CN103062620B - 一种低温bog气体冷量回收装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温BOG气体冷量回收装置，低温BOG气体进气管（1）一路与加热器（2）、换热器（3）、缓冲罐（4）依次连接，另一路通过支管A（7）与连接加热器（2）与换热器（3）的管道连接；缓冲罐（4）与压缩机（5）连接，压缩机（5）的一路与换热器（3）的增压BOG气体流道、增压BOG气体出气管（6）依次连接，另一路通过支管B（8）与增压BOG气体出气管（6）连接；还公布了冷量回收工艺。本发明的有益效果是：利用低温BOG气体的冷量冷却压缩后的气体和进入重烃分离器前的再生\冷吹气，充分利用冷、热工艺介质相互换热，节能降耗；管路设计合理、简洁，适用范围广，方便调节。
Description
技术领域
本发明涉及天然气液化成套装置技术领域，特别是一种低温BOG气体冷量回收装置及工艺。
背景技术
LNG是液化天然气的简称，它是对天然气进行脱酸气、脱水、脱硫、脱重烃等净化处理后，在低温时液化处理而成，主要成分是甲烷。采用LNG可以大大降低天然气的运输和存储成本。
现有的天然气液化成套装置及LNG贮存装置，通常采用空温式加热器对低温BOG气体进行加热复温，然后复温后的BOG气体去压缩机，由压缩机对BOG气体进行增压。进入压缩机前的低温BOG气体的温度受秋冬季环境低温的影响，导致低温BOG气体复温不足，从而影响压缩机的运行，特别当环境温度低于0℃后，BOG气体温度将更低，造成压缩机不能正常、安全运行。经压缩机增压后的BOG气体由冷却器加以冷却，冷却器采用水冷或空冷，需额外消耗能源且冷却后BOG气体温度仍偏高，特别是在夏季时，冷却水温度或环境温度较高，很难得到30℃以下的BOG气体。
另外，现有的常温脱重烃方法，由于介质温度偏高，重烃分离器的重烃回收率较低，特别是在夏季时，同样因冷却水温度或环境温度较高，导致常温脱重烃单元的再生\冷吹气的温度通常在30℃以上，重烃回收率偏低。
现有工艺中，低温BOG气体由空温式换热器加热，冷量完全损失，没有对低温BOG气体冷量进行回收利用；同时BOG气体经压缩机增压后需要冷量进一步冷却，以及脱重烃单元的再生\冷吹气也需要冷量进一步冷却。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种充分利用能源、降低能源消耗、方便调节的低温BOG气体冷量回收装置及工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种低温BOG气体冷量回收装置，它包括低温BOG气体进气管、加热器、换热器、缓冲罐、压缩机、增压BOG气体出气管，低温BOG气体进气管的出气口分为两路，低温BOG气体进气管的出气口一路与加热器、换热器的低温BOG气体流道、缓冲罐进气口依次连接，低温BOG气体进气管的出气口另一路通过支管A与连接加热器与换热器低温BOG气体流道的管道连接；缓冲罐的出气口与压缩机的进气端连接，压缩机的出气端分为两路，压缩机的出气端一路与换热器的增压BOG气体流道、增压BOG气体出气管依次连接，压缩机的出气端另一路通过支管B与增压BOG气体出气管连接。
连接低温BOG气体进气管的出气口与加热器的管道上设置有加热器进口阀，支管A上设置有加热器旁路阀，连接压缩机的出气端与换热器的增压BOG气体流道的管道上设置有换热器进口阀，支管B上设置有换热器旁路阀A。
低温BOG气体进气管上设置有加热器进气温度计、连接换热器的低温BOG气体流道进口的管道上设有换热器进气温度计、连接缓冲罐进气口的管道上设置有缓冲罐进气温度计、连接压缩机出口的管道上设置有压缩机出气温度计，增压BOG气体出气管上设置有增压BOG气体出气温度计。
它还包括常温BOG气体进气管，常温BOG气体进气管与连接换热器的低温BOG气体流道出气口与缓冲罐进气口的管道连接。
它还包括LNG贮罐，LNG贮罐顶部的出气口与低温BOG气体进气管连接。
它还包括再生\冷吹气进气管、再生\冷吹气出气管和支管C，再生\冷吹气进气管分为两路，再生\冷吹气进气管一路与支管C、再生\冷吹气出气管依次连接，再生\冷吹气进气管另一路与换热器的再生\冷吹气流道、再生\冷吹气出气管依次连接。
