CN113983758A - 带预冷的多级bog膨胀海上lng闪蒸气再液化装置和工艺 - Google Patents

带预冷的多级bog膨胀海上lng闪蒸气再液化装置和工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种带预冷的多级BOG膨胀的LNG闪蒸气再液化装置和工艺，所述的再液化装置包括下列部分：BOG前处理系统、预冷剂循环系统、多级BOG循环系统、BOG液化储存系统。工艺包括下列步骤：（一）BOG前处理步骤、（二）预冷剂循环步骤、（三）多级BOG循环步骤、（四）BOG液化储存步骤。本发明的BOG循环制冷通过简单的先压缩后节流实现，预冷制冷循环通过压缩后节流实现，尽量减少分离器使用，没有膨胀机、泵等设备，辅助设备少，开停车迅速，可适用于海况恶劣的环境。预冷制冷与多级BOG膨胀制冷结合，用低品位的冷源部分代替高品位冷源，降低BOG制冷循环的功耗，提高液化效率。本发明就地取材，利用船上产生的BOG做膨胀制冷剂，减少制备和储存制冷剂的成本。所有系统采用撬块设计，提高了装置的经济性、安全性与紧凑性。

Description

带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置和工艺
技术领域
本发明涉及一种LNG闪蒸气再液化装置和工艺，具体的说，涉及适用于海上的一种带预冷的多级BOG膨胀的LNG闪蒸气再液化工艺。
背景技术
LNG（液化天然气）是一种广泛应用于工业、发电、城市燃气、汽车燃料、船舶等领域的优质能源，具有清洁、低碳、高效等优点。LNG的运输有船舶运输、管道输送、铁路运输和公路运输等多种方式，其中船舶运输因输送容量大、安全可靠等优点被广泛利用。LNG常压下沸点低，在储运过程中会产生大量的闪蒸气（BOG），如果接入火炬燃烧或放空系统不仅会造成能源的巨大浪费，而且会污染环境。
通常LNG储罐会产生0.2%～0.3%的BOG，对于高压LNG供气系统来说，在低压辅机(发电机、锅炉)不能够完全消化BOG的情况下，多余BOG的直接排放到大气会造成浪费和污染，普遍采取的措施是采用高压压缩机增压后供给主机作为燃料或设置BOG再液化系统进行回收。选择合适的再液化工艺会减低船舶建造和运行成本，提高系统可操作性，达到较低能耗和较高的液化收率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置和工艺，该装置和工艺采用带预冷的多级BOG膨胀技术，就地取材，不需要制备和储存制冷剂，降低运营成本，采用预冷工艺，降低能耗，提高再液化收率。
首先，本发明提供一种带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置，包括下列部分：BOG前处理系统、预冷剂循环系统、多级BOG循环系统、BOG液化储存系统。
所述的BOG前处理系统包括换热器E-101、压缩机K-100和水冷器E-102。
预冷剂循环系统包括压缩机K-101、节流阀JT1、换热器E-103、分离罐V-102、节流阀JT2、换热器E-104、压缩机K-102；
多级BOG循环系统包括压缩机模块、制冷剂换热器LNG-101、节流阀JT4；其中压缩机模块包含两个或多个BOG压缩循环，具体为两级BOG循环；
BOG液化储存系统包括换热器LNG-102、LNG-103、LNG-104，节流阀JT5、JT3和储罐V-101；其中LNG-102、LNG-103、LNG-104为多流股板式换热器。
所述的BOG前处理系统换热器E-101管程出口与压缩机K-100入口通过管道连接；换热器E-101将BOG升温到压缩机的工作温度区间内，采用的热源来自预冷剂循环系统，换热器E-101同时起到给预冷剂降温的作用；换热形式采用管壳式换热器，BOG走管程，预冷剂走壳程；
压缩机K-100采用螺杆式BOG压缩机，水冷器E-102采用管壳换热器，BOG走管程，冷却水走壳程，冷却水温度要求20-30℃；压缩机K-100出口管路连接E-102管程入口；BOG前处理系统出口BOG温度为30-40℃，压力800-900KPa；
所述的预冷剂循环系统包括压缩机K-101、节流阀JT1、换热器E-103、分离罐V-102、节流阀JT2、换热器E-104、压缩机K-102；
