一种液化天然气蒸发气的处理装置、方法及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液化天然气蒸发气的处理装置、方法及其应用，属于天然气处理技术领域。该装置包括储罐、甲烷转化器、储能器，储罐包括罐体、包覆在罐体外壁上的保温夹层，甲烷转化器上设有排放口。罐体的顶部设有蒸发气出口，蒸发气出口通过蒸发气管线与甲烷转化器相连通，甲烷转化器还与储能器连接。甲烷转化器用于对液化天然气蒸发气进行化学转化处理，以将其转化成二氧化碳和水。本发明专利技术提供的装置在没有使用机械增压设备、压缩制冷设备或者大容量储罐的前提下即可实现液化天然气蒸发气的无害化处理，其结构简单，具有可携带性，操作方便且成本低廉，尤其适用于以液化天然气为燃料的LNG汽车。

A treatment device, method and application of a liquefied natural gas vaporized gas

The invention discloses a treatment device, a method and an application of a liquefied natural gas vaporization gas, and belongs to the technical field of natural gas treatment. The device comprises a storage tank, a methane converter and an energy storage device, and a storage tank comprises a tank body and a thermal insulation interlayer on the outer wall of the tank body, and the methane converter is provided with a drain port. The top of the tank is equipped with an evaporating gas outlet, and the vaporized gas outlet is connected to the methane converter through the evaporation pipe line, and the methane converter is also connected with the energy storage device. The methane converter is used for chemical conversion of LNG vaporized gas to convert it into carbon dioxide and water. Harmless treatment device provided by the invention without compression refrigeration equipment or large capacity storage equipment, the use of a supercharger can make LNG vapor, which has the advantages of simple structure, portability, convenient operation and low cost, especially suitable for automotive fuel LNG on liquefied natural gas.

