CN107576147A - 一种液化天然气再冷凝器布液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液化天然气再冷凝器布液装置，主要由LNG入口管、回流弯管、顶板、一次布液盘、二次布液盘和环形外筒体组成；顶板和一次布液盘上设有安装孔，二次布液盘上设有布液孔，顶板中心设有顶板开口；回流弯管由入口短管和出口长管组成，回流弯管安装于顶板与一次布液盘上相对应的安装孔上；环形外筒体围在顶板、一次布液盘和二次布液盘外缘处；顶板、回流弯管、一次布液盘和环形外筒体共同围成充液空间。本发明利用充液空间的缓冲作用对来流LNG进行了有效缓冲以及借助静水压力的作用而使得各回流弯管出口均匀出流，同时利用二次布液盘的二次布液达到理想的布液效果。

Description

一种液化天然气再冷凝器布液装置

技术领域

本发明属于液化天然气(LNG)处理技术领域，具体地说涉及一种液化天然气(LNG)再冷凝器布液装置。

背景技术

LNG蒸发气(BOG)采用再冷凝回收工艺时，再冷凝器是工艺系统中的主要设备，在整个接收站运行中起到承前启后的核心作用，其主要功能主要是为BOG与LNG提供足够的接触时间与空间促使BOG冷凝为LNG以及作为LNG高压泵的入口缓冲罐来保证高压泵的入口压力。

LNG再冷凝器属于塔器的一种，其核心的气液接触构件常采用填料层，常用的填料主要有随机堆放填料拉西环、鲍尔环以及规整填料等，BOG与LNG从填料层的上部进入填料层。LNG的均布程度直接影响到BOG与LNG在填料层中的分布状况，这直接关系到填料层的利用效率。实践中发现各种传热传质装置塔器中的物料均布状态往往不尽人意，简单的孔板式布液装置受LNG通过条件的影响难以达到很好的LNG均布效果。

发明内容

为了解决现有孔板式布液装置存在的布液不均匀的技术问题，本发明提供了一种液化天然气(LNG)再冷凝器布液装置，可为再冷凝器填料层提供精细可靠的LNG布液，提高填料层的传质效率从而改进整个再冷凝器的冷凝效率。

本发明提供的液化天然气再冷凝器布液装置整体呈圆盘状，主要由LNG入口管、回流弯管、顶板、一次布液盘、二次布液盘和环形外筒体组成；顶板、一次布液盘和二次布液盘自上而下分层设置，顶板和一次布液盘上设有安装孔，二次布液盘上设有布液孔，顶板中心设有顶板开口；LNG入口管与顶板开口连通，回流弯管呈180°弯头状，由入口短管和出口长管组成，回流弯管的弯头部分位于顶板上方，出口长管同时穿过顶板与一次布液盘上相对应的安装孔，并分别与顶板和一次布液盘相焊接，入口短管穿过顶板上的安装孔并与顶板相焊接；环形外筒体围在顶板、一次布液盘和二次布液盘外缘处，并分别与顶板、一次布液盘和二次布液盘外缘相焊接；顶板、回流弯管、一次布液盘和环形外筒体共同围成充液空间。

所述顶板和一次布液盘的安装孔均为圆孔，大小相同，主要用于安装固定回流弯管；顶板上圆孔的布置可以采用正三角形布置，即每相邻的3个圆孔呈正三角形排布；当然，顶板上圆孔的布置也可以采用其他布置方式，如采用正方形布置、正六边形布置等。由于回流弯管入口短管对应的一次布液盘上的相应位置不设安装孔，一次布液盘安装孔数量为顶板安装孔数量的二分之一。

所述二次布液盘的布液孔可以为圆孔、方孔、条形孔或者其他形状，主要用于LNG的均匀分布。布液孔的排列分布方式，可以根据实际需要确定，可以采取均匀分布方式，也可以采取从中心向四周的辐射分布方式。

二次布液盘的布液孔为圆孔时，二次布液盘上的布液孔与一次布液盘上的安装孔呈交错布置，以避免二者开孔在垂直方向上的重叠从而影响布液效果。

二次布液盘的布液孔为条形孔时，如条形孔为弧形，条形孔围绕二次布液盘的中心呈环状分布；如条形孔为矩形，条形孔可以围绕二次布液盘的中心呈环状分布，也可以采取从中心向四周的辐射分布方式。

所述回流弯管是充液空间与一次布液盘之间的连接通道。对同一个回流弯管而言，顶板上有两个安装孔与之对应，一次布液盘上有一个安装孔与之对应。也就是说，对顶板而言，每两个安装孔布置一个回流弯管；对一次布液盘而言，每个安装孔布置一个回流弯管。回流弯管的布置密度宜适度，过高则加工困难，过低则降低布液盘的布液效果。

所述充液空间是以顶板开口为进口、以回流弯管入口短管的进口为出口的封闭空间，主要用于储存来流LNG，与LNG来流管造成一定的静水压力，这一压力差以及LNG自身动能作为充液空间中的LNG进入回流弯管的动力，充液空间要有一定程度的容积，太小则易造成较大波动，造成一次布液的效果差，过大则受安装空间的限制。

