CN104456071A - 一种液化天然气槽车卸载装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液化天然气槽车卸载装置和方法，将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；包括压缩机、换冷器；卸载装置通过压缩机和换冷器将槽车中的剩余BOG送入液化天然气储罐；本发明的有益效果是：利用压缩机抽出槽车上的BOG，经过换冷器冷却后，将低温BOG送到液化天然气储罐中，使其和储罐中的低温液体换冷而冷凝变成液体；可实现全面自动回收BOG，操作方便，回收效率高，回收干净，无损耗。

Description

一种液化天然气槽车卸载装置和方法

技术领域

本发明属于液化天然气输送技术，尤其涉及一种液化天然气槽车卸载装置和方法。

背景技术

目前国内液化天然气加气机站运送液化天然气（LNG）的槽车在加气站卸车时，都存在卸不净的问题，，特别是存在于槽车内的液化天然气挥发气体（BOG）是超低温气体，不能按照人们的意愿卸到储罐里去。汽车加气站一般使用LNG泵卸车，或者利用LNG自增压器给槽车增压，形成压力差卸车。采用LNG泵卸车时，当槽车内的液体卸完时，卸车即自动关闭完成卸车，此时，槽车内还存在较高压力的低温BOG，由于LNG泵无法泵出BOG，因此这部分气体在卸车完成时依然停留在槽车中。采用自增压卸车时，问题更严重，由于储罐最多增压到安全阀排放压力前，目前槽车压力一般最大工作压力在0.6MPa-0.8MPa之间，卸车完成时，这时槽车内依然存在大量的BOG。司机为了减轻车重，也为了方便装车，同时也为了降低皮重满足用户核对运量，往往卸车后对空排放BOG，这不仅增加了危险，同时也造成了很大的浪费，公开号CN201964142公开了一种“具有BOG回收功能的LNG无泵加气设备”该设备针对的是加气站的加气设备BOG的回收，虽然对罐车剩余的BOG进行了回收，但采用的是使用一个液氮储罐的方式来回收BOG，其中的液氮冷凝装置设置在LNG储罐内，即占用了LNG储罐的空间，为液氮冷凝装置在外部还要设置一个液氮冷肼，连接控制不方便，而罐车并不携带一个单独于罐车的液氮储罐。

发明内容

本发明的目的是提出一种液化天然气槽车卸载装置和方法的技术方案，将液化天然气槽车在LNG卸车完成后剩余的BOG回收，送入液化天然气储罐。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种液化天然气槽车卸载装置，将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；包括压缩机、换冷器；所述卸载装置设有与液化天然气槽车液相出口连接的综合输入接口、与液化天然气槽车气相出口连接的气相输出接口、与液化天然气储罐进液口连接的综合输出接口、与液化天然气储罐气相口连接的气相输入接口；所述换冷器设有管路输入接口、管路输出接口、压缩机输入接口、压缩机输出接口，所述换冷器的压缩机输出接口连接所述压缩机的介质入口，所述换冷器的压缩机输入口连接压缩机的介质出口；

所述综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口是带有开启和关闭功能的接口；

所述卸载装置的气相输入接口通过管道和阀门连通至换冷器管路输入接口，卸载装置的气相输出接口通过管道和阀门连通至换冷器管路输出接口，卸载装置的综合输入接口通过管道和阀门连通所述综合输出接口；

卸载装置的综合输入接口通过管道和阀门连通至换冷器管路输入接口，卸载装置的综合输出接口通过管道和阀门连通至换冷器管路输出接口。

更进一步，所述卸载装置设有冷能进口三通阀、冷能出口三通阀、液相口控制阀；所述冷能进口三通阀的三个接口分别连通所述换冷器的管路输入接口、所述气相输入接口、所述综合输入接口，冷能进口三通阀通过变换阀位使换冷器的管路输入接口在不同时间段分别连通气相输入接口和综合输入接口；

所述冷能出口三通阀的三个接口分别连通所述换冷器的管路输出接口、所述综合输出接口、所述气相输出接口，冷能出口三通阀通过变换阀位使换冷器的管路输出接口在不同时间段分别连通综合输出接口和气相输出接口；

