原油运输船VOC处理系统及LNG动力船技术方案

本发明专利技术提供一种原油运输船VOC处理系统，包括LNG储罐、油舱、VOC缓冲罐、压缩机、第一VOC初冷器、第二VOC初冷器、第一气液分离器、深冷器、第二气液分离器、LNG汽化加热器、船舶主机和排放管路，排放管路上设有甲烷催化氧化器。本发明专利技术利用LNG及BOG的冷能对VOC进行冷凝回收，不仅可以降低冷凝能耗，而且设备成本低。本发明专利技术还提供一种LNG动力船。发明专利技术还提供一种LNG动力船。发明专利技术还提供一种LNG动力船。

【技术实现步骤摘要】
原油运输船VOC处理系统及LNG动力船


[0001]本专利技术涉及船舶
，尤其是涉及一种原油运输船VOC处理系统及LNG动力船。

技术介绍

[0002]原油及其衍生产品是由多种碳烃化合物组成的混合物，其中的轻烃部分具有较强的挥发性。在进行原油贸易时，装卸和运输途中都会挥发大量的VOC(volatile organic compounds，挥发性有机化合物)，VOC的成分包括甲烷、乙烷、丙烷、苯、甲苯、乙苯等。IMO等组织及各国政府早已颁布相关的VOC排放限制措施，因此船舶在运营途中需要严格控制VOC的排放量。
[0003]VOC常用的回收方法有四种：1、冷凝法；2、吸收法；3、吸附法；4、膜分离法。其中冷凝法是一种不需要二次工艺处理，回收产品质量高的工艺方法，非常适用于油气浓度高、VOC流量大的工况，且冷凝效果会随着压力的升高而先升高后降低，一般在0.7Mpa压力下具有更佳的处理效果。但冷凝法的能耗及初始投资高。
[0004]使用清洁能源LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)作为动力则是近几年船舶市场的主流趋势之一。当船舶使用低压LNG双燃料发动机作为船舶推进系统时，则会面临船舶主机甲烷逃逸的情况，亦受到相关VOC排放限制政策的管控。故当原油运输船使用低压LNG双燃料发动机作为主机时，油舱挥发的油气及主机逃逸的甲烷都成了亟需解决的重要问题。
[0005]LNG动力船运行过程中供给的LNG温度在
‑
163℃左右，LNG产生的BOG(Boil Off Gas，天然气闪蒸气)的温度在
‑
137℃左右，故LNG及BOG的温度完全达到VOC冷凝回收的要求，故可以利用LNG及BOG的冷能对VOC进行冷凝回收，以降低冷凝法的能耗。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种原油运输船VOC处理系统及LNG动力船，旨在解决上述
技术介绍
存在的不足，利用LNG及BOG的冷能对VOC进行冷凝回收，不仅可以降低冷凝能耗，而且设备成本低。
[0007]本专利技术提供一种原油运输船VOC处理系统，包括LNG储罐、油舱、VOC缓冲罐、压缩机、第一VOC初冷器、第二VOC初冷器、第一气液分离器、深冷器、第二气液分离器、LNG汽化加热器、船舶主机和排放管路；
[0008]所述油舱的出口与所述VOC缓冲罐的入口连通，所述VOC缓冲罐的出口与所述压缩机的入口连通，所述压缩机的出口与所述第一VOC初冷器的热端介质进口连通，所述第一VOC初冷器的热端介质出口与所述第二VOC初冷器的热端介质进口连通，所述第二VOC初冷器的热端介质出口与所述第一气液分离器的入口连通，所述第一气液分离器的出口与所述深冷器的热端介质进口连通，所述深冷器的热端介质出口与所述第二气液分离器的入口连通，所述第二气液分离器的底部出口与所述油舱的入口连通；所述排放管路与所述第二气
液分离器的出口连通，所述排放管路上设有甲烷催化氧化器；
[0009]所述LNG储罐的LNG出口与所述深冷器的冷端介质进口连通，所述深冷器的冷端介质出口与所述第二VOC初冷器的冷端介质进口连通，所述第二VOC初冷器的冷端介质出口与所述LNG汽化加热器的冷端介质进口连通，所述LNG汽化加热器的冷端介质出口与所述船舶主机连通；所述LNG储罐的BOG出口与所述第一VOC初冷器的冷端介质进口连通。
[0010]进一步地，所述原油运输船VOC处理系统还包括旁通管路，所述旁通管路的一端连通至所述第一VOC初冷器的热端介质出口与所述第二VOC初冷器的热端介质进口之间的管路上，所述旁通管路的另一端连通至所述第二VOC初冷器的热端介质出口与所述第一气液分离器的入口之间的管路上。
[0011]进一步地，所述第一VOC初冷器的热端介质出口与所述第二VOC初冷器的热端介质进口之间的管路上设有第一控制阀和第一温度传感器，所述旁通管路上设有第二控制阀。
[0012]进一步地，所述第二VOC初冷器的热端介质出口与所述第一气液分离器的入口之间的管路上设有第二温度传感器，所述VOC缓冲罐的出口与所述压缩机的入口之间的管路上设有气动调节阀。
[0013]进一步地，所述原油运输船VOC处理系统还包括回流管路，所述回流管路的一端与所述第二气液分离器的出口连通，所述回流管路的另一端与所述VOC缓冲罐的入口连通。
