一种lng接收站回收冷量用于处理bog的工艺及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置，属于LNG接收站BOG处理领域，工艺步骤包括BOG压缩，LNG/BOG换热，BOG再冷凝，LNG气化器气化，最后达到BOG被冷凝处理后利用的目的。本发明的LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置和现有技术相比，降低了再冷凝器设备负荷以及其尺寸，回收冷量冷却后的BOG温度为-120oC，在一定气速下，再冷凝器的塔径可降低，节约设备成本；而且在LNG接收站极限最小外输（30%高压LNG泵外输能力）的情况下，能够全部冷凝所产生的BOG；有效降低了传统BOG冷凝处理的能耗，减少了企业生产成本。
【专利说明】—种LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及LNG接收站BOG处理领域，具体地说是LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置。
【背景技术】
[0003]LNG ( Liquefied Natural Gas)是液化天然气的简称，它充分利用了天然气在常压和-162°C下液化后，体积可缩小到气态时1/600这一性质，为天然气高效输送提供了新的途径，也扩大了天然气的应用领域。根据国家能源规划，天然气在能源消费中的比例逐年上升，预计到2020年站整个能源结构的10%左右。
[0004]LNG属于超低温液体，在储存时虽然储罐具有良好的保冷绝热功能，仍不免有热量传入罐内，引起LNG蒸发形成BOG (boil-off gas),此部分BOG需要及时处理,否则会引起储罐超压，导致放空至火炬。目前国内处理BOG主要为再冷凝和压缩直接外输，由于BOG产生量不稳定，而且与下游用气需求量相比较小，所以很少采用压缩直接外输的处理方式。通常采用再冷凝方式处理产生的B0G，传统再冷凝工艺即:加压过冷的低压LNG与压缩机排出的BOG于再冷凝器中混合，达到冷凝BOG的目的。之后冷凝的液相直接送至高压LNG泵加压，经气化器气化后外输至管网。 [0005]在LNG接收站工艺中，高压LNG在进入气化器之前仍是超低温流体(~_145 0C)，此冷量品质较高，直接进入气化器被复热(热源为海水或燃料燃烧)气化导致能源浪费。
[0006]在传统BOG冷凝工艺中，需要大量低压过冷LNG作为冷源，结合高压LNG气化前蕴藏的冷量，因此为达到节能降耗的目的，需要有效利用传统工艺中浪费的冷量。
【发明内容】
[0007]本发明的技术任务是提供LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置。
[0008]本发明的技术任务是按以下方式实现的，该工艺步骤具体如下:
I )B0G压缩:来自LNG储罐温度为-150~_140°C的BOG进入低压BOG压缩机，增压至0.5~0.8 MPaG,出口温度0°C以上，之后进入LNG/B0G换热器；
2)LNG/B0G换热:在高压LNG泵出口引出一支侧线，并设置调节阀一，控制LNG流量，进入LNG/B0G换热器与低压BOG压缩机出口的BOG进行换热；
3)BOG再冷凝:低压BOG压缩机出口的BOG经过LNG/B0G换热器后，被冷却至_120°C，0.5~0.8 MPaG,之后BOG进入BOG再冷凝器与低压LNG泵出口的过冷LNG混合，达到BOG被冷凝处理的目的；
4)LNG气化器气化:来自BOG再冷凝器底部的LNG进入高压LNG泵，加压至管网所需压力9.6 MPaG后，经过LNG/B0G换热器换热后，被预热至-140~-110°C，之后进入LNG气化器进行气化处理，气化后外输至管网。[0009]该LNG接收站回收冷量用于处理BOG的装置包括LNG储罐、低压BOG压缩机、LNG/BOG换热器、BOG再冷凝器以及气化器，LNG储罐的一条气相出口管线与至少一台低压BOG压缩机连通，低压BOG压缩机的出口管线与LNG/B0G换热器连通，LNG/B0G换热器的一条气相出口管线与BOG再冷凝器连通，BOG再冷凝器底部的出口管线与至少一台高压LNG泵连通，高压LNG泵的出口管线与气化器连通，气化器的出口管线与管网连通；LNG储罐的另一条液相出口管线分别与BOG再冷凝器、高压LNG泵连通，该管线连通LNG储罐内的低压LNG栗。
