一种LNG接收站终端BOG回收再利用系统的制作方法

文档序号:15333316发布日期:2018-09-04 21:14阅读:284来源:国知局

本实用新型涉及天然气能源领域,尤其涉及一种LNG接收站终端BOG回收再利用系统。



背景技术:

天然气作为清洁能源在国民生产和生活中被广泛运用,而将气态的天然气冷却到-162℃变成液态的天然气(简称LNG),不但因过滤去除了绝大部分杂质而更加清洁,体积也只有原来的大约1/600,更便于运输和降低输送成本。

天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃,LNG已成为稀缺清洁资源,正在成为世界油气工业新的热点。为保证能源供应多元化和改善能源消费结构,一些能源消费大国越来越重视LNG的引进,日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。

所以LNG在中国目前得到长足的发展和运用,截止2017年9月,中国已建、在建和新规划的常规LNG接收终端(一期平均规模为300万吨/年)和略小规模的海基中转站(一期平均规模100万吨/年以下)总数为71个(不含台湾)。LNG接收站是由众多相关设备总成的一个有机整体,通过这些设备的相互协作,才能将海上运输来的LNG通过一定的工艺流程存储在LNG储罐并外输至用户。这些设备包括卸料臂、储罐、低压输送泵、高压输送泵、汽化器、BOG压缩机、火炬塔等。

由于LNG 在常压下温度低至-160.0℃,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LNG 储罐和其他设备、管线内等的LNG 会产生大量的蒸发气体(BOG),一般地上储罐日蒸发量≤ 0.05wt%,地下储罐日蒸发量≤ 0.1%。处理和回收BOG 成为LNG 接收站设施的重要组成部分。

LNG接收站目前处理BOG有3种方法:

一、直接压缩外输:将蒸发气压缩至外输压力后直接送至输气管网,通过外输管线外输。这种方法工艺简单,但是外输管线投资大且前提是需与LNG接收站工程同步建成投产。

二、再冷凝液化:此方法可以细分为以下两种:

第一种方法:将蒸发气压缩至较低压力(通常为0.7 MPa),与由低压输送泵从贮罐送出的LNG在再冷凝器中混合。由于LNG加压后处于过冷状态,可以使蒸发气再冷凝,冷凝后的LNG经高压输送泵加压后,再经汽化外输。此方法虽然可以节省能耗,但也需要同步建设外输管线。 实用新型专利CN101881549B公开的一种液化天然气接收站蒸发气体再冷凝回收系统及其回收方法,实用新型专利CN104295889B公开的LNG接收站终端蒸发气体回收系统,都使用了这种方法。

第二种方法:将蒸发气压缩至一定压力后,通过膨胀机制冷或混合制冷剂制冷等液化方法,将BOG回收再液化后,重新送回贮罐。此方法工艺复杂,装置投资大,只是适合于大型接收站。实用新型专利CN102261560B公开的一种蒸发气零排放系统和方法,实用新型专利CN104390136B一种BOG回收的方法,就属于这种方法。

三、通过放散塔或火炬塔燃烧排放:此方法通过燃烧来排放BOG既消耗浪费了能源,且造成了环境的污染。



技术实现要素:

本实用新型的目的是设计一种LNG接收站终端BOG回收再利用系统。

为实现上述实用新型目的,本实用新型的技术方案是:一种LNG接收站终端BOG回收再利用系统,包括LNG贮罐,BOG压缩机与所述LNG贮罐相连通,用于将所述LNG贮罐内产生的BOG气体压缩0.6MPaG~0.9MPaG,所述BOG 压缩机通过输气管线连接至缓冲罐,输气管线上设有用于计量BOG气体流量的气体计量计,还设有稳定输气管线内气压的调压装置;所述缓冲罐连通至CNG压缩机,用于将BOG气体进一步压缩成CNG,所述CNG压缩机连接至CNG加气柱,CNG加气柱将CNG注入CNG瓶车,CNG瓶车内压力20MPaG,CNG瓶车用于CNG的运输。

