專利名稱：一種蒸發(fā)氣bog零排放系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液化天然氣蒸發(fā)氣(BOG，Boil Off Gas)的液化回收及零排放技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種蒸發(fā)氣零排放系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液化天然氣(LNG，liquefied natural gas)是一種熱值高、燃燒污染小的優(yōu)質(zhì)能源。LNG接收站的主要功能是接收、儲(chǔ)存和氣化LNG船通過(guò)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸來(lái)的LNG，以獲得氣態(tài)天然氣(NG)產(chǎn)品，并通過(guò)天然氣管網(wǎng)向電廠和城市燃?xì)庥脩艄?。在LNG接收站的生產(chǎn)過(guò)程中，由于環(huán)境熱量的漏入、卸船過(guò)程中的體積置換、閃蒸、大氣環(huán)境壓力的急劇降低等多種因素，在LNG儲(chǔ)罐、其他LNG設(shè)備以及LNG管線里會(huì)從 LNG中釋放出一定量的蒸發(fā)氣B0G，這些BOG本質(zhì)上為氣壓較低的可燃性氣體NG，直接排放不僅會(huì)污染空氣，還可能造成爆炸、火災(zāi)等事故，需要通過(guò)一定的方式進(jìn)行回收利用，以防對(duì)LNG接收站的安全生產(chǎn)造成威脅。圖1為現(xiàn)有的回收利用BOG的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，在有NG外輸需求時(shí)，壓縮開(kāi)關(guān)閥109開(kāi)啟而排放開(kāi)關(guān)閥110關(guān)閉，LNG接收站中揮發(fā)出的BOG沿BOG輸入管105進(jìn)入BOG壓縮機(jī)101 ；BOG壓縮機(jī)101壓縮后的氣壓較高的BOG被輸送到再冷凝器102中，再冷凝器102利用LNG輸入管106送來(lái)的溫度很低(_161°C )的LNG的冷量，對(duì)壓縮后的BOG 進(jìn)行冷凝；由LNG輸出泵103提供動(dòng)力，將冷凝得到的LNG送入氣化器104進(jìn)行加熱氣化， 并由氣化器104將氣化后的NG通過(guò)NG外輸管107輸出給用戶。但是，用戶對(duì)于NG的需求是不連續(xù)的，在沒(méi)有NG外輸需求時(shí)，或者再冷凝器102、LNG輸出泵103、氣化器104等設(shè)備需要進(jìn)行檢修時(shí)，LNG接收站中全部或部分的BOG就無(wú)法通過(guò)冷凝方式進(jìn)行回收利用，因而需要開(kāi)啟排放開(kāi)關(guān)閥110，將多余的BOG通過(guò)排放管108直接排放或者燃燒消除，從而保證 LNG接收站的安全工作。但是，無(wú)論是直接排放方式還是燃燒方式，都是對(duì)BOG這種優(yōu)質(zhì)資源的浪費(fèi)，同時(shí)還污染了環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種蒸發(fā)氣(BOG)零排放系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn) BOG的零排放。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下一種蒸發(fā)氣BOG零排放系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括對(duì)BOG進(jìn)行壓縮的BOG壓縮機(jī)；利用液化天然氣LNG的冷量對(duì)壓縮后的BOG進(jìn)行冷凝的再冷凝器；向再冷凝器冷凝得到的LNG提供動(dòng)力以輸送LNG的LNG輸出泵；對(duì)LNG 輸出泵送來(lái)的LNG進(jìn)行加熱氣化得到天然氣NG并通過(guò)與自身相連的NG外輸管實(shí)現(xiàn)NG外輸?shù)臍饣鳎粌?chǔ)存液氮的液氮儲(chǔ)罐；向所述液氮儲(chǔ)罐中的液氮提供動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)液氮外輸?shù)囊旱敵霰茫焕靡旱敵霰锰峁┑囊旱睦淞繉?duì)壓縮后的BOG進(jìn)行液化的液化器；儲(chǔ)存液化器送來(lái)的LNG的LNG儲(chǔ)罐；其中，所述BOG壓縮機(jī)具有向其輸入BOG的BOG輸入管；所述BOG壓縮機(jī)通過(guò)一號(hào)輸出管與所述再冷凝器相連，通過(guò)二號(hào)輸出管與所述液化器相連，以將壓縮后的BOG分別送到所述再冷凝器和所述液化器；所述一號(hào)輸出管和所述二號(hào)輸出管上分別裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)相反且可控的一號(hào)開(kāi)關(guān)閥和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥；所述再冷凝器具有向其輸入LNG的LNG輸入管；所述再冷凝器通過(guò)LNG輸出管與所述LNG輸出泵相連；所述LNG輸出泵通過(guò)一號(hào)LNG輸送管與所述氣化器相連；所述液氮儲(chǔ)罐通過(guò)液氮輸送管與所述液氮輸出泵相連；所述液氮輸出泵通過(guò)一號(hào)液氮輸送管與所述液化器相連；所述液化器通過(guò)二號(hào)LNG輸送管與所述LNG儲(chǔ)罐相連，通過(guò)與自身相連的氮?dú)馔廨敼軐?shí)現(xiàn)氮?dú)馔廨?。