Lng加注站无泵卸车、加注、充装系统及充装工艺的制作方法
【专利摘要】本发明LNG加注站无泵卸车、加注、充装系统及充装工艺涉及一种适用于LNG加注站的加注设备及工艺。其目的是为了提供一种运行成本低、可靠性高的LNG加注站无泵卸车、加注、充装系统及充装工艺。本发明中的LNG加注站无泵卸车系统包括至少一个LNG储罐、BOG液化装置、第一增压气化器和气液计量装置。本发明中的LNG加注站无泵加注系统包括至少一个LNG储罐、BOG液化装置、加气机和第三增压气化器。本发明中的LNG加注站无泵充装系统包括至少一个LNG储罐、BOG液化装置、第一增压气化器、气液计量装置、第三增压气化器和加气机。本发明中的LNG加注站无泵充装工艺包括如下步骤：(1)无泵卸车及运输罐中BOG回收流程，(2)无泵加注及车载瓶BOG回收流程。
【专利说明】
LNG加注站无泵卸车、加注、充装系统及充装工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及液化天然气加注领域，特别是涉及一种适用于液化天然气加注站的加 注设备及工艺。
【背景技术】
[0002] 液化天然气(LNG)是一种清洁高效的能源，与汽油、柴油及压缩天然气(CNG)相比， 具有安全性高、经济性强、环境负效应小、储能密度高等明显的优势。LNG作为汽车燃料，广 泛地应用于城市公交、重卡以及城际大巴，而与之配套的LNG加注站也同步得到快速发展。 现有的LNG加注站卸车、加注以及充装都采用潜液栗，存在投资及运行成本高、可靠性低等 缺点。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种运行成本低、可靠性高的LNG加注站无栗卸 车、加注、充装系统及充装工艺。
[0004] 本发明中的LNG加注站无栗卸车系统，包括至少一个LNG储罐、B0G液化装置、第一 增压气化器和气液计量装置，
[0005] 所述气液计量装置第一输出端与LNG储罐连接，第一输入端连接于进加注站卸车 的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量LNG卸车量；
[0006] 所述气液计量装置第二输出端与B0G液化装置连接，第二输入端连接于进加注站 卸车的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量B0G卸车量；
[0007] 所述B0G液化装置与LNG储罐之间通过气相管道连接，用于对LNG储罐中B0G的液 化，并降低LNG储罐内气压；
[0008] 所述B0G液化装置中的液相管道与LNG储罐连接，用于将B0G液化后的LNG回收至 LNG储罐；
[0009] 所述第一增压气化器与LNG运输罐连接，用于卸车过程中对LNG运输罐增压，使LNG 运输罐与LNG储罐之间形成压差。
[0010]本发明中的LNG加注站无栗卸车系统，其中所述B0G液化装置包括液氮储罐、第二 增压气化器、换热器和LNG回收储罐，
[0011]所述换热器气体进口分别与所述LNG储罐气体出口和气液计量装置第二输出端连 接，液体出口与所述LNG回收储罐连接，用于通过液氮将B0G液化冷凝为LNG，并回收至LNG回 收储罐中；
[0012] 所述LNG回收储罐液相管道出口与LNG储罐连接；
[0013] 所述液氮储罐通过管道输送液氮至换热器，用于对B0G液化冷凝；
[0014]所述第二增压气化器与液氮储罐连接，用于对液氮储罐进行增压，使液氮可以通 过管道输送至换热器。
[0015]本发明中的LNG加注站无栗卸车系统，还包括氮气加热器和氮气缓冲罐，
[0016] 所述氮气加热器与BOG液化装置中的换热器氮气出口连接，用于使未完全气化的 液氮升温气化；
[0017] 所述氮气缓冲罐与氮气加热器连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可 用于站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。
[0018] 本发明中的LNG加注站无栗加注系统，包括至少一个LNG储罐、B0G液化装置、加气 机和第三增压气化器，
[0019] 所述加气机第一输入端与LNG储罐连接，第一输出端与车载瓶连接，用于计量车载 瓶LNG加注量；
[0020] 所述加气机第二输入端与车载瓶连接，第二输出端与B0G液化装置连接，用于计量 车载瓶B0G回收量；
[0021] 所述B0G液化装置液相管道出口连接于LNG储罐，用于对车载瓶中的B0G液化回收 至LNG储罐中；
[0022]所述第三增压气化器与LNG储罐连接，用于对LNG储罐进行增压，使LNG储罐与车载 瓶之间形成压差。
[0023]本发明中的LNG加注站无栗加注系统，其中所述B0G液化装置包括液氮储罐、第二 增压气化器、换热器和LNG回收储罐，
[0024] 所述换热器气体进口分别与所述LNG储罐气体出口和加气机第二输出端连接，液 体出口与所述LNG回收储罐连接，用于通过液氮将B0G液化冷凝为LNG，并回收至LNG回收储 罐中；
[0025] 所述LNG回收储罐液相管道出口与LNG储罐连接；
