一种液化天然气接收站蒸发气直接输出工艺和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液化天然气接收站蒸发气直接输出工艺。本发明专利技术在现有的BOG直接输出工艺的基础上，通过对LNG多加压，加压后LNG经气化后进入透平膨胀机膨胀做功，利用这一部分功来驱动BOG压缩机和LNG高压泵，同时对外输出中高压天然气和高压天然气。本发明专利技术方法能够充分利用高压液化天然气汽化过程产生的冷能，从而降低了整个接收站的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LNG（液化天然气）接收站低能耗BOG（蒸发气）直接输出工艺和输出装置。
技术介绍
LNG接收站一般是指为了接受海运的LNG，建设在海边的LNG气化工厂，是将通过远洋运输船输送来的LNG进行卸船、储存、BOG气化，LNG气化外输给用户、工程等。由于外界能量的输入，如泵运转、周围环境热量的泄入、大气压变化、环境影响等都会使处于极低温的液化天然气受热蒸发，产生蒸发气。储罐内蒸发气压力很低，需要增压才能进入系统，从而能耗较高。而当储罐内部压力高于系统设定的安全泄放压力，就会将产生的BOG直接排放到火炬燃烧，这样造成了天然气的浪费。按照对LNG储罐中蒸发气（BOG）的处理方式不同，LNG接收站的BOG的回收方法一般有两种方法。一种是直接输出工艺即BOG经过BOG压缩机压缩增压到外输管网压力直接外输；另一种是再冷凝工艺，BOG经过BOG压缩机加压到一定压力后与经过低压泵加压的过冷LNG一起进入再冷凝器换热再液化，由高压泵加压，气化器气化后外输。目前现有的LNG接收站工艺中BOG直接输出工艺，压缩机能耗高，是制约整个工艺能耗的关键点，在BOG直接输出工艺中LNG经高压泵加压后的高压LNG通过气化器气化后释放出的大量的冷能，LNG的冷能常用于发电、空气分离、海水淡化等。但是LNG汽化过程中存在一部分冷能往往不能被100%的利用或者低品位的冷能无处可用。当前越来越多的LNG接收站除了需要向高压长输管网供气外，还需向中短距离的中压用户在直接供气，因此一些LNG接收站将外输天然气分为高压和中压进行输送。公开号为CN101881549A，名称为“一种液化天然气接收站蒸发气体的再冷凝回收系统及回收方法”的中国专利公开了新的再冷凝回收系统，该方法在现有的BOG再冷凝工艺基础上，通过预冷增压后的BOG，使进入再冷凝器的BOG温度降低，来减少冷能BOG所需要的LNG冷量，从而达到实现降低压缩机功耗的目的。该专利只是小范围的降低了工艺的能耗。公开号为CN103225740A，名称为一种LNG接收站利用压力能的BOG处理系统，公开了一种在LNG传输管线上分出高压LNG传输支路，与一液-气引射混合器的输入端连接，其输出端与一中高压气化器的连接，其低压吸入口与BOG排出总管连接，从而得到中高压天然气。但是该方法中降低了高压天然气的压力，浪费了高压液化天然气压力。
技术实现思路
本专利技术利用高压液体吸热后气化成高压气体，汽化过程中产生的冷能较中高压液体汽化产生的冷能低，通过将热能转化成动能的原理推动膨胀机做功来处理接收站产生的BOG。在现有的BOG直接输出工艺的基础上，通过对LNG多加压，经气化后膨胀机做功，利用这一部分功来驱动BOG压缩机和LNG高压泵，从而达到了降低整个接收站能耗的目的。本专利技术在气化器后的高压天然气外输管网上增加膨胀机，使高压天然气在膨胀机中膨胀做功，膨胀机做功驱动BOG压缩机和LNG高压泵，将BOG直接增压至外输管网压力直接外输，并将LNG加压到外输压力后气化外输。