CN211667587U - 一种液化天然气储罐bog综合利用系统 - Google Patents

Abstract

一种液化天然气储罐BOG综合利用系统，包括天然气预冷换热器、预冷后天然气气液分离器、天然气净化塔和空冷器。本实用新型采用罐顶闪蒸出来的BOG作为天然气预冷换热器的冷源，净化后的低温天然气进入冷箱进行深冷，得到LNG产品。脱除饱和水的天然气进入天然气净化塔，降低的了天气净化塔负荷，延长了天然净化塔的再生周期。净化后的低温天然气进入冷箱进行深冷，降低了液化系统中冷剂压缩机的负荷。天然气预冷换热器的冷源为BOG再进入分子筛作为天然气净化塔冷吹时的原料。作为再生气利用生后的BOG作为燃气发电机的燃料，实现了装置自发电，消除了对外电的依赖，使整个LNG液化工厂的应用更灵活。

Description

一种液化天然气储罐BOG综合利用系统

技术领域

本实用新型涉及BOG利用技术领域，尤其涉及一种液化天然气储罐BOG综合利用系统。

背景技术

在LNG的存储、运输过程中，不可避免的会产生蒸发，这部分蒸发气(Boil Off Gas简称BOG)积累到一定压力会冲开储罐的安全阀排放到大气中，产生资源的浪费、安全隐患和环境污染。BOG本身就是一种非常洁净的燃料，排放到空气中不仅是一种无谓的浪费，而且可燃气体排放到空气中，具有潜在的风险，也给业主带来经济损失。BOG的主要成分是甲烷，而甲烷是一种温室行效应很强的气体。若排放到大气中其温室效应是二氧化碳的21倍。对于已经运行投产的运营的LNG液化工厂，在安全、平稳的完成后期储罐冷却基础上，采取有效措施回收储罐产生的BOG尤为重要，这不仅符合国家节能减排的政策方针，也是提高LNG液化工厂的经济性和安全性的重要措施。LNG储罐上设有安全阀，当系统压力达到安全阀的整定压力时，安全阀立刻动作，此时系统中就会产生BOG。针对LNG储罐产生的BOG我们提出了一种液化天然气储罐BOG综合利用系统及装置。

发明内容

本实用新型为解决上述BOG的综合利用，提供了一种液化天然气储罐BOG综合利用系统。

本实用新型所采取的技术方案：

一种液化天然气储罐BOG综合利用系统，包括天然气预冷换热器、预冷后天然气气液分离器、天然气净化塔和空冷器，原料天然气经过天然气预冷换热器预冷后通过管路输送至预冷后天然气气液分离器中进行气液分离脱除天然气中的饱和水，脱除饱和水后的气相低温天然气通过管路输送至天然气净化塔，天然气净化塔通过管路连接至净化后天然气液化单元冷箱深冷，形成净化系统回路，BOG通过管路输送至天然气预冷换热器与原料天然气进行换热，换热后的BOG作为天然气净化塔再生过程中冷吹过程的原料气通过管路输送至天然气净化塔，天然气净化塔与再生气的空冷器连接，空冷器将作为再生气利用后的BOG输送至燃气发电机，形成再生系统回路，其中各连接的管路上均设有阀门。

所述的天然气预冷换热器进行换热的冷源BOG为LNG储罐罐顶的BOG。

所述的天然气净化塔为交替使用的天然气净化塔A和天然气净化塔B。

所述的净化系统回路中原料天然气经天然气预冷换热器和预冷后天然气气液分离器后通过管路A和管路C分别连接至天然气净化塔A和天然气净化塔B，天然气净化塔A通过管路B与净化后天然气液化单元冷箱连接，天然气净化塔B通过管路D与净化后天气热液化单元冷箱连接，管路A、管路B、管路C和管路D上连接的阀门分别为阀门A、阀门B、阀门C和阀门D。

所述的再生系统回路中LNG储罐罐顶的BOG输送至天然气预冷换热器中进行换热，换热后的BOG通过管路E和管路G分别与天然气净化塔A和天然气净化塔B连接，天然气净化塔A通过管路F并且天然气净化塔B通过管路H与空冷器连接，空冷器与燃气发电机连接，管路E、管路F、管路G和管路H上连接的阀门分别为阀门E、阀门F、阀门G和阀门H。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用罐顶闪蒸出来的BOG作为天然气预冷换热器的冷源，将天然气预冷到2～5℃，进入预冷后天然气气液分离器脱除天然气中的饱和水，然后进入天然气净化塔，进一步脱除天然气中的CO₂、H₂S等杂质气体。净化后的低温天然气进入冷箱进行深冷，得到LNG产品。脱除饱和水的天然气进入天然气净化塔，降低了天气净化塔负荷，延长了天然净化塔的再生周期。净化后的低温天然气进入冷箱进行深冷，降低了液化系统中冷剂压缩机的负荷。天然气预冷换热器的冷源为BOG再进入分子筛作为天然气净化塔冷吹时的原料。作为再生气利用生后的BOG作为燃气发电机的燃料，实现了装置自发电，消除了对外电的依赖，使整个LNG液化工厂的应用更灵活。

