一种用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理工艺及装置
技术领域
本发明涉及LNG接收站BOG处理领域,具体地说是一种用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理工艺及装置。
背景技术
LNG ( Liquefied Natural Gas) 是液化天然气的简称, 它充分利用了天然气在常压和 -162oC下液化后, 体积可缩小到气态时1/600这一性质, 为天然气高效输送提供了新的途径, 也扩大了天然气的应用领域。根据国家能源规划,天然气在能源消费中的比例逐年上升,预计到2020年站整个能源结构的10%左右。
LNG属于超低温液体,在储存时虽然储罐具有良好的保冷绝热功能,仍不免有热量传入罐内,引起LNG蒸发形成BOG(boil-off gas),此部分BOG需要及时处理,否则会引起储罐超压,导致放空至火炬。
目前接收站正常操作工况下,BOG处理工艺主要是利用再冷凝器进行冷凝。此工艺需要控制再冷凝器的温度、压力、液位,以及精确设定LNG与BOG的流量比例,所以传统再冷凝工艺控制非常复杂,不利于操作,也不利于设计。而且,再冷凝器为立式容器,通常高度为20m,作为接收站重要设备,其风荷载、地震荷载等需考虑较多,使得设备整体框架结构投资增加。即便如此,高架的低温压力容器仍为接收站重要危险源之一。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理工艺及装置。
本发明的技术任务是按以下方式实现的,该用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理工艺步骤如下:
1)BOG压缩:将来自LNG储罐温度为-150~ -140oC的BOG送入低压BOG压缩机,增压至0.5~0.8 MPaG,出口温度0~5oC,之后进入LNG/BOG换热器;
2)LNG/BOG换热:来自LNG低压泵的低压LNG管线输送LNG进入LNG/BOG换热器与低压BOG压缩机出口的BOG进行换热,最终BOG被冷凝为液态,温度-140 ~-155oC;
3)BOG凝液:被冷凝后的BOG凝液进入BOG凝液缓冲罐;同时,BOG凝液缓冲罐设置氮气管线维持缓冲罐压力0.6MPaG,氮气管线设置调节阀三,通过调节阀三控制氮气补充量;
4)加压泵:来自BOG凝液缓冲罐的凝液进入加压泵,加压至1.0MPaG之后,送至LNG槽车装车,完成BOG处理。
所述的进入LNG/BOG换热器的LNG流量等于完全冷凝最大BOG产生量所需的LNG流量,进入LNG/BOG换热器的LNG流量通过调节阀一稳定控制。
该用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理装置包括LNG储罐、低压BOG压缩机、LNG/BOG换热器和BOG凝液缓冲罐,所述的LNG储罐的一条气相出口管线与至少一台低压BOG压缩机连通,低压BOG压缩机的出口管线与LNG/BOG换热器连通,LNG/BOG换热器出口管线有两路,一路与LNG高压泵连通,另一路与BOG凝液缓冲罐连通,BOG凝液缓冲罐的出口管线与加压泵连通;LNG储罐内底部设置有LNG低压泵,LNG低压泵的出口管线分两路,一路通过调节阀一与LNG/BOG换热器连通,另一路通过调节阀二与LNG/BOG换热器和LNG高压泵之间的管线连通。
所述的BOG凝液缓冲罐与氮气补充管线连通,氮气补充管线上设置有调节阀三。
所述的低压BOG压缩机设置有两台以上时,两台以上的低压BOG压缩机并联安装在管线上。
本发明的一种用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理工艺及装置和现有技术相比,具有设计合理、控制简单、易于操作、便于安装等特点,利用卧式的LNG/BOG管壳式或板壳式换热器代替之前高架的再冷凝器,施工建设难度大大降低,安全性也得以提高。
附图说明
附图1为一种用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理装置的结构示意图。
附图2为一种用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理装置的另一种实施状态结构示意图。
图中:1、LNG低压泵,2、LNG储罐,3、低压BOG压缩机,4、调节阀一,5、调节阀二,6、LNG/BOG换热器,7、BOG凝液缓冲罐,8、调节阀三, 9、加压泵,10、LNG高压泵。
具体实施方式
实施例1:
采用一台低压BOG压缩机的处理装置;
该用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理装置包括LNG储罐2、低压BOG压缩机3、板壳式LNG/BOG换热器6和BOG凝液缓冲罐7,LNG储罐2的一条气相出口管线与一台低压BOG压缩机3连通,低压BOG压缩机3的出口管线与LNG/BOG换热器6连通,LNG/BOG换热器6出口管线有两路,一路与LNG高压泵10连通,另一路与BOG凝液缓冲罐7连通,BOG凝液缓冲罐7的出口管线与加压泵9连通;BOG凝液缓冲罐7与氮气补充管线连通,氮气补充管线上设置有调节阀三8;LNG储罐2内底部设置有LNG低压泵1,LNG低压泵1的出口管线分两路,一路通过调节阀一4与LNG/BOG换热器6连通,另一路通过调节阀二5与LNG/BOG换热器6和LNG高压泵10之间的管线连通。
