CN212745980U - Bog气体复温回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种BOG气体复温回收利用系统，它包括LNG储罐、净化塔、BOG压缩机、热交换系统和自加热系统；LNG储罐液相出口与净化塔的天然气入口连接，LNG储罐的BOG气相出口与第一管路连接，第一管路分别与热交换系统和自加热系统连接，热交换系统和自加热系统并联设置；热交换系统包括换热装置，第二管路穿过换热装置后连接至BOG压缩机；自加热系统包括第三管路，第三管路一端与第一管路连接，另一端与BOG压缩机连接，第三管路上设置有空温式汽化器。该系统解决了现有技术需要外置热源对BOG气体进行复温、耗能较大的问题，具有无需外置热源、利用系统自身的热量进行热交换，换热效率高、节能环保的特点。

Description

BOG气体复温回收利用系统

技术领域

本实用新型属于天然气储存设备领域，涉及一种BOG气体复温回收利用系统。

背景技术

LNG（液化天然气）以其介质的环保、清洁在工业和民用领域的使用愈发广泛，由于LNG是一种零下162摄氏度的低温液体，LNG储罐在运输贮存过程中，内部会产生BOG（BoilOff Gas闪蒸汽）；当罐内BOG过多时会导致压力升高，为了保证系统的安全，需要将超压的BOG释放；现有技术往往将超压的BOG直接放散掉，由于BOG本身是一种洁净燃料，排放到空气中不仅是一种无谓的浪费，且BOG的主要成分是甲烷，排放到大气中其温室效应是二氧化碳的21倍，不利于生态环保的需求。因此部分设备采用压缩机将BOG气体压缩后重新回收利用，但由于BOG压缩机与BOG压缩机前管道均为碳钢材质，不能在零下低温状态运行，因此需要先将低温的BOG进行复温，现有技术往往采用电加热或燃烧加热等方式进行复温，耗能较大，因此，设计一种BOG气体复温回收利用系统，来解决上述问题，就显得十分必要了。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供BOG气体复温回收利用系统，该系统解决了现有技术需要外置热源对BOG气体进行复温、耗能较大的问题，具有无需外置热源、利用系统自身的热量进行热交换，换热效率高、节能环保的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种BOG气体复温回收利用系统，它包括LNG储罐、净化塔、BOG压缩机、热交换系统和自加热系统；LNG储罐液相出口与净化塔的天然气入口连接，LNG储罐的BOG气相出口与第一管路连接，第一管路分别与热交换系统和自加热系统连接，热交换系统和自加热系统并联设置；热交换系统包括第二管路，第二管路一端与第一管路连接，另一端与换热装置连接，第二管路穿过换热装置后连接至BOG压缩机；自加热系统包括第三管路，第三管路一端与第一管路连接，另一端与BOG压缩机连接，第三管路上设置有空温式汽化器。

所述LNG储罐上设置有压力计；第一管路上设置有第一阀门。

所述第二管路上连接有第二阀门，第二阀门位于换热装置与LNG储罐之间。

所述BOG压缩机设置有两个出口端，一个出口端与第四管路连接，另一个出口端与第五管路连接。

所述第四管路另一端与净化塔的天然气入口连接；第四管路上连接有第三阀门。

所述第五管路另一端与燃气发电机连接；燃气发电机与BOG压缩机之间连接有第四阀门。

所述燃气发电机一端通过线缆与蓄电池连接，蓄电池与电热器连接；电热器进水端与进水管连接，电热器出水端与净化塔通过热水管配合进行加热。

所述换热装置包括保温壳和换热管；换热管为蛇形往复结构，穿过保温壳内部；换热管一端与第六管道连接，作为换热管的进口端，另一端为出口端；第六管道连接至净化塔的出口端。

所述换热管内部设置有BOG进气管；BOG进气管与第二管路连通；BOG进气管进口一端穿过换热管进口端的侧壁，沿换热管内部延伸；BOG进气管出口一端从换热管出口一端的侧壁穿出；净化后的天然气从换热管和BOG进气管的间隙中流过。

所述BOG进气管出口一端管路上连接有温度传感器；BOG进气管出口一端通过二位三通电磁阀与循环管以及BOG出气管连接；循环管连接至BOG进气管的进口端；BOG出气管与BOG压缩机连通。