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)進(jìn)一步，所述氮?dú)馔廨敼苌涎b有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的三號(hào)開(kāi)關(guān)閥。進(jìn)一步，所述液氮輸出泵為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式輸出泵，其具有液氮外輸管，以實(shí)現(xiàn)液氮外輸。進(jìn)一步，該系統(tǒng)還包括利用冷量對(duì)空氣進(jìn)行分離的空氣分離裝置；儲(chǔ)存所述空氣分離裝置送來(lái)的液氧的液氧儲(chǔ)罐；向所述液氧儲(chǔ)罐中的液氧提供動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)液氧外輸?shù)挠呻姍C(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式的液氧輸出泵；其中，所述液氮輸出泵通過(guò)二號(hào)液氮輸送管與所述空氣分離裝置相連，以將液氮送入所述空氣分離裝置作為其冷量來(lái)源；所述空氣分離裝置通過(guò)液氧輸出管將液氧送入所述液氧儲(chǔ)罐；所述液氧儲(chǔ)罐通過(guò)液氧輸送管將儲(chǔ)存的液氧送至所述液氧輸出泵。進(jìn)一步，所述空氣分離裝置通過(guò)其氮?dú)廨敵龉軐?shí)現(xiàn)氮?dú)馔廨敚凰龅獨(dú)廨敵龉苌涎b有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的四號(hào)開(kāi)關(guān)閥。進(jìn)一步，所述二號(hào)液氮輸送管上裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的五號(hào)開(kāi)關(guān)閥。進(jìn)一步，所述LNG輸出泵通過(guò)三號(hào)LNG輸送管與所述空氣分離裝置相連，以將LNG 送入所述空氣分離裝置作為其冷量來(lái)源；所述空氣分離裝置通過(guò)其液氮輸出管與所述液氮儲(chǔ)罐相連，以將分離得到的液氮送入所述液氮儲(chǔ)罐儲(chǔ)存；所述空氣分離裝置通過(guò)其N(xiāo)G輸出管實(shí)現(xiàn)NG外輸。進(jìn)一步，所述三號(hào)LNG輸送管上裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的六號(hào)開(kāi)關(guān)閥。進(jìn)一步，該系統(tǒng)還包括保冷箱；所述保冷箱包裹在所述液化器的外部以減少所述液化器與外部大氣環(huán)境之間的熱傳遞，維持所述液化器處于低溫的工作狀態(tài)。 進(jìn)一步，所述保冷箱內(nèi)部、所述液化器外部的空間填充有保冷材料。進(jìn)一步，所述保冷箱內(nèi)部、所述液化器外部的空間充有氣壓大于大氣壓的氮?dú)?。進(jìn)一步，所述保冷箱上設(shè)有保持所述保冷箱內(nèi)部、所述液化器外部的空間中氮?dú)鈿鈮捍笥诖髿鈮旱暮粑y；和/或，在所述保冷箱內(nèi)部、所述液化器外部的空間中氮?dú)鈿鈮撼^(guò)第一預(yù)設(shè)值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟以將多余氮?dú)馀懦龅牡獨(dú)馀欧趴?；和/或，在所述保冷箱內(nèi)部、 所述液化器外部的空間中氮?dú)鈿鈮撼^(guò)第二預(yù)設(shè)值時(shí)自動(dòng)起跳的超壓安全閥。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型中，由于一號(hào)輸出管和所述二號(hào)輸出管上分別安裝的一號(hào)開(kāi)關(guān)閥和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)相反且可控，因而在任一時(shí)刻，一號(hào)開(kāi)關(guān)閥和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥中必然只有一個(gè)是開(kāi)啟狀態(tài)，另一個(gè)是關(guān)閉狀態(tài)。