CN108506721B - 一种具有组合式储罐的加气站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有组合式储罐的加气站，包括组合式储罐和加气站本体，组合罐包括内罐体和外罐体，内罐体和外罐体之间为真空夹层，内罐体分为两个罐，分别为A罐和B罐，加气站本体包括通过若干管道连接的输送烃泵、槽车增压器和加液机；加气站本体通过LNG进液管道、LNG出液管道、BOG管道与组合式储罐连通。本发明解决现有技术中加气站卸液过程中不能实现连续加气的问题，解决了在加气站加气量不大时BOG的排放问题，BOG的排放既造成能源浪费又造成对臭氧层的破坏，同时解决现有技术中BOG回收设备成本高，耗能高且结构复杂等问题。

Description

一种具有组合式储罐的加气站
技术领域
本发明属于LNG加气站领域，尤其是涉及一种具有组合式储罐的加气站。
背景技术
LNG储罐(液化天然气储罐)是低温储存罐，储存的LNG温度在-160℃左右。具有组合式储罐的加气站在运行过程中就会产生BOG，当储罐内的BOG量太大时，LNG储罐内饱和蒸气压就会太高，储罐压力高会导致潜液泵出口压力和加气压力超标，对管路系统及安全附件造成安全隐患；在LNG储罐内BOG的压力超过储罐安全阀的设定值时，BOG就会通过安全阀排放到大气中，BOG的排放不仅造成大量的资源浪费，而且也会对环境造成不利的影响。加气站运行过程中，当储罐内LNG的饱和蒸气压太低时，潜液泵出口压力不达标，加气压力低加气时间长，就会造成用户抱怨。实际运用中，为了保证加气压力的稳定和保证运行安全，需要调整储罐内LNG的饱和蒸气压在一定的范围内。同时，还需要购买专用设备对BOG进行回收再利用，以降低LNG的损耗，降低对环境造成的不利影响。
储罐内LNG在快接近卸车液位时，由LNG槽车向LNG储罐卸LNG，这称为LNG卸液流程。LNG卸液流程中，需要尽可能降低储罐内LNG的饱和蒸气压，提高槽车内LNG的饱和蒸气压，然后靠LNG槽车和LNG储罐之间LNG饱和蒸气压的压差进行卸液操作。储罐内LNG的饱和蒸气压降低到正常范围以下时，有利于LNG的卸车操作，但加气压力就会大大降低。目前，加气站进行卸液流程时的普遍做法有两种，一是卸液时停止加气操作，这会影响加气站的销量同时造成用户的抱怨；二是卸液时倒换管路从LNG槽车给用户加气，这样做虽然不中断加气，但也要给操作带来麻烦，有时会造成危险。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种具有组合式储罐的加气站，解决了LNG加气过程中BOG排放以及具有组合式储罐的加气站卸液过程中不能实现连续加气的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种具有组合式储罐的加气站，包括组合式储罐和加气站本体，加气站本体包括通过若干管道连接的输送烃泵、槽车增压器和加液机；
加气站本体通过LNG进液管道、LNG出液管道、BOG管道与组合式储罐连通；
加液机液相管路通过潜液泵出口管道与输送烃泵相连；加液机气相管路通过LNG进液管道与组合式储罐的A上进液口、B上进液口、A下进液口、B下进液口相连；
输送烃泵通过BOG管道与组合式储罐的A气相口、B气相口相连；
输送烃泵通过LNG出液管道与组合式储罐的A介质出口、B介质出口相连；
输送烃泵通过潜液泵出口管道与LNG进液管道相连；
输送烃泵通过进烃泵管道与槽车的卸车口相连；
槽车增压器通过进增压器管道与进烃泵管道相连通；
槽车增压器通过出增压器管道与LNG进液管道相连，槽车的气相口通过管道与出增压器管道相连，槽车的液相口通过管道分别与进增压器管道、潜液泵出口管道相通；
加液机通过加液机气相管路与LNG进液管道相连；
加液机气相管路以及出增压器管道与LNG进液管道的连接点比潜液泵出口管道与LNG进液管道的连接点更靠近组合式储罐。
进一步的，加液机并列设置有多个。
进一步的，潜液泵出口管道上设置有单向阀。
