CN111344528B - Bog再冷凝器和设置有其的lng供应系统 - Google Patents

Bog再冷凝器和设置有其的lng供应系统 Download PDF

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Abstract

要解决的问题：提供一种BOG再冷凝器和一种设置有LNG缓冲罐和该BOG再冷凝器的LNG供应系统，使得减少由甲烷(主要成分)和杂质所引起的该再冷凝器中的管道阻塞。解决方案：该BOG再冷凝器1是用于再冷凝由LNG缓冲罐12中的LNG汽化而来的蒸发气体(BOG)的BOG再冷凝器，设置有用于从该LNG缓冲罐中抽取BOG的BOG抽出管11、用于将由该BOG抽出管供给的BOG冷却到第一温度的第一冷凝器111、用于从该第一冷凝器111中抽取气体的第一气体供应区段114、以及用于将由该第一气体供应区段114供给的BOG冷却到低于该第一温度的第二温度的第二冷凝器211；并且该BOG再冷凝器1还设置有冷却控制装置，用于控制供给到该第一冷凝器111的第一冷却剂和/或供给到该第二冷凝器211的第二冷却剂的供给量和/或温度。

Description

BOG再冷凝器和设置有其的LNG供应系统
技术领域
本发明涉及一种用于再冷凝LNG的BOG的BOG再冷凝器以及一种设置有其的LNG供应系统。
背景技术
当储存比如液化天然气(LNG)或液化石油气(LPG)等低温液体时，通常使用再冷凝器来液化和冷凝例如已经通过自然外部热输入而汽化的蒸发气体(BOG)。
已知一种方法，该方法用于将从用于储存LNG的储罐产生的BOG在通过与温度非常低的冷却剂(比如液氮或液态空气)进行热交换而再冷凝之后返回到LNG缓冲罐(例如，专利公开号2002-295799)。
在使用液氮作为冷却剂的BOG再冷凝器中，液氮与从LNG缓冲罐产生的BOG之间的热交换通常发生在单个再冷凝器中。这具有以下问题：温度相对高的BOG和温度非常低的液氮非常迅速地交换热量，并且甲烷(BOG中的主要成分)和杂质固化并阻塞管道。
在再冷凝器单元中过冷却BOG会在再冷凝器单元中产生负压，这会有再冷凝器单元变形或损坏的风险。尽管再冷凝器单元必须具有非常坚固的耐压结构以减少变形或损坏，但就材料选择和结构复杂性而言，设计这种结构并不容易。
发明内容
鉴于此情况，本发明的目的是提供一种LNG再冷凝器和一种LNG再冷凝方法，使得减少由甲烷(主要成分)和杂质所引起的再冷凝器中的管道阻塞。
根据本发明的一个方面的BOG再冷凝器是一种用于再冷凝由LNG缓冲罐中的LNG汽化而来的蒸发气体(BOG)的BOG再冷凝器，设置有：
-BOG抽出管，用于从该LNG缓冲罐中抽取BOG，
-第一冷凝器，用于将由该BOG抽出管供给的BOG冷却到第一温度，
-第一气体供应区段，用于从该第一冷凝器中抽取该第一冷凝器中的气体，
-第一回流管，用于将该第一冷凝器中的LNG从该第一冷凝器返回到该LNG缓冲罐，
-第二冷凝器，用于将由该第一气体供应区段供给的BOG冷却到低于该第一温度的第二温度，以及
-第二回流管，用于将该第二冷凝器中的LNG从该第二冷凝器返回到该LNG缓冲罐；
并且该BOG再冷凝器还设置有：
-冷却控制装置，用于控制供给到该第一冷凝器的第一冷却剂和/或供给到该第二冷凝器的第二冷却剂的供给量和/或温度。
LNG的BOG主要包含甲烷和氮作为成分，并且例如需要比如液氮或液态空气等低温冷却剂来冷凝甲烷。然而，由于这些冷却剂不能达到低于甲烷固化点的温度，因此使用液氮或液态空气作为冷却剂将BOG直接引入到第二冷凝器可能导致甲烷的固化。
