一种天然气液化系统的制作方法
【专利摘要】本申请是提供了一种天然气液化系统，包括高压射流深冷装置、低温储罐和输气管路，输气管路的两端分别与低温储罐的顶部、高压射流生冷装置的第一分离器的上部相连通。这样，低温储罐形成的BOG通过输气管路重新进入高压射流深冷装置的第一分离器，再被送入射流器重新被液化，无需设置空温复热器和BOG压缩机，能够避免增加设备投资；另外也无需将BOG送燃烧塔直接烧掉，也避免了资源浪费。有很广大的应用前景。
【专利说明】一种天然气液化系统
【技术领域】
[0001]本申请涉及能源化工【技术领域】，更具体地说，涉及一种天然气液化系统。
【背景技术】
[0002]天然气液化系统用于将天然气液化后输入其低温储罐进行储藏，在液化工厂虽然对低温储罐采取了多种保温措施，但实际中总会有热量进入，造成部分液化天然气汽化形成BOG (Boil Off Gas，闪蒸汽)，B0G必须予以排出以避免对低温储罐造成维修。现有的天然气液化系统是对其排出的BOG —般采取两种方法处理，一种是送燃烧塔直接烧掉，这种方法不可避免地会造成资源浪费；另一种是经过复热后进行再次液化，但这种方法需要增加空温复热器和BOG压缩机等设备投资。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本申请提供一种天然气液化系统，用于将BOG再次液化，以避免资源浪费和增加设备投资造成的浪费。
[0004]为了实现上述目的，现提出的方案如下:
[0005]一种天然气液化系统，包括用于对天然气进行液化的高压射流深冷装置和用于存储所述高压射流深冷装置输出的液化天然气的低温储罐，还包括输气管路，所述输气管路的一端与所述低温储罐的顶部相连通，另一端与所述高压射流深冷装置的用于向所述高压射流深冷装置的引射器提供低压引射气的第一分离器的顶部相连通。
[0006]优选的，所述输气管路上设置有节流阀，用于调节所述输气管路内的气体流量。
[0007]优选的，所述高压射流深冷装置包括用于利用循环气的余温对原料气进行预冷的第一换热器、用于对经过预冷的所述原料气进行降温的氟利昂换热器、用于利用所述循环气的低温对经过所述氟利昂换热器降温的所述原料气进一步降温的第二换热器、用于对经过所述第二换热器进一步降温的所述原料气进行液化的所述引射器、上端与所述引射器的出口相连通的气液分离器、与所述气液分离器的下端相连通的低温储罐、上端与所述气液分离器的下端相连通的所述第一分离器和第二分离器；
[0008]所述第一分离器的上部与所述引射器的低压引射气输入口相连通，所述气液分离器的上部设置有循环气输出管，用于向所述第一换热器和第二换热器输出所述循环气，所述气液分离器的上部还与设置在所述第一分离器下部的盘管的入口相连通，所述盘管的出口与所述第二分离器的上部相连通，所述第二分离器的下端与第一分离器的上端相连通，所述第二分离器的上端还设置有不凝气出口。
[0009]优选的，所述高压射流深冷装置还包括放空系统；
[0010]所述放空系统的入口与所述不凝气出口相连通。
[0011]优选的，所述放空系统的出口用于连接燃烧塔或锅炉的燃料供气系统。
[0012]优选的，还包括原料气压缩机；
[0013]所述原料气压缩机的原料气出口与所述第一换热器的原料气入口相连通。
[0014]优选的，所述原料气在进入所述第一换热器前的温度为40°C ；
[0015]所述原料气从所述第一换热器出来后的温度为8?9°C。
[0016]优选的，所述原料气经过氟利昂换热器冷却后的温度为_35°C。
[0017]优选的，所述原料气经过第二换热器后的温度为-67?_65°C。
[0018]优选的，所述原料气在进入所述引射器时的压力为19.8?19.9MPa。
[0019]从上述技术方案可以看出，本申请提供的天然气液化系统包括高压射流深冷装置、低温储罐和输气管路，输气管路的两端分别与低温储罐的顶部、高压射流生冷装置的第一分离器的上部相连通。这样，低温储罐形成的BOG通过输气管路重新进入高压射流深冷装置的第一分离器，再被送入射流器重新被液化，无需设置空温复热器和BOG压缩机，能够避免增加设备投资；另外也无需将BOG送燃烧塔直接烧掉，也避免了资源浪费。有很广大的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请实施例提供的一种天然气液化系统的结构图；