采用的预冷剂为二氧化碳、丙烷、氟利昂、溴化锂等物质的的一种；K-101采用离心式压缩机，K-101出口管路与BOG前处理系统的换热器E-101壳程入口管道连接，预冷剂与BOG换热降温；E-101的预冷剂从BOG前处理系统回到制冷剂循环系统，管路上设置节流阀JT1，与换热器E-103管程入口管路连接；E-103为管壳换热器，BOG走管程，制冷剂走壳程；壳程出口管路连接分离器V-102，分离罐工作压力1500KPa-2000KPa；分离罐液相管路上设置节流阀JT2与换热器E-104壳程入口连接；E-104为管壳式换热器，BOG走管程，预冷剂走壳程；管程上游连接水冷器E-102，下游连接BOG液化存储系统的LNG-102；壳程出口管路连接压缩机K-102的入口管路，K-102压缩机出口压力与分离罐V-102压力相等，压缩机出口管路与分离罐V-102气相管路汇集，与压缩机K-101进口管路连接。
所述的多级BOG循环系统包括压缩机模块、制冷剂换热器LNG-101、节流阀JT4；其中压缩机模块包含两个或多个BOG压缩循环，具体为两级BOG循环；本模块的压缩机采用带级间冷却的多级螺杆压缩机；一级BOG循环系统的压缩机为两级压缩，K-106和K-107为压缩机，E-108和E-106为级间冷却器，级间冷却器采用冷却水冷却，冷却水走壳程，冷却水温度要求20-30℃；其连接方式为一级压缩机K-106入口连接LNG-101冷流股出口，出口连接水冷器E-108，E-108管程出口连接二级压缩机K-107，K-107出口管路连接水冷器E-106，E-106管程出口管路连接制冷剂换热器LNG-101降温，换热器出来对应的流股管路上设置节流阀JT4，其下游连接BOG液化存储系统的换热器LNG-102；二级BOG循环系统的压缩机为三级压缩，K-103、K-104、K-105为压缩机，E-100、E-107和E-105是级间冷却器；级间冷却器采用冷却水冷却，冷却水走壳程，冷却水温度要求20-30℃；其连接方式为一级压缩机K-103入口连接LNG-101冷流股出口，出口连接水冷器E-100，E-100管程出口连接二级压缩机K-104，K-104出口管路连接水冷器E-107，E-107管程出口连接三级压缩机，K-104出口管路连接水冷器E-105，E-105管程出口管路连接制冷剂换热器LNG-101进行降温；
LNG-101为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和两个冷流股，冷热介质都是作制冷剂的BOG；其热流股入口分别与E-106管程出口管路和E-105管程出口管路连接，来自E-106的热流股经管路NC1-3连接LNG-101降温后，通过管路NC-1-4连接节流阀JT-4进一步降温，来自E-105的热流股经LNG-101降温后通过管路NC2-4连接LNG-102； 其冷流股来自LNG-102出口的两个冷流股；来自JT-4的冷流股经过LNG-102后，通过管路NC1-8与LNG-101冷流股入口管连接，该流股LNG-101出口与K-106入口管路连接；来自JT-5的冷流股依次经过LNG-104、LNG-103、LNG-102后经过管路NC2-10与LNG-101冷流股另一入口管连接，该流股LNG-101出口连接K-103入口管路。
所述的BOG液化储存系统包括换热器LNG-102、LNG-103、LNG-104，节流阀JT5、JT3和储罐V-101；LNG-102为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和两个冷流股，两个热流股介质分别是待液化的BOG和制冷剂BOG，两个冷流股分别来自两级BOG循环；预冷剂循环系统的E-104管程出口管路连接LNG-102的热流股入口管路B2，该热流股介质为待液化的BOG，出口通过管路B3连接LNG-103；LNG-101来的热流股与LNG-2的另一热流股入口通过管路NC2-4连接，该热流股为制冷剂BOG，出口通过管路NC2-5连接LNG-103；JT4出口管路NC1-6连接LNG-102其一冷流股入口，该流股出口管路NC1-8