[發明專利]LNG運輸船BOG的處理系統及方法

有效

• 申請號: 202110768149.4
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113503465B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 曾偉平;尹全森;李恩道;花亦懷;程昊;鹿來運;范明龍;劉淼兒
• 申請（專利權）人: 中海石油氣電集團有限責任公司
• 主分類號: F17C13/00
• 分類號: F17C13/00;F25J1/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 任文娟

1.一種LNG運輸船BOG的處理系統，其特征在于，包括如下部件：

第一LNG儲艙(TK1)和冷箱(CB1)，所述第一LNG儲艙(TK1)的液相出口與所述冷箱(CB1)的第一入口連接，所述冷箱(CB1)的第一出口與所述第一LNG儲艙(TK1)頂部的噴淋管線連接；

第二LNG儲艙(TK2)，所述第二LNG儲艙(TK2)的液相出口亦與所述冷箱(CB1)的第一入口連接，所述冷箱(CB1)的第一出口亦與所述第二LNG儲艙(TK2)頂部的噴淋管線連接；

膨脹機(TE1)、壓縮機和冷卻器，所述膨脹機(TE1)的入口與所述冷箱(CB1)的第二出口連接，所述膨脹機(TE1)的出口與所述冷箱(CB1)的第三入口連接，所述冷箱(CB1)的第三出口與所述冷箱(CB1)的第四入口連接，所述冷箱(CB1)的第四出口與所述壓縮機的入口連接，所述壓縮機的出口與所述冷卻器的入口連接，所述冷卻器的出口與所述冷箱(CB1)的第二入口連接；

第一LNG潛液泵(P1)和第二LNG潛液泵(P2)，所述第一LNG潛液泵(P1)設置于所述第一LNG儲艙(TK1)內，所述第二LNG潛液泵(P2)設置于所述第二LNG儲艙(TK2)內，所述第一LNG潛液泵(P1)和所述第二LNG潛液泵(P2)被配置為將所述第一LNG儲艙(TK1)和所述第二LNG儲艙(TK2)內的LNG輸送至所述冷箱(CB1)；

所述壓縮機包括氮氣膨脹壓縮機壓縮端(C1)、氮氣壓縮機第一級(C2-1)和氮氣壓縮機第二級(C2-2)，所述冷卻器包括第一冷卻器(E1)、第二冷卻器(E2)和第三冷卻器(E3)，所述氮氣膨脹壓縮機壓縮端(C1)的出口與所述第一冷卻器(E1)的入口連接，所述第一冷卻器(E1)的出口與所述氮氣壓縮機第一級(C2-1)的入口連接，所述氮氣壓縮機第一級(C2-1)的出口與所述第二冷卻器(E2)的入口連接，所述第二冷卻器(E2)的出口與所述氮氣壓縮機第二級(C2-2)的入口連接，所述氮氣壓縮機第二級(C2-2)的出口與所述第三冷卻器(E3)的入口連接，所述第三冷卻器(E3)的出口與所述冷箱(CB1)的第二入口連接；

所述第一LNG儲艙(TK1)和所述第二LNG儲艙(TK2)的艙內頂部設置有LNG噴淋系統，所述LNG噴淋系統被配置為將過冷LNG通過所述第一LNG儲艙(TK1)和所述第二LNG儲艙(TK2)的液相入口進入艙內與BOG接觸換熱，以提高BOG冷凝與回收效率；

所述膨脹機(TE1)和所述氮氣 膨脹壓縮機壓縮端(C1)同軸連接，所述氮氣 膨脹壓縮機壓縮端(C1)直接由所述膨脹機(TE1)以及第一電機共同驅動，所述氮氣壓縮機第一級(C2-1)和所述氮氣壓縮機第二級(C2-2)由第二電機驅動，所述膨脹機(TE1)、所述壓縮機、所述第一電機以及所述第二電機的軸承均采用電磁軸承，以減少潤滑系統配置和占地面積。

2.根據權利要求1所述的LNG運輸船BOG的處理系統，其特征在于，所述冷卻器采用印刷電路板式換熱器，采用閉式循環水作為冷卻介質。

3.一種如權利要求1或2所述LNG運輸船BOG的處理系統的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)所述第一LNG儲艙(TK1)和所述第二LNG儲艙(TK2)由于吸收環境熱量使得艙內產生大量BOG，當艙內壓力高于操作壓力時，通過所述第一LNG潛液泵(P1)和所述第二LNG潛液泵(P2)將LNG輸送至所述冷箱(CB1)；

2)氮氣經所述壓縮機壓縮后形成中壓為25～30bar的氮氣，然后進入所述冷卻器冷卻至30～40℃；

3)進入所述冷箱(CB1)的中壓氮氣與來自所述冷箱(CB1)中返流的低溫氮氣換熱，經換熱后的返流低溫氮氣自身復熱后進入所述壓縮機中；而中壓氮氣降溫后繼續進入所述膨脹機(TE1)中，在所述膨脹機(TE1)中中壓氮氣膨脹降壓對外做功，所述膨脹機(TE1)將中壓氮氣的壓力能轉化為機械能協同電機驅動所述壓縮機運轉，膨脹后氮氣降溫至-175～-179℃后進入所述冷箱(CB1)，復熱后返回所述壓縮機，完成一個氮氣壓縮循環；

4)過冷后的LNG進入所述第一LNG儲艙(TK1)和所述第二LNG儲艙(TK2)內，并與儲艙內的BOG傳質換熱，將BOG重新冷凝為LNG。