[0022]图2为本申请另一实施例提供的一种天然气液化系统的结构图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0024]实施例一
[0025]图1为本申请实施例提供的一种天然气液化系统的结构图。
[0026]如图1所示，本实施例提供的天然气液化系统包括高压射流深冷装置10、低温储罐20和输气管路30。
[0027]高压射流深冷装置10的引射器11用于将高压低温的天然气进行液化，液化后的天然气包括一部分液化天然气和部分依然成气体状态的天然气，两者均进入气液分离器12，在气液分离器12内气液两相进行分离，分离后液化天然气大部分进入低温储罐20，还有小部分液化天然气进入第一分离器13进一步气液分离，分离后的气相的天然气通过管路进入引射器11作为低压引射气。
[0028]输气管路30的一端与低温储罐20的顶部21相连通,另一端与第一分离器13的上部相连通。液化天然气在进入低温储罐20后不可避免会形成BOG并在顶部21汇集，由于低温储罐20的压力高于第一分离器13内的压力，因此BOG会通过输气管路30进入第一分离器13，并再次进入引射器11作为低温引射气的一部分重新被液化。
[0029]从上述技术方案可以看出，本实施例提供的天然气液化系统包括高压射流深冷装置、低温储罐和输气管路，输气管路的两端分别与低温储罐的顶部、高压射流生冷装置的第一分离器的上部相连通。这样，低温储罐形成的BOG通过输气管路重新进入高压射流深冷装置的第一分离器，再被送入射流器重新被液化，无需设置空温复热器和BOG压缩机，能够避免增加设备投资；另外也无需将BOG送燃烧塔直接烧掉，也避免了资源浪费。有很广大的应用前景。
[0030]在输气管路30上还设置有节流阀31，用于控制BOG的流速或者关闭BOG的输出。
[0031]实施例二
[0032]图2为本申请另一实施例提供的一种天然气液化系统的结构图。
[0033]如图2所示，本实施例提供的天然气液化系统包括高压射流深冷装置10、低温储罐20和输气管路30。
[0034]高压射流深冷装置10包括第一换热器14、氟利昂换热器15、第二换热器16、引射器11、气液分离器12、第一分离器13和第二分离器17。
[0035]其中，第一换热器14用于利用循环气的余温对原料气进行预冷；氟利昂换热器15用于对经过预冷的原料气进行降温；第二换热器16用于利用循环气的低温对经过降温的原料气进一步降温；引射器11用于对经过进一步降温的原料气进行液化；引射器11的出口与气液分离器12的顶端相连通，液化后的气液两相的天然气进入气液分离器12进行分离；气液分离器12的低端分别与低温储罐20、第一分离器13的顶端相连通，大部分液化天然气通过管路进入低温储罐20，小部分液化天然气进入第一分离器13 ;第一分离器13内设置有盘管131，盘管131的入口与气液分离器12的上部相连通，气液分离器12中的气相天然气小部分进入盘管131中，大部分通过管路121依次通过第二换热器16和第一换热器14对原料气依次降温预冷；盘管131的出口与第二分离器17的上部通过管路122相连通，在第二分离器17内循环气的一部分液化为液化天然气通过其底部与第一分离器13顶部相连通的管路回到第一分离器13，不能液化的不凝气(包含氢气、氦气、氮气等)从顶端排出；第一分离器13的上部与引射器11的低压引射气输入口相连通，用于将第一分离器13中的气相天然气引入引射器11作为低温引射气再次液化。
[0036]液化天然气在进入低温储罐20后形成BOG在其顶部汇集，然后通过输气管路30进入第一分离器13，并再次进入引射器11作为低温引射气的一部分再次被液化。
[0037]从上述技术方案可以看出，本实施例提供的天然气液化系统包括高压射流深冷装置、低温储罐和输气管路，输气管路的两端分别与低温储罐的顶部、高压射流生冷装置的第一分离器的上部相连通。这样，低温储罐形成的BOG通过输气管路重新进入高压射流深冷装置的第一分离器，再被送入射流器重新被液化，无需设置空温复热器和BOG压缩机，能够避免增加设备投资；另外也无需将BOG送燃烧塔直接烧掉，也避免了资源浪费。有很广大的应用前景。
