CN103672394B - 一种无泵lng加气系统及液化天然气处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无泵LNG加气系统及液化天然气处理方法，其包括LNG低温储罐，所述LNG低温储罐上部气相设置有第一管路、第二管路，下部液相设置有第三管路与第四管路，第一管路上设置有第一阀门、第二管路上设置有第二阀门、第三管路上设置有第三阀门、第四管路上设置有第四阀门；第二管路、第三管路通过卸液管路与卸液口相连通，卸液口处设置有第八阀门，卸液管路与第二管路、第三管路对应处分别设置有第二紧急切断阀、第三紧急切断阀；以及液化天然气处理方法。采用加液管线、系统气相管线、系统卸液与增压管线的技术形式，将减少汽车加注耗能至零耗能，不需要增加低温泵等设备，节省了低温泵等设备使用成本与维护成本。

Description

一种无泵LNG加气系统及液化天然气处理方法

技术领域

本发明涉及一种无泵LNG加气系统及液化天然气处理方法。

背景技术

近年来全球LNG（Liquefied Natural Gas：液化天然气）的生产和贸易日趋活跃，正在成为世界油气工业新的热点。为保证能源供应多元化和改善能源消费结构，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务，LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。目前LNG是全球增长最快的一次能源，如果能在中国大力发展LNG，在很大程度上可弥补石油资源不足、保证能源供应的多元化、逐步提高我国环境质量，并且对我国的西气东输等天然气管道输送工程也能起到互补的重要作用。

目前，主要采用压缩机式或液压泵式子加气站，其加气机都是取自加气站场地的低、中、高压三个储气罐中的天然气对外加气，当储气罐中的压力不足时，加气站压缩机橇体或液压泵橇体从运气车中的气瓶中取气向低、中、高压储气罐中补充加压，低、中、高压三个储气罐的位置顺序也是固定不变的，达到一定压力满足加气机的取气顺序方可对外加气。并且压缩机式或液压泵式子加气站，占地面积大，噪声大且其加气机必须在压缩机或液压泵的配合下，即通过压缩机或液压泵对储气瓶加压，才能完成对汽车气瓶加气，其具有机械磨损高、耗电能巨大、投资成本巨大等缺点，并且现有技术中的LNG加气系统对产生的闪蒸汽等气体不能完全处理，浪费了大量资源。

因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无泵LNG加气系统及液化天然气处理方法，将汽车加注耗能降低至零耗能，节省对低温泵等设备的维护成本。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种无泵LNG加气系统，其包括LNG低温储罐，其中，所述LNG低温储罐上部气相设置有第一管路、第二管路，下部液相设置有第三管路与第四管路，第一管路上设置有第一阀门、第二管路上设置有第二阀门、第三管路上设置有第三阀门、第四管路上设置有第四阀门；第二管路、第三管路通过卸液管路与卸液口相连通，卸液口处设置有第八阀门，卸液管路与第二管路、第三管路对应处分别设置有第二紧急切断阀、第三紧急切断阀；第四管路通过加液管路与加液机相连接，加液管路上设置有第四紧急切断阀；第一管路接入闪蒸汽总管路，闪蒸汽总管路与第一管路连接处设置有第一紧急切断阀，闪蒸汽总管路上分别接入第一闪蒸汽管路与第二闪蒸汽管路，第一闪蒸汽管路与加液机相连接，第二闪蒸汽管路分别与增压气化器、闪蒸汽加热器相连接，第二闪蒸汽管路与闪蒸汽加热器连接处设置有第五紧急切断阀；第二闪蒸汽管路与增压气化器连接处接入一气相管路，气相管路上设置有用于与液化天然气运输车相连接的第六阀门；增压气化器与卸液管路通过卸液支路连接，卸液支路上设置有截止阀，卸液支路与增压气化器连接处接入增压管路，增压管路上设置有第七阀门。

所述的无泵LNG加气系统，其中，上述闪蒸汽加热器依次通过缓冲罐、调压计量器、加溴机构与液化天然气管网相连接；上述第一阀门与上述第一紧急切断阀之间设置有组合式发散装置。

所述的无泵LNG加气系统，其中，上述组合式发散装置包括连接管路，连接管路一端设置有第十阀门，另一端设置有第九阀门，第九阀门与第六紧急切断阀相连通，第十阀门、第六紧急切断阀分别连接在散气管路上；连接管路的中间通过第一安全阀接入超压保护管路，超压保护管路一端通过第二安全阀接入散气管路，另一端通过第三安全阀接入散气管路；散气管路与一散气加热器相连接，散气加热器与一放空口相连通。

