液氮或液态空气。发明2在根据本发明的一个方面的bog再冷凝器中,该第二热交换器是潜热交换器,用于在该冷却剂的潜热与该第二冷凝器中的bog的热量之间进行热交换,并且该第一热交换器是显热交换器,用于在该冷却剂的显热与该第一冷凝器中的bog的热量之间进行热交换。根据本发明,首先将处于液态的冷却剂引入到该第二热交换器以进行热交换。温度通过热交换而上升,这使该冷却剂汽化成为气态。将处于气态的冷却剂引入到该第一热交换器以进行热交换。因为该冷却剂的潜热部分的冷量用于该第二热交换器中的热交换,并且该冷却剂的显热用于该第一热交换器中的热交换,所以该冷却剂的热量可以有效地用于高效热交换。因此,可以减少用于冷却bog的冷却剂的消耗量。根据本发明,在该第一热交换器中,从该lng缓冲罐产生的相对较高温度的bog通过与温度高于处于液态的冷却剂的、处于气态的冷却剂进行热交换而被冷却。在该第二热交换器中,通过与处于气态的冷却剂进行热交换而被冷却的bog通过温度低于处于气态的冷却剂的、处于液态的冷却剂被进一步冷却。因此,在该第一热交换器和该第二热交换器两者中都使用单相冷却剂。结果,简化了热交换器的结构设计。本发明分别使用潜热和显热,在bog的温度波动很大的情况下是特别有利的。已知bog包含氮,因为氮气在开采期间会与lng混合或用于吹扫lng设备。由于比如要吹扫的设备的结构以及将lng储存在该设备中的时间长短等因素,bog中的氮含量波动很大。bog的冷凝点还随着bog中氮含量的波动而波动。bog的温度因lng设备的特征以及用于将lng转移到该lng缓冲罐的转移管线的温度而变化。在将lng从lng船等转移到lng缓冲罐的情况(包括从lng船向lng缓冲罐接收、加注或运送lng)下,bog的温度往往会变化为更高的温度。在这种情况下,本发明是特别有利的,其中,在该第一热交换器中被预冷却的bog在该第二热交换器中被进一步冷却和被冷凝。在bog的冷凝点已经变化为更高的温度或bog的温度已经变为高温的情况下,在该第一热交换器中通过处于气态的冷却剂进行预冷却改善了热负荷并使该第二热交换器中液态冷却剂的消耗量最小化。此目的是改善包括该第一热交换器和该第二热交换器的整个热交换器系统的热效率。根据使用单个热交换器的常规方法,例如在使用-170℃液氮进行热交换的情况下,在引入到该热交换器中时,温度为-150℃的bog与温度为-162℃的bog相比,所需的液氮量增加约5%。在这种情况下,该热交换器产生-170℃的气态氮。根据本发明,其中将气态氮用于该第一热交换器中的预冷却,相比之下,由于在该第一热交换器中-150℃的bog可以冷却到约-162℃并且当引入到该第二热交换器时bog的温度可以降低,因此减小了在该第二热交换器中再冷凝bog所需的热量。结果,可以使液氮的消耗量最小化。发明3在根据本发明的一个方面的bog再冷凝器中,该bog抽出管的与该第一冷凝器相对的端部可以被设置成低于该第一热交换器;-该第一回流管的与该第一冷凝器相对的端部可以被设置成低于该bog抽出管的与该第一冷凝器相对的端部;-该第一气体供应区段的与该第一冷凝器相对的端部可以被设置成高于该第一热交换器;-该第一气体供应区段的与该第二冷凝器相对的端部可以被设置成低于该第二热交换器;并且-该第二回流管的与该第二冷凝器相对的端部可以被设置成低于该第一气体供应区段的与该第二冷凝器相对的端部。根据本发明,从该第一冷凝器和该第二冷凝器的下部部分来供应bog,并且再冷凝后的bog从底部部分排出到这些冷凝器的外部。同时,未冷凝的成分从这些冷凝器的上部部分排出到这些冷凝器的外部。这通过在该第一冷凝器和该第二冷凝器中bog与再冷凝后的bog之间的接触来产生精馏效果。