CN104913594B - 一种富氮bog液化的工艺及装置 - Google Patents
一种富氮bog液化的工艺及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104913594B CN104913594B CN201510250301.4A CN201510250301A CN104913594B CN 104913594 B CN104913594 B CN 104913594B CN 201510250301 A CN201510250301 A CN 201510250301A CN 104913594 B CN104913594 B CN 104913594B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bog
- lng
- nitrogen
- rich
- heat exchangers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
一种富氮BOG液化的工艺及装置。所述工艺包括:复热后的低温BOG经压缩机增至高压、预冷并节流,利用高压节流制冷的原理将大部分BOG液化并脱除其中氮气,得到的产品LNG中氮含量小于1%。本发明的工艺提供的BOG液化流程简单,制冷剂单一,对原系统影响小,特别适用于LNG储配站的改造,能够适应BOG中约2%~20%的氮气含量。
Description
技术领域
本发明提供了一种富氮BOG(Boil Off Gas,蒸发气)液化的工艺及装置,适用于将LNG储罐及LNG装车、卸车系统产生的BOG再液化。
背景技术
目前我国LNG产业还处在发展期,BOG放散是一个较为普遍和现象,对于一些配套车辆和用户不足的LNG设施来说,年放散量往往能够占到总购入气量的10%以上,严重的甚至能够达到30%。将BOG再液化能够有效地缓解LNG加气站及其他LNG设施BOG频繁放散的问题。以一个设计加气量10000Nm3/d的LNG加气站为例,若放散率为10%,一年直接经济损失接近20万元。将BOG再液化以尽可能的避免这部分成本损失,具有极高的经济性。
另外,BOG的主要成分甲烷是一种典型的温室气体,其温室效应约是二氧化碳的20倍。BOG的泄放不仅浪费能源,带来可燃气体燃烧、爆炸的风险,同时造成严重的温室效应,污染环境,与我国保护环境、节能减排、可持续发展的规划目标背道而驰。
目前BOG液化应用较多的是BOG经压缩机增压后进入冷箱,在冷箱中的制冷剂的制冷作用下液化,这一工艺对原有的天然气液化系统有一定的依赖性,尤其BOG的量变动较大时,易影响冷箱中天然气-制冷剂换热系统的稳定性,且需要增加专门的BOG换热流道,故冷箱的结构较为复杂。同时如含氮量较高,还要应用精馏塔,流程及操作均复杂。
发明内容
本发明提出一种富氮BOG液化的工艺,其工艺过程为:
来自LNG储罐或LNG装车、卸车系统的富含氮气的低温常压BOG首先进入BOG低温换热器中回收冷能,与经BOG压缩机增压后的高压BOG换热复热至-20~-45℃(例如-35℃),而后任选进入BOG常温换热器中复热至15~25℃,例如20℃;
复热后的BOG经BOG压缩机增压至10~25MPaA(例如20MPaA)后在压缩机后冷却器中冷却至约30~45℃,例如40~45℃,而后依次经任选的BOG常温换热器、制冷机和BOG低温换热器预冷至-85~-150℃(例如-85~-130℃,优选约-85~-120℃,或-105℃或-120℃),最后进入第一台节流阀节流至0.8~2.5MPaA(例如1.5MPaA),利用先预冷后高压节流制冷的原理将大部分BOG液化;
节流后的物流进入BOG一级闪蒸罐中(例如在1.0-2.0MPaA,尤其1.5MPaA下闪蒸),罐顶部得到富含氮气的BOG,罐底得到的LNG经第二节流阀节流至0.1~0.8MPaA(例如0.5MPaA),利用其节流产生的冷量将BOG一级闪蒸罐罐顶BOG中绝大部分(例如80%以上,优选90%以上,优选95%以上)的甲烷组分在LNG/BOG换热器中液化回收,得到富氮 气和LNG,富氮气在氮气分离罐中分出,氮气分离罐底部获得的LNG经第四节流阀节流至0.1~0.8MPaA(例如0.15MPaA),与来自LNG/BOG换热器的LNG经第三节流阀调压后的物流(调压至0.1~0.8MPaA,与第四节流阀后压力匹配)汇合,而后进入BOG二级闪蒸罐中(例如在0.10-0.20MPaA,尤其在0.15MPaA下闪蒸)分离出BOG,BOG循环回BOG低温换热器入口再液化,LNG送至LNG储存系统。产品LNG中氮含量小于1%(体积),优选小于0.5%。
