[發(fā)明專(zhuān)利]一種液化天然氣氣液預(yù)混裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711066987.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107961686A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王以斌;常征;何建明;姚建軍;王文昊;郭維軍;李戰(zhàn)杰;何龍輝;王惠勤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中石化廣州工程有限公司;中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01F5/02
• 分類(lèi)號(hào): B01F5/02;B01F5/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液化天然氣(LNG)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種液化天然氣(LNG)氣液預(yù)混裝置。

背景技術(shù)

LNG蒸發(fā)氣(BOG)采用再冷凝回收工藝時(shí)，再冷凝器是工藝系統(tǒng)中的主要設(shè)備，在整個(gè)接收站運(yùn)行中起到承前啟后的核心作用，其主要功能主要是為BOG與LNG提供足夠的接觸時(shí)間與空間促使BOG冷凝為L(zhǎng)NG以及作為L(zhǎng)NG高壓泵的入口緩沖罐來(lái)保證高壓泵的入口壓力。

LNG再冷凝器屬于塔器的一種，其核心的氣液接觸構(gòu)件常采用填料層，常用的填料主要有隨機(jī)堆放填料拉西環(huán)、鮑爾環(huán)以及規(guī)整填料等，BOG與LNG從填料層的上部進(jìn)入填料層。BOG與LNG在填料層中的分布狀況直接關(guān)系到填料層的冷凝效率。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)各種傳熱傳質(zhì)裝置塔器中的物料均布狀態(tài)往往不盡人意。

LNG再冷凝器的物料均布傳統(tǒng)做法為對(duì)LNG進(jìn)行均布后LNG進(jìn)入BOG氣相空間，混合后進(jìn)入填料層進(jìn)行冷凝過(guò)程，但傳統(tǒng)做法冷凝仍不夠充分，氣液混合也不夠均勻。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)技術(shù)存在的LNG與BOG混合不夠均勻、冷凝效果欠佳的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種液化天然氣(LNG)氣液預(yù)混裝置。

本發(fā)明提供的液化天然氣氣液預(yù)混裝置主要由帶有封頭的外筒體、噴射板和噴頭組成；噴射板共設(shè)三層，自上而下平行設(shè)置，分別為第一噴射板、第二噴射板和第三噴射板，噴射板上設(shè)有噴頭安裝孔；封頭下方、第一噴射板上方的外筒體內(nèi)部空間為BOG緩沖空間，第一噴射板下方、第二噴射板上方之間的外筒體內(nèi)部空間為上部氣液混合空間，第二噴射板下方、第三噴射板上方之間的外筒體內(nèi)部空間為下部氣液混合空間；噴頭安裝于每層噴射板的噴頭安裝孔上，位于噴射板下方；BOG緩沖空間外筒體側(cè)壁上設(shè)有BOG入口，上部氣液混合空間外筒體側(cè)壁上設(shè)有上部LNG入口，下部氣液混合空間外筒體側(cè)壁上設(shè)有下部LNG入口。

上部LNG入口和下部LNG入口作為來(lái)流LNG的入口，兩個(gè)LNG入口相差180°圓周角位于外筒體側(cè)壁上，LNG入口管的直徑應(yīng)控制LNG流速在0.5～1m/s的范圍內(nèi)。BOG入口位于BOG緩沖空間側(cè)面上部，應(yīng)控制進(jìn)入BOG緩沖空間的BOG流速在2～4m/s的范圍內(nèi)。

BOG緩沖空間為頂部為穹頂?shù)膱A柱形空間，其高度為0.3～0.5倍的外筒體直徑，以達(dá)到良好BOG的緩沖效果。上部氣液混合空間為圓柱形空間，作為上部LNG與BOG的混合緩沖空間，其高度為0.1～0.3倍的外筒體直徑。下部LNG緩沖空間為圓柱形空間，作為下部LNG與BOG的混合緩沖空間，其高度為0.1～0.3倍的外筒體直徑。

第一噴射板、第二噴射板和第三噴射板結(jié)構(gòu)相同，其上開(kāi)設(shè)的噴頭安裝孔呈正三角形排列布滿(mǎn)整個(gè)噴射板板面。噴射板之上噴頭安裝孔的開(kāi)孔率應(yīng)在65％以上，開(kāi)孔個(gè)數(shù)不應(yīng)小于50個(gè)。

噴頭由其上部的圓柱形筒體和其下部的漸縮噴嘴組成，噴頭的縮頸比應(yīng)維持噴頭的氣液表觀流速在5m/s以上，以形成良好的氣液射流效果。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為對(duì)來(lái)流LNG與BOG進(jìn)行了有效緩沖，采用多級(jí)射流、多次混合的形式進(jìn)行LNG與BOG的預(yù)混均布，提高了冷凝效率，效果良好。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明氣液預(yù)混裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中噴射板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-外筒體，2-BOG入口，3-上部LNG入口，4-下部LNG入口，5-第一噴射板，6-第二噴射板，7-第三噴射板，8-噴頭，9-BOG緩沖空間，10-上部氣液混合空間，11-下部氣液混合空間，12-噴頭安裝孔，13-圓柱形筒體，14-漸縮噴嘴。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1～3，本發(fā)明的氣液預(yù)混裝置由帶有封頭的外筒體1、噴射板和噴頭8組成；噴射板共設(shè)三層，自上而下平行設(shè)置，分別為第一噴射板5、第二噴射板6和第三噴射板7，噴射板上設(shè)有噴頭安裝孔12(見(jiàn)圖2)；封頭下方、第一噴射板5上方的外筒體內(nèi)部空間為BOG緩沖空間9，第一噴射板5下方、第二噴射板6上方之間的外筒體內(nèi)部空間為上部氣液混合空間10，第二噴射板6下方、第三噴射板7上方之間的外筒體內(nèi)部空間為下部氣液混合空間11；噴頭8安裝于每層噴射板的噴頭安裝孔上，位于噴射板下方；BOG緩沖空間9外筒體側(cè)壁上設(shè)有BOG入口2，上部氣液混合空間10外筒體側(cè)壁上設(shè)有上部LNG入口3，下部氣液混合空間11外筒體側(cè)壁上設(shè)有下部LNG入口4。

圖3是噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖，噴頭由其上部的圓柱形筒體13和其下部的漸縮噴嘴14組成。

本發(fā)明的工作過(guò)程為：首先BOG經(jīng)BOG入口2進(jìn)入BOG緩沖空間9后進(jìn)行緩沖，緩沖之后的BOG經(jīng)第一噴射板5上的噴頭8均勻噴入上部氣液混合空間10；LNG經(jīng)上部LNG入口3進(jìn)入上部氣液混合空間10，射流進(jìn)入上部氣液混合空間10的BOG與LNG在上部氣液混合空間10沖擊混合后經(jīng)第二噴射板6上的噴頭8向下噴入下部氣液混合空間11；自下部LNG入口4進(jìn)入下部氣液混合空間11的LNG與自第二噴射板6來(lái)的氣液混合物在下部氣液混合空間11再次混合后經(jīng)第三噴射板7上的噴頭8均勻噴射在預(yù)混裝置下方的填料層上。