[0026] 所述液氮储罐通过管道输送液氮至换热器，用于对B0G液化冷凝；
[0027] 所述第二增压气化器与液氮储罐连接，用于对液氮储罐进行增压，使液氮可以通 过管道输送至换热器。
[0028] 本发明中的LNG加注站无栗加注系统，还包括氮气加热器和氮气缓冲罐，
[0029]所述氮气加热器与B0G液化装置中的换热器氮气出口连接，用于使未完全气化的 液氮升温气化；
[0030] 所述氮气缓冲罐与氮气加热器连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可 用于站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。
[0031] 本发明中的LNG加注站无栗充装系统，包括至少一个LNG储罐、B0G液化装置、第一 增压气化器、气液计量装置、第三增压气化器和加气机，
[0032] 所述气液计量装置第一输出端与LNG储罐连接，第一输入端连接于进加注站卸车 的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量LNG卸车量；
[0033] 所述气液计量装置第二输出端与B0G液化装置连接，第二输入端连接于进加注站 卸车的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量B0G卸车量；
[0034]所述B0G液化装置与LNG储罐之间通过气相管道连接，用于对LNG储罐中B0G的液 化，并降低LNG储罐内气压；
[0035]所述B0G液化装置中的液相管道与LNG储罐连接，用于将B0G液化后的LNG回收至 LNG储罐；
[0036]所述第一增压气化器与LNG运输罐连接，用于卸车过程对LNG运输罐增压，使LNG运 输罐与LNG储罐之间形成压差；
[0037]所述加气机第一输入端与LNG储罐连接，第一输出端与车载瓶连接，用于计量车载 瓶LNG加注量；
[0038]所述加气机第二输入端与车载瓶连接，第二输出端与B0G液化装置连接，用于计量 车载瓶B0G回收量；
[0039]所述第三增压气化器与LNG储罐连接，用于对LNG储罐进行增压，使LNG储罐与车载 瓶之间形成压差。
[0040]本发明中的LNG加注站无栗充装系统，包括两个LNG储罐，其中两个LNG储罐分别为 第一 LNG储罐和第二LNG储罐；
[0041 ]其中，所述气液计量装置第一输出端与第一LNG储罐连接，第一输入端连接于进加 注站卸车的LNG运输车上的LNG运输罐(3)，用于计量LNG卸车量；
[0042]所述气液计量装置第二输出端与B0G液化装置连接，第二输入端连接于进加注站 卸车的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量B0G卸车量；
[0043]所述B0G液化装置与第一 LNG储罐之间通过气相管道连接，用于对第一 LNG储罐中 B0G的液化，并降低第一 LNG储罐内气压；
[0044]所述B0G液化装置中的液相管道与第一 LNG储罐连接，用于将B0G液化后的LNG回收 至第一 LNG储罐；
[0045] 所述第一增压气化器与LNG运输罐连接，用于卸车过程对LNG运输罐增压，使LNG运 输罐与第一 LNG储罐之间形成压差；
[0046] 所述加气机第一输入端与第二LNG储罐连接，第一输出端与车载瓶（10)连接，用于 计量车载瓶LNG加注量；
[0047]所述加气机第二输入端与车载瓶连接，第二输出端与B0G液化装置连接，用于计量 车载瓶B0G回收量；
[0048]所述B0G液化装置液相出口连接于第二LNG储罐，用于对车载瓶中的B0G液化回收 至第二LNG储罐中；
[0049]所述第三增压气化器与第二LNG储罐连接，用于对第二LNG储罐进行增压，使第二 LNG储罐与车载瓶之间形成压差。
[0050] 本发明中的LNG加注站无栗充装系统，其中所述B0G液化装置包括液氮储罐、第二 增压气化器、换热器和LNG回收储罐，
[0051] 所述换热器气体进口分别与所述第一LNG储罐气体出口、气液计量装置第二输出 端以及加气机第二输出端连接，液体出口与所述LNG回收储罐连接，用于通过液氮将B0G液 化冷凝为LNG，并回收至LNG回收储罐中；
[0052]所述LNG回收储罐液相管道出口分别与第一LNG储罐和第二LNG储罐连接；
[0053] 所述液氮储罐通过管道输送液氮至换热器，用于对B0G液化冷凝；
[0054] 所述第二增压气化器与液氮储罐连接，用于对液氮储罐进行增压，使液氮可以通 过管道输送至换热器。
[0055] 本发明中的LNG加注站无栗充装系统，还包括氮气加热器和氮气缓冲罐，
[0056]所述氮气加热器与B0G液化装置中的换热器氮气出口连接，用于使未完全气化的 液氮升温气化；
[0057]所述氮气缓冲罐与氮气加热器连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可 用于站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。
