[发明专利]一种LNG罐式集装箱BOG回收系统与回收方法

权利要求书

1.一种LNG罐式集装箱BOG回收系统，其特征在于：其包括LNG罐式集装箱(1)、与所述LNG罐式集装箱(1)依次连接的水合物反应器(8)、三相分离器(10)、水合物储罐(12)和水合物分解装置(16)；

所述LNG罐式集装箱(1)的气相出口依次通过低温换热器(4)、压缩机(5)与水合物反应器(8)连接；

还包括水箱(6)，所述水箱(6)的一端通过低温液体泵(7)与水合物反应器(8)连接，所述水箱(6)的另一端分别与三相分离器(10)和水合物分解装置(16)连接，所述水箱(6)通过添加剂输送泵(23)与添加剂储罐(18)连接；

所述水合物分解装置(16)的气相出口与LNG罐式集装箱(1)连接，所述水合物分解装置(16)的液相出口与所述水箱(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种LNG罐式集装箱BOG回收系统，其特征在于：所述三相分离器(10)内未反应的气相通过气相回流口与水合物反应器(8)连接，所述三相分离器(10)内未反应的液相通过液相回流口与所述水箱(6)连接；

所述LNG罐式集装箱(1)的气相出口和低温换热器(4)之间依次连接有安全阀(2)和阻火器(3)。

3.根据权利要求1所述的一种LNG罐式集装箱BOG回收系统，其特征在于：所述水合物反应器(8)和三相分离器(10)之间连接有浆体泵(9)；所述三相分离器(10)和水合物储罐(12)之间设置有第一输送泵(11)；所述水合物储罐(12)和水合物分解装置(16)之间设置有第二输送泵(15)。

4.根据权利要求3所述的一种LNG罐式集装箱BOG回收系统，其特征在于：还包括储存有冷媒的冷媒储罐(20)和用于输送所述冷媒的冷媒泵(19)；所述冷媒储罐(20)中的冷媒通过冷媒泵(19)进入低温换热器(4)，然后依次进入水合物反应器(8)、水合物储罐(12)、压缩机(5)和水箱(6)，最后回到冷媒储罐(20)。

5.根据权利要求3所述的一种LNG罐式集装箱BOG回收系统，其特征在于：所述冷媒储罐(20)中的冷媒通过冷媒泵(19)进入低温换热器(4)后，依次进入水合物反应器(8)、水合物储罐(12)、压缩机(5)和水箱(6)，然后依次进入浆体泵(9)、第一输送泵(11)、第二输送泵(15)、低温液体泵(7)中的一个或几个，最后回到冷媒储罐(20)。

6.根据权利要求1所述的一种LNG罐式集装箱BOG回收系统，其特征在于：LNG罐式集装箱(1)内的液相通过柱塞泵(21)依次与低温换热器(4)、压缩机(5)和水合物反应器(8)连接。

7.一种LNG罐式集装箱BOG回收方法，其特征在于，其包括以下步骤，

(1)将LNG罐式集装箱超压泄放的BOG气体与水和添加剂混合所形成溶液在适当温压条件下进行水合反应，当体系压力不变化时即完成水合反应；

(2)水合反应后的产物进行三相分离，得到的固态气体水合物在1～20atm、-20～-4℃、绝热条件下进行低温储存；

(3)所储存的固态气体水合物在降压和/或加热后发生分解，分解产生的气相进入LNG罐式集装箱，分解产生的液相作为水合反应的原料循环使用。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，将三相分离后未反应的气相和液相重新参与到步骤(1)的水合反应中，将三相分离后未反应的气相和液相作为水合反应的原料循环使用。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，水合反应的压力为1～350atm，反应温度为-40～20℃；

所述添加剂选自热力学促进剂、表面活性剂和纳米颗粒中的一种或几种；

所述BOG气体与水和添加剂混合所形成溶液的气液相摩尔比为1:10～1:100，所述添加剂在所述溶液中的质量分数范围为0.001％～0.5％；

步骤(3)中，分解反应采用恒压加热法、恒定压力法或恒容法。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述添加剂选自热力学促进剂、表面活性剂和纳米颗粒中的一种或几种；

所述热力学促进剂选自四氢呋喃、四丁基溴化铵和甲基环己烷中的一种或几种；

所述表面活性剂包括阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的一种或几种；

所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、线性烷基磺酸钠中的一种或几种；

所述阳离子型表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸中的一种或几种；

所述非离子型表面活性剂选自烷基多糖苷、乙氧基化壬基酚、聚氧乙烯—聚氧丙烯—聚氧乙烯中的一种或几种；

所述纳米颗粒选自氧化石墨烯、纳米氧化铜、纳米氧化铝中的一种或几种。