进一步的，组合式储罐包括组合罐和管路，组合罐包括内罐体和外罐体，内罐体和外罐体之间为真空夹层，内罐体分为两个罐，分别为A罐和B罐，A罐和B罐之间相互间隔设置，组合罐的一侧设置有通过管路与A罐连通的A测满口、A进液口、A介质出口，与B罐连通的B测满口、B进液口、B介质出口，管路上均设置有阀门；
A罐通过A主管与A罐调节机构连通，A主管处于A罐内的一端位于A罐内的上部，B罐通过B主管与B罐调节机构连通，B主管处于B罐内的一端位于B罐内的上部，A主管与B主管之间通过连接管连通，且连接管上设置有从B主管到A主管的气动控制阀；
A罐调节机构包括A放散口和A气相口，A放散口和A气相口分别通过A放散管和A气相管与A主管相连，A放散管上设置有A安全阀；
B罐调节机构包括B放散口和B气相口，B放散口和B气相口分别通过B放散管和B气相管与B主管相连，B放散管上设置有B安全阀。
进一步的，A罐与A罐液位传感装置相连，A罐液位传感装置包括A罐气相导压管路、A罐液相导压管路、A罐液位远传气相口、A罐液位远传液相口，A罐气相导压管路的两端分别连接A罐的上部和A罐液位远传气相口，A罐液相导压管路的两端分别连接A罐的下部和A罐液位远传液相口，A罐气相导压管路与A罐液相导压管路之间通过连接阀连通，A罐气相导压管路和A罐液相导压管路位于连接阀之后的管路均与现场液面计、压力表相连。
进一步的，B罐与B罐液位传感装置相连，B罐液位传感装置包括B罐气相导压管路、B罐液相导压管路、B罐液位远传气相口、B罐液位远传液相口，B罐气相导压管路的两端分别连接B罐的上部和B罐液位远传气相口，B罐液相导压管路的两端分别连接B罐的下部和B罐液位远传液相口，B罐气相导压管路与B罐液相导压管路之间通过连接阀连通，B罐气相导压管路和B罐液导压相管路位于连接阀之后的管路均与现场液面计、压力表相连。
进一步的，A进液口包括A上进液口和A下进液口，A上进液口连通管道连接A罐内的上部，A下进液口连通管道连接A罐内的下部。
进一步的，B进液口包括B上进液口和B下进液口，B上进液口连通管道连接B罐内的上部，B下进液口连通管道连接B罐内的下部。
进一步的，A罐的容积小于B罐的容积且A罐的设计压力大于B罐的设计压力。
进一步的，组合罐的外罐体上设置有抽真空阀。
进一步的，A放散管和A气相管之间通过阀门相连，A放散管上并联设置有两个A安全阀，A安全阀通过三通与A放散管连通。
进一步的，B放散管和B气相管之间通过阀门相连，B放散管上并联设置有两个B安全阀，B安全阀通过三通与B放散管连通。
相对于现有技术，本发明所述的具有组合式储罐的加气站具有以下优势：
解决了具有组合式储罐的加气站卸液过程中不能实现连续加气的问题，解决了在加气站加气量不大时BOG的排放问题，BOG的排放既造成能源浪费又造成对臭氧层的破坏，同时解决现有技术中BOG回收设备成本高，耗能高且结构复杂等问题。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的具有组合式储罐的加气站的简单结构示意图；
图2为图1中I处放大图；
图3为图1中II处放大图；
图4为图1中III处放大图；
图5为图1中IV处放大图；
图6为图1中V处放大图。
附图标记说明：
1-外罐体；2-A罐；3-B罐；4-A测满口；51-A上进液口；52-A下进液口；6-A介质出口；7-B测满口；81-B上进液口；82-B下进液口；9-B介质出口；10-A主管；11-B主管；12-气动控制阀；13-A放散口；14-A气相口；15-A安全阀；16-B放散口；17-B气相口；18-B安全阀；19-A罐液位远传气相口；20-A罐液位远传液相口；21-B罐液位远传气相口；22-B罐液位远传液相口；23-输送烃泵；24-槽车增压器；25-加液机；26-LNG进液管道；27-LNG出液管道；28-BOG管道；29-潜液泵出口管道；30-进烃泵管道；31-槽车的卸车口；32-进增压器管道；33-出增压器管道；34-槽车的气相口；35-槽车的液相口；36-加液机气相管路；37-加液机液相管路。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-6所示，一种具有组合式储罐的加气站，包括组合式储罐和加气站本体，加气站本体包括通过若干管道连接的输送烃泵23、槽车增压器24和加液机25；
