专利名称：液化天然气罐车残余气体回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种残余气体回收装置,尤其是一种液化天然气(LNG,LiquifiedNatural Gas)罐车残余气体回收装置，属于低温液化气体储运技术领域。
背景技术：
天然气作为一种洁净的能源，是公认的未来世界普遍采用的燃料，它相对于电力、煤炭、燃油等“化石燃料”经济性明显，加之价格稳定，近年来天然气需求量节节攀升。据有关部门分析，未来几年随着“西气东输”、“海气登陆”、“川气东送” “俄气南送”等工程的实施及延伸，我国天然气的需求量将快于煤炭和石油。按照国家专项能源规划，2010年天然气在能源总需求构成中的比重约为6%，需求将达到900亿m3，预计2020年需求量将达到2000亿m3，未来中国的天然气需求将出现井喷式发展。由于LNG比压缩天然气在贮存、运输、灵便性等方面有无可比拟的优越性，因此，LNG在我国开始得到大力发展。与之配套使用的低温压力容器如LNG罐车、LNG贮罐、LNG低温绝热气瓶等也得到迅猛发展。因此，为保证低温压力容器的使用安全和运行安全，根据国家质检总局规定，必须对这些容器进行定期检验。在定期检验时，罐体内残余气体的置换作为LNG罐车检验的必要条件,对残余气体的处理显得尤为重要。目前的处理方法一是将天然气残气直接排放至空中，按一辆LNG罐车罐体容积50m3、残气压力0.8MPa计算，每台需排出天然气400Nm3(尚未将当中还有部分液体随温度升高而气化排放的量计算在内)，这势必给环境造成污染，而且会带来一些不安全因素；二是火炬法(即燃烧掉)，这种方法的安全系数要大，克服了对环境的污染，在没有残液、残气回收设备的单位还是可行的，但要求环境苛刻，操作起来难度很大。利用特定的回收装置，将解决天然气残余气体直接排放对环境和安全造成影响的问题，还将实现LNG罐车残余气体的有效回收利用，促进LNG罐车检验环节的安全节能环保，对于天然气的使用推广具有深远的意义，为LNG罐车的安全检测提供强有力的保障。已有技术中，申请号201120287433.1 “压力容器残气回收系统”的实用新型专利，结构简单，使用方便，它不仅可以安全回收残气、残液，进行二次利用，而且避免了环境污染，但是该套系统中使用了水泵、水气分离器等装置，这些装置在低温下不能直接应用。申请号为200520021627.1 “密闭式残液、残气回收清洗装置”的实用新型专利，结构紧凑、设计合理、易操作、省时省力，安全可靠，对环境无污染，并可综合利用，但是该套装置对LNG罐车不适用，因为该装置向储罐内直接注水，这对于LNG罐车来说，是不允许的。申请号201010248020.2 “一种铁路罐车内油气回收方法”的实用新型专利，使用常压水吸收或水循环真空泵产生负压吸收、水制冷机组再吸收工艺，可以有效回收铁路罐车灌装易挥发类物料时外溢的油气，使得回收成本相对低廉，操作简单，而且克服了现有回收技术更换吸附剂频繁，致使劳动强度变大的缺陷。但是该套装置使有机物料的回收率仅达到90%以上，不能保证铁路罐车内油 气零排放，这还会对环境造成污染，而且也会带来一些不安全因素
实用新型内容