如果有NG外輸需求，則一號(hào)開(kāi)關(guān)閥處于開(kāi)啟狀態(tài)而二號(hào)開(kāi)關(guān)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，BOG壓縮機(jī)將BOG壓縮后輸送到再冷凝器中利用LNG的冷量進(jìn)行冷凝，得到的LNG由LNG輸出泵提供動(dòng)力輸出到氣化器中進(jìn)行加熱氣化，最終由氣化器將氣化得到的NG外輸。當(dāng)沒(méi)有NG外輸需求，或者再冷凝器、LNG 輸出泵、氣化器等設(shè)備需要檢修時(shí)，二號(hào)開(kāi)關(guān)閥開(kāi)啟而一號(hào)開(kāi)關(guān)閥關(guān)閉，經(jīng)BOG壓縮機(jī)壓縮的BOG輸送到液化器中，液化器利用液氮輸出泵從液氮儲(chǔ)罐中泵出的液氮的冷量對(duì)BOG進(jìn)行液化，得到的LNG送入LNG儲(chǔ)罐中進(jìn)行儲(chǔ)存。由此可見(jiàn)，無(wú)論是否有NG外輸需求，無(wú)論再冷凝器、LNG輸出泵、氣化器等設(shè)備是否需要檢修，本實(shí)用新型都能將LNG接收站中的BOG完全變?yōu)長(zhǎng)NG進(jìn)行儲(chǔ)存和利用，從而實(shí)現(xiàn)BOG的零排放，既節(jié)約了資源，又保護(hù)了環(huán)境。

圖1為現(xiàn)有的回收利用BOG的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型提供的蒸發(fā)氣(BOG)零排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。圖2為本實(shí)用新型提供的蒸發(fā)氣(BOG)零排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該系統(tǒng)包括對(duì)BOG進(jìn)行壓縮的BOG壓縮機(jī)201，經(jīng)BOG壓縮機(jī)201的壓縮，BOG的氣壓由低變高， 這有利于提高BOG的冷凝或液化效率，減少BOG冷凝或液化的能耗；利用液化天然氣(LNG) 的冷量對(duì)壓縮后的BOG進(jìn)行冷凝的再冷凝器202，再冷凝器202的冷凝產(chǎn)物為L(zhǎng)NG ；向再冷凝器202冷凝得到的LNG提供動(dòng)力以輸送LNG的LNG輸出泵203 ；對(duì)LNG輸出泵203送來(lái)的LNG進(jìn)行加熱氣化得到天然氣NG并通過(guò)與自身相連的NG外輸管207實(shí)現(xiàn)NG外輸?shù)臍饣?04 ；儲(chǔ)存液氮的液氮儲(chǔ)罐211 ；向液氮儲(chǔ)罐211中的液氮提供動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)液氮外輸?shù)囊旱敵霰?12 ；利用液氮輸出泵212提供的液氮的冷量對(duì)壓縮后的BOG進(jìn)行液化的液化器210 ；儲(chǔ)存液化器210送來(lái)的LNG的LNG儲(chǔ)罐213 ；其中，BOG壓縮機(jī)201具有向其輸入BOG的BOG輸入管205，BOG壓縮機(jī)201通過(guò)一號(hào)輸出管與再冷凝器202相連，通過(guò)二號(hào)輸出管與液化器210相連，以將壓縮后的BOG分別送到再冷凝器202和液化器210，且一號(hào)輸出管和二號(hào)輸出管上分別裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)相反且可控的一號(hào)開(kāi)關(guān)閥208和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥209，這樣，在任一時(shí)刻，一號(hào)輸出管和二號(hào)輸出管中有且僅有一個(gè)是導(dǎo)通狀態(tài)，BOG壓縮機(jī)201將壓縮后的BOG通過(guò)該導(dǎo)通狀態(tài)的輸出管輸出至該輸出管所連接的設(shè)備(再冷凝器202和液化器210中的一個(gè))，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)BOG的回收利用， 以保證BOG的零排放。再冷凝器202具有向其輸入LNG的LNG輸入管206，再冷凝器202通過(guò)LNG輸出管與LNG輸出泵203相連，LNG輸出泵203通過(guò)一號(hào)LNG輸送管與氣化器204相連；液氮儲(chǔ)罐211通過(guò)液氮輸送管與液氮輸出泵212相連，液氮輸出泵212通過(guò)一號(hào)液氮輸送管與液化器210相連，從而將液氮儲(chǔ)罐211中的液氮泵入液化器210中，液化器 210通過(guò)二號(hào)LNG輸送管與LNG儲(chǔ)罐213相連，從而將液化得到的LNG送入LNG儲(chǔ)罐213進(jìn)行儲(chǔ)存，液化器210還通過(guò)與自身相連的氮?dú)馔廨敼軐?shí)現(xiàn)氮?dú)馔廨??？