[0058]本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，包括如下步骤：
[0059] (1)无栗卸车及运输罐中B0G回收流程:将进加注站卸车的LNG运输车上的LNG运输 罐通过气液计量装置连接;打开B0G液化装置，将LNG储罐中的B0G放至B0G液化装置中冷凝 液化并回收至LNG回收储罐中，此时，LNG储罐内压力降低;通过第一增压气化器对LNG运输 罐进行增压，使LNG运输罐内压力大于LNG储罐压力，待LNG运输罐与LNG储罐压差达到预设 值一时，开始通过气液计量装置完成卸车;卸车过程中一直通过第一增压气化器给LNG运输 罐增压以保持LNG运输罐与LNG储罐之间的压差，且B0G液化装置一直开启；卸车结束后，将 LNG运输罐通过气液计量装置连接至B0G液化装置回收LNG运输罐中的B0G，使LNG运输罐压 力降低至安全值；
[0060] (2)无栗加注及车载瓶B0G回收流程:开启第三增压气化器，调节LNG储罐中压力； 将进加注站加注的车载瓶通过加气机连接，打开B0G液化装置，将车载瓶中的B0G放至B0G液 化装置中冷凝液并回收至LNG回收储罐中，此时，车载瓶内压力降低;待LNG储罐与车载瓶压 差达到预设值二时，开始通过加气机完成加注;加注过程中车载瓶中产生的B0G-直回收至 B0G液化装置。
[0061] 本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，所述LNG储罐为一个时，步骤（1)和步骤(2) 不能同时进行；
[0062] 所述LNG储罐为两个时，步骤（1)和步骤(2)可同时进行，其中运行步骤（1)的LNG储 罐与运行步骤(2)的LNG储罐不是同一个。
[0063] 本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，LNG运输罐LNG卸载量与B0G卸载量之和即为 实际卸车总量。
[0064]本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，加注的LNG量与回收的车载瓶B0G量之差即 为实际加注总量。
[0065]本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，所述预设值一 20.15MPa，所述安全值< 0·2MPa，所述预设值二 2 0· 15MPa。
[0066]本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，充装流程中产生的氮气和未完全气化的液 氮可经连接于液化装置换热器后的氮气加热器加热完全气化，之后暂存于氮气缓冲罐中， 氮气尾气可用于加注站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。
[0067]本发明LNG加注站无栗卸车、加注、充装系统及充装工艺利用压差完成卸车和加 注，在卸车过程中，先通过B0G液化装置将LNG储罐内的B0G进行液化并回收至LNG回收储罐， 降低LNG储罐内的压力;之后利用第一增压气化器增大LNG运输罐内的压力，当LNG运输罐与 LNG储罐之间的压力差达到一定数值时，LNG运输罐内的B0G在压力的作用下被输送到LNG储 罐内。卸车完毕后，将LNG运输罐内的B0G放至B0G液化装置中冷凝液化并回收至LNG回收储 罐中。在加注过程中，开启第三增压气化器，调节LNG储罐中的压力，将车载瓶内的B0G通过 加气机放至B0G液化装置中冷凝并回收至LNG回收储罐中，降低车载瓶内的压力；当LNG储罐 与车载瓶之间的压力差达到一定数值时，LNG储罐内的LNG在压力的作用下被加注到车载瓶 内。由上可知，在整个卸车和加注过程中，不会用到潜液栗，因此，本发明运行成本低、可靠 性尚。
[0068] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0069] 图1为本发明中LNG加注站无栗卸车系统的结构示意图；
[0070] 图2为本发明中LNG加注站无栗加注系统的结构示意图；
[0071 ]图3为本发明中LNG加注站无栗充装系统包括一个LNG储罐的结构示意图；
[0072] 图4为本发明中LNG加注站无栗充装系统包括两个LNG储罐的结构示意图；
[0073] 图5为本发明中LNG加注站无栗充装工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0074]如图1所示，本发明中的LNG加注站无栗卸车系统，包括至少一个LNG储罐1、B0G液 化装置、第一增压气化器11和气液计量装置12。
[0075]所述气液计量装置12第一输出端与LNG储罐1连接，第一输入端连接于进加注站卸 车的LNG运输车上的LNG运输罐3,用于计量LNG卸车量。所述气液计量装置12第二输出端与 B0G液化装置连接，第二输入端连接于进加注站卸车的LNG运输车上的LNG运输罐3，用于计 量B0G卸车量。
[0076]所述B0G液化装置与LNG储罐1之间通过气相管道连接，用于对LNG储罐1中B0G的液 化，并降低LNG储罐1内气压。所述B0G液化装置中的液相管道与LNG储罐1连接，用于将B0G液 化后的LNG回收至LNG储罐1。
