移動式天然氣再液化回收工藝的專用系統的製作方法

2023-05-05 00:23:26

本實用新型屬於能源技術領域，具體講就是涉及一種基於小型低溫制冷機的移動式天然氣再液化回收工藝的專用系統，適用於液化天然氣固定儲罐儲存液化天然氣過程中產生的蒸發氣體和液化天然氣罐車在卸車後罐車內殘存的液化天然氣的再液化及快速回收，有利於實現節能減排。

背景技術：

天然氣作為一種清潔能源，具有熱值高、汙染小等優點，近二十年來發展迅速。目前，天然氣在世界一次能源消耗中佔比已達到23.7％。液化天然氣作為天然氣的一種重要儲運方式和貿易形式，近年來得到了廣泛關注。液化天然氣在儲運過程中，由於不可避免的傳熱過程，低溫的液化天然氣受熱蒸發產生的蒸發氣體，導致液化天然氣儲罐內壓力升高。當儲罐內壓力高於安全值時，須對蒸發氣體進行排放。一般直接排放至大氣中。蒸發氣體的直接排放會造成能源浪費、環境汙染和安全隱患等問題。

常規的液化天然氣儲運裝置主要有液化天然氣運輸船、液化天然氣接收站、液化天然氣/壓縮天然氣加氣站、液化天然氣運輸槽車等。液化天然氣船和液化天然氣接收站等大型液化天然氣儲運裝置的蒸發氣體放散量大，可採用基於MRC或氮膨脹製冷循環的蒸發氣體再液化裝置進行回收。陸上的小型液化天然氣儲運裝置如液化天然氣/壓縮天然氣加氣站的蒸發氣體產量小，且通常為剛建站時由於加液車數量較少，此時蒸發氣體的生成量較大，此時蒸發氣體需要進行回收；但隨著加液車的數量的增加，蒸發氣體的生成量逐漸減少直至無蒸發氣體生成，因此固定式液化天然氣蒸發氣在液化回收系統不適合這種站點。目前，小型液化天然氣儲運裝置的蒸發氣體可採用接入管網和壓縮的手段進行回收。採用接入管網和壓縮的手段對蒸發氣體進行回收雖然具有經濟性好，因地制宜等優點，但也有受著地域局限性的缺陷。

液化天然氣運輸槽車無法將液化天然氣完全卸車，有大約5％-10％的液化天然氣在卸車後仍殘留在運輸槽車中，因安全的需要必須要排放後才允許上路。但是由於液化天然氣運輸槽車無法停留較長時間，要求在較短的時間內將殘餘液化天然氣排出，因此現有的回收系統無法滿足實際需求。

浙江大學孫大明等提出了一種「基於大冷量斯特林制冷機的液化天然氣加氣站蒸發氣體再液化回收技術」(化工學報，2015年S2期),該技術採用油潤滑斯特林制冷機，依靠曲柄連杆機構驅動，存在連續運行周期短，需要定期停機清洗活塞等，可靠性和長期運行穩定性存在問題。

中國實用新型專利CN103759496A公開的「小型撬裝式液化天然氣蒸發氣再液化回收裝置」，則利用了回熱式低溫制冷機提供製冷量，將來自液化天然氣儲罐中的蒸發氣體再液化，並儲存在一個中間杜瓦內，然後通過重力回到液化天然氣儲罐中，但是由於中間杜瓦的存在，造成局部漏熱，影響了再液化回收速度和效率，同時，該方法是一種固定安放的蒸發氣體液化回收裝置，適合液化天然氣加氣站用，該系統移動不方便，不適合液化天然氣加氣站的負荷變化，且無法在短時間內對液化天然氣運輸槽車內殘餘液化天然氣進行回收。

技術實現要素：

本實用新型針對上述現有液化天然氣運輸槽車殘餘液化天然氣和蒸發氣體生成量隨時間變化的液化天然氣儲存站點中的蒸發氣無法體快速回收的技術難題，提出一種基於小型低溫制冷機的移動式天然氣再液化回收工藝的專用系統，該工藝及系統具有結構緊湊、工藝流程簡單、易於連接、再液化效率高、易於控制、運行穩定、使用壽命長和使用車載等優點，市場需求大，經濟和社會效益明顯。

技術方案

為了實現上述技術目的，本實用新型設計的移動式天然氣再液化回收工藝的專用系統，其特徵在於：它包括再液化儲罐，所述再液化儲罐上安裝有至少一臺小型低溫制冷機，蒸發氣體儲存罐的輸出端連接到再液化儲罐上，蒸發氣體儲存罐的輸入端連接到蒸發氣體壓縮機的輸出端，蒸發氣體壓縮機的輸入端連接到壓力緩衝罐的輸出端，壓力緩衝罐的輸入端連接到汽化裝置的輸出端，壓力緩衝罐和汽化裝置的連接管路上裝有流量測試裝置，所述汽化裝置的輸入端連接有蒸發氣體進氣管道，蒸發氣體進氣管道的進氣端裝有蒸發氣體進氣閥門，再液化儲罐的輸出端管路上設有液化天然氣循環泵，液化天然氣循環泵的輸出管路上連接有液化天然氣回液管道，液化天然氣回液管道的輸出端裝有液化天然氣回液閥門。

