CN108224082A - 一种简易可行的低温气体再液化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种简易可行的低温气体再液化装置，包括一个液化天然气低温贮罐，该液化天然气低温贮罐的气相管通过BOG气体再液化开关阀及低温降压调节阀与液氮储罐相连，在液氮储罐内置有热交换器，如果液氮储罐的安装高度比液化天然气低温储罐的高度要高时，该热交换器则另通过带有液化天然气回液阀门及单向阀的管道与液化天然气低温贮罐相连通，如果液氮储罐的安装高度和液化天然气低温储罐的安装高度差不多或更低时，热交换器则通过多个阀门及单向阀与液化天然气低温贮罐相连通，液氮储罐另与一个BOG气体加热器相连通，在该BOG气体加热器还连接有一个氮气放散管。具有结构简单可行，造价低廉，可操作性强的特点。

Description

一种简易可行的低温气体再液化装置

技术领域

本发明属于用于液化天然气设备技术领域，也可以用于其它液化气体，涉及一种简易可行的低温气体再液化装置。

背景技术

随着全球天然气产业的发展，天然气作为一种安全、环保、经济的能源在我们的生产、生活中应用日益广泛。现在我国有石油对外依赖程度日益增大，国家为能源安全也在工业、车用等方面大力推广天然气。所以近年来，我国的“三桶油”(中国石油、中国石化、中海油)都在大力布局液化天然气(主要供大型汽化使用，如：公交车、卡车、拖挂车等)/L-CNG(用液化天然气加压汽化成压缩天然气，主要供小型汽车使用，如城市出租车)加气站。然而，液化天然气需要在储存-162℃真空绝热的容器中，但容器不能达到绝对的保温，由于容器吸热每天会的一定量的液化天然气吸热汽化成BOG气体，按照国家规范日蒸发量不大于2‰。除了低温储罐本身吸收热量所产生的BOG气体外，还有加气站给液化天然气汽车加气时汽车本身的液化天然气杜瓦瓶的回气，加气站本身工艺系统(如潜液泵、管道等)工作时吸收热量也会有一定量的液化天然气汽化成气体。这部分气体如果在液化天然气汽化站，一般可以通过BOG加热器加热后送到燃气管网给用户使用，但有以下几种情况难以消耗这些气体：1、气化站的用户单一、用户不规律，有时放假或设备维修几天不用气，气化站液化天然气储罐的压力会不断升高；2、LNG、L-CNG加气站只消耗液化天然气，而且，加气站附近没有中压的燃气管网或都适合的用户来消耗BOG气体。在这二种情况下，为了确保储罐的压力不会超过设计压力只能够将BOG气体排空来保证安全。经过实地咨询多家液化天然气加气站，他们每个月排放LNG的量根据加气业务的不同大约在0.8T-2T之间。液化天然气到达广东的价格一般在5000-7000元/T之间，天然气排空不光造成巨大的浪费，而且对环境、对加气站的安全也造成不良影响。为了解决这一问题，急需一套造价低简单易行的液化天然气储罐BOG气体再液化装置。本人在国家知识产权网站上查询后得知，现有的发明专利大多结构复杂、造价昂贵，几乎没有加气站会花这样高昂的价格去购置那种再液化装置，而且复杂的再液化装置运行过程中还要消耗大量的电能和其它耗材，不要有专业人员进行管理。所以，推广难度非常大。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种简易可行的低温气体再液化装置，它具有结构简单可行，造价低廉，可操作性强的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种简易可行的低温气体再液化装置，包括一个液化天然气低温贮罐，该液化天然气低温贮罐的气相管通过BOG气体再液化开关阀及低温降压调节阀与液氮储罐相连，在液氮储罐内置有热交换器，能够实现BOG气体与液氮的热交换，从而令BOG气体转化成液体，如果液氮储罐的安装高度比液化天然气低温储罐的高度要高时，该热交换器则另通过带有液化天然气回液阀门及单向阀的管道与液化天然气低温贮罐相连通，BOG再液化产生的液体在重力的作用下回流到液化天然气低温贮罐，如果液氮储罐的安装高度和液化天然气低温储罐的安装高度差不多或更低时，热交换器则通过液化天然气泵入口阀门、液化天然气泵，液化天然气泵出口阀门及单向阀与液化天然气低温贮罐1相连通，BOG再液化的天然气液体在液化天然气泵15的作用下回流到液化天然气低温贮罐，由于液氮储罐自身的保温及进行再液化工作时不断吸收热量，每天也会有一定量的液氮汽化成氮气，因此该液氮储罐另与一个BOG气体加热器相连通，在该BOG气体加热器还连接有一个氮气放散管，该氮气放散管由氮气手动放散阀控制，并连接有一个氮气贮罐安全阀，能够在加热后直接利用放散管排空，或是通过与BOG气体加热器相连的接氮气使用设备进行利用。