[0038]本实施例中还包括原料气压缩机(未示出)。原料气在被净化(脱去水分、二氧化碳、硫化氢等)后被原料气压缩机压缩，这时的原料气的压力为20MPa、温度为40°C，经过第一换热器14的预冷后原料气的温度降为8?9°C，经过氟利昂换热器15降温后温度为-35°C，经过第二换热器16进一步降温后温度为-67?-65°C，相应压力稍微降低为19.8?19.9MPa，这时被送入引射器11进行液化，经液化后的气液两相天然气进入气液分离器12分离出的液化天然气的压力为1.2MPa。
[0039]本实施例中还可以设置放空系统(未示出)，用于对第二分离器中分离出的不凝气进行放空。因为其包含部分可燃气体，为降低污染还可以将不凝气送入燃烧塔进行无害处理，还可以将不凝气送入燃气锅炉的供气系统中将其燃烧。
[0040]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0041]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0042]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种天然气液化系统，包括用于对天然气进行液化的高压射流深冷装置和用于存储所述高压射流深冷装置输出的液化天然气的低温储罐，其特征在于，还包括输气管路，所述输气管路的一端与所述低温储罐的顶部相连通，另一端与所述高压射流深冷装置的用于向所述高压射流深冷装置的引射器提供低压引射气的第一分离器的顶部相连通； 所述低温储罐的顶部汇聚有闪蒸汽BOG。
2.如权利要求1所述的天然气液化系统，其特征在于，所述输气管路上设置有节流阀，用于调节所述输气管路内的气体流量。
3.如权利要求1或2所述的天然气液化系统，其特征在于，所述高压射流深冷装置包括用于利用循环气的余温对原料气进行预冷的第一换热器、用于对经过预冷的所述原料气进行降温的氟利昂换热器、用于利用所述循环气的低温对经过所述氟利昂换热器降温的所述原料气进一步降温的第二换热器、用于对经过所述第二换热器进一步降温的所述原料气进行液化的所述引射器、上端与所述引射器的出口相连通的气液分离器、与所述气液分离器的下端相连通的低温储罐、上端与所述气液分离器的下端相连通的所述第一分离器和第二分离器； 所述第一分离器的上部与所述引射器的低压引射气输入口相连通，所述气液分离器的上部设置有循环气输出管，用于向所述第一换热器和第二换热器输出所述循环气，所述气液分离器的上部还与设置在所述第一分离器下部的盘管的入口相连通，所述盘管的出口与所述第二分离器的上部相连通，所述第二分离器的下端与第一分离器的上端相连通，所述第二分离器的上端还设置有不凝气出口。
4.如权利要求3所述的天然气液化系统，其特征在于，所述高压射流深冷装置还包括放空系统； 所述放空系统的入口与所述不凝气出口相连通。
5.如权利要求4所述的天然气液化系统，其特征在于，所述放空系统的出口用于连接燃烧塔或锅炉的燃料供气系统。
6.如权利要求3所述的天然气液化系统，其特征在于，还包括原料气压缩机； 所述原料气压缩机的原料气出口与所述第一换热器的原料气入口相连通。
7.如权利要求4?6任一项所述的天然气液化系统，其特征在于，所述原料气在进入所述第一换热器前的温度为40°C ； 所述原料气从所述第一换热器出来后的温度为8?9°C。
8.如权利要求7所述的天然气液化系统，其特征在于，所述原料气经过氟利昂换热器冷却后的温度为-35°C。
9.如权利要求8所述的天然气液化系统，其特征在于，所述原料气经过第二换热器后的温度为-67?-65°C。
10.如权利要求9所述的天然气液化系统，其特征在于，所述原料气在进入所述引射器时的压力为19.8?19.9MPa。
【文档编号】F25J1/02GK203980789SQ201420137193
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】邓小军, 陈全明, 谭军, 汪联军, 刘秦中 申请人:重庆耐德能源装备集成有限公司