CN103511830B - Lng撬装站及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LNG（液化天然气）领域，特别涉及一种LNG撬装站，该LNG撬装站包括：槽车、储罐、增压板块、气化板块、调压器，所述槽车、储罐分别与增压板块连接，增压板块与气化板块连接，气化板块与调压器连接；该LNG撬装站体积小、便于运输，放置时能够节约大量占地空间；本发明还公布了该LNG撬装站的控制方法，该控制方法操作极其简单，大大提高工作效率。

Description

LNG撬装站及其控制方法

     技术领域

本发明涉及LNG（液化天然气）领域，特别涉及一种LNG撬装站，及该撬装站的控制方法。

背景技术

LNG（液化天然气），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1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送。燃烧后对空气污染非常小，而且放出热量大，所以液化天然气是现在被公认的优良能源之一。

LNG的使用，一是用作城市管网供气的高峰负荷和事故调峰；二是用作大中城市管道供气的主要气源；三是用作LNG小区气化的气源；四是用作汽车加气的燃料；五是用作飞机燃料；六是分布式能源系统；LNG在运输过程中是保持液态，在使用时，大多是气化状态才能使用。

在各个地方都分布有LNG撬装站或者LNG气化站，功能都非常齐全，但是其体积普遍偏大，不便于运输，由于部件较多，占用空间也大；操作流程上由于现有设备管路设计太过于复杂，所以操作繁琐极其不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种体积小、便于运输的LNG撬装站，并且公布了该LNG撬装站的控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种LNG撬装站，其包括：槽车、储罐、增压板块、气化板块、调压器；

所述增压板块包括：A管、B管、C管、D管、气化器A，A管的a₁端、B管的b₁端、C管的c₁端设置位置相邻，A管的a₁端到a₂端方向上依次设置有截止阀A、单向阀A、高液位截断阀F、截止阀K，B管的b₁端到b₂端方向上依次设置有截止阀B、截止阀D、截止阀I，C管的c₁端到c₂端方向上依次设置有截止阀C、截止阀E、截止阀L；

A管的a₂端、B管的b₂端、C管的c₂端、D管的d₂端设置位置相邻，D管的d₂端到d₁端方向上一次设置有截止阀J、切断阀H；

切断阀H与截止阀J之间的管道上连接有F管，F管的另一端连接在高液位截断阀F与单向阀A之间的管道上；

高液位截断阀F与截止阀K之间的管道上设置有G管，G管的另一端连接在截止阀L与截止阀E的管道上；

截止阀B与截止阀D之间的管道上连接有气化器A的出口，气化器A的进口连接在截止阀C与截止阀E之间的管道上；

截止阀I与截止阀D之间连接有E管的e₁端，E管上设置有截止阀M，e₁端与截止阀D之间连接有H管；

工作时通过调整上述阀的开关状态构建即时所需的管路，实现某一功能，气化器A可以使LNG转化为气态天然气，以纯甲烷的情况为例，LNG气化后与原液态的体积比可达到625，在特定回路中由于空间有限，使部分LNG通过气化器A气化后，会使压力增高，可对槽车和储罐进行增压，形成所需的压力差，使LNG能在管路中流动。

所述槽车设置位置高于储罐设置位置，在LNG状态正常的情况下利用高低液位差达到槽车中LNG流向储罐的职能。

优选的技术方案，所述气化板块包括气化器B、BOG气化器、电加热气化器、EAG气化器，所述气化器B的进口与D管的d₁端连接，气化器B的出口与电加热气化器的进口通过管道和截止阀N连接，所述BOG气化器的进口与H管的h₁端连接，BOG气化器的出口与电加热气化器的进口通过管道、截止阀O、高液位截断阀P连接，所述EAG气化器安装在截止阀M与E管的e₂端之间；

气化器B为主气化器，决定了整个LNG撬装站的工作量大小，需要输出气态天然气时，槽车中的LNG或储罐中的LNG经过管路到达气化器B，通过气化器B对LNG实现气化，在经气化器B处理后仍未变为气态的天然气或天然气温度低于零下20摄氏度时，需要通过电加热气化器的气化或加热功能，使气态天然气达到要求；

