一种结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统，液化天然气蒸发气增压模块与第一级换热器、第二级换热器、第三级换热器、天然气节流阀、液化天然气分离器依次相连；液化天然气分离器液相出口与液化天然气存储模块相连；氮气压缩模块与第二级换热器、氨气换热器、三通管件进口依次相连；三通管件其一出口与第一级制冷剂节流装置、第一级混合器进口依次相连；三通管件另一出口与第三级换热器、第二级制冷剂节流装置、第一级混合器进口依次相连；第一级混合器出口与第三级换热器、第二级换热器、氮气压缩模块依次相连。本实用新型专利技术的液化工艺流程能耗低、对不同气源有较强的适应性。的适应性。的适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统


[0001]本技术涉及化工与低温工程
，具体地，涉及一种结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统。

技术介绍

[0002]天然气作为一种清洁能源已经在全世界范围内大规模的使用，我国对天然气的需求量也在逐年增长,供不应求的市场格局让我国成为天然气进口大国，其中液化天然气进口量占进口总量的50％以上。天然气一般以气体形式通过管道运输或者以液体形式通过铁路、公路或者船舶运输,但是对于远距离跨海运输一般选择液化天然气船。
[0003]对于液化天然气船，液化天然气一般储存在
‑
164℃高度绝热的低温储罐中，但由于船体晃动、储罐漏热等一系列客观因素的影响，部分液化天然气受热蒸发产生蒸发气。随着蒸发气连续不断的产出，储罐压力也逐渐增加，如果不及时处理这一部分蒸发气，就会造成危险。蒸发气处理方式一般有三种：一是将蒸发气燃烧通过排空阀排出，显然这种不利于环保，同时造成经济损失；二是将蒸发气送入燃气轮机为其提供动力，但是当遇到液化天然气船停港等情况时，就需要额外处理产生的蒸发气；三是将蒸发气通过再液化系统重新液化返回液化天然气储罐。因此液化天然气船配备再液化装置非常有必要。
[0004]传统的液化天然气船蒸发气再液化系统主要有氮气逆布雷顿再液化系统、Claude再液化系统、Kapitza再液化系统、混合制冷剂再液化系统和直接式再液化系统(部分再液化系统)。但是随着科技的进步，采用新的制冷技术以及合理利用太阳能、余热、废热等代替传统方式，降低能源消耗将成为未来发展的必然趋势。
[0005]公开号为CN1808027A的专利公开了一种用于对蒸发气进行过冷液化的液化天然气船的操作系统,该操作系统包括:蒸发气压缩机、与制冷系统相连的低温热交换器、第一止回阀及第一压力控制阀(安装于液化天然气相分离器与气体燃烧单元之间的管道上)、以及第二止回阀及第二压力控制阀(并行安装于与前述管道连接的并行管道上)。该并行管道与蒸发气压缩机及低温热交换器之间的管道相连,以便将蒸发气提供到液化天然气相分离器的上部蒸汽区。这样,液化天然气相分离器的压力及液位得到稳定地控制。通过稳定的操作液化天然气相分离器的压力和液位有效地降低了功率消耗并且获得了经济效益。上述专利技术存在较多的能源消耗。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统。
[0007]根据本技术提供的一种结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统，包括液化天然气蒸发气增压模块、液化冷箱模块、氮气压缩模块、吸收式制冷模块和液化天然气存储模块；
[0008]所述液化冷箱模块包括第一级换热器、第二级换热器、第三级换热器、天然气节流
阀、液化天然气分离器、氨气换热器、三通管件、第一级制冷剂节流装置、第一级混合器和第二级制冷剂节流装置；
[0009]所述液化天然气蒸发气增压模块与所述第一级换热器、所述第二级换热器、所述第三级换热器、所述天然气节流阀、所述液化天然气分离器依次相连；
[0010]所述液化天然气分离器液相出口与所述液化天然气存储模块相连；
[0011]所述氮气压缩模块与所述第二级换热器、所述氨气换热器、所述三通管件进口依次相连；
[0012]所述三通管件其一出口与所述第一级制冷剂节流装置、所述第一级混合器进口依次相连；所述三通管件另一出口与所述第三级换热器、所述第二级制冷剂节流装置、所述第一级混合器进口依次相连；
[0013]所述第一级混合器出口与所述第三级换热器、所述第二级换热器、所述氮气压缩模块依次相连。
[0014]优选的，所述液化天然气蒸发气增压模块包括依次相连的蒸发气第一级压缩机、蒸发气第一级冷却器、蒸发气第二级压缩机、蒸发气第二级水冷器、蒸发气第三级压缩机和蒸发气第三级水冷器；
[0015]所述蒸发气第三级水冷器与所述第二级换热器相连，所述蒸发气第一级压缩机与所述第一级换热器相连。
[0016]优选的，所述第一级制冷剂节流装置、所述第二级制冷剂节流装置为节流阀或膨胀机。