作为进一步改进的方案，为了降低来自LNG入口管的LNG液流的冲击，在LNG入口管与顶板开口之间设置扩径管，LNG入口管下端连接扩径管管径小的一端，扩径管管径大的一端与顶板开口连通。扩径管的作用主要为缓冲来流LNG，减弱来流LNG对充液空间LNG的过度冲击，扩径程度适中为好，过大的扩径程度势必增大一次布液盘中间不参与布液的板截面积，从而影响中心区域的布液效果。

操作时，来流LNG经LNG入口管进入充液空间，利用充液空间的缓冲作用在自身静水压力与自身动能的作用下经回流弯管离开一次布液盘时完成第一次布液，之后经二次布液盘进行第二次布液以达到理想的布液效果。

本发明的优点为利用充液空间的缓冲作用对来流LNG进行了有效缓冲以及借助静水压力的作用而使得各回流弯管出口(即一次布液盘上的安装孔)均匀出流；利用二次布液盘的二次布液来达到理想的布液效果。

附图说明

图1为本发明的布液装置的结构示意图；

图2为顶板的结构示意图；

图3为一次布液盘的结构示意图；

图4为二次布液盘的结构示意图；

图5为本发明的布液装置的三维结构示意图。

图中：1-LNG入口管，2-扩径管，3-顶板，4-顶板开口，5-回流弯管，6-一次布液盘，7-二次布液盘，8-入口短管，9-出口长管，10-环形外筒体，11-充液空间，12-布液孔，13-安装孔，14-安装孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

由图1～5可知，本发明整体呈圆盘状，主要由LNG入口管1、扩径管2、回流弯管5、顶板3、一次布液盘6、二次布液盘7和环形外筒体10组成；LNG入口管1下端连接扩径管2管径小的一端，扩径管2管径大的一端与顶板开口4连通；顶板3、一次布液盘6和二次布液盘7自上而下分层设置，回流弯管5呈180°弯头状，由入口短管8和出口长管9组成，回流弯管5的弯头部分位于顶板3上方，出口长管9穿过顶板3与一次布液盘6上的安装孔14和安装孔13，并分别与顶板3和一次布液盘6相焊接，入口短管8穿过顶板3上的安装孔14并与顶板3相焊接，二次布液盘7上设有布液孔12，布液孔12为圆孔，呈均匀分布，当然布液孔12也可以采取其他形状和其他排列分布方式；环形外筒体10围在顶板3、一次布液盘6和二次布液盘7外缘处，并分别与顶板3、一次布液盘6和二次布液盘7外缘相焊接；顶板3、回流弯管5、一次布液盘6和环形外筒体10共同围成充液空间11。充液空间11是以顶板开口4为进口、以回流弯管入口短管8的进口为出口的封闭空间。

图2和3分别示出了顶板3和一次布液盘6上安装孔14和安装孔13的排列分布方式，安装孔14呈正三角形布置，安装孔13的数量是安装孔14的二分之一。

图4给出了二次布液盘上布液孔12的排列分布方式。

图5给出了本发明的布液装置的三维结构示意图，可以直观的反映出布液装置的整体结构和回流弯管的排列分布方式。

操作时，来流LNG经LNG入口管1进入充液空间11，利用充液空间11的缓冲作用在自身静水压力与自身动能的作用下经回流弯管5的入口短管8进入回流弯管，从回流弯管5的出口长管9离开一次布液盘6完成第一次布液，然后流经二次布液盘7进行第二次布液以达到理想的布液效果。

Claims (6)

1.一种液化天然气再冷凝器布液装置，其特征在于：整体呈圆盘状，主要由LNG入口管、回流弯管、顶板、一次布液盘、二次布液盘和环形外筒体组成；顶板、一次布液盘和二次布液盘自上而下分层设置，顶板和一次布液盘上设有安装孔，二次布液盘上设有布液孔，顶板中心设有顶板开口；LNG入口管与顶板开口连通，回流弯管呈180°弯头状，由入口短管和出口长管组成，回流弯管的弯头部分位于顶板上方，出口长管同时穿过顶板与一次布液盘上相对应的安装孔，并分别与顶板和一次布液盘相焊接，入口短管穿过顶板上的安装孔并与顶板相焊接；环形外筒体围在顶板、一次布液盘和二次布液盘外缘处，并分别与顶板、一次布液盘和二次布液盘外缘相焊接；顶板、回流弯管、一次布液盘和环形外筒体共同围成充液空间。

2.根据权利要求1所述的布液装置，其特征在于：所述的LNG入口管与顶板开口之间设置扩径管，LNG入口管下端连接扩径管管径小的一端，扩径管管径大的一端与顶板开口连通。

3.根据权利要求1或2所述的布液装置，其特征在于：所述的顶板和一次布液盘的安装孔均为圆孔，大小相同；顶板上圆孔的布置采用正三角形布置，一次布液盘安装孔数量为顶板安装孔数量的二分之一。

4.根据权利要求1或2所述的布液装置，其特征在于：所述的二次布液盘的布液孔为圆孔、方孔或者条形孔。

5.根据权利要求4所述的布液装置，其特征在于：所述的布液孔的排列分布方式为均匀分布方式或者为从中心向四周的辐射分布方式。

6.根据权利要求1或2所述的布液装置，其特征在于：所述的充液空间是以顶板开口为进口、以回流弯管入口短管的进口为出口的封闭空间。