CN115493081A - 零排放bog循环回收利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种零排放BOG循环回收利用系统，包括LNG储罐和液氮罐，液氮罐中设有浸没在液氮中的盘管，该盘管的两端分别穿出液氮罐后在液氮罐上设有BOG进气口和LNG出液口，BOG排气口和BOG进气口通过BOG管路连通，LNG出液口通过LNG出液管路连接有三通阀，该三通阀还通过LNG双向输送管路与LNG输液口连通、通过LNG加注管路与加气枪连通。采用以上技术方案，能够高效且完全地冷凝为LNG，不仅实现了BOG的循环回收利用，而且排放的氮气对环境完全没有影响，同时不存在安全性问题，并且，液氮只会在吸热后才被气化，没有浪费，极大降低了液氮的消耗量，大大降低了BOG的处理成本，同时液氮储罐改造相对简单，改造成本较低。

Description

零排放BOG循环回收利用系统
技术领域
本发明涉及LNG存储技术领域，具体涉及一种零排放BOG循环回收利用系统。
背景技术
LNG储罐中，随着温度和压力的变化，液态LNG部分会气化形成LNG蒸发气(简称BOG)。目前，大多数情况是BOG并不能进行回收，只能排空处理，不仅会造成环境污染，而且排空过程存在安全隐患。
因此，应运而生了一种BOG回收技术，能够通过向LNG储罐中通入液氮来将LNG储罐中的BOG冷凝为LNG。但本案申请人在使用过程中发现，现有的这种方式，液氮盘管只能布置在LNG储罐的顶部，通常不能与液态LNG接触，导致液氮盘管的布置长度极为有效，覆盖空间很小，不仅BOG冷凝效率极低，而且液氮的实际使用量却极大，需要持续不断地向LNG储罐通液氮，成本极高。同时，现有的这种方式需要对结构较为复杂、工艺要求较高的LNG储罐进行改造，不仅难度大，而且成本高。
解决以上问题成为当务之急。
发明内容
为解决以上的技术问题，本发明提供了一种零排放BOG循环回收利用系统。
其技术方案如下：
一种零排放BOG循环回收利用系统，包括LNG储罐和液氮罐，所述LNG储罐的顶部和底部分别设有BOG排气口和LNG输液口，其特征在于：所述液氮罐中设有浸没在液氮中的盘管，该盘管的两端分别穿出液氮罐后在液氮罐上设有BOG进气口和LNG出液口，所述BOG排气口和BOG进气口通过BOG管路连通，所述LNG出液口通过LNG出液管路连接有三通阀，该三通阀还通过LNG双向输送管路与LNG输液口连通、通过LNG加注管路与加气枪连通；
所述BOG管路上设置有第一控制阀，所述LNG双向输送管路上设有第二控制阀，所述LNG加注管路上设有第三控制阀和潜液泵，所述LNG出液管路上设有只允许LNG从LNG出液口向三通阀单向流动的单向阀；
当第一控制阀打开、第二控制阀打开、第三控制阀关闭时，LNG储罐中的BOG从BOG排气口排出后，经BOG管路流入盘管冷凝为LNG，冷凝得到的LNG再依次通过LNG出液管路和LNG双向输送管路从LNG输液口循环回LNG储罐中；
当第一控制阀打开、第二控制阀打开、第三控制阀打开时，LNG储罐中的BOG从BOG排气口排出后，经BOG管路流入盘管冷凝为LNG，冷凝得到的LNG与从LNG出液口输出的LNG分别通过LNG出液管路和LNG双向输送管路汇入LNG加注管路中，再通过潜液泵泵向加气枪；
当第一控制阀关闭、第二控制阀打开、第三控制阀打开时，LNG储罐中的LNG从LNG出液口排出后经LNG双向输送管路输送到LNG加注管路中，再通过潜液泵泵向加气枪。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
