新型快速启动的液化天然气卸车系统的制作方法

本实用新型涉及一种新型快速启动的液化天然气卸车系统，属液化天然气储运领域。

背景技术：

液化天然气(lng，liquefiednaturalgas)是一种应用广泛的优质能源，因lng高热值、高效率、污染小等特点，被广泛应用于国计民生的各个领域，其能源占比也逐步提升。在lng应急储备调峰站中通常均设置装车和卸车系统及相应的辅助设施，用于站场开车预冷和后期运行调峰，目前常用的lng卸车系统和设施包括空温式气化器对lng槽车自增压、在卸车臂安装卸车泵、高压常温天然气增压等方式。

空温式气化器自增压的卸车工艺流程复杂、法兰接口较多、吹扫置换、预冷速率较为缓慢。每次预冷都需控制在20～30分钟左右，否则容易产生过大的应力而导致法兰泄漏；空温式气化器气化速率较小，槽车增压过程缓慢，同时受环境温度影响大，尤其在冬季或者极端恶劣天气下，空温气化器易结霜或结冰，明显降低气化器的换热效果和自增压速率，影响lng槽车气相压力，降低卸车速率，增加了卸车时间；另外，相同卸车规模下需设置较多的卸车系统，增加了设备、管道等工艺设施，造成项目投资高，占地面积大，土地资源利用率低，同时在一定程度上增加了卸车法兰管口泄漏风险。因此，利用空温气化器气化、槽车自增压方式的方式卸车，环境适应性差，操作流程复杂、操作耗时长、占地大、投资高。

通过在卸车臂上安装卸车泵，可以大幅度提升卸车速率，简化卸车流程，但增加了设备投资，一般卸车泵会使装卸车撬的投资增加一倍多；同时，随着lng槽车液位的下降，卸车泵无法避免会出现气液两相、严重时气蚀等现象，影响卸车泵的安全稳定运行，无法连续进行卸车操作，增加维修频率，进而影响卸车效率，增加运行成本。

采用高压天然气增压的方式对比上述两种卸车方式，在节省设备和管件投资的前提下，加快了lng槽车的增压过程，从而提高卸车效率。但是，高压天然气一般来自站场bog压缩机或气化器出口，其温度接近环境温度，且bog压缩机压比过高时会出现出口温度过高(远远超过环境温度)的工况，温度过高的天然气进入lng槽车储罐后，因气相和液相温差过大而引起饱和烃沸腾、lng储罐内壁应力集中等安全隐患；同时槽车温度升高导致储罐压力上升、常温天然气冷凝增压效率低等问题；卸车完成后lng槽车储罐处于过热状态，再次装车时需重新进行储罐预冷操作，增加预冷时间和操作成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种新型快速启动的液化天然气卸车系统，解决如下技术问题：

1.常温天然气进入lng槽车后，lng槽车内因气相和液相温差过大而引起的饱和烃沸腾和槽车储罐内壁应力集中的安全问题；

2.槽车储罐内温度升高导致压力上升和常温天然气冷凝增压效率低的问题；

3.卸车后槽车储罐处于热态，再次装车时需要重新预冷的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型快速启动的液化天然气卸车系统，lng槽车通过lng装卸臂以及卸车线路连通至lng储罐，其特征在于：lng槽车还通过低温天然气进气线路连通至低温天然气制气站，其中：

所述低温天然气制气站包括有高压天然气进气管、减温lng管、减温器以及分液罐，高压天然气进气管与减温lng管分别连接至减温器，在所述减温器中对高压天然气进行喷淋lng降温，所述减温器出口管路连通至分液罐，分液罐的气相出口通过所述低温天然气进气线路连通至lng槽车。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：在装卸车站内设置有lng卸车总管、lng装车总管、bog回气总管、低温天然气进气总管；

所述lng卸车总管上设置至少一lng卸车支线，所述lng装车总管上设置至少一lng装车支线，所述bog回气总管上设置至少一bog回气支线，所述低温天然气进气总管上游与所述分液罐的气相出口相连通，下游设有至少一低温天然气进气支线；