梢?jiàn)，本實(shí)用新型中，由于一號(hào)輸出管和所述二號(hào)輸出管上分別安裝的一號(hào)開(kāi)關(guān)閥和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)相反且可控，因而在任一時(shí)刻，一號(hào)開(kāi)關(guān)閥和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥中必然只有一個(gè)是開(kāi)啟狀態(tài)，另一個(gè)是關(guān)閉狀態(tài)。如果有NG外輸需求，則一號(hào)開(kāi)關(guān)閥處于開(kāi)啟狀態(tài)而二號(hào)開(kāi)關(guān)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，BOG壓縮機(jī)將BOG壓縮后輸送到再冷凝器中利用LNG的冷量進(jìn)行冷凝，得到的LNG由LNG輸出泵提供動(dòng)力輸出到氣化器中進(jìn)行加熱氣化，最終由氣化器將氣化得到的NG外輸。當(dāng)沒(méi)有NG外輸需求，或者再冷凝器、LNG輸出泵、氣化器等設(shè)備需要檢修時(shí)，二號(hào)開(kāi)關(guān)閥開(kāi)啟而一號(hào)開(kāi)關(guān)閥關(guān)閉，經(jīng)BOG壓縮機(jī)壓縮的BOG輸送到液化器中，液化器利用液氮輸出泵從液氮儲(chǔ)罐中泵出的液氮的冷量對(duì)BOG進(jìn)行液化，得到的LNG送入LNG儲(chǔ)罐中進(jìn)行儲(chǔ)存。由此可見(jiàn)，無(wú)論是否有NG外輸需求，無(wú)論再冷凝器、LNG輸出泵、 氣化器等設(shè)備是否需要檢修，本實(shí)用新型都能將LNG接收站中的BOG完全變?yōu)長(zhǎng)NG進(jìn)行儲(chǔ)存和利用，從而實(shí)現(xiàn)BOG的零排放，既節(jié)約了資源，又保護(hù)了環(huán)境。液化器210利用液氮的冷量對(duì)壓縮后的BOG進(jìn)行液化，液化后的產(chǎn)物除了儲(chǔ)存到 LNG儲(chǔ)罐213中的LNG之外，還有受熱由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的氮?dú)?，這些氮?dú)饪赏ㄟ^(guò)氮?dú)馔廨敼芟蛲廨敵?。如圖2所示，氮?dú)馔廨敼苌涎b有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的三號(hào)開(kāi)關(guān)閥220，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)氮?dú)馔廨數(shù)目刂啤Ａ硗?，液氮輸出?12除了具有與液化器210相連的一號(hào)液氮輸送管以實(shí)現(xiàn)向液化器210輸送液氮之外，還具有液氮外輸管，以實(shí)現(xiàn)液氮外輸，當(dāng)然，也可以在液氮外輸管上設(shè)置相應(yīng)的開(kāi)關(guān)閥，以控制液氮的外輸。本實(shí)用新型中，液氮輸出泵可為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式輸出泵。如圖2所示，該系統(tǒng)還包括利用冷量對(duì)空氣進(jìn)行分離的空氣分離裝置(圖2中簡(jiǎn)稱空分裝置)214，其工作原理為利用空氣中各組分(氮、氧、水蒸氣、稀有氣體等)的物理性質(zhì)的不同，采用深度冷凍的方法首先將空氣液化，然后采用精餾的方法從空氣中分離出一種或多種純組分(如氮、氧等)。本實(shí)用新型中的空氣分離裝置214可利用LNG的冷量來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣的液化，進(jìn)而獲得液氮、液氧和氮?dú)猱a(chǎn)品。該系統(tǒng)還包括儲(chǔ)存空氣分離裝置214 送來(lái)的液氧的液氧儲(chǔ)罐216 ；向液氧儲(chǔ)罐216中的液氧提供動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)液氧外輸?shù)囊貉踺敵霰?17 ；其中，液氮輸出泵212通過(guò)二號(hào)液氮輸送管與空氣分離裝置214相連，以將液氮送入空氣分離裝置214作為其冷量來(lái)源；空氣分離裝置214通過(guò)液氧輸出管將液氧送入液氧儲(chǔ)罐216 ；液氧儲(chǔ)罐216通過(guò)液氧輸送管將儲(chǔ)存的液氧送至液氧輸出泵217，進(jìn)而由液氧輸出泵217向液氧提供動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)液氧的外輸。本實(shí)用新型中的液氧輸出泵可用由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式的液氧輸出泵來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，空氣分離裝置214在利用液氮的冷量從空氣中分離出液氧后，還會(huì)使液氮變?yōu)闅鈶B(tài)的氮?dú)猓@樣，空氣分離裝置214就需要通過(guò)其氮?dú)廨敵龉軄?lái)實(shí)現(xiàn)氮?dú)馔廨?