BOG气化器的设置是为了在储罐进行增压，增压气体过多时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀使多余气态天然气流入BOG气化器，使这部分气态天然气经BOG气化器处理后，其中未被完全气化的LNG被气化，得到纯粹的气态天然气，回流入本发明中LNG撬装站中，实现回收；

在工作过程中储罐内压力过大时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀，在其中形成放空管路对储罐进行放空，放空管路上的EAG气化器使放空气体得到完全气化和加热，便于放空后的扩散；

所述电加热气化器的出口与调压器连接，通过调压器的调压使上述过程得到的气态天然气的输出压力满足使用要求。

优选的技术方案，所述槽车的出液口A、出液口B位于其底部，出液口A通过管道与A管的a₁端连接，出液口B 通过管道与C管的c₁端连接，所述槽车的气相口A位于其顶部，气相口A通过管道与B管的b₁端连接；

所述储罐的进液口A、出液口C位于其底部，气相口B、气相口C位于其顶部，所述进液口A通过管道和截止阀与C管的c₂端连接，所述出液口C通过管道和截止阀与D管的d₂端连接，所述气相口C通过管道和截止阀与A管的a₂端连接，所述气相口B通过管道和截止阀与B管的b₂端连接。

优选的技术方案，与气相口B连接的管道、B管、E管、与气化器A出口连接的管道、H管、与气相口A连接的管道、与电加热气化器进口连接的管道、与电加热气化器出口连接的管道、调压器中的管道为BOG管道，其他都为LNG管道，LNG管道外设置有特殊的保护层，当LNG管道暴露在太阳下时，使LNG管道内的低温状态能得到最大范围的保护，保证了LNG在管路中流动时因为升温造成气化的气化量在安全范围以内。

优选的技术方案，本发明的LNG撬装站还包括氮气瓶组，所述氮气瓶组在储罐需要充氮气时与储罐气相口连接，储罐不使用时，需要保证储罐与大气压的平衡，就需要补充氮气。

与现有技术相比，本发明的LNG撬装站的有益效果为：

体积小、便于运输，放置时节约大量占地空间。

本发明还公布了一种LNG撬装站的控制方法：

在工作过程中需对槽车进行增压时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀，使槽车输出部分LNG，该部分LNG经过本发明中LNG撬装站的气化器，使该部分LNG气化成气态天然气，从所述气化器出口回流到槽车中，在槽车及其该回路中通过LNG液态转气态体积膨胀的原理实现增压；

工作时，打开截止阀C、截止阀B，其他所有阀关闭。

在工作过程中需对储罐进行增压时，运用上述方法在储罐及其回路中实现增压；

工作时，打开截止阀J、截止阀G、高液位截断阀F、截止阀E、截止阀D、截止阀I，其他所有阀关闭。

优选的技术方案，在工作过程中需使槽车中的LNG流向储罐时，在LNG状态正常的情况下，调节本发明中LNG撬装站的部分阀，利用本发明中槽车位置高于储罐位置的液位差，使槽车中的LNG流入储罐；

工作时，打开截止阀A、单向阀A、高液位截断阀F、截止阀L，其他所有阀关闭。

槽车中LNG首次流入储罐时，如果槽车中LNG的自然蒸发比例超出正常范围，则调节本发明中LNG撬装站的部分阀，使槽车中的LNG及其部分气态天然气从槽车流出后经过本发明中LNG撬装站的管道从储罐顶部流入，此时放空储罐中在LNG首次流入之前充满的氮气；

工作时，打开截止阀A、单向阀A、高液位截断阀F、截止阀K，其他所有阀关闭。

优选的技术方案，在工作过程中储罐内压力过大时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀，在其中形成放空管路对储罐进行放空；