连接LNG-101冷流股入口；LNG-103冷流股出口管路NC2-9连接LNG-102另一冷流股入口，该流股出口管路NC2-10连接LNG-101冷流股入口；LNG-103为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和一个冷流股；两个热流股介质分别是待液化的BOG和制冷剂BOG，冷流股来自二级BOG循环；LNG-102的待液化BOG热流股出口管路连接到LNG-103的其一热流股管道，该流股LNG-103出口管路B4连接LNG-104的热流股进口；LNG-102的制冷剂BOG热流股出口管路连接LNG-103的另一热流股管道，该流股LNG-103出口管路NC2-6连接节流阀JT5，阀与LNG-104冷流股入口管路连接；LNG-103的冷流股入口通过NC2-8与LNG-104的冷流股出口连接，LNG-103冷流股出口通过管路NC2-9连接LNG-102的冷流股入口；LNG-104为两流股板式换热器，冷流股由JT5出口管路连接到LNG-104冷流股入口管路，冷流股出口管路连接LNG-103的冷流股入口管路；LNG-103的BOG热流股出口管路连接LNG-104热流股入口，LNG-104热流股出口管路B5连接节流阀JT3后连接储罐V-101，储罐工作压力110-300KPa。
利用上述闪蒸气再液化装置，本发明还提供一种带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化工艺，其特征在于，包括下列步骤：
（一）BOG前处理步骤、（二）预冷剂循环步骤、（三）多级BOG循环步骤、（四）BOG液化储存步骤。
所述步骤（一）BOG前处理从储罐BOG（BOG from tank）先经换热器E101 与预冷系统的制冷剂换热升温后，进入压缩机加压，进入循环水冷却器E102降温。
（二）预冷剂循环步骤是一个制冷剂循环利用冷却BOG的过程，所采用的的制冷剂可以为二氧化碳、丙烷、氟利昂、溴化锂等物质的一种。
具体步骤为：制冷剂（C1）经过压缩机K-101增压后进入E101与前处理系统的BOG换热降温后，经过节流阀JT1后进入换热器E103冷却来自前处理系统的BOG，从E103出来的制冷剂进入气液分离罐V-102，分离罐工作压力1500KPa-2000KPa。分离罐的液相制冷剂先经过节流阀JT2进一步降温加压后，进入换热器E104进一步冷却来自E103的BOG，换热后制冷剂由液相变为气相（C8），进压缩机K-102升压后与分离罐V-102的气相制冷剂（C5）混合进入K-101，完成预冷制冷剂循环。
本步骤是前处理系统来的BOG先后进入换热器E-103和E-104，与预冷剂进行换热降温。
（三）多级BOG循环步骤包含多个BOG膨胀制冷循环，多个循环的区别在于，每级膨胀进节流阀前的温度不同，二级循环比一级循环增加了进一步冷却，所以二级循环的温度比一级循环更低。一级循环的BOG用量为二级循BOG用量的1-3倍。
一级BOG循环流程：BOG（NC1-2）自压缩机K-106出，经水冷器E-108后，进入压缩机K-107,此气体压缩过程可以分为多级压缩。后进入E-106进行冷却，进入换热器LNG-101进行深度降温后进入节流阀JT4，减压得到低温BOG依次进入换热器LNG-102和LNG-101参与制冷换热，升温后的BOG进入压缩机K-106入口进行压缩，完成一级BOG循环。
二级BOG循环流程：BOG（NC2-2）自压缩机K-103出，经水冷器E-100后，进入压缩机K-105,再经水冷器E-107冷却进入压缩机K-104， 此气体压缩过程可以分为多级压缩。后进入E-105进行冷却，依次进入换热器LNG-101、LNG-102和LNG-103进行深度降温后进入节流阀JT5，减压后得到低温BOG依次进入换热器LNG-104、LNG-103、LNG-102和LNG-101参与制冷换热，升温后的BOG进入压缩机K-103入口进行压缩，完成二级BOG循环。
本步骤是将预冷系统来的BOG先进入预冷换热器LNG-102冷却，在进液化换热器LNG-103液化，后进入过冷换热器LNG-104增加过冷度。
