CN214890481U - 一种bog再液化及液氮气化再利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种BOG再液化及液氮气化再利用系统。该BOG再液化及液氮气化再利用系统包括壳体，壳体外侧设置有氮气储罐，壳体内部设置有第一内胆和第二内胆，第一内胆用于储存液氮，第一内胆的内部分割有第一液相空间和第一气相空间，第二内胆用于储存LNG，第二内胆的内部分割有第二液相空间和第二气相空间，第二气相空间内设置有第一换热管道，第一换热管道的进液口通过第一输送管道连接至第一液相空间，第一换热管道的出气口通过第二输送管道连接至氮气储罐的进气口，氮气储罐的出气口通过第三输送管道连接至用户端。本实用新型解决了将BOG排放到大气，造成资源浪费、污染环境的问题。

Description

一种BOG再液化及液氮气化再利用系统

技术领域

本实用新型涉及造船领域，尤其涉及一种BOG再液化及液氮气化再利用系统。

背景技术

天然气是一种清洁能源，燃烧热值高、无污染且能量利用率高，所占的市场份额日益增加，在储运过程中，将常压下天然气冷却至-162.5℃下变为液态的天然气(LNG)，体积变为原来的1/625。

随着全球范围内大气污染情况的加重，国内外对船舶尾气排放的标准也进一步提高，为了达到排放标准，同时避免添加价格昂贵、体积庞大的脱硫脱硝装置，使得以LNG为动力的船舶得以快速发展。当LNG动力船舶储罐内LNG停用时，以及在对LNG储罐进行预冷及加注的过程中，由于LNG是在常压、-162.5℃低温下储存的，LNG会吸收热量蒸发产生大量的BOG(boil-off gas)，而在停用时，LNG储罐内LNG由于储罐漏热而蒸发同样会产生BOG，随着BOG量的不断增多，存储装置内压力会随之升高，对存储设备本身及系统产生不利影响，造成安全隐患，直接排空不仅会造成经济损失，同时也给环境带来不利影响，因此，及时对船舶LNG储罐产生的BOG进行再液化回收处理十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种节约能源、保护环境的BOG再液化及液氮气化再利用系统。

为实现上述目的，本实用新型BOG再液化及液氮气化再利用系统采用的技术方案是：

一种BOG再液化及液氮气化再利用系统，包括壳体，壳体外侧设置有氮气储罐，壳体内部设置有第一内胆和第二内胆，第一内胆用于储存液氮，第一内胆的内部分割有第一液相空间和第一气相空间，第二内胆用于储存LNG，第二内胆的内部分割有第二液相空间和第二气相空间，第二气相空间内设置有第一换热管道，第一换热管道的进液口通过第一输送管道连接至第一液相空间，第一换热管道的出气口通过第二输送管道连接至氮气储罐的进气口，氮气储罐的出气口通过第三输送管道连接至用户端。第一液相空间内的液氮通过第一输送管道进入第一换热管道，与第二气相空间内的BOG换热，BOG液化后进入第二液相空间，减小了第二内胆内部的压力，第一换热管道内的液氮气化后通过第二输送管道进入氮气储罐，给用户端备用。

优选的，所述壳体外侧设置有自增压器，自增压器的进液口通过第四输送管道连接至第一液相空间的底部，自增压器的出气口通过第五输送管道连接至第一气相空间。液氮通过自增压器气化，生成的氮气进入第一气相空间，增加第一内胆内部的压力，迫使液氮进入第一换热管道或者第二换热管道，用作与BOG换热。

优选的，所述壳体外侧设置有外置LNG液化储罐，外置LNG液化储罐的进气口通过第六输送管道连接至第二气相空间的顶部，外置LNG液化储罐的出液口通过第七输送管道连接至第二内胆，外置LNG液化储罐内部设置有第二换热管道，第二换热管道的进液口通过第八输送管道连接至第一液相空间，第二换热管道的出气口通过第九输送管道连接至氮气储罐的进气口。第二气相空间内的BOG通过第六输送管道进入外置LNG液化储罐，第一液相空间内的液氮通过第八输送管道进入第二换热管道，进入外置LNG液化储罐的BOG和液氮换热，生成的LNG通过第七输送管道回流至第二内胆，从而减小了第二内胆内部的压力，生成的氮气通过第九输送管道进入氮气储罐，给用户端备用。

优选的，所述第一气相空间的顶部通过第十输送管道连接至氮气储罐的进气口。第一气相空间内的氮气直接通过第十输送管道进入氮气储罐，给用户端备用。

优选的，所述氮气储罐的外侧设置有氮气加热器，氮气加热器的出气口通过第十一输送管连接氮气储罐的进气口，氮气加热器的进气口通过第二输送管道与第一换热管道的出气口连接，氮气加热器的进气口通过第九输送管道与第二换热管道的出气口连接，氮气加热器的进气口通过第十输送管道与第一气相空间的顶部连接。氮气加热器工作时将第一换热管道、第二换热管道、第一气相空间内的氮气加热到常温后再进入氮气储罐，给用户端备用。

