一种LNG工厂开车放空气回收再利用系统技术方案

本实用新型专利技术属于天然气液化领域，具体涉及一种LNG工厂开车放空气回收再利用系统，将净化系统的天然气管路与冷箱连接，冷箱通过控制阀与闪蒸罐连接，闪蒸罐的液体出口连接LNG储罐，气体出口连接四通分成三条支路。第一支路安装放空阀；第二支路与燃料气利用系统连接，依次安装换热器与控制阀；第三支路管路与再生气管网连接，依次安装换热器和控制阀。采用本实用新型专利技术开车时，前期的天然气不再直接通过放空火炬放空，而是经过加热后并入再生气管网再利用；充分利用净化后的天然气作为热源并返回利用，不引入新的热源从而降低了能耗；优化了流程系统，针对天然气用作燃料气或并入再生气管网设置了多种放空措施，更大程度的保障了系统能够平稳安全运行。

A Recovery and Reuse System for Driving Air in LNG Plant

【技术实现步骤摘要】
一种LNG工厂开车放空气回收再利用系统
本技术属于天然气液化领域，具体涉及一种LNG工厂开车放空气回收再利用系统。
技术介绍
经调查研究发现，现有技术的LNG工厂中，在液化系统投料开车时，绝大多数LNG工厂在开车过程中均存在天然气放空的现象。LNG液化系统包括冷箱、闪蒸罐；在LNG工厂液化系统开车过程中，首先，气相冷剂逐步引入冷箱，当冷箱J-T阀后的温度达到-60℃时，需要从闪蒸罐后的管路设置支路放空天然气，使冷箱中的天然气流动以帮助冷箱逐步建立温度梯度。随着冷箱冷量增多，根据J-T阀后的温度，需要逐渐增大天然气放空，以达到冷热平衡，直到闪蒸罐的入口温度达到-140℃左右时，才可以关闭天然气放空阀。开车成功正常生产后，闪蒸罐中闪蒸出的氢气和部分天然气经过换热器加热后做燃料气。根据多次开车放空量的统计，LNG工厂液化系统开车过程中天然气放空量大约为20000Nm3左右，造成了大量的能源浪费和开车成本的增加。因此，有必要改进液化系统，减少LNG工厂液化系统开车的放空量。
技术实现思路
本技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种LNG工厂开车放空气回收再利用工艺系统，解决现有的LNG工厂液化系统开车时，天然气放空量过大的问题，同时优化液化系统，整体上减少能源浪费，降低开车成本。本技术的技术方案是这样的：一种LNG工厂开车放空气回收再利用系统，净化系统的天然气管路与冷箱入口连接，冷箱出口通过第一控制阀与闪蒸罐连接，闪蒸罐的液体出口连接LNG储罐，气体出口连接四通；所述四通的另外三条支路管路中，第一支路安装第一放空阀；第二支路与燃料气利用系统连接，依次安装第一换热器、第二控制阀；第三支路管路与再生气管网连接，依次安装第二换热器、第三控制阀。进一步地，所述冷箱为两段式冷箱包括A进口、B进口、A出口及B出口，所述净化系统的天然气管路与A进口连接通向A出口,A出口旁接有第一分离罐，第一分离罐的气体出口与冷箱B进口连接通向B出口，B出口通过第一控制阀与闪蒸罐连接，第一分离罐的液体出口与重烃储罐连接。进一步地，所述第一换热器的热源入口与净化系统的天然气管路连接，所述第一换热器的热源出口与第一分离罐的进口与冷箱之间的管路连接。利用净化后的天然气作为热源，充分利用了现有原料，同时换热后与前端一段冷凝后的天然气相汇合，充分利用并降低能耗。进一步地，所述第二换热器与再生气管网之间设置有支路与净化系统的天然气管路连接。净化系统的天然气有部分可并入再生气管网。进一步地，所述第一换热器与第二控制阀之间设置放空支路安装有第二放空阀，当系统运行过程中，闪蒸后的用作燃料气的气体流量过大时，可选择第二放空阀放空。进一步地，所述第二换热器与再生气管网之间设置有放空支路安装有第三放空阀，当系统开车阶段，并放再生气管网的气体流量过大时，可通过第三防空阀放空。进一步地，所述第二换热器的热源入口与冷剂压缩机的一段出口相连，热源出口连接第二分离罐。现有技术中冷剂经压缩机升压后进入冷箱为天然气液化提供冷源，压缩机一段出口未经过水冷的温度是120度，可作为第二换热器的热源，同时降温后的冷剂可以减少后一步水冷的能耗。进一步地，净化系统的天然气管路经过过滤器后再与所述回收再利用系统连接。由于采用了上述方案，与现有技术相比，本技术的有益效果为：采用本技术的液化系统开车时，开车前期的放空天然气不再直接通过放空火炬放空，而是经过加热后并入再生气管网，通过后端的再生气压缩机返回脱水系统前；充分利用净化后的天然气作为热源并返回利用，不引入新的热源降低了能耗；优化了流程系统，使得整个液化系统的运行更加合理，针对天然气用作燃料气或并入再生气管网设置了多种放空措施，更大程度的保障了系统能够平稳安全运行。附图说明图1是本技术的工艺系统示意图。