[发明专利]一种新型撬装式加气站BOG液化系统

说明书

技术领域

本发明属于化工与低温工程技术领域，具体涉及一种新型撬装式加气站BOG液化系统。

背景技术

我国天然气加气站以每年500座的速度增长，加气站中都是应用LNG储罐对LNG进行储存。常压下，LNG的储存温度低至-162℃左右，在加气站LNG的储存过程中，不论是储罐还是管线，都不可能做到绝对的热绝缘，在内外巨大温差的推动下，LNG储存系统持续漏热，这些热量促使LNG蒸发为气体(Boil-Off Gas，简称BOG)。但受条件限制，加气站的BOG无法进入管网，无条件转化为CNG，外输CNG不便、只能放空，产生巨大的资源浪费、安全隐患和环境污染。

现有的天然气液化工艺主要是针对基于负荷型天然气液化工厂而设计的，我国还比较缺乏针对加气站BOG而单独设计的液化流程。致使加气站有许多问题，如：BOG回收进不了管网，现场无CNG高压储罐，外输CNG不便的回收利用问题。

发明内容

针对以上所述问题，本发明提供了一种新型撬装式加气站BOG液化系统，该系统具有流程简单、能耗低、启动快、设备成撬性强、维护及安装方便等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现。

本发明涉及一种新型撬装式加气站BOG液化系统，所述系统包括：开式自循环液化循环和混合制冷剂液化循环。其中开式自循环液化循环由BOG压缩机（19）、BOG分流器（20）、BOG控制阀门（21）、LNG分流器（17）、LNG低温泵（16）、LNG和BOG混合器（15）、LNG储罐（18）组成；混合制冷剂液化循环由BOG液化模块、混合制冷剂循环模块组成，BOG液化模块包括BOG分流器（20）、BOG控制阀门（22）、低温液化冷箱（13）和LNG储罐（18）；混合制冷剂循环模块包括第一级制冷剂压缩机（1）、第一级制冷剂冷凝器（2）、第一级气液分离器（3）、第二级制冷剂压缩机（4）、第二级制冷剂冷凝器（5）、第二级制冷剂气液分离器（6）、预冷换热器（7）、第一级节流装置（9）、第一级混合制冷剂混合器（8）、中温换热器（10）、第二级节流装置（12）、第二级混合制冷剂混合器（11）、LNG低温液化冷箱（13）、第三级节流装置（14），混合制冷剂循环模块所用制冷剂为混合制冷剂。

本发明涉及一种新型撬装式加气站BOG液化系统，所述BOG控制阀门（21）和BOG控制阀门（22）模块中，当LNG过冷度大于3℃时，BOG控制阀门（22）关闭，只开启BOG控制阀门（21），即此时只启用开式自循环制冷液化系统；当LNG过冷度小于3℃时，BOG控制阀门（21）关闭，只开启BOG控制阀门（22），即此时只启用混合制冷剂液化循环系统。

本发明涉及一种新型撬装式加气站BOG液化系统，所述开式自循环模块中，LNG经LNG低温泵（16）增压后具有更大过冷度，其与经BOG压缩机（19）增压后的高压BOG在LNG和BOG混合器（15）中混合吸收后重新返回LNG储罐（18）。

本发明涉及一种新型撬装式加气站BOG液化系统，所述BOG液化模块由BOG分流器（20）、BOG控制阀门（22）、低温液化冷箱（13）和LNG储罐（18）依次相连。

本发明涉及一种新型撬装式加气站BOG液化系统，所述混合制冷剂循环模块中第一级制冷剂压缩机（1）、第一级制冷剂冷却器(2)、第一级气液分离器（3）的进口依次相连，所述第一级气液分离器（3）的气相出口与第二级制冷剂压缩机（4）、第二级制冷剂冷却器（5）和第二级冷凝器（6）进口依次相连；所述第一级气液分离器(3)的液相出口经预冷冷箱（7）冷却后经第一级混合制冷剂节流阀（9）节流回流；所述第二级制冷剂气液分离器（6）的气相出口经三级换热器降温后再经第三级混合制冷剂节流阀（14）节流回流；所述第二级制冷剂气液分离器（6）的液相出口经预冷换热器（7）和中温换热器（10）降温后经第二级混合制冷剂节流阀（12）节流回流。

本发明涉及一种新型撬装式加气站BOG液化系统，所述第一级混合制冷剂混合器（8）的入口为第一级混合制冷剂节流阀（9）的出口和第二级混合制冷剂混合器（11）出口为中温换热器（10）提供冷量后的出口；所述第二级混合制冷剂混合器（11）的入口为第二级混合制冷剂节流阀（12）的出口和第三级混合器（14）出口为低温液化冷箱（13）提供冷量后的出口。