为了减轻该第二冷凝器中甲烷的固化，在该第一冷凝器中冷凝BOG中的一些甲烷以增加引入到该第二冷凝器的BOG中的氮浓度。这可以有效地降低甲烷的凝固点，并且结果是，容易防止甲烷在该第二冷凝器中固化。具体地，即使将BOG冷却到该第二温度，甲烷也不会在该第二冷凝器中固化。
根据本发明的这个方面，将BOG在该第一冷凝器中冷却到该第一温度。该第一温度是高于该第二温度的温度，并且因此在该第一冷凝器中不会有使甲烷固化的风险。
因此，根据本发明的这个方面，可以在该第一冷凝器或该第二冷凝器中再冷凝BOG而不使甲烷固化。
在根据本发明的一个方面的BOG再冷凝器中，该第一冷凝器可以具有第一热交换器，该第二冷凝器可以具有第二热交换器，并且从该第二热交换器中抽取的至少一些冷却剂可以被引入到该第一热交换器。
尽管可以在该第一热交换器和该第二热交换器中使用不同的冷却剂，但用于在该第二热交换器中进行热交换的冷却剂可以被引入到该第一热交换器并再用于进行热交换。根据这种配置，冷却剂在经过该第二热交换器之后，与该第二冷凝器中的BOG进行热交换，以将温度增加至预定温度。冷却剂被引入到该第一热交换器，并与该第一冷凝器中的BOG交换更多的热量，以进一步增加温度。
因此，该第一热交换器的温度不可避免地高于该第二热交换器的温度，这有利于温度控制。冷却剂的冷量还可以被更有效地利用。
该冷却控制装置可以设置有：
冷却剂缓冲罐，用于收集冷却剂，
液位指示控制器和第二冷却剂流量控制阀，用于控制供应到该冷却剂缓冲罐的冷却剂的引入量，
循环路径，用于使冷却剂从该冷却剂缓冲罐穿过该第二冷凝器的第二热交换器返回到该冷却剂缓冲罐，
第一冷却剂流量控制阀，布置在该第二热交换器与该冷却剂缓冲罐之间的该循环路径上，
第一冷却剂回流路径，用于将该冷却剂从该冷却剂缓冲罐供给到该第一冷凝器的第一热交换器，
第二压力指示器控制器，用于测量从该第二冷凝器排出的包含氮气的废气的压力，以及
控制器，用于基于该第二压力指示器控制器的测量值来控制该冷却剂流量控制阀。
该冷却剂控制装置还可以设置有布置在该第一冷却剂回流通道上的第一冷却剂压力控制阀。
该冷却剂压力控制阀可以控制阀开度位置，使得以特定压力(或特定范围内的压力或预定压力)供给冷却剂。基于由布置在该第一冷却剂回流通道上的第一压力指示器控制器测量的压力测量值来控制阀开度位置。
供给到该第二冷凝器的第二热交换器的冷却剂是由该冷却剂缓冲罐中的冷却剂的液相部分供给的。
供给到该第一冷凝器的第一热交换器的冷却剂是由该冷却剂缓冲罐中的冷却剂的至少一些气相部分供给的。
如果在BOG与该第二热交换器中的冷却剂之间进行热交换期间，引入到该第二冷凝器的BOG量迅速减少或太多的冷却剂供应到该第二热交换器，则该第二冷凝器中的压力可能下降到低于大气压(负压)。在使用与BOG具有很大温差的冷却剂(比如液氮或液态空气)的情况下，压力下降尤为明显。当该第二冷凝器中的压力低于大气压时，外部空气会混入，并有与BOG和/或LNG发生爆炸性反应的风险，并导致该冷凝器本身变形并损坏该再冷凝器。
根据本发明的这个方面，可以根据该第二热交换器中的压力来调节引入到该第二热交换器的冷却剂的量，以控制该第二冷凝器变为负压的现象。具体地，如果由布置在该第二排气管上的第二压力指示器控制器测量的压力低于预定第一压力阈值(P1)，则可以减小该第二冷却剂流量控制阀的开度以调节压力，并且如果测量的压力高于第二阈值(P2；P2是高于P1的压力)，则可以增加该第二冷却剂流量控制阀的开度以调节压力。