（四）BOG液化储存步骤：经LNG-104过冷后的BOG，经过节流阀JT3降压后进入储罐V-101，储罐工作压力110-300KPa。
本发明的有益效果：
本发明的海上适应性好。采用的主制冷剂为储罐产生的BOG气体，不需要另外生产制冷剂。预冷循环和多级BOG膨胀循环都是采压缩后节流实现，没有膨胀机、泵等设备，节省设备投资和维护未用。采用撬块结构，其中前处理系统、预冷制冷剂循换系统、预冷系统集成在一个撬块，多级BOG压缩膨胀系统集成在一个撬块，BOG液化系统的换热器集成在一个撬块。集成后具有工艺流程简单、设备数量少，设备紧凑、占用甲板面积小的特点。
附图说明
附图1是BOG前处理系统图。
附图2是预冷剂循环系统图。
附图3是多级BOG循环步骤系统图。
附图4是BOG液化储存系统图。
图中：换热器E-101、压缩机K-100、水冷器E-102、压缩机K-101、节流阀JT1、换热器E-103、分离罐V-102、节流阀JT2、换热器E-104、压缩机K-102、换热器LNG-101、节流阀JT4、压缩机K-106、压缩机K-107、级间冷却器E-108、级间冷却器E-106、压缩机K-103、压缩机K-104、压缩机K-105、级间冷却器E-100、级间冷却器E-107、级间冷却器E-105、换热器LNG-102、LNG-103、LNG-104，节流阀JT5、JT3、储罐V-101。
具体实施方式
实施例1
如附图1-4所示，本实施例提供一种带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置，包括下列部分：BOG前处理系统、预冷剂循环系统、多级BOG循环系统、BOG液化储存系统。
所述的BOG前处理系统包括换热器E-101、压缩机K-100和水冷器E-102。
预冷剂循环系统包括压缩机K-101、节流阀JT1、换热器E-103、分离罐V-102、节流阀JT2、换热器E-104、压缩机K-102；
多级BOG循环系统包括压缩机模块、制冷剂换热器LNG-101、节流阀JT4；其中压缩机模块包含两个或多个BOG压缩循环，具体为两级BOG循环；
BOG液化储存系统包括换热器LNG-102、LNG-103、LNG-104，节流阀JT5、JT3和储罐V-101；LNG-102为多流股板式换热器。
所述的BOG前处理系统换热器E-101管程出口与压缩机K-100入口通过管道连接；换热器E-101将BOG升温到压缩机的工作温度区间内，采用的热源来自预冷剂循环系统，换热器E-101同时起到给预冷剂降温的作用；换热形式采用管壳式换热器，BOG走管程，预冷剂走壳程；
压缩机K-100采用螺杆式BOG压缩机，水冷器E-102采用管壳换热器，BOG走管程，冷却水走壳程，冷却水温度要求20-30℃；压缩机K-100出口管路连接E-102管程入口；BOG前处理系统出口BOG温度为30-40℃，压力800-900KPa；
所述的预冷剂循环系统包括压缩机K-101、节流阀JT1、换热器E-103、分离罐V-102、节流阀JT2、换热器E-104、压缩机K-102；
采用的预冷剂为二氧化碳、丙烷、氟利昂、溴化锂等物质的的一种；K-101采用离心式压缩机，K-101出口管路与BOG前处理系统的换热器E-101壳程入口管道连接，预冷剂与BOG换热降温；E-101的预冷剂从BOG前处理系统回到制冷剂循环系统，管路上设置节流阀JT1，与换热器E-103管程入口管路连接；E-103为管壳换热器，BOG走管程，制冷剂走壳程；壳程出口管路连接分离器V-102，分离罐工作压力1500KPa-2000KPa；分离罐液相管路上设置节流阀JT2与换热器E-104壳程入口连接；E-104为管壳式换热器，BOG走管程，预冷剂走壳程；管程上游连接水冷器E-102，下游连接BOG液化存储系统的LNG-102；壳程出口管路连接压缩机K-102的入口管路，K-102压缩机出口压力与分离罐V-102压力相等，压缩机出口管路与分离罐V-102气相管路汇集，与压缩机K-101进口管路连接。