此精馏效果使冷凝点低于bog的成分(比如氮)集中在冷凝器的上部部分,并且可以减小再冷凝后的bog中低冷凝点成分(例如,氮)的含量。发明4在根据本发明的一个方面的bog再冷凝器中,该第二冷凝器可以设置有用于抽取该第二冷凝器中的气体的第二排气管和用于进行控制以使得该第二排气管中的压力为预定值或更低的排气压力控制阀;并且该第二排气管可以被设置成高于该第二热交换器。该第二排气管是用于从该第二冷凝器的气相部分去除废氮气的管。该第二冷凝器中的气相部分包括包含大量氮气的bog。此氮气的浓度由该第二冷凝器中的温度和压力确定。因此,可以通过使用排气压力控制阀以使该第二冷凝器中的压力保持在预定值或其以下(例如,低于1.013巴至1.5巴范围的值)而从该第二排气管排出具有预定浓度的氮气。结果,可以去除bog中所含的氮,并且可以将已经去除了氮的再冷凝后的bog返回到该lng缓冲罐,这改善了该lng缓冲罐中lng的热量的质量。发明5在根据本发明的一个方面的bog再冷凝器中,该第二热交换器可以设置有:第二冷却剂输送通道,用于从该第二热交换器抽取该冷却剂;冷却剂缓冲罐,用于收集经由该第二冷却剂输送通道输送的冷却剂;第二冷却剂回流通道,用于将该冷却剂缓冲罐中的至少一些液相冷却剂返回到该第二热交换器;第二冷却剂流量控制阀,用于控制该冷却剂的循环量。发明6在根据本发明的一个方面的bog再冷凝器中,该冷却剂缓冲罐还可以设置有第一冷却剂回流通道,用于将该冷却剂缓冲罐中的至少一些气相冷却剂抽取到该第一热交换器。发明7在根据本发明的一个方面的bog再冷凝器中,该冷却剂可以是液氮和/或液态空气。该第二热交换器中的冷却剂经由该第二冷却剂输送通道、该冷却剂缓冲罐和该第二冷却剂回流通道再循环到该第二热交换器。这样使得可以使用通过bog与该冷却剂之间的热交换产生的冷却剂温度差引起的冷却剂密度波动来循环该冷却剂(热虹吸)。在该冷却剂缓冲罐中,可以通过将该冷却剂的气相部分送到该第一热交换器并将该冷却剂的液相部分送到该第二热交换器而分离使用潜热的热交换功能和使用显热的热交换功能。在冷却剂已经在该冷却剂缓冲罐中分离为气体和液体之后,这些热交换器中的冷却剂为单相,而不是气液混合相(该第一个热交换器中所使用的冷却剂仅为气相,而该第二个热交换器中所使用的冷却剂仅为液相)。这可以有助于该第一热交换器和该第二热交换器中的温度控制。具体地,可以通过调节该冷却剂在该第一冷却剂回流通道中的流量来控制该第一热交换器的温度,该第一冷却剂回流通道用于将气相冷却剂从该冷却剂缓冲罐引入到该第一热交换器。通过控制该第二热交换器中的冷却剂的液位以控制冷却剂与bog之间的加热表面积来实现该第二热交换器的温度。如果该第二热交换器中的温度已经降低到期望温度以下,则关闭该第二冷却剂流量控制阀或减小开度以将气相冷却剂收集在该第二冷却剂流量控制阀前方。这通过减少从该冷却剂缓冲罐经由该第二冷却剂回流通道流入该第二热交换器的气相冷却剂的量而使得该第二热交换器的温度上升。相反,如果必须降低该第二热交换器的温度,则关闭该第二冷却剂流量控制阀以减小在该第二冷却剂流量控制阀前方气相冷却剂的压力。这增加了从该第二冷却剂回流通道流向该第二热交换器的气相冷却剂的量,并且降低了该第二热交换器的温度。可以说,使用单相冷却剂代替气液混合相有利于两个热交换器中的温度控制。尽管供应到该第二热交换器的冷却剂可以在低于bog凝固点的温度下供应,比如处于过冷状态的液氮(例如-196℃),但设置冷却剂缓冲罐的缓冲效果可以防止热交换器的工作温度达到bog凝固点。这意味着,与使用温度受控以避免冷凝bog的冷却剂相比,冷却剂可以在具有更多冷量的状态下使用,并且可以减少冷却剂的消耗量。该冷却剂可以是能够将bog冷却和冷凝到bog的冷凝点或其以下的冷却剂,并且可以是例如液氮或液态空气。