[发明专利]利用氮、氦膨胀工艺的LNG运输船BOG处理系统及方法

说明书

本发明涉及一种利用氮、氦气膨胀工艺的LNG运输船BOG处理系统及方法，包括如下部件：LNG储舱和冷箱，LNG储舱的液相出口与冷箱的第一入口连接，冷箱的第一出口与LNG储舱顶部的喷淋管线连接；膨胀机、压缩机和冷却器，膨胀机的入口与冷箱的第二出口连接，膨胀机的出口与冷箱的第三入口连接，冷箱的第三出口与冷箱的第四入口连接，冷箱的第四出口与压缩机的入口连接，压缩机的出口与冷却器的入口连接，冷却器的出口与冷箱的第二入口连接。的处理系统，优选地，还包括LNG潜液泵LNG潜液泵设置于LNG储舱内，LNG潜液泵被配置为将LNG储舱内的LNG输送至冷箱。本发明系统整体成橇，易于布置和安装。

技术领域

本发明涉及一种利用氮、氦气膨胀工艺的LNG运输船BOG处理系统及方法，属于LNG运输船BOG回收处理领域。

背景技术

天然气的储存和运输过程中，液化天然气(Liquid Natural Gas,LNG)由于储存容器不可能做到完全绝热，在储存和运输过程中会产生蒸发气(Boil Off Gas,BOG)。如果不能及时处理这些多余BOG，将会快速增加船舶货舱压力，给船舶营运带来巨大危险。相较于燃烧这些多余的BOG，再液化装置不但能进行回收，还能降低货舱温度，降低对推进系统选择的苛刻条件。目前，主流大型LNG运输船舶和LNG加注船舶更加青睐配置BOG再液化装置，以提高船舶安全性和船舶运力。另外LNG加注船受作业性质影响，需要在加注过程中接收加注船冷舱和置换过程中产生的BOG，在等待加注作业过程中蒸发产生的BOG气体也需要处理，因此，LNG加注船也需要配置小型再液化装置。

发明内容

针对上述突出问题，本发明提供一种利用氮、氦气膨胀工艺的LNG运输船BOG处理系统及方法，该处理系统及方法采用氮气和氦气作为混合介质压缩膨胀制冷的方式，冷却LNG后，过冷LNG返回储舱喷淋，将储舱内BOG进行液化回收。该处理系统及方法具备换热效率高，能耗低，设备紧凑，数量少，尺寸小，易成撬，占地面积小等优点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用氮、氦膨胀工艺的LNG运输船BOG处理系统，包括如下部件：

LNG储舱和冷箱，所述LNG储舱的液相出口与所述冷箱的第一入口连接，所述冷箱的第一出口与所述LNG储舱顶部的喷淋管线连接；

膨胀机、压缩机和冷却器，所述膨胀机的入口与所述冷箱的第二出口连接，所述膨胀机的出口与所述冷箱的第三入口连接，所述冷箱的第三出口与所述冷箱的第四入口连接，所述冷箱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的第二入口连接。

所述的处理系统，优选地，还包括LNG潜液泵所述LNG潜液泵设置于所述LNG储舱内，所述LNG潜液泵被配置为将所述LNG储舱内的LNG输送至所述冷箱。

所述的处理系统，优选地，所述压缩机包括膨胀压缩机和冷剂压缩机，所述冷却器包括第一冷却器和第二冷却器，所述膨胀压缩机的出口与所述第一冷却器的入口连接，所述第一冷却器的出口与所述冷剂压缩机的入口连接，所述冷剂压缩机的出口与所述第二冷却器的入口连接，所述第二冷却器的出口与所述冷箱的第二入口连接。

所述的处理系统，优选地，所述冷箱中的制冷剂为氮、氦气混合制冷介质。

所述的处理系统，优选地，所述膨胀压缩机与所述膨胀机同轴连接，所述膨胀压缩机由所述膨胀机和第一电机共同驱动，所述冷剂压缩机由第二电机驱动，所述冷剂压缩机只采用一级压缩，压缩比、膨胀比都比较低。

所述的处理系统，优选地，所述处理系统采用全密封设计，氮、氦气混合制冷介质一次性充装，无泄漏。

所述的处理系统，优选地，所述膨胀压缩机、所述冷剂压缩机、所述第一电机以及所述第二电机的轴承均采用电磁轴承，无油润滑系统。