关闭该第二冷却剂流量控制阀或减小其开度会增加该第二热交换器中冷却剂的压力。结果，该第二热交换器中的冷却剂在从该第二热交换器到该冷却剂缓冲罐的方向上在该第二冷却剂输送通道中回流。这可以减小该第二热交换器中冷却剂与BOG之间的加热表面积，以抑制热交换。此抑制可以防止在该第二冷凝器中产生负压。
因此，根据本发明，调节该冷却剂流量控制阀的开度可以控制该第二冷凝器变为负压的现象，并抑制由外部空气等混合引起的该冷凝器的爆炸和变形。防止外部空气混合还可以抑制混入的外部空气冷凝并增加LNG中的杂质。
在根据本发明的一个方面的BOG再冷凝器中，该冷却剂可以是液氮和/或液态空气。
该冷却剂优选具有低于BOG的冷凝温度的液化温度。具有低于BOG的冷凝温度的液化温度的流体的示例是液氮和液态空气。液氮是惰性的和易燃的，就安全性而言和就在处理易燃LNG的设备中的用途而言是特别有利的。虽然液氮需要从空气中分离氮，但液态空气不需要分离操作，并且因此就能量而言是有用的。因此，可以使用液态空气代替液氮。
在液氮已经与BOG进行热交换后，液氮可以通过与液态空气进行热交换以冷却和再液化而被再使用。
该冷却剂可以是液氮和液态空气的混合物。
在根据本发明的一个方面的BOG再冷凝器中的冷却剂是氮的情况下，该BOG再冷凝器可以具有压力控制氮引入路径，用于在该第二冷凝器的压力下降到预定下限值以下的情况下，将该第一冷却剂输送通道中的氮气引入到该第二冷凝器。
根据本发明的这个方面，在该第二冷凝器中的压力下降到预定下限值(PTH；例如1.03巴)以下的情况下，可以将用作该冷却剂的氮气引入到该第二冷凝器以防止该第二冷凝器变为负压。可以单独提供这种负压防止措施，或者在提供发明3中所指示的负压防止措施之后，如果即使在应用了发明3中的该措施之后，压力仍低于下限压力，则可以提供本措施作为补充措施。在这种情况下，该下限值PTH是低于第一压力阈值P1的压力值
根据本发明的一个方面的LNG储存系统设置有根据发明1至6中任一项所述的BOG再冷凝器、用于储存LNG的LNG罐、用于将该LNG罐中的BOG引入到该LNG缓冲罐的LNG罐BOG排气管、以及用于将该LNG缓冲罐中的至少一些液相LNG输送到该LNG罐的LNG缓冲罐LNG排气管。
附接有冷凝器，该冷凝器用于直接再冷凝从LNG船等接收LNG的该LNG罐中的LNG，并且该冷凝器能够将再冷凝后的BOG直接返回到该LNG罐。替代性地，可以将再冷凝后的BOG暂时接收在该LNG缓冲罐中，并且随后使用泵或其他装置将其从该LNG缓冲罐返回到该LNG罐。该LNG缓冲罐具有确保净正吸入压头(NPSH)的功能。当再冷凝后的BOG从该LNG缓冲罐返回到该LNG罐时，该LNG缓冲罐具有接收该LNG罐中的气相部分的功能，以减轻使该LNG罐中的压力升高。
附图说明
图1是示出实施例1的BOG再冷凝器的配置示例的图示；
图2是示出实施例2的BOG再冷凝器的配置示例的图示；
图3是示出实施例3的BOG再冷凝器的配置示例的图示；
图4是示出实施例4的LNG储存系统的配置示例的图示；以及
图5是示出实施例1的BOG再冷凝器的数据测量位置和配置的图示。
具体实施方式
下文将描述本发明的若干实施例。下文所描述的实施例描述了本发明的示例。本发明决不限于以下实施例，而是包括在不改变本发明的本质的范围内执行的不同的修改。下文描述的配置不一定包括本发明的所有必要配置。
实施例1
将参照图1描述实施例1的BOG再冷凝器。
BOG再冷凝器1具有LNG缓冲罐12、第一冷凝器111和第二冷凝器211。第一冷凝器111具有第一热交换器112。第二冷凝器211具有第二热交换器212。