再生\冷吹气进气管上依次设置有再生\冷吹气进气阀和再生\冷吹气进气温度计，再生\冷吹气出气管上依次设置有再生\冷吹气出气温度计和再生\冷吹气出气阀，支管C上设置有换热器旁路阀B。
采用低温BOG气体冷量回收装置的冷量回收工艺，它包括以下步骤：
S1、低温BOG气体及LNG贮罐内的低温BOG气体进入低温BOG气体进气管，低温BOG气体进气管的气体一路经过加热器加热后进入换热器的低温BOG气体流道，另一路经过支管A并与经加热器加热后的气体混合后进入换热器的低温BOG气体流道；
S2、换热器的低温BOG气体流道内的低温BOG气体与换热器的增压BOG气体流道内的增压BOG气体换热后与常温BOG气体进气管进入的常温BOG气体混合，一并进入缓冲罐；
S3、缓冲罐内的气体进入压缩机增压，增压后的BOG气体一路进入换热器的增压BOG气体流道与换热器的低温BOG气体流道内的低温BOG气体换热，另一路进入支管B与换热后的增压BOG气体混合后由增压BOG气体出气管输出。
它还包括以下步骤：再生\冷吹气经再生\冷吹气进气管进入换热器的再生\冷吹气流道，再生\冷吹气流道内的气体与换热器的低温BOG气体流道内的低温BOG气体换热后，由再生\冷吹气出气管导出。
本发明具有以下优点：本发明利用天然气液化成套装置及LNG贮存装置所产生的低温BOG气体的冷量，冷却压缩后的BOG气体到10～30℃范围，下游提供较低温度的压力BOG气体；同时，冷却进入重烃分离器前的再生\冷吹气到10～30℃范围，提高常温脱重烃的重烃回收率；同时，压缩机压缩后的BOG气体和进入重烃分离器前的再生\冷吹气对低温BOG气体进行加温，使得进入压缩机的气体温度在5～30℃范围内，利于压缩机的长期正常、安全运行。本发明利用冷、热工艺介质相互换热，充分利用了能源，降低了能源的消耗，达到了节能降耗的目的。同时，本发明管路设计合理、简洁，能够根据不同工况及环境温度调节各支路流量，从而实现对各节点气体温度的调节，适用范围广，方便调节，适合推广应用。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图
图2 为本发明的另一种结构示意图
图中，1-低温BOG气体进气管，2-加热器，3-换热器，4-缓冲罐，5-压缩机，6-增压BOG气体出气管，7-支管A，8-支管B，9-加热器进口阀，10-加热器旁路阀，11-换热器进口阀，12-换热器旁路阀A，13-常温BOG气体进气管，14- LNG贮罐，15-再生\冷吹气进气管，16-再生\冷吹气出气管，17-支管C，18-再生\冷吹气进气阀，19-再生\冷吹气出气阀，20-换热器旁路阀B。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
实施例1：
如图1所示，一种低温BOG气体冷量回收装置，它包括低温BOG气体进气管1、加热器2、换热器3、缓冲罐4、压缩机5、增压BOG气体出气管6，低温BOG气体进气管1的出气口分为两路，低温BOG气体进气管1的出气口一路与加热器2、换热器3的低温BOG气体流道、缓冲罐4进气口依次连接，低温BOG气体进气管1的出气口另一路通过支管A7与连接加热器2与换热器3低温BOG气体流道的管道连接；缓冲罐4的出气口与压缩机5的进气端连接，压缩机5的出气端分为两路，压缩机5的出气端一路与换热器3的增压BOG气体流道、增压BOG气体出气管6依次连接，压缩机5的出气端另一路通过支管B8与增压BOG气体出气管6连接。
连接低温BOG气体进气管1的出气口与加热器2的管道上设置有加热器进口阀9，支管A7上设置有加热器旁路阀10，连接压缩机5的出气端与换热器3的增压BOG气体流道的管道上设置有换热器进口阀11，支管B8上设置有换热器旁路阀A12。
低温BOG气体进气管1上设置有加热器进气温度计、连接换热器3的低温BOG气体流道进口的管道上设有换热器进气温度计、连接缓冲罐4进气口的管道上设置有缓冲罐进气温度计、连接压缩机5出口的管道上设置有压缩机出气温度计，增压BOG气体出气管6上设置有增压BOG气体出气温度计。
它还包括常温BOG气体进气管13，常温BOG气体进气管13与连接换热器3的低温BOG气体流道出气口与缓冲罐4进气口的管道连接。