[0010]所述的低压BOG压缩机安装两台或两台以上时，并联安装在连接管线上。
[0011]所述的高压LNG泵安装两台或两台以上时，并联安装在连接管线上。
[0012]所述的高压LNG泵的出口管线上设置有一条连通LNG/B0G换热器的侧管线，LNG/BOG换热器的另一条出口管线与气化器连通。
[0013]所述的高压LNG泵与LNG/B0G换热器连通的侧管线上设置有调节阀一。
[0014]所述的高压LNG泵与气化器连通的出口管线上设置有调节阀二。
[0015]本发明的LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置和现有技术相比，降低了再冷凝器设备负荷以及其尺寸，回收冷量冷却后的BOG温度为-120°C，在一定气速下，再冷凝器的塔径可降低，节约设备成本；而且在LNG接收站极限最小外输(30%高压LNG泵外输能力)的情况下，能够全部冷凝所产生的BOG ;有效降低了传统BOG冷凝处理的能耗，减少了企业生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图1为一种LNG接收站回收冷量用于处理BOG装置的连接结构示意图。
[0017]附图2为一种LNG接收站回收冷量用于处理BOG装置的另一种实施状态示意图。
[0018]图中:1、LNG储罐，2、低压BOG压缩机，3.LNG/B0G换热器，4、BOG再冷凝器，5、高压LNG泵，6、调节阀一，7、调节阀二，8、气化器，9、管网，10、低压LNG泵。
【具体实施方式】
[0019]实施例1:
采用低压BOG压缩机2单台处理量为10 t/h，高压LNG泵5额定流量为180 t/h，设备极限最小流量为54 t/h, I台低压BOG压缩机2运行。
[0020]该LNG接收站回收冷量用于处理BOG的装置包括LNG储罐1、低压BOG压缩机2、1^6/8(?换热器3、8(?再冷凝器4以及气化器8，11?储罐I的一条气相出口管线与低压BOG压缩机2连通，低压BOG压缩机2的出口管线与LNG/B0G换热器3连通，LNG/B0G换热器3的一条气相出口管线与BOG再冷凝器4连通，BOG再冷凝器4底部的出口管线与高压LNG泵5连通，高压LNG泵5的出口管线与气化器8连通，高压LNG泵5与气化器8连通的出口管线上设置有调节阀二 7，气化器8的出口管线与管网9连通；LNG储罐I的另一条液相出口管线分别与BOG再冷凝器4、高压LNG泵5连通，该管线连通LNG储罐I内的低压LNG泵10 ;高压LNG泵5的出口管线上设置有一条连通LNG/B0G换热器3的侧管线，LNG/B0G换热器3的另一条出口管线与气化器8连通；高压LNG泵5与LNG/B0G换热器3连通的侧管线上设置有调节阀一 6。[0021]工艺步骤如下:
来自LNG储罐I温度为_150°C的B0G10t/h进入低压BOG压缩机2，增压至0.5MPaG，出口温度0°C，之后进入LNG/B0G换热器3 ;在高压LNG泵5出口引出一支侧线，并设置调节阀一 6，控制LNG流量，进入LNG/B0G换热器3与低压BOG压缩机2出口的BOG进行换热；低压BOG压缩机2出口的BOG经过LNG/B0G换热器3后，被冷却至_120°C，0.5 MPaG,之后BOG进入BOG再冷凝器4与低压LNG泵10出口的过冷LNG45t/h混合，达到BOG被冷凝处理的目的；冷凝后的LNG 54 t/h进入高压LNG泵5，加压至管网9所需压力9.6 MPaG后，经过LNG/BOG换热器3换热后，被预热至-110°C，之后进入LNG气化器8进行气化处理，气化后外输至管网9。
[0022]整个过程中，完全冷凝BOG所需比例为:LNG/B0G = 4.5，远低于传统BOG冷凝比例8。在正常外输工况下，可实现完全冷凝B0G，且节能降耗。