本专利技术提供了一种液化天然气接收站蒸发气直接输出工艺，包括以下内容：（1）提供能够对低温低压液化天然气进行增压的高压泵；（2）将经过低压潜液泵增压的低温液化天然气输送至高压泵，对低温低压液化天然气进行增压；（3）将高压泵增压后的液化天然气输送至汽化器，在汽化器中，增压后的液化天然气汽化为高压天然气；（4）提供能对高压液化天然气进行膨胀做功的透平膨胀机；（5）步骤（3）得到的高压天然气输送至透平膨胀机，得到高压天然气；（6）提供气体压缩机，利用步骤（5）的透平膨胀机膨胀的做功驱动该气体压缩机；（7）液化天然气接收站得到的蒸发气进入步骤（6）的气体压缩机，对蒸发气进行增压，经过增压后的蒸发气外输。根据本专利技术的输出工艺，其中所述的低温低压液化天然气和蒸发气均来自液化天然气接收站。根据本专利技术的工艺，其中，所述的高压泵采用本
的常规设备。如所述的高压泵为低温高压泵。根据本专利技术的工艺，其中所述的气体压缩机采用本
的常规设备。根据本专利技术的工艺，其中，所述的透平膨胀机采用本领域技术人员熟知的透平膨胀机设备。根据本专利技术的工艺，其中步骤（4）所述的透平膨胀机包括串联的两级透平膨胀机，第一级膨胀机和第二级膨胀机。其中，在步骤（5）中，在步骤（3）得到的高压天然气依次输送至第一级和第二级膨胀机，得到高压天然气，并分别利用第一级膨胀机和第二级膨胀机膨胀时所作的功。则在步骤（7）中，步骤（5）中，第一级膨胀机膨胀做功用来驱动步骤（6）的气体压缩机，对蒸发气进行增压。根据本专利技术的工艺，还包括以下内容：（8）步骤（5）第二级膨胀机膨胀做功用来驱动步骤（2）中的高压泵，对低压液化天然气进行增压。因此，本专利技术还提供了一种液化天然气接收站蒸发气输出工艺，包括以下内容：（1）提供能够对低温低压液化天然气进行增压的高压泵；（2）将经低压潜液泵增压的低温液化天然气输送至高压泵，对低温低压液化天然气进行增压；（3）将高压泵增压后的液化天然气输送至汽化器，在汽化器中，增压后的液化天然气汽化为高压天然气；（4）提供能对高压液化天然气进行膨胀做功的透平膨胀机，所述的透平膨胀机包括串联的两级透平膨胀机，第一级透平膨胀机和第二级透平膨胀机；（5）步骤（3）得到的高压天然气依次输送至串联的两级透平膨胀机——第一级膨胀机和第二级膨胀机，得到高压天然气；（6）提供气体压缩机，利用第一级透平膨胀机膨胀时的做功来驱动该气体压缩机；（7）液化天然气接收站得到的蒸发气进入气体压缩机，经过增压后的蒸发气直接外输；（8）步骤（5）中第二级透平膨胀机膨胀时的做功用来驱动步骤（2）的高压泵。根据本专利技术的工艺，其中在第一级透平膨胀机和第二级透平膨胀机中间还提供换热器。所述汽化器可以为海水开架式气化器。本专利技术的工艺中，高压泵的输出压力一般要高于管网的高压天然气外输压力0.1～10MPa，优选高于0.5～3MPa。进一步，高压天然气传输管线上的一级透平膨胀机通过膨胀做功驱动BOG压缩机，而二级透平膨胀机通过做功驱动LNG高压泵。本专利技术的方法中，其中步骤（2）所述高压泵的输出压力要高出步骤（5）中第二级透平膨胀机的输出压力1～10MPa，优选高出2～10MPa。本专利技术还提供了一种液化天然气接收站蒸发气直接输出装置，包括：LNG储罐，其用于接收船舶或管线输送的液化天然气；所述LNG储罐包括用于将低温液化天然气进行增压的潜液泵，用于将蒸发气（BOG）移出储罐的移出装置，和用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置；高压泵，其用于将低压液化天然气增压至较管网输出压力更高的压力；所述的高压泵包括用于将低压液化天然气进料至该高压泵的进料管线，和用于将增压后的管线进料至汽化器的管线；汽化器，其用于将来自高压泵的高压液化天然气汽化为高压天然气；其包括用来将高压液化天然气进料至该汽化器的管线，和用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线；透平膨胀机，其用于对来自汽化器的高压天然气进行膨胀