所述液相口控制阀的接口分别连接综合输出接口和综合输入接口。

一种液化天然气槽车卸载方法，所述方法是采用权利要求1所述的卸载装置将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；其特征在于，所述方法的步骤包括：

a. 将液化天然气槽车的液相出口连接所述卸载装置的综合输入接口，将液化天然气槽车的气相出口连接卸载装置的气相输出接口，将液化天然气储罐的进液口连接卸载装置的综合输出接口，将液化天然气储罐的气相接口连接卸载装置的气相输入接口；开启综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口；

b. 通过管道和阀门连通卸载装置综合输入接口和综合输出接口；

c. 启动所述压缩机；

d. 通过管道和阀门连通卸载装置的气相输入接口和所述换冷器的管路输入接口，通过管道和阀门连通卸载装置的气相输出接口和所述换冷器的管路输出接口；所述液化天然气储罐中的BOG经卸载装置的气相输入接口进入换冷器的管路输入接口，经所述压缩机压缩后的BOG经换冷器降温，然后经卸载装置的气相输出接口进入槽车，在这个过程中，储罐压力逐渐降低、槽车压力迅速升高；当槽车压力高于液化天然气储罐的压力时，槽车中的液化天然气开始流经卸载装置的综合输入接口和综合输出接口、从液化天然气储罐的进液口流入液化天然气储罐；

e. 控制压缩机的压力,使槽车的压力高于储罐压力，卸车稳定进行；

f. 当槽车中的液化天然气卸车完成时，槽车中的压力迅速降低，在槽车的压力降低到与液化天然气储罐压力平衡时，通过阀门断开连通卸载装置综合输入接口和综合输出接口的管道，通过阀门断开连通卸载装置的气相输入接口和换冷器的管路输入接口之间的管道，通过阀门断开连通卸载装置的气相输出接口和所述换冷器的管路输出接口之间的管道；

通过管道和阀门连通卸载装置的综合输入接口和所述换冷器的管路输入接口，通过管道和阀门连通卸载装置的综合输出接口和所述换冷器的管路输出接口；槽车中的BOG经卸载装置的综合输入接口进入换冷器的管路输入接口，经所述压缩机压缩后的BOG经换冷器降温，然后经卸载装置的综合输出接口进入液化天然气储罐，经过液化天然气储罐中液体的再冷却后液化成液体储存在液化天然气储罐中；

g. 当槽车中的压力降低到设定压力值时，关闭压缩机，关闭卸载装置的综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口。

更进一步，在步骤e中，使槽车的压力高于储罐压力0.1MPa以上；在步骤f中，所述槽车的压力降低到与液化天然气储罐压力平衡是指槽车和储罐的压差小于0.05Mpa；在步骤g中，所述槽车中的设定压力值是表压0.15MPa。

更进一步，在步骤b中，开启液相口控制阀，连通卸载装置综合输入接口和综合输出接口；

在步骤d中，通过变换阀位使冷能进口三通阀连通换冷器的管路输入接口和卸载装置的气相输入接口；通过变换阀位使冷能出口三通阀连通换冷器的管路输出接口和卸载装置的气相输出接口；

在步骤f中，关闭液相口控制阀，断开卸载装置综合输入接口和综合输出接口之间的连接；通过变换冷能进口三通阀的阀位使换冷器的管路输入接口断开与卸载装置的气相输入接口的连接、同时使换冷器的管路输入接口连通卸载装置的综合输入接口；通过变换冷能出口三通阀的阀位使换冷器的管路输出接口断开与卸载装置的气相输出接口的连接、同时使换冷器的管路输出接口连通卸载装置的综合输出接口。

本发明的有益效果是：利用压缩机抽出槽车上的BOG，经过换冷器冷却后，将低温BOG压送到加气站的LNG储罐中，使其和储罐中的低温液体换冷而冷凝变成液体；可实现全面自动回收BOG，操作方便，回收效率高，回收干净，无损耗。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1是本发明原理图；

图2是本发明液相LNG卸车操作示意图；

图3是本发明BOG回收操作示意图。

具体实施方式

如图1，一种液化天然气槽车卸载装置，将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐，所述BOG是液化天然气挥发气体；所述卸载装置独立于液化天然气储罐设置，卸载装置可以随液化天然气槽车携带，也可以在加气站独立设置，卸载装置包括压缩机10、换冷器20；所述卸载装置设有与液化天然气槽车30液相出口31连接的综合输入接口41、与液化天然气槽车气相出口32连接的气相输出接口42、与液化天然气储罐50进液口51连接的综合输出接口43、与液化天然气储罐气相口52连接的气相输入接口44；所述换冷器设有管路输入接口21、管路输出接口22、压缩机输入接口23、压缩机输出接口24，所述换冷器的压缩机输出接口连接所述压缩机的介质入口，所述换冷器的压缩机输入口连接压缩机的介质出口；

所述综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口是带有开启和关闭功能的接口；

所述卸载装置的气相输入接口通过管道和阀门连通换冷器的所述管路输入接口，卸载装置的气相输出接口通过管道和阀门连通换冷器的所述管路输出接口，卸载装置的综合输入接口通过管道和阀门连通所述综合输出接口；

