专利名称：液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液化天然气领域，具体而言，涉及一种液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统。
背景技术：
液化天然气(LNG，liquefied natural gas)是一种优质能源，具有热值高、燃烧污染小的特点。液化天然气接收站的主要功能是接收LNG船通过远洋运输来的LNG，并将其储存和汽化，获得气态天然气产品，并通过天然气管网向电厂和城市燃气用户供气。液化天然气接收站通常包括LNG卸料系统、LNG储存系统、蒸发气(B0G，Boil Off Gas)处理系统、 LNG输送系统、LNG汽化系统、公用工程和辅助系统。由于LNG是以常压-160°C以下的液态存在，在生产过程中，由于环境热量的漏入、卸船过程中的体积置换、闪蒸、大气环境压力的急剧降低，LNG储罐和其它LNG设备及LNG管线会产生一定量的BOG。LNG高压输出泵通常采用潜液式离心泵，安装在特制的泵罐内，高压输出泵在运转时，产生的BOG将聚集在泵罐内，必须通过泵罐顶部的放空管线排放，以保持高压输出泵的稳定、连续运转。由于BOG中富含甲烷并夹带一定量的液滴，因此需要回收利用。目前的工艺，高压输出泵的放空气体排放至再冷凝器进行回收，但再冷凝器属于压力容器类的静设备，一般在接收站中只设置一台，因此，当再冷凝器检修或维护时，高压输出泵的放空气体需要经过限流孔板的减压，并通过低压排净总管排放至LNG储罐或者直接排放至火炬系统。现行的做法的不足之处在于通过低压排净总管排放到LNG储罐，由于LNG储罐压力低，接近常压，因而造成放空气体中夹带的LNG液体闪蒸气化，直接变为常压的B0G，造成能量的较大浪费，也带来了 BOG压缩机运行负荷的增加；另外，由于高压输出泵内的BOG气体流量的变化，造成限流孔板的选型设计困难，以及运行过程中的不稳定操作，从而影响到 LNG高压输出泵的安全稳定运行，进而影响到整个LNG接收站的稳定运行；同时限流孔板对流量的控制作用远不如控制阀准确，通过带液位控制器的液位控制阀调节流量，能够使系统在再冷凝器在线与不在线时能够同样稳态的运行。
实用新型内容本实用新型提供一种液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统，用以在再冷凝器检修或维护时回收高压输出泵运行过程中产生的B0G，保持高压输出泵和LNG接收站的连续稳定操作。为达到上述目的，本实用新型提供了一种液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统，其包括放空立管、液位控制阀、液位传感器、液位控制器、液位开关和蒸发气总管，其中，放空立管的底部与低压输出总管相连接，其顶部气相输出端与蒸发气总管相连接，当放空气体经过放空立管时，放空气体中夹带的液滴凝集在放空立管内，并经与放空管线相连的低压输出总管进入高压输出泵，放空气体经放空立管进入蒸发气总管；液位控制阀、液位传感器和液位开关分别设置在放空立管上，液位控制器分别与液位控制阀和液位
3传感器相连接，液位控制器根据液位传感器测得的放空立管中的液位控制液位控制阀的开度。较佳的，上述回收系统还包括铅封手动阀门，设置在放空立管的两端根部。较佳的，上述回收系统还包括紧急切断阀，设置在放空立管的顶部，并与液位开关相连接。较佳的，上述回收系统还包括安全阀，设置在放空立管上部的气相空间。在上述实施例中，通过放空立管构建了再冷凝器的旁路系统，来自高压输出泵的夹带液滴的放空气体首先排放至放空立管，在适当的停留时间后，实现气液分离，气体经过液位控制阀排放至BOG总管，液体经过LNG输出管线流向高压输出泵，当再冷凝器检修或维护时，实现了高压输出泵的安全稳定运行，并实现其放空气体的有效回收利用，同时也实现了液化天然气接收站连续稳定运行。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一个实施例的液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图1为本实用新型一个实施例的液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统示意图。