工作时，打开截止阀I、截止阀M，其他所有阀关闭。

优选的技术方案，在工作过程中需要使槽车中的LNG直接气化投入使用时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀形成特定管路，使槽车中的LNG直接流入气化器进行气化；

工作时，打开截止阀A、单向阀A、截止阀G、切断阀H、截止阀N，其他所有阀关闭。

在工作过程中需要使储罐中的LNG气化投入使用时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀形成特定管路，使储罐中的LNG直接流入气化器进行气化；

工作时，打开截止阀J、切断阀H，其他所有阀关闭。

优选的技术方案，在工作过程中对储罐进行增压，增压气体过多时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀使多余气态天然气流入发明中LNG撬装站的BOG气化器，使这部分气态天然气经处理后回流入本发明中LNG撬装站中，实现回收；

工作时，打开截止阀I、截止阀O、高液位截断阀P，其他所有阀关闭。

与现有技术相比，本发明公布的LNG撬装站控制方法的有益效果为：

操作极其简单，大大提高工作效率。

附图说明：

图1为本发明LNG撬装站的结构示意图。

图中标记：1-截止阀I，2-截止阀J，3-截止阀K，4-截止阀L，5-高液位截断阀F，6-截止阀G，7-切断阀H，8-储罐，9-槽车，14-截止阀M，20-截止阀E，21-截止阀C，23-截止阀B，26-截止阀A，27-单向阀A，28-截止阀D，29-截止阀O，33-高液位截断阀P，41-进液口A，42-气相口B，43-气相口C，44-出液口C，45-出液口B，46-出液口A，47-气相口A，48-气化器A，49-气化器B，50-BOG气化器，51-EAG气化器，52-电加热气化器，53-调压器，61-A管，62-B管，63-C管，64-D管，65-E管，66-F管，67-G管，68-H管，71- a₁端，72- b₁端，73- c₁端，74- d₁端，75- e₁端，76- b₂端，77- d₂端，78- a₂端，79- c₂端，80- e₂端，81-h₁端。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

    实施例1

根据图1，一种LNG撬装站，其包括：槽车9、储罐8、增压板块、气化板块、调压器53，所述槽车9、储罐8分别与增压板块连接，增压板块与气化板块连接，气化板块与调压器53连接；

所述增压板块包括：A管61、B管62、C管63、D管64、气化器A48，A管61的a₁端71、B管62的b₁端72、C管63的c₁端73设置位置相邻，A管61的a₁端71到a₂端78方向上依次设置有截止阀A26、单向阀A27、高液位截断阀F5、截止阀K3，B管62的b₁端72到b₂端76方向上依次设置有截止阀B23、截止阀D28、截止阀I1，C管63的c₁端73到c₂端79方向上依次设置有截止阀C21、截止阀E20、截止阀L4；

A管61的a₂端78、B管62的b₂端76、C管63的c₂端79、D管64的d₂端77设置位置相邻，D管64的d₂端77到d₁端74方向上一次设置有截止阀J2、切断阀H7；

切断阀H7与截止阀J2之间的管道上连接有F管66，F管66的另一端连接在高液位截断阀F5与单向阀A27之间的管道上；

高液位截断阀F5与截止阀K3之间的管道上设置有G管67，G管67的另一端连接在截止阀L4与截止阀E20的管道上；

截止阀B23与截止阀D28之间的管道上连接有气化器A48的出口，气化器A48的进口连接在截止阀C21与截止阀E20之间的管道上；

截止阀I1与截止阀D28之间连接有E管65的e₁端75，E管65上设置有截止阀M14，e₁端75与截止阀D28之间连接有H管68；

所述槽车9设置位置高于储罐8设置位置，气化器A48为空温卧式气化器，工作量为200Nm³/h，所述储罐8为35m³LNG储罐8。

本发明的实施例中，所述气化板块包括气化器B49、BOG气化器50、电加热气化器52、EAG气化器51，所述气化器B49的进口与D管64的d₁端74连接，气化器B49的出口与电加热气化器52的进口通过管道和截止阀N连接，所述BOG气化器50的进口与H管68的h₁端81连接，BOG气化器50的出口与电加热气化器52的进口通过管道、截止阀O29、高液位截断阀P33连接，所述EAG气化器51安装在截止阀M14与E管65的e₂端80之间；