[0023]实施例2:
采用低压BOG压缩机2单台处理量为10 t/h,高压LNG泵5额定流量为180 t/h,设备极限最小流量为54 t/h，两台并联的低压BOG压缩机2和两台并联的高压LNG泵5同时运行。
[0024]该LNG接收站回收冷量用于处理BOG的装置包括LNG储罐1、低压BOG压缩机2、LNG/B0G换热器3、B0G再冷凝器4以及气化器8，LNG储罐I的一条气相出口管线与两台并联的低压BOG压缩机2连通，两台并联的低压BOG压缩机2的出口管线与LNG/B0G换热器3连通，LNG/B0G换热器3的一条气相出口管线与BOG再冷凝器4连通，BOG再冷凝器4底部的出口管线与两台并联的高压LNG泵5连通，两台并联的高压LNG泵5的出口管线与气化器8连通，高压LNG泵5与气化器8连通的出口管线上设置有调节阀二 7，气化器8的出口管线与管网9连通；LNG储罐I的另一条液相出口管线分别与BOG再冷凝器4、高压LNG泵5连通，该管线连通LNG储罐I内的低压LNG泵10 ;两台并联的高压LNG泵5的出口管线上设置有一条连通LNG/B0G换热器3的侧管线，LNG/B0G换热器3的另一条出口管线与气化器8连通；高压LNG泵5与LNG/B0G换热器3连通的侧管线上设置有调节阀一 6。
[0025]工艺步骤如下:
来自LNG储罐I温度为_145°C的B0G10t/h进入低压BOG压缩机2，增压至0.75 MPaG,出口温度1°C，之后进入LNG/B0G换热器3 ;在高压LNG泵5出口引出一支侧线，并设置调节阀一 6，控制LNG流量，进入LNG/B0G换热器3与低压BOG压缩机2出口的BOG进行换热；低压BOG压缩机2出口的BOG经过LNG/B0G换热器3后，被冷却至_120°C，0.75 MPaG,之后BOG进入BOG再冷凝器4与低压LNG泵10出口的过冷LNG45t/h混合，达到BOG被冷凝处理的目的；冷凝后的LNG 54 t/h进入高压LNG泵5，加压至管网9所需压力9.6 MPaG后，经过LNG/B0G换热器3换热后，被预热至_125°C，之后进入LNG气化器8进行气化处理，气化后外输至管网9。
[0026]整个过程中，完全冷凝BOG所需比例为:LNG/B0G = 4.5，远低于传统BOG冷凝比例
8。在正常外输工况下，可实现完全冷凝B0G，且节能降耗。
[0027]实施例3:
采用低压BOG压缩机2单台处理量为10 t/h,高压LNG泵5额定流量为180 t/h,设备极限最小流量为54 t/h,三台并联的低压BOG压缩机2和三台并联的高压LNG泵5同时运行。
[0028]该LNG接收站回收冷量用于处理BOG的装置包括LNG储罐1、低压BOG压缩机2、LNG/B0G换热器3、B0G再冷凝器4以及气化器8，LNG储罐I的一条气相出口管线与三台并联的的低压BOG压缩机2连通，三台并联的的低压BOG压缩机2的出口管线与LNG/B0G换热器3连通，LNG/B0G换热器3的一条气相出口管线与BOG再冷凝器4连通，BOG再冷凝器4底部的出口管线与三台并联的的高压LNG泵5连通，三台并联的的高压LNG泵5的出口管线与气化器8连通，高压LNG泵5与气化器8连通的出口管线上设置有调节阀二 7，气化器8的出口管线与管网9连通；LNG储罐I的另一条液相出口管线分别与BOG再冷凝器4、高压LNG泵5连通，该管线连通LNG储罐I内的低压LNG泵10 ;三台并联的的高压LNG泵5的出口管线上设置有一条连通LNG/B0G换热器3的侧管线，LNG/B0G换热器3的另一条出口管线与气化器8连通；高压LNG泵5与LNG/B0G换热器3连通的侧管线上设置有调节阀
~ 6o
[0029]工艺步骤如下:
来自LNG储罐I温度为_140°C的B0G10t/h进入低压BOG压缩机2，增压至0.8 MPaG,出口温度3°C，之后进入LNG/B0G换热器3 ;在高压LNG泵5出口引出一支侧线，并设置调节阀一 6，控制LNG流量，进入LNG/B0G换热器3与低压BOG压缩机2出口的BOG进行换热；低压BOG压缩机2出口的BOG经过LNG/B0G换热器3后，被冷却至_120°C，0.8 MPaG,之后BOG进入BOG再冷凝器4与低压LNG泵10出口的过冷LNG45t/h混合，达到BOG被冷凝处理的目的；冷凝后的LNG 54 t/h进入高压LNG泵5，加压至管网9所需压力9.6 MPaG后，经过LNG/B0G换热器3换热后，被预热至_140°C，之后进入LNG气化器8进行气化处理，气化后外输至管网9。
