液态天然气运输车罐中余液余气回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的一种液态天然气运输车罐中残余液残余气的回收装置，属于能源应用领域。
【背景技术】
[0002]现有的液态天然气(又称LNG，本文还包含液态煤层气、液态页岩气等)运输车，运辁车到达客户单位，在卸车时原则上要留有15%左右的残余液体在罐中，以保持运输车返回途中再次充装时罐内为低温状态，留有残余液体就是防止运输车上的罐，由“冷罐”变成“热罐”，不利于罐的再次充装或在充装时产生大量的B0G(汽化了的气态天然气)，这样做的结果，导致运辁车在LNG接收站或工厂再次充装LNG时，由于运辁车罐中有余压为0.1-0.6MPa的余气，占有运输车罐中的上部空间，LNG难以充装满；同时余液是“热液”，在遇到新的LNG冷液时，会产生分层的“翻滚”现象，对运辁车上的罐的耐压不利。
[0003]近一些年，很多人想抽取运辁车罐中的余液余气，都遇到LNG是低温的难题，市面上没有低温气体压缩机，更没有抽低温液体的压缩机。至今为止，根本没有办法对LNG运输车罐中余液余气进行回收。
[0004]目前，所有LNG运输车罐中的余液余气，在充装之前，都是采用放空的办法，对环境造成很大的污染，LNG对大气臭氧层的破坏力是二氧化碳的34倍；同时，浪费了非常好的清洁能源。据统计，全国各大LNG充装站，每年浪费千万方的LNG，这需要引起我们的重视。需要我们有积少成多的思想，对排放的LNG加以回收利用。
【发明内容】
[0005]对运输车罐中的余液余气，首先发明的装置要同时具备对LNG存在的两种状态即液态和气态的天然气都能进行处理的问题；其次要解决的是LNG低温的问题，即温度在零下163度；最后要解决的是经济性问题，设备要简单，高效，基本不耗电。
[0006]运辁车罐中余液余气，量很少，经济性不大，如果设备庞大、贵重，耗电量大，难以收回投资，显然没有投资价值，没有实用性。这就要求我们工艺流程简单，非常协调好的解决上述三个问题。
[0007]技术方案:
[0008]液态天然气运输车罐中余液余气回收装置，由交换器(5)、罐(6)、压缩机(7)构成，其技术特征是:余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压辁送给后道工序，完成对余液余气的回收。
[0009]交换器其技术特征是:交换器亦称能量或热量交换器，包含空温式汽化器(与空气交换热量)，水浴式汽化器(与水交换热量)，还有包括与其它介质的热量交换的交换器。
[0010]罐的技术特征是:是指有一定空间能耐压的缓冲罐。
[0011]压缩机的技术特征是:一般是指压缩天然气的压缩机。其动力来源可以是三相动力电源的发动机，可以是天然气发电机组供电，也可以是天然气的发动机。本发明装置优先采用天然气发动机，即利用回收的天然气来节省耗电增加的负担。这是本发明独特之处，具体方法是在缓冲罐上再开洞引出一根天然气管路给天然气发动机或发电机组供气。图中省略没有画出，保持图面简洁。
[0012]余液余气经卸车管路进入交换器其技术特征是:首先其卸车管技术特征是:是指与运输车上罐对接的卸车气相管路或液相管路；图1中，包括I为法兰连接的LNG运辁车罐的卸车气相管路；10为法兰连接的LNG运输车罐的卸车液相管路；这两种卸车管路采用如图1中的连接方式，通过阀2、3、4的切换，实现对运辁车上罐的循环增压卸车，确保余液、余气都能依次进入交换器交换热量后，进入缓冲罐6。也就是，余液余气都要经过交换器才能进入缓冲罐6中，解决了低温问题。
[0013]在10为法兰连接的LNG运输车罐的卸车液相管路上装有传感器(图中没有画出，保持画面简洁)，判断卸车液相管路内的流体的温度和压力，当确认液相管路内的LNG压力过低时，调整阀的开启，再次增压，直到余液卸完为止。这样做解决循环增压问题，确保余液卸完。
[0014]余液余气经卸车管路进入交换器不是简单的连接，而是要经过一个创造性的劳动，即通过阀的切换形成几个回路，达到三个功能，一是:一个回路对运输车上的罐可以增压，保证能正常快速卸罐中余液，交换器起到增压的目的；二是:一个回路对运输车上的罐的余液进行热交换；三是:一个回路对运辁车上的罐的余气进行热交换；本发明把实现上述三个功能所形成的卸车管路纳入余液余气经卸车管路进入交换器的权利保护范围内。也就是余液余气经卸车管路进入交换器包含上述三个功能的权利范围。
[0015]余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序，其技术特征是压缩机工作即吸入缓冲罐中的天然气，加压输送给后道工序，后道工序其技术特征可以是(输送给)储罐；后道工序还可以是指再次加压输送给另一个罐，多级加压重复输送到最后输送给后道工序；(输送给)可以是居民管网，，也可以是(输送给)长管气瓶拖车中的气瓶，或是(输送给)燃气汽车中的气瓶内。加压输送给后道工序，才能算是完成对余液余气的回收。
[0016]余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序，还包括余液余气经卸车管路进入交换器进入并列多个罐，或余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后续多个罐，每个罐如同前面一样，都经过压缩机加压，最后进入后道工序。这些都在余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序的专利保护范围内。