如图1所示，其包括液位控制阀LCV-1、放空立管1、液位传感器LT-1、液位控制器LIC-I和液位开关LS-I，其中，放空立管1为中间粗大两头较细的结构，当来自高压输出泵的放空气体经过放空立管1时，放空气体中夹带的液滴凝集在放空立管1中，并经与放空立管1相连的LNG输送总管进入高压输出泵；放空立管1的底部与LNG输出总管连接，并实现与高压输出泵的连接；液位控制阀 LCV-1、液位传感器LT-1、液位开关LS-I安装在放空立管1上，液位控制器LIC-I分别与液位传感器LT-I和液位控制器LIC-I相连；放空立管1的顶部气相输出端与BOG总管相连接，放空气体经放空立管进入蒸发气总管，排气量在维持放空立管液位在规定范围内由液位控制阀LCV-I的开度来控制；放空立管1的粗大中段的上部设置管线连接到高压输出泵的放空管线上，并设置手动铅封关的切断阀门；放空立管要求垂直安装，且粗大中段的底部之安装高度与再冷凝器的下部切线相同、粗大中段的顶端安装高度要高于再冷凝器上部切线，一般建议高出1 2米。在本实施例中，通过放空立管构建了再冷凝器的旁路系统，来自高压输出泵的夹带液滴的放空气体首先排放至放空立管，在适当的停留时间后，实现气液分离，气体经过液位控制阀排放至BOG总管，液体经过LNG输出管线流向高压输出泵，当再冷凝器检修或维护时，实现了高压输出泵的安全稳定运行，并实现其放空气体的有效回收利用，同时也实现了液化天然气接收站连续稳定运行。其中，放空立管为中间粗大两头较细的结构，安装高度根据再冷凝器的高度决定， 操作液位由再冷凝器的正常液位高度来决定，由于其形式特点，来自高压泵的放空气体在放空立管中停留一段时间，放空立管具有一定的分液作用，保证了高压泵体放空气体流中夹带的液滴不会进入BOG总管；采用了液位控制器及液位控制阀，也保证了 BOG不会进入高压输出泵，同时放空立管由于中间部分管径较粗，具有一定范围的液位调节作用，能够使液位控制更灵活有效。例如，上述液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统还包括铅封手动阀门，设置在放空立管的两端根部、以及放空立管与高压输出泵放空管线的管线上，以防止再冷凝器在线时旁路被误打开。例如，上述液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统还包括紧急切断阀ESD-1，设置在放空立管的顶部，靠近铅封关手动阀门，并与液位开关 TS-I相连，当放空立管中的液位超过预先设定的高液位数值时，TS-I发送液位超高信号， 要求联锁关闭紧急切断阀ESD-1，防止放空立管中的液体进入BOG总管，保护液化天然气接收站中的BOG压缩机，保证系统的安全性。例如，上述液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统还包括液位控制阀和液位控制器，液位控制阀的开度由液位控制器进行控制，当液位传感器LT-I测得的放空立管中的液位高于预先设定的数值时，液位控制器LIC-I发出减小 BOG放空流量的信号，并通过关小液位控制阀LCV-I的开度实现；当液位传感器LT-I测得的放空立管中的液位低于预先设定的数值时，液位控制器LIC-I发出增加BOG放空流量的信号，并通过开大液位控制阀LCV-I的开度实现，由此能够保持放空立管中的液位与再冷凝器在线时的液位基本一致，达到稳定高压输出泵放空气体的流量的作用，使系统在再冷凝器在线与不在线时均勻稳定运行。例如，上述液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统还包括安全阀PSV-1，安装在放空立管的上部靠近液位控制阀LCV-I的地方，当放空立管中的气相压力超过所述安全阀的设定压力时，安全阀开启，超压气体排放至BOG总管，保证放空立管系统的安全。