卸载装置的综合输入接口通过管道和阀门连通换冷器的所述管路输入接口，卸载装置的综合输出接口通过管道和阀门连通换冷器的所述管路输出接口。

所述换冷器是用于进行液化天然气冷量交换的热交换器，包括管式管式热交换器、板式热交换器、板翅式热交换器。

实施例一：

如图1，一种液化天然气槽车卸载装置，将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；包括压缩机10、换冷器20；所述卸载装置设有与液化天然气槽车30液相出口31连接的综合输入接口41、与液化天然气槽车气相出口32连接的气相输出接口42、与液化天然气储罐50进液口51连接的综合输出接口43、与液化天然气储罐气相口52连接的气相输入接口44；综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口是带有开启和关闭功能的接口。

所述换冷器设有管路输入接口21、管路输出接口22、压缩机输入接口23、压缩机输出接口24，所述换冷器的压缩机输出接口连接所述压缩机的介质入口，所述换冷器的压缩机输入口连接压缩机的介质出口。

卸载装置设有冷能进口三通阀61、冷能出口三通阀62、液相口控制阀33；所述冷能进口三通阀的三个接口分别连通所述换冷器的管路输入接口21、气相输入接口44、综合输入接口41，冷能进口三通阀通过变换阀位使换冷器的管路输入接口在不同时间段分别连通气相输入接口和综合输入接口。

所述冷能出口三通阀的三个接口分别连通所述换冷器的管路输出接口22、综合输出接口43、气相输出接口42，冷能出口三通阀通过变换阀位使换冷器的管路输出接口在不同时间段分别连通综合输出接口和气相输出接口；

所述液相口控制阀的接口分别连接综合输出接口和综合输入接口。

一种液化天然气槽车卸载方法，所述方法是采用上述的液化天然气槽车卸载装置将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；所述方法的步骤包括：

a. 将液化天然气槽车的液相出口连接所述卸载装置的综合输入接口，将液化天然气槽车的气相出口连接卸载装置的气相输出接口，将液化天然气储罐的进液口连接卸载装置的综合输出接口，将液化天然气储罐的气相接口连接卸载装置的气相输入接口；开启综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口；

b. 通过管道和阀门连通卸载装置综合输入接口和综合输出接口；

c. 启动所述压缩机；

d. 通过管道和阀门连通卸载装置的气相输入接口和所述换冷器的管路输入接口，通过管道和阀门连通卸载装置的气相输出接口和所述换冷器的管路输出接口；所述液化天然气储罐中的BOG经卸载装置的气相输入接口进入换冷器的管路输入接口，经所述压缩机压缩后的BOG经换冷器降温，然后经卸载装置的气相输出接口进入槽车，在这个过程中，储罐压力逐渐降低、槽车压力迅速升高；当槽车压力高于液化天然气储罐的压力时，槽车中的液化天然气开始流经卸载装置的综合输入接口和综合输出接口、从液化天然气储罐的进液口流入液化天然气储罐；

e. 控制压缩机的压力,使槽车的压力高于储罐压力，卸车稳定进行；

f. 当槽车中的液化天然气卸车完成时，槽车中的压力迅速降低，在槽车的压力降低到与液化天然气储罐压力平衡时，通过阀门断开连通卸载装置综合输入接口和综合输出接口的管道，通过阀门断开连通卸载装置的气相输入接口和换冷器的管路输入接口之间的管道，通过阀门断开连通卸载装置的气相输出接口和所述换冷器的管路输出接口之间的管道；

通过管道和阀门连通卸载装置的综合输入接口和所述换冷器的管路输入接口，通过管道和阀门连通卸载装置的综合输出接口和所述换冷器的管路输出接口；槽车中的BOG经卸载装置的综合输入接口进入换冷器的管路输入接口，经所述压缩机压缩后的BOG经换冷器降温，然后经卸载装置的综合输出接口进入液化天然气储罐，经过液化天然气储罐中液体的再冷却后液化成液体储存在液化天然气储罐中；

g. 当槽车中的压力降低到设定压力值时，关闭压缩机，关闭卸载装置的综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口。