LNG缓冲罐12可以是任何具有能够储存LNG的结构的罐，并且可以直接从LNG船等接收LNG，但是也可以是用于暂时保持从由从LNG船接收LNG的LNG罐(未示出)产生的BOG再冷凝的再冷凝后的BOG的缓冲罐。
在LNG缓冲罐12中产生的BOG通过BOG抽出管11被引入到第一冷凝器111。引入到第一冷凝器111的BOG中的至少一些与第一热交换器112中的冷却剂进行热交换，以冷却到第一温度(例如，-152℃)并再冷凝。第一温度是一些BOG被再冷凝到的温度，并且可以是任何不会引起甲烷迅速固化的温度；例如，范围为-162℃至-150℃。
第一冷凝器111和第二冷凝器211可以并联地安装到LNG缓冲罐12的上部部分，如图1所示。在这种情况下，第一气体供应区段114可以是用于将从第一冷凝器111抽取的气体引入到第二冷凝器211的气体供应管。
本发明中的第一冷凝器111和第二冷凝器211还可以串联地安装在LNG缓冲罐12的上部部分(未示出)。在这种情况下，第一气体供应区段114位于第一冷凝器111与第二冷凝器211之间的中间区域。
对本发明中的LNG缓冲罐12没有特别限制，只要它是用于供应和储存LNG的储罐即可，并且可以是用于储存LNG的主储罐或用于暂时储存LNG直到在第一冷凝器和/或第二冷凝器中冷凝的BOG返回的缓冲罐。
在第一冷凝器111中再冷凝的BOG经由第一回流管113返回到LNG缓冲罐12。引入到第一冷凝器111的、未被在第一冷凝器111中再冷凝的BOG通过第一气体供应区段114被引入到第二冷凝器211。引入到第二冷凝器211的BOG由于穿过第一冷凝器111而比LNG缓冲罐12中的BOG包含更多的氮成分。
引入到第二冷凝器211的BOG中的至少一些与第二热交换器212中的冷却剂进行热交换，以冷却到第二温度(例如，-185℃)并再冷凝。第二温度低于第一温度，并且可以是任何能够充分再冷凝BOG的温度；例如，范围为-190℃至-182℃。第二热交换器212中的BOG包含许多氮成分，并且因此即使在低于纯LNG的凝固点的-182℃的温度下也不会凝固，这是由于降低了LNG的凝固点的作用。再冷凝后的BOG经由第二回流管213返回到LNG缓冲罐12。
在第二热交换器212中所使用的冷却剂从第二冷却剂缓冲罐501被引入到第二热交换器212，并且在与第二冷凝器211中的BOG进行热交换之后，经由第二冷却剂输送通道216被引入到第一热交换器112。引入到第一热交换器112的冷却剂与第一冷凝器111中的BOG交换更多的热量。在第二热交换器212中、第二温度下与BOG进行热交换之后，冷却剂的温度上升至第一温度，该第一温度高于第二温度。处于第一温度的冷却剂在第一冷凝器111中的第一热交换器112中与BOG进行热交换。
冷却剂可以是任何在第一温度和第二温度下为液态或气态的冷却剂；例如，可以使用氮、空气、或氮和空气的混合物。在使用氮作为冷却剂的情况下，氮冷却剂以液态被引入到第二热交换器212。在与第二热交换器212中的BOG进行热交换之后，液氮经由第二冷却剂输送通道216被引入到第一热交换器112。尽管冷却剂可以以液态被引入到第一热交换器112，但一些或全部冷却剂可以以汽化状态被引入到第一热交换器112。在第一热交换器111中进行热交换之后，一些或全部冷却剂处于汽化状态。尽管可以丢弃此冷却剂，但可以再次冷却该冷却剂以液化并再使用。
实施例2
将参照图2描述实施例2的BOG再冷凝器2。用与实施例1的BOG再冷凝器1相同的附图标记标记的要素具有相同的功能，并且将不再描述。