所述电加热气化器52的出口与调压器53连接，气化器B49为工作量600Nm³/h的立式气化器，BOG气化器50为工作量50Nm³/h的空温立式气化器，EAG气化器51为工作量50Nm³/h的空温立式气化器。。

本发明的实施例中，所述槽车9的出液口A46、出液口B45位于其底部，出液口A46通过管道与A管61的a₁端71连接，出液口B45 通过管道与C管63的c₁端73连接，所述槽车9的气相口A47位于其顶部，气相口A47通过管道与B管62的b₁端72连接；

所述储罐8的进液口A41、出液口C44位于其底部，气相口B42、气相口C43位于其顶部，所述进液口A41通过管道和截止阀与C管63的c₂端79连接，所述出液口C44通过管道和截止阀与D管64的d₂端77连接，所述气相口C43通过管道和截止阀与A管61的a₂端78连接，所述气相口B42通过管道和截止阀与B管62的b₂端76连接。

本发明的实施例中，与气相口B42连接的管道、B管62、E管65、与气化器A48出口连接的管道、H管68、与气相口A47连接的管道、与电加热气化器52进口连接的管道、与电加热气化器52出口连接的管道、调压器53中的管道为BOG管67道，其他都为LNG管道；其中，与出液口C44连接的管道、与气化器B49出口连接的管道为LNG—DN50管道。

本发明的实施例中，还包括氮气瓶组，所述氮气瓶组在储罐8需要充氮气时与储罐8气相口连接。

本发明中公布的一种LNG撬装站的控制方法：

根据图1，在工作过程中需对槽车9进行增压时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀，使槽车9输出部分LNG，该部分LNG经过本发明中LNG撬装站的气化器，使该部分LNG气化成气态天然气，从所述气化器出口回流到槽车9中，在槽车9及其该回路中通过LNG液态转气态体积膨胀的原理实现增压；

工作时，打开截止阀C21、截止阀B23，其他所有阀关闭，天然气流动路线为：槽车9出液口B45—截止阀C21—气化器A48—截止阀B23—槽车9气相口A47。

在工作过程中需对储罐8进行增压时，运用上述方法在储罐8及其回路中实现增压；

工作时，打开截止阀J2、截止阀G6、高液位截断阀F5、截止阀E20、截止阀D28、截止阀I1，其他所有阀关闭，天然气流动路线为：储罐8出液口C44—截止阀J2—截止阀G6—高液位截断阀F5—截止阀E20—气化器A48—截止阀D28—截止阀I1—储罐8气相口B42。

在工作过程中需使槽车9中的LNG流向储罐8时，在LNG状态正常的情况下，调节本发明中LNG撬装站的部分阀，利用本发明中槽车9位置高于储罐8位置的液位差，使槽车9中的LNG流入储罐8；

工作时，打开截止阀A26、单向阀A27、高液位截断阀F5、截止阀L4，其他所有阀关闭，天然气流动路线为：槽车9出液口A46—截止阀A26—单向阀A27—高液位截断阀F5—截止阀L4—储罐8进液口A41。

槽车9中LNG首次流入储罐8时，如果槽车9中LNG的自然蒸发比例超出正常范围，则调节本发明中LNG撬装站的部分阀，使槽车9中的LNG及其部分气态天然气从槽车9流出后经过本发明中LNG撬装站的管道从储罐8顶部流入，此时放空储罐8中在LNG首次流入之前充满的氮气；

工作时，打开截止阀A26、单向阀A27、高液位截断阀F5、截止阀K3，其他所有阀关闭，天然气流动路线为：槽车9出液口A46—截止阀A26—单向阀A27—高液位截断阀F5—截止阀K3—储罐8气相口C43。