所述CNG压缩机采用往复式压缩机组,四级压缩,额定进口压力0.6MPaG~0.9MpaG,额定排气压力22 MpaG,采用水冷和/或风冷。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型技术方案压缩制CNG,工艺简单,操作方便,投资比再冷凝液化方法小很多。经过测算,建设一套每天处理能力为10万标方BOG的再冷凝液化装置需要投资4000多万元,而投资同样处理规模和能力的CNG站只需1500万元,投资节省62.5%。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种LNG接收站终端BOG回收再利用的方法,首先将LNG贮罐中的-160℃的BOG气体抽出,使用压缩机加压成0.6MPaG~0.9MPaG的BOG低压气体,BOG低压气体经过计量、调压、缓冲后进入CNG压缩机加压,CNG压缩机将BOG低压气体压缩成CNG,经计量后充装入CNG瓶车,CNG瓶车内压力20MPaG,CNG瓶车将CNG运送至各加气站,向用户提供。

如图1所示,一种LNG接收站终端BOG回收再利用系统,包括LNG贮罐1,BOG压缩机2与所述LNG贮罐1相连通,用于将所述LNG贮罐1内产生的BOG气体压缩0.6MPaG~0.9MPaG,所述BOG 压缩机2通过输气管线7连接至缓冲罐5。

输气管线7上设有用于计量BOG气体流量的气体计量计3。考虑到输气管线来气的气压随用气量的不同会产生波动,为保证压缩机进气压力平稳,使压缩机能尽可能在其最佳设计点工作,因此输气管线9上还设有稳定输气管线7内气压的调压装置4。

所述缓冲罐5连通至CNG压缩机6,用于将BOG气体进一步压缩成CNG。为保障CNG压缩机6安全平稳运行,有效地减小气体引起的脉冲, CNG压缩机6进口前设置缓冲罐5,缓冲罐5包括配套的安全阀、压力表、进出气阀、排污阀及地角螺栓等。CNG压缩机6采用高压压缩机组,压缩机组是本方案的关键设备之一,其设备投资也是最重要的一部分,故正确合理地选择压缩机组,对建设投资成本和运行有着重要意义。压缩机组采用往复式机组,四级压缩。额定进口压力:0.6MPaG~0.9MPaG。额定排气压力:22 MPaG。压缩机组可以采用水冷或风冷。在南方沿海地区,采用水冷比较合适。压缩机电机根据功率大小可以采用高压电或低压电,一般功率比较大时,采用高压电机。

所述CNG压缩机6连接至CNG加气柱8, CNG加气柱8将CNG注入CNG瓶车9,CNG瓶车内压力20MPaG,CNG瓶车9用于CNG的运输。

CNG加气柱8主要用于CNG瓶车加气并进行计量。其性能要求如下:

① 计量准确。CNG加气柱8采用微机控制技术,能精确地计量天然气的体积,并能自动计算出计量值的金额,自动显示加气量、加气金额及单价;

② 可以随时查询总累计量,可复显最近的加气数据,以备查检,具有自动检测故障功能,能自动显示故障代码,在加气过程中能直接显示压力;

③ 具有手动紧急切断阀、断电数据保护功能,有掉电数据显示功能;

④ 配备售气电脑管理系统,有超大容量记忆功能;

⑤ 限压值0~22MPa可设;

⑥ 加气柱软管设余气回收功能,避免就地排放。

本实用新型技术方案工艺简单,投资小,适合于接受站回收处理BOG。对于大型接受站,也可以与再冷凝液化方法配合使用。

如果LNG接受站没有配套的外输管线投产使用,接收站的BOG不能直接加压外输,目前一般通过第二种再冷凝液化方法(即通过膨胀机制冷或混合制冷剂制冷等液化方法)来回收利用或者直接排放燃烧。本实用新型技术方案压缩制CNG,工艺简单,操作方便,投资比再冷凝液化方法小很多。经过测算,建设一套每天处理能力为10万标方BOG的再冷凝液化装置需要投资4000多万元,而投资同样处理规模和能力的CNG站只需1500万元,投资节省62.5%。

本实用新型技术方案在LNG接收站BOG回收项目实际应用,项目产CNG按8万标方/天计算(约2880万标方/年),销售价格按2.6元/标方,项目年回收BOG价值达7488万元, 而CNG压缩机年耗电费只有约500万元。同时,可消除年放散燃烧2880万标方BOG所造成的环境污染。

可见,本技术方案用于回收LNG接收站的BOG,不仅可以减少能源浪费,改善环境,而且能够产生比较大的经济效益。

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做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。

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