[0014]进一步地，所述回流管路上设有第一止回阀，所述第二气液分离器的底部出口与所述油舱的入口之间的管路上设有第二止回阀，所述排放管路上设有第三止回阀。
[0015]进一步地，所述船舶主机的排气口连通至所述排放管路上。
[0016]进一步地，所述原油运输船VOC处理系统还包括紧急排气管路，所述紧急排气管路连通至所述排放管路上。
[0017]进一步地，所述第一气液分离器的出口与所述深冷器的热端介质进口之间的管路上设有疏水阀。
[0018]本专利技术还提供一种LNG动力船，包括以上所述的原油运输船VOC处理系统。
[0019]本专利技术提供的原油运输船VOC处理系统，利用LNG及BOG的冷能对VOC进行逐级冷凝回收，先利用第一VOC初冷器、第二VOC初冷器和第一气液分离器将VOC中的水分分离出来；再利用深冷器对VOC进行深冷，深冷后的VOC进入第二气液分离器，冷凝后的VOC回收至油舱中并能够降低油舱内的温度和压力，从而进一步地减少油气挥发，VOC中未充分冷凝的甲烷则被甲烷催化氧化器进行氧化处理，最终排出符合法规要求的船舶尾气。该原油运输船VOC处理系统不仅可以降低冷凝能耗，而且仅增加了缓冲罐、压缩机、气液分离器和换热器等设备，设备成本低，故极大地减少了VOC的处理成本。
[0020]同时，由于LNG和BOG在对船舶主机或其他用气设备供气时需要进行升温，而与VOC换热后的LNG及BOG的温度升高，故能够减少后续对LNG及BOG进行升温的能耗，进一步地降低设备运行耗能。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例中原油运输船VOC处理系统的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0023]本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0024]如图1所示，本专利技术实施例提供的原油运输船VOC(volatile organic compounds，挥发性有机化合物)处理系统，包括LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)储罐1、油舱2、VOC缓冲罐3、压缩机4、第一VOC初冷器5、第二VOC初冷器6、第一气液分离器7、深冷器8、第二气液分离器9、LNG汽化加热器10、船舶主机11和排放管路12；
[0025]油舱2的出口与VOC缓冲罐3的入口连通，VOC缓冲罐3的出口与压缩机4的入口连通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原油运输船VOC处理系统，其特征在于，包括LNG储罐(1)、油舱(2)、VOC缓冲罐(3)、压缩机(4)、第一VOC初冷器(5)、第二VOC初冷器(6)、第一气液分离器(7)、深冷器(8)、第二气液分离器(9)、LNG汽化加热器(10)、船舶主机(11)和排放管路(12)；所述油舱(2)的出口与所述VOC缓冲罐(3)的入口连通，所述VOC缓冲罐(3)的出口与所述压缩机(4)的入口连通，所述压缩机(4)的出口与所述第一VOC初冷器(5)的热端介质进口连通，所述第一VOC初冷器(5)的热端介质出口与所述第二VOC初冷器(6)的热端介质进口连通，所述第二VOC初冷器(6)的热端介质出口与所述第一气液分离器(7)的入口连通，所述第一气液分离器(7)的出口与所述深冷器(8)的热端介质进口连通，所述深冷器(8)的热端介质出口与所述第二气液分离器(9)的入口连通，所述第二气液分离器(9)的底部出口与所述油舱(2)的入口连通；所述排放管路(12)与所述第二气液分离器(9)的出口连通，所述排放管路(12)上设有甲烷催化氧化器(13)；所述LNG储罐(1)的LNG出口与所述深冷器(8)的冷端介质进口连通，所述深冷器(8)的冷端介质出口与所述第二VOC初冷器(6)的冷端介质进口连通，所述第二VOC初冷器(6)的冷端介质出口与所述LNG汽化加热器(10)的冷端介质进口连通，所述LNG汽化加热器(10)的冷端介质出口与所述船舶主机(11)连通；所述LNG储罐(1)的BOG出口与所述第一VOC初冷器(5)的冷端介质进口连通。2.如权利要求1所述的原油运输船VOC处理系统，其特征在于，所述原油运输船VOC处理系统还包括旁通管路(15)，所述旁通管路(15)的一端连通至所述第一VOC初冷器(5)的热端介质出口与所述第二VOC初冷器(6)的热端介质进口之间的管路上，所述旁通管路(15)的另一端连通至所述第二VOC初冷器(6)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑勋源，秦辉，王廷勇，
申请(专利权)人：青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：