[0030]整个过程中，完全冷凝BOG所需比例为:LNG/B0G = 4.5，远低于传统BOG冷凝比例8。在正常外输工况下，可实现完全冷凝B0G，且节能降耗。
【权利要求】
1.LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺，其特征在于，工艺步骤具体如下: I )B0G压缩:来自LNG储罐温度为-150?_140°C的BOG进入低压BOG压缩机，增压至0.5?0.8 MPaG,出口温度0°C以上，之后进入LNG/B0G换热器； 2)LNG/B0G换热:在高压LNG泵出口引出一支侧线，并设置调节阀一，控制LNG流量，进入LNG/B0G换热器与低压BOG压缩机出口的BOG进行换热； 3)BOG再冷凝:低压BOG压缩机出口的BOG经过LNG/B0G换热器后，被冷却至_120°C，0.5?0.8 MPaG,之后BOG进入BOG再冷凝器与低压LNG泵出口的过冷LNG混合，达到BOG被冷凝处理的目的； 4)LNG气化器气化:来自BOG再冷凝器底部的LNG进入高压LNG泵，加压至管网所需压力9.6 MPaG后，经过LNG/B0G换热器换热后，被预热至-140?-110°C，之后进入LNG气化器进行气化处理，气化后外输至管网。
2.LNG接收站回收冷量用于处理BOG的装置，其特征在于，该装置包括LNG储罐、低压BOG压缩机、LNG/B0G换热器、BOG再冷凝器以及气化器，LNG储罐的一条气相出口管线与至少一台低压BOG压缩机连通，低压BOG压缩机的出口管线与LNG/B0G换热器连通，LNG/B0G换热器的一条气相出口管线与BOG再冷凝器连通，BOG再冷凝器底部的出口管线与至少一台高压LNG泵连通，高压LNG泵的出口管线与气化器连通，气化器的出口管线与管网连通；LNG储罐的另一条液相出口管线分别与BOG再冷凝器、高压LNG泵连通，该管线连通LNG储罐内的低压LNG泵。
3.根据权利要求2所述的LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置，其特征在于，所述的低压BOG压缩机安装两台或两台以上时，并联安装在连接管线上。
4.根据权利要求2所述的LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置，其特征在于，所述的高压LNG泵安装两台或两台以上时，并联安装在连接管线上。
5.根据权利要求2所述的LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置，其特征在于，所述的高压LNG泵的出口管线上设置有一条连通LNG/B0G换热器的侧管线，LNG/B0G换热器的另一条出口管线与气化器连通。
6.根据权利要求5所述的LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置，其特征在于，所述的高压LNG泵与LNG/B0G换热器连通的侧管线上设置有调节阀一。
7.根据权利要求2所述的LNG接收站回收冷量用于处理BOG的工艺及装置，其特征在于，所述的高压LNG泵与气化器连通的出口管线上设置有调节阀二。
【文档编号】F17C13/00GK104033727SQ201410295828
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】仇德朋, 王汉杰, 徐国峰, 曲顺利, 杨同莲, 鹿晓斌, 张华伟, 郭雷, 杨秀会 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油炼化有限责任公司, 中海油山东化学工程有限责任公司