做功；其包括用来将将高压天然气进料至所述透平膨胀机的进料管线，用来将膨胀后的天然气输出的管线和用来将透平膨胀机的做功输出的装置；气体压缩机，其用于对来自LNG储罐的蒸发气进行增压；其包括用来将来自LNG储罐的蒸发气进料至该压缩机的进料管线，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化天然气接收站蒸发气直接输出工艺，包括以下内容：（1）提供能够对低温低压液化天然气进行增压的高压泵；（2）将经过低压潜液泵增压的低温液化天然气输送至高压泵，对低温低压液化天然气进行增压；（3）将高压泵增压后的液化天然气输送至汽化器，在汽化器中，增压后的液化天然气汽化为高压天然气；（4）提供能对高压液化天然气进行膨胀做功的透平膨胀机；（5）步骤（3）得到的高压天然气输送至透平膨胀机，得到高压天然气；（6）提供气体压缩机，利用步骤（5）的透平膨胀机膨胀的做功驱动该气体压缩机；（7）液化天然气接收站得到的蒸发气进入步骤（6）的气体压缩机，对蒸发气进行增压，经过增压后的蒸发气外输。

【技术特征摘要】
1.一种液化天然气接收站蒸发气直接输出工艺，包括以下内容：（1）提供能够对低温低压液化天然气进行增压的高压泵；（2）将经过低压潜液泵增压的低温液化天然气输送至高压泵，对低温低压液化天然气进行增压；（3）将高压泵增压后的液化天然气输送至汽化器，在汽化器中，增压后的液化天然气汽化为高压天然气；（4）提供能对高压液化天然气进行膨胀做功的透平膨胀机；（5）步骤（3）得到的高压天然气输送至透平膨胀机，得到高压天然气；（6）提供气体压缩机，利用步骤（5）的透平膨胀机膨胀的做功驱动该气体压缩机；（7）液化天然气接收站得到的蒸发气进入步骤（6）的气体压缩机，对蒸发气进行增压，经过增压后的蒸发气外输。2.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的低温低压液化天然气和蒸发气均来自液化天然气接收站。3.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的高压泵为低温高压泵。4.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（2）所述高压泵的输出压力要高于步骤（5）中透平膨胀机的输出压力。5.按照权利要求1或4所述的工艺，其特征在于，步骤（2）所述高压泵的输出压力要高于步骤（5）中透平膨胀机的输出压力0.1～10MPa。6.按照权利要求5所述的工艺，其特征在于，步骤（2）所述高压泵的输出压力要高于步骤（5）中透平膨胀机的输出压力0.5～3MPa。7.一种液化天然气接收站蒸发气输出工艺，包括以下内容：（1）提供能够对低温低压液化天然气进行增压的高压泵；（2）将经低压潜液泵增压的低温液化天然气输送至高压泵，对低温低压液化天然气进行增压；（3）将高压泵增压后的液化天然气输送至汽化器，在汽化器中，增压后的液化天然气汽化为高压天然气；（4）提供能对高压液化天然气进行膨胀做功的透平膨胀机，所述的透平膨胀机包括串联的两级透平膨胀机，第一级透平膨胀机和第二级透平膨胀机；（5）步骤（3）得到的高压天然气依次输送至串联的两级透平膨胀机——第一级透平膨胀机和第二级透平膨胀机，得到高压天然气；（6）提供气体压缩机，利用第一级透平膨胀机膨胀时的做功来驱动该气体压缩机；（7）液化天然气接收站得到的蒸发气进入气体压缩机，经过增压后的蒸发气直接外输；（8）步骤（5）中第二级透平膨胀机膨胀时的做功用来驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛倩，刘名瑞，肖文涛，李雪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11