CN108506722B - 一种lng气化站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LNG气化站，包括组合式储罐和气化站本体，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，内罐体分为两个罐，分别为A罐和B罐，气化站本体通过上进液管路、下进液管路、LNG出液管路以及BOG管路与组合式储罐连通；卸车气相口通过BOG管路与组合式储罐的A气相口、B气相口相连；卸车液相口通过LNG卸液管路分别与上进液管路、下进液管路以及卸液出液近路管的一端相连通；上进液管路的另一端与A上进液口、B上进液口相连；下进液管路的另一端与A下进液口、B下进液口相连。本发明解决了LNG气化站卸液过程中不能实现连续气化稳定供气运行和气化站气化量不大时BOG的排放问题，以及设备成本高，耗能高且结构复杂等问题。

Description

一种LNG气化站
技术领域
本发明属于气化站领域，尤其是涉及一种LNG气化站。
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。储罐内LNG的饱和蒸气压太高时，会使空温气化器出口压力较高超出调压器的设定值，导致安全阀超压调压器超压切断，影响LNG气化设备的正常供气，从而导致燃气锅炉熄火，影响生产的正常进行；当储罐内LNG的饱和蒸气压太低时，空温气化器出口压力较低经过调压器调压后天然气的压力过低，不能满足燃气锅炉的点火要求，生产也无法进行。实际运用中，为了保证LNG气化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。
当储罐内LNG在快接近最低液位时，由于储罐内气相空间很大，LNG饱和蒸气压很难调节，对生产的稳定运行带来威胁。尤其是在LNG储罐内LNG快用完，要卸LNG时问题就更突出。由LNG槽车向LNG储罐卸LNG，这称为LNG卸液流程。LNG卸液流程中，要求尽可能降低储罐内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，但气化后压力就会大大降低，有时就会造成生产的停滞。保持正常的运行压力时，卸液又无法进行。实际运用中卸液流程时的普遍做法是，尽量保持LNG储罐的饱和蒸气压处于正常工作压力范围的下限，保证正常供气。然后将LNG槽车的饱和蒸气压控制在正常压力范围的上限，使LNG的卸车时间大大延长，有时十几个小时才能完成卸液操作，给操作带来很大麻烦，稍有不慎饱和蒸汽压力超出指标，就会中断供气或LNG槽车安全阀起跳影响安全生产。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种LNG气化站，解决了LNG加气站卸液过程中供气不稳定稍有不慎就会造成停气、卸液时间过长和在气化气量不大时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，同时解决了现有技术中设备成本高，耗能高且结构复杂等问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种LNG气化站，包括组合式储罐和气化站本体，气化站本体通过上进液管路、下进液管路、LNG出液管路以及BOG管路与组合式储罐连通；
气化站本体包括卸车液相口，卸车气相口和卸车气化口；
卸车气相口通过BOG管路与组合式储罐的A气相口、B气相口相连；
卸车液相口通过LNG卸液管路分别与上进液管路、下进液管路以及卸液出液近路管的一端相连通；
上进液管路的另一端与A上进液口、B上进液口相连；
下进液管路的另一端与A下进液口、B下进液口相连；
卸液出液近路管的另一端与空温式气化器相连，空温式气化器后面连接辅热调压计量管路；
LNG出液管路一端与卸液出液近路管相连，另一端与A介质出口、B介质出口相连；
卸车气化口通过管路与增压气化器进口相连，增压气化器的出口通过管路与BOG管路相通，增压气化器进口通过管路还与LNG卸液管路相连。
进一步的，LNG卸液管路位于与增压气化器进口相连接之前的管路上设置有单向阀。
进一步的，空温式气化器与增压管路之间的管路为主管路，主管路上还并联设置有加热管路，加热管路的两端均与主管路连接，加热管路上连接有水浴式加热器。
进一步的，空温式气化器并联设置有两个。
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LNG气化站具有以下优势：
解决的问题一：现有技术不能实现持续对LNG储罐饱和蒸气压调节问题，导致运行不稳定且存在安全隐患；
解决的问题二：现有技术中当储罐内LNG液位较低时，由于储罐内气相空间很大，LNG饱和蒸气压很难调节，对生产的稳定运行带来威胁；
解决的问题三：现有技术中LNG槽车卸液时，为保持LNG储罐具有一定的饱和蒸气压以维持气化站能够连续供气，导致卸液时间太长不便于操作，稍有不慎卸液时气化站就不能安全稳定运行。
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LNG气化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；
图7为图1中VI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-上进液管路；24-下进液管路；25-LNG出液管路；26-BOG管路；27-卸车液相口；28-卸车气相口；29-卸车气化口；30-LNG卸液管路；31-卸液出液近路管；32-空温式气化器；33-增压气化器；34-主管路；35-加热管路；36-水浴式加热器。
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1-7所示，一种LNG气化站，包括组合式储罐和气化站本体，气化站本体通过上进液管路23、下进液管路24、LNG出液管路25以及BOG管路26与组合式储罐连通；
气化站本体包括卸车液相口27，卸车气相口28和卸车气化口29；
卸车气相口28通过BOG管路26与组合式储罐的A气相口14、B气相口17相连；
卸车液相口27通过LNG卸液管路30分别与上进液管路23、下进液管路24以及卸液出液近路管31的一端相连通；
上进液管路23的另一端与A上进液口51、B上进液口81相连；
下进液管路24的另一端与A下进液口52、B下进液口相82连；
卸液出液近路管31的另一端与空温式气化器32相连，空温式气化器32后面连接辅热调压计量管路；
LNG出液管路25一端与卸液出液近路管31相连，另一端与A介质出口、B介质出口相连；