该冷却剂还可以是液氮和液态空气的混合物。该冷却剂可以处于液态或气态。液氮是惰性的和易燃的,就安全性而言和就在处理易燃lng的设备中的用途而言是特别有利的。在液氮需要从空气中分离氮的情况下,液态空气不需要分离操作,并且因此就能量而言是有用的。因此,可以使用液态空气代替液氮作为用于再冷凝bog的冷却剂,或者可以使用氮作为用于与液态空气进行热交换的中间介质,并且可以使用液化的液氮与bog进行热交换。发明8根据本发明的一个方面的lng储存系统设置有根据发明1至7中任一项所述的bog再冷凝器、用于储存lng的lng罐、用于将该lng罐中的bog引入到该lng缓冲罐的lng罐bog排气管、以及用于将该lng缓冲罐中的至少一些液相lng输送到该lng罐中的lng缓冲罐lng排气管。附接有冷凝器,该冷凝器用于直接再冷凝从lng船等接收lng的该lng罐中的lng,并且该冷凝器能够将再冷凝后的bog直接返回到该lng罐。替代性地,可以将再冷凝后的bog暂时接收在该lng缓冲罐中,并且随后使用泵或其他装置将其从该lng缓冲罐返回到该lng罐。该lng缓冲罐具有确保净正吸入压头(npsh)的功能。当再冷凝后的bog从该lng缓冲罐返回到该lng罐时,该lng缓冲罐具有接收该lng罐中的气相部分的功能,以减轻使该lng罐中的压力升高。附图说明图1是示出实施例1的bog再冷凝器的配置示例的图示;图2是示出实施例2的lng储存系统的配置示例的图示;以及图3是示出实施例1的bog再冷凝器的配置示例的图示;具体实施方式下文将描述本发明的若干实施例。下文所描述的实施例描述了本发明的示例。本发明决不限于以下实施例,而是包括在不改变本发明的本质的范围内执行的不同的修改。下文描述的配置不一定包括本发明的所有必要配置。实施例1将参照图1描述实施例1的bog再冷凝器。bog再冷凝器1具有lng缓冲罐12、第一冷凝器111和第二冷凝器211。第一冷凝器111具有第一热交换器112。第二冷凝器211具有第二热交换器212。lng缓冲罐12可以是任何具有能够储存lng的结构的罐,并且可以直接从lng船等接收lng,但是也可以是用于暂时保持从由从lng船接收lng的lng罐(未示出)产生的bog再冷凝的再冷凝后的bog的缓冲罐。在lng缓冲罐12中产生的bog通过bog抽出管11被引入到第一冷凝器111。引入到第一冷凝器111的bog中的至少一些通过与第一热交换器112中的冷却剂进行热交换而被再冷凝。再冷凝后的bog经由第一回流管113返回到lng缓冲罐12。引入到第一冷凝器111的bog中的未被在第一冷凝器111中再冷凝的部分通过第一气体供应区段114被引入到第二冷凝器211。引入到第二冷凝器211的bog中的至少一些通过与第二热交换器212中的冷却剂进行热交换而被再冷凝。再冷凝后的bog经由第二回流管213返回到lng缓冲罐12。第一气体供应区段114是用于循环bog的管。对本发明中的lng缓冲罐12没有特别限制,只要它是用于供应和储存lng的储罐即可,并且可以是用于储存lng的主储罐或用于暂时储存lng直到在第一冷凝器111和第二冷凝器211中冷凝的bog返回到用于储存lng的主储罐的缓冲罐。在第二热交换器212中所使用的冷却剂被引入到第二热交换器212,并且在与第二冷凝器211中的bog进行热交换之后,经由第二冷却剂输送通道216被引入到第一热交换器112。引入到第一热交换器112的冷却剂与第一冷凝器111中的bog交换更多的热量。本实施例中的冷却剂可以是能够将bog冷却和冷凝到bog的冷凝点或其以下的冷却剂,并且可以是例如液氮或液态空气。冷却剂(例如,氮)以液态被引入到第二热交换器212。