高压BOG经BOG常温换热器后被预冷至0~30℃(例如5℃~25℃),经制冷机后预冷至-15~-45℃(例如-20~-40℃)。
制冷机采用的制冷剂可以是丙烷、丙烯、氟利昂等中的一种或多种。
BOG压缩机后冷却器采用循环水冷却,也可采用空冷或其他等价的冷却系统代替。
BOG压缩机采用低温压缩机时,流程中可以没有BOG常温换热器,低温BOG直接进入BOG压缩机增压。即,BOG压缩机为低温压缩机,从BOG低温换热器出来的BOG直接进入BOG压缩机中压缩,不经过BOG常温换热器,且在压缩机后冷却器中冷却后的BOG直接进入制冷机中。本发明的工艺提供的BOG液化流程简单,制冷剂单一,对原系统影响小,特别适用于LNG储配站的改造,且能够适应的BOG中氮气含量较宽,约2%~20%。
另外,本发明提供一种富氮BOG液化的装置,其包括:BOG压缩机、BOG压缩机后冷却器、制冷机、BOG低温换热器、LNG/BOG换热器、四台节流阀、BOG一级闪蒸罐(第一BOG闪蒸罐)、BOG二级闪蒸罐(第二BOG闪蒸罐)、氮气分离罐;
界区外来的BOG管道依次连接低温BOG换热器后连接至BOG压缩机入口,BOG压缩机出口依次连接至BOG压缩机后冷却器、制冷机、BOG低温换热器后,连接至第一节流阀入口,第一节流阀的出口连接BOG一级闪蒸罐入口,BOG一级闪蒸罐的气相端口经LNG/BOG换热器连接至氮气分离罐,BOG一级闪蒸罐液相端口连接第二节流阀,后经LNG/BOG换热器、第三节流阀连接至BOG二级闪蒸罐入口;氮气分离罐顶部设有富氮气排出口,底部液相端口经第四节流阀后连接至BOG二级闪蒸罐入口;BOG二级闪蒸罐气相出口管道与界区外来的BOG管道汇合,液相出口连接至LNG储存系统。
BOG压缩机视压缩机的形式采用一台或两台。
优选地,本发明的富氮BOG液化的装置进一步在BOG压缩机后冷却器与制冷机之间包括BOG常温换热器,界区外来的BOG管道依次连接低温BOG换热器、BOG常温换热器、BOG压缩机,BOG压缩机出口依次连接至BOG压缩机后冷却器、BOG常温换热器、制冷机、BOG低温换热器。
BOG低温换热器和BOG常温换热器是根据BOG流经的低温区和高温区来划分的。
其中“任选”表示有或没有。MPaA表示绝对压力。
本发明的优点:
1、BOG的液化流程相对独立,对原液化系统影响小,BOG流量的波动不会影响冷箱的正常操作;
2、整个流程换热合理,BOG冷量得到回收利用;
3、制冷机采用单一制冷剂即可实现操作,不存在制冷剂配比的问题;
4、能够适应较宽的氮气含量范围,且产品LNG中氮含量小于1%。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
其中,C-1、BOG压缩机 E-1、压缩机后冷却器 E-2、BOG常温换热器 E-3、制冷机 E-4、BOG低温换热器 E-5、LNG/BOG换热器 V-1、BOG一级闪蒸罐 V-2、氮气分离罐 V-3、BOG二级闪蒸罐 X-1、第一节流阀 X-2、第二节流阀 X-3、第三节流阀 X-4、第四节流阀。
具体实施方式
本发明提出一种富氮BOG液化的工艺。
参照附图1,本发明的工艺通过以下的技术方案实现:
来自LNG储罐或LNG装车、卸车系统的富含氮气的低温常压BOG首先进入BOG低温换热器E-4中回收冷能,与经BOG压缩机C-1增压后的高压BOG换热复热至-20~-45℃(例如-35℃),而后任选地进入BOG常温换热器E-2中复热至15~25℃(例如20℃);
复热后的BOG经BOG压缩机C-1增压至10~25MPaA(例如20MPaA)后在压缩机后冷却器E-1中冷却至30~45℃,例如约40~45℃,而后依次经任选的BOG常温换热器E-2、制冷机E-3和BOG低温换热器E-4预冷至约-85~-150℃(优选-85~-130℃,例如-105℃或-120℃),最后进入第一台节流阀X-1节流至0.8~2.5MPaA(例如1.5MPaA),利用先预冷后高压节流制冷的原理将大部分BOG液化;
节流后的物流进入BOG一级闪蒸罐V-1中(例如在1.5MPaA下闪蒸),罐顶部得到的BOG富含氮气,本工艺采用的流程将罐底LNG经第二节流阀节流X-2至0.1~0.8MPaA(例如0.15MPaA或0.5MPaA),利用其节流产生的冷量将BOG一级闪蒸罐V-1罐顶BOG中绝大部分的甲烷组分液化回收,这一过程在LNG/BOG换热器E-5中进行,产生了富氮气和LNG,富氮气在氮气分离罐V-2中分出,氮气分离罐V-2底部的LNG经第四节流X-4阀节流至0.1~0.8MPaA(例如0.15MPaA)后与来自LNG/BOG换热器E-5的LNG经第三节流阀X-3调压后的物流(调压至0.1~0.8MPaA,与第四节流阀后压力匹配)汇合,而后进入BOG二级闪蒸罐V-3中(例如在0.15MPaA下闪蒸)分离出BOG,BOG循环至BOG低温换热器入口,LNG送至LNG储存系统。产品LNG中氮含量小于1%。