如图2所示，在第一热交换器112中所使用的冷却剂和在第二热交换器212中所使用的冷却剂可以不同。在这种情况下，将流入第一热交换器112中的第一冷却剂的温度控制到第一温度，而将流入第二热交换器212中的第二冷却剂的温度控制到第二温度。
将第一冷却剂从第一冷却剂缓冲罐503经由第一冷却剂通道504供给到第一冷凝器111中的第一热交换器112。可以通过设置在第一冷却剂缓冲罐503中的温度控制机构(未示出)将第一冷却剂控制到预定温度。第一冷却剂的流量可以通过设置在第一冷却剂通道504上的流量计(未示出)来控制，使得第一热交换器112达到第一温度。
类似地，将第二冷却剂从第二冷却剂缓冲罐501经由第二冷却剂通道502供给到第二冷凝器211中的第二热交换器212。可以通过设置在第二冷却剂缓冲罐501中的温度控制机构(未示出)将第二冷却剂控制到预定温度。第二冷却剂的流量可以通过设置在第二冷却剂通道502上的流量计(未示出)来控制，使得第二热交换器212达到第二温度。
实施例3
将参照图3描述实施例3的BOG再冷凝器3。用与实施例1的BOG再冷凝器1或实施例2的BOG再冷凝器2相同的附图标记标记的要素具有相同的功能，并且将不再描述。
如图3所示，冷却剂可以直接从第二热交换器212引入到第一热交换器112，或者可以借助于冷却剂缓冲罐13而引入。
从第二热交换器212中抽取的冷却剂通过第二冷却剂输送通道216被引入到冷却剂缓冲罐13。引入到冷却剂缓冲罐13的冷却剂的液相部分收集在冷却剂缓冲罐13的下部部分中，并且通过第二冷却剂回流通道215被再次输送到第二热交换器212。引入到冷却剂缓冲罐13的冷却剂的气相部分收集在冷却剂缓冲罐13的上部部分中，并且通过第一冷却剂回流通道115被输送到第一热交换器112。
冷却剂可以在冷却剂缓冲罐13中被冷却以部分液化。例如，可以使用液态空气或液氮来对冷却剂进行冷却。可以使用液氮作为冷却剂，并且尽管可以使用液氮来冷却液氮，但也可以使用液态空气。
冷却剂被暂时引入到冷却剂缓冲罐13，并与循环的冷却剂混合以供应到第二热交换器212。系统中的冷却剂的量由液位指示器301指示，并且如果冷却剂量减小，则第二冷却剂流量控制阀22被打开以添加更多的冷却剂。
如果一些冷却剂通过与第二热交换器212中的BOG进行热交换而汽化，则冷却剂缓冲罐13中气相部分的压力通过第二冷却剂输送通道216而升高，并且冷却剂的气相部分被冷却剂的液相部分从冷却剂缓冲罐13的下部部分向上推动。被向上推动的冷却剂通过第二冷却剂回流通道215被引入到第二热交换器212。因此，冷却剂可以在冷却剂缓冲罐13与第二热交换器212之间转移，而不使用比如泵等原动力。
第一冷却剂流量控制阀21布置在第二冷却剂输送通道216中。在正常操作期间，第一冷却剂流量控制阀21处于完全打开状态。
如果第二热交换器212中BOG的压力由于太多的BOG通过第二热交换器212冷凝等而下降，则第二热交换器212中的压力相对于大气压变为负压。结果，由于空气与第二热交换器212中的BOG混合，可能对第二热交换器212造成污染或损坏。
为了纠正此问题，通过第一压力指示器控制器304检测第二热交换器212中BOG的压力，并且如果判断出由算术逻辑单元303检测的BOG侧的压力低于阈值，则第一冷却剂流量控制阀21被关闭以控制压力。
尽管第一压力指示器控制器304布置在第二排气管214上，但第一压力指示器控制器304可以检测第二热交换器212中的压力，因为第二排气管214的压力等于第二热交换器212中的压力。