所述的多级BOG循环系统包括压缩机模块、制冷剂换热器LNG-101、节流阀JT4；其中压缩机模块包含两个或多个BOG压缩循环，具体为两级BOG循环；本模块的压缩机采用带级间冷却的多级螺杆压缩机；一级BOG循环系统的压缩机为两级压缩，K-106和K-107为压缩机，E-108和E-106为级间冷却器，级间冷却器采用冷却水冷却，冷却水走壳程，冷却水温度要求20-30℃；其连接方式为一级压缩机K-106入口连接LNG-101冷流股出口，出口连接水冷器E-108，E-108管程出口连接二级压缩机K-107，K-107出口管路连接水冷器E-106，E-106管程出口管路连接制冷剂换热器LNG-101降温，换热器出来对应的流股管路上设置节流阀JT4，其下游连接BOG液化存储系统的换热器LNG-102；二级BOG循环系统的压缩机为三级压缩，K-103、K-104、K-105为压缩机，E-100、E-107和E-105是级间冷却器；级间冷却器采用冷却水冷却，冷却水走壳程，冷却水温度要求20-30℃；其连接方式为一级压缩机K-103入口连接LNG-101冷流股出口，出口连接水冷器E-100，E-100管程出口连接二级压缩机K-104，K-104出口管路连接水冷器E-107，E-107管程出口连接三级压缩机，K-104出口管路连接水冷器E-105，E-105管程出口管路连接制冷剂换热器LNG-101进行降温；
LNG-101为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和两个冷流股，冷热介质都是作制冷剂的BOG；其热流股入口分别与E-106管程出口管路和E-105管程出口管路连接，来自E-106的热流股经管路NC1-3连接LNG-101降温后，通过管路NC-1-4连接节流阀JT-4进一步降温，来自E-105的热流股经LNG-101降温后通过管路NC2-4连接LNG-102； 其冷流股来自LNG-102出口的两个冷流股；来自JT-4的冷流股经过LNG-102后，通过管路NC1-8与LNG-101冷流股入口管连接，该流股LNG-101出口与K-106入口管路连接；来自JT-5的冷流股依次经过LNG-104、LNG-103、LNG-102后经过管路NC2-10与LNG-101冷流股另一入口管连接，该流股LNG-101出口连接K-103入口管路。
所述的BOG液化储存系统包括换热器LNG-102、LNG-103、LNG-104，节流阀JT5、JT3和储罐V-101；LNG-102为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和两个冷流股，两个热流股介质分别是待液化的BOG和制冷剂BOG，两个冷流股分别来自两级BOG循环；预冷剂循环系统的E-104管程出口管路连接LNG-102的热流股入口管路B2，该热流股介质为待液化的BOG，出口通过管路B3连接LNG-103；LNG-101来的热流股与LNG-2的另一热流股入口通过管路NC2-4连接，该热流股为制冷剂BOG，出口通过管路NC2-5连接LNG-103；JT4出口管路NC1-6连接LNG-102其一冷流股入口，该流股出口管路NC1-8连接LNG-101冷流股入口；LNG-103冷流股出口管路NC2-9连接LNG-102另一冷流股入口，该流股出口管路NC2-10连接LNG-101冷流股入口；LNG-103为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和一个冷流股；两个热流股介质分别是待液化的BOG和制冷剂BOG，冷流股来自二级BOG循环；LNG-102的待液化BOG热流股出口管路连接到LNG-103的其一热流股管道，该流股LNG-103出口管路B4连接LNG-104的热流股进口；LNG-102的制冷剂BOG热流股出口管路连接LNG-103的另一热流股管道，该流股LNG-103出口管路NC2-6连接节流阀JT5，阀与LNG-104冷流股入口管路连接；LNG-103的冷流股入口通过NC2-8与LNG-104的冷流股出口连接，LNG-103冷流股出口通过管路NC2-9连接LNG-102的冷流股入口；LNG-104为两流股板式换热器，冷流股由JT5出口管路连接到LNG-104冷流股入口管路，冷流股出口管路连接LNG-103的冷流股入口管路；LNG-103的BOG热流股出口管路连接LNG-104热流股入口，LNG-104热流股出口管路B5连接节流阀JT3后连接储罐V-101，储罐工作压力110-300KPa。
