[發明專利]蒸發氣體再液化系統和其排放潤滑油的方法

有效

• 申請號: 201780093514.8
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN110958973B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 李準採;崔東圭;崔員宰;柳承恪;張在亨
• 申請（專利權）人: 大宇造船海洋株式會社
• 主分類號: B63B25/16
• 分類號: B63B25/16;B63H21/38;F17C6/00;F17C9/02;F17C13/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

公開一種蒸發氣體再液化系統及其排放潤滑油的方法。用于排放潤滑油的方法中，當滿足以下條件時確定已到“排放經冷凝或凝固的潤滑油的時間”：熱交換器中的制冷劑的處于熱交換器的前端的蒸發氣體的溫度與在由壓縮機壓縮之后由熱交換器冷卻的蒸發氣體的溫度之間的差維持在等同于或高于第一配置值持續預定時間；熱交換器中的制冷劑的蒸發氣體的溫度與在由壓縮機壓縮之后傳遞到熱交換器的蒸發氣體的溫度之間的差維持在等同于或高于第一配置值持續預定時間；以及在由壓縮機壓縮之后傳遞到熱交換器的處于熱交換器的前端的蒸發氣體的壓力與由熱交換器冷卻的處于熱交換器的后端的蒸發氣體的壓力之間的差維持在等同于或高于第二配置值的持續預定時間。

技術領域

本發明涉及一種用于再液化經由液化氣的自然汽化產生的蒸發氣體(boil-offgas，BOG)的方法和系統，且更具體地說，涉及一種蒸發氣體再液化系統，其中在待作為燃料供應到發動機的液化天然氣(liquefied natural gas，LNG)船的存儲槽中產生的蒸發氣體當中，高于發動機的燃料要求的過剩的蒸發氣體使用蒸發氣體作為制冷劑而再液化。

背景技術

最近，全世界范圍內例如液化天然氣(liquefied natural gas，LNG)等液化氣的消耗一直快速增加。通過將天然氣冷卻到極低溫度而獲得的液化氣具有比天然氣小得多的體積，且因此更加適于存儲和運輸。此外，因為天然氣中的空氣污染物可在液化過程期間減少或移除，所以例如LNG等液化氣是燃燒后具有低空氣污染物放射的對生態環境友好的燃料。

液化天然氣是通過將主要由甲烷(methane)組成的天然氣冷卻到約-163℃以液化所述天然氣而獲得的無色且透明的液體，且具有約為天然氣的體積的1/600的體積。因此，天然氣的液化實現極其有效的運輸。

然而，因為天然氣在常壓下在-163℃的極低溫度下液化，所以液化天然氣可能容易因溫度的小改變而汽化。盡管液化天然氣存儲槽是絕緣的，但外部熱量可連續傳遞到存儲槽，從而致使運輸中的液化天然氣自然地汽化，由此產生蒸發氣體(boil-off gas，BOG)。

蒸發氣體的產生意味著液化天然氣的損失，且因此對運輸效率有很大影響。此外，當蒸發氣體在存儲槽中累積時，存在存儲槽內部的壓力過度增加從而致使對槽的損壞的風險。已經進行各種研究來處理液化天然氣存儲槽中產生的蒸發氣體。最近，為了處理蒸發氣體，已提出將蒸發氣體再液化以返回到液化天然氣存儲槽的方法、將蒸發氣體用作例如船舶發動機等燃料消耗源中的能量源的方法，等等。

用于蒸發氣體的再液化的方法的實例包含：使用具有單獨制冷劑的制冷循環的方法，其中允許蒸發氣體與制冷劑交換熱量以便再液化；以及使用蒸發氣體作為制冷劑來再液化蒸發氣體而無任何單獨制冷劑的方法。具體地說，采用后一方法的系統稱為部分再液化系統(partial re-liquefaction system，PRS)。

能夠由天然氣加燃料的船舶發動機的實例包含燃氣發動機，例如DFDE、X-DF以及ME-GI。

DFDE發動機具有每循環四個沖程且使用奧托循環(Otto cycle)，其中將具有約6.5bar的相對低壓力的天然氣注入到燃燒空氣入口中，然后向上推動活塞以壓縮氣體。

X-DF發動機具有每循環兩個沖程，且利用使用具有約16bar的壓力的天然氣作為燃料的奧托循環。

ME-GI發動機具有每循環兩個沖程且使用狄塞爾循環(diesel cycle)，其中將具有約300bar的高壓的天然氣直接注入到燃燒腔室中在活塞的上止點附近。

發明內容

技術問題

由此，當液化天然氣(LNG)存儲槽中產生的蒸發氣體(BOG)經壓縮且在無單獨制冷劑的情況下經由使用蒸發氣體進行熱交換而再液化時，為了再液化效率有必要使用油潤滑型汽缸在高壓力下壓縮蒸發氣體。