[0077]所述第一增压气化器11与LNG运输罐3连接，用于卸车过程中对LNG运输罐3增压， 使LNG运输罐3与LNG储罐1之间形成压差。
[0078]本发明中的LNG加注站无栗卸车系统，其中所述B0G液化装置包括液氮储罐5、第二 增压气化器7、换热器6和LNG回收储罐4。所述换热器6气体进口分别与所述LNG储罐1气体出 口和气液计量装置12第二输出端连接，液体出口与所述LNG回收储罐4连接，用于通过液氮 将B0G液化冷凝为LNG，并回收至LNG回收储罐4中。所述LNG回收储罐4液相管道出口与LNG储 罐1连接;所述液氮储罐5通过管道输送液氮至换热器6，用于对B0G液化冷凝;所述第二增压 气化器7与液氮储罐5连接，用于对液氮储罐5进行增压，使液氮可以通过管道输送至换热器 6〇
[0079] 本发明中的LNG加注站无栗卸车系统，还包括氮气加热器8和氮气缓冲罐9,所述氮 气加热器8与B0G液化装置中的换热器6氮气出口连接，用于使未完全气化的液氮升温气化。 所述氮气缓冲罐9与氮气加热器8连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可用于站 内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。
[0080] 如图2所示，本发明中的LNG加注站无栗加注系统，包括至少一个LNG储罐1、B0G液 化装置、加气机13和第三增压气化器2。
[0081] 所述加气机13第一输入端与LNG储罐1连接，第一输出端与车载瓶10连接，用于计 量车载瓶LNG加注量;所述加气机13第二输入端与车载瓶10连接，第二输出端与B0G液化装 置连接，用于计量车载瓶B0G回收量。
[0082]所述B0G液化装置液相管道出口连接于LNG储罐1，用于对车载瓶10中的B0G液化回 收至LNG储罐1中。所述第三增压气化器2与LNG储罐1连接，用于对LNG储罐1进行增压，使LNG 储罐1与车载瓶10之间形成压差。
[0083] 本发明中的LNG加注站无栗加注系统，其中所述B0G液化装置包括液氮储罐5、第二 增压气化器7、换热器6和LNG回收储罐4。所述换热器6气体进口分别与所述LNG储罐1气体出 口和加气机13第二输出端连接，液体出口与所述LNG回收储罐4连接，用于通过液氮将B0G液 化冷凝为LNG，并回收至LNG回收储罐4中。所述LNG回收储罐4液相管道出口与LNG储罐1连 接;所述液氮储罐5通过管道输送液氮至换热器6，用于对B0G液化冷凝;所述第二增压气化 器7与液氮储罐5连接，用于对液氮储罐5进行增压，使液氮可以通过管道输送至换热器6。
[0084] 本发明中的LNG加注站无栗加注系统，还包括氮气加热器8和氮气缓冲罐9。所述氮 气加热器8与B0G液化装置中的换热器6氮气出口连接，用于使未完全气化的液氮升温气化。 所述氮气缓冲罐9与氮气加热器8连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可用于站 内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。
[0085]如图3所示，本发明中的LNG加注站无栗充装系统，包括至少一个LNG储罐1、B0G液 化装置、第一增压气化器11、气液计量装置12、第三增压气化器2和加气机13。
[0086]所述气液计量装置第一输出端与LNG储罐连接，第一输入端连接于进加注站卸车 的LNG运输车上的LNG运输罐3,用于计量LNG卸车量;所述气液计量装置第二输出端与B0G液 化装置连接，第二输入端连接于进加注站卸车的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量B0G卸 车量。
[0087]所述B0G液化装置与LNG储罐之间通过气相管道连接，用于对LNG储罐中B0G的液 化，并降低LNG储罐内气压;所述B0G液化装置中的液相管道与LNG储罐连接，用于将B0G液化 后的LNG回收至LNG储罐。
[0088]所述第一增压气化器与LNG运输罐连接，用于卸车过程对LNG运输罐增压，使LNG运 输罐与LNG储罐之间形成压差。
[0089] 所述加气机第一输入端与LNG储罐连接，第一输出端与车载瓶（10)连接，用于计量 车载瓶LNG加注量。
[0090] 所述加气机第二输入端与车载瓶连接，第二输出端与B0G液化装置连接，用于计量 车载瓶B0G回收量。
[0091] 所述第三增压气化器与LNG储罐连接，用于对LNG储罐进行增压，使LNG储罐与车载 瓶之间形成压差。
[0092]如图4所示，本发明中的LNG加注站无栗充装系统，包括两个LNG储罐、B0G液化装 置、第一增压气化器11、气液计量装置12、第三增压气化器2和加气机13。两个LNG储罐分别 为第一 LNG储罐101和第二LNG储罐102。
[0093]所述气液计量装置12第一输出端与第一 LNG储罐101连接，第一输入端连接于进加 注站卸车的LNG运输车上的LNG运输罐3,用于计量LNG卸车量。所述气液计量装置12第二输 出端与B0G液化装置连接，第二输入端连接于进加注站卸车的LNG运输车上的LNG运输罐3， 用于计量B0G卸车量。