实施例2
本实施例提供一种带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化工艺，包括（一）BOG前处理步骤、（二）预冷剂循环步骤、（三）多级BOG循环步骤、（四）BOG液化储存步骤。
所述步骤（一）BOG前处理从储罐BOG（BOG from tank）先经换热器E101 与预冷系统的制冷剂换热升温后，进入压缩机加压，进入循环水冷却器E102降温。
（二）预冷剂循环步骤是一个制冷剂循环利用冷却BOG的过程，所采用的的制冷剂可以为二氧化碳、丙烷、氟利昂、溴化锂等物质的的一种。
具体步骤为：制冷剂（C1）经过压缩机K-101增压后进入E101与前处理系统的BOG换热降温后，经过节流阀JT1后进入换热器E103冷却来自前处理系统的BOG，从E103出来的制冷剂进入气液分离罐V-102，分离罐工作压力1500KPa-2000KPa。分离罐的液相制冷剂先经过节流阀JT2进一步降温加压后，进入换热器E104进一步冷却来自E103的BOG，换热后制冷剂由液相变为气相（C8），进压缩机K-102升压后与分离罐V-102的气相制冷剂（C5）混合进入K-101，完成预冷制冷剂循环。
本步骤是前处理系统来的BOG先后进入换热器E-103和E-104，与预冷剂进行换热降温。
（三）多级BOG循环步骤包含多个BOG膨胀制冷循环，多个循环的区别在于，每级膨胀进节流阀前的温度不同，二级循环比一级循环增加了进一步冷却，所以二级循环的温度比一级循环更低。一级循环的BOG用量为二级循BOG用量的1-3倍。
一级BOG循环流程：BOG（NC1-2）自压缩机K-106出，经水冷器E-108后，进入压缩机K-107,此气体压缩过程可以分为多级压缩。后进入E-106进行冷却，进入换热器LNG-101进行深度降温后进入节流阀JT4，减压得到低温BOG依次进入换热器LNG-102和LNG-101参与制冷换热，升温后的BOG进入压缩机K-106入口进行压缩，完成一级BOG循环。
二级BOG循环流程：BOG（NC2-2）自压缩机K-103出，经水冷器E-100后，进入压缩机K-105,再经水冷器E-107冷却进入压缩机K-104， 此气体压缩过程可以分为多级压缩。后进入E-105进行冷却，依次进入换热器LNG-101、LNG-102和LNG-103进行深度降温后进入节流阀JT5，减压后得到低温BOG依次进入换热器LNG-104、LNG-103、LNG-102和LNG-101参与制冷换热，升温后的BOG进入压缩机K-103入口进行压缩，完成二级BOG循环。
本步骤是将预冷系统来的BOG先进入预冷换热器LNG-102冷却，在进液化换热器LNG-103液化，后进入过冷换热器LNG-104增加过冷度。
（四）BOG液化储存步骤：经LNG-104过冷后的BOG，经过节流阀JT3降压后进入储罐V-101，储罐工作压力110-300KPa。

Claims (9)

1.带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置，其特征在于，包括下列部分：
BOG前处理系统、预冷剂循环系统、多级BOG循环系统、BOG液化储存系统。
2.根据权利要求1所述的带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置，其特征在于，
BOG前处理系统包括换热器E-101、压缩机K-100和水冷器E-102；换热器E-101管程出口与压缩机K-100入口通过管道连接；换热器E-101将BOG升温到压缩机的工作温度区间内，采用的热源来自预冷剂循环系统，换热形式采用管壳式换热器，BOG走管程，预冷剂走壳程；水冷器E-102采用管壳换热器，BOG走管程，冷却水走壳程，压缩机K-100出口管路连接E-102管程入口。
3.根据权利要求1所述的带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置，其特征在于，
预冷剂循环系统包括压缩机K-101、节流阀JT1、换热器E-103、分离罐V-102、节流阀JT2、换热器E-104、压缩机K-102；