附图说明

图1为本实用新型的系统流程示意图。

其中：1-天然气预冷换热器；2-预冷后天然气气液分离器；3-天然气净化塔A；4-天然气净化塔B；5-阀门A；6-阀门B；7-阀门C；8-阀门D；9-阀门E；10-阀门F；11-阀门G；12-阀门H；13-空冷器；14-燃气发电机；15-冷箱；16-管路A；17-管路F；18-管路C；19-管路H；20-管路D；21-管路G；22-管路B；23-管路E。

具体实施方式

一种液化天然气储罐BOG综合利用系统，包括天然气预冷换热器1、预冷后天然气气液分离器2、天然气净化塔和空冷器13，原料天然气经过天然气预冷换热器1预冷后通过管路输送至预冷后天然气气液分离器2中进行气液分离脱除天然气中的饱和水，脱除饱和水后的气相低温天然气通过管路输送至天然气净化塔，天然气净化塔通过管路连接至净化后天然气液化单元冷箱15深冷，形成净化系统回路，BOG通过管路输送至天然气预冷换热器1与原料天然气进行换热，换热后的BOG作为天然气净化塔再生过程中冷吹过程的原料气通过管路输送至天然气净化塔，天然气净化塔与再生气的空冷器13连接，空冷器13将作为再生气利用后的BOG输送至燃气发电机14，形成再生系统回路，其中各连接的管路上均设有阀门。

所述的天然气预冷换热器1进行换热的冷源BOG为LNG储罐罐顶的BOG。

所述的天然气净化塔为交替使用的天然气净化塔A3和天然气净化塔B4。

所述的净化系统回路中原料天然气经天然气预冷换热器1和预冷后天然气气液分离器2后通过管路A16和管路C18分别连接至天然气净化塔A3和天然气净化塔B4，天然气净化塔A3通过管路B22与净化后天然气液化单元冷箱15连接，天然气净化塔B4通过管路D20与净化后天气热液化单元冷箱15连接，管路A16、管路B22、管路C18和管路D20上连接的阀门分别为阀门A5、阀门B6、阀门C7和阀门D8。

所述的再生系统回路中LNG储罐罐顶的BOG输送至天然气预冷换热器1中进行换热，换热后的BOG通过管路E23和管路G21分别与天然气净化塔A3和天然气净化塔B4连接，天然气净化塔A3通过管路F17并且天然气净化塔B4通过管路H19与空冷器13连接，空冷器13与燃气发电机14连接，管路E23、管路F17、管路G21和管路H19上连接的阀门分别为阀门E9、阀门F10、阀门G11和阀门H12。

原料天然气经过滤调压后进入天然气预冷换热器1预冷到2～5℃，然后进入预冷后天然气气液分离器2进行气液分离脱除天然气中的饱和水。液相进入污水处理罐，气相为脱除饱和水后的低温天然气。气相进入天然气净化塔脱除天然气中的CO2、H2S等酸性气体，然后进入天然气液化单元冷箱15深冷为LNG后输送至LNG储罐。经过预冷脱除饱和水的天然气，进入天然气净化塔，减少了天然气净化塔的脱水负荷，延长了天然气净化塔的再生周期，减少了再生系统中再生气加热器的热负荷。换热后的BOG进入天然气净化塔作为天然气净化塔再生过程中的冷吹过程的原料气。BOG温度低于天然气净化天然气温度，因此，BOG作为再生过程中的冷吹过程的原料气较采用天然气净化天然气作为再生过程中的冷吹效果好。既节省了天然气净化塔再生过程中对净化后天然气的消耗，又解决储罐在储存过程中泄放的超压的BOG直接泄放空气中，造成资源的浪费、环境污染及潜在的风险。作为再生气利用后的BOG进入燃气发电机13实现了资源的充分利用同时实现了装置自发电，消除了对外电的依赖，使整个LNG液化工厂的应用更灵活。