一种使用所述无泵LNG加气系统的液化天然气处理方法，其包括以下步骤：

自增压卸车步骤

将液化天然气运输车上的接口分别与第六阀门、第七阀门、第八阀门相连接，将液化天然气运输车内低温液体先由增压管路流入，此时，截止阀、第五紧急切断阀、第一紧急切断阀均关闭，第七阀门、第六阀门均打开，使低温液体经增压气化器增压后形成气化气体，气化气体再进入液化天然气运输车，在液表面压力作用下将液体压出进入卸液管路，最后进入LNG低温储罐完成自增压卸车，此时第八阀门、第二紧急切断阀与第二阀门打开，或者第八阀门、第三紧急切断阀门与第三阀门打开；

无泵LNG加气系统调压步骤

LNG低温储罐内的液体经卸液管路与卸液支路进入增压气化器进行增压，增压后的气体经第二闪蒸汽管路与闪蒸汽总管路进入LNG低温储罐内的气相，使无泵LNG加气系统调压至设定压力，此时，第三阀门、第三紧急切断阀、截止阀、第一紧急切断阀与第一阀门打开，第八阀门、第七阀门、第五紧急切断阀关闭；

无泵LNG加气系统加液步骤

LNG低温储罐内液体经加液管路进入加液机，通过加液机的计量器对受气车辆进行加液，当受气车辆的气瓶压力过高时，经过第一闪蒸汽管路与闪蒸汽总管路返回LNG低温储罐内的气相，此时，第一紧急切断阀与第一阀门打开，第五紧急切断阀、第六阀门与截止阀关闭；或经过第一闪蒸汽管路、闪蒸汽总管路与第二闪蒸汽管路进入闪蒸汽加热器，此时，第一紧急切断阀、第六阀门与截止阀关闭，第五紧急切断阀打开。

所述的液化天然气处理方法，其中，上述液化天然气处理方法具体的还包括：

闪蒸汽回收步骤

当无泵LNG加气系统内压力超过正常压力值时，打开第五紧急切断阀，超压的天然气进入闪蒸汽加热器加热后，经过缓冲罐、调压计量器、加溴机构处理后进入液化天然气管网。

所述的液化天然气处理方法，其中，上述液化天然气处理方法具体的还包括：

放散步骤

当无泵LNG加气系统内压力超过正常压力值时，超压的天然气进入连接管路，通过第九阀门与第六紧急切断阀进入散气管路，由散气加热器加热到负一百摄氏度以上，通过放空口放空；若九阀门与第六紧急切断阀出现故障，则打开第十阀门，超压的天然气进入连接管路通过第十阀门进入散气管路，由散气加热器加热到负一百摄氏度以上，通过放空口放空；若九阀门、第六紧急切断阀与第十阀门均出现故障，则打开第一安全阀、第二安全阀与第三安全阀，超压的天然气直接进入散气管路，由散气加热器加热到负一百摄氏度以上通过放空口放空。

本发明提供的一种无泵LNG加气系统及液化天然气处理方法，采用加液管线、系统气相管线、系统卸液与增压管线的技术形式，将减少汽车加注耗能至零耗能，不需要增加低温泵等设备，节省了低温泵等设备使用成本与维护成本，并且采用闪蒸汽回收利用解决方案，回收利用大量天然气，节省了大量资源，提高了对液化天然气的利用率，减少重复投资建设；尤其是本发明的系统中在LNG区域内没有电气动力线路布置，提高了系统运行的安全性。

附图说明

图1是本发明中无泵LNG加气系统的结构示意图；

图2是本发明中组合式发散装置的结构示意图；

图3是本发明中处理闪蒸汽的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种无泵LNG加气系统及液化天然气处理方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种无泵LNG加气系统及液化天然气处理方法，如图1所示的，其包括LNG低温储罐1，其中，所述LNG低温储罐1上部气相设置有第一管路2、第二管路3，下部液相设置有第三管路4与第四管路5，第一管路2上设置有第一阀门6、第二管路3上设置有第二阀门7、第三管路4上设置有第三阀门8、第四管路5上设置有第四阀门9；第二管路3、第三管路4通过卸液管路10与卸液口相连通，卸液口处设置有第八阀门11，卸液管路10与第二管路3、第三管路4对应处分别设置有第二紧急切断阀12、第三紧急切断阀13；第四管路5通过加液管路14与加液机15相连接，加液管路14上设置有第四紧急切断阀16；第一管路2接入闪蒸汽总管路17，闪蒸汽总管路17与第一管路2连接处设置有第一紧急切断阀18，闪蒸汽总管路17上分别接入第一闪蒸汽管路19与第二闪蒸汽管路20，第一闪蒸汽管路19与加液机15相连接，第二闪蒸汽管路20分别与增压气化器21、闪蒸汽加热器22相连接，第二闪蒸汽管路20与闪蒸汽加热器22连接处设置有第五紧急切断阀23；第二闪蒸汽管路20与增压气化器21连接处接入一气相管路24，气相管路24上设置有用于与液化天然气运输车25相连接的第六阀门26；增压气化器21与卸液管路10通过卸液支路27连接，卸液支路27上设置有截止阀28，卸液支路27与增压气化器21连接处接入增压管路46，增压管路46上设置有第七阀门30。

