加氢、加液化天然气合建站的氢气冷却系统技术方案

一种加氢、加液化天然气合建站的氢气冷却系统，包括加氢系统、加液化天然气系统，加液化天然气系统的LNG储存容器下部的液相出口连接第一LNG输液管、第二LNG输液管，上部的气相出口连接一BOG输气管，第一LNG输液管通过加压泵与LNG加注设备进口连接，BOG输气管、第二LNG输液管并联于一LNG/BOG共用输送管，该LNG/BOG共用输送管一端连接热交换器冷侧进口端，另一端经第一控制阀连接第一LNG输液管，热交换器冷侧出口端经LNG/BOG共用输出管分别通过第二控制阀连接LNG/BOG共用回流管，通过第三控制阀连接BOG气化器，LNG/BOG共用回流管的下游端连接LNG储存容器下部的回液口，BOG气化器通过管道连接天然气储存容器，LNG加注设备的返回管与LNG/BOG共用回流管连接。与LNG/BOG共用回流管连接。与LNG/BOG共用回流管连接。

【技术实现步骤摘要】
加氢、加液化天然气合建站的氢气冷却系统


[0001]本技术涉及加氢、加液化天然气合建站领域，特别涉及一种加氢、加液化天然气合建站的氢气冷却系统。

技术介绍

[0002]加氢站的气源设备的压力通常为45MPa及以上，由气源设备输出的氢气通过加氢设备为客户容器充装加注压力一般为35MPa及以上，氢气充装加注过程是氢气的压缩过程，气体在客户容器内压缩会产生热量，为了保证充装加注至客户容器的安全，在氢气充装加注过程中需要对氢气进行预冷却，确保充装加注过程中客户容器内的氢气温度不能大于85℃。
[0003]现有加氢站的充装加注过程的氢气冷却是通过热交换器进行，热交换器分为热侧和冷侧，热侧为氢气通道，上游端连接氢气顺序/程序控制盘，下游端连接加氢设备，为加氢设备充装加注提供氢气；冷侧为冷却介质通道，上、下游端与加氢站专门设置制冷设备连接，使冷却介质形成循环，氢气在热交换器进行热交换，实现对氢气的冷却后，再通过加氢设备对客户容器进行充装加注。
[0004]现有加氢站的制冷设备是采用冷水机组或冷冻机组，该冷水机组或冷冻机组内包含压缩机、冷凝器、水泵等，运行中消耗电能，根据不同制冷量，机组的功率在十几千瓦到几十千瓦不等，电能消耗较大，运营成本高。并且，专门设置制冷设备不仅占地面积大，建设成本也增大，导致加氢站的建设投资和运营成本都相对较大，也不利于节约能源和降低运营成本。
[0005]液化天然气加气站的液化天然气（英文缩写LNG），是天然气经压缩、冷却至其凝点温度
‑
161.5℃后变成的液体，通常液化天然气储存在
‑
162℃、0.1～1.0MPa左右的低温储存罐内。然而即使液化天然气储存在低温状态的储罐内，但是在储罐内和通过管道输送过程中，都会因外界环境热量的入侵使LNG气化产生闪蒸气（英文缩写BOG），并且在LNG储罐内泵运行时部分机械能转化为热能，也会使罐内LNG气化产生闪蒸气，这些闪蒸气在常温下形成天然气，如果任其排入空气中，不但危险，会对大气环境造成污染，并且在经济上也有相当损失。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提出一种加氢、加液化天然气合建站的氢气冷却系统，它通过将合建站的液化天然气加注系统与加氢系统的热交换器的冷侧相连，利用液化天然气（LNG）的低温与加注氢气进行热交换，既能满足对加注氢气的冷却，又能满足液化天然气的加注，还能对液化天然气在储存、输送过程中产生的闪蒸气（BOG）进行回收利用，不需另外设置专门的氢气冷却设备，能够减少成本，降低能耗，有利于环境保护。
[0007]本技术的目的是这样实现的：
[0008]一种加氢、加液化天然气合建站的氢气冷却系统，包括加氢系统的气源设备、氢气程序/顺序控制盘、热交换器、加氢设备，所述气源设备、氢气程序/顺序控制盘、热交换器热侧的氢气通道、加氢设备依次通过氢气输送管连接，还包括加液化天然气系统的LNG储存容器、LNG加注设备、BOG气化器、BOG储存或加注设备，所述LNG储存容器下部的液相出口连接第一LNG输液管、第二LNG输液管，所述LNG储存容器上部的气相出口连接一BOG输气管，所述第一LNG输液管的下游端连接LNG加注设备进口，第一LNG输液管上设置加压泵，所述BOG输气管、第二LNG输液管并联于一LNG/BOG共用输送管，该LNG/BOG共用输送管一端连接热交换器冷侧的冷却介质通道的进口端，另一端通过第一控制阀与第一LNG输液管连接，所述热交换器冷侧的冷却介质通道的出口端与LNG/BOG共用输出管一端连接，所述LNG/BOG共用输出管的下游端分别通过第二控制阀连接LNG/BOG共用回流管，通过第三控制阀与一BOG气化器连接，所述LNG/BOG共用回流管的位置低于BOG输气管，LNG/BOG共用回流管的下游端连接LNG储存容器下部的回液口，所述BOG气化器通过管道连接天然气储存容器，所述LNG加注设备的返回管与LNG/BOG共用回流管连接。