，如圖2所示，氮?dú)廨敵龉苌涎b有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的四號(hào)開(kāi)關(guān)閥219，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣分離裝置 214輸出氮?dú)獾目刂?。如圖2所示，液氮輸出泵212向空氣分離裝置214輸送液氮的二號(hào)液氮輸送管上還裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的五號(hào)開(kāi)關(guān)閥218，可實(shí)現(xiàn)對(duì)液氮輸出泵212向空氣分離裝置214輸送液氮的控制?？梢韵蚩諝夥蛛x裝置214提供冷量的不只有液氮一種物質(zhì)，本實(shí)用新型還可以利用LNG這種優(yōu)質(zhì)冷源向空氣分離裝置來(lái)提供冷量。如圖2所示，LNG輸出泵203還通過(guò)三號(hào)LNG輸送管與空氣分離裝置214相連，以將其冷凝得到的LNG送入空氣分離裝置214作為空氣分離裝置214的冷量來(lái)源，這樣，空氣分離裝置214可從空氣中分離得到液氮和液氧， 圖2所示的空氣分離裝置214通過(guò)其液氮輸出管與液氮儲(chǔ)罐211相連，以將分離得到的液氮送入液氮儲(chǔ)罐211儲(chǔ)存；空氣分離裝置214還可以通過(guò)其液氧輸出管將液氧輸送到液氧儲(chǔ)罐216中進(jìn)行儲(chǔ)存。另外，為空氣分離裝置214提供冷量的LNG在失去冷量之后，氣化為 NG,因此，圖2中的空氣分離裝置214還通過(guò)其N(xiāo)G輸出管實(shí)現(xiàn)NG外輸。當(dāng)然，無(wú)論是氣化器204的NG外輸管還是空氣分離裝置214的NG輸出管上，都可以設(shè)置相應(yīng)的開(kāi)關(guān)閥以控制NG的外輸情況，防止發(fā)生安全事故。傳統(tǒng)的空氣分離裝置的冷量來(lái)源為氟利昂制冷劑，這需要消耗大量的電能，還會(huì)引起氟利昂制冷劑的泄露從而破壞環(huán)境，本實(shí)用新型利用優(yōu)質(zhì)冷源LNG或液氮來(lái)提供冷量實(shí)現(xiàn)空氣分離，并將生成的NG或氮?dú)馔廨斠苑乐蛊湮廴经h(huán)境，既節(jié)約了大量的電能，又保護(hù)了環(huán)境，還可以降低NG和氮?dú)獾纳a(chǎn)成本，提高LNG接收站的經(jīng)濟(jì)效益。在LNG輸出泵203向空氣分離裝置214輸送LNG的三號(hào)LNG輸送管上還裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的六號(hào)開(kāi)關(guān)閥215，以實(shí)現(xiàn)對(duì)作為冷源的LNG的輸送的控制。由于本實(shí)用新型中的空氣分離裝置214可以利用LNG作為冷量來(lái)源，LNG失去冷量后變?yōu)闅鈶B(tài)的NG形式，這是一種可燃性氣體，在合適的情況下遇到氧氣會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸，因此，本實(shí)用新型不能利用液氧儲(chǔ)罐中的液氧作為補(bǔ)充的冷量來(lái)源，來(lái)對(duì)空氣進(jìn)行液化分離，以防止發(fā)生燃燒爆炸事故。同樣的，液化器210中也不能采用液氧最為液化BOG的冷源。本實(shí)用新型中的液化器210可利用鋁制板翅式換熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、 傳熱效率高、投資低。為了保證液化器210的液化能在恒定的外界溫度下進(jìn)行，該系統(tǒng)還包括保冷箱(圖2中未標(biāo)示，可用碳鋼制成)，該保冷箱包裹在液化器210的外部，可以減少液化器210與外部大氣環(huán)境之間的熱傳遞，使該部分熱傳遞達(dá)到最小，這樣就可以維持液化器210處于低溫的工作狀態(tài)，以保證BOG被穩(wěn)定液化。在保冷箱內(nèi)部和液化器210外部形成了一定的空間，該空間可填充膨脹珍珠巖等保冷材料，以進(jìn)一步提高保冷箱的保溫效果。另外，還可以在保冷箱內(nèi)部、液化器210外部的空間充氮?dú)猓以摰獨(dú)獾臍鈮阂笥诖髿鈮?，較佳實(shí)施例為該氮?dú)獾臍鈮郝源笥诖髿鈮海瑥亩３衷摬糠挚臻g內(nèi)的微正壓環(huán)境，防止空氣的進(jìn)入。事實(shí)上，保冷箱內(nèi)部、液化器210外部的空間充有氣壓大于大氣壓的氮?dú)?，可有效防止空氣攜帶水蒸氣的進(jìn)入，這樣也就保證了該部分空間中不會(huì)有水受冷凝固而成的冰存在，既可以防止保冷材料隨冰固化板結(jié)而失去保溫能力，又防止冰的體積膨脹破壞保冷箱的絕熱性能和密封性。