采用以上技术方案的零排放BOG循环回收利用系统，通过将BOG输送到液氮储罐中的盘管中，能够高效且完全地冷凝为LNG，再通过管路循环回LNG储罐或直接输送到加气机，不仅实现了BOG的循环回收利用，而且排放的氮气对环境完全没有影响，同时不存在安全性问题，并且，液氮储罐中能够布置大量的盘管，极大提高了BOG的冷凝效率，且液氮只会在吸热后才被气化，没有浪费，极大降低了液氮的消耗量，大大降低了BOG的处理成本，同时液氮储罐改造相对简单，改造成本较低。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为一层盘管大板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种零排放BOG循环回收利用系统，其主要包括LNG储罐1和液氮罐2。
LNG储罐1的顶部设有BOG排气口1a，方便BOG的排出，LNG储罐1的底部设有LNG输液口1b，方便LNG的回流。液氮罐2中设有盘管3，盘管3完全浸没在液氮中，能够提高BOG冷凝为LNG的效率。盘管3的两端分别穿出液氮罐2后在液氮罐2上设有BOG进气口3a和LNG出液口3b。其中，BOG排气口1a和BOG进气口3a通过BOG管路4连通，LNG出液口3b通过LNG出液管路5连接有三通阀6，该三通阀6的另外两路中，一路通过LNG双向输送管路7与LNG输液口1b连通，另一路通过LNG加注管路8与加气枪9连通。
BOG管路4上设置有第一控制阀10，LNG双向输送管路7上设有第二控制阀11，LNG加注管路8上设有第三控制阀12和潜液泵13，LNG出液管路5上设有只允许LNG从LNG出液口3b向三通阀6单向流动的单向阀15。
当需要将LNG储罐1中的BOG冷凝为LNG、并循环回LNG储罐1时，将第一控制阀10打开、第二控制阀11打开、第三控制阀12关闭。此时，LNG储罐1中的BOG从BOG排气口1a排出后，经BOG管路4流入盘管3冷凝为LNG，冷凝得到的LNG再依次通过LNG出液管路5和LNG双向输送管路7从LNG输液口1b循环回LNG储罐1中。
当需要将LNG储罐1中的BOG冷凝为LNG、并全部供加气枪9使用时，将第一控制阀10打开、第二控制阀11打开、第三控制阀12打开，LNG储罐1中的BOG从BOG排气口1a排出后，经BOG管路4流入盘管3冷凝为LNG，冷凝得到的LNG与从LNG出液口3b输出的LNG分别通过LNG出液管路5和LNG双向输送管路7汇入LNG加注管路8中，再通过潜液泵13泵向加气枪9。
当需要将LNG储罐1中的BOG冷凝为LNG、同时配合LNG储罐1中的LNG向加气枪9供液时，将第一控制阀10关闭、第二控制阀11打开、第三控制阀12打开，LNG储罐1中的LNG从LNG出液口3b排出后经LNG双向输送管路7输送到LNG加注管路8中，再通过潜液泵13泵向加气枪9。
请参见图1和图2，盘管3由至少一层盘管大板组成，盘管大板均为由来回弯折的细管构成的板状结构。本实施例中，盘管3优选由多层盘管大板组成，各层盘管大板从上到下依次设置，且从上到下依次连通，大幅增加了盘管3的长度，从而能够使盘管3中的BOG能够更好地与液氮进行热交换，提升了液化效率。
进一步地，盘管3的管壁外均连接有翅片3c，能够有效增大盘管3的换热面积，进一步提升BOG冷凝为LNG的效率。并且，盘管3的材质为铝，不仅导热效率好，而且不易被腐蚀，稳定可靠。
请参见图1，BOG管路4上设置有气相减压阀14，该气相减压阀14位于第一控制阀10和BOG进气口3a之间。通过设置气相减压阀14，能够对管路进行减压，保护管路和后续设备。并且，位于BOG排气口1a和第一控制阀10之间的BOG管路4上通过安全排气管15连接有安全排气阀16，能够在压力过高时，通过安全排气阀16进行排放，提升了系统的安全性。