高压BOG经BOG常温换热器E-2后被预冷至0~30℃,例如0~20℃,经制冷机E-3后预冷至-15~-45℃。
制冷机E-3采用的制冷剂可以是丙烷、丙烯、氟利昂等中的一种或多种。
BOG压缩机后冷却器E-1采用循环水冷却,也可采用空冷或其他等价的冷却系统代替。
BOG压缩机C-1采用低温压缩机时,流程中可以没有BOG常温换热器E-2,低温BOG直接进入BOG压缩机C-1增压(即,从BOG低温换热器E-4出来的BOG直接进入BOG压缩机C-1中压缩,不经过BOG常温换热器E2),在压缩机后冷却器E-1中冷却后的BOG直接进入制冷机E-3中。
本发明的工艺提供的BOG液化流程简单,制冷剂单一,对原系统影响小,特别适用于LNG储配站的改造,且能够适应的BOG的氮气含量较宽,约2%~20%。
Claims (10)
1.一种富氮BOG液化的工艺,其包括:
来自LNG储罐或LNG装车、卸车系统的富含氮气的低温常压BOG首先进入BOG低温换热器中回收冷能,与经BOG压缩机增压后的高压BOG换热复热至-20~-45℃,而后进入BOG常温换热器中复热至15~25℃;
复热后的BOG经BOG压缩机增压至10~25MPaA后在压缩机后冷却器中冷却至30~45℃,而后依次经BOG常温换热器、制冷机和BOG低温换热器预冷至-85~-150℃,最后进入第一台节流阀节流至0.8~2.5MPaA,利用先预冷后高压节流制冷的原理将大部分BOG液化;
节流后的物流进入BOG一级闪蒸罐中,罐顶部得到富含氮气的BOG,罐底得到的LNG经第二节流阀节流至0.1~0.8MPaA,利用其节流产生的冷量将BOG一级闪蒸罐罐顶BOG中大部分的甲烷组分在LNG/BOG换热器中液化回收,得到富氮气和LNG,富氮气在氮气分离罐中分出,氮气分离罐底部获得的LNG经第四节流阀节流至0.1~0.8MPaA,与来自LNG/BOG换热器的LNG经第三节流阀调压后的物流汇合,而后进入BOG二级闪蒸罐中分离出BOG,BOG循环回BOG低温换热器入口再液化,LNG送至LNG储存系统,产品LNG中氮含量小于1%。
2.根据权利要求1所述的富氮BOG液化的工艺,其中,高压BOG经BOG常温换热器后被预冷至0~30℃,经制冷机后预冷至-15~-45℃。
3.根据权利要求1所述的富氮BOG液化的工艺,其中,高压BOG经BOG常温换热器后被预冷至5℃~25℃,经制冷机后预冷至-20~-40℃。
4.根据权利要求1所述的富氮BOG液化的工艺,其中,来自LNG/BOG换热器的LNG经第三节流阀调压至0.1~0.8MPaA,与第四节流阀后压力匹配。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的富氮BOG液化的工艺,其中,制冷机采用的制冷剂是丙烷、丙烯、氟利昂中的一种或多种。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的富氮BOG液化的工艺,其中,BOG压缩机后冷却器采用循环水冷却或空冷。
7.一种富氮BOG液化的工艺,其包括:
来自LNG储罐或LNG装车、卸车系统的富含氮气的低温常压BOG首先进入BOG低温换热器中回收冷能,与经BOG压缩机增压后的高压BOG换热复热至-20~-45℃;
复热后的BOG经BOG压缩机增压至10~25MPaA后在压缩机后冷却器中冷却至30~45℃,而后依次经制冷机和BOG低温换热器预冷至-85~-150℃,最后进入第一台节流阀节流至0.8~2.5MPaA,利用先预冷后高压节流制冷的原理将大部分BOG液化;
节流后的物流进入BOG一级闪蒸罐中,罐顶部得到富含氮气的BOG,罐底得到的LNG经第二节流阀节流至0.1~0.8MPaA,利用其节流产生的冷量将BOG一级闪蒸罐罐顶BOG中大部分的甲烷组分在LNG/BOG换热器中液化回收,得到富氮气和LNG,富氮气在氮气分离罐中分出,氮气分离罐底部获得的LNG经第四节流阀节流至0.1~0.8MPaA,与来自LNG/BOG换热器的LNG经第三节流阀调压后的物流汇合,而后进入BOG二级闪蒸罐中分离出BOG,BOG循环回BOG低温换热器入口再液化,LNG送至LNG储存系统,产品LNG中氮含量小于1%,
其中,BOG压缩机为低温压缩机。