[0017]余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序，其技术特征是压缩机工作即吸入缓冲罐中的天然气，使得缓冲罐压力降低，该缓冲罐与运输车上的罐内之间产生压力差，有了压力差，从而使得运输车上罐中余液余气源源不断经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序。
[0018]压缩机做功才能产生压力差，有了压力差，缓冲罐里才能源源不断进入经交换器加热的天然气，在图1中，9表不:压缩机做功及燃气发动机产生大量的热，可以通过空气、水、或其它介质与本案的交换器产生热量交换，充分利用LNG冷能，使得设备简单高效。这是交换器的第四个功能。也是一个可选项。
[0019]采用燃气发动机、利用LNG冷能是本案一个技术特点，它可以使余液余气回收成本大大降低。非常好的解决了第三个问题。
[0020]有益效果
[0021]1、交换器起到四个作用，给运输车罐增压、与余液、余气加热、与压缩机、发动机换热，其中通过介质(如水)与余液、余气交换热量，其介质热量来源压缩机、燃气发动机的热量。这是一个非常好的能源利用，交换器功能得到极大的发挥，使用效率高。
[0022]2、交换器(5)、罐￠)、压缩机(7)是市面上的常规产品，维修方便，采购容易，成本低。这样的工艺流程非常好的解决低温问题，设备简单，成本低，投资小。
[0023]3、余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序，前一段余液余气经卸车管路进入交换器、罐后，该段由交换器增压，使得罐中有余气，不消耗动力；后一段由压缩机加压输送给后道工序，该段由于罐内有天然气，燃气发动机开始工作，带动压缩机工作，吸入缓冲罐内的天然气，罐内压力开始降低，使得前一段余液余气经卸车管路进入交换器、罐这一段能够连续进行。从而使整个工艺流程能够连续进行。
[0024]4、本发明采用缓冲罐内的天然气做动力来源，采用天然气发动机或发电机带动压缩机工作，就地取材废物利用，无需外接动力电源，节省了电力增容和消耗，本发明运行费用非常低，这是本项目经济性的一个重要特点。
[0025]5、LNG的冷能与压缩机、燃气发动机产生的热，通过介质空气、水或其它介质进行热的交换。即用余气产生动力，做功产生的热又提供给LNG汽化需要的热量。这是非常好的能源利用。
[0026]6、本装置是一个非常好的能源综合利用例子，对余液余气的回收，对环境没有任何污染与影响。杜绝了运输车上罐中余液余气对空排放造成的污染，同时还有一笔可观的经济收入。
【附图说明】
[0027]图1 中:
[0028]1、表示为法兰连接的LNG运输车罐的卸车气相管路；2、3、4、8表示阀；5表示交换器；6表示罐；7、表示压缩机；9表示交换器与压缩机之间进行介质换热示意流程；10、表示为法兰连接的LNG运输车罐的卸车液相管路。
实施例
[0029]图1 中:
[0030]1、表示为法兰连接的LNG运输车罐的卸车气相管路；2、3、4、8表示阀；5表示交换器；6表示罐；7、表示压缩机；9表示交换器与压缩机之间进行个质换热示意流程；10、表示为法兰连接的LNG运输车罐的卸车液相管路。
[0031]天然气运输车上罐的液相管接10处，气相管接I处；
[0032]首先阀2、4关闭，阀3打开，对运输车上的罐进行加压，先卸，运输车上的罐中的液相 LNG ;
[0033]关闭阀3，打开阀4，LNG经10为法兰连接的LNG运输车罐的液相管路流入交换器5与介质交换热量后进入缓冲罐6，当缓冲罐内压力达到一定的设定值，开启压缩机7，经压缩后打开阀8输送给后道工序。
[0034]在10为法兰连接的LNG运输车罐的液相管路上装有温度传感器，测得温度为LNG液体温度，当缓冲罐压力降到一定值时，重复上述动作。
[0035]当测得温度非LNG液体温度，打开阀2，关闭阀3，这时对运输车罐中余气进行回收，即余气经I为法兰连接的LNG运输车罐的气相管路，和10为法兰连接的LNG运输车罐的液相管路同时进入交换器5，再进入缓冲罐6，经开启压缩机7，余气经压缩后经打开的阀8转给后道工序。
[0036]可选项，压缩机6产生的热量与交换器5中LNG冷能产生交换，其循环回路如图1中的9所示。
【主权项】
1.液态天然气运输车罐中余液余气回收装置，由交换器、罐、压缩机构成，其技术特征中:余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序，完成对余液余气的回收。2.一种建立液态天然气运输车罐中余液余气回收装置的方法，由交换器、罐、压缩机构成，其技术特征是:余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序，完成对余液余气的回收。
【专利摘要】液态天然气运输车罐中余液余气回收装置，由交换器、罐、压缩机构成，其技术特征是：余液余气经卸车管路进入交换器、罐后由压缩机加压输送给后道工序，完成对余液余气的回收。本发明采用缓冲罐内的天然气做动力来源，采用天然气发动机或发电机带动压缩机工作，就地取材废物利用，无需外接动力电源，节省了电力增容和消耗，本发明运行费用非常低。本装置是一个非常好的能源综合利用例子，对余液余气的回收，对环境没有任何污染与影响。杜绝了运输车上罐中余液余气对空排放造成的污染，同时还有一笔可观的经济收入。
【IPC分类】F17C13/02, F17C13/00, F17C7/00, F17C7/02, F17C13/04
【公开号】CN105202363
【申请号】CN201310325813
【发明人】谢南群
【申请人】沈军
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2013年7月24日