加气站本体通过LNG进液管道26、LNG出液管道27、BOG管道28与组合式储罐连通；
加液机液相管路37通过潜液泵出口管道29与输送烃泵23相连；加液机气相管路36通过LNG进液管道26与组合式储罐的A上进液口51、B上进液口81、A下进液口52、B下进液口82相连；
输送烃泵23通过BOG管道24与组合式储罐的A气相口14、B气相口17相连；
输送烃泵23通过LNG出液管道27与组合式储罐的A介质出口6、B介质出口9相连；
输送烃泵23通过潜液泵出口管道29与LNG进液管道26相连；
输送烃泵23通过进烃泵管道30与槽车的卸车口31相连；
槽车增压器24通过进增压器管道32与进烃泵管道30相连通；
槽车增压器24通过出增压器管道33与LNG进液管道26相连，槽车的气相口34通过管道与出增压器管道33相连，槽车的液相口35通过管道分别与进增压器管道32、潜液泵出口管道29相通；
加液机25通过加液机气相管路36与LNG进液管道26相连；
加液机气相管路36以及出增压器管道33与LNG进液管道26的连接点比潜液泵出口管道29与LNG进液管道26的连接点更靠近组合式储罐。
上述加液机25并列设置有两个。
上述潜液泵出口管道29上设置有单向阀。
上述组合式储罐包括组合罐和管路，组合罐包括内罐体和外罐体1，内罐体和外罐体1之间为真空夹层，内罐体分为两个罐，分别为A罐2和B罐3，A罐2和B罐3之间相互间隔设置，组合罐的一侧设置有通过管路与A罐2连通的A测满口4、A进液口、A介质出口6，与B罐3连通的B测满口7、B进液口、B介质出口9，管路上均设置有阀门；
A罐2通过A主管10与A罐调节机构连通，A主管10处于A罐2内的一端位于A罐2内的上部，B罐3通过B主管11与B罐调节机构连通，B主管11处于B罐3内的一端位于B罐3内的上部，A主管10与B主管11之间通过连接管连通，且连接管上设置有从B主管11到A主管10的气动控制阀12；
A罐调节机构包括A放散口13和A气相口14，A放散口13和A气相口14分别通过A放散管和A气相管与A主管10相连，A放散管上设置有A安全阀15；
B罐调节机构包括B放散口16和B气相口17，B放散口16和B气相口17分别通过B放散管和B气相管与B主管11相连，B放散管上设置有B安全阀18。
上述A罐2与A罐液位传感装置相连，A罐液位传感装置包括A罐气相导压管路、A罐液相导压管路、A罐液位远传气相口19、A罐液位远传液相口20，A罐气相导压管路的两端分别连接A罐2的上部和A罐液位远传气相口19，A罐液相导压管路的两端分别连接A罐2的下部和A罐液位远传液相口20，A罐气相导压管路与A罐液相导压管路之间通过连接阀连通，A罐气相导压管路和A罐液相导压管路位于连接阀之后的管路均与现场液面计、压力表相连。
上述B罐3与B罐液位传感装置相连，B罐液位传感装置包括B罐气相导压管路、B罐液相导压管路、B罐液位远传气相口21、B罐液位远传液相口22，B罐气相导压管路的两端分别连接B罐3的上部和B罐液位远传气相口21，B罐液相导压管路的两端分别连接B罐3的下部和B罐液位远传液相口22，B罐气相导压管路与B罐液相导压管路之间通过连接阀连通，B罐气相导压管路和B罐液导压相管路位于连接阀之后的管路均与现场液面计、压力表相连。
上述A进液口包括A上进液口51和A下进液口52，A上进液口51连通管道连接A罐2内的上部，A下进液口52连通管道连接A罐2内的下部。
上述B进液口包括B上进液口81和B下进液口82，B上进液口81连通管道连接B罐3内的上部，B下进液口82连通管道连接B罐3内的下部。
上述A罐2的容积小于B罐3的容积。
上述A罐2的设计压力大于B罐3的设计压力。
上述组合罐的外罐体上1设置有抽真空阀。
上述A放散管和A气相管之间通过阀门相连，A放散管上并联设置有两个A安全阀15，A安全阀15通过三通与A放散管连通。
上述B放散管和B气相管之间通过阀门相连，B放散管上并联设置有两个B安全阀18，B安全阀18通过三通与B放散管连通。
工作流程：