实施例二：

如图1，一种液化天然气槽车卸载方法，所述方法是采用实施例一的液化天然气槽车卸载装置（以下简称卸载装置）将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；所述方法的步骤包括：

a. 将液化天然气槽车的液相出口31通过卸车软管33连接卸载装置的综合输入接口41，将液化天然气槽车的气相出口32通过卸车软管34连接卸载装置的气相输出接口42，将液化天然气储罐的进液口51连接卸载装置的综合输出接口43，将液化天然气储罐的气相接口52连接卸载装置的气相输入接口44；开启综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口；

b. 开启液相口控制阀63，连通卸载装置的综合输入接口和综合输出接口；

c. 启动压缩机；

d. 如图2，通过变换阀位使冷能进口三通阀61连通换冷器的管路输入接口21和卸载装置的气相输入接口44；通过变换阀位使冷能出口三通阀62连通换冷器的管路输出接口22和卸载装置的气相输出接口42；所述液化天然气储罐中的BOG经卸载装置的气相输入接口进入换冷器的管路输入接口，经所述压缩机压缩后的BOG经换冷器降温，然后经卸载装置的气相输出接口进入槽车，在这个过程中，储罐压力逐渐降低、槽车压力迅速升高；当槽车压力高于液化天然气储罐的压力时，槽车中的液化天然气开始流经卸载装置的综合输入接口和综合输出接口、从液化天然气储罐的进液口流入液化天然气储罐；

e. 控制压缩机的压力, 使槽车的压力高于储罐压力0.1MPa以上,使卸车稳定进行；

f. 如图3，当槽车中的液化天然气卸车完成时，槽车中的压力迅速降低，在槽车的压力降低到与液化天然气储罐压力平衡时，本实施例中，当槽车和储罐的压差小于0.05MPa时，关闭液相口控制阀63，断开卸载装置综合输入接口和综合输出接口之间的连接；通过变换冷能进口三通阀61的阀位使换冷器的管路输入接口21断开与卸载装置的气相输入接口44的连接、同时使换冷器的管路输入接口连通卸载装置的综合输入接口41；通过变换冷能出口三通阀62的阀位使换冷器的管路输出接口断开与卸载装置的气相输出接口42的连接、同时使换冷器的管路输出接口连通卸载装置的综合输出接口43。

槽车中的BOG经卸载装置的综合输入接口41进入换冷器的管路输入接口21，经所述压缩机压缩后的BOG经换冷器降温，然后经卸载装置的综合输出接口43进入液化天然气储罐，经过液化天然气储罐中液体的再冷却后液化成液体储存在液化天然气储罐中；

g. 当槽车中的压力降低到设定压力值时，在本实施例中，所述槽车中的设定压力值是表压0.15MPa，关闭卸载装置的综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口；关闭压缩机。

卸车和BOG回收全部完成。

本发明提供全面自动回收BOG的方法，操作方便，回收效率高，回收干净，无损耗。

原理是利用压缩机抽出槽车上的BOG，经过换冷器冷却后，将低温BOG压送到加气站的LNG储罐中，使其和储罐中的低温液体换冷而冷凝变成液体，再和储罐中LNG液体混合。

本发明的BOG回收装置，可以设计到LNG站系统中，也可以单独放置，可以独立工作。因此具有结构简单、成本低、安装、操作简单，卸车干净，零排放等系列优点。

本发明的BOG回收装置对储罐安全性没有丝毫影响，首先BOG回收总量一般为200kg左右,目前国内主要储罐大于50立方，槽车运量一般也在20吨左右，因此回收的总量大致占单车运量的1%左右，回收完成后，储罐的压力约升高0.01MPa,对储罐操作没有任何影响。同时，由于卸车是在储罐减压操作的情况下进行，因此不存在卸车泵出口压力升高超过储罐压力的情况，对于LNG站储罐更安全。

每车BOG按照200kg计算，LNG加气站每天销售20吨，按照350天营业计算，每年BOG回收量70吨，经济效益达到42万元。

Claims (5)

1.一种液化天然气槽车卸载装置，将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；包括压缩机、换冷器；其特征在于，所述卸载装置设有与液化天然气槽车液相出口连接的综合输入接口、与液化天然气槽车气相出口连接的气相输出接口、与液化天然气储罐进液口连接的综合输出接口、与液化天然气储罐气相口连接的气相输入接口；所述换冷器设有管路输入接口、管路输出接口、压缩机输入接口、压缩机输出接口，所述换冷器的压缩机输出接口连接所述压缩机的介质入口，所述换冷器的压缩机输入口连接压缩机的介质出口；

所述综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口是带有开启和关闭功能的接口；

所述卸载装置的气相输入接口通过管道和阀门连通至换冷器管路输入接口，卸载装置的气相输出接口通过管道和阀门连通至换冷器管路输出接口，卸载装置的综合输入接口通过管道和阀门连通所述综合输出接口；

