[发明专利]LNG运输船BOG的处理系统及方法

权利要求书

1.一种LNG运输船BOG的处理系统，其特征在于，包括如下部件：

第一LNG储舱(TK1)和冷箱(CB1)，所述第一LNG储舱(TK1)的液相出口与所述冷箱(CB1)的第一入口连接，所述冷箱(CB1)的第一出口与所述第一LNG储舱(TK1)顶部的喷淋管线连接；

第二LNG储舱(TK2)，所述第二LNG储舱(TK2)的液相出口亦与所述冷箱(CB1)的第一入口连接，所述冷箱(CB1)的第一出口亦与所述第二LNG储舱(TK2)顶部的喷淋管线连接；

膨胀机(TE1)、压缩机和冷却器，所述膨胀机(TE1)的入口与所述冷箱(CB1)的第二出口连接，所述膨胀机(TE1)的出口与所述冷箱(CB1)的第三入口连接，所述冷箱(CB1)的第三出口与所述冷箱(CB1)的第四入口连接，所述冷箱(CB1)的第四出口与所述压缩机的入口连接，所述压缩机的出口与所述冷却器的入口连接，所述冷却器的出口与所述冷箱(CB1)的第二入口连接；

第一LNG潜液泵(P1)和第二LNG潜液泵(P2)，所述第一LNG潜液泵(P1)设置于所述第一LNG储舱(TK1)内，所述第二LNG潜液泵(P2)设置于所述第二LNG储舱(TK2)内，所述第一LNG潜液泵(P1)和所述第二LNG潜液泵(P2)被配置为将所述第一LNG储舱(TK1)和所述第二LNG储舱(TK2)内的LNG输送至所述冷箱(CB1)；

所述压缩机包括氮气膨胀压缩机压缩端(C1)、氮气压缩机第一级(C2-1)和氮气压缩机第二级(C2-2)，所述冷却器包括第一冷却器(E1)、第二冷却器(E2)和第三冷却器(E3)，所述氮气膨胀压缩机压缩端(C1)的出口与所述第一冷却器(E1)的入口连接，所述第一冷却器(E1)的出口与所述氮气压缩机第一级(C2-1)的入口连接，所述氮气压缩机第一级(C2-1)的出口与所述第二冷却器(E2)的入口连接，所述第二冷却器(E2)的出口与所述氮气压缩机第二级(C2-2)的入口连接，所述氮气压缩机第二级(C2-2)的出口与所述第三冷却器(E3)的入口连接，所述第三冷却器(E3)的出口与所述冷箱(CB1)的第二入口连接；

所述第一LNG储舱(TK1)和所述第二LNG储舱(TK2)的舱内顶部设置有LNG喷淋系统，所述LNG喷淋系统被配置为将过冷LNG通过所述第一LNG储舱(TK1)和所述第二LNG储舱(TK2)的液相入口进入舱内与BOG接触换热，以提高BOG冷凝与回收效率；

所述膨胀机(TE1)和所述氮气 膨胀压缩机压缩端(C1)同轴连接，所述氮气 膨胀压缩机压缩端(C1)直接由所述膨胀机(TE1)以及第一电机共同驱动，所述氮气压缩机第一级(C2-1)和所述氮气压缩机第二级(C2-2)由第二电机驱动，所述膨胀机(TE1)、所述压缩机、所述第一电机以及所述第二电机的轴承均采用电磁轴承，以减少润滑系统配置和占地面积。

2.根据权利要求1所述的LNG运输船BOG的处理系统，其特征在于，所述冷却器采用印刷电路板式换热器，采用闭式循环水作为冷却介质。

3.一种如权利要求1或2所述LNG运输船BOG的处理系统的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)所述第一LNG储舱(TK1)和所述第二LNG储舱(TK2)由于吸收环境热量使得舱内产生大量BOG，当舱内压力高于操作压力时，通过所述第一LNG潜液泵(P1)和所述第二LNG潜液泵(P2)将LNG输送至所述冷箱(CB1)；

2)氮气经所述压缩机压缩后形成中压为25～30bar的氮气，然后进入所述冷却器冷却至30～40℃；

3)进入所述冷箱(CB1)的中压氮气与来自所述冷箱(CB1)中返流的低温氮气换热，经换热后的返流低温氮气自身复热后进入所述压缩机中；而中压氮气降温后继续进入所述膨胀机(TE1)中，在所述膨胀机(TE1)中中压氮气膨胀降压对外做功，所述膨胀机(TE1)将中压氮气的压力能转化为机械能协同电机驱动所述压缩机运转，膨胀后氮气降温至-175～-179℃后进入所述冷箱(CB1)，复热后返回所述压缩机，完成一个氮气压缩循环；

4)过冷后的LNG进入所述第一LNG储舱(TK1)和所述第二LNG储舱(TK2)内，并与储舱内的BOG传质换热，将BOG重新冷凝为LNG。