[0004]为了克服已有技术的不足和缺陷，本实用新型提供一种残余气体回收装置，用于LNG罐车残余气体的回收，该装置包括LNG罐车、N2阀门、第一阀门、第二阀门、空温式气化-加热器、第三阀门、多级天然气压缩机、单向阀、第四阀门、第五阀门、中压储气罐、调压稳压装置、第六阀门、真空泵、第七阀门、低压储气罐、第八阀门和第九阀门。中压储气罐的压力为1.6MPa，容积为30m3 ;低压储气罐的压力为0.8MPa，容积为30m3 ;多级天然气压缩机的控制箱上有报警装置；单向阀的一端与压缩机的出口相连，另一端与中压储气罐的进口相连；经调压稳压装置调节后的天然气，压力达到锅炉燃烧器所要求的压力送锅炉作为锅炉燃料。当LNG罐车送到检验现场后，LNG罐车内残余气体回收主要分为以下四个阶段。第一阶段:LNG罐车内的残气经空温式气化-加热器加热后温度> (TC，接着进入多级天然气压缩机加压到压力< 1.6MPa，再经过单向阀后送进中压储气罐储存，然后所储存的天然气经调压稳压装置调压，压力达到锅炉燃烧器所要求的压力送给锅炉作为锅炉燃料。当压缩机的进口压力下降到0.05MPa时，多级天然气压缩机控制箱上报警，多级天然气压缩机连锁停机，关闭压缩机进口及有关阀门。第二阶段:操作人员检视回收装置无异常后，打开真空泵，由真空泵将0.05MPa的剩余天然气抽出并送至低压储气罐储存，然后所储存的天然气经调压稳压装置调压，压力达到锅炉燃烧 器所要求的压力送给锅炉作为锅炉燃料。当真空泵的进口压力低于-0.09MPa时，真空泵的进口电磁阀自动关闭，抽气结束。第三阶段:当锅炉不需要天然气作为锅炉燃料时，低压储气罐会先存满天然气，将低压储气罐内的天然气经多级天然气压缩机压缩，然后经过单向阀进入到中压储气罐储存。第四阶段:操作人员打开N2阀门，向LNG罐车充氮以防止真空时空气的渗入，保证安全，达到规定压力后，关闭N2阀门，整个回收作业完成。本实用新型LNG罐车残余气体回收装置能够100%回收罐车内的天然气，而且在回收过程中保证了天然气的纯度，充分解决LNG罐车定期检验时的残气处理问题。该套装置的研发成功，将解决天然气残余气体直接排放对环境和安全造成影响的问题，促进天然气残余气体的回收利用，对提高经济效益、减少能源消耗、保护环境具有重要作用和深远影响，具有巨大的经济效益和社会效益。
图1为本实用新型LNG罐车残余气体回收装置的结构原理图。图中，I是LNG罐车、2是N2阀门、3是第一阀门、4是第二阀门、5是空温式气化-加热器、6是第三阀门、7是多级天然气压缩机、8是单向阀、9是第四阀门、10是第五阀门、11是中压储气罐、12是调压稳压装置、13是第六阀门、14是真空泵、15是第七阀门、16是低压储气罐、17是第八阀门和18是第九阀门。
具体实施方式
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以下结合附图对本实用新型的具体实施作进一步描述。如图1所示，本实用新型残余气体回收装置包括:LNG罐车1，N2阀门2，第一阀门3，第二阀门4，空温式气化-加热器5，第三阀门6，多级天然气压缩机7，单向阀8，第四阀门9，第五阀门10，中压储气罐11，调压稳压装置12，第六阀门13，真空泵14，第七阀门15，低压储气罐16，第八阀门17和第九阀门18。其中中压储气罐11的压力为1.6MPa，容积为30m3 ;低压储气罐16的压力为0.8MPa，容积为30m3 ;多级天然气压缩机7的控制箱上有报警装置；单向阀8的一端与多级天然气压缩机7的出口相连，另一端与中压储气罐11的进口相连。当LNG罐车I送到检验现场后，LNG罐车I内残余气体回收主要分为以下四个阶段。第一阶段:打开第一阀门3和第二阀门4，LNG罐车I与空温式气化-加热器5相连通，经过空温式气化-加热器5后残余气体的温度> (TC，此时第六阀门13关闭，第三阀门6打开，接着进入多级天然气压缩机7加压到压力(1.6MPa，再经过单向阀8和第四阀门9后送进中压储气罐11储存，打开第五阀门10，然后所储存的天然气经过调压稳压装置12调压，压力达到锅炉燃烧器所要求的压力送给锅炉作为锅炉燃料。