卸车气化口29通过管路与增压气化器33进口相连，增压气化器33的出口通过管路与BOG管路26相通，增压气化器33进口通过管路还与LNG卸液管路30相连。
上述LNG卸液管路30位于与增压气化器33进口相连接之前的管路上设置有单向阀。
上述空温式气化器32与增压管路之间的管路为主管路34，主管路34上还并联设置有加热管路35，加管路热35的两端均与主管路34连接，加热管路35上连接有水浴式加热器36。
上述空温式气化器32并联设置有两个。
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：
组合式储罐调节LNG饱和蒸汽压的工作流程具体为，B罐3在LNG气化过程中处于运行状态，A罐2处于待机状态。运行过程中，当LNG气化量较小时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，LNG经过空温气化器32气化后，压力会超出调压器的设定范围，导致安全阀超压、调压器超压切断，影响LNG气化设备的正常供气，从而导致燃气锅炉熄火，影响生产的正常进行。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内的上部，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，完成降低B罐3内LNG饱和蒸汽压的调节。
在气化量较大时，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，空温式气化器32出口压力较低经过调压撬调压后天然气的压力过低，不能满足燃气锅炉的点火要求，生产也无法进行。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、自动控制阀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，完成升高组合罐B3内LNG饱和蒸汽压的调节作用。
BOG回收的工作流程具体为，B罐3在气化过程中处于运行状态，A罐2处于待机状态。当B罐3内的LNG液位处于低液位时，需要对运行过程中B罐3会产生BOG进行回收，以降低B罐3内的饱和蒸气压，为LNG槽车卸液做准备。此时打开位于B主管11上的阀门V8，打开位于A罐2的A下进液口52，打开增压气化器33(E101)的进出口阀，打开BOG管路26上的阀门，B罐3内的BOG通过B主管11、阀门V8、B气相口17、组合罐外部的BOG管路26、BOG管路26上的阀门、增压气化器33(E101)的进出口阀、LNG卸液管路30、下进液管路24、A下进液口52，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得到回收同时B罐3的LNG饱和蒸气压得以降低。
LNG卸车工作流程具体为，当B罐3的LNG处于卸液液位时，LNG槽车驶入卸车位连接卸车软管，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的LNG气化对外供气。由于A罐2的运行压力在进行B罐3饱和蒸汽压调节和回收B罐3的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，以便能够正常供气。具体的，打开位于A主管10上的阀门V7，打开LNG槽车液相阀，打开BOG管路26上的阀门，打开增压橇上的BOG阀门，A罐2内的BOG经过A主管10、位于A主管10上的阀门V7和A罐气相口14、组合罐外BOG管路26、BOG管路26上的阀门、经过增压器橇，再通过卸车气相软管和LNG槽车出液阀，进入到LNG槽车的下部，BOG经过温度更低的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，关闭阀门V7、LNG槽车出液阀、BOG管路26上的阀门和增压器橇上的BOG阀门。打开B罐3的B上进液口81、打开上进液管路23上的阀门和增压器橇上的卸车液相阀，开始往B罐3内卸LNG，直到B罐3液位达到上限卸满LNG，关闭卸液时打开的阀门。此时，B罐3进入工作状态，由B罐3进行LNG的气化供气。打开A罐卸液阀门，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LNG气化站，其特征在于：包括组合式储罐和气化站本体，气化站本体通过上进液管路(23)、下进液管路(24)、LNG出液管路(25)以及BOG管路(26)与组合式储罐连通；
气化站本体包括卸车液相口(27)，卸车气相口(28)和卸车气化口(29)；
卸车气相口(28)通过BOG管路(26)与组合式储罐的A气相口(14)、B气相口(17)相连；
卸车液相口(27)通过LNG卸液管路(30)分别与上进液管路(23)、下进液管路(24)以及卸液出液近路管(31)的一端相连通；
上进液管路(23)的另一端与A上进液口(51)、B上进液口(81)相连；
下进液管路(24)的另一端与A下进液口(52)、B下进液口(82)相连；
卸液出液近路管(31)的另一端与空温式气化器(32)相连，空温式气化器(32)后面连接辅热调压计量管路；
LNG出液管路(25)一端与卸液出液近路管(31)相连，另一端与A介质出口、B介质出口相连；
卸车气化口(29)通过管路与增压气化器(33)进口相连，增压气化器(33)的出口通过管路与BOG管路(26)相通，增压气化器(33)进口通过管路还与LNG卸液管路(30)相连；
LNG卸液管路(30)位于与增压气化器(33)进口相连接之前的管路上设置有单向阀；
空温式气化器(32)与增压管路之间的管路为主管路(34)，主管路(34)上还并联设置有加热管路(35)，加热管路(35)的两端均与主管路(34)连接，加热管路(35)上连接有水浴式加热器(36)；
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LNG气化站，其特征在于：空温式气化器(32)并联设置有两个。
3.根据权利要求1所述的LNG气化站，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LNG气化站，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LNG气化站，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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