上述液化天然气低温液体储罐采用的是卧式储罐时，由于本身的安装高度不高，则很容易把液氮储罐安装得比液化天然气低温液体储罐高，这种情况就不需要设微型液化天然气泵；如果液化天然气低温液体储罐采用的是立式储罐，由于本身的安装高度很高，很难把液氮储罐安装得比液化天然气低温液体储罐高，这种情况就需要设微型液化天然气泵。

所述液化天然气低温贮罐通过液化天然气储液管与液化天然气充装液相管相连。

在所述液化天然气低温贮罐上设置有外筒防爆装置、抽空阀及溢流阀。

所述液氮储罐另外分别与接液氮充装设备气相管11及接液氮充装设备液相管相连。

本发明的有益效果是：还可以用在其它二种沸点和经济性有差异的气体上，比如：液氮与液氧等，天然气约5000-6000元/T，液氮约为500元/T，而且液化天然气的BOG气体温度很低，只需少量的冷能就能再液化，所以实际使用过种中只需要消耗少量的液氮就能完成，具有很好经济性能，而且氮气是对环境和安全几乎没有影响。结构方面也非常简单，一般具有生产低温液体储罐资质的厂家都可以生产，初步估算造价，如果不加微型液化天然气泵约3万元，需要加微型液化天然气泵约为8万元，根据调查现在大部分加气站的低温液体储罐采用的是卧式储罐，不需要加微型液化天然气泵，这样一个加气站大约6-8个月就能收回这部分成本，效益非常可观，具有结构简单可行，造价低廉，可操作性强的特点。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中：1-液化天然气低温贮罐，2-再液化开关阀，3-低温气体降压调节阀，4-液氮储罐，5-热交换器，6-BOG气体加热器，7-氮气贮罐安全阀，8-氮气放散管，9-氮气手动放散阀，10-接氮气使用设备，11-接液氮充装设备气相管，12-接液氮充装设备液相管，13-液化天然气泵入口阀门，14-液化天然气回液阀门，15-液化天然气泵，16-液化天然气泵出口阀门，17-单向阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1，一种简易可行的低温气体再液化装置，包括一个液化天然气低温贮罐1，该液化天然气低温贮罐1的气相管通过BOG气体再液化开关阀2及低温降压调节阀3与液氮储罐4内的热交换器5相连，在液氮储罐4内置有热交换器5，能够实现BOG气体与液氮的热交换，从而令BOG气体转化成液体，如果液氮储罐4的安装高度比液化天然气低温储罐的高度要高时，该热交换器5则另通过带有液化天然气回液阀门14及单向阀17的管道与液化天然气低温贮罐1相连通，BOG再液化产生的液体在重力的作用下回流到液化天然气低温贮罐1，如果液氮储罐4的安装高度和液化天然气低温储罐的安装高度差不多或更低时，热交换器5则通过液化天然气泵入口阀门13、液化天然气泵15，液化天然气泵出口阀门16及单向阀17与液化天然气低温贮罐1相连通，BOG再液化的天然气液体在液化天然气泵15的作用下回流到液化天然气低温贮罐1，由于液氮储罐4自身的保温及进行再液化工作时不断吸收热量，每天也会有一定量的液氮汽化成氮气，因此该液氮储罐4另与一个BOG气体加热器6相连通，在该BOG气体加热器6还连接有一个氮气放散管8，该氮气放散管8由氮气手动放散阀9控制，并连接有一个氮气贮罐安全阀7，能够在加热后直接利用放散管排空，或是通过与BOG气体加热器6相连的接氮气使用设备10进行利用。

上述液化天然气低温液体储罐采用的是卧式储罐时，由于本身的安装高度不高，则很容易把液氮储罐4安装得比液化天然气低温液体储罐高，这种情况就不需要设微型液化天然气泵15；如果液化天然气低温液体储罐采用的是立式储罐，由于本身的安装高度很高，很难把液氮储罐4安装得比液化天然气低温液体储罐高，这种情况就需要设微型液化天然气泵15。