保冷箱上可以設(shè)有保持保冷箱內(nèi)部和液化器外部的空間中氮?dú)鈿鈮捍笥诖髿鈮旱暮粑y，該呼吸閥的工作原理為當(dāng)?shù)獨(dú)鈿鈮狠^高(高于呼吸閥的開(kāi)啟氣壓上限)時(shí)，原本處于關(guān)閉狀態(tài)的呼吸閥開(kāi)啟以將多余的氮?dú)馀懦?，從而降低保冷箱?nèi)部和液化器外部的空間中的氮?dú)鈿鈮?；?dāng)?shù)獨(dú)鈿鈮狠^低(低于呼吸閥的開(kāi)啟氣壓下限)時(shí)，原本處于關(guān)閉狀態(tài)的呼吸閥開(kāi)啟以吸入部分空氣，從而提高保冷箱內(nèi)部和液化器外部的空間中的氣壓；在保冷箱內(nèi)部和液化器外部的空間中的氣壓合適(高于呼吸閥的開(kāi)啟氣壓下限而低于其開(kāi)啟氣壓上限)時(shí)，呼吸閥處于關(guān)閉狀態(tài)，從而隔絕保冷箱內(nèi)外。保冷箱上也可以設(shè)有在保冷箱內(nèi)部和液化器外部的空間中的氮?dú)鈿鈮哼^(guò)大，如超過(guò)第一預(yù)設(shè)值時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟以將多余氮?dú)馀懦龅牡獨(dú)馀欧趴?；保冷箱上還可以設(shè)有在保冷箱內(nèi)部和液化器外部的空間中的氮?dú)鈿鈮撼^(guò)第二預(yù)設(shè)值(如高于第一預(yù)設(shè)值)時(shí)自動(dòng)起跳的超壓安全閥。值得指出的是，本實(shí)用新型中所涉及的外輸，均指的是將產(chǎn)品通過(guò)各種方式輸送給用戶，例如，將NG通過(guò)外輸管線輸送給NG用戶，將氮?dú)馔ㄟ^(guò)充瓶系統(tǒng)儲(chǔ)存到氮?dú)怃撈恐校?或者將氮?dú)馔ㄟ^(guò)氮?dú)夤芫€外輸給氮?dú)庥脩?，將液氧、液氮分別通過(guò)液氧槽車(chē)、液氮槽車(chē)輸送給相應(yīng)用戶，當(dāng)然，考慮到經(jīng)濟(jì)效益的問(wèn)題，還可以在外輸時(shí)利用各種流量、壓力、溫度等計(jì)量系統(tǒng)來(lái)確定NG、氮?dú)?、液氮、液氧等的外輸量，從而?jì)算費(fèi)用?？梢?jiàn)，利用本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)，經(jīng)BOG壓縮機(jī)壓縮后的B0G，或者經(jīng)過(guò)再冷凝器的冷凝，進(jìn)而利用氣化器加熱氣化為NG外輸，或者經(jīng)過(guò)液化器的液化，變?yōu)長(zhǎng)NG儲(chǔ)存到 LNG儲(chǔ)罐中，從而實(shí)現(xiàn)了 BOG的零排放。另外，本實(shí)用新型還可以利用再冷凝器冷凝得到的 LNG，或者液氮儲(chǔ)罐中所儲(chǔ)存的液氮作為冷源，從空氣中分離出液氧、液氮等產(chǎn)品，從而降低空氣分離的能耗(約降低40%的能耗)，保護(hù)環(huán)境，并提高LNG接收站和空氣分離裝置的經(jīng)濟(jì)效益。圖2所示的系統(tǒng)中，液氮輸出泵212向液化器210和空氣分離裝置214分別輸送的液氮的一號(hào)液氮輸送管和二號(hào)液氮輸送管有一部分是重合的，在具體的實(shí)現(xiàn)中，這兩個(gè)液氮輸送管可以是采用如圖2所示的一分為二的形式，即液氮輸出泵212通過(guò)液氮輸出總管來(lái)輸出液氮，且該液氮輸出總管作為一入口兩出口的三通管的入口管線，另設(shè)分別連接液化器210和空氣分離裝置214的兩條支管，分別作為該三通管的兩條出口管線，從而實(shí)現(xiàn)圖2所示的一號(hào)液氮輸送管和二號(hào)液氮輸送管。當(dāng)然，一號(hào)液氮輸送管和二號(hào)液氮輸送管可以分別用獨(dú)立的管線來(lái)實(shí)現(xiàn)，即液氮輸出泵212通過(guò)獨(dú)立的一號(hào)液氮輸送管和二號(hào)液氮輸送管分別與液化器210和空氣分離裝置214相連。由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型中，由于一號(hào)輸出管和所述二號(hào)輸出管上分別安裝的一號(hào)開(kāi)關(guān)閥和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)相反且可控，因而在任一時(shí)刻，一號(hào)開(kāi)關(guān)閥和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥中必然只有一個(gè)是開(kāi)啟狀態(tài)，另一個(gè)是關(guān)閉狀態(tài)。如果有NG外輸需求，則一號(hào)開(kāi)關(guān)閥處于開(kāi)啟狀態(tài)而二號(hào)開(kāi)關(guān)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，BOG壓縮機(jī)將BOG壓縮后輸送到再冷凝器中利用LNG的冷量進(jìn)行冷凝，得到的LNG由LNG輸出泵提供動(dòng)力輸出到氣化器中進(jìn)行加熱氣化，最終由氣化器將氣化得到的NG外輸。