图中标记：1-第一控制阀、2-第一放空阀、3-第二控制阀、4-第三控制阀、5-第四控制阀、6-第五控制阀、7-第二放空阀、8-第三放空阀、9-第六控制阀、F-1为过滤器、E-1为冷箱、V-1为第一分离罐、V-2为闪蒸罐、E-2为第一换热器、E-3为第二换热器、V-3为第二分离罐。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，一种LNG工厂开车放空气回收再利用系统，净化系统的天然气管路经过过滤器F-1后通过三通分成三条支路，其中一条与冷箱E-1的A进口连接，冷箱E-1的A出口旁接有第一分离罐V-1，第一分离罐V-1的气体出口与冷箱E-1的B进口连接通向B出口，B出口通过第一控制阀1与闪蒸罐V-2连接，第一分离罐V-1的液体出口与重烃储罐连接。闪蒸罐V-2的液体出口连接LNG储罐，气体出口连接四通；所述四通的另外三条支路管路中，第一支路安装第一放空阀2；第二支路与燃料气利用系统连接，依次安装第一换热器E-2、第二控制阀3；第三支路管路与再生气管网连接，依次安装第二换热器E-3、第三控制阀4。所述净化系统的天然气管路经过过滤器F-1后的第二条支路通过安装有第四控制阀5的管路与第一换热器E-2的热源进口连接，所述第一换热器E-2的热源出口与第一分离罐V-1的进口与冷箱E-1之间的管路连接。所述净化系统的天然气管路经过过滤器F-1后的第三条支路通过第五控制阀6与第二换热器E-3与再生气管网之间的管路连接。进一步地，所述第一换热器E-2与第二控制阀3之间设置放空支路安装有第二放空阀7。进一步地，所述第二换热器E-3与再生气管网之间设置有放空支路安装有第三放空阀8。进一步地，所述冷剂压缩机的一段出口通过第六控制阀9与第二换热器E-3的热源入口相连，热源出口连接第二分离罐V-3。本技术的液化系统开车运行过程如下：在广元某LNG工厂再生气流量为4400Nm3/h左右，液化系统开车之前，再生气系统已经正常运行，由第五控制阀6控制部分净化后的天然气进入再生气管网。当液化系统开车时，随着冷剂引入冷箱E-1，控制热介质即净化后的天然气流过冷箱E-1，净化后的天然气经过第一段冷却降温到-30℃至-40℃，后进入第一分离罐V-1，液体为重烃进入重烃储罐，气体再次进入冷箱E-1冷却到-160℃。打开第一控制阀1和第三控制阀4，让天然气并入再生气管网，同时，控制第五控制阀6的开度，保证再生气流量不超量。另外，当天然气流量过大时，也可控制第一放空阀2来进行部分排空。与此同时，要通过第六控制阀9控制第二换热器E-3的冷剂进入量，使得并入再生气管网的天然气温度为20-30℃。冷剂压缩机的一段出口的冷剂温度为120℃左右，由于冷剂流量远大于并入再生气管网的天然气流量，所以，进入再生气管网的天然气的温度可以很好地控制。当第三控制阀4控制的天然气量超过4400Nm3/h时，此时第五控制阀6已经全关，可以通过第三放空阀8放空超量部分天然气。所述第一换热器E-2用作富氢气加热器，正常生产时，闪蒸罐V-2中闪蒸出的氢气和部分天然气经过第一换热器E-2加热后作燃料气，热源由净化系统的天然气提供，由第四控制阀控制作为热源的净化后的天然气流量。当用作燃料气的流量过大时，可通过第二放空阀7来减小流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LNG工厂开车放空气回收再利用系统，其特征在于：净化系统的天然气管路与冷箱入口连接，冷箱出口通过第一控制阀与闪蒸罐连接，闪蒸罐的液体出口连接LNG储罐，气体出口连接四通；所述四通的另外三条支路管路中，第一支路安装第一放空阀；第二支路与燃料气利用系统连接，依次安装第一换热器、第二控制阀；第三支路管路与再生气管网连接，依次安装第二换热器、第三控制阀。

【技术特征摘要】
1.一种LNG工厂开车放空气回收再利用系统，其特征在于：净化系统的天然气管路与冷箱入口连接，冷箱出口通过第一控制阀与闪蒸罐连接，闪蒸罐的液体出口连接LNG储罐，气体出口连接四通；所述四通的另外三条支路管路中，第一支路安装第一放空阀；第二支路与燃料气利用系统连接，依次安装第一换热器、第二控制阀；第三支路管路与再生气管网连接，依次安装第二换热器、第三控制阀。2.根据权利要求1所述的回收再利用系统，其特征在于：所述冷箱为两段式冷箱包括A进口、B进口、A出口及B出口，所述净化系统的天然气管路与A进口连接通向A出口,A出口旁接有第一分离罐，第一分离罐的气体出口与冷箱B进口连接通向B出口，B出口通过第一控制阀与闪蒸罐连接，第一分离罐的液体出口与重烃储罐连接。3.根据权利要求1所述的回收再利用系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德平，郭建辉，琚方，王雨生，梁正航，
申请(专利权)人：华油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51