在工作过程中储罐8内压力过大时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀，在其中形成放空管路对储罐8进行放空；

工作时，打开截止阀I1、截止阀M14，其他所有阀关闭，天然气流动路线为：储罐8气相口B42—截止阀I1—截止阀M14—EAG气化器51—放空。

在工作过程中需要使槽车9中的LNG直接气化投入使用时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀形成特定管路，使槽车9中的LNG直接流入气化器进行气化；

工作时，打开截止阀A26、单向阀A27、截止阀G6、切断阀H7、截止阀N，其他所有阀关闭，天然气流动路线为：槽车9出液口A46—截止阀A26—单向阀A27—截止阀G6—切断阀H7—气化器B49—截止阀N—电加热气化器52—调压器53—输出。

在工作过程中需要使储罐8中的LNG气化投入使用时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀形成特定管路，使储罐8中的LNG直接流入气化器进行气化；

工作时，打开截止阀J2、切断阀H7，其他所有阀关闭，天然气流动路线为：储罐8出液口C44—截止阀J2—切断阀H7—气化器B49—截止阀N—电加热气化器52—调压器53—输出。

在工作过程中对储罐8进行增压，增压气体过多时，调节本发明中LNG撬装站的部分阀使多余气态天然气流入发明中LNG撬装站的BOG气化器50，使这部分气态天然气经处理后回流入本发明中LNG撬装站中，实现回收；

工作时，打开截止阀I1、截止阀O29、高液位截断阀P33，其他所有阀关闭，天然气流动路线为：储罐8气相口B42—截止阀I1—BOG气化器50—截止阀O29—高液位截断阀P33—电加热气化器52—调压器53—输出。

Claims (10)

1.一种LNG撬装站，其包括：槽车、储罐，其特征在于还包括增压板块、气化板块、调压器，所述槽车、储罐分别与增压板块连接，增压板块与气化板块连接，气化板块与调压器连接；

所述增压板块包括：A管、B管、C管、D管、气化器A，A管的a₁端、B管的b₁端、C管的c₁端设置位置相邻，A管的a₁端到a₂端方向上依次设置有截止阀A、单向阀A、高液位截断阀F、截止阀K，B管的b₁端到b₂端方向上依次设置有截止阀B、截止阀D、截止阀I，C管的c₁端到c₂端方向上依次设置有截止阀C、截止阀E、截止阀L；

A管的a₂端、B管的b₂端、C管的c₂端、D管的d₂端设置位置相邻，D管的d₂端到d₁端方向上一次设置有截止阀J、切断阀H；

切断阀H与截止阀J之间的管道上连接有F管，F管的另一端连接在高液位截断阀F与单向阀A之间的管道上；

高液位截断阀F与截止阀K之间的管道上设置有G管，G管的另一端连接在截止阀L与截止阀E的管道上；

截止阀B与截止阀D之间的管道上连接有气化器A的出口，气化器A的进口连接在截止阀C与截止阀E之间的管道上；

截止阀I与截止阀D之间连接有E管的e₁端，E管上设置有截止阀M，e₁端与截止阀D之间连接有H管；

所述槽车设置位置高于储罐设置位置。

2.根据权利要求1所述的LNG撬装站，其特征在于：

所述气化板块包括气化器B、BOG气化器、电加热气化器、EAG气化器，所述气化器B的进口与D管的d₁端连接，气化器B的出口与电加热气化器的进口通过管道和截止阀N连接，所述BOG气化器的进口与H管的h₁端连接，BOG气化器的出口与电加热气化器的进口通过管道、截止阀O、高液位截断阀P连接，所述EAG气化器安装在截止阀M与E管的e₂端之间；

所述电加热气化器的出口与调压器连接。

3.根据权利要求1所述的LNG撬装站，其特征在于：

所述槽车的出液口A、出液口B位于其底部，出液口A通过管道与A管的a₁端连接，出液口B 通过管道与C管的c₁端连接，所述槽车的气相口A位于其顶部，气相口A通过管道与B管的b₁端连接；