更进一步的，如图3所示的，上述闪蒸汽加热器22依次通过缓冲罐31、调压计量器32、加溴机构33与液化天然气管网34相连接；上述第一阀门6与上述第一紧急切断阀18之间设置有组合式发散装置。

在本发明的另一较佳实施例中，如图2所示的，上述组合式发散装置包括连接管路35，连接管路35一端设置有第十阀门36，另一端设置有第九阀门37，第九阀门37与第六紧急切断阀38相连通，第十阀门36、第六紧急切断阀38分别连接在散气管路39上；连接管路35的中间通过第一安全阀40接入超压保护管路41，超压保护管路41一端通过第二安全阀42接入散气管路39，另一端通过第三安全阀43接入散气管路39；散气管路39与一散气加热器44相连接，散气加热器44与一放空口45相连通。

本发明还提供了一种使用所述无泵LNG加气系统的液化天然气处理方法，其包括以下步骤：

自增压卸车步骤

将液化天然气运输车25上的接口分别与第六阀门26、第七阀门30、第八阀门11相连接，将液化天然气运输车25内低温液体先由增压管路46流入，此时，截止阀25、第五紧急切断阀23、第一紧急切断阀18均关闭，第七阀门30、第六阀门26均打开，使低温液体经增压气化器21增压后形成气化气体，气化气体再进入液化天然气运输车25，在液表面压力作用下将液体压出进入卸液管路10，最后进入LNG低温储罐1完成自增压卸车，此时第八阀门11、第二紧急切断阀12与第二阀门7打开，或者第八阀门11、第三紧急切断阀门13与第三阀门8打开，可以根据需要打开对应的管路。

无泵LNG加气系统调压步骤

LNG低温储罐1内的液体经卸液管路10与卸液支路27进入增压气化器21进行增压，增压后的气体经第二闪蒸汽管路20与闪蒸汽总管17路进入LNG低温储罐1内的气相，使无泵LNG加气系统调压至设定压力，此时，第三阀门8、第三紧急切断阀13、截止阀28、第一紧急切断阀18与第一阀门6打开，第八阀门11、第七阀门30、第五紧急切断阀23关闭；

无泵LNG加气系统加液步骤

LNG低温储罐1内液体经加液管路14进入加液机15，通过加液机15的计量器对受气车辆进行加液，当受气车辆的气瓶压力过高时，经过第一闪蒸汽管路19与闪蒸汽总管路17返回LNG低温储罐1内的气相，此时，第一紧急切断阀18与第一阀门6打开，第五紧急切断阀23、第六阀门26与截止阀28关闭；或经过第一闪蒸汽管路19、闪蒸汽总管路17与第二闪蒸汽管路20进入闪蒸汽加热器22，此时，第一紧急切断阀18、第六阀门26与截止阀28关闭，第五紧急切断阀打开。

在本发明的另一较佳实施例中，上述液化天然气处理方法具体的还包括：

闪蒸汽回收步骤

当无泵LNG加气系统内压力超过正常压力值时，打开第五紧急切断阀23，超压的天然气进入闪蒸汽加热器22加热后，经过缓冲罐31、调压计量器32、加溴机构33处理后进入液化天然气管网34。在系统运行过程中出现的闪蒸汽，均可以通过对应阀门的打开或关闭进入闪蒸汽加热器22加热后，重新进入液化天然气管网34内，提高对液化天然气的利用率。

更进一步的，还包括放散步骤

当无泵LNG加气系统内压力超过正常压力值时，超压的天然气进入连接管路35，通过第九阀门37与第六紧急切断阀38进入散气管路39，由散气加热器44加热到负一百摄氏度以上，通过放空口45放空；若九阀门37与第六紧急切断阀38出现故障，则打开第十阀门36，超压的天然气进入连接管路通过第十阀门36进入散气管路39，由散气加热器44加热到负一百摄氏度以上，通过放空口45放空；若九阀门37、第六紧急切断阀38与第十阀门36均出现故障，则打开第一安全阀40、第二安全阀42与第三安全阀43，超压的天然气通过超压保护管路41直接进入散气管路39，由散气加热器44加热到负一百摄氏度以上通过放空口45放空。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (3)