【技术实现步骤摘要】
一种液化天然气蒸发气的处理装置、方法及其应用
本专利技术涉及天然气处理
，特别涉及一种液化天然气蒸发气的处理装置、方法及其应用。
技术介绍
液化天然气(LiquefiedNaturalGas，LNG)是一种热值高、燃烧污染小的优质能源，其主要成分是甲烷。无论是在常压深冷或者是带压深冷状态下储存，液化天然气的储存温度至少在-100℃以下，而目前多在自然环境中对液化天然气进行应用，用于存储液化天然气的储罐与自然环境会发生热交换，导致静态存储的液化天然气随着时间的延长而发生蒸发相变，进而产生蒸发气(BoilOffGas，BOG)。如果对这部分蒸发气不经处理而直接进行排放，将会造成环境污染及能源浪费。所以，有必要对液化天然气蒸发气进行回收处理。对于LNG液化工厂、LNG接收站或者部分大型运输船来说，通常以压缩后再冷凝的方式对液化天然气蒸发气进行回收处理。对于具备燃气管网接入条件的LNG加气站、LNG中转站来说，通常对液化天然气蒸发气进行升温、加压、冷凝后再输入到燃气管网。而进行如上过程需要配套使用压缩机、空冷器等设备，其设备投资高、占地面积大、后期维护和运营费用较高。而对于以LNG为燃料的公路交通工具，例如汽车来说，当其长时间处于停驶状态时，其LNG储罐内蒸发气的量也随之增加，导致储罐内压力也随之升高，一旦超过预设压力阈值，则该蒸发气将被释放大气环境中，造成环境污染及能源浪费。进一步地，一旦所释放的蒸发气积聚在车库中，极容易引发安全事故。但是，由于该类LNG为燃料的汽车为可移动的，并且能够存储的LNG的量较小，如若增设上述压缩机和空冷器等设备对蒸发气进行处理，则使该类汽车丧失经济性。针对上述问题，现有技术通过使用高压增强瓶来储存液化天然气，通过在高压和低温下的存储来延缓蒸发气的生成。但是，专利技术人发现现有技术仍然无法完全避免蒸发气的生成，并且高压和低温存储还会造成处理成本过高，还会造成安全隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种简单可靠且低成本的液化天然气蒸发气的处理装置、方法及其应用。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种液化天然气蒸发气的处理装置，所述处理装置包括储罐、甲烷转化器、储能器；所述储罐包括罐体、包覆在所述罐体外壁上的保温夹层；所述甲烷转化器上设置有排放口；所述罐体的顶部设置有蒸发气出口，所述蒸发气出口通过蒸发气管线与所述甲烷转化器相连通，同时，所述甲烷转化器还与所述储能器连接；所述甲烷转化器用于对液化天然气蒸发气进行化学转化处理，以将所述液化天然气蒸发气转化成二氧化碳和水。可选地，所述处理装置还包括与所述甲烷转化器电连接的加热器；所述甲烷转化器为甲烷催化燃烧器；所述储能器为蓄热体。可选地，所述保温夹层外表面包覆有一层绝热层，所述绝热层内设置有与所述储能器电连接的制冷组件；所述甲烷转化器为燃料电池；所述储能器为蓄电池。具体地，作为优选，所述制冷组件为半导体电制冷片。具体地，作为优选，所述保温夹层的材料为膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维或者泡沫玻璃砖；所述绝热层由真空粉末、真空硅酸盐纤维层或者多层铝箔反射屏制备得到。具体地，作为优选，所述处理装置还包括换热器，所述换热器设置在所述蒸发气管线上。第二方面，本专利技术实施例提供了利用上述的处理装置对液化天然气蒸发气进行处理的方法，包括：将储罐内的液化天然气蒸发气经蒸发气管线输送到所述甲烷转化器中进行化学转化处理，以将所述液化天然气蒸发气转化生成二氧化碳和水，将所述二氧化碳和水从排放口排出，与此同时，使用储能器来从所述甲烷转化器中获取所述液化天然气蒸发气化学转化过程中所产生的热量。具体地，当使用甲烷催化燃烧器作为甲烷转化器，以及使用蓄热体作为储能器时，所述方法包括：通过加热器对所述甲烷转化器进行加热处理，使所述甲烷转化器的内部达到甲烷的燃烧温度；将储罐内的液化天然气蒸发气经蒸发气管线输送到所述甲烷催化燃烧器中进行燃烧处理，以将所述液化天然气蒸发气转化成二氧化碳和水，并将所述二氧化碳和水从排放口排出，与此同时，使用所述蓄热体来从所述甲烷催化燃烧器中收集所述液化天然气蒸发气燃烧过程中所产生的热量。具体地，当使用燃料电池作为甲烷转化器，以及使用蓄电池作为储能器时，所述方法包括：将储罐内的液化天然气蒸发气经蒸发气管线输送到所述燃料电池中进行电化学反应，以将所述液化天然气蒸发气转化成二氧化碳和水，并将所述二氧化碳和水从排放口排出，与此同时，使用所述蓄电池来从所述燃料电池中收集所述液化天然气蒸发气电化学反应中所产生的热量，并将所述热量转化成电能，进而将所述电能供应给所述储罐中的制冷组件，使所述制冷组件进行制冷作业，进而降低所述储罐的温度。第三方面，本专利技术实施例提供了上述的处理装置在制备以液化天然气为燃料的汽车中的应用。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的液化天然气蒸发气的处理装置，通过使用甲烷转化器来对液化天然气蒸发气进行化学转化处理，以将其转化成无害的二氧化碳和水，随后经排放口排至大气环境中。同时，通过使用储能器来从甲烷转化器回收蒸发气化学转化过程中所产生的能量，避免了能源浪费。可见，本专利技术实施例提供的装置在没有使用机械增压设备、压缩制冷设备或者大容量储罐的前提下即可实现液化天然气蒸发气的无害化处理，其结构简单，具有可携带性，操作方便且成本低廉，尤其适用于以液化天然气为燃料的LNG汽车，便于规模化推广应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的第一类型的液化天然气蒸发气的处理装置的结构示意图；图2是本专利技术又一实施例提供的第二类型的液化天然气蒸发气的处理装置的结构示意图。附图标记分别表示：1储罐，101罐体，102保温夹层，103蒸发气出口，104绝热层，2甲烷转化器，3储能器，4制冷组件，5换热器，6整流电路。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种液化天然气蒸发气的处理装置，如附图1及附图2所示，该处理装置包括储罐1、甲烷转化器2、储能器3；储罐1包括罐体101、包覆在罐体101外壁上的保温夹层102；甲烷转化器2上设置有排放口。罐体101的顶部设置有蒸发气出口103，蒸发气出口103通过蒸发气管线与甲烷转化器2相连通，同时，甲烷转化器2还与储能器3连接。甲烷转化器2用于对液化天然气蒸发气进行化学转化处理，以将液化天然气蒸发气转化成二氧化碳和水。本专利技术实施例提供的液化天然气蒸发气的处理装置，通过使用甲烷转化器来2对液化天然气蒸发气进行化学转化处理，以将其转化成无害的二氧化碳和水，随后经排放口排至大气环境中。同时，通过使用储能器3来从甲烷转化器2回收蒸发气化学转化过程中所产生的能量，避免了能源浪费。可见，本专利技术实施例提供的装置在没有使用机械增压设备、压缩制冷设备或者大容量储罐的前提下即可实现液化天然气蒸发气的无害化处理，其结构简单，具有可携带性，操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化天然气蒸发气的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括储罐、甲烷转化器、储能器；所述储罐包括罐体、包覆在所述罐体外壁上的保温夹层；所述甲烷转化器上设置有排放口；所述罐体的顶部设置有蒸发气出口，所述蒸发气出口通过蒸发气管线与所述甲烷转化器相连通，同时，所述甲烷转化器还与所述储能器连接；所述甲烷转化器用于对液化天然气蒸发气进行化学转化处理，以将所述液化天然气蒸发气转化成二氧化碳和水。

【技术特征摘要】
1.一种液化天然气蒸发气的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括储罐、甲烷转化器、储能器；所述储罐包括罐体、包覆在所述罐体外壁上的保温夹层；所述甲烷转化器上设置有排放口；所述罐体的顶部设置有蒸发气出口，所述蒸发气出口通过蒸发气管线与所述甲烷转化器相连通，同时，所述甲烷转化器还与所述储能器连接；所述甲烷转化器用于对液化天然气蒸发气进行化学转化处理，以将所述液化天然气蒸发气转化成二氧化碳和水。2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括与所述甲烷转化器电连接的加热器；所述甲烷转化器为甲烷催化燃烧器；所述储能器为蓄热体。3.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述保温夹层外表面包覆有一层绝热层，所述绝热层内设置有与所述储能器电连接的制冷组件；所述甲烷转化器为燃料电池；所述储能器为蓄电池。4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述制冷组件为半导体电制冷片。5.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述保温夹层的材料为膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维或者泡沫玻璃砖；所述绝热层由真空粉末、真空硅酸盐纤维层或者多层铝箔反射屏制备得到。6.根据权利要求1-5任一项所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括换热器，所述换热器设置在所述蒸发气管线上。7.利用权利要求1-6任一项所述的处理装置对液化天然气蒸发气进行处理的方法，包括：将储罐内的液化天然气蒸发气经蒸发气管线输送到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷俊勇，冯军，王纯海，于洪涛，戴静君，张福众，周正林，朱元洪，刘录，夏好友，李成光，赵兴武，杨晓燕，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油工程建设公司，
类型：发明
国别省市：北京,11