[實用新型]帶換熱的閃蒸器以及甲烷氣回收系統

有效

• 申請號: 201520244116.X
• 申請日: 2015-04-21
• 公開（公告）號: CN205002518U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 陳峰;邢浩
• 申請（專利權）人: 新奧氣化采煤有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11266
• 代理人: 李韜

技術領域

本實用新型涉及氣體回收再利用的技術領域，尤其是指應用在液化天然氣（LNG）存儲和運輸過程中蒸發氣體（BOG）的再液化與回收。

背景技術

液化天然氣（LNG）主要成分是甲烷，被公認是地球上最干凈的能源，無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約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。液化天然氣是天然氣經壓縮、冷卻至其沸點溫度后變成液體，通常液化天然氣儲存在零下161.5攝氏度、0.1MPa左右的低溫儲存罐內，用專用船或油罐車運輸，使用時重新氣化。液化天然氣燃燒后對空氣污染非常小，而且放出的熱量大，所以液化天然氣是一種比較先進的能源。

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）。雖然存儲LNG的低溫容器具有絕熱層，但仍然無法避免外熱的影響，導致產生BOG，BOG的增加使得系統的壓力上升，一旦壓力超過存儲罐允許的工作壓力，需要啟動安全保護裝置釋放BOG減壓。

現有的甲烷氣體回收方式包括把氣化出來的甲烷氣體經與空氣換熱后進入城市管網或者使用壓縮機把這些甲烷氣體變成CNG（壓力大于20MPa的甲烷氣體產品）。進入城市管網方案需要LNG加注站靠近城市管網，對普通的LNG加注站并不適用；做成CNG產品市場價值較低，儲運復雜，壓縮耗能較高，設備占地較大。也有利用液氮等冷源對甲烷進行冷卻，重新變為低溫甲烷液體回用,但是該方法需單獨設置冷量產生裝置，投資和運行功耗較高，流程復雜且占地較大，回收的甲烷的成本較高，且回收率低，一定程度上導致能源的浪費。

為了克服上述問題，現有技術中有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，包括：低溫儲罐、回熱式低溫制冷機、冷凝換熱器；冷凝換熱器安裝在回熱式低溫制冷機的冷端；低溫儲罐與冷凝換熱器之間設置有蒸發氣體輸送通道以及液化天然氣輸送通道；冷凝換熱器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進入低溫儲罐。上述文獻雖然提高了再液化效率，保證了設備運行可靠性和安全性，但是所述回熱式低溫制冷機以及冷凝換熱器必須安裝在所述低溫儲罐的上方，因此對于設備的安裝有一定的要求，不易實現有效降低安裝與維護成本；另外，氣體的回收率沒有大幅度提高。

實用新型內容

為此，本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術中回收甲烷的安裝與維護成本高以及回收率低的問題從而提供一種不但設備的安裝與維護成本低，而且回收率高的帶換熱的閃蒸器以及甲烷氣回收系統。

為解決上述技術問題，本實用新型所述的一種帶換熱的閃蒸器，所述閃蒸器包括罐體，所述罐體內設有位于罐體下部的氣液分離裝置以及位于罐體上部的換熱裝置，所述換熱裝置包括至少兩個通道，其中第一通道與所述罐體上用于接收氣體的第一進氣口連通，第二通道與所述罐體上的第二進氣口相連通，其中所述第二進氣口通過所述罐體頂端的第一出氣口與壓縮裝置相連接，所述罐體的底端設有出液口。

在本實用新型的一個實施例中，所述換熱裝置包括冷卻管或者列管，且所述冷卻管或者列管與所述罐體的內壁之間形成第一通道，所述冷卻管或者列管的內部形成第二通道。

在本實用新型的一個實施例中，所述罐體上部沿內壁設有支撐架，所述換熱裝置固定在所述支撐架上。

在本實用新型的一個實施例中，所述氣液分離裝置內沿內壁設有隔板。

在本實用新型的一個實施例中，所述隔板的數量為多個，且多個隔板依次交錯設置在所述罐體的相對內壁上。

在本實用新型的一個實施例中，所述換熱裝置的第二通道與所述罐體上的高壓物料出口相通，所述氣液分離裝置與所述罐體上的低壓物料進口相通，且所述高壓物料出口通過設置在所述罐體外部的減壓裝置連接至所述低壓物料進口。

在本實用新型的一個實施例中，所述換熱裝置的第二通道通過位于所述罐體內的減壓裝置與所述氣液分離裝置相通。

在本實用新型的一個實施例中，所述罐體的下端分別設有液位計上接口以及位于所述液位計上接口下端的液位計下接口。

在本實用新型的一個實施例中，所述罐體的頂端設有用于排氣的放散口。

本實用新型還提供了一種甲烷氣回收系統，包括上述任意一個所述帶換熱的閃蒸器，所述第一出氣口經過所述壓縮裝置連接至所述第二進氣口，且所述換熱裝置通過減壓裝置與所述氣液分離裝置相通。

本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：