[0017]优选的，所述氮气压缩模块包括依次相连的第一级氮气压缩机、第一级氮气冷却器、第二级氮气压缩机、第二级氮气冷却器、第三级氮气压缩机和第三级氮气冷却器；
[0018]所述第一级氮气压缩机与所述第二级换热器相连，所述第三级氮气冷却器与所述第二级换热器相连。
[0019]优选的，所述吸收式制冷模块包括第一级水冷却器、氨溶液泵、第四级换热器、精馏塔、第二级水冷却器、浓氨溶液节流阀、第二级混合器、稀氨溶液节流阀和第三级水冷却器；
[0020]所述第一级水冷器与所述氨溶液泵、所述第四级换热器和所述精馏塔依次相连；
[0021]所述精馏塔塔顶出口与所述第二级水冷却器、所述浓氨溶液节流阀、所述氨气换热器、所述第二级混合器进口依次相连；
[0022]所述精馏塔塔底出口与所述第四级换热器、所述稀氨溶液节流阀和所述第二级混合器进口相连；
[0023]所述第二级混合器出口与所述第一级水冷却器相连；所述第三级水冷却器与第四级换热器相连。
[0024]优选的，所述第一级换热器、所述第二级换热器和所述第三级换热器皆为多股流换热器，换热器形式为板翅式换热器或绕管式换热器。
[0025]与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：
[0026]1、本技术的结合吸收式制冷的氮气膨胀液化天然气船蒸发气再液化工艺，探究了与新技术结合的可行性，能耗低；
[0027]2、本技术通过油气行业广泛采用的HYSYS软件的模拟计算，证实本液化工艺
能耗低，对不同气源适应性较强，是比较适合结合吸收式制冷的氮气膨胀液化天然气船蒸发气再液化装置的再液化流程；
[0028]3、本技术的液化工艺流程能耗低、对不同气源有较强的适应性同时为传统船上蒸发气再液化流程与新型制冷技术相结合提供了可能性。
附图说明
[0029]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0030]图1为本技术的结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统的工艺流程图。
[0031]图中示出：
[0032]1、蒸发气第一级压缩机；2、蒸发气第一级冷却器；3、蒸发气第二级压缩机；4、蒸发气第二级水冷器；5、蒸发气第三级压缩机；6、蒸发气第三级水冷器；7、第二级换热器；8、第一级换热器；9、第三级换热器；10、天然气节流阀；11、液化天然气分离器；12、第一级氮气压缩机；13、第一级氮气冷却器；14、第二级氮气压缩机；15、第二级氮气冷却器；16、第三级氮气压缩机；17、第三级氮气冷却器；18、氨气换热器；19、三通管件；20、第一级制冷剂节流装置；21、第一级混合器；22、第二级制冷剂节流装置；23、第一级水冷却器；24、氨溶液泵；25、第四级换热器；26、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统，其特征在于，包括液化天然气蒸发气增压模块(33)、液化冷箱模块(34)、氮气压缩模块(35)、吸收式制冷模块(36)和液化天然气存储模块(32)；所述液化冷箱模块(34)包括第一级换热器(8)、第二级换热器(7)、第三级换热器(9)、天然气节流阀(10)、液化天然气分离器(11)、氨气换热器(18)、三通管件(19)、第一级制冷剂节流装置(20)、第一级混合器(21)和第二级制冷剂节流装置(22)；所述液化天然气蒸发气增压模块(33)与所述第一级换热器(8)、所述第二级换热器(7)、所述第三级换热器(9)、所述天然气节流阀(10)、所述液化天然气分离器(11)依次相连；所述液化天然气分离器(11)液相出口与所述液化天然气存储模块(32)相连；所述氮气压缩模块(35)与所述第二级换热器(7)、所述氨气换热器(18)、所述三通管件(19)进口依次相连；所述三通管件(19)其一出口与所述第一级制冷剂节流装置(20)、所述第一级混合器(21)进口依次相连；所述三通管件(19)另一出口与所述第三级换热器(9)、所述第二级制冷剂节流装置(22)、所述第一级混合器(21)进口依次相连；所述第一级混合器(21)出口与所述第三级换热器(9)、所述第二级换热器(7)、所述氮气压缩模块(35)依次相连。2.根据权利要求1所述的结合吸收式制冷的LNG船BOG再液化系统，其特征在于，所述液化天然气蒸发气增压模块(33)包括依次相连的蒸发气第一级压缩机(1)、蒸发气第一级冷却器(2)、蒸发气第二级压缩机(3)、蒸发气第二级水冷器(4)、蒸发气第三级压缩机(5)和蒸发气第三级水冷器(6)；所述蒸发气第三级水冷器(6)与所述第二级换热器(7)相连，所述蒸发气第一级压缩机(1)与所述第一级换热器(8)相连。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：巨永林，殷靓，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：新型
国别省市：