当多级天然气压缩机7的进口压力下降到0.05MPa时，多级天然气压缩机7控制箱上报警，多级天然气压缩机7连锁停机，同时多级天然气压缩机7进口电磁阀关闭，关闭多级天然气压缩机7进口及有关阀门。第二阶段:操作人员检视回收装置无异常后，关闭第三阀门6，打开第六阀门13，接着打开真空泵14，由真空泵14将0.05MPa的剩余天然气抽出经过第七阀门15并送至低压储气罐16储存，打开第八阀门17和第九阀门18，然后所储存的天然气经调压稳压装置12调压，压力达到锅炉燃烧器所要求的压力送给锅炉作为锅炉燃料。当真空泵14的进口压力低于-0.09MPa时，真空泵14的进口电磁阀自动关闭，抽气结束，关闭第六阀门13、第七阀门15、第八阀门17和第九阀门18。第三阶段:当锅炉不需要天然气作为锅炉燃料时，低压储气罐16会先存满天然气，打开第八阀门17，将低压储气罐16内的天然气经多级天然气压缩机7压缩，然后经过单向阀8和第四阀门9进入到中压储气罐11储存。第四阶段:操作人员打开N2阀门2，向LNG罐车I充氮以防止真空时空气的渗入，保证安全，达到规定压力后，关闭N2阀门2，整个回收 作业完成。
权利要求1.一种LNG罐车残余气体回收装置，包括LNG罐车(I)，N2阀门(2)，第一阀门(3)，第二阀门(4)，空温式气化-加热器(5)，第三阀门(6)，多级天然气压缩机(7)，单向阀(8)，第四阀门(9)，第五阀门(10)，中压储气罐(11)，调压稳压装置(12)，第六阀门(13)，真空泵(14)，第七阀门(15)，低压储气罐(16)，第八阀门(17)和第九阀门(18)，其特征在于中压储气罐(11)的压力为1.6MPa，容积为30m3，低压储气罐(16)的压力为0.8MPa，容积为30m3，单向阀⑶的一端与多级天然气压缩机⑵的出口相连，另一端与中压储气罐(11)的进口相连。
2.根据权利要求1所述的LNG罐车残余气体回收装置，其特征是所述的多级天然气压缩机(7)的控制箱上有报警装置。
3.根据权利要求1或2所述的LNG罐车残余气体回收装置，其特征是所述的LNG罐车(I)内残余气体回收分为四个阶段进行。
4.根据权利要求1或2所述的LNG罐车残余气体回收装置，其特征是所述的中压储气罐(11)和低压储气罐(16)内的天然气经调压稳压装置(12)调节后，压力达到锅炉燃烧器所 要求的压力送锅炉作为锅炉燃料。
专利摘要LNG罐车残气回收装置，属于低温液化气体储运技术领域。该装置包括LNG罐车、N2阀门、第一阀门、第二阀门、空温式气化-加热器、第三阀门、多级天然气压缩机、单向阀、第四阀门、第五阀门、中压储气罐、调压稳压装置、第六阀门、真空泵、第七阀门、低压储气罐、第八阀门和第九阀门。中压储气罐的压力为1.6MPa，容积为30m3，低压储气罐的压力为0.8MPa，容积为30m3，多级天然气压缩机的控制箱上有报警装置，经调压稳压装置调节后的天然气，压力达到锅炉燃烧器所要求的压力送锅炉作为锅炉燃料。该装置分四个阶段对LNG罐车内的残余气体进行回收，能够100％回收罐车内的天然气，而且在回收过程中保证了天然气的纯度，充分解决LNG罐车定期检验的残气处理问题。该套装置的研发成功，将解决天然气残余气体直接排放对环境和安全造成影响的问题，促进天然气残余气体的回收利用，对提高经济效益、减少能源消耗、保护环境具有重要作用和深远影响，具有巨大的经济效益和社会效益。
文档编号F17D1/02GK203115497SQ20122043118
公开日2013年8月7日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者邓明基, 陈树军, 谭粤, 鲁雪生, 黄钧, 刘金良, 劳英杰, 夏莉 申请人:邓明基, 陈树军