BOG管路4上设置有第一压力表17和第一远传温度计18，LNG出液管路5上设置有第二压力表19和第二远传温度计20。液氮罐2上设置有第三压力表21，该液氮罐2的顶部设有安全排气管路22，该安全排气管路22上设有第四控制阀23。需要指出的是，第一压力表17、第一远传温度计18、第二压力表19、第二远传温度计20、第三压力表21、第一控制阀10、第二控制阀11、第三控制阀12和第四控制阀23均与处理器连接，处理器通过采集第一压力表17、第一远传温度计18、第二压力表19、第二远传温度计20和第三压力表21的数据，能够控制第一控制阀10、第二控制阀11、第三控制阀12和第四控制阀23的开闭，提升了系统的自动化程度。
并且，第一控制阀10、第二控制阀11、第三控制阀12和第四控制阀23均为气动阀，稳定可靠，耐压性能强。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种零排放BOG循环回收利用系统，包括LNG储罐和液氮罐，所述LNG储罐的顶部和底部分别设有BOG排气口和LNG输液口，其特征在于：所述液氮罐中设有浸没在液氮中的盘管，该盘管的两端分别穿出液氮罐后在液氮罐上设有BOG进气口和LNG出液口，所述BOG排气口和BOG进气口通过BOG管路连通，所述LNG出液口通过LNG出液管路连接有三通阀，该三通阀还通过LNG双向输送管路与LNG输液口连通、通过LNG加注管路与加气枪连通；
所述BOG管路上设置有第一控制阀，所述LNG双向输送管路上设有第二控制阀，所述LNG加注管路上设有第三控制阀和潜液泵，所述LNG出液管路上设有只允许LNG从LNG出液口向三通阀单向流动的单向阀；
当第一控制阀打开、第二控制阀打开、第三控制阀关闭时，LNG储罐中的BOG从BOG排气口排出后，经BOG管路流入盘管冷凝为LNG，冷凝得到的LNG再依次通过LNG出液管路和LNG双向输送管路从LNG输液口循环回LNG储罐中；
当第一控制阀打开、第二控制阀打开、第三控制阀打开时，LNG储罐中的BOG从BOG排气口排出后，经BOG管路流入盘管冷凝为LNG，冷凝得到的LNG与从LNG出液口输出的LNG分别通过LNG出液管路和LNG双向输送管路汇入LNG加注管路中，再通过潜液泵泵向加气枪；
当第一控制阀关闭、第二控制阀打开、第三控制阀打开时，LNG储罐中的LNG从LNG出液口排出后经LNG双向输送管路输送到LNG加注管路中，再通过潜液泵泵向加气枪。
2.根据权利要求1所述的零排放BOG循环回收利用系统，其特征在于：所述盘管由至少一层盘管大板组成，所述盘管大板均为由来回弯折的细管构成的板状结构。
3.根据权利要求2所述的零排放BOG循环回收利用系统，其特征在于：所述盘管的管壁外均连接有翅片。
4.根据权利要求2所述的零排放BOG循环回收利用系统，其特征在于：所述盘管的材质为铝。
5.根据权利要求1所述的零排放BOG循环回收利用系统，其特征在于：所述BOG管路上设置有气相减压阀，该气相减压阀位于第一控制阀和BOG进气口之间。
6.根据权利要求1所述的零排放BOG循环回收利用系统，其特征在于：位于BOG排气口和第一控制阀之间的所述BOG管路上通过安全排气管连接有安全排气阀。
7.根据权利要求1所述的零排放BOG循环回收利用系统，其特征在于：所述BOG管路上设置有第一压力表和第一远传温度计，所述LNG出液管路上设置有第二压力表和第二远传温度计。
8.根据权利要求1所述的零排放BOG循环回收利用系统，其特征在于：所述液氮罐上设置有第三压力表，该液氮罐的顶部设有安全排气管路，该安全排气管路上设有第四控制阀。
9.根据权利要求8所述的零排放BOG循环回收利用系统，其特征在于：所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀均为气动阀。
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