[实用新型]带换热的闪蒸器以及甲烷气回收系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体回收再利用的技术领域，尤其是指应用在液化天然气（LNG）存储和运输过程中蒸发气体（BOG）的再液化与回收。

背景技术

液化天然气（LNG）主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点温度后变成液体，通常液化天然气储存在零下161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。液化天然气燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，所以液化天然气是一种比较先进的能源。

但是在LNG船舶、槽车运输过程以及LNG加注、卸载过程中，由于环境温度和低温LNG之间的巨大温差产生的热量传递，加气站系统的预冷以及其它原因，低温的LNG会不断受热产生蒸发气体（简称BOG）。虽然存储LNG的低温容器具有绝热层，但仍然无法避免外热的影响，导致产生BOG，BOG的增加使得系统的压力上升，一旦压力超过存储罐允许的工作压力，需要启动安全保护装置释放BOG减压。

现有的甲烷气体回收方式包括把气化出来的甲烷气体经与空气换热后进入城市管网或者使用压缩机把这些甲烷气体变成CNG（压力大于20MPa的甲烷气体产品）。进入城市管网方案需要LNG加注站靠近城市管网，对普通的LNG加注站并不适用；做成CNG产品市场价值较低，储运复杂，压缩耗能较高，设备占地较大。也有利用液氮等冷源对甲烷进行冷却，重新变为低温甲烷液体回用,但是该方法需单独设置冷量产生装置，投资和运行功耗较高，流程复杂且占地较大，回收的甲烷的成本较高，且回收率低，一定程度上导致能源的浪费。

为了克服上述问题，现有技术中有一种小型撬装式液化天然气蒸发气再液化回收装置的安装结构，包括：低温储罐、回热式低温制冷机、冷凝换热器；冷凝换热器安装在回热式低温制冷机的冷端；低温储罐与冷凝换热器之间设置有蒸发气体输送通道以及液化天然气输送通道；冷凝换热器处的液化天然气能够在重力的作用下沿液化天然气输送通道进入低温储罐。上述文献虽然提高了再液化效率，保证了设备运行可靠性和安全性，但是所述回热式低温制冷机以及冷凝换热器必须安装在所述低温储罐的上方，因此对于设备的安装有一定的要求，不易实现有效降低安装与维护成本；另外，气体的回收率没有大幅度提高。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中回收甲烷的安装与维护成本高以及回收率低的问题从而提供一种不但设备的安装与维护成本低，而且回收率高的带换热的闪蒸器以及甲烷气回收系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所述的一种带换热的闪蒸器，所述闪蒸器包括罐体，所述罐体内设有位于罐体下部的气液分离装置以及位于罐体上部的换热装置，所述换热装置包括至少两个通道，其中第一通道与所述罐体上用于接收气体的第一进气口连通，第二通道与所述罐体上的第二进气口相连通，其中所述第二进气口通过所述罐体顶端的第一出气口与压缩装置相连接，所述罐体的底端设有出液口。

在本实用新型的一个实施例中，所述换热装置包括冷却管或者列管，且所述冷却管或者列管与所述罐体的内壁之间形成第一通道，所述冷却管或者列管的内部形成第二通道。

在本实用新型的一个实施例中，所述罐体上部沿内壁设有支撑架，所述换热装置固定在所述支撑架上。

在本实用新型的一个实施例中，所述气液分离装置内沿内壁设有隔板。

在本实用新型的一个实施例中，所述隔板的数量为多个，且多个隔板依次交错设置在所述罐体的相对内壁上。

在本实用新型的一个实施例中，所述换热装置的第二通道与所述罐体上的高压物料出口相通，所述气液分离装置与所述罐体上的低压物料进口相通，且所述高压物料出口通过设置在所述罐体外部的减压装置连接至所述低压物料进口。

在本实用新型的一个实施例中，所述换热装置的第二通道通过位于所述罐体内的减压装置与所述气液分离装置相通。

在本实用新型的一个实施例中，所述罐体的下端分别设有液位计上接口以及位于所述液位计上接口下端的液位计下接口。

在本实用新型的一个实施例中，所述罐体的顶端设有用于排气的放散口。

本实用新型还提供了一种甲烷气回收系统，包括上述任意一个所述带换热的闪蒸器，所述第一出气口经过所述压缩装置连接至所述第二进气口，且所述换热装置通过减压装置与所述气液分离装置相通。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：