此时冷却剂(液氮)的温度可以是在bog的液化温度或其以下的任何温度;例如-170℃。在与第二热交换器212中的bog进行热交换之后,液氮通过第一冷却剂回流通道115被引入到第一热交换器112。尽管冷却剂可以以液态被引入到第一热交换器112,但一些或全部冷却剂可以以汽化状态被引入到第一热交换器112。在第一热交换器112中,在比第二热交换器212高的温度(例如,-162℃)下进行热交换,并且第一冷凝器111中的bog的一些被冷凝。在第一热交换器111中进行热交换之后,一些或全部冷却剂处于汽化状态。尽管可以丢弃此冷却剂,但可以再次冷却该冷却剂以液化并再使用。冷凝器与管之间的位置关系bog抽出管11的与第一冷凝器111相对的端部被设置成低于第一热交换器112的下端。这样使得在使bog从第一热交换器112的下端向上循环的同时进行热交换使从下向上循环的bog与从上向下循环的再冷凝后的bog接触,以获得精馏效果。作为精馏的结果,包含许多低沸点化合物(例如,氮)的气体收集在第一冷凝器111的上部部分,并且此气体从第一冷凝器111的上部部分经由第一气体供应区段114被输送到第二冷凝器211。出于相同的原因,第一气体供应区段114的与第二冷凝器211相对的端部被设置成低于第二热交换器212的下端。在第二冷凝器211中,bog从第二热交换器212的下面向上循环,并与从上向下循环的再冷凝后的bog接触。作为精馏的结果,包含更多低沸点化合物(例如,氮)的气体收集在第二冷凝器211的上部部分,并作为废氮通过第二排气管214排出。收集在第一冷凝器111的下部部分中的再冷凝后的bog通过第一回流管113返回到lng缓冲罐12。收集在第二冷凝器211的下部部分中的再冷凝后的bog通过第二回流管213返回到lng缓冲罐12。由于一定量的再冷凝后的bog收集在第一冷凝器111和第二冷凝器211的底部,因此bog抽出管11的与第一冷凝器111相对的端部优选被定位在所收集的再冷凝后的bog的液位上方。冷却剂缓冲罐冷却剂可以直接从第二热交换器212引入到第一热交换器112,或者可以借助于冷却剂缓冲罐13而引入。从第二热交换器212中抽取的冷却剂通过第二冷却剂输送通道216被引入到冷却剂缓冲罐13。引入到冷却剂缓冲罐13的冷却剂中的液相部分收集在冷却剂缓冲罐13的下部部分中,并且通过第二冷却剂回流通道215被再次输送到第二热交换器212。引入到冷却剂缓冲罐13的冷却剂中的气相部分收集在冷却剂缓冲罐13的上部部分中,并且通过第一冷却剂回流通道115被输送到第一热交换器112。冷却剂可以在冷却剂缓冲罐13中被冷却以部分液化。例如,可以使用液态空气或液氮来对冷却剂进行冷却。尽管可以使用液氮作为冷却剂以及可以使用液氮来冷却液氮,但也可以使用液态空气。冷却剂被暂时引入到冷却剂缓冲罐13,并与循环的冷却剂混合以供应到第二热交换器212。系统中的冷却剂的量由液位指示器301指示,并且如果冷却剂量减小,则第二冷却剂流量控制阀22被打开以添加更多的冷却剂。如果一些冷却剂通过与热交换器212中的bog进行热交换而汽化,则冷却剂缓冲罐13中气相部分的压力通过第二冷却剂输送通道216而升高,并且冷却剂的气相部分被冷却剂的液相部分从冷却剂缓冲罐13的下部部分向上推动。被向上推动的冷却剂通过第二冷却剂回流通道215被引入到第二热交换器212。因此,冷却剂可以在冷却剂缓冲罐13与第二热交换器212之间转移,而不使用比如泵等原动力。第一冷却剂流量控制阀21布置在第二冷却剂输送通道216中。在正常操作期间,第一冷却剂流量控制阀21处于完全打开状态。如果第二热交换器212中bog的压力由于太多的bog通过第二热交换器212冷凝等而下降,则第二热交换器212中的压力相对于大气压变为负压。