应用过程具体操作如下：

原料天然气经过天然气预冷换热器1预冷到2～5℃，然后进入预冷后天然气气液分离器2进行气液分离，原料天然气经气液分离脱除天然气中的饱和水后，开启阀门A5和阀门B6，关闭阀门C7、阀门D8、阀门E9、阀门F10、阀门G11和阀门H12，气相天然气经过管路A16进入天然气净化塔A3进行净化，净化后的天然气经管路B22进入天然气液化单元冷箱15深冷为LNG后输送至LNG储罐，当天然气净化塔A3吸附饱和后关闭阀门A5、阀门B6，打开阀门E9和阀门F10，BOG与原料天然气在天然气预冷换热器1进行换热，将天然气预冷到2～5℃，换热后的BOG进入天然气净化塔A3作为该塔再生气原料。此时开启阀门C7和阀门D8，关闭阀门A5、阀门B6、阀门G11和阀门H12，使预冷后脱除饱和水的天然气经过管路C18进入天然气净化塔B4进行净化，净化后的天然气经管路B20进入天然气液化单元冷箱15深冷为LNG后输送至LNG储罐。当天然气净化塔B4进行吸附净化时，天然气净化塔A3进行再生，将LNG储罐罐顶的BOG回收作为再生原料，BOG与原料天然气在天然气预冷换热器1进行换热，将天然气预冷到2～5℃，换热后的BOG进入天然气净化塔A3作为该塔再生气原料。反之，当天然气净化塔B4吸附饱和后关闭阀门C7、阀门D8、阀门E9和阀门F10，打开阀门A5、阀门C7、阀门G11、阀门H12。原料液化天然气经过管路A16进入天然气净化塔A3进行净化，则天然气净化塔B4进行再生。通常，再生过程的再生气均采用净化后天然气，经过LNG储罐罐顶的BOG预冷后的低温天然气净化后的进入冷箱，进行深冷得到液化的LNG。与传统工艺相比较降低了冷箱负荷，减少了循环冷剂的消耗及压缩机的功率，同时减少了再生气对原料天然气的消耗。作为再生气利用后的BOG进入燃气发电机13实现了资源的充分利用同时实现了装置自发电，消除了对外电的依赖，使整个LNG液化工厂的应用更灵活。

综上所述，通过天然气预冷换热器1、预冷后天然气气液分离器2、天然气净化塔A3、天然气净化塔B4、空冷器13、燃气发电机14和各管路及其上的阀门组成的液化天然气储罐BOG回收综合利用系统，可实现液化天然气储罐罐顶BOG的综合利用。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种液化天然气储罐BOG综合利用系统，其特征在于，包括天然气预冷换热器(1)、预冷后天然气气液分离器(2)、天然气净化塔和空冷器(13)，原料天然气经过天然气预冷换热器(1)预冷后通过管路输送至预冷后天然气气液分离器(2)中进行气液分离脱除天然气中的饱和水，脱除饱和水后的气相低温天然气通过管路输送至天然气净化塔，天然气净化塔通过管路连接至净化后天然气液化单元冷箱(15)深冷，形成净化系统回路，BOG通过管路输送至天然气预冷换热器(1)与原料天然气进行换热，换热后的BOG作为天然气净化塔再生过程中冷吹过程的原料气通过管路输送至天然气净化塔，天然气净化塔与再生气的空冷器(13)连接，空冷器(13)将作为再生气利用后的BOG输送至燃气发电机(14)，形成再生系统回路，其中各连接的管路上均设有阀门。

2.根据权利要求1所述的液化天然气储罐BOG综合利用系统，其特征在于，所述的天然气预冷换热器(1)进行换热的冷源BOG为LNG储罐罐顶的BOG。

3.根据权利要求1所述的液化天然气储罐BOG综合利用系统，其特征在于，所述的天然气净化塔为交替使用的天然气净化塔A(3)和天然气净化塔B(4)。

4.根据权利要求1所述的液化天然气储罐BOG综合利用系统，其特征在于，所述的净化系统回路中原料天然气经天然气预冷换热器(1)和预冷后天然气气液分离器(2)后通过管路A(16)和管路C(18)分别连接至天然气净化塔A(3)和天然气净化塔B(4)，天然气净化塔A(3)通过管路B(22)与净化后天然气液化单元冷箱(15)连接，天然气净化塔B(4)通过管路D(20)与净化后天气热液化单元冷箱(15)连接，管路A(16)、管路B(22)、管路C(18)和管路D(20)上连接的阀门分别为阀门A(5)、阀门B(6)、阀门C(7)和阀门D(8)。

5.根据权利要求1所述的液化天然气储罐BOG综合利用系统，其特征在于，所述的再生系统回路中LNG储罐罐顶的BOG输送至天然气预冷换热器(1)中进行换热，换热后的BOG通过管路E(23)和管路G(21)分别与天然气净化塔A(3)和天然气净化塔B(4)连接，天然气净化塔A(3)通过管路F(17)并且天然气净化塔B(4)通过管路H(19)与空冷器(13)连接，空冷器(13)与燃气发电机(14)连接，管路E(23)、管路F(17)、管路G(21)和管路H(19)上连接的阀门分别为阀门E(9)、阀门F(10)、阀门G(11)和阀门H(12)。

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