K-101出口管路与BOG前处理系统的换热器E-101壳程入口管道连接，预冷剂与BOG换热降温；E-101的预冷剂从BOG前处理系统回到制冷剂循环系统，管路上设置节流阀JT1，与换热器E-103管程入口管路连接；E-103为管壳换热器，BOG走管程，制冷剂走壳程；壳程出口管路连接分离器V-102，分离罐液相管路上设置节流阀JT2与换热器E-104壳程入口连接；E-104为管壳式换热器，BOG走管程，预冷剂走壳程；管程上游连接水冷器E-102，下游连接BOG液化存储系统的LNG-102；壳程出口管路连接压缩机K-102的入口管路，K-102压缩机出口压力与分离罐V-102压力相等，压缩机出口管路与分离罐V-102气相管路汇集，与压缩机K-101进口管路连接。
4.根据权利要求1所述的带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置，其特征在于，
多级BOG循环系统包括压缩机模块、制冷剂换热器LNG-101、节流阀JT4；其中压缩机模块包含多级BOG循环，典型表现为两级；
一级BOG循环系统的压缩机为两级压缩，具体为：K-106和K-107为压缩机，E-108和E-106为级间冷却器，级间冷却器采用冷却水冷却，冷却水走壳程，其连接方式为一级压缩机K-106入口连接LNG-101冷流股出口，出口连接水冷器E-108，E-108管程出口连接二级压缩机K-107，K-107出口管路连接水冷器E-106，E-106管程出口管路连接制冷剂换热器LNG-101降温，换热器出来对应的流股管路上设置节流阀JT4，其下游连接BOG液化存储系统的换热器LNG-102；二级BOG循环系统的压缩机为三级压缩，K-103、K-104、K-105为压缩机，E-100、E-107和E-105是级间冷却器；级间冷却器采用冷却水冷却，冷却水走壳程，其连接方式为一级压缩机K-103入口连接LNG-101冷流股出口，出口连接水冷器E-100，E-100管程出口连接二级压缩机K-104，K-104出口管路连接水冷器E-107，E-107管程出口连接三级压缩机，K-104出口管路连接水冷器E-105，E-105管程出口管路连接制冷剂换热器LNG-101进行降温；
LNG-101为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和两个冷流股，冷热介质都是作制冷剂的BOG；其热流股入口分别与E-106管程出口管路和E-105管程出口管路连接，来自E-106的热流股经管路NC1-3连接LNG-101降温后，通过管路NC-1-4连接节流阀JT-4进一步降温，来自E-105的热流股经LNG-101降温后通过管路NC2-4连接LNG-102； 其冷流股来自LNG-102出口的两个冷流股；来自JT-4的冷流股经过LNG-102后，通过管路NC1-8与LNG-101冷流股入口管连接，该流股LNG-101出口与K-106入口管路连接；来自JT-5的冷流股依次经过LNG-104、LNG-103、LNG-102后经过管路NC2-10与LNG-101冷流股另一入口管连接，该流股LNG-101出口连接K-103入口管路。
5.根据权利要求1所述的带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化装置，其特征在于，
BOG液化储存系统包括换热器LNG-102、LNG-103、LNG-104，节流阀JT5、JT3和储罐V-101；LNG-102为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和两个冷流股，两个热流股介质分别是待液化的BOG和制冷剂BOG，两个冷流股分别来自两级BOG循环；预冷剂循环系统的E-104管程出口管路连接LNG-102的热流股入口管路B2，该热流股介质为待液化的BOG，出口通过管路B3连接LNG-103；LNG-101来的热流股与LNG-2的另一热流股入口通过管路NC2-4连接，该热流股为制冷剂BOG，出口通过管路NC2-5连接LNG-103；JT4出口管路NC1-6连接LNG-102其一冷流股入口，该流股出口管路NC1-8连接LNG-