[0094]所述B0G液化装置与第一 LNG储罐101之间通过气相管道连接，用于对第一 LNG储罐 101中B0G的液化，并降低第一 LNG储罐101内气压;所述B0G液化装置中的液相管道与第一 LNG储罐101连接，用于将B0G液化后的LNG回收至第一 LNG储罐101。
[0095]所述第一增压气化器11与LNG运输罐3连接，用于卸车过程对LNG运输罐3增压，使 LNG运输罐3与第一 LNG储罐101之间形成压差。
[0096]所述加气机13第一输入端与第二LNG储罐102连接，第一输出端与车载瓶10连接， 用于计量车载瓶LNG加注量;所述加气机13第二输入端与车载瓶10连接，第二输出端与B0G 液化装置连接，用于计量车载瓶BOG回收量。所述BOG液化装置液相出口连接于第二LNG储罐 102,用于对车载瓶10中的B0G液化回收至第二LNG储罐102中。所述第三增压气化器2与第二 LNG储罐102连接，用于对第二LNG储罐102进行增压，使第二LNG储罐102与车载瓶10之间形 成压差。
[0097]第一 LNG储罐101也可通过管路与第三增压气化器2以及加气机13连接，完成对车 载瓶10的LNG加注作业;第二LNG储罐102也可通过管路与气液计量装置12连接，完成对LNG 运输车上的LNG运输罐3内的LNG卸车作业。
[0098]本发明中的LNG加注站无栗充装系统，其中所述B0G液化装置包括液氮储罐5、第二 增压气化器7、换热器6和LNG回收储罐4。
[0099]所述换热器6气体进口分别与所述第一 LNG储罐101气体出口、气液计量装置12第 二输出端以及加气机13第二输出端连接，液体出口与所述LNG回收储罐4连接，用于通过液 氮将B0G液化冷凝为LNG，并回收至LNG回收储罐4中。
[0100] 所述LNG回收储罐4液相管道出口分别与第一LNG储罐101和第二LNG储罐102连接。 所述液氮储罐5通过管道输送液氮至换热器6,用于对B0G液化冷凝。所述第二增压气化器7 与液氮储罐5连接，用于对液氮储罐5进行增压，使液氮可以通过管道输送至换热器6。
[0101] 本发明中的LNG加注站无栗充装系统，还包括氮气加热器8和氮气缓冲罐9。所述氮 气加热器8与B0G液化装置中的换热器6氮气出口连接，用于使未完全气化的液氮升温气化。 所述氮气缓冲罐9与氮气加热器8连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可用于站 内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。
[0102] 如图5所示，本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，包括如下步骤：
[0103] (1)无栗卸车及LNG运输罐中B0G回收流程:将进加注站卸车的LNG运输车上的LNG 运输罐3通过气液计量装置12连接;打开B0G液化装置，将LNG储罐中的B0G放至B0G液化装置 中冷凝液化并回收至LNG回收储罐4中，此时，LNG储罐内压力降低;通过第一增压气化器11 对LNG运输罐3进彳丁增压，使LNG运输罐3内压力大于LNG储罐压力，待LNG运输罐3与LNG储罐 压差达到预设值一时，开始通过气液计量装置12完成卸车；卸车过程中一直通过第一增压 气化器11给LNG运输罐3增压以保持LNG运输罐3与LNG储罐之间的压差，且B0G液化装置一直 开启；卸车结束后，将LNG运输罐3通过气液计量装置12连接至B0G液化装置回收LNG运输罐3 中的B0G，使LNG运输罐压力降低至安全值；
[0104] (2)无栗加注及车载瓶B0G回收流程:开启第三增压气化器2,调节LNG储罐中压力； 将进加注站加注的车载瓶10通过加气机13连接，打开B0G液化装置，将车载瓶10中的B0G放 至B0G液化装置中冷凝液并回收至LNG回收储罐4中，此时，车载瓶10内压力降低;待LNG储罐 与车载瓶10压差达到预设值二时，开始通过加气机13完成加注;加注过程中车载瓶10中产 生的B0G-直回收至B0G液化装置。
[0105] 本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，所述LNG储罐为一个时，步骤（1)和步骤(2) 不能同时进行;所述LNG储罐为两个时，步骤(1)和步骤(2)可同时进行，其中运行步骤(1)的 LNG储罐与运行步骤(2)的LNG储罐不是同一个。
[0106] 本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，LNG运输罐LNG卸载量与BOG卸载量之和即为 实际卸车总量;加注的LNG量与回收的车载瓶B0G量之差即为实际加注总量。
[0107] 本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，所述预设值一 20.15MPa，所述安全值< 0·2MPa，所述预设值二 2 0· 15MPa。
