[发明专利]液化天然气取样及连续收集装置

说明书

本发明公开了一种液化天然气取样及连续收集装置，包括：取样系统，包括LNG取样探头，在所述LNG取样探头的前端形成密闭深冷腔体；取样管线，穿设在所述LNG取样探头内；LNG充液管线，穿设在所述LNG取样探头内并与所述密闭深冷腔体连通；气化系统，所述取样管线的一端穿过所述密闭深冷腔体与所述气化系统连接，所述气化系统用于气化所述取样管线输送来的LNG样品；在线分析系统，与所述气化系统的出口连接，用于对气化后的天然气样品进行在线分析，并提供气质组分参数；连续收集系统，与所述气化系统的出口连接，用于连续收集气化后的天然气样品。

技术领域

本发明涉及一种液化天然气取样及连续收集装置，具体是与天然气气相色谱分析仪配合使用，可用于LNG接收站码头贸易交接、LNG槽车装车计量等LNG组分分析(最终提供热值)应用场合，属于LNG取样和分析技术领域。

背景技术

由于LNG是超低温的液体混合物(通常操作温度在-130摄氏度以下)，且极易气化，液体在细微温度和压力变化影响下都容易产生组分的快速分馏气化，在气化前获得真实的、能够代表管道内液体混合物比的流动LNG样品，存在很大的难度。为此，LNG样品在气化前必须保持过冷状态，不得有任何组分分馏气化；气化后也应确保气体组分混合比与液体组分比完全一致，才能确保气相色谱分析仪结果与样品液体组分一致，满足贸易交接要求，满足计量精度、重复性等标准要求，避免过大的经济损失。因此，LNG进入气化器之前的取样装置，以及被气化后的天然气样品收集装置，对分析结果准确性和代表性影响很大。

下面围绕以上两方面介绍现存技术可能存在的不足：

一方面，LNG通过取样探头从取样点进入LNG气化器，取样探头的绝热性能是取得代表性样品的先决条件。现有技术多采用复合绝热材料、真空绝热或二者的结合方案，普遍认为采用真空绝热的保冷效果较好。但是，尽管采用业内高水平的真空绝热设计(10^-4Pa)仍无法避免由热辐射产生的漏热现象，而现实中应用的LNG取样探头真空绝热设计水平远低于10^-4Pa。也有专利为抑制LNG在进入气化器前发生分馏，考虑将LNG在进入气化器加热前控制在超临界状态下，实现LNG在超临界理想状态下的彻底相变，避免组分分馏。此种方法需严格控制LNG达到超临界压力以上，需精确设计结构尺寸以达到理想的相变效果。一旦取样点处压力发生变化，如无法调整压力控制元件的设置，可能改变预先设定的取样流量和压力，使超临界相变过程失效。

(二)另一方面，连续取样流程需设置样品储气罐，用来收集整个取样期间的天然气样品，收集后再输送到取样钢瓶中。储气罐的结构设计应确保全程无损失取样，且无前次取样的组分残留，无漏气现象的发生。而现有的收集装置多采用单一压力容器设计，存在样品混合和充装不均匀的问题。或采用带有机械部件的压力容器设计，易产生运动部件摩擦卡涩、非均匀进样或漏气的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种液化天然气取样及连续收集装置，能够适应多种取样压力，有效抑制LNG样品提前气化，同时能够确保样品全程收集稳定可靠。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种液化天然气取样及连续收集装置，其特征在于，包括：

取样系统，包括LNG取样探头，在所述LNG取样探头的前端形成密闭深冷腔体；取样管线，穿设在所述LNG取样探头内；LNG充液管线，穿设在所述LNG取样探头内并与所述密闭深冷腔体连通；

气化系统，所述取样管线的一端穿过所述密闭深冷腔体与所述气化系统连接，所述气化系统用于气化所述取样管线输送来的LNG样品；

在线分析系统，与所述气化系统的出口连接，用于对气化后的天然气样品进行在线分析，并提供气质组分参数；

连续收集系统，与所述气化系统的出口连接，用于连续收集气化后的天然气样品。