[發明專利]利用氮、氦膨脹工藝的LNG運輸船BOG處理系統及方法

在審

• 申請號: 202110768152.6
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113503466A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 曾偉平;李恩道;花亦懷;尹全森;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

本發明涉及一種利用氮、氦氣膨脹工藝的LNG運輸船BOG處理系統及方法，包括如下部件：LNG儲艙和冷箱，LNG儲艙的液相出口與冷箱的第一入口連接，冷箱的第一出口與LNG儲艙頂部的噴淋管線連接；膨脹機、壓縮機和冷卻器，膨脹機的入口與冷箱的第二出口連接，膨脹機的出口與冷箱的第三入口連接，冷箱的第三出口與冷箱的第四入口連接，冷箱的第四出口與壓縮機的入口連接，壓縮機的出口與冷卻器的入口連接，冷卻器的出口與冷箱的第二入口連接。的處理系統，優選地，還包括LNG潛液泵LNG潛液泵設置于LNG儲艙內，LNG潛液泵被配置為將LNG儲艙內的LNG輸送至冷箱。本發明系統整體成橇，易于布置和安裝。

技術領域

本發明涉及一種利用氮、氦氣膨脹工藝的LNG運輸船BOG處理系統及方法，屬于LNG運輸船BOG回收處理領域。

背景技術

天然氣的儲存和運輸過程中，液化天然氣(Liquid Natural Gas,LNG)由于儲存容器不可能做到完全絕熱，在儲存和運輸過程中會產生蒸發氣(Boil Off Gas,BOG)。如果不能及時處理這些多余BOG，將會快速增加船舶貨艙壓力，給船舶營運帶來巨大危險。相較于燃燒這些多余的BOG，再液化裝置不但能進行回收，還能降低貨艙溫度，降低對推進系統選擇的苛刻條件。目前，主流大型LNG運輸船舶和LNG加注船舶更加青睞配置BOG再液化裝置，以提高船舶安全性和船舶運力。另外LNG加注船受作業性質影響，需要在加注過程中接收加注船冷艙和置換過程中產生的BOG，在等待加注作業過程中蒸發產生的BOG氣體也需要處理，因此，LNG加注船也需要配置小型再液化裝置。

發明內容

針對上述突出問題，本發明提供一種利用氮、氦氣膨脹工藝的LNG運輸船BOG處理系統及方法，該處理系統及方法采用氮氣和氦氣作為混合介質壓縮膨脹制冷的方式，冷卻LNG后，過冷LNG返回儲艙噴淋，將儲艙內BOG進行液化回收。該處理系統及方法具備換熱效率高，能耗低，設備緊湊，數量少，尺寸小，易成撬，占地面積小等優點。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種利用氮、氦膨脹工藝的LNG運輸船BOG處理系統，包括如下部件：

LNG儲艙和冷箱，所述LNG儲艙的液相出口與所述冷箱的第一入口連接，所述冷箱的第一出口與所述LNG儲艙頂部的噴淋管線連接；

膨脹機、壓縮機和冷卻器，所述膨脹機的入口與所述冷箱的第二出口連接，所述膨脹機的出口與所述冷箱的第三入口連接，所述冷箱的第三出口與所述冷箱的第四入口連接，所述冷箱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的第二入口連接。

所述的處理系統，優選地，還包括LNG潛液泵所述LNG潛液泵設置于所述LNG儲艙內，所述LNG潛液泵被配置為將所述LNG儲艙內的LNG輸送至所述冷箱。

所述的處理系統，優選地，所述壓縮機包括膨脹壓縮機和冷劑壓縮機，所述冷卻器包括第一冷卻器和第二冷卻器，所述膨脹壓縮機的出口與所述第一冷卻器的入口連接，所述第一冷卻器的出口與所述冷劑壓縮機的入口連接，所述冷劑壓縮機的出口與所述第二冷卻器的入口連接，所述第二冷卻器的出口與所述冷箱的第二入口連接。

所述的處理系統，優選地，所述冷箱中的制冷劑為氮、氦氣混合制冷介質。

所述的處理系統，優選地，所述膨脹壓縮機與所述膨脹機同軸連接，所述膨脹壓縮機由所述膨脹機和第一電機共同驅動，所述冷劑壓縮機由第二電機驅動，所述冷劑壓縮機只采用一級壓縮，壓縮比、膨脹比都比較低。

所述的處理系統，優選地，所述處理系統采用全密封設計，氮、氦氣混合制冷介質一次性充裝，無泄漏。

所述的處理系統，優選地，所述膨脹壓縮機、所述冷劑壓縮機、所述第一電機以及所述第二電機的軸承均采用電磁軸承，無油潤滑系統。