所述lng卸车支线与lng装车支线汇聚后连接至所述lng装卸臂；

所述bog回气支线与低温天然气进气支线汇聚后连接至bog回气臂，所述bog回气臂再与lng槽车连通。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：所述lng装车支线上设有装车流量变送器、装车压力变送器、装车流量调节阀、装车切断阀、装车止回阀和装车安全阀，装车流量变送器与装车流量调节阀信号连接，闭环控制装车流量。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：所述lng卸车支线和lng装车支线汇聚后连接至所述lng装卸臂的之间管段上设有装车温度变送器和排净管线切断阀。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：所述bog回气支线上设置有回气安全阀和回气切断阀。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：低温天然气进气支线上设置有低温天然气进气阀门和低温天然气止回阀。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：所述bog回气支线和低温天然气进气支线汇聚后连接至bog回气臂之间的管段上设有回气压力变送器和回气温度变送器。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：所述高压天然气进气管上依次设有高压天然气切断阀、高压天然气压力控制阀、高压天然气压力变送器和高压天然气安全阀，减温lng管上设有减温lng切断阀，高压天然气压力变送器和高压天然气压力控制阀信号连接，闭环控制高压天然气压力。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：所述分液罐上设有分液罐温度变送器、分液罐压力变送器、分液罐液位变送器、分液罐安全阀和分液罐排放阀；所述分液罐安全阀的阀后管路连至所述bog回气总管，所述分液罐排放阀的阀后管路连至所述lng卸车总管。

所述的新型快速启动的液化天然气卸车系统，其中：所述lng装卸臂和bog回气臂后均设有手阀。

与现有技术相比较，本实用新型具有的有益效果是：

1、将用于lng槽车增压的高压天然气通过减温器降温后，再增压卸车，从根本上提高了运行的安全性和卸车效率。

2、系统运行方便、操作和维护简单，投资和运营成本低。

附图说明

图1是本实用新型提供的液化天然气卸车系统的组成图。

附图标记说明：1-lng卸车总管；2-lng装车总管；3-bog回气总管；4-高压天然气进气管；5-减温lng管；6-低温天然气进气总管；7-低温天然气进气支线；8-lng装车支线；9-lng卸车支线；10-bog回气支线；11-装车流量调节阀；12-装车流量变送器；13-装车压力变送器；14-装车止回阀；15-装车安全阀；16-装车温度变送器；17-装车切断阀；18-卸车切断阀；19-卸车止回阀；20-回气压力变送器；21-回气温度变送器；22-回气安全阀；23-回气切断阀；24-高压天然气切断阀；25-高压天然气安全阀；26-高压天然气压力控制阀；27-高压天然气安全阀；28-减温器；29-减温lng切断阀；30-分液罐温度变送器；31-分液罐；32-低温天然器进气阀门；33-低温天然气止回阀；34-lng装卸臂；35-bog回气臂；36-lng装卸臂手阀；37-bog回气臂手阀；38-分液罐排放阀；39-分液罐压力变送器；40-分液罐液位变送器；41-分液罐安全阀；42-排净管线切断阀；

具体实施方式

以下将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按真实比例绘制的。

请参阅图1，本实用新型提供一种新型快速启动的液化天然气卸车系统，其包括四条主管线和一个低温天然气制气站，四条主管线分别为lng卸车总管1、lng装车总管2、bog回气总管3和低温天然气进气总管6。

lng卸车总管1连通至lng储罐，可将槽车中lng输送至储罐内(图中未示出)；lng装车总管2连通至lng储罐装车泵出口的外输总管(图中未示出)，用于将装车泵输出的lng输送至装卸车站；bog回气总管3连通至调峰站或接收站(图中未示出)，用于将bog回气输送至调峰站或接收站内的bog处理系统(图中未示出)集中收集处理；低温天然气进气总管6与低温天然气制气站连通。

在本实例中，装卸车站内设有两个装卸单元(内部组成相同，其中一个未示出)，四条主管线上各设有两条支线分别通向这两个装卸单元，就其中一个装卸单元而言，通向其内部的四条支线分别为lng卸车支线9、lng装车支线8、bog回气支线10和低温天然气进气支线7。

lng卸车支线9和lng装车支线8汇合后连通至lng装卸臂34，随后再与槽车相连。lng卸车支线9上设置有卸车切断阀18和卸车止回阀19，lng装车支线8上设有装车流量变送器12、装车压力变送器13、装车流量调节阀11、装车切断阀17、装车止回阀14和装车安全阀15。两条支线汇合后连接至lng装卸臂34的管段上设有装车温度变送器16和排净管线切断阀42，lng装卸臂34后端连有lng装卸臂手阀36。