當(dāng)沒(méi)有NG外輸需求，或者再冷凝器、LNG輸出泵、氣化器等設(shè)備需要檢修時(shí)，二號(hào)開(kāi)關(guān)閥開(kāi)啟而一號(hào)開(kāi)關(guān)閥關(guān)閉，經(jīng)BOG壓縮機(jī)壓縮的BOG輸送到液化器中， 液化器利用液氮輸出泵從液氮儲(chǔ)罐中泵出的液氮的冷量對(duì)BOG進(jìn)行液化，得到的LNG送入 LNG儲(chǔ)罐中進(jìn)行儲(chǔ)存。由此可見(jiàn)，無(wú)論是否有NG外輸需求，無(wú)論再冷凝器、LNG輸出泵、氣化器等設(shè)備是否需要檢修，本實(shí)用新型都能將LNG接收站中的BOG完全變?yōu)長(zhǎng)NG進(jìn)行儲(chǔ)存和利用，從而實(shí)現(xiàn)BOG的零排放，既節(jié)約了資源，又保護(hù)了環(huán)境。(2)本實(shí)用新型利用優(yōu)質(zhì)冷源LNG或液氮來(lái)提供冷量實(shí)現(xiàn)空氣液化及分離，并將生成的NG或氮?dú)馔廨斠苑乐蛊湮廴经h(huán)境，既節(jié)約了電能，又保護(hù)了環(huán)境，還可以降低NG和氮?dú)獾纳a(chǎn)成本，提高LNG接收站的經(jīng)濟(jì)效益。(3)本實(shí)用新型技術(shù)成熟可靠，有效防范了燃燒爆炸等風(fēng)險(xiǎn)，裝置流程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、 運(yùn)行可靠，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。[0056] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種蒸發(fā)氣BOG零排放系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括對(duì)BOG進(jìn)行壓縮的BOG壓縮機(jī)；利用液化天然氣LNG的冷量對(duì)壓縮后的BOG進(jìn)行冷凝的再冷凝器；向再冷凝器冷凝得到的LNG提供動(dòng)力以輸送LNG的LNG輸出泵；對(duì)LNG輸出泵送來(lái)的LNG進(jìn)行加熱氣化得到天然氣NG并通過(guò)與自身相連的NG外輸管實(shí)現(xiàn)NG外輸?shù)臍饣?；?chǔ)存液氮的液氮儲(chǔ)罐；向所述液氮儲(chǔ)罐中的液氮提供動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)液氮外輸?shù)囊旱敵霰茫焕靡旱敵霰锰峁┑囊旱睦淞繉?duì)壓縮后的BOG進(jìn)行液化的液化器；儲(chǔ)存液化器送來(lái)的LNG的LNG儲(chǔ)罐；其中，所述BOG壓縮機(jī)具有向其輸入BOG的BOG輸入管；所述BOG壓縮機(jī)通過(guò)一號(hào)輸出管與所述再冷凝器相連，通過(guò)二號(hào)輸出管與所述液化器相連，以將壓縮后的BOG分別送到所述再冷凝器和所述液化器；所述一號(hào)輸出管和所述二號(hào)輸出管上分別裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)相反且可控的一號(hào)開(kāi)關(guān)閥和二號(hào)開(kāi)關(guān)閥；所述再冷凝器具有向其輸入LNG的LNG輸入管；所述再冷凝器通過(guò)LNG輸出管與所述 LNG輸出泵相連；所述LNG輸出泵通過(guò)一號(hào)LNG輸送管與所述氣化器相連；所述液氮儲(chǔ)罐通過(guò)液氮輸送管與所述液氮輸出泵相連；所述液氮輸出泵通過(guò)一號(hào)液氮輸送管與所述液化器相連；所述液化器通過(guò)二號(hào)LNG輸送管與所述LNG儲(chǔ)罐相連，通過(guò)與自身相連的氮?dú)馔廨敼軐?shí)現(xiàn)氮?dú)馔廨敗?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氮?dú)馔廨敼苌涎b有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的三號(hào)開(kāi)關(guān)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液氮輸出泵為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式輸出泵，其具有液氮外輸管，以實(shí)現(xiàn)液氮外輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括利用冷量對(duì)空氣進(jìn)行分離的空氣分離裝置；儲(chǔ)存所述空氣分離裝置送來(lái)的液氧的液氧儲(chǔ)罐；向所述液氧儲(chǔ)罐中的液氧提供動