所述液化天然气低温贮罐1通过液化天然气储液管与液化天然气充装液相管相连。

在所述液化天然气低温贮罐1上设置有外筒防爆装置、抽空阀及溢流阀。

所述液氮储罐4另外分别与接液氮充装设备气相管11及接液氮充装设备液相管12相连。

实际使用时，液化天然气低温液体储罐内的低温液体因为不断吸收储罐外的热量，每天有少量的低温液体汽化成BOG气体，此时BOG气体仍是低温气体，处于气体与液体临界点附近，BOG体气通BOG气体再液化开关阀2后到达低温降压调节阀3，当压力达到低温降压调节阀3的设定压力后调节阀自动打开，BOG体气进入液氮储罐4内置的热交换器5内，此时,液氮储罐4内的液氮的温度为-196℃，液氮吸收了低温储罐过来的BOG气体的热量，BOG气体温度快速降低达到液化温度后再次液化为液体。根据设备安装使用的具体情况有二种情况：1.如果液氮储罐4的安装高度比液化天然气低温储罐的高度要高，液化后的液体在重力的作用下经过回流阀门14、单向阀17回流到液化天然气低温液体储罐内；2.如果液氮储罐4的安装高度和液化天然气低温储罐的安装高度差不多或更低则需要利用微型液化天然气泵15将低温液体泵回液化天然气低温液体储罐内。

本发明还可以用在其它二种沸点和经济性有差异的气体上，比如：液氮与液氧等，天然气约5000-6000元/T，液氮约为500元/T，而且液化天然气的BOG气体温度很低，只需少量的冷能就能再液化，所以实际使用过种中只需要消耗少量的液氮就能完成，具有很好经济性能，而且氮气是对环境和安全几乎没有影响。结构方面也非常简单，一般具有生产低温液体储罐资质的厂家都可以生产，初步估算造价，如果不加微型液化天然气泵14约3万元，需要加微型液化天然气泵14约增加2万元，根据调查现在大部分加气站的低温液体储罐采用的是卧式储罐，不需要加微型液化天然气泵14，这样一个加气站大约6-8个月就能收回这部分成本，效益非常可观，具有结构简单可行，造价低廉，可操作性强的特点。

Claims (7)

1.一种简易可行的低温气体再液化装置，包括：

一液化天然气低温贮罐；

一液氮储罐；

一内置于液氮储罐的热交换器，藉由液氮通过该交换器吸收天然气BOG气体的热量，从而令然气BOG气体重新液化；

一低温降压调节阀，实现液化工作自动开启和结束；

一氮气BOG气体加热器，实现氮气的再利用；

其特征在于：该液化天然气低温贮罐的气相管通过BOG气体再液化开关阀及低温降压调节阀与液氮储罐内的热交换器相连，在液氮储罐内置有热交换器，热交换器浸泡于另一种低温液体或气液共存体之中，如果液氮储罐的安装高度比液化天然气低温储罐的高度要高时，该热交换器则另通过带有液化天然气回液阀门及单向阀的管道与液化天然气低温贮罐相连通，如果液氮储罐的安装高度和液化天然气低温储罐的安装高度差不多或更低时，热交换器则通过液化天然气泵入口阀门、液化天然气泵、液化天然气泵出口阀门及单向阀与液化天然气低温贮罐相连通，上述液氮储罐另与一个BOG气体加热器相连通，在该BOG气体加热器还连接有一个氮气放散管，该氮气放散管由氮气手动放散阀控制，并连接有一个氮气贮罐安全阀。

2.如权利要求1所述简易可行的低温气体再液化装置，其特征在于上述液化天然气低温液体储罐采用的是卧式储罐时，由于本身的安装高度不高，则很容易把液氮储罐安装得比液化天然气低温液体储罐高，这种情况就不需要设微型液化天然气泵；如果液化天然气低温液体储罐采用的是立式储罐，由于本身的安装高度很高，很难把液氮储罐安装得比液化天然气低温液体储罐高，这种情况就需要设微型液化天然气泵。

3.如权利要求1所述简易可行的低温气体再液化装置，其特征在于所述液化天然气低温贮罐通过液化天然气储液管与液化天然气充装液相管相连。

4.如权利要求1所述简易可行的低温气体再液化装置，其特征在于在所述液化天然气低温贮罐上设置有外筒防爆装置、抽空阀及溢流阀。

5.如权利要求1所述简易可行的低温气体再液化装置，其特征在于所述液氮储罐另外分别与接液氮充装设备气相管及接液氮充装设备液相管相连，对液氮储罐中的液氮进行补充。

6.如权利要求1所述简易可行的低温气体再液化装置，其特征在于所述液氮储罐气相管与氮气BOG气体加热器相连，防止低温氮气喷出后损坏设备或伤人，同时也实现低温氮气加热到常温后再利用。

7.如权利要求1所述简易可行的低温气体再液化装置，其特征在于所述液化天然气低温贮罐的气相管通过BOG气体再液化开关阀及低温降压调节阀与液氮储罐内的热交换器相连，低温降压调节阀根据液化天然气低温贮罐的压力情况实现自动开启和结束再液化工作。