它还包括LNG贮罐14，LNG贮罐14顶部的出气口与低温BOG气体进气管1连接。
本实施例的工作过程如下：
全开加热器进口阀9、换热器进口阀11，全关加热器旁路阀10、换热器旁路阀A12，通过调节加热器旁路阀10的开度，控制缓冲罐进气温度计在5～30℃，当加热器旁路阀10已全开，缓冲罐进气温度计仍高于30℃时，调节加热器进口阀9的开度控制缓冲罐进气温度计在5～30℃；然后启动压缩机5。换热器进气温度计温度适宜在-40～80℃，压缩机出气温度计适宜在40～80℃，增压BOG气体出气温度计适宜在10～30℃。若增压BOG气体出气温度偏低时，通过增加换热器旁路阀A12的开度来提高增压BOG气体出气温度。
采用低温BOG气体冷量回收装置的冷量回收工艺，它包括以下步骤：
S1、低温BOG气体及LNG贮罐14内的低温BOG气体进入低温BOG气体进气管1，低温BOG气体进气管1的气体一路经过加热器2加热后进入换热器3的低温BOG气体流道，另一路经过支管A7并与经加热器2加热后的气体混合后进入换热器3的低温BOG气体流道；
S2、换热器3的低温BOG气体流道内的低温BOG气体与换热器3的增压BOG气体流道内的增压BOG气体换热后与常温BOG气体进气管13进入的常温BOG气体混合，一并进入缓冲罐4；
S3、缓冲罐4内的气体进入压缩机5增压，增压后的BOG气体一路进入换热器3的增压BOG气体流道与换热器3的低温BOG气体流道内的低温BOG气体换热，另一路进入支管B8与换热后的增压BOG气体混合后由增压BOG气体出气管6输出。
实施例2：
如图2所示，一种低温BOG气体冷量回收装置，它包括低温BOG气体进气管1、加热器2、换热器3、缓冲罐4、压缩机5、增压BOG气体出气管6，低温BOG气体进气管1的出气口分为两路，低温BOG气体进气管1的出气口一路与加热器2、换热器3的低温BOG气体流道、缓冲罐4进气口依次连接，低温BOG气体进气管1的出气口另一路通过支管A7与连接加热器2与换热器3低温BOG气体流道的管道连接；缓冲罐4的出气口与压缩机5的进气端连接，压缩机5的出气端分为两路，压缩机5的出气端一路与换热器3的增压BOG气体流道、增压BOG气体出气管6依次连接，压缩机5的出气端另一路通过支管B8与增压BOG气体出气管6连接。
连接低温BOG气体进气管1的出气口与加热器2的管道上设置有加热器进口阀9，支管A7上设置有加热器旁路阀10，连接压缩机5的出气端与换热器3的增压BOG气体流道的管道上设置有换热器进口阀11，支管B8上设置有换热器旁路阀A12。
低温BOG气体进气管1上设置有加热器进气温度计、连接换热器3的低温BOG气体流道进口的管道上设有换热器进气温度计、连接缓冲罐4进气口的管道上设置有缓冲罐进气温度计、连接压缩机5出口的管道上设置有压缩机出气温度计，增压BOG气体出气管6上设置有增压BOG气体出气温度计。
它还包括常温BOG气体进气管13，常温BOG气体进气管13与连接换热器3的低温BOG气体流道出气口与缓冲罐4进气口的管道连接。
它还包括LNG贮罐14，LNG贮罐14顶部的出气口与低温BOG气体进气管1连接。
它还包括再生\冷吹气进气管15、再生\冷吹气出气管16和支管C17，再生\冷吹气进气管15分为两路，再生\冷吹气进气管15一路与支管C17、再生\冷吹气出气管16依次连接，再生\冷吹气进气管15另一路与换热器3的再生\冷吹气流道、再生\冷吹气出气管16依次连接。
再生\冷吹气进气管15上依次设置有再生\冷吹气进气阀18和再生\冷吹气进气温度计，再生\冷吹气出气管16上依次设置有再生\冷吹气出气温度计和再生\冷吹气出气阀19，支管C17上设置有换热器旁路阀B20。
采用低温BOG气体冷量回收装置的冷量回收工艺，其步骤与实施例1相同，其区别在于它还包括以下步骤：
全开再生\冷吹气进气阀18和再生\冷吹气出气阀19，全关热器旁路阀B。再生\冷吹气出气温度不得低于5℃，若温度偏低，则通过增大换热器旁路阀B20的开度，来提高再生\冷吹气出气温度。
再生\冷吹气经再生\冷吹气进气管15进入换热器3的再生\冷吹气流道，再生\冷吹气流道内的气体与换热器3的低温BOG气体流道内的低温BOG气体换热后，由再生\冷吹气出气管16导出。
Claims (7)