一种BOG气体复温回收利用系统，它包括LNG储罐、净化塔、BOG压缩机、热交换系统和自加热系统；LNG储罐液相出口与净化塔的天然气入口连接，LNG储罐的BOG气相出口与第一管路连接，第一管路分别与热交换系统和自加热系统连接，热交换系统和自加热系统并联设置；热交换系统包括第二管路，第二管路一端与第一管路连接，另一端与换热装置连接，第二管路穿过换热装置后连接至BOG压缩机；自加热系统包括第三管路，第三管路一端与第一管路连接，另一端与BOG压缩机连接，第三管路上设置有空温式汽化器。该系统解决了现有技术需要外置热源对BOG气体进行复温、耗能较大的问题，具有无需外置热源、利用系统自身的热量进行热交换，换热效率高、节能环保的特点。

在优选的方案中，LNG储罐上设置有压力计；第一管路上设置有第一阀门。结构简单，使用时，压力计可选用内置控制电路的电子压力计，与控制系统连接；当罐内压力升高至某一特定值时，表明BOG量过多，此时控制第一阀门打开，进行BOG排放与回收。

在优选的方案中，第二管路上连接有第二阀门，第二阀门位于换热装置与LNG储罐之间。结构简单，使用时，天然气净化系统正常运行时，开启第二阀门，储罐蒸发的﹣120℃的低温BOG经过换热装置与净化后的天然气换热，由于空温式汽化器的阻力大于管道的阻力，因此BOG会经第二阀门直接进入BOG压缩机回收至净化系统；当净化系统不工作时，没有净化后的天然气与BOG换热，导致BOG无法在换热装置内复温，此时关闭第二阀门，BOG经第三管路的空温式汽化器复温至常温后，进入BOG压缩机回收至管网。

在优选的方案中，BOG压缩机设置有两个出口端，一个出口端与第四管路连接，另一个出口端与第五管路连接。

在优选的方案中，第四管路另一端与净化塔的天然气入口连接；第四管路上连接有第三阀门。

在优选的方案中，第五管路另一端与燃气发电机连接；燃气发电机与BOG压缩机之间连接有第四阀门。结构简单，使用时，第四管路与热交换系统配合，当热交换系统运作时，第三阀门开启，第四阀门闭合；第五管路与自加热系统配合，当自加热系统运作时，第四阀门开启，第三阀门闭合。

在优选的方案中，燃气发电机一端通过线缆与蓄电池连接，蓄电池与电热器连接；电热器进水端与进水管连接，电热器出水端与净化塔通过热水管配合进行加热。结构简单，使用时，当BOG经过自加热系统进行复温时，由于此时净化塔处于非工作状态，因此不考虑将BOG气体直接送回净化塔，而是通过燃气发电机和蓄电池配合将BOG气体燃烧转化成电能进行储蓄；由于净化塔内进行MDEA与CO2的反应，为了保证反应速率，温度常设置在40℃以上，此时通过蓄电池的能源对净化塔进行加热，可以提供热源，无需外置热源，极大地节省了能耗，环保节能。

在优选的方案中，换热装置包括保温壳和换热管；换热管为蛇形往复结构，穿过保温壳内部；换热管一端与第六管道连接，作为换热管的进口端，另一端为出口端；第六管道连接至净化塔的出口端。

在优选的方案中，换热管内部设置有BOG进气管；BOG进气管与第二管路连通；BOG进气管进口一端穿过换热管进口端的侧壁，沿换热管内部延伸；BOG进气管出口一端从换热管出口一端的侧壁穿出；净化后的天然气从换热管和BOG进气管的间隙中流过。结构简单，使用时，净化后的天然气温度在40℃以上，通过换热管和BOG进气管的间隙中流过，BOG进气管内的BOG气体在蛇形往复结构中与管壁外的净化后天然气进行换热，将温度恢复至20℃左右，然后再经过BOG压缩机进行压缩处理；蛇形往复结构加长了二者换热的时间，增大了接触面积，使换热效果更明显。

在优选的方案中，BOG进气管出口一端管路上连接有温度传感器；BOG进气管出口一端通过二位三通电磁阀与循环管以及BOG出气管连接；循环管连接至BOG进气管的进口端；BOG出气管与BOG压缩机连通。结构简单，使用时，温度传感器对BOG进气管出口端的气体温度进行检测，当复温没有达到设定值时，BOG气体经过循环管重新进入换热装置内进行换热，直至温度达到要求，此时开启BOG出气管一侧的阀门，BOG气体排出进入BOG压缩机；通过设置循环管，避免了一次换热不彻底，复温效果不达标的问题，可以确保复温后的BOG气体温度符合进入BOG压缩机的要求。