本发明中具有组合式储罐的加气站调节储罐饱和蒸汽压的工作流程具体为，组合罐的B罐3在加气过程中处于运行状态，A罐2处于待机状态。运行过程中B罐3会产生BOG，随着BOG量的增加B罐3的LNG饱和蒸汽压会升高，当B罐3的LNG饱和蒸汽压升高到超出正常值时，就会对LNG的加气过程产生不利影响，造成加气压力超标报警、加气机安全阀超压起跳放散和加气管路超压等问题。此时打开B主管11和A主管10之间的气动控制阀12，B罐3内的BOG就会通过B主管11、气动控制阀12和A主管10，进入到A罐2的上部，当B罐3内的饱和蒸汽压降到正常值后，关闭气动控制阀12，实现降低B罐3内LNG饱和蒸汽压的作用。
在具有组合式储罐的加气站加气量较大时，B罐3内的LNG饱和蒸气压会逐渐降低，当B罐3内LNG的饱和蒸气压太低时，加液机25出口压力较低不能加满LNG汽车的杜瓦瓶，严重时甚至无法完成加液操作，严重影响加气站的正常运行进行。此时打开A主管10和B主管11之间的气动控制阀12，A罐2内上部的BOG就会通过A主管10、气动控制阀12和B主管11，进入到B罐3内的上部，当B罐3内的饱和蒸汽压升到正常值后，关闭气动控制阀12，完成升高B罐3内LNG饱和蒸汽压的调节作用。此种调节方式比现有技术中通过增压器气化LNG进行增压节约了冷量的损失，是降耗节能的调节方法。
组合式储罐BOG回收的工作流程具体为，B罐3在加气过程中处于运行状态，A罐2处于待机状态。运行过程中B罐3会产生BOG，随着BOG量的增加B罐3的LNG饱和蒸汽压会升高，B罐3的LNG的温度也会相应上升，为了避免排放B罐3内的BOG造成不应有的浪费和对环境造成污染，此时打开位于B主管11上的阀门V8，再打开位于A介质出口6管路上的阀门，B罐3内的BOG通过B主管11、阀门V8、B气相口17、BOG管道28、输送烃泵23、LNG出液管道27、A介质出口6及其管道上的阀门，进入到A罐2的下部，由于A罐2的LNG温度低于B罐3产生BOG的温度，由B罐3进入到A罐2的BOG被A罐2的LNG再次液化，BOG得到回收再利用。减少了昂贵的BOG回收专用设备的投资，同时，节约了BOG专用设备的电能消耗。
LNG卸车工作流程具体为，当B罐3的LNG处于低液位时，LNG槽车驶入卸车位连接卸车软管，准备进行LNG卸车操作。此时A罐2处于运行状态，在卸车过程中A罐2可以实现对LNG汽车进行加气。由于A罐2的运行压力在进行调节饱和蒸汽压和回收BOG以后，高于B罐3的运行压力，在LNG槽车向B罐3卸LNG之前，需要适当降低A罐2的饱和蒸气压，以便能够正常加气。具体的操作为，打开位于A罐2的A上进液口51上的阀门V1，打开LNG槽车液相手动阀SV02，打开槽车增压器24入口自动控制阀PSV01，打开卸车自动控制阀PSV03，A罐2内的BOG经过上进液阀V1、A上进液口51、LNG进液管道26、卸车自动控制阀PSV03、潜液泵出口管道29、槽车增压器24入口自动控制阀PSV01、LNG槽车液相手动阀SV02，再通过卸车液相软管和槽车的液相口35，进入到LNG槽车的下部，A罐2的BOG经过LNG槽车内温度更低的LNG再冷却重新液化成LNG，当A罐2内的压力到达正常值，LNG槽车压力达到卸车压力后，关闭LNG液相手动阀SV02，停止A罐2的BOG回收操作。打开LNG手动出液阀SV01，打开手动卸车阀SV04，打开卸车自动控制阀PSV03，打开增压器进口阀PSV01，开始往B罐3内卸LNG，直到B罐3的液位达到上限卸满LNG。此时，B罐3进入工作状态，LNG槽车将剩余的LNG卸到A罐2，完成整个卸液过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有组合式储罐的加气站，其特征在于：包括组合式储罐和加气站本体，加气站本体包括通过若干管道连接的输送烃泵(23)、槽车增压器(24)和加液机(25)；
加气站本体通过LNG进液管道(26)、LNG出液管道(27)、BOG管道(28)与组合式储罐连通；
加液机液相管路(37)通过潜液泵出口管道(29)与输送烃泵(23)相连；加液机气相管路(36)通过LNG进液管道(26)与组合式储罐的A上进液口(51)、B上进液口(81)、A下进液口(52)、B下进液口(82)相连；