结果,由于空气与第二热交换器212中的bog混合,可能对第二热交换器212造成污染或损坏。为了纠正此问题,通过第一压力指示器控制器304检测第二热交换器212中bog的压力,并且如果判断出由算术逻辑单元303检测的bog侧的压力低于阈值,则第一冷却剂流量控制阀21被关闭以控制压力。尽管第一压力指示器控制器304布置在第二排气管214上,但第一压力指示器控制器304可以检测第二热交换器212中的压力,因为第二排气管214的压力等于第二热交换器212中的压力。通过控制第一冷却剂流量控制阀21关闭,通过第二热交换器212中的热交换所产生的蒸发气体积聚在第二热交换器212的上部部分中,并且其压力使液态冷却剂返回到冷却剂缓冲罐13。这可以终止第二热交换器212中的热交换、停止bog的任何进一步冷凝,并且可以使第二热交换器212中bog的压力为负压。当第二热交换器212中的冷却剂的液相部分通过第二冷却剂回流通道回流到冷却剂缓冲罐13时,第二热交换器212中的冷却剂的液位下降。结果,减小了第二热交换器212中bog与液相冷却剂之间的加热表面积,这可以使bog的过冷却现象最小化。在第二热交换器212中温度已经上升的情况下,可以增加第一冷却剂流量控制阀21的开度以增加冷却剂的液位并降低第二热交换器212中的bog温度。第二热交换器212的温度可以通过检测第二热交换器212的壁温度或内部冷却剂的温度来测量,或者可以通过检测从第二热交换器212排出的废氮气的温度来获知。冷却剂必须在不使第二热交换器212中的bog固化的温度下工作,并且考虑冷却剂气液平衡的压力控制对于控制冷却剂的温度而言是有利的。为此目的,冷却剂压力控制阀25通过第一压力指示器控制器302打开和关闭,以测量和调节第一冷却供应通道115的压力,以便控制第二热交换器212的工作压力。冷却剂压力控制阀23通过第三压力指示器控制器305打开和关闭,以便控制第二热交换器212中bog的压力。其他实施例尽管第一冷凝器111和第二冷凝器211可以如图1所示并联布置,但作为另一实施例,第二冷凝器211可以被布置成低于第一冷凝器111。在这种情况下,第一气体供应区段114是定位在第一冷凝器111与第二冷凝器211之间的气体循环区段。作为另一实施例,第一冷却剂流量控制阀21可以布置在第二冷却剂回流通道215上。在这种情况下,如果第二热交换器212中的温度下降到期望温度以下,则控制第二冷却剂流量控制阀21关闭,并且如果温度上升到期望温度以上,则控制其打开。如上所述,在bog的热量波动很大的情况下,可以控制第一冷却剂流量控制阀21以快速调节温度并有效地再冷凝bog。实施例2将参照图2描述实施例2的lng储存系统2。用与实施例1的bog再冷凝器1相同的附图标记标记的要素具有相同的功能,并且将不再描述。实施例2的lng储存系统2具有用于接收所转移的lng的lng罐33和用于接收lng罐中的bog的lng缓冲罐12。lng罐33中的bog被暂时收集在lng缓冲罐12中,并且随后通过实施例1的lng再冷凝器1再冷凝。被再冷凝和收集在lng缓冲罐12中的再冷凝后的bog通过使用泵而被返回到lng罐33。当从lng缓冲罐12接收再冷凝后的bog时,lng罐33中的液相(lng)的体积增加,并且增加了气相(bog)部分的压力。在lng罐33中的压力大于预定阈值(例如,1.1巴)的情况下,可以进行控制以在lng缓冲罐12中接收lng罐33中的bog。示例1模拟每个区段中的压力(bara)、温度(℃)、流量(kg/h)、甲烷浓度(wt%)和氮浓度(wt%),以验证何时使用根据实施例1的lng储存系统来将具有80wt%的甲烷和20wt%的氮的lng储存作为原料。