1.一种低温BOG气体冷量回收装置，它包括低温BOG气体进气管（1）、加热器（2）、换热器（3）、压缩机（5）、增压BOG气体出气管（6），其特征在于：它还包括缓冲罐（4）、再生\冷吹气进气管（15）、再生\冷吹气出气管（16）和支管C（17），缓冲罐（4）的出气口与压缩机（5）的进气端连接，低温BOG气体进气管（1）的出气口分为两路，低温BOG气体进气管（1）的出气口一路与加热器（2）、换热器（3）的低温BOG气体流道、缓冲罐（4）进气口依次连接，低温BOG气体进气管（1）的出气口另一路通过支管A（7）与连接加热器（2）与换热器（3）低温BOG气体流道的管道连接；压缩机（5）的出气端分为两路，压缩机（5）的出气端一路与换热器（3）的增压BOG气体流道、增压BOG气体出气管（6）依次连接，压缩机（5）的出气端另一路通过支管B（8）与增压BOG气体出气管（6）连接；再生\冷吹气进气管（15）分为两路，再生\冷吹气进气管（15）一路与支管C（17）、再生\冷吹气出气管（16）依次连接，再生\冷吹气进气管（15）另一路与换热器（3）的再生\冷吹气流道、再生\冷吹气出气管（16）依次连接；再生\冷吹气进气管（15）上依次设置有再生\冷吹气进气阀（18）和再生\冷吹气进气温度计，再生\冷吹气出气管（16）上依次设置有再生\冷吹气出气温度计和再生\冷吹气出气阀（19），支管C（17）上设置有换热器旁路阀B（20）。
2.根据权利要求1所述的一种低温BOG气体冷量回收装置，其特征在于：连接低温BOG气体进气管（1）的出气口与加热器（2）的管道上设置有加热器进口阀（9），支管A（7）上设置有加热器旁路阀（10），连接压缩机（5）的出气端与换热器（3）的增压BOG气体流道的管道上设置有换热器进口阀（11），支管B（8）上设置有换热器旁路阀A（12）。
3.根据权利要求1所述的一种低温BOG气体冷量回收装置，其特征在于：低温BOG气体进气管（1）上设置有加热器进气温度计、连接换热器（3）的低温BOG气体流道进口的管道上设有换热器进气温度计、连接缓冲罐（4）进气口的管道上设置有缓冲罐进气温度计、连接压缩机（5）出口的管道上设置有压缩机出气温度计，增压BOG气体出气管（6）上设置有增压BOG气体出气温度计。
4.根据权利要求1所述的一种低温BOG气体冷量回收装置，其特征在于：它还包括常温BOG气体进气管（13），常温BOG气体进气管（13）与连接换热器（3）的低温BOG气体流道出气口与缓冲罐（4）进气口的管道连接。
5.根据权利要求4所述的一种低温BOG气体冷量回收装置，其特征在于：它还包括LNG贮罐（14），LNG贮罐（14）顶部的出气口与低温BOG气体进气管（1）连接。
6.采用如权利要求1或5所述的一种低温BOG气体冷量回收装置的冷量回收工艺，对低温BOG气体冷量进行回收利用，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、低温BOG气体及LNG贮罐（14）内的低温BOG气体进入低温BOG气体进气管（1），低温BOG气体进气管（1）的气体一路经过加热器（2）加热后进入换热器（3）的低温BOG气体流道，另一路经过支管A（7）并与经加热器（2）加热后的气体混合后进入换热器（3）的低温BOG气体流道；
S2、换热器（3）的低温BOG气体流道内的低温BOG气体与换热器（3）的增压BOG气体流道内的增压BOG气体换热后与常温BOG气体进气管（13）进入的常温BOG气体混合，一并进入缓冲罐（4）；
S3、缓冲罐（4）内的气体进入压缩机（5）增压，增压后的BOG气体一路进入换热器（3）的增压BOG气体流道与换热器（3）的低温BOG气体流道内的低温BOG气体换热，另一路进入支管B（8）与换热后的增压BOG气体混合后由增压BOG气体出气管（6）输出。
7.根据权利要求6所述的低温BOG气体冷量回收装置的冷量回收工艺，其特征在于：它还包括以下步骤：再生\冷吹气经再生\冷吹气进气管（15）进入换热器（3）的再生\冷吹气流道，再生\冷吹气流道内的气体与换热器（3）的低温BOG气体流道内的低温BOG气体换热后，由再生\冷吹气出气管（16）导出。
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