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)液氧外輸?shù)挠呻姍C(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式的液氧輸出泵；其中，所述液氮輸出泵通過(guò)二號(hào)液氮輸送管與所述空氣分離裝置相連，以將液氮送入所述空氣分離裝置作為其冷量來(lái)源；所述空氣分離裝置通過(guò)液氧輸出管將液氧送入所述液氧儲(chǔ)罐；所述液氧儲(chǔ)罐通過(guò)液氧輸送管將儲(chǔ)存的液氧送至所述液氧輸出泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣分離裝置通過(guò)其氮?dú)廨敵龉軐?shí)現(xiàn)氮?dú)馔廨?；所述氮?dú)廨敵龉苌涎b有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的四號(hào)開(kāi)關(guān)閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述二號(hào)液氮輸送管上裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的五號(hào)開(kāi)關(guān)閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述LNG輸出泵通過(guò)三號(hào)LNG輸送管與所述空氣分離裝置相連，以將LNG送入所述空氣分離裝置作為其冷量來(lái)源；所述空氣分離裝置通過(guò)其液氮輸出管與所述液氮儲(chǔ)罐相連，以將分離得到的液氮送入所述液氮儲(chǔ)罐儲(chǔ)存； 所述空氣分離裝置通過(guò)其N(xiāo)G輸出管實(shí)現(xiàn)NG外輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述三號(hào)LNG輸送管上裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)可控的六號(hào)開(kāi)關(guān)閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括保冷箱； 所述保冷箱包裹在所述液化器的外部以減少所述液化器與外部大氣環(huán)境之間的熱傳遞，維持所述液化器處于低溫的工作狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述保冷箱內(nèi)部、所述液化器外部的空間填充有保冷材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述保冷箱內(nèi)部、所述液化器外部的空間充有氣壓大于大氣壓的氮?dú)狻?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述保冷箱上設(shè)有保持所述保冷箱內(nèi)部、所述液化器外部的空間中氮?dú)鈿鈮捍笥诖髿鈮旱暮粑y；和/或，在所述保冷箱內(nèi)部、 所述液化器外部的空間中氮?dú)鈿鈮撼^(guò)第一預(yù)設(shè)值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟以將多余氮?dú)馀懦龅牡獨(dú)馀欧趴?；和/或，在所述保冷箱內(nèi)部、所述液化器外部的空間中氮?dú)鈿鈮撼^(guò)第二預(yù)設(shè)值時(shí)自動(dòng)起跳的超壓安全閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種蒸發(fā)氣BOG零排放系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括壓縮BOG的BOG壓縮機(jī)；利用LNG的冷量對(duì)壓縮后的BOG進(jìn)行冷凝的再冷凝器；向氣化器輸送LNG的LNG輸出泵；加熱氣化LNG得到NG并實(shí)現(xiàn)NG外輸?shù)臍饣鳎粌?chǔ)存液氮的液氮儲(chǔ)罐；實(shí)現(xiàn)液氮外輸?shù)囊旱敵霰?；利用液氮輸出泵提供的液氮的冷量?duì)壓縮后的BOG進(jìn)行液化的液化器；儲(chǔ)存LNG的LNG儲(chǔ)罐；其中，BOG壓縮機(jī)通過(guò)一、二號(hào)輸出管分別與再冷凝器和液化器相連，以將壓縮后的BOG分別送到再冷凝器和液化器；一、二號(hào)輸出管上分別裝有開(kāi)關(guān)狀態(tài)相反且可控的一、二號(hào)開(kāi)關(guān)閥。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)BOG的零排放。
文檔編號(hào)F17D1/02GK202165802SQ20112022611
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者宋媛玲, 王紅, 白改玲 申請(qǐng)人:中國(guó)寰球工程公司