[0108] 本发明中的LNG加注站无栗充装工艺，充装流程中产生的氮气和未完全气化的液 氮可经连接于液化装置换热器6后的氮气加热器8加热完全气化，之后暂存于氮气缓冲罐9 中，氮气尾气可用于加注站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。
[0109] 本发明中的LNG加注站采用太阳能做为站内用电电源，加气及卸车均不使用栗做 为动力，而是利用压差来实现。
[0110] 本发明的优点和有益效果如下：
[0111] 1、本发明具有LNG无栗加注，该加注方法，节约了电耗，节省维护运行费用；
[0112] 2、本发明具有B0G回收，在加注与卸车过程中均无 B0G放散，提高能源利用率及安 全环保性；
[0113] 3、本发明实现加注及卸车的自动化，提高了安全性；
[0114] 4、本发明采用太阳能供电，更加节能环保。
[0115] 5、本发明取消了空压机，采用回收的氮气作为仪表风及吹扫气，还用作泄漏稀释 及灭火用气，减少了投资和维护运行成本，更加安全高效。
[0116] 6、本发明采用气液计量装置进行计量，计量更加准确。
[0117] 本发明进行了如下实验验证：
[0118] 本次实验目的检测B0G液化装置液氮消耗量，试验仪器、设备主要包括LNG罐车（内 含BOG)、B0G液化装置、液氮杜瓦罐（内含液氮）、汽化器以及相关管道阀门仪表等。
[0119] 实验原理:利用B0G液化装置将液氮的冷量转移给BOG，B0G吸收冷量后液化从而收 集、储存到LNG回收储罐内。
[0120]实验步骤:将液氮杜瓦罐液相口与B0G液化装置的液氮进口联通，保证B0G液化装 置的液氮供应，将卸车后的LNG罐车气相口与B0G液化装置B0G进口连接，所有管路、仪表气 连接好，检验合格后，开启B0G进口阀向B0G液化装置内通入B0G，待压力稳定后，开启液氮进 口阀，向B0G液化装置内部通入液氮，液氮阀根据B0G液化装置液氮液位自动调节，以保障液 氮液位，复热后的氮气通过氮气放空阀放空，放空阀根据氮气压力自动调节。
[0121] 实验结果分析，通过实验记录可以得出如下结果：
[0122] 液氮使用量为853-689 = 164kg，LNG回收量为95-40 = 55kg，因此，此装置能耗比1: 3，即回收1公斤B0G需要3公斤液氮。
[0123] 实验数据记录
[0124]
[0125] 误差分析：
[0126] 1、液氮管路的保温，试验过程中液氮管路保温层为橡塑海绵，保冷效果较差，相当 一部分冷量损失，造成液化装置能耗升高，由于实验时用量较少浪费少量的液氮就会造成 较大误差。
[0127] 2、LNG罐车利用地镑进行计量，由于地镑存在20kg误差，通过回收装置液位计与 LNG罐车压降对比确定B0G回收量。
[0128] 3、由于B0G组分较为复杂主要是甲烷，理论计算是以纯甲烷介质进行计算，也会造 成能耗比与理论计算存在误差。
[0129] 经济效益、社会效益分析(根据现阶段液氮价格、LNG价格对比分析）：
[0130] -、LNG 罐车 B0G 回收：
[0131 ] (1)、以LNG价格为4.6元/kg计算、液氮价格0.6元/kg计算，即回收1公斤LNG的液氮 成本为1.8元/kg，利润为2.8元/kg。现以1罐车回收200kg，每天1罐车计算，利润为200X2.8 =560元/天，一年以360天计算，年利润为20.2万。
[0132] (2)、以LNG价格为4.6元/kg计算、液氮价格1元/kg计算，即回收1公斤LNG的液氮成 本为3元/kg，利润为1.6元/kg。现以1罐车回收200kg，每天1罐车计算，利润为200X1.6 = 320 元/天，一年以360天计算，年利润为11.5万。
[0133] 二、LNG 储罐 B0G回收：
[0134] 当LNG场站运行时保证B0G不对空排放，可回收lOOKg/天。
[0135] 三、车载LNG瓶B0G回收：
[0136] 可根据每天实际加注量测算，可帮助用户节约LNG使用量，降低运行成本。
[0137] 四、其它效益
[0138] 同时装置回收后的氮气可以作为仪表阀、吹扫气以及泄漏稀释灭火用气，省去了 空压机运行维护成本，年可节约4.5万元。
[0139] 五、环保效益
[0140] 天然气对于大气臭氧的破坏相当严重约为二氧化碳的21倍，如果对B0G的排放不 加以控制，任其排放，对环境的破坏相当严重，因此对降低碳排放也是即为有利的，每年可 以减少1512吨碳排放。
[0141] 通过以上实验结果数据分析，B0G回收装置不仅有可观的经济效益，对于低碳经济 也是非常有利的。
[0142] 本发明可应用于LNG、L-CNG、L/CNG燃气汽车加注站，LNG工业钢瓶充装站等领域。