卸载装置的综合输入接口通过管道和阀门连通至换冷器管路输入接口，卸载装置的综合输出接口通过管道和阀门连通至换冷器管路输出接口。

2.根据权利要求1所述的一种液化天然气槽车卸载装置，其特征在于，所述卸载装置设有冷能进口三通阀、冷能出口三通阀、液相口控制阀；所述冷能进口三通阀的三个接口分别连通所述换冷器的管路输入接口、所述气相输入接口、所述综合输入接口，冷能进口三通阀通过变换阀位使换冷器的管路输入接口在不同时间段分别连通气相输入接口和综合输入接口；

所述冷能出口三通阀的三个接口分别连通所述换冷器的管路输出接口、所述综合输出接口、所述气相输出接口，冷能出口三通阀通过变换阀位使换冷器的管路输出接口在不同时间段分别连通综合输出接口和气相输出接口；

所述液相口控制阀的接口分别连接综合输出接口和综合输入接口。

3.一种液化天然气槽车卸载方法，所述方法是采用权利要求1所述的卸载装置将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；其特征在于，所述方法的步骤包括：

a. 将液化天然气槽车的液相出口连接所述卸载装置的综合输入接口，将液化天然气槽车的气相出口连接卸载装置的气相输出接口，将液化天然气储罐的进液口连接卸载装置的综合输出接口，将液化天然气储罐的气相接口连接卸载装置的气相输入接口；开启综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口；

b. 通过管道和阀门连通卸载装置综合输入接口和综合输出接口；

c. 启动所述压缩机；

d. 通过管道和阀门连通卸载装置的气相输入接口和所述换冷器的管路输入接口，通过管道和阀门连通卸载装置的气相输出接口和所述换冷器的管路输出接口；所述液化天然气储罐中的BOG经卸载装置的气相输入接口进入换冷器的管路输入接口，经所述压缩机压缩后的BOG经换冷器降温，然后经卸载装置的气相输出接口进入槽车，在这个过程中，储罐压力逐渐降低、槽车压力迅速升高；当槽车压力高于液化天然气储罐的压力时，槽车中的液化天然气开始流经卸载装置的综合输入接口和综合输出接口、从液化天然气储罐的进液口流入液化天然气储罐；

e. 控制压缩机的压力,使槽车的压力高于储罐压力，卸车稳定进行；

f. 当槽车中的液化天然气卸车完成时，槽车中的压力迅速降低，在槽车的压力降低到与液化天然气储罐压力平衡时，通过阀门断开连通卸载装置综合输入接口和综合输出接口的管道，通过阀门断开连通卸载装置的气相输入接口和换冷器的管路输入接口之间的管道，通过阀门断开连通卸载装置的气相输出接口和所述换冷器的管路输出接口之间的管道；

通过管道和阀门连通卸载装置的综合输入接口和所述换冷器的管路输入接口，通过管道和阀门连通卸载装置的综合输出接口和所述换冷器的管路输出接口；槽车中的BOG经卸载装置的综合输入接口进入换冷器的管路输入接口，经所述压缩机压缩后的BOG经换冷器降温，然后经卸载装置的综合输出接口进入液化天然气储罐，经过液化天然气储罐中液体的再冷却后液化成液体储存在液化天然气储罐中；

g. 当槽车中的压力降低到设定压力值时，关闭压缩机，关闭卸载装置的综合输入接口、气相输出接口、综合输出接口、气相输入接口。

4.根据权利要求3所述的一种液化天然气槽车卸载方法，其特征在于，在步骤e中，使槽车的压力高于储罐压力0.1MPa以上；在步骤f中，所述槽车的压力降低到与液化天然气储罐压力平衡是指槽车和储罐的压差小于0.05Mpa；在步骤g中，所述槽车中的设定压力值是表压0.15MPa。

5.根据权利要求3所述的一种液化天然气槽车卸载方法，其特征在于，所述方法是采用权利要求2所述的卸载装置将液化天然气槽车中的液化天然气和BOG卸载至液化天然气储罐；

在步骤b中，开启液相口控制阀，连通卸载装置综合输入接口和综合输出接口；

在步骤d中，通过变换阀位使冷能进口三通阀连通换冷器的管路输入接口和卸载装置的气相输入接口；通过变换阀位使冷能出口三通阀连通换冷器的管路输出接口和卸载装置的气相输出接口；

在步骤f中，关闭液相口控制阀，断开卸载装置综合输入接口和综合输出接口之间的连接；通过变换冷能进口三通阀的阀位使换冷器的管路输入接口断开与卸载装置的气相输入接口的连接、同时使换冷器的管路输入接口连通卸载装置的综合输入接口；通过变换冷能出口三通阀的阀位使换冷器的管路输出接口断开与卸载装置的气相输出接口的连接、同时使换冷器的管路输出接口连通卸载装置的综合输出接口。