8.一种富氮BOG液化的装置,其包括:BOG压缩机、BOG压缩机后冷却器、制冷机、BOG低温换热器、LNG/BOG换热器、四台节流阀、BOG一级闪蒸罐、BOG二级闪蒸罐、氮气分离罐;
界区外来的BOG管道依次连接低温BOG换热器后连接至BOG压缩机入口,BOG压缩机出口依次连接至BOG压缩机后冷却器、制冷机、BOG低温换热器后,连接至第一节流阀入口,第一节流阀的出口连接BOG一级闪蒸罐入口,BOG一级闪蒸罐的气相端口经LNG/BOG换热器连接至氮气分离罐,BOG一级闪蒸罐液相端口连接第二节流阀,后经LNG/BOG换热器、第三节流阀连接至BOG二级闪蒸罐入口;氮气分离罐顶部设有富氮气排出口,底部液相端口经第四节流阀后连接至BOG二级闪蒸罐入口;BOG二级闪蒸罐气相出口管道与界区外来的BOG管道汇合,液相出口连接至LNG储存系统。
9.根据权利要求8所述的富氮BOG液化的装置,其中,BOG压缩机采用一台或两台。
10.根据权利要求8所述的富氮BOG液化的装置,其进一步在BOG压缩机后冷却器与制冷机之间包括BOG常温换热器,界区外来的BOG管道依次连接低温BOG换热器、BOG常温换热器、BOG压缩机,BOG压缩机出口依次连接至BOG压缩机后冷却器、BOG常温换热器、制冷机、BOG低温换热器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510250301.4A CN104913594B (zh) | 2015-05-15 | 2015-05-15 | 一种富氮bog液化的工艺及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510250301.4A CN104913594B (zh) | 2015-05-15 | 2015-05-15 | 一种富氮bog液化的工艺及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104913594A CN104913594A (zh) | 2015-09-16 |
CN104913594B true CN104913594B (zh) | 2017-09-22 |
Family
ID=54082866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510250301.4A Active CN104913594B (zh) | 2015-05-15 | 2015-05-15 | 一种富氮bog液化的工艺及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104913594B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107543368B (zh) * | 2017-07-21 | 2019-12-27 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种残余bog气体再回收系统 |
TWM572423U (zh) * | 2017-11-21 | 2019-01-01 | 法商液態空氣喬治斯克勞帝方法研究開發股份有限公司 | 蒸發氣體再冷凝裝置及具備其的液化天然氣供給系統 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101915494A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-12-15 | 华南理工大学 | 一种船运液货乙烯/乙烷蒸发气体的再液化方法 |
CN102661653A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-12 | 重庆华瑞石化股份有限公司 | 带引射器的天然气液化高压节流工艺 |
CN204678802U (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-30 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种富氮bog液化的装置 |
-
2015
- 2015-05-15 CN CN201510250301.4A patent/CN104913594B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101915494A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-12-15 | 华南理工大学 | 一种船运液货乙烯/乙烷蒸发气体的再液化方法 |