1.一种使用无泵LNG加气系统的液化天然气处理方法，其特征在于：

该无泵LNG加气系统包括LNG低温储罐，所述LNG低温储罐上部气相设置有第一管路、第二管路，下部液相设置有第三管路与第四管路，第一管路上设置有第一阀门、第二管路上设置有第二阀门、第三管路上设置有第三阀门、第四管路上设置有第四阀门；第二管路、第三管路通过卸液管路与卸液口相连通，卸液口处设置有第八阀门，卸液管路与第二管路、第三管路对应处分别设置有第二紧急切断阀、第三紧急切断阀；第四管路通过加液管路与加液机相连接，加液管路上设置有第四紧急切断阀；第一管路接入闪蒸汽总管路，闪蒸汽总管路与第一管路连接处设置有第一紧急切断阀，闪蒸汽总管路上分别接入第一闪蒸汽管路与第二闪蒸汽管路，第一闪蒸汽管路与加液机相连接，第二闪蒸汽管路分别与增压气化器、闪蒸汽加热器相连接，第二闪蒸汽管路与闪蒸汽加热器连接处设置有第五紧急切断阀；第二闪蒸汽管路与增压气化器连接处接入一气相管路，气相管路上设置有用于与液化天然气运输车相连接的第六阀门；增压气化器与卸液管路通过卸液支路连接，卸液支路上设置有截止阀，卸液支路与增压气化器连接处接入增压管路，增压管路上设置有第七阀门；

其具体的包括以下步骤：

自增压卸车步骤

将液化天然气运输车上的接口分别与第六阀门、第七阀门、第八阀门相连接，将液化天然气运输车内低温液体先由增压管路流入，此时，截止阀、第五紧急切断阀、第一紧急切断阀均关闭，第七阀门、第六阀门均打开，使低温液体经增压气化器增压后形成气化气体，气化气体再进入液化天然气运输车，在液表面压力作用下将液体压出进入卸液管路，最后进入LNG低温储罐完成自增压卸车，此时第八阀门、第二紧急切断阀与第二阀门打开，或者第八阀门、第三紧急切断阀门与第三阀门打开；

无泵LNG加气系统调压步骤

LNG低温储罐内的液体经卸液管路与卸液支路进入增压气化器进行增压，增压后的气体经第二闪蒸汽管路与闪蒸汽总管路进入LNG低温储罐内的气相，使无泵LNG加气系统调压至设定压力，此时，第三阀门、第三紧急切断阀、截止阀、第一紧急切断阀与第一阀门打开，第八阀门、第七阀门、第五紧急切断阀关闭；

无泵LNG加气系统加液步骤

LNG低温储罐内液体经加液管路进入加液机，通过加液机的计量器对受气车辆进行加液，当受气车辆的气瓶压力过高时，经过第一闪蒸汽管路与闪蒸汽总管路返回LNG低温储罐内的气相，此时，第一紧急切断阀与第一阀门打开，第五紧急切断阀、第六阀门与截止阀关闭；或经过第一闪蒸汽管路、闪蒸汽总管路与第二闪蒸汽管路进入闪蒸汽加热器，此时，第一紧急切断阀、第六阀门与截止阀关闭，第五紧急切断阀打开。

2.根据权利要求1所述的液化天然气处理方法，其特征在于，上述液化天然气处理方法具体的还包括：

闪蒸汽回收步骤

当无泵LNG加气系统内压力超过正常压力值时，打开第五紧急切断阀，超压的天然气进入闪蒸汽加热器加热后，经过缓冲罐、调压计量器、加溴机构处理后进入液化天然气管网。

3.根据权利要求2所述的液化天然气处理方法，其特征在于，上述液化天然气处理方法具体的还包括：

放散步骤

当无泵LNG加气系统内压力超过正常压力值时，超压的天然气进入连接管路，通过第九阀门与第六紧急切断阀进入散气管路，由散气加热器加热到负一百摄氏度以上，通过放空口放空；若第九阀门与第六紧急切断阀出现故障，则打开第十阀门，超压的天然气进入连接管路通过第十阀门进入散气管路，由散气加热器加热到负一百摄氏度以上，通过放空口放空；若第九阀门、第六紧急切断阀与第十阀门均出现故障，则打开第一安全阀、第二安全阀与第三安全阀，超压的天然气直接进入散气管路，由散气加热器加热到负一百摄氏度以上通过放空口放空。