101冷流股入口；LNG-103冷流股出口管路NC2-9连接LNG-102另一冷流股入口，该流股出口管路NC2-10连接LNG-101冷流股入口；LNG-103为多流股板式换热器，换热流股为两个热流股和一个冷流股；两个热流股介质分别是待液化的BOG和制冷剂BOG，冷流股来自二级BOG循环；LNG-102的待液化BOG热流股出口管路连接到LNG-103的其一热流股管道，该流股LNG-103出口管路B4连接LNG-104的热流股进口；LNG-102的制冷剂BOG热流股出口管路连接LNG-103的另一热流股管道，该流股LNG-103出口管路NC2-6连接节流阀JT5，阀与LNG-104冷流股入口管路连接；LNG-103的冷流股入口通过NC2-8与LNG-104的冷流股出口连接，LNG-103冷流股出口通过管路NC2-9连接LNG-102的冷流股入口；LNG-104为两流股板式换热器，冷流股由JT5出口管路连接到LNG-104冷流股入口管路，冷流股出口管路连接LNG-103的冷流股入口管路；LNG-103的BOG热流股出口管路连接LNG-104热流股入口，LNG-104热流股出口管路B5连接节流阀JT3后连接储罐V-101。
6.带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化工艺，其特征在于，包括下列步骤：
（一）BOG前处理步骤、
（二）预冷剂循环步骤、
（三）多级BOG循环步骤、
（四）BOG液化储存步骤。
7.根据权利要求6所述的带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化工艺，其特征在于，步骤（二）预冷剂循环步骤具体为：
制冷剂（C1）经过压缩机K-101增压后进入换热器E101与前处理系统的BOG换热降温后，经过节流阀JT1后进入换热器E103冷却来自BOG前处理步骤的BOG，从E103出来的制冷剂进入气液分离罐V-102，分离罐工作压力1500KPa-2000KPa，分离罐的液相制冷剂先经过节流阀JT2进一步降温加压后，进入换热器E104进一步冷却来自E103的BOG，换热后制冷剂由液相变为气相（C8），进压缩机K-102升压后与分离罐V-102的气相制冷剂（C5）混合进入K-101，完成预冷制冷剂循环。
8.根据权利要求6所述的带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化工艺，其特征在于，
步骤（三）多级BOG循环制冷液化处理包含2个以上BOG膨胀制冷循环，典型表现为两级循环，分别为一级BOG循环流程和二级BOG循环流程。
每级膨胀进节流阀前的温度不同，二级循环比一级循环增加了进一步冷却，二级循环的温度比一级循环低，一级循环的BOG用量为二级循环BOG用量的1-3倍；
一级BOG循环流程：BOG（NC1-2）自压缩机K-106出，经水冷器E-108后，进入压缩机K-107,此气体压缩过程可以分为多级压缩。后进入E-106进行冷却，进入换热器LNG-101进行深度降温后进入节流阀JT4，减压得到低温BOG依次进入换热器LNG-102和LNG-101参与制冷换热，升温后的BOG进入压缩机K-106入口进行压缩，完成一级BOG循环；
二级BOG循环流程：BOG（NC2-2）自压缩机K-103出，经水冷器E-100后，进入压缩机K-105,再经水冷器E-107冷却进入压缩机K-104， 此气体压缩过程可以分为多级压缩。后进入E-105进行冷却，依次进入换热器LNG-101、LNG-102和LNG-103进行深度降温后进入节流阀JT5，减压后得到低温BOG依次进入换热器LNG-104、LNG-103、LNG-102和LNG-101参与制冷换热，升温后的BOG进入压缩机K-103入口进行压缩，完成二级BOG循环。
9.根据权利要求6所述的带预冷的多级BOG膨胀海上LNG闪蒸气再液化工艺，其特征在于，
步骤（四）BOG液化储存步骤：经LNG-104过冷后的BOG，经过节流阀JT3降压后进入储罐V-101。储罐工作压力110-300KPa。
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