[发明专利]一种液化天然气再冷凝方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液化天然气蒸发气(BOG)的处理技术，具体地说，涉及一种液化天然气(LNG)再冷凝方法及装置。

背景技术

液化天然气接收站是LNG产业链中的终端环节，接收来自LNG船液化天然气并经储存、再气化后输送给下游用户，在接收站系统中由于泵的运转、环境漏热以及卸船时的置换效应、设备管道保冷等都会使得极低温(-162℃)下的液化天然气气化产生蒸发气(BOG)。

LNG接收站BOG回收处理工艺主要包括直接压缩外输与通过再冷凝器冷凝成LNG后加压、气化并外输，直接压缩外输工艺需要有下游配套的低压用户或低压外输管网，而国内LNG接收站的下游外输管网一般为高压管网且缺乏相关的配套产业，故全部采用再冷凝工艺处理BOG气体，国外亦常采用这一工艺。

LNG蒸发气采用再冷凝回收工艺时，再冷凝器是工艺系统中的主要设备，在整个接收站运行中起到承前启后的核心作用，其主要功能主要是为BOG与LNG提供足够的接触时间与空间促使BOG冷凝为LNG以及作为LNG高压泵的入口缓冲罐来保证高压泵的入口压力，再冷凝器的压力控制牵涉液位、压力、温度、流量等多参数的协同控制且要保证高压泵入口的压力稳定，控制方式较为复杂且控制效果不够理想。

发明内容

为了解决现有技术存在的控制方式较为复杂且控制效果不够理想的技术问题，本发明提供了一种液化天然气再冷凝方法及装置。

本发明提供的液化天然气再冷凝方法包括如下步骤：

1)来自BOG总管的BOG经压缩后与来自LNG低压总管的LNG混合后进入水平冷凝管；

2)进入水平冷凝管内的BOG和LNG在水平冷凝管内经两次或多次气液翻转以多相流形式进行混合接触，以促进BOG的冷凝回收；

3)冷凝回收BOG后的LNG离开水平冷凝管后进入缓冲罐进行气液分离，分离出的不凝气排入BOG总管，经分离不凝气后的LNG由缓冲罐底部出口排出。

本发明还提供了一种液化天然气再冷凝装置，该装置主要由水平冷凝管和缓冲罐组成，水平冷凝管与缓冲罐中部连通，水平冷凝管主要由气液翻转器和冷凝直管交替连接而成。

所述气液翻转器整体呈管状，主要由管壳和翻转叶片组成，管壳为圆管，翻转叶片固定于管壳内壁上。

所述的翻转叶片呈180°螺旋状，其直径等于管壳内径，翻转叶片前后两端的棱边相互平行，棱边长度等于翻转叶片直径，翻转叶片由宽度等于管壳内径的长条状叶片旋转180°后形成，翻转叶片在管壳内以前后两端棱边所在平面处于水平位置的状态布置，翻转叶片将管壳内部分成了两个螺旋状通道。

所述翻转叶片的长度为2～3倍的管壳内径，气液翻转器与冷凝直管可以采用法兰连接也可以采用焊接方式。

作为改进的方案，在所述的水平冷凝管入口处设置有入口扩径管，入口扩径管可以缓和物料对水平冷凝管的冲击。

本发明的装置在操作时，来自BOG总管的BOG经压缩后与来自LNG低压总管的LNG混合后进入水平冷凝管，在水平冷凝管内，混合流体中上层流体(BOG为主相)与下层流体(LNG为主相)分别经过气液翻转器的两个螺旋通道180°翻转后正好发生反转，上层流体(BOG为主相)来到下层，下层流体(LNG为主相)来到上层，起到了充分混合气液两相的作用；当BOG与LNG的多相流在冷凝直管内由于重力作用恢复正常流动之后再经过下一个气液翻转器的翻转，再一次使气液两相充分混合，BOG与LNG的多相流经过两次或多次的翻转混合，BOG得到了充分的冷凝回收，冷凝回收BOG后的LNG进入缓冲罐进行气液分离，分离出的不凝气由缓冲罐顶部的放空阀排入BOG总管，经分离不凝气后的LNG由缓冲罐底部出口排出。

本发明的优点为创新性地提出了一种管道式再冷凝方法和装置，利用管道式再冷凝的方式进行BOG的冷凝回收，在管道中设置气液翻转器，通过多次气液翻转，为BOG与LNG提供了足够的接触时间与空间，使BOG与LNG充分混合，极大地促进BOG的冷凝回收，通过在水平冷凝管末端即LNG高压泵的入口设置缓冲罐来保证LNG高压泵的入口压力稳定，简化了LNG接收站工艺的再冷凝环节且省去了复杂的控制环节，提高了LNG接收站操作的安全性和经济效益。

附图说明

图1是本发明再冷凝装置的结构示意图；

图2是图1中气液翻转器的结构示意图；

图3是图2中翻转叶片的结构示意图；

图4是图3翻转叶片的立体结构示意图。