压缩甲烷气回收系统以及回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气体回收再利用的技术领域，尤其是指应用在液化天然气(LNG)存储和运输过程中蒸发气体(BOG)的回收。
【背景技术】
[0002]液化天然气(LNG)主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点温度后变成液体，通常液化天然气储存在零下161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。液化天然气燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，所以液化天然气是一种比较先进的能源。
[0003]现有LNG系统具有良好的绝热措施，但在储存和操作的过程中，因外界的热量传递和系统的冷却需要，其内部会不可避免地产生一定数量的蒸发气(Boiled Off Gas，简称BOG)ο随着BOG数量的不断增加，LNG系统内部的温度和压力会随之升高，当LNG储罐内部压力高于系统设定的安全泄放压力时，LNG储罐罐顶的安全阀门将开启，将BOG直接泄放到火炬系统燃烧，以稳定系统内部压力。在LNG接收站投产初期，下游外输管线或燃气用户管网达不到接气条件或者用气需求较小，因此LNG接收站常会处于数周至数月较长时间的零外输工况或低流量外输工况。在上述情况下，LNG存储系统内的LNG会不断吸热气化成B0G，过多的BOG会被直接排放并燃烧，从而造成了高额的经济损失以及环境污染问题。
[0004]目前常规的BOG零排放处理装置都是利用BOG液化装置对BOG直接液化，将其送回至LNG储罐内，而由于BOG的自然蒸发和产生并非一个稳定的过程，需要反复启闭BOG液化装置，而BOG液化装置从启动达到运行往往需要3小时甚至5小时，直接导致在回收放散甲烷气时回收效率大幅度降低，而且实际操作时较困难，容易造成系统压力的失稳，如LNG储罐压力过低、就需要额外补气保压等措施；另外，所述液化装置一般均包括冷却装置、压缩装置等多种设备，因此导致甲烷气的回收系统较复杂，且占地面积偏大。
【发明内容】
[0005]为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中回收放散甲烷时回收效率低的问题从而提供一种不但可以提高回收率，而且回收设备简单的的压缩甲烷气的回收系统以及回收方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所述的一种压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的多段换热装置以及与多段换热装置相连接的多段压缩装置，其中，第一段换热装置的第一通道与相邻下一段换热装置的第一通道相连，相邻下一段换热装置依次顺序连接至最后一段换热装置，所述最后一段换热装置的第一通道出口与第一段压缩装置的入口相连，所述第一段压缩装置的出口与所述第一段换热装置的第二通道入口相连，所述第一段换热装置的第二通道出口与下一段压缩装置的入口相连，所述下一段压缩装置的出口依次顺序连接至最后一段压缩装置，所述最后一段压缩装置的出口与所述最后一段换热装置的第二通道入口相连。
[0007]在本发明的一个实施例中，所述第一段换热装置的第一通道入口通过管道与所述缓冲罐连接。
[0008]在本发明的一个实施例中，所述多段换热装置均位于同一个罐体中。
[0009]在本发明的一个实施例中，所述罐体入口与缓冲罐相连，所述罐体出口与第一段压缩装置相连。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述多段压缩装置为同一压缩装置的多个压缩段。
[0011]本发明还提供了一种压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的多段换热装置以及与多段换热装置相连接的多段压缩装置，其中，第一段换热装置的第一通道与相邻下一段换热装置的第一通道相连，相邻下一段换热装置依次顺序连接至最后一段换热装置，所述第一段换热装置的第一通道出口与第一段压缩装置的入口相连，所述第一段压缩装置的出口与所述第一段换热装置的第二通道入口相连，所述第一段换热装置的第二通道出口与下一段压缩装置的入口相连，所述下一段压缩装置的出口依次顺序连接至最后一段压缩装置，所述最后一段压缩装置的出口与所述最后一段换热装置的第二通道入口相连。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述最后一段换热装置的第一通道入口通过管道与所述缓冲罐连接。
[0013]本发明还提供了一种利用上述压缩甲烷气回收系统回收甲烷气的方法，其步骤如下，包括:步骤S1:将甲烷气经过多段换热升温形成升温甲烷气；步骤S2:将升温甲烷气进行一次加压形成一段出口高温甲烷气；步骤S3:将一段出口高温甲烷气与第一段换热装置中的甲烷气换热形成下一段入口降温甲烷气；步骤S4:将所述下一段入口降温甲烷气继续加压形成下一段出口高温甲烷气；步骤S5:将所述下一段出口高温甲烷气与下一段换热装置中的甲烷气换热形成再下一段入口降温甲烷气；步骤S6:将所述再下一段入口降温甲烷气继续加压顺序换热直至形成压缩甲烷气，将压缩甲烷气回收。
[0014]在本发明的另一个实施例中，所述步骤SI之前，还包括将甲烷气进行收集缓冲的步骤。
[0015]在本发明的另一个实施例中，所述步骤S6中，所述压缩甲烷气直接回收至压缩甲烷气管网中。
[0016]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
本发明所述的甲烷气回收系统以及回收方法，利用所述多段换热装置和所述多段压缩装置实现对压缩甲烷气的回收，其中每段压缩装置的出口高温甲烷气都给一段压缩装置的入口甲烷气升温，而经过降温后的甲烷气可以在下一段压缩装置中继续加压，因此省去了其它介质的换热，又提高了压缩装置的工作效率。
【附图说明】
[0017]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明实施例一所述压缩甲烷气回收系统的示意图；
图2是本发明实施例二所述压缩甲烷气回收系统的示意图；图3是本发明实施例三所述压缩甲烷气回收系统的示意图。
【具体实施方式】
[0018]实施例一:
如图1所示，本实施例提供了一种压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的多段换热装置10以及与多段换热装置10相连接的多段压缩装置20，其中，所述多段换热装置10包括多个独立的换热装置，第一段换热装置1A的第一通道与第二段换热装置1B的第一通道相连，所述第二段换热装置1B的第一通道与所述第三段换热装置1C的第一通道相连，所述第三段换热装置1C的第一通道的出口与第一段压缩装置20A的入口相连，所述第一段压缩装置20A的出口与所述第一段换热装置1A的第二通道入口相连，所述第一段换热装置1A的第二通道出口与第二段压缩装置20B的入口相连，所述第二段压缩装置20B的出口与所述第二