通过控制第一冷却剂流量控制阀21关闭，通过第二热交换器212中的热交换所产生的蒸发气体积聚在第二热交换器212的上部部分中，并且其压力使液态冷却剂返回到冷却剂缓冲罐13。这可以终止第二热交换器212中的热交换、停止BOG的任何进一步冷凝，以防止第二热交换器212中BOG的压力变为负压。当第二热交换器212中的冷却剂的液相部分通过第二冷却剂回流通道215回流到冷却剂缓冲罐13时，第二热交换器212中的冷却剂的液位下降。结果，减小了第二热交换器212中BOG与液相冷却剂之间的加热表面积，这可以控制BOG的过冷却现象。如果在第二热交换器212中温度上升，则可以增加第一冷却剂流量控制阀21的开度以增加冷却剂的液位并降低第二热交换器212中的BOG温度。
第二热交换器212的温度可以通过检测第二热交换器212的壁温度或内部冷却剂的温度来测量，或者可以通过检测从第二热交换器212排出的废氮气的温度来获知。
冷却剂必须在不使第二热交换器212中的BOG固化的温度下工作，并且考虑冷却剂气液平衡的压力控制对于控制冷却剂的温度而言是有利的。为此目的，冷却剂压力控制阀25通过第一压力指示器控制器302打开和关闭，以测量和调节第一冷却供应通道115的压力，以便控制第二热交换器212的工作压力。
冷却剂压力控制阀23通过第三压力指示器控制器305打开和关闭，以便控制第二热交换器212中BOG的压力。
因此，在BOG的热量波动很大的情况下，可以控制第二冷却剂流量控制阀21以快速调节温度并有效地再冷凝BOG。
第二冷却剂流量控制阀21布置在第二冷却剂输送通道216中。如果第二热交换器212的温度下降到预定温度T1(在本实施例中为-182℃)以下或第二热交换器212中的压力下降到预定压力P1(在本实施例中为1.06巴)以下，则可以关闭第二冷却剂流量控制阀21或者减小其开度，以增加第二热交换器212中冷却剂的气相部分的压力。这使第二热交换器212中的冷却剂的气相部分从第二冷却剂回流通道215回流到冷却剂缓冲罐13，并且降低了第二热交换器212中的冷却剂的液位。结果，减小了第二热交换器212中BOG与液相冷却剂之间的加热表面积，这可以控制BOG的过冷却现象。如果在第二热交换器212中温度上升，则可以增加第二冷却剂流量控制阀21的开度以提高冷却剂的液位并降低第二热交换器212中的BOG温度。
预定压力P1可以是任何大于或等于大气压的压力，并且可以抑制第二冷凝器211中的压力下降到大气压以下和引起冷凝器的变形或损坏。
第二热交换器212的温度可以通过检测第二热交换器212的壁温度或内部冷却剂的温度来测量，或者可以通过检测从第二热交换器212排出的废氮气的温度来获知。
如果第二冷凝器211中的压力达到甚至低于预定压力P1的下限值(下限值PTH；下限值PTH是低于P1的压力)，则将从第一热交换器112排出的冷却剂(在本实施例中为氮气)引入到第二冷凝器212。PTH可以是任何低于P1且高于大气压的压力，并且在本实施例中为1.03巴。第二冷凝器211中的压力通过布置在第二排气管214上的压力计检测，并且如果检测到的压力低于PTH，则打开第四冷却剂流量控制阀24以将第一冷却剂输送通道116中的氮气经由第二排气管214引入到第二冷凝器211。这可以防止第二冷凝器211变为甚至更低的负压。
实施例4
将参照图4描述实施例4的LNG储存系统4。用与实施例1-3的BOG再冷凝器1-3相同的附图标记标记的要素具有相同的功能，并且将不再描述。
实施例4的LNG储存系统4具有用于接收所转移的LNG的LNG罐33和用于接收LNG罐中的BOG的LNG缓冲罐12。LNG罐33中的BOG被暂时收集在LNG缓冲罐12中，并且随后通过实施例1的BOG再冷凝器1再冷凝。被再冷凝和收集在LNG缓冲罐12中的再冷凝后的BOG通过使用泵401而被返回到LNG罐33。当从LNG缓冲罐12接收再冷凝后的BOG时，LNG罐33中的液相(LNG)的体积增加，并且增加了气相(BOG)部分的压力。用于测量LNG罐中的压力的压力计(未示出)可以设置在LNG罐33中，并且可以进行控制，使得如果LNG罐33中的压力大于预定阈值(例如，1.1巴)，则LNG罐33中的BOG由LNG缓冲罐12来接收。
示例1
模拟每个区段中的压力(barA)、温度(℃)、流量(kg/h)、甲烷浓度(wt％)和氮浓度(wt％)，以验证何时使用根据实施例3的BOG再冷凝器3来将具有80wt％的甲烷和20wt％的氮的LNG储存作为原料。使用液氮作为冷却剂。
结果
当以11,740kg/h的流量从LNG罐向LNG缓冲罐12供应LNG的BOG(-150℃和1.2barA)时，表1所示的结果是针对图5中区段A-F和区段a-e中的压力(barA)、温度(℃)、流量(kg/h)、甲烷浓度(wt％)和氮浓度(wt％)获得的。
图5中的区段A-F是用于测量BOG的温度等的位置，而图5中的区段a-e是用于测量氮的温度等的位置。图5中的区段A-F和区段a-e的位置如下。
A位于将BOG从LNG罐(未示出)引入到LNG缓冲罐12的位置的正前方。位置A处的测量结果等于在BOG抽出管11中的位置处的测量结果(如图5中(A)所示)。
B位于第一冷凝器111与第二冷凝器211之间的第一气体供应区段114上。
C位于第一冷凝器111与LNG缓冲罐12之间的第一回流管113上。
D位于第二冷凝器211的上部部分出口处的第二排气管214上。
E位于第二冷凝器211与LNG缓冲罐12之间的第二回流管213上。
F位于LNG缓冲罐12的在LNG缓冲罐12与LNG罐(未示出)之间的底部出口处。
a位于将冷却剂液氮引入到冷却剂缓冲罐13的位置的正前方、在冷却剂缓冲罐13与布置在冷却剂缓冲罐13前方的冷却剂流量控制阀22之间。
b位于冷却剂缓冲罐13与第二热交换器212之间的第二冷却剂回流通道215上。
c位于第二热交换器212与第一冷却剂流量控制阀21之间的第二冷却剂输送通道216上。
d位于冷却剂缓冲罐13与第一热交换器112之间的第一冷却剂回流通道115上。
e位于第一热交换器112的出口处。
表1
压力 温度 流量 甲烷 氮
barA ℃ kg/h wt％ wt％
A 1.20 -150.0 11,740 80.00 20.00
B 1.13 -162.1 10,547 77.85 22.15
C 1.20 -162.1 1,202 98.88 1.12
D 1.06 -182.0 220 6.49 93.51
E 1.20 -182.0 10,317 79.37 20.63
F 1.20 -179.9 11,520 81.40 18.60
a 3.80 -196.0 25,524 0.00 100.00
b 3.80 -186.0 104,483 0.00 100.00
C 3.80 -182.8 104,483 0.00 100.00
d 3.80 -182.8 25,524 0.00 100.00
e 3.70 -152.0 25,524 0.00 100.00
基于示例1的结果，可以在第一冷凝器111和第二冷凝器211两者中再冷凝LNG的BOG而不引起甲烷固化。当将BOG从LNG罐引入到LNG缓冲罐12时，LNG中的氮浓度为20.0wt％，但是当将BOG从第二冷凝器211返回到LNG缓冲罐12时(图5中的E)，氮浓度为20.6wt％。因此，当甲烷不包含氮时，甲烷的凝固点为-182℃，但是当甲烷包含20.6wt％的氮时，下降到-186℃。因此，即使在冷却到-182℃后，甲烷也不会凝固，并且可以以液态返回到LNG缓冲罐12。