优选的，所述氮气储罐的顶部设置有安全阀。氮气储罐内部的压力过大时，无污染的氮气通过安全阀进入大气。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、第二内胆内的BOG既可以通过第一换热管道与第一内胆提供的液氮换热，也可以通过第二换热管道与第一内胆提供的液氮换热，完成BOG再液化，从而减小第二内胆内部的压力，既节约了能源，也保护了环境，生成的氮气通过氮气储罐收集后，给用户端备用；

2、液氮通过自增压器气化，生成的氮气进入第一气相空间，增加第一内胆内部的压力，使得第一内胆具备输送能力，无需泵等动力设备，降低设备投资成本和系统运行成本；

3、第一换热管道、第二换热管道或第一气相空间提供的氮气，可直接进入氮气储罐，为氮气储罐提供冷态氮气，冷态氮气给双燃料系统使用范围包含吹扫，预冷，置换等；第一换热管道、第二换热管道或第一气相空间提供的氮气，可通过氮气加热器升至常温后再进入氮气储罐，为氮气储罐提供常温氮气，常温氮气使用范围包含吹扫，置换，升温，化学品船管路吹扫，化学品船货舱置换惰化等使用情况；

4、氮气储罐内部的压力过大时，氮气通过安全阀进入大气，不会造成污染。

附图说明

图1是一种BOG再液化及液氮气化再利用系统的结构示意图。

图2是第一换热管道单独工作的示意图。

图3是第二换热管道单独工作的示意图。

图4是第一气相空间直接为氮气储罐提供氮气的工作示意图。

其中，1壳体，2自增压器，3外置LNG液化储罐，4氮气储罐，5氮气加热器，6第一内胆，7第二内胆，8第一液相空间，9第一气相空间，10第四输送管道，11第一阀，12第五输送管道，13第二阀，14第二液相空间,15第二气相空间，16第一换热管道，17第一输送管道，18第三阀，19第二输送管道，20第四阀，21第六输送管道，22第五阀，23第七输送管道，24第六阀，25第二换热管道，26第八输送管道，27第七阀，28第九输送管道，29第八阀，30第十输送管道，31第九阀，32第十二输送管道，33第十阀，34第十一输送管道，35第十一阀，36第三输送管道,37用户端，38第十二阀，39安全阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种BOG再液化及液氮气化再利用系统，包括壳体1，壳体外侧布置自增压器2、外置LNG液化储罐3和氮气储罐4，氮气储罐的外侧布置氮气加热器5，壳体内部布置第一内胆6和第二内胆7，第一内胆用于储存液氮，第一内胆的内部自然分割为第一液相空间8和第一气相空间9，第一液相空间的底部通过第四输送管道10连接至自增压器的进液口，第四输送管道上安装第一阀11，自增压器的出气口通过第五输送管道12连接至第一气相空间，第五输送管道安装第二阀13，液氮通过自增压器气化，生成的氮气进入第一气相空间，增加第一内胆内部的压力，使得第一内胆具备输送能力，无需泵等动力设备，降低设备投资成本和系统运行成本，第二内胆用于储存LNG，第二内胆的内部自然分割为第二液相空间14和第二气相空间15，第二气相空间内安装第一换热管道16，第一换热管道的进液口连接第一输送管道17，第一输送管道上安装第三阀18，第一换热管道的出气口连接第二输送管道19，第二输送管道上安装第四阀20，第二气相空间的顶部通过第六输送管道21连接外置LNG液化储罐的进气口，第六输送管道上安装第五阀22，外置LNG液化储罐的出液口通过第七输送管道23连接至第二气相空间顶部，第七输送管道上安装第六阀24，BOG液化生成的LNG由自身重力回流至第二内胆，外置LNG液化储罐内部安装第二换热管道25，第二换热管道的进液口连接第八输送管道26，第八输送管道上安装第七阀27，第八输送管道和第一输送管道并线后连接至第一液相空间的底部，第二换热管道的出气口连接第九输送管道28，第九输送管道上安装第八阀29，第一气相空间的顶部连接第十输送管道30，第十输送管道上安装第九阀31，第十输送管道和第九输送管道并线连接第十二输送管道32，第十二输送管道上安装第十阀33，第十二输送管道和第二输送管道并线后连接至氮气加热器的进气口，氮气加热器的出气口通过第十一输送管道34连接至氮气储罐的进气口，第十一输送管道上安装第十一阀35，氮气储罐的出气口通过第三输送管道36连接至用户端37，第三输送管道上安装第十二阀38，氮气储罐的顶部安装安全阀39，氮气储罐内部的压力过大时，无污染的氮气通过安全阀进入大气。