该用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理工艺步骤如下:
1)BOG压缩:将来自LNG储罐2温度为-150oC的BOG送入低压BOG压缩机3,增压至0.5 MPaG,出口温度0oC,之后进入LNG/BOG换热器6;
2)LNG/BOG换热:来自LNG低压泵1的低压LNG管线输送LNG进入LNG/BOG换热器6与低压BOG压缩机3出口的BOG进行换热,进入LNG/BOG换热器6的LNG流量等于完全冷凝最大BOG产生量所需的LNG流量,进入LNG/BOG换热器6的LNG流量通过调节阀一4稳定控制;最终BOG被冷凝为液态,温度-155oC;
3)BOG凝液:被冷凝后的BOG凝液进入BOG凝液缓冲罐7;同时,BOG凝液缓冲罐7设置氮气管线维持缓冲罐压力0.6MPaG,氮气管线设置调节阀三8,通过调节阀三8控制氮气补充量;
4)加压泵:来自BOG凝液缓冲罐7的凝液进入加压泵9,加压至1.0MPaG之后,送至LNG槽车装车,完成BOG处理。
实施例2:
采用两台并联设置的低压BOG压缩机的处理装置;
该用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理装置包括LNG储罐2、低压BOG压缩机3、管壳式LNG/BOG换热器6和BOG凝液缓冲罐7,LNG储罐2的一条气相出口管线与两台并联设置的低压BOG压缩机3连通,低压BOG压缩机3的出口管线与LNG/BOG换热器6连通,LNG/BOG换热器6出口管线有两路,一路与LNG高压泵10连通,另一路与BOG凝液缓冲罐7连通,BOG凝液缓冲罐7的出口管线与加压泵9连通;BOG凝液缓冲罐7与氮气补充管线连通,氮气补充管线上设置有调节阀三8;LNG储罐2内底部设置有LNG低压泵1,LNG低压泵1的出口管线分两路,一路通过调节阀一4与LNG/BOG换热器6连通,另一路通过调节阀二5与LNG/BOG换热器6和LNG高压泵10之间的管线连通。
该用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理工艺步骤如下:
1)BOG压缩:将来自LNG储罐2温度为-145oC的BOG送入两台并联设置的低压BOG压缩机3,增压至0.6 MPaG,出口温度3oC,之后进入LNG/BOG换热器6;
2)LNG/BOG换热:来自LNG低压泵1的低压LNG管线输送LNG进入LNG/BOG换热器6与低压BOG压缩机3出口的BOG进行换热,进入LNG/BOG换热器6的LNG流量等于完全冷凝最大BOG产生量所需的LNG流量,进入LNG/BOG换热器6的LNG流量通过调节阀一4稳定控制;最终BOG被冷凝为液态,温度-148oC;
3)BOG凝液:被冷凝后的BOG凝液进入BOG凝液缓冲罐7;同时,BOG凝液缓冲罐7设置氮气管线维持缓冲罐压力0.6MPaG,氮气管线设置调节阀三8,通过调节阀三8控制氮气补充量;
4)加压泵:来自BOG凝液缓冲罐7的凝液进入加压泵9,加压至1.0MPaG之后,送至LNG槽车装车,完成BOG处理。
实施例3:
采用三台并联设置的低压BOG压缩机的处理装置;
该用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理装置包括LNG储罐2、低压BOG压缩机3、板翅式LNG/BOG换热器6和BOG凝液缓冲罐7,LNG储罐2的一条气相出口管线与三台并联设置的低压BOG压缩机3连通,低压BOG压缩机3的出口管线与LNG/BOG换热器6连通,LNG/BOG换热器6出口管线有两路,一路与LNG高压泵10连通,另一路与BOG凝液缓冲罐7连通,BOG凝液缓冲罐7的出口管线与加压泵9连通;BOG凝液缓冲罐7与氮气补充管线连通,氮气补充管线上设置有调节阀三8;LNG储罐2内底部设置有LNG低压泵1,LNG低压泵1的出口管线分两路,一路通过调节阀一4与LNG/BOG换热器6连通,另一路通过调节阀二5与LNG/BOG换热器6和LNG高压泵10之间的管线连通。
该用于LNG接收站正常操作工况下的BOG处理工艺步骤如下:
1)BOG压缩:将来自LNG储罐2温度为-140oC的BOG送入低压BOG压缩机3,增压至0.8 MPaG,出口温度5oC,之后进入LNG/BOG换热器6;
2)LNG/BOG换热:来自LNG低压泵1的低压LNG管线输送LNG进入LNG/BOG换热器6与三台并联设置的低压BOG压缩机3出口的BOG进行换热,进入LNG/BOG换热器6的LNG流量等于完全冷凝最大BOG产生量所需的LNG流量,进入LNG/BOG换热器6的LNG流量通过调节阀一4稳定控制;最终BOG被冷凝为液态,温度-140oC;
3)BOG凝液:被冷凝后的BOG凝液进入BOG凝液缓冲罐7;同时,BOG凝液缓冲罐7设置氮气管线维持缓冲罐压力0.6MPaG,氮气管线设置调节阀三8,通过调节阀三8控制氮气补充量;
4)加压泵:来自BOG凝液缓冲罐7的凝液进入加压泵9,加压至1.0MPaG之后,送至LNG槽车装车,完成BOG处理。
通过上面具体实施方式,所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解,本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上,所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征,从而实现不同的技术方案。