一种BOG气体复温回收利用系统，它包括LNG储罐、净化塔、BOG压缩机、热交换系统和自加热系统；LNG储罐液相出口与净化塔的天然气入口连接，LNG储罐的BOG气相出口与第一管路连接，第一管路分别与热交换系统和自加热系统连接，热交换系统和自加热系统并联设置；热交换系统包括第二管路，第二管路一端与第一管路连接，另一端与换热装置连接，第二管路穿过换热装置后连接至BOG压缩机；自加热系统包括第三管路，第三管路一端与第一管路连接，另一端与BOG压缩机连接，第三管路上设置有空温式汽化器。该系统解决了现有技术需要外置热源对BOG气体进行复温、耗能较大的问题，具有无需外置热源、利用系统自身的热量进行热交换，换热效率高、节能环保的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中换热装置的内部结构示意图。

图3为本实用新型中换热管的内部结构示意图。

图4为本实用新型中换热管的仰视结构示意图。

图中附图标记为：LNG储罐1，压力计11，净化塔2，第一管路31，第二管路32，第三管路33，第四管路34，第五管路35，第六管道36，换热装置4，保温壳41，换热管42，BOG进气管43，循环管44，BOG出气管45，空温式汽化器5，连接BOG压缩机6，燃气发电机61，蓄电池62，电热器63，进水管64，第一阀门71，第二阀门72，第三阀门73，第四阀门74，温度传感器8，二位三通电磁阀9。

具体实施方式

如图1~图4中，一种BOG气体复温回收利用系统，它包括LNG储罐1、净化塔2、BOG压缩机、热交换系统和自加热系统；LNG储罐1液相出口与净化塔2的天然气入口连接，LNG储罐1的BOG气相出口与第一管路31连接，第一管路31分别与热交换系统和自加热系统连接，热交换系统和自加热系统并联设置；热交换系统包括第二管路32，第二管路32一端与第一管路31连接，另一端与换热装置4连接，第二管路32穿过换热装置4后连接至BOG压缩机；自加热系统包括第三管路33，第三管路33一端与第一管路31连接，另一端与BOG压缩机连接，第三管路33上设置有空温式汽化器5。该系统解决了现有技术需要外置热源对BOG气体进行复温、耗能较大的问题，具有无需外置热源、利用系统自身的热量进行热交换，换热效率高、节能环保的特点。

优选的方案中，LNG储罐1上设置有压力计11；第一管路31上设置有第一阀门71。结构简单，使用时，压力计11可选用内置控制电路的电子压力计11，与控制系统连接；当罐内压力升高至某一特定值时，表明BOG量过多，此时控制第一阀门71打开，进行BOG排放与回收。

优选的方案中，第二管路32上连接有第二阀门72，第二阀门72位于换热装置4与LNG储罐1之间。结构简单，使用时，天然气净化系统正常运行时，开启第二阀门72，储罐蒸发的﹣120℃的低温BOG经过换热装置4与净化后的天然气换热，由于空温式汽化器5的阻力大于管道的阻力，因此BOG会经第二阀门72直接进入BOG压缩机回收至净化系统；当净化系统不工作时，没有净化后的天然气与BOG换热，导致BOG无法在换热装置4内复温，此时关闭第二阀门72，BOG经第三管路33的空温式汽化器5复温至常温后，进入BOG压缩机回收至管网。

优选的方案中，BOG压缩机设置有两个出口端，一个出口端与第四管路34连接，另一个出口端与第五管路35连接。

优选的方案中，第四管路34另一端与净化塔2的天然气入口连接；第四管路34上连接有第三阀门73。

优选的方案中，第五管路35另一端与燃气发电机61连接；燃气发电机61与BOG压缩机之间连接有第四阀门74。结构简单，使用时，第四管路34与热交换系统配合，当热交换系统运作时，第三阀门73开启，第四阀门74闭合；第五管路35与自加热系统配合，当自加热系统运作时，第四阀门74开启，第三阀门73闭合。

优选的方案中，燃气发电机61一端通过线缆与蓄电池62连接，蓄电池62与电热器63连接；电热器63进水端与进水管64连接，电热器63出水端与净化塔2通过热水管配合进行加热。结构简单，使用时，当BOG经过自加热系统进行复温时，由于此时净化塔2处于非工作状态，因此不考虑将BOG气体直接送回净化塔2，而是通过燃气发电机61和蓄电池62配合将BOG气体燃烧转化成电能进行储蓄；由于净化塔2内进行MDEA与CO2的反应，为了保证反应速率，温度常设置在40℃以上，此时通过蓄电池62的能源对净化塔2进行加热，可以提供热源，无需外置热源，极大地节省了能耗，环保节能。

优选的方案中，换热装置4包括保温壳41和换热管42；换热管42为蛇形往复结构，穿过保温壳41内部；换热管42一端与第六管道36连接，作为换热管42的进口端，另一端为出口端；第六管道36连接至净化塔2的出口端。