一种BOG再液化及液氮气化再利用系统的具体工作过程与原理：

如图1-4所示，需要为第二内胆7降压时，打开第一阀11和第二阀13，液氮通过第四输送管道10进入自增压器2气化，氮气通过第五输送管道12进入第一气相空间9，增加了第一内胆6内部的压力，使得第一内胆6具备输送能力，根据需要可选择性的打开第三阀18和第七阀27，二者可以择一打开，也可以同时打开。

打开第三阀18时，液氮通过第一输送管道17进入第一换热管道16，第二气相空间15内部的BOG和第一换热管道16内的液氮发生换热，第二气相空间15内部的BOG液化后落至第二液相空间14，降低第二内胆内部压力的同时，回收再利用BOG，第一换热管道16内的液氮气化后通过第二输送管道19及其与第十二输送管道32的并线进入氮气加热器5，启动氮气加热器5，氮气加热器则为氮气储罐4提供常温氮气，不启动氮气加热器5，氮气加热器则为氮气储罐4提供冷态氮气，给用户端37备用。

打开第七阀27时，液氮通过第八输送管道26进入第二换热管道25，打开第五阀22和第六阀24，BOG通过21第六输送管道进入外置LNG液化储罐3，与第二换热管道25内的液氮完成换热，进入外置LNG液化储罐的BOG液化生成LNG，该LNG由自身重力经第七输送管道23回流至第二内胆7，降低第二内胆内部压力的同时，回收再利用BOG，第二换热管道内的液氮气化后通过第九输送管道28、第十二输送管道32及其与第二输送管道19的并线进入氮气加热器5，启动氮气加热器5，氮气加热器则为氮气储罐4提供常温氮气，不启动氮气加热器5，氮气加热器则为氮气储罐4提供冷态氮气，给用户端37备用。

需要第一气相空间9直接为氮气储罐4提供氮气时，打开31第九阀，氮气通过第十输送管道30、第十二输送管道32及其与第二输送管道19的并线进入氮气加热器5，启动氮气加热器5，氮气加热器则为氮气储罐4提供常温氮气，不启动氮气加热器5，氮气加热器则为氮气储罐4提供冷态氮气，给用户端37备用。

本实用新型通过内置的第一换热管道和外置的第二换热管道，完成BOG和液氮之间的换热，降低第二内胆内部压力的同时，回收再利用BOG，节约了能源，保护了环境，生成的氮气可满足船舶的其他需求，无需再配置制氮设备，减小了设备投资。

Claims (6)

1.一种BOG再液化及液氮气化再利用系统，其特征在于：包括壳体，壳体外侧设置有氮气储罐，壳体内部设置有第一内胆和第二内胆，第一内胆用于储存液氮，第一内胆的内部分割有第一液相空间和第一气相空间，第二内胆用于储存LNG，第二内胆的内部分割有第二液相空间和第二气相空间，第二气相空间内设置有第一换热管道，第一换热管道的进液口通过第一输送管道连接至第一液相空间，第一换热管道的出气口通过第二输送管道连接至氮气储罐的进气口，氮气储罐的出气口通过第三输送管道连接至用户端。

2.根据权利要求1所述的BOG再液化及液氮气化再利用系统，其特征在于：所述壳体外侧设置有自增压器，自增压器的进液口通过第四输送管道连接至第一液相空间的底部，自增压器的出气口通过第五输送管道连接至第一气相空间。

3.根据权利要求1所述的BOG再液化及液氮气化再利用系统，其特征在于：所述壳体外侧设置有外置LNG液化储罐，外置LNG液化储罐的进气口通过第六输送管道连接至第二气相空间的顶部，外置LNG液化储罐的出液口通过第七输送管道连接至第二内胆，外置LNG液化储罐内部设置有第二换热管道，第二换热管道的进液口通过第八输送管道连接至第一液相空间，第二换热管道的出气口通过第九输送管道连接至氮气储罐的进气口。

4.根据权利要求1所述的BOG再液化及液氮气化再利用系统，其特征在于：所述第一气相空间的顶部通过第十输送管道连接至氮气储罐的进气口。

5.根据权利要求1、3、4任一权利要求所述的BOG再液化及液氮气化再利用系统，其特征在于：所述氮气储罐的外侧设置有氮气加热器，氮气加热器的出气口通过第十一输送管连接氮气储罐的进气口，氮气加热器的进气口通过第二输送管道与第一换热管道的出气口连接，氮气加热器的进气口通过第九输送管道与第二换热管道的出气口连接，氮气加热器的进气口通过第十输送管道与第一气相空间的顶部连接。

6.根据权利要求5所述的BOG再液化及液氮气化再利用系统，其特征在于：所述氮气储罐的顶部设置有安全阀。

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