所述储罐的进液口A、出液口C位于其底部，气相口B、气相口C位于其顶部，所述进液口A通过管道和截止阀与C管的c₂端连接，所述出液口C通过管道和截止阀与D管的d₂端连接，所述气相口C通过管道和截止阀与A管的a₂端连接，所述气相口B通过管道和截止阀与B管的b₂端连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的LNG撬装站，其特征在于：

与气相口B连接的管道、B管、E管、与气化器A出口连接的管道、H管、与气相口A连接的管道、与电加热气化器进口连接的管道、与电加热气化器出口连接的管道、调压器中的管道为BOG管道，其他都为LNG管道。

5.根据权利要求1或2或3所述的LNG撬装站，其特征在于：还包括氮气瓶组，所述氮气瓶组在储罐需要充氮气时与储罐气相口连接。

6.根据权利要求5所述的一种LNG撬装站的控制方法，其特征在于：

在工作过程中需对槽车进行增压时，调节LNG撬装站的部分阀，使槽车输出部分LNG，该部分LNG经过LNG撬装站的气化器，使该部分LNG气化成气态天然气，从所述气化器出口回流到槽车中，在槽车及其该回路中通过LNG液态转气态体积膨胀的原理实现增压；

工作时，打开截止阀C、截止阀B，其他所有阀关闭；

在工作过程中需对储罐进行增压时，调节LNG撬装站的部分阀，使储罐输出部分LNG，该部分LNG经过LNG撬装站的气化器，使该部分LNG气化成气态天然气，从所述气化器出口回流到储罐中，在储罐及其该回路中通过LNG液态转气态体积膨胀的原理实现增压；

工作时，打开截止阀J、截止阀G、高液位截断阀F、截止阀E、截止阀D、截止阀I，其他所有阀关闭。

7.根据权利要求6所述的LNG撬装站的控制方法，其特征在于：

在工作过程中需使槽车中的LNG流向储罐时，在LNG状态正常的情况下，调节LNG撬装站的部分阀，利用槽车位置高于储罐位置的液位差，使槽车中的LNG流入储罐；

工作时，打开截止阀A、单向阀A、高液位截断阀F、截止阀L，其他所有阀关闭；

槽车中LNG首次流入储罐时，如果槽车中LNG的自然蒸发比例超出正常范围，则调节LNG撬装站的部分阀，使槽车中的LNG及其部分气态天然气从槽车流出后经过LNG撬装站的管道从储罐顶部流入，此时放空储罐中在LNG首次流入之前充满的氮气；

工作时，打开截止阀A、单向阀A、高液位截断阀F、截止阀K，其他所有阀关闭。

8.根据权利要求6或7所述的LNG撬装站的控制方法，其特征在于：

在工作过程中储罐内压力过大时，调节LNG撬装站的部分阀，在其中形成放空管路对储罐进行放空；

工作时，打开截止阀I、截止阀M，其他所有阀关闭。

9.根据权利要求6或7所述的LNG撬装站的控制方法，其特征在于：

在工作过程中需要使槽车中的LNG直接气化投入使用时，调节LNG撬装站的部分阀形成特定管路，使槽车中的LNG直接流入气化器进行气化；

工作时，打开截止阀A、单向阀A、截止阀G、切断阀H、截止阀N，其他所有阀关闭；

在工作过程中需要使储罐中的LNG气化投入使用时，调节LNG撬装站的部分阀形成特定管路，使储罐中的LNG直接流入气化器进行气化；

工作时，打开截止阀J、切断阀H，其他所有阀关闭。

10.根据权利要求6或7所述的LNG撬装站的控制方法，其特征在于：

在工作过程中对储罐进行增压，增压气体过多时，调节LNG撬装站的部分阀使多余气态天然气流入LNG撬装站的BOG气化器，使这部分气态天然气经处理后回流入LNG撬装站中，实现回收；

工作时，打开截止阀I、截止阀O、高液位截断阀P，其他所有阀关闭。