输送烃泵(23)通过BOG管道(28)与组合式储罐的A气相口(14)、B气相口(17)相连；
输送烃泵(23)通过LNG出液管道(27)与组合式储罐的A介质出口(6)、B介质出口(9)相连；
输送烃泵(23)通过潜液泵出口管道(29)与LNG进液管道(26)相连；
输送烃泵(23)通过进烃泵管道(30)与槽车的卸车口(31)相连；
槽车增压器(24)通过进增压器管道(32)与进烃泵管道(30)相连通；
槽车增压器(24)通过出增压器管道(33)与LNG进液管道(26)相连，槽车的气相口(34)通过管道与出增压器管道(33)相连，槽车的液相口(35)通过管道分别与进增压器管道(32)、潜液泵出口管道(29)相通；
加液机(25)通过加液机气相管路(36)与LNG进液管道(26)相连；
加液机气相管路(36)以及出增压器管道(33)与LNG进液管道(26)的连接点比潜液泵出口管道(29)与LNG进液管道(26)的连接点更靠近组合式储罐；
潜液泵出口管道(29)上设置有单向阀；
组合式储罐包括组合罐和管路，组合罐包括内罐体和外罐体(1)，内罐体和外罐体(1)之间为真空夹层，内罐体分为两个罐，分别为A罐(2)和B罐(3)，A罐(2)和B罐(3)之间相互间隔设置，组合罐的一侧设置有通过管路与A罐(2)连通的A测满口(4)、A进液口、A介质出口(6)，与B罐(3)连通的B测满口(7)、B进液口、B介质出口(9)，管路上均设置有阀门；
A罐(2)通过A主管(10)与A罐调节机构连通，A主管(10)处于A罐(2)内的一端位于A罐(2)内的上部，B罐(3)通过B主管(11)与B罐调节机构连通，B主管(11)处于B罐(3)内的一端位于B罐(3)内的上部，A主管(10)与B主管(11)之间通过连接管连通，且连接管上设置有从B主管(11)到A主管(10)的气动控制阀(12)；
A罐调节机构包括A放散口(13)和A气相口(14)，A放散口(13)和A气相口(14)分别通过A放散管和A气相管与A主管(10)相连，A放散管上设置有A安全阀(15)；
B罐调节机构包括B放散口(16)和B气相口(17)，B放散口(16)和B气相口(17)分别通过B放散管和B气相管与B主管(11)相连，B放散管上设置有B安全阀(18)；
A罐(2)与A罐液位传感装置相连，A罐液位传感装置包括A罐气相导压管路、A罐液相导压管路、A罐液位远传气相口(19)、A罐液位远传液相口(20)，A罐气相导压管路的两端分别连接A罐(2)的上部和A罐液位远传气相口(19)，A罐液相导压管路的两端分别连接A罐(2)的下部和A罐液位远传液相口(20)，A罐气相导压管路与A罐液相导压管路之间通过连接阀连通，A罐气相导压管路和A罐液相导压管路位于连接阀之后的管路均与现场液面计、压力表相连；
B罐(3)与B罐液位传感装置相连，B罐液位传感装置包括B罐气相导压管路、B罐液相导压管路、B罐液位远传气相口(21)、B罐液位远传液相口(22)，B罐气相导压管路的两端分别连接B罐(3)的上部和B罐液位远传气相口(21)，B罐液相导压管路的两端分别连接B罐(3)的下部和B罐液位远传液相口(22)，B罐气相导压管路与B罐液相导压管路之间通过连接阀连通，B罐气相导压管路和B罐液导压相管路位于连接阀之后的管路均与现场液面计、压力表相连。
2.根据权利要求1所述的具有组合式储罐的加气站，其特征在于：加液机(25)并列设置有多个。
3.根据权利要求1所述的具有组合式储罐的加气站，其特征在于：A进液口包括A上进液口(51)和A下进液口(52)，A上进液口(51)连通管道连接A罐(2)内的上部，A下进液口(52)连通管道连接A罐(2)内的下部。
4.根据权利要求1所述的具有组合式储罐的加气站，其特征在于：B进液口包括B上进液口(81)和B下进液口(82)，B上进液口(81)连通管道连接B罐(3)内的上部，B下进液口(82)连通管道连接B罐(3)内的下部。
5.根据权利要求1所述的具有组合式储罐的加气站，其特征在于：A罐(2)的容积小于B罐(3)的容积且A罐(2)的设计压力大于B罐(3)的设计压力。
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