其中，装车温度变送器16设置在lng卸车支线9和lng装车支线8汇合点之后，无论在装车或是卸车时，其均起到检测和显示当前管线内lng温度参数，当检测出温度超过预设值时，发出报警信号。装车压力变送器13检测和显示lng装车管线13内lng压力参数，当检测出压力超过预设值时，发出报警信号。装车流量变送器12与装车流量调节阀11信号连接，闭环控制装车流量。

bog回气支线10和低温天然气进气支线7汇合后连通至bog回气臂35，随后再与槽车相连。bog回气支线10上设有回气切断阀23和回气安全阀22，低温天然气进气支线7上设有低温天然气进气阀门32和低温天然气止回阀33。两条支线交汇后连通至bog回气臂35之间的管段上设有回气压力变送器20和回气温度变送器21，bog回气臂35后连有bog回气臂手阀37。

其中，无论装车还是卸车时，回气压力变送器20和回气温度变送器21都可检测和显示管路中天然气压力和温度参数，并当检测出的压力或温度值超预设值时，发出报警信号。

低温天然气制气站用于制造低温天然气，其制造方法是向常温的高压天然气喷淋低温的lng，之后再进行气液分离，以制成低温天然气。制气站内铺设有高压天然气进气管4和减温lng管5，用于将高压天然气和lng输送至制气站内，高压天然气进气管4另一端连通至高压天然气气源(图中未示出)，减温lng管5另一端连通至lng外输总管(图中未示出)。

所述高压天然气进气管4和减温lng管5交汇于减温器28处，减温器28出口管路连至分液罐31的入口，分液罐31的气相出口管路连接至低温天然气进气总管6。系统运行时，高压天然气在减温器28内经喷淋lng降温后，混合着lng一起进入分液罐31进行气液分离后，最后纯净的低温天然气被输送至天然气进气总管6。

所述高压天然气进气管4上依次设有高压天然气切断阀24、高压天然气压力控制阀25、高压天然气压力变送器26和高压天然气安全阀27，减温lng管5上设有减温lng切断阀29。其中，高压天然气压力变送器26和高压天然气压力控制阀25信号连接，闭环控制高压天然气压力。

所述分液罐31上设有分液罐温度变送器30、分液罐压力变送器39、分液罐液位变送器40、分液罐安全阀41和分液罐排放阀38。其中，分液罐温度变送器30与减温器28信号连接，将分液罐温度反馈到减温器28，以控制喷淋lng的流量。分液罐液位变送器40与分液罐排放阀28信号连接，当液位高于预设值时，开启分液罐排放阀38。分液罐排放阀38阀后管路连接至lng卸车总管1，分液罐安全阀41阀后管路连接至bog回气总管3。

本实例在使用时，液化天然气卸车流程如下：

1.用氮气吹扫装lng装卸臂34和bog回气臂35，待置换完成后检查系统气密性，检查完毕后将氮气放空；

2.分别打开高压天然气进气管4上的高压天然气切断阀24和减温lng管5上的减温lng切断阀29，同时打开lng卸车支线9上的卸车切断阀18，并关闭bog回气支线10上的回气切断阀23和lng装车支线8上的装车切断阀17；

3.缓慢打开lng装卸臂手阀36，利用槽车上的lng预冷lng装卸臂34；

4.预冷完成后，打开低温天然气进气阀门32，打开bog回气臂手阀37，将低温天然气注入槽车进行增压，同时槽车内lng受压，经lng卸车支线9和lng卸车总管1卸载至储罐；

5.卸车完成后关闭高压天然气切断阀24和减温lng切断阀29，关闭卸车切断阀18，开启回气切断阀23以排空槽车和系统内残余天然气，排净后关闭低温天然气进气阀门32。

本实例的装车辅助功能在使用时流程相对简单，只需打开装车切断阀17和bog回气阀23，并确保卸车切断阀18和低温天然气进气阀门32处于关闭状态，开启装车泵(图中未示出)即可装车，装车完成后将各阀门复位。

本实用新型的优点：系统运行稳定且操作维护简单方便，同时从根本上提高了运行安全性，节省了投资和运营成本，并极大提高了卸车效率。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。