使用液氮作为冷却剂。结果当以11,740kg/h的流量从lng罐向lng缓冲罐12供应lng的bog(-150℃和1.2bara)时,表1所示的结果是针对图3中区段a-f和区段a-e中的压力(bara)、温度(℃)、流量(kg/h)、甲烷浓度(wt%)和氮浓度(wt%)获得的。图3中的区段a-f是用于测量bog的温度等的位置,而图3中的区段a-e是用于测量氮的温度等的位置。图3中的区段a-f和区段a-e的位置如下。a位于将bog从lng罐(未示出)引入到lng缓冲罐12的位置的正前方。位置a处的测量结果等于在bog抽出管11中的位置处的测量结果(如图3中(a)所示)。b位于第一冷凝器111与第二冷凝器211之间的第一气体供应区段114上。c位于第一冷凝器111与lng缓冲罐12之间的第一回流管113上。d位于第二冷凝器211的上部部分出口处的第二排气管214上。e位于第二冷凝器211与lng缓冲罐12之间的第二回流管213上。f位于lng缓冲罐12的在lng缓冲罐12与lng罐(未示出)之间的底部出口处。a位于将冷却剂液氮引入到冷却剂缓冲罐13的位置的正前方、在冷却剂缓冲罐13与布置在冷却剂缓冲罐13前方的冷却剂流量控制阀22之间。b位于冷却剂缓冲罐13与第二热交换器212之间的第二冷却剂回流通道215上。c位于第二热交换器212与第一冷却剂流量控制阀21之间的第二冷却剂输送通道216上。d位于冷却剂缓冲罐13与第一热交换器112之间的第一冷却剂回流通道115上。e位于第一热交换器112的出口处。表1压力温度流量甲烷氮mpaa℃kg/hwt%wt%a1.20-150.011,74080.0020.00b1.13-162.110,54777.8522.15c1.20-162.11,20298.881.12d1.06-182.02206.4993.51e1.20-182.010,31779.3720.63f1.20-179.911,52081.4018.60a3.80-196.025,5240.00100.00b3.80-186.0104,4830.00100.00c3.80-182.8104,4830.00100.00d3.80-182.825,5240.00100.00e3.70-152.025,5240.00100.00基于示例1的结果,可以通过使用包括冷却剂的液氮的潜热和显热两者并且在不使用压缩机的情况下以高的热效率来再冷凝lng的bog。当将bog从lng罐引入到lng缓冲罐12时,lng中的氮浓度为20.0wt%,但是当bog从第一冷凝器111返回到lng缓冲罐12中时(图3中的c),已经减小到1.1wt%。当bog从第二冷凝器211返回到lng缓冲罐12时(图3中的e),氮浓度略微上升到20.6wt%,但是当bog从lng缓冲罐12返回到lng罐时(图3中的f),已经下降到18.6wt%。因此,在本示例中,可以减少lng的bog中的氮。附图标记的解释1bog再冷凝器11bog抽出管12lng缓冲罐13冷却剂缓冲罐21第一冷却剂流量控制阀22第二冷却剂流量控制阀23排气压力控制阀25冷却剂压力控制阀33lng罐111第一冷凝器112第一热交换器113第一回流管114第一气体供应区段115第一冷却剂回流通道116第一冷却剂输送通道211第二冷凝器212第二热交换器213第二回流管214第二排气管215第二冷却剂回流通道216第二冷却剂输送通道301液位指示器302第一压力指示器控制器303算术逻辑单元304第二压力指示器控制器305第三压力指示器控制器当前第1页12
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