[發明專利]小型撬裝式液化天然氣蒸發氣再液化回收裝置的安裝結構

有效

• 申請號: 201410020565.6
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103759497A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 巨永林;郝熙歡;祝鐵軍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及液化天然氣（LNG）儲存和運輸過程中蒸發氣體（BOG）再液化與回收技術領域，更具體地說，涉及采用回熱式低溫制冷機的小型撬裝式液化天然氣蒸發氣再液化回收裝置的安裝方法。

背景技術

液化天然氣（簡稱LNG），主要成分是甲烷，被公認為地球上最干凈的能源。無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積為同量氣態天然氣體積的1/625，液化天然氣的重量僅為同體積水的45%左右。氣態天然氣經壓縮、冷卻至其沸點（-161.5℃）溫度變成LNG后，儲存在低溫存儲罐中，再通過專用船或槽車運輸，使用時重新氣化。相比于氣態天然氣，LNG由于其體積小，儲存效率高，通過專用的船或槽車可以將大量的天然氣運輸到管道難以到達的任何用戶，與鋪設地下輸氣管道相比，不僅節省投資，而且方便可靠，風險小、適應性強。此外，LNG攜帶的冷量可以部分回收利用。因此，20世紀70年代以來，世界LNG產量和貿易量迅速增加，全球LNG的需求將從2010年的2.18億噸增至2015年的3.1億噸，到2020年可達到4.1億噸。2012年國際市場上LNG的貿易量已占到天然氣總貿易量的36%左右，到2020年將達到40%。

但是在LNG船舶、槽車運輸過程，以及LNG加注、卸載過程中，由于環境溫度和低溫LNG之間的巨大溫差產生的熱量傳遞，加氣站系統的預冷以及其它原因，低溫的LNG會不斷受熱產生蒸發氣體（簡稱BOG）。雖然儲存LNG的低溫容器具有絕熱層，但仍然無法阻隔外熱侵入，不可避免地要產生BOG，BOG的增加使得系統的壓力上升，一旦壓力超過儲罐允許的工作壓力，安全保護裝置將泄放BOG減壓。LNG船舶、槽車運輸過程中的蒸發率通常在0.1%～0.5%，在加注和卸載過程中同樣也會產生大量BOG。目前處理BOG的方式主要有2種，一種是采用BOG作為燃料，為推進裝置提供動力；另一種是將BOG再液化之后返回低溫儲存容器中。而BOG再液化的方法目前主要采用的是常規的氮膨脹或者混合制冷劑液化工藝流程，但該方法采用的裝置流程復雜、設備過多、價格昂貴，且不適合LNG運輸槽車、小型LNG儲罐以及LNG汽車加注站的使用。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種小型撬裝式液化天然氣蒸發氣再液化回收裝置的安裝結構，提出了三種采用回熱式低溫制冷機的小型撬裝式液化天然氣蒸發氣再液化回收裝置與LNG儲罐的安裝方法，從而提高了系統的再液化效率、運行可靠性和安全性，降低了安裝與維護成本，使用者可根據實際情況選擇合適的安裝型式。

根據本發明提供的小型撬裝式液化天然氣蒸發氣再液化回收裝置的安裝結構，包括：低溫儲罐1、回熱式低溫制冷機3、冷凝換熱器4；

冷凝換熱器4安裝在回熱式低溫制冷機3的冷端；

低溫儲罐1與冷凝換熱器4之間設置有蒸發氣體輸送通道A以及液化天然氣輸送通道B；

冷凝換熱器4處的液化天然氣能夠在重力的作用下沿液化天然氣輸送通道B進入低溫儲罐1。

優選地，回熱式低溫制冷機3底部的冷凝換熱器4安裝在低溫儲罐1頂部的安裝孔內，貫穿低溫儲罐1罐壁的安裝孔構成連通低溫儲罐1與冷凝換熱器4的蒸發氣體輸送通道A以及液化天然氣輸送通道B。

優選地，還包括：支架10、儲罐防暴膜安裝口11、隔熱三通12、隔熱斜管13；

回熱式低溫制冷機3通過支架10安裝在低溫儲罐1的上方；

儲罐防暴膜安裝口11設置在低溫儲罐1上；

隔熱三通12的第一端連接儲罐防暴膜安裝口11，隔熱三通12的第二端通過隔熱斜管13連通至回熱式低溫制冷機3底部的冷凝室，冷凝換熱器4位于冷凝室中，隔熱三通12的第三端作為外延的儲罐防暴膜安裝口；

其中，儲罐防暴膜安裝口11、隔熱三通12、隔熱斜管13構成連通低溫儲罐1與冷凝換熱器4的蒸發氣體輸送通道A以及液化天然氣輸送通道B。

優選地，還包括：輔助低溫儲罐14、第一隔熱管道15、第二隔熱管道16；

回熱式低溫制冷機3安裝在輔助低溫儲罐14的頂部，冷凝換熱器4位于輔助低溫儲罐14內；第一隔熱管道15作為蒸發氣體輸送通道A連通低溫儲罐1的頂部與輔助低溫儲罐14的頂部；第二隔熱管道16作為液化天然氣輸送通道B連通低溫儲罐1與輔助低溫儲罐14的底部。

優選地，還包括：壓力測試裝置5、溫度測試裝置6、加熱裝置7、控制系統8；

壓力測試裝置5用于檢測壓力測試裝置5中蒸發氣體9的壓力；

冷凝換熱器4上設置有溫度測試裝置6、加熱裝置7；