[發明專利]一種水合物法BOG回收裝置

有效

• 申請號: 201611117323.4
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106641701B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 宋永臣;楊明軍;周航;高祎;趙佳飛;張毅
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F17C5/02
• 分類號: F17C5/02;F17C13/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

一種水合物法BOG回收裝置，水合物應用技術領域。BOG氣體由進氣系統進入反應器內，通過分散器形成微小氣泡在反應器內與水結合生成水合物漂浮在液面上。而液面控制系統為反應器內提供足夠的冷水保持液面保持在適當高度。使用時通過冷水槽和常溫水槽對反應器內進行換水升溫，促使水合物分解放氣，分解氣體由出氣系統排出使用。液面控制系統解決了反應器內水面下降導致的水合物堵塞進氣口的問題；冷水槽對反應器內的液體進行回收，循環利用，節約冷能的同時利用水合物的記憶效應加速水合物的生成，提高了經濟性；常溫水槽對反應器進行換水，改變反應器內的溫度來控制反應器內水合物的分解。冷卻系統根據情況利用LNG的余冷，提高能效性。

技術領域

本發明屬于水合物應用技術領域，涉及到一種水合物法BOG回收裝置。

背景技術

隨著環境問題的日益嚴峻，污染嚴重的化石能源逐漸被更為清潔的天然氣所替代。尤其是在《巴黎協定》簽署后，在國際的主流趨勢和國家政策的主導下，天然氣需求迅速發展；隨著天然氣開采方法的不斷優化、頁巖氣開采的革命性進展，天然氣的價格逐漸降低，價格優勢使得天然氣更受市場歡迎；同時天然氣的儲量巨大，尤其是我國天然氣儲量更是高于石油儲量。因此，天然氣的用途越來越廣泛。

隨著天然氣用量的增多，天然氣的運輸儲存技術也受到了人們的重視，除了管道輸送以外，以LNG相關技術發展的最為成熟。在運輸方面，相對于管道天然氣來說，LNG更加安全、靈活，同時也是遠洋運輸的唯一手段。因此LNG運輸也成為目前研究的熱點問題。在大量LNG運輸的同時，BOG的問題至今還無法避免。BOG是由低溫儲罐和低溫槽車內的LNG蒸發產生的，日蒸發率在0.3％左右，在LNG大量運輸的情況下，BOG是一筆很可觀的能源。通常情況下，BOG都是通過放空閥直接排放，直接排空不僅造成了能源的浪費，更會加劇溫室效應。因此如何有效回收利用BOG是目前急需解決的能源問題和環境問題。

天然氣水合物的存在證明了水合物法可以有效的儲存天然氣，這給本發明提供了理論基礎。天然氣水合物的形成條件比LNG更容易達到，因此水合物法是一種較為經濟的天然氣儲存方法。

發明內容

本發明提供了一種水合物法BOG回收裝置，為基于水合物法BOG回收技術提供了一種可實現工業化的裝置，并且可以對原料進行循環使用。

本發明的技術方案：

一種水合物法BOG回收裝置，包括反應器、冷卻系統、液面控制系統、冷水槽、常溫水槽、進氣系統和出氣系統；

BOG回收與再利用在同一個反應器內進行，該反應器由耐高壓不銹鋼制成，置于絕熱的壓力殼內，壓力殼與反應器之間填有制冷液，由冷卻系統提供制冷；反應器下部設有進氣口，進氣口處設置過濾器及分散器，分散器用來分散BOG氣體，過濾器防止水合物固體落入進氣口導致進氣系統堵塞；在反應器側上方開有出氣口，將儲藏在反應器內的BOG氣體分解，并且注入氣體管網或儲氣裝置；在反應器中加入四氫呋喃與十二烷基硫酸鈉的混合溶液，用于促進水合物生成；

進氣系統設有第一氣體增壓泵，氣體增壓泵與反應器相連，二者之間設有止回閥門；第一氣體增壓泵將氣體壓力控制在所需范圍內，BOG氣體經氣體增壓泵加壓后進入反應器；

出氣系統一端與反應器相連，在二者之間設有第一可控閥門；出氣系統另一端根據情況連接氣體管網或儲氣裝置，收集的BOG隨時釋放并入管網或實現其他利用；

液面控制系統為由耐高壓不銹鋼制成的儲水器，儲水器設置在壓力殼內，儲水器與壓力殼間填有制冷液，由冷卻系統提供制冷；儲水器頂部與反應器側上方相連，使二者內部壓力保持一致；儲水器下方與反應器側下方相連，二者之間設有第二可控閥門，利用連通器原理保持反應器液面在合理范圍內，實現液面自動控制，保證反應器內水充足，且不會因水合物生成而堵塞入氣口；

冷卻系統為反應器、液面控制系統和冷水槽制冷，根據實際情況采用LNG的余冷或另外采用制冷機進行制冷；