优选的方案中，换热管42内部设置有BOG进气管43；BOG进气管43与第二管路连通；BOG进气管43进口一端穿过换热管42进口端的侧壁，沿换热管42内部延伸；BOG进气管43出口一端从换热管42出口一端的侧壁穿出；净化后的天然气从换热管42和BOG进气管43的间隙中流过。结构简单，使用时，净化后的天然气温度在40℃以上，通过换热管42和BOG进气管43的间隙中流过，BOG进气管43内的BOG气体在蛇形往复结构中与管壁外的净化后天然气进行换热，将温度恢复至20℃左右，然后再经过BOG压缩机进行压缩处理；蛇形往复结构加长了二者换热的时间，增大了接触面积，使换热效果更明显。

优选的方案中，BOG进气管43出口一端管路上连接有温度传感器8；BOG进气管43出口一端通过二位三通电磁阀9与循环管44以及BOG出气管45连接；循环管44连接至BOG进气管43的进口端；BOG出气管45与BOG压缩机连通。结构简单，使用时，温度传感器8对BOG进气管43出口端的气体温度进行检测，当复温没有达到设定值时，BOG气体经过循环管44重新进入换热装置4内进行换热，直至温度达到要求，此时开启BOG出气管45一侧的阀门，BOG气体排出进入BOG压缩机；通过设置循环管44，避免了一次换热不彻底，复温效果不达标的问题，可以确保复温后的BOG气体温度符合进入BOG压缩机的要求。

如上所述的BOG气体复温回收利用系统，安装使用时， LNG储罐1液相出口与净化塔2的天然气入口连接，LNG储罐1的BOG气相出口与第一管路31连接，第一管路31分别与热交换系统和自加热系统连接，热交换系统和自加热系统并联设置；热交换系统包括第二管路32，第二管路32一端与第一管路31连接，另一端与换热装置4连接，第二管路32穿过换热装置4后连接至BOG压缩机；自加热系统包括第三管路33，第三管路33一端与第一管路31连接，另一端与BOG压缩机连接，第三管路33上设置有空温式汽化器5。该系统解决了现有技术需要外置热源对BOG气体进行复温、耗能较大的问题，具有无需外置热源、利用系统自身的热量进行热交换，换热效率高、节能环保的特点。

使用时，LNG储罐1上设置有压力计11；第一管路31上设置有第一阀门71，压力计11可选用内置控制电路的电子压力计11，与控制系统连接；当罐内压力升高至某一特定值时，表明BOG量过多，此时控制第一阀门71打开，进行BOG排放与回收。

使用时，第二管路32上连接有第二阀门72，第二阀门72位于换热装置4与LNG储罐1之间，天然气净化系统正常运行时，开启第二阀门72，储罐蒸发的﹣120℃的低温BOG经过换热装置4与净化后的天然气换热，由于空温式汽化器5的阻力大于管道的阻力，因此BOG会经第二阀门72直接进入BOG压缩机回收至净化系统；当净化系统不工作时，没有净化后的天然气与BOG换热，导致BOG无法在换热装置4内复温，此时关闭第二阀门72，BOG经第三管路33的空温式汽化器5复温至常温后，进入BOG压缩机回收至管网。

使用时，BOG压缩机设置有两个出口端，一个出口端与第四管路34连接，另一个出口端与第五管路35连接。

使用时，第四管路34另一端与净化塔2的天然气入口连接；第四管路34上连接有第三阀门73。

使用时，第五管路35另一端与燃气发电机61连接；燃气发电机61与BOG压缩机之间连接有第四阀门74，第四管路34与热交换系统配合，当热交换系统运作时，第三阀门73开启，第四阀门74闭合；第五管路35与自加热系统配合，当自加热系统运作时，第四阀门74开启，第三阀门73闭合。

使用时，燃气发电机61一端通过线缆与蓄电池62连接，蓄电池62与电热器63连接；电热器63进水端与进水管64连接，电热器63出水端与净化塔2通过热水管配合进行加热，当BOG经过自加热系统进行复温时，由于此时净化塔2处于非工作状态，因此不考虑将BOG气体直接送回净化塔2，而是通过燃气发电机61和蓄电池62配合将BOG气体燃烧转化成电能进行储蓄；由于净化塔2内进行MDEA与CO2的反应，为了保证反应速率，温度常设置在40℃以上，此时通过蓄电池62的能源对净化塔2进行加热，可以提供热源，无需外置热源，极大地节省了能耗，环保节能。