[0143] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1. 一种LNG加注站无栗卸车系统，包括至少一个LNG储罐（1)、B0G液化装置、第一增压气 化器(11)和气液计量装置(12 )，其特征在于： 所述气液计量装置第一输出端与LNG储罐连接，第一输入端连接于进加注站卸车的LNG 运输车上的LNG运输罐(3)，用于计量LNG卸车量； 所述气液计量装置第二输出端与BOG液化装置连接，第二输入端连接于进加注站卸车 的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量BOG卸车量； 所述BOG液化装置与LNG储罐之间通过气相管道连接，用于对LNG储罐中BOG的液化，并 降低LNG储罐内气压； 所述BOG液化装置中的液相管道与LNG储罐连接，用于将BOG液化后的LNG回收至LNG储 罐； 所述第一增压气化器与LNG运输罐连接，用于卸车过程中对LNG运输罐增压，使LNG运输 罐与LNG储罐之间形成压差。2. 根据权利要求1所述的LNG加注站无栗卸车系统，其中所述BOG液化装置包括液氮储 罐(5)、第二增压气化器(7)、换热器(6)和LNG回收储罐(4)，其特征在于： 所述换热器气体进口分别与所述LNG储罐（1)气体出口和气液计量装置（12)第二输出 端连接，液体出口与所述LNG回收储罐连接，用于通过液氮将BOG液化冷凝为LNG，并回收至 LNG回收储罐中； 所述LNG回收储罐液相管道出口与LNG储罐连接； 所述液氮储罐通过管道输送液氮至换热器，用于对BOG液化冷凝； 所述第二增压气化器与液氮储罐连接，用于对液氮储罐进行增压，使液氮可以通过管 道输送至换热器。3. 根据权利要求2所述的LNG加注站无栗卸车系统，还包括氮气加热器(8)和氮气缓冲 罐(9)，其特征在于： 所述氮气加热器与BOG液化装置中的换热器(6)氮气出口连接，用于使未完全气化的液 氮升温气化； 所述氮气缓冲罐与氮气加热器连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可用于 站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。4. 一种LNG加注站无栗加注系统，包括至少一个LNG储罐（1)、B0G液化装置、加气机（13) 和第三增压气化器(2 )，其特征在于： 所述加气机第一输入端与LNG储罐连接，第一输出端与车载瓶（10)连接，用于计量车载 瓶LNG加注量； 所述加气机第二输入端与车载瓶连接，第二输出端与BOG液化装置连接，用于计量车载 瓶BOG回收量； 所述BOG液化装置液相管道出口连接于LNG储罐，用于对车载瓶中的BOG液化回收至LNG 储罐中； 所述第三增压气化器与LNG储罐连接，用于对LNG储罐进行增压，使LNG储罐与车载瓶之 间形成压差。5. 根据权利要求4所述的LNG加注站无栗加注系统，其中所述BOG液化装置包括液氮储 罐(5)、第二增压气化器(7)、换热器(6)和LNG回收储罐(4)，其特征在于： 所述换热器气体进口分别与所述LNG储罐（1)气体出口和加气机(13)第二输出端连接， 液体出口与所述LNG回收储罐(4)连接，用于通过液氮将BOG液化冷凝为LNG，并回收至LNG回 收储罐中； 所述LNG回收储罐液相管道出口与LNG储罐连接； 所述液氮储罐通过管道输送液氮至换热器，用于对BOG液化冷凝； 所述第二增压气化器与液氮储罐连接，用于对液氮储罐进行增压，使液氮可以通过管 道输送至换热器。6. 根据权利要求5所述的LNG加注站无栗加注系统，还包括氮气加热器(8)和氮气缓冲 罐(9)，其特征在于： 所述氮气加热器与BOG液化装置中的换热器(6)氮气出口连接，用于使未完全气化的液 氮升温气化； 所述氮气缓冲罐与氮气加热器连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可用于 站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。7. -种LNG加注站无栗充装系统，包括至少一个LNG储罐（1)、B0G液化装置、第一增压气 化器(11)、气液计量装置(12)、第三增压气化器(2)和加气机(13)，其特征在于： 所述气液计量装置第一输出端与LNG储罐连接，第一输入端连接于进加注站卸车的LNG 运输车上的LNG运输罐(3)，用于计量LNG卸车量； 所述气液计量装置第二输出端与BOG液化装置连接，第二输入端连接于进加注站卸车 的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量BOG卸车量； 所述BOG液化装置与LNG储罐之间通过气相管道连接，用于对LNG储罐中BOG的液化，并 降低LNG储罐内气压； 所述BOG液化装置中的液相管道与LNG储罐连接，用于将BOG液化后的LNG回收至LNG储 罐； 所述第一增压气化器与LNG运输罐连接，用于卸车过程对LNG运输罐增压，使LNG运输罐 与LNG储罐之间形成压差； 所述加气机第一输入端与LNG储罐连接，第一输出端与车载瓶（10)连接，用于计量车载 瓶LNG加注量； 所述加气机第二输入端与车载瓶连接，第二输出端与BOG液化装置连接，用于计量车载 瓶BOG回收量； 所述第三增压气化器与LNG储罐连接，用于对LNG储罐进行增压，使LNG储罐与车载瓶之 间形成压差。8. 