進一步，所述再液化儲罐，蒸發氣體儲存罐，蒸發氣體壓縮機，壓力緩衝罐和汽化裝置裝在車載裝置上。

進一步，所述液化天然氣回液閥門和蒸發氣體進氣閥門連接到儲槽上。

進一步，所述壓力緩衝罐頂部裝有壓力測試裝置一。

進一步，蒸發氣體儲存罐上裝有壓力測試裝置二和溫度測試裝置一，在蒸發氣體儲存罐出口管路上安裝有減壓裝置一，

進一步，所述再液化儲罐上裝有壓力測試裝置三和液位測試裝置一。

進一步，所述蒸發氣體儲存罐連接到再液化儲罐得一端管路上裝有控制閥一。

進一步，所述液化天然氣循環泵的輸出端裝有控制閥二。

有益效果

本實用新型設計的基於小型低溫制冷機的移動式天然氣再液化回收工藝的專用系統，利用壓縮機將氣化升溫的蒸發氣體短時間內壓入蒸發氣體存儲裝置進行儲存，為後端再液化裝置提供了需要的存儲空間，同時也能滿足液化天然氣運輸槽車短時間內排放殘餘液化天然氣的需要，從而實現液化天然氣運輸槽車的液化天然氣零損耗。

附圖說明

附圖1是本實用新型實施例工作狀態結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型做進一步說明。

實施例

如附圖1所示，移動式天然氣再液化回收工藝的專用系統，其特徵在於：它包括再液化儲罐1，所述再液化儲罐1上安裝有至少一臺小型低溫制冷機3，蒸發氣體儲存罐4的輸出端連接到再液化儲罐1上，蒸發氣體儲存罐4的輸入端連接到蒸發氣體壓縮機5的輸出端，蒸發氣體壓縮機5的輸入端連接到壓力緩衝罐6的輸出端，壓力緩衝罐6的輸入端連接到汽化裝置7的輸出端，壓力緩衝罐6和汽化裝置7的連接管路上裝有流量測試裝置14，所述汽化裝置7的輸入端連接有蒸發氣體進氣管道8，蒸發氣體進氣管道8的進氣端裝有蒸發氣體進氣閥門9，再液化儲罐1的輸出端管路上設有液化天然氣循環泵12，液化天然氣循環泵12的輸出管路上連接有液化天然氣回液管道11，液化天然氣回液管道11的輸出端裝有液化天然氣回液閥門10。

所述再液化儲罐1，蒸發氣體儲存罐4，蒸發氣體壓縮機5，壓力緩衝罐6和汽化裝置7裝在車載裝置13上。

所述液化天然氣回液閥門10和蒸發氣體進氣閥門9連接到儲槽15上。

所述壓力緩衝罐6頂部裝有壓力測試裝置一。

蒸發氣體儲存罐4上裝有壓力測試裝置二和溫度測試裝置一，在蒸發氣體儲存罐4出口管路上安裝有減壓裝置一，

所述再液化儲罐1上裝有壓力測試裝置三和液位測試裝置一。

所述液化天然氣循環泵12的輸出端裝有控制閥二17。

本系統通過控制系統來調節再液化裝置的液化溫度、液化壓力和輸出冷量。針對液化天然氣運輸槽車排放殘餘液化天然氣時，產生的蒸發氣體進入氣化裝置7，與空氣和壓縮機生成熱或壓縮機生成的高溫蒸發氣體氣體進行換熱，並使其氣化升溫，升溫後的蒸發氣體被送入壓力緩衝罐6進行穩壓，從而保證進入蒸發氣體壓縮機5的氣體壓力穩定，從而保證壓縮機的工作效率；經過壓縮後的蒸發氣體氣體被壓入蒸發氣體儲存罐4，從而保證液化天然氣運輸槽車能在較短的時間內將殘餘液化天然氣排放至安全狀態，同時為後續的蒸發氣體液化回收創造條件；蒸發氣體儲存罐4中的蒸發氣體經過降壓後進入再液化儲罐1，通過小型低溫制冷機3製冷降溫，使得蒸發氣體液化變成液化天然氣2,從而最終實現蒸發氣體的再液化回收。回收的液化天然氣可通過動力液化天然氣循環泵12動力回流，也可通過無動力液化天然氣回流裝置回流(無動力液化天然氣回流裝置即通過自動控制系統調整液化回收裝置的壓力，利用壓差實現無動力回流)。整個系統安裝在車載裝置13上，從而實現移動回收。最終實現了蒸發氣體的回收和減排的目的。

本實施例所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」、「順時針」、「逆時針」等的用語，亦僅為便於敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的範疇。