使用时，换热装置4包括保温壳41和换热管42；换热管42为蛇形往复结构，穿过保温壳41内部；换热管42一端与第六管道36连接，作为换热管42的进口端，另一端为出口端；第六管道36连接至净化塔2的出口端。

使用时，换热管42内部设置有BOG进气管43；BOG进气管43与第二管路连通；BOG进气管43进口一端穿过换热管42进口端的侧壁，沿换热管42内部延伸；BOG进气管43出口一端从换热管42出口一端的侧壁穿出；净化后的天然气从换热管42和BOG进气管43的间隙中流过，净化后的天然气温度在40℃以上，通过换热管42和BOG进气管43的间隙中流过，BOG进气管43内的BOG气体在蛇形往复结构中与管壁外的净化后天然气进行换热，将温度恢复至20℃左右，然后再经过BOG压缩机进行压缩处理；蛇形往复结构加长了二者换热的时间，增大了接触面积，使换热效果更明显。

使用时，BOG进气管43出口一端管路上连接有温度传感器8；BOG进气管43出口一端通过二位三通电磁阀9与循环管44以及BOG出气管45连接；循环管44连接至BOG进气管43的进口端；BOG出气管45与BOG压缩机连通，温度传感器8对BOG进气管43出口端的气体温度进行检测，当复温没有达到设定值时，BOG气体经过循环管44重新进入换热装置4内进行换热，直至温度达到要求，此时开启BOG出气管45一侧的阀门，BOG气体排出进入BOG压缩机；通过设置循环管44，避免了一次换热不彻底，复温效果不达标的问题，可以确保复温后的BOG气体温度符合进入BOG压缩机的要求。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种BOG气体复温回收利用系统，其特征是：它包括LNG储罐（1）、净化塔（2）、BOG压缩机（6）、热交换系统和自加热系统；LNG储罐（1）液相出口与净化塔（2）的天然气入口连接，LNG储罐（1）的BOG气相出口与第一管路（31）连接，第一管路（31）分别与热交换系统和自加热系统连接，热交换系统和自加热系统并联设置；热交换系统包括第二管路（32），第二管路（32）一端与第一管路（31）连接，另一端与换热装置（4）连接，第二管路（32）穿过换热装置（4）后连接至BOG压缩机（6）；自加热系统包括第三管路（33），第三管路（33）一端与第一管路（31）连接，另一端与BOG压缩机（6）连接，第三管路（33）上设置有空温式汽化器（5）。

2.根据权利要求1所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述LNG储罐（1）上设置有压力计（11）；第一管路（31）上设置有第一阀门（71）。

3.根据权利要求1所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述第二管路（32）上连接有第二阀门（72），第二阀门（72）位于换热装置（4）与LNG储罐（1）之间。

4.根据权利要求1所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述BOG压缩机（6）设置有两个出口端，一个出口端与第四管路（34）连接，另一个出口端与第五管路（35）连接。

5.根据权利要求4所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述第四管路（34）另一端与净化塔（2）的天然气入口连接；第四管路（34）上连接有第三阀门（73）。

6.根据权利要求4所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述第五管路（35）另一端与燃气发电机（61）连接；燃气发电机（61）与BOG压缩机（6）之间连接有第四阀门（74）。

7.根据权利要求6所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述燃气发电机（61）一端通过线缆与蓄电池（62）连接，蓄电池（62）与电热器（63）连接；电热器（63）进水端与进水管（64）连接，电热器（63）出水端与净化塔（2）通过热水管配合进行加热。

8.根据权利要求1所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述换热装置（4）包括保温壳（41）和换热管（42）；换热管（42）为蛇形往复结构，穿过保温壳（41）内部；换热管（42）一端与第六管道（36）连接，作为换热管（42）的进口端，另一端为出口端；第六管道（36）连接至净化塔（2）的出口端。

9.根据权利要求8所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述换热管（42）内部设置有BOG进气管（43）；BOG进气管（43）与第二管路（32）连通；BOG进气管（43）进口一端穿过换热管（42）进口端的侧壁，沿换热管（42）内部延伸；BOG进气管（43）出口一端从换热管（42）出口一端的侧壁穿出；净化后的天然气从换热管（42）和BOG进气管（43）的间隙中流过。

10.根据权利要求9所述的BOG气体复温回收利用系统，其特征是：所述BOG进气管（43）出口一端管路上连接有温度传感器（8）；BOG进气管（43）出口一端通过二位三通电磁阀（9）与循环管（44）以及BOG出气管（45）连接；循环管（44）连接至BOG进气管（43）的进口端；BOG出气管（45）与BOG压缩机（6）连通。

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