根据权利要求7所述的LNG加注站无栗充装系统，其特征在于，包括两个LNG储罐，其 中两个LNG储罐分别为第一LNG储罐(101)和第二LNG储罐(102); 其中，所述气液计量装置第一输出端与第一LNG储罐连接，第一输入端连接于进加注站 卸车的LNG运输车上的LNG运输罐(3)，用于计量LNG卸车量； 所述气液计量装置第二输出端与BOG液化装置连接，第二输入端连接于进加注站卸车 的LNG运输车上的LNG运输罐，用于计量BOG卸车量； 所述BOG液化装置与第一 LNG储罐之间通过气相管道连接，用于对第一 LNG储罐中BOG的 液化，并降低第一 LNG储罐内气压； 所述BOG液化装置中的液相管道与第一 LNG储罐连接，用于将BOG液化后的LNG回收至第 一LNG储罐； 所述第一增压气化器与LNG运输罐连接，用于卸车过程对LNG运输罐增压，使LNG运输罐 与第一 LNG储罐之间形成压差； 所述加气机第一输入端与第二LNG储罐连接，第一输出端与车载瓶（10)连接，用于计量 车载瓶LNG加注量； 所述加气机第二输入端与车载瓶连接，第二输出端与BOG液化装置连接，用于计量车载 瓶BOG回收量； 所述BOG液化装置液相出口连接于第二LNG储罐，用于对车载瓶中的BOG液化回收至第 ^>LNG储罐中； 所述第三增压气化器与第二LNG储罐连接，用于对第二LNG储罐进行增压，使第二LNG储 罐与车载瓶之间形成压差。9. 根据权利要求8所述的LNG加注站无栗充装系统，其中所述BOG液化装置包括液氮储 罐(5)、第二增压气化器(7)、换热器(6)和LNG回收储罐(4)，其特征在于： 所述换热器气体进口分别与所述第一 LNG储罐（101)气体出口、气液计量装置（12)第二 输出端以及加气机(13)第二输出端连接，液体出口与所述LNG回收储罐连接，用于通过液氮 将BOG液化冷凝为LNG，并回收至LNG回收储罐中； 所述LNG回收储罐液相管道出口分别与第一LNG储罐和第二LNG储罐(102)连接； 所述液氮储罐通过管道输送液氮至换热器，用于对BOG液化冷凝； 所述第二增压气化器与液氮储罐连接，用于对液氮储罐进行增压，使液氮可以通过管 道输送至换热器。10. 根据权利要求9所述的LNG加注站无栗充装系统，还包括氮气加热器(8)和氮气缓冲 罐(9)，其特征在于： 所述氮气加热器与BOG液化装置中的换热器(6)氮气出口连接，用于使未完全气化的液 氮升温气化； 所述氮气缓冲罐与氮气加热器连接，用于氮气尾气的回收，所述气化后的氮气可用于 站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及灭火等用途。11. 一种LNG加注站无栗充装工艺，其特征在于，包括如下步骤： (1) 无栗卸车及运输罐中BOG回收流程:将进加注站卸车的LNG运输车上的LNG运输罐通 过气液计量装置连接;打开BOG液化装置，将LNG储罐中的BOG放至BOG液化装置中冷凝液化 并回收至LNG回收储罐中，此时，LNG储罐内压力降低;通过第一增压气化器对LNG运输罐进 行增压，使LNG运输罐内压力大于LNG储罐压力，待LNG运输罐与LNG储罐压差达到预设值一 时，开始通过气液计量装置完成卸车;卸车过程中一直通过第一增压气化器给LNG运输罐增 压以保持LNG运输罐与LNG储罐之间的压差，且BOG液化装置一直开启；卸车结束后，将LNG运 输罐通过气液计量装置连接至BOG液化装置回收LNG运输罐中的BOG，使LNG运输罐压力降低 至安全值； (2) 无栗加注及车载瓶BOG回收流程:开启第三增压气化器，调节LNG储罐中压力；将进 加注站加注的车载瓶通过加气机连接，打开BOG液化装置，将车载瓶中的BOG放至BOG液化装 置中冷凝液并回收至LNG回收储罐中，此时，车载瓶内压力降低;待LNG储罐与车载瓶压差达 到预设值二时，开始通过加气机完成加注;加注过程中车载瓶中产生的BOG-直回收至BOG 液化装置。12. 根据权利要求11所述的LNG加注站无栗充装工艺，其特征在于，所述LNG储罐为一个 时，步骤(1)和步骤(2)不能同时进行； 所述LNG储罐为两个时，步骤(1)和步骤(2)可同时进行，其中运行步骤（1)的LNG储罐与 运行步骤(2)的LNG储罐不是同一个。13. 根据权利要求11或12所述的LNG加注站无栗充装工艺，其特征在于，LNG运输罐LNG 卸载量与BOG卸载量之和即为实际卸车总量。14. 根据权利要求11或12所述的LNG加注站无栗充装工艺，其特征在于，加注的LNG量与 回收的车载瓶BOG量之差即为实际加注总量。15. 根据权利要求11或12所述的LNG加注站无栗充装工艺，其特征在于，所述预设值一 之0.15MPa，所述安全值< 0.2MPa，所述预设值二2 0.15MPa。16. 根据权利要求11或12所述的LNG加注站无栗充装工艺，其特征在于，充装流程中产 生的氮气和未完全气化的液氮可经连接于液化装置换热器后的氮气加热器加热完全气化， 之后暂存于氮气缓冲罐中，氮气尾气可用于加注站内仪表风、加气枪吹扫、稀释泄露气体及 灭火等用途。
【文档编号】F17C13/04GK105864636SQ201610347652
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】吴迪, 李强, 高玉锁, 高波
【申请人】唐山市新概念科技有限公司