CN102661653A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-12 | 重庆华瑞石化股份有限公司 | 带引射器的天然气液化高压节流工艺 |
CN204678802U (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-30 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种富氮bog液化的装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104913594A (zh) | 2015-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3322950B1 (en) | Liquefied natural gas production system and method with greenhouse gas removal | |
US10578354B2 (en) | Systems and methods for the production of liquefied nitrogen using liquefied natural gas | |
KR101827100B1 (ko) | 액화 천연 가스용의 통합형 메탄 냉장 시스템 | |
CN104913593B (zh) | 一种bog液化的工艺和装置 | |
CN105008834B (zh) | 用于再液化天然气的方法和装置 | |
CN101711335B (zh) | 用于生产lng的方法和系统 | |
CN100458335C (zh) | 用于气体液化的一体化多回路制冷方法 | |
US20170016668A1 (en) | Increasing Efficiency In An LNG Production System By Pre-Cooling A Natural Gas Feed Stream | |
CN101893367B (zh) | 一种利用混合制冷剂液化天然气的方法 | |
US20210364229A1 (en) | Systems and Methods of Removing Contaminants in a Liquid Nitrogen Stream Used to Liquefy Natural Gas | |
CN105486034B (zh) | 一种天然气液化与轻烃分离一体化集成工艺系统及工艺 | |
JP6557280B2 (ja) | 液化方法およびシステム | |
KR20070119686A (ko) | 증발가스 스트림을 냉각하기 위한 시스템 및 방법 | |
JP6429867B2 (ja) | フローティングタンク用途における残存lngの気化及び回収のための統合カスケードプロセス | |
CN204678802U (zh) | 一种富氮bog液化的装置 | |
CN204678801U (zh) | 一种bog液化装置 | |
US20240093936A1 (en) | Refrigerant supply to a cooling facility | |
AU2017232113A1 (en) | Mixed refrigerant cooling process and system | |
CN104913592A (zh) | 一种小型天然气的液化工艺 | |
CN103075869B (zh) | 一种天然气的双冷剂液化系统和液化方法 | |
CN104913594B (zh) | 一种富氮bog液化的工艺及装置 | |
CN104019626B (zh) | 一种混合冷剂二级制冷制备液化天然气的方法及装置 | |
CN105737516A (zh) | 混合制冷剂预冷氮气膨胀的天然气液化系统及方法 | |
Li et al. | Thermodynamic Analysis‐Based Improvement for the Boil‐off Gas Reliquefaction Process of Liquefied Ethylene Vessels | |
CN204678800U (zh) | 一种小型天然气的液化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |