CN112414002A - 用于bog回收的两相流喷射制冷系统及bog回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于BOG回收的两相流喷射制冷系统，该系统包括BOG进气管、增压预冷装置、两相流喷射装置和液相输出管；所述两相流喷射装置包括气液喷射器和气液分离罐，所述气液喷射器以来自增压预冷后的高压液体作为主引射流、以气液分离出的气体作为被引射流进行喷射式制冷，输出低温低压液体。本发明同时提供了采用上述系统进行BOG回收的方法，该方法通过增压预冷装置对BOG进行加压和初步冷却，再在两相流喷射装置中以高压液体作为主引射流、以喷射后分离出的气体作为被引射流进行喷射式制冷，提高了BOG回收的一次液化率和能量利用率。

Description

用于BOG回收的两相流喷射制冷系统及BOG回收方法
技术领域
本发明涉及一种BOG回收工艺，特别是指一种用于BOG回收的两相流喷射制冷系统及BOG回收方法。
背景技术
LNG(液化天然气)是一种低碳、清洁、高效、优质的能源，广泛用于城市燃气、工业、发电、燃料汽车、船舶等领域。LNG在常压下沸点(-162℃)极低，因此在储存过程中会吸收外界热量，导致LNG闪蒸产生BOG(闪蒸气)，BOG日产量约占LNG的0.1～0.3％(质量比)。BOG直接进入火炬或放空系统，将造成巨大浪费，同时留下极大的环保及安全隐患，因此有必要对BOG进行再回收。
目前，常见的BOG回收方式有三种。
1)直接压缩外输：BOG经空温式换热器升温到室温，通过BOG压缩机升压、计量、加臭后并入城市管网或输送至燃气用户。该方法要求附近必须有城市管网或其他燃气用户，局限性大。
2)压缩为CNG储存：BOG经空温式换热器升温到室温，通过BOG压缩机升压至25MPa，送入CNG储气井/瓶组。该方法能耗高，且要求附近必须有CNG加气站，局限性大。
3)BOG再冷凝：该工艺有直接换热、间接换热两种应用方式，但其再冷凝原理是一样的，均是利用LNG的显冷冷凝BOG。该工艺仅适用于LNG接收站，且受下游市场的影响。
中国专利文献CN104806879A公开了一种LNG加气站BOG回收系统，该系统将来自LNG储槽的BOG通过BOG导入管路，进入压缩机加压到约20MPa，高压BOG经过冷却器冷却，再进入喷射件进行喷射液化，得到的LNG作为产品引入储存装置。该系统采用喷射件取代传统液化系统中的膨胀机，其不足之处在于：其不足之处在于:1)以气体作为主喷射流体，在膨胀功转化成动能的制冷过程中，能量没有进行回收，导致能量损耗率较高。2)经过喷射件后BOG一次液化率较低，导致较多的BOG返回压缩机再循环，增加了压缩机负荷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能耗低、BOG回收率高的用于BOG回收的两相流喷射制冷系统及BOG回收方法。
为实现上述目的，本发明所设计的用于BOG回收的两相流喷射制冷系统，包括BOG进气管、增压预冷装置、两相流喷射装置和液相输出管；所述BOG进气管用于输入来自液化气体储罐的BOG；所述增压预冷装置用于对来自BOG进气管的BOG进行压缩和冷却得到高压液体；所述两相流喷射装置包括至少一个气液喷射器和至少一个用于对后者输出的气液混合流进行分离的气液分离罐，所述气液喷射器以来自增压预冷装置的高压液体作为主引射流、以气液分离罐分离出的气体作为被引射流进行喷射式制冷，输出低温低压液体；所述液相输出管用于将来自两相流喷射装置的低温低压液体(这里的低温低压是相对于高压液体而言)输送回液化气体储罐。
优选地，所述增压预冷装置包括BOG压缩机、冷却换热器和制冷机组；所述BOG压缩机的入口与BOG进气管相连，出口与冷却换热器的BOG进口相连；所述制冷机组通过制冷剂换热将流经冷却换热器的高压BOG冷却为高压液体。
优选地，所述BOG压缩机采用超低温压缩机，与常温压缩机相比，采用超低温压缩机可节能25％以上。
优选地，所述气液喷射器的数量为两个，分别称为第一气液喷射器、第二气液喷射器；所述气液分离罐的数量为两个，分别称为第一气液分离罐、第二气液分离罐；所述增压预冷装置的出口设置有高压液体输出管，所述高压液体输出管分为两路高压液体支管，两路所述高压液体支管分别与第一气液喷射器的主引射流进口和第二气液喷射器的主引射流进口相连；所述第一气液喷射器的混合流出口与第一气液分离罐的混合流入口相连；所述第二气液喷射器的混合流出口与第二气液分离罐的混合流入口相连；所述第一气液喷射器的被引射流进口与第二气液分离罐的气相出口通过第二气相出口管相连；所述第二气液喷射器的被引射流进口与第一气液分离罐的气相出口通过第一气相出口管相连；所述第一气液分离罐的液相出口与第二气液分离罐的液相入口通过液相连接管相连；所述第二气液分离罐的液相出口与液相输出管相连。该方案为采用两个气液喷射器并联、两个气液分离罐串联的方案。其中，第一气液喷射器和第一气液分离罐为主要液化设备；第二气液喷射器和第二气液分离罐为次要液化设备。设置次要液化设备的主要目的是减少气相返回增压预冷装置前，以降低增压预冷装置的负荷。采用两个气液喷射器并联制冷，相比仅采用单个气液喷射器的制冷工艺，减少了BOG循环量，直接节能10％以上；相比两个气液喷射器串联，压力势能利用率高，液化率更高。两个气液分离罐采用串联设置，可消除两个分离罐之间的背压影响，增加工艺稳定性和易操作性。
优选地，所述高压液体支管上设置有液体压力调节阀，用于对增压预冷装置输出的液体压力进行调节；所述高压液体支管上设置有液体流量调节阀，用于对进入两个气液喷射器的高压液体比例进行调整；所述第一气相出口管上设置有气体压力调节阀，用于对进入第二气液喷射器的气相压力进行调整；所述液相连接管和液相输出管上分别设置有用于控制第一气液分离罐、第二气液分离罐液位的液位调节阀。
优选地，所述第一气相出口管和/或第二气相出口管设置有作为气体回流管道的支路；所述气体回流管道与增压预冷装置的进口相连，用于将部分气体回流至增压预冷装置再次进行压缩冷却；所述气体回流管道上设置有气体流量调节阀，用于对回流气量进行调节，从而调节进入气液喷射器的气液相比例。
本发明同时提供了一种用于对LNG储罐的BOG进行回收的两相流喷射制冷方法，该方法采用前述的两个气液喷射器并联的制冷系统，并且包括如下步骤：
1)采用增压预冷装置对来自液化气体储罐的BOG依次进行加压和冷却，得到压力为20±5MPa、温度在该压力下LNG沸点以下0～20℃的高压液体；
2)将高压液体分为两路后作为主引射流分别送入第一气液喷射器和第二气液喷射器，喷射后得到的混合流分别进入第一气液分离罐和第二气液分离罐，将第一气液分离罐、第二气液分离罐分离出的气体作为被引射流分别送入第二气液喷射器和第一气液喷射器；
3)第一气液分离罐中的液相通过液相连接管送入第二气液分离罐，第二气液分离罐中的液相通过液相输出管送回液化气体储罐。
优选地，送入第一气液喷射器和第二气液喷射器的高压液体的质量比为(4～20)∶1；第一喷射器、第二喷射器的引射质量比(即被引射流与主引射流的质量比)范围均为0.2～1。
优选地，所述第一气液分离罐的工作压力为0.8～1.5MPa，所述第二气液分离罐的工作压力为0.4～0.8MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)通过增压预冷装置对BOG进行加压和初步冷却(LNG预冷温度在-50℃左右)，得到较低温度的高压液体，再通过两相流喷射装置进行进一步制冷，由于高压下液化气体具有较高沸点，因此与直接深冷到低温低压液体(温度在-162℃左右)相比，对制冷机组的要求大幅降低，减少了设备投资；同时大大提高了一次液化率和能量利用率。
2)两相流喷射装置以高压液体作为主引射流、以喷射后分离出的气体作为被引射流进行喷射式制冷，这种气液两相流喷射制冷为等熵过程，而常规单相气体喷射器为等焓过程，与之相比本发明能量损失更少，制冷系数COP大幅提高(初步估算提高26％以上)。
3)本发明所提供的两相流喷射制冷系统，可对LNG接收站、LNG调峰站和LNG加气站等LNG接受终端等进行BOG回收，也可用于其它液化气体储罐的BOG回收。
附图说明
图1为本发明所设计的两相流喷射制冷系统的结构示意图。
图2为图1中的气液喷射器的结构示意图。
其中：BOG进气管100、增压预冷装置200、BOG压缩机210、制冷机组220、冷却换热器230、高压液体输出管240、液体压力调节阀241、高压液体支管250、液体流量调节阀251、两相流喷射装置300、第一气液喷射器310、第一气液分离罐320、第一气相出口管321、气体压力调节阀322、第二气液喷射器330、第二气液分离罐340、第二气相出口管341、主引射流进口350、被引射流进口360、混合流出口370、液相连接管380、液位调节阀381、液相输出管400、气体回流管道500、气体流量调节阀510、液化气体储罐600。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1～2所示，本发明所设计的两相流喷射制冷系统，包括BOG进气管100、增压预冷装置200、两相流喷射装置300和液相输出管400。其中：
BOG进气管100与液化气体储罐600的BOG排放口相连。
增压预冷装置200包括BOG压缩机210、冷却换热器230和制冷机组220。BOG压缩机210采用更节能的超低温压缩机，其入口与BOG进气管100相连，出口与冷却换热器230的BOG进口相连。制冷机组220通过制冷剂换热将流经冷却换热器230的高压BOG冷却为高压液体。
两相流喷射装置300包括两个气液喷射器(分别为第一气液喷射器310、第二气液喷射器330)和两个气液分离罐(分别为第一气液分离罐320、第二气液分离罐340)。
冷却换热器230的LNG出口设置有高压液体输出管240，高压液体输出管240分为两路高压液体支管250，两路高压液体支管250分别与第一气液喷射器310的主引射流进口350和第二气液喷射器330的主引射流进口350相连。第一气液喷射器310的混合流出口370与第一气液分离罐320的混合流入口相连。第二气液喷射器330的混合流出口370与第二气液分离罐340的混合流入口相连。第一气液喷射器310的被引射流进口360与第二气液分离罐340的气相出口通过第二气相出口管341相连。第二气液喷射器330的被引射流进口360与第一气液分离罐320的气相出口通过第一气相出口管321相连。第一气液分离罐320的液相出口与第二气液分离罐340的液相入口通过液相连接管380相连。
第一气相出口管321和第二气相出口管341分别设置有作为气体回流管道500的支路。气体回流管道500与增压预冷装置200的进口相连，用于将部分气体回流至增压预冷装置200再次进行压缩冷却。
液相输出管400与第二气液分离罐340的液相出口相连，用于将来自两相流喷射装置300的低温低压液体输送回液化气体储罐600。
阀门的设置：高压液体支管250上设置有液体压力调节阀241，用于对增压预冷装置200输出的液体压力进行调节。高压液体支管250上设置有液体流量调节阀251，用于对进入两个气液喷射器的高压液体比例进行调整。第一气相出口管321上设置有气体压力调节阀322，用于对进入第二气液喷射器330的气相压力进行调整。液相连接管380和液相输出管400上分别设置有用于控制第一气液分离罐320、第二气液分离罐340液位的液位调节阀381。气体回流管道500上设置有气体流量调节阀510，用于对回流气量进行调节，从而调节进入气液喷射器的气液相比例。
该两相流喷射制冷系统的工作流程如下：
1)当液化气体储罐600(LNG储罐)内的压力过高时，BOG沿BOG进气管100进入BOG压缩机210，升压至20MPa，高压BOG经与制冷机组220相连的冷却换热器230降温至-50℃(该压力下LNG沸点为-35～-40℃)，得到19.9MPa的高压LNG，高压LNG的实际压力可通过液体压力调节阀241向下调节。
2)高压LNG分两路，90％的高压低温LNG作为主引射流进入第一气液喷射器310，与来自第二气液分离罐340并作为被引射流的低压气相BOG(-131.9℃，0.6MPa)混合后得到气液两相混合流体(-119.5℃，1.2MPa)，进入第一气液分离罐320。10％的高压低温LNG作为主引射流进入第二气液喷射器330，与来自第一气液分离罐320并作为被引射流的低压气相BOG(-130.4℃，0.55MPa)混合后得到气液两相混合流体(-130.9℃，0.6MPa)，进入第二气液分离罐340。
该步骤中，送入第一气液喷射器310和第二气液喷射器330的高压液体的质量比为9：1，通过两高压液体支管250上的液体流量调节阀251进行调节。喷射器一的引射比(被引射流与主引射流的质量比)为0.269，引射器二的引射比为0.237，通过气体流量调节阀510调节回流气量来控制。
3)第一气液分离罐320中的LNG(-119.5℃，1.2MPa)经液位调节阀381减压后进入第二气液分离罐340，第二气液分离罐340中的LNG(-131.9℃，0.6MPa)流到液化气体储罐600中，完成BOG液化回收过程。
本实施例的主要优点如下：1)采用超低温BOG压缩机，与常温BOG压缩机相比，节能25％以上。2)冷却换热器温度为-50℃，与常规深冷冷箱(-162℃)相比，减少了设备投资。3)采用双喷射器实现节流降压，以降低节流损耗，最终可实现BOG零排放。4)设置第二气液喷射器和第二气液分离罐作为次要液化设备，减少返回增压预冷装置前的气量，降低增压预冷装置的负荷。5)两个气液喷射器并联制冷，相比仅采用单个气液喷射器的制冷工艺，减少了BOG循环量，直接节能10％以上。6)两个气液喷射器并联制冷，相比两个气液喷射器串联，压力势能利用率高，液化率更高。7)两个气液分离罐采用串联设置，可消除两个分离罐之间的背压影响，增加工艺稳定性和易操作性。8)Hysys模拟显示，采用该两相流喷射制冷工艺，一次液化率达到为95％以上，能量利用率得到提高。

Claims (9)

1.一种用于BOG回收的两相流喷射制冷系统，其特征在于：包括BOG进气管(100)、增压预冷装置(200)、两相流喷射装置(300)和液相输出管(400)；
所述BOG进气管(100)用于输入来自液化气体储罐(600)的BOG；
所述增压预冷装置(200)用于对来自BOG进气管(100)的BOG进行压缩和冷却得到高压液体；
所述两相流喷射装置(300)包括至少一个气液喷射器和至少一个用于对后者输出的气液混合流进行分离的气液分离罐，所述气液喷射器以来自增压预冷装置(200)的高压液体作为主引射流、以气液分离罐分离出的气体作为被引射流进行喷射式制冷，输出低温低压液体；
所述液相输出管(400)用于将来自两相流喷射装置(300)的低温低压液体输送回液化气体储罐(600)。
2.根据权利要求1所述的两相流喷射制冷系统，其特征在于：所述增压预冷装置(200)包括BOG压缩机(210)、冷却换热器(230)和制冷机组(220)；所述BOG压缩机(210)的入口与BOG进气管(100)相连，出口与冷却换热器(230)的BOG进口相连；所述制冷机组(220)通过制冷剂换热将流经冷却换热器(230)的高压BOG冷却为高压液体。
3.根据权利要求2所述的两相流喷射制冷系统，其特征在于：所述BOG压缩机(210)采用超低温压缩机。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的两相流喷射制冷系统，其特征在于：所述气液喷射器的数量为两个，分别称为第一气液喷射器(310)、第二气液喷射器(330)；所述气液分离罐的数量为两个，分别称为第一气液分离罐(320)、第二气液分离罐(340)；
所述增压预冷装置(200)的出口设置有高压液体输出管(240)，所述高压液体输出管(240)分为两路高压液体支管(250)，两路所述高压液体支管(250)分别与第一气液喷射器(310)的主引射流进口(350)和第二气液喷射器(330)的主引射流进口(350)相连；
所述第一气液喷射器(310)的混合流出口(370)与第一气液分离罐(320)的混合流入口相连；所述第二气液喷射器(330)的混合流出口(370)与第二气液分离罐(340)的混合流入口相连；
所述第一气液喷射器(310)的被引射流进口(360)与第二气液分离罐(340)的气相出口通过第二气相出口管(341)相连；所述第二气液喷射器(330)的被引射流进口(360)与第一气液分离罐(320)的气相出口通过第一气相出口管(321)相连；
所述第一气液分离罐(320)的液相出口与第二气液分离罐(340)的液相入口通过液相连接管(380)相连；所述第二气液分离罐(340)的液相出口与液相输出管(400)相连。
5.根据权利要求4所述的两相流喷射制冷系统，其特征在于：所述高压液体支管(250)上设置有液体压力调节阀(241)，用于对增压预冷装置(200)输出的液体压力进行调节；所述高压液体支管(250)上设置有液体流量调节阀(251)，用于对进入两个气液喷射器的高压液体比例进行调整；所述第一气相出口管(321)上设置有气体压力调节阀(322)，用于对进入第二气液喷射器(330)的气相压力进行调整；所述液相连接管(380)和液相输出管(400)上分别设置有用于控制第一气液分离罐(320)、第二气液分离罐(340)液位的液位调节阀(381)。
6.根据权利要求5所述的两相流喷射制冷系统，其特征在于：所述第一气相出口管(321)和/或第二气相出口管(341)设置有作为气体回流管道(500)的支路；所述气体回流管道(500)与增压预冷装置(200)的进口相连，用于将部分气体回流至增压预冷装置(200)再次进行压缩冷却；所述气体回流管道(500)上设置有气体流量调节阀(510)，用于对回流气量进行调节，从而调节进入气液喷射器的气液相比例。
7.一种采用如权利要求1～6中任一项所述两相流喷射制冷系统对LNG储罐的BOG进行回收的方法，其特征在于：
包括如下步骤：
1)采用增压预冷装置(200)对来自液化气体储罐(600)的BOG依次进行加压和冷却，得到压力为20±5MPa、温度在该压力下LNG沸点以下0～20℃的高压液体；
2)将高压液体分为两路后作为主引射流分别送入第一气液喷射器(310)和第二气液喷射器(330)，喷射后得到的混合流分别进入第一气液分离罐(320)和第二气液分离罐(340)，将第一气液分离罐(320)、第二气液分离罐(340)分离出的气体作为被引射流分别送入第二气液喷射器(330)和第一气液喷射器(310)；
3)第一气液分离罐(320)中的液相通过液相连接管(380)送入第二气液分离罐(340)，第二气液分离罐(340)中的液相通过液相输出管(400)送回液化气体储罐(600)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：送入第一气液喷射器(310)和第二气液喷射器(330)的高压液体的质量比为(4～20)∶1；第一气液喷射器(310)、第二气液喷射器(330)的引射质量比分别为0.2～1。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述第一气液分离罐(320)的工作压力为0.8～1.5MPa，所述第二气液分离罐(340)的工作压力为0.4～0.8MPa。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113941228A (zh) * 2021-12-22 2022-01-18 天津木华清研科技有限公司 液体喷射器、锂电池生产中的nmp的回收系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104806879A (zh) * 2015-04-22 2015-07-29 四川金科深冷设备工程有限公司 Lng加气站bog回收系统
CN104948904A (zh) * 2015-05-26 2015-09-30 中国海洋石油总公司 一种用于投产初期lng接收站所产生bog的综合处理装置及工艺
CN106196717A (zh) * 2016-08-22 2016-12-07 广西大学 一种用于汽车空调的尾气废热驱动喷射制冷系统
CN107702430A (zh) * 2017-09-20 2018-02-16 国鸿液化气机械工程（大连）有限公司 船舶再液化系统及方法
WO2020156754A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 Linde Gmbh Cooling method for liquefying a feed gas

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104806879A (zh) * 2015-04-22 2015-07-29 四川金科深冷设备工程有限公司 Lng加气站bog回收系统
CN104948904A (zh) * 2015-05-26 2015-09-30 中国海洋石油总公司 一种用于投产初期lng接收站所产生bog的综合处理装置及工艺
CN106196717A (zh) * 2016-08-22 2016-12-07 广西大学 一种用于汽车空调的尾气废热驱动喷射制冷系统
CN107702430A (zh) * 2017-09-20 2018-02-16 国鸿液化气机械工程（大连）有限公司 船舶再液化系统及方法
WO2020156754A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 Linde Gmbh Cooling method for liquefying a feed gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113941228A (zh) * 2021-12-22 2022-01-18 天津木华清研科技有限公司 液体喷射器、锂电池生产中的nmp的回收系统及方法
CN113941228B (zh) * 2021-12-22 2022-04-19 天津木华清研科技有限公司 液体喷射器、锂电池生产中的nmp的回收系统及方法

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