在上述实施例中，当再冷凝器需要检修或维护时，关闭高压泵体放空气体返回至再冷凝器管线上的阀门MV-4，同时关闭再冷凝器底部的出口阀门MV-5，将再冷凝器从液化天然气接收站的工艺系统中隔离，打开放空立管与BOG总管、LNG输出管线和高压输出泵放空管线之间的切断阀MV-1、MV-2和MV-3，使高压输出泵放空气体流经此旁路系统；放空气体中夹带的液滴在立管中停留一段时间，并实现分液，液体在立管的下部聚集，形成一定的液位，然后通过LNG输出总管流向高压输出泵；根据液位传感器LT-I测得的放空立管的实际液位，液位控制器FIC-I调节液位控制阀LCV-I的开度，达到控制放空立管中液位的目的，这样可以使放空立管中的液位稳定在基本等于再冷凝器正常操作时的水平；当放空立管上安装的液位开关LS-I测到液位高于预先设定的数值时，通过PLC逻辑控制系统紧急关闭放空立管上部的紧急切断阀ESD-1，确保放空立管中的LNG液体不进入BOG总管中；另外，放空立管上安装的安全阀PSV-I在立管中压力超过安全阀设定值时开启，排放超压气体，保证放空立管系统的安全性。从上述实施例的描述中可以看出，本实用新型的上述实施例实现了以下有益效果第一，高压输出泵体的放空气体通过放空立管实现了气液分离，气体回到BOG总管、液体返回到高压输出泵，而不是回到LNG储罐，避免了放空气体中夹带的LNG液体闪蒸和气化带来的能量损失，有效地降低了液化天然气接收站的运行能耗。第二，采用放空气体直接排至LNG需要使用限流孔板，而由于高压输出泵的放空气体量变化范围较大，造成限流孔板的选型设计困难，以及运行过程中的不稳定操作，从而影响到LNG高压输出泵的安全稳定运行，进而影响到整个LNG接收站的稳定运行；同时限流孔板对流量的控制作用远不如控制阀准确，通过带液位控制器的液位控制阀调节流量，能够使系统在再冷凝器在线与不在线时能够同样稳态的运行。本领域普通技术人员可以理解附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。本领域普通技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统，其特征在于，包括放空立管、液位控制阀、液位传感器、液位控制器、液位开关和蒸发气总管，其中所述放空立管的底部与低压输出总管相连接，其顶部气相输出端与所述蒸发气总管相连接，当放空气体经过所述放空立管时，放空气体中夹带的液滴凝集在所述放空立管内，并经与所述放空管线相连的低压输出总管进入高压输出泵，放空气体经所述放空立管进入所述蒸发气总管；所述液位控制阀、所述液位传感器和所述液位开关分别设置在所述放空立管上，所述液位控制器分别与所述液位控制阀和所述液位传感器相连接，所述液位控制器根据所述液位传感器测得的所述放空立管中的液位控制所述液位控制阀的开度。
2.根据权利要求1所述的液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统，其特征在于，还包括铅封手动阀门，设置在所述放空立管的两端根部。
3.根据权利要求1所述的液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统，其特征在于，还包括紧急切断阀，设置在所述放空立管的顶部，并与所述液位开关相连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统，其特征在于，还包括安全阀，设置在所述放空立管上部的气相空间。
专利摘要本实用新型公开了一种液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统，其包括放空立管、液位控制阀、液位传感器、液位控制器、液位开关和蒸发气总管，其中，放空立管的底部与低压输出总管相连接，其顶部气相输出端与蒸发气总管相连接，当放空气体经过放空立管时，放空气体中夹带的液滴凝集在放空立管内，并经与放空管线相连的低压输出总管进入高压输出泵，放空气体经放空立管进入蒸发气总管；液位控制阀、液位传感器和液位开关分别设置在放空立管上，液位控制器分别与液位控制阀和液位传感器相连接，液位控制器根据液位传感器测得的放空立管中的液位控制液位控制阀的开度。
文档编号F17D1/02GK202082615SQ201120146918
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者安小霞, 宋媛玲, 李玉秋, 王红, 白改玲, 谢艳梅, 赵月峰 申请人:中国寰球工程公司, 中国石油天然气集团公司