[0009]所述LNG/BOG共用回流管通过一BOG支管与BOG输气管相连，该BOG支管上设有第四控制阀。
[0010]所述LNG/BOG共用输送管上设有输入控制阀，在输入控制阀和第一控制阀之间连接BOG输气管、第二LNG输液管，所述BOG输气管、第二LNG输液管上分别设有控制阀，所述LNG/BOG共用输出管上设有输出控制阀。
[0011]所述热交换器热侧的上、下游端，以及热交换器冷侧的进口端、出口端均分别设有压力表、压力变送器、温度表、温度变送器。
[0012]所述加压泵的上、下游端分别设有控制阀。
[0013]所述LNG加注设备的进口端和返回端分别设有控制阀，所述加氢设备上游端设有控制阀。
[0014]所述氢气程序/顺序控制盘的上、下游端分别设有控制阀，上游端控制阀的上游设置一迈过氢气程序/顺序控制盘的氢气输送旁路与下游端控制阀的下游相连，所述氢气输送旁路上设有控制阀。
[0015]所述BOG气化器通过管道分别连接天然气压缩机、调压撬。
[0016]采用上述方案，加氢、加液化天然气合建站加氢系统的气源设备、氢气程序/顺序控制盘、热交换器热侧的氢气通道、加氢设备依次通过氢气输送管连接；将加液化天然气系统的LNG储存容器下部的液相出口连接第一LNG输液管、第二LNG输液管，LNG储存容器上部的气相出口连接一BOG输气管，所述第一LNG输液管的下游端连接LNG加注设备进口，第一LNG输液管上设置加压泵，BOG输气管、第二LNG输液管并联于一LNG/BOG共用输送管，该LNG/BOG共用输送管一端连接热交换器冷侧的冷却介质通道的进口端，另一端通过第一控制阀与第一LNG输液管连接，所述热交换器冷侧的冷却介质通道的出口端与LNG/BOG共用输出管一端连接，所述LNG/BOG共用输出管的下游端分别通过第二控制阀连接LNG/BOG共用回流管，通过第三控制阀与一BOG气化器连接，所述LNG/BOG共用回流管的位置低于BOG输气管，LNG/BOG共用回流管的下游端连接LNG储存容器下部的回液口，所述BOG气化器通过管道连接天然气储存容器，所述LNG加注设备的返回管与LNG/BOG共用回流管连接。这种结构，当LNG加注设备为LNG用户加注LNG时，LNG经第一LNG输液管为LNG加注设备输送LNG，从LNG加
注设备返回的LNG/BOG通过LNG/BOG共用回流管返回LNG储存容器。需要加注氢气时，利用LNG储存容器内的自有压力，将LNG和/或BOG从第二LNG输液管、BOG输气管输出，不依靠动力就可以通过LNG/BOG共用输送管输送进加氢系统的热交换器冷侧对氢气进行预冷却，能够将氢气预冷至零下10
°
～零下40
°
，确保在氢气用户加注过程中，用户容器的氢气温度不会大于85℃。采用合建站中加液化天然气系统的LNG、BOG作为冷却介质，合理利用LNG、BOG的冷损对加氢系统的氢气进行预冷却，取消现有加氢系统中需专门设置的依靠电能为氢气预冷提供冷却介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加氢、加液化天然气合建站的氢气冷却系统，包括加氢系统的气源设备、氢气程序/顺序控制盘、热交换器、加氢设备，所述气源设备、氢气程序/顺序控制盘、热交换器热侧的氢气通道、加氢设备依次通过氢气输送管连接，其特征在于：还包括加液化天然气系统的LNG储存容器、LNG加注设备、BOG气化器、BOG储存或加注设备，所述LNG储存容器下部的液相出口连接第一LNG输液管、第二LNG输液管，所述LNG储存容器上部的气相出口连接一BOG输气管，所述第一LNG输液管的下游端连接LNG加注设备进口，第一LNG输液管上设置加压泵，所述BOG输气管、第二LNG输液管并联于一LNG/BOG共用输送管，该LNG/BOG共用输送管一端连接热交换器冷侧的冷却介质通道的进口端，另一端通过第一控制阀与第一LNG输液管连接，所述热交换器冷侧的冷却介质通道的出口端与LNG/BOG共用输出管一端连接，所述LNG/BOG共用输出管的下游端分别通过第二控制阀连接LNG/BOG共用回流管，通过第三控制阀与一BOG气化器连接，所述LNG/BOG共用回流管的位置低于BOG输气管，LNG/BOG共用回流管的下游端连接LNG储存容器下部的回液口，所述BOG气化器通过管道连接天然气储存容器，所述LNG加注设备的返回管与LNG/BOG共用回流管连接。2.根据权利要求1所述的加氢、加液化天然气合建站的氢气冷却系统，其特征在于：所述LNG/BOG共...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿军，胡术生，郭静，王国云，林冬娅，陈维银，唐永东，孙鹏，陈大勇，冯波，
申请(专利权)人：重庆耐德能源装备集成有限公司，
类型：新型
国别省市：