附图标记的解释
1 BOG再冷凝器
11 BOG抽出管
12 LNG缓冲罐
13 冷却剂缓冲罐
21 第一冷却剂流量控制阀
22 第二冷却剂流量控制阀
23 排气压力控制阀
25 冷却剂压力控制阀
33 LNG罐
111 第一冷凝器
112 第一热交换器
113 第一回流管
114 第一气体供应区段
115 第一冷却剂回流通道
116 第一冷却剂输送通道
211 第二冷凝器
212 第二热交换器
213 第二回流管
214 第二排气管
215 第二冷却剂回流通道
216 第二冷却剂输送通道
301 液位指示器
302 第一压力指示器控制器
303 算术逻辑单元
304 第二压力指示器控制器
305 第三压力指示器控制器
401 泵

Claims (5)

1.一种用于再冷凝由LNG缓冲罐中的LNG汽化而来的蒸发气体(BOG)的BOG再冷凝器，其特征在于：设置有：
BOG抽出管，用于从该LNG缓冲罐中抽取BOG，
第一冷凝器，用于将由该BOG抽出管供给的BOG冷却到第一温度，
第一气体供应区段，用于将该第一冷凝器中的气体供应到第二冷凝器，
第一回流管，用于将该第一冷凝器中的LNG从该第一冷凝器返回到该LNG缓冲罐，
第二冷凝器，用于将由该第一气体供应区段供给的BOG冷却到低于该第一温度的第二温度，以及
第二回流管，用于将该第二冷凝器中的LNG从该第二冷凝器返回到该LNG缓冲罐；
并且该BOG再冷凝器还设置有冷却控制装置，用于控制供给到该第一冷凝器的第一冷却剂和/或供给到该第二冷凝器的第二冷却剂的供给量和/或温度，
在该第一冷却剂和该第二冷却剂是氮的情况下，该BOG再冷凝器具有压力控制氮引入路径，用于在该第二冷凝器的压力下降到预定下限值以下的情况下，将第一冷却剂输送通道中的氮气引入到该第二冷凝器。
2.根据权利要求1所述的BOG再冷凝器，其特征在于，该第一冷凝器具有第一热交换器；
该第二冷凝器具有第二热交换器；并且
从该第二热交换器中抽取的所述第二冷却剂的至少一些被引入到该第一热交换器。
3.根据权利要求2所述的BOG再冷凝器，其特征在于，该冷却控制装置设置有：
冷却剂缓冲罐，用于收集冷却剂，
用于指示该冷却剂缓冲罐中的液位的液位指示器和设置在向所述冷却剂缓冲罐供应第二冷却剂的路径上的第二冷却剂流量控制阀，其中，根据所述液位指示器指示的所述液位，通过调节所述第二冷却剂流量控制阀而控制供应到该冷却剂缓冲罐的第二冷却剂的引入量，
循环路径，用于使冷却剂从该冷却剂缓冲罐穿过该第二冷凝器的第二热交换器返回到该冷却剂缓冲罐，
第一冷却剂流量控制阀，其在该第二热交换器与该冷却剂缓冲罐之间布置在该循环路径上，
第一冷却剂回流路径，用于将冷却剂从该冷却剂缓冲罐供给到该第一冷凝器的第一热交换器，
压力指示器控制器，用于测量从该第二冷凝器排出的包含氮气的废气的压力，以及
控制器，用于基于该压力指示器控制器的测量值来控制该第一冷却剂流量控制阀。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的BOG再冷凝器，其特征在于，该第一冷却剂和该第二冷却剂是液氮。
5.一种LNG供应系统，设置有LNG缓冲罐，以及
根据权利要求1至4中任一项所述的BOG再冷凝器。
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