一种LNG装卸车预冷及安全回收装置的制作方法

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一种lng装卸车预冷及安全回收装置
1.技术领域：
2.本实用新型涉及lng装卸车技术领域，具体涉及一种lng装卸车预冷及安全回收装置。
3.

背景技术：

4.液化天然气（英文简称lng）广泛地应用在能源领域。作为运输lng的重要载体，lng槽车的装卸工作至关重要。
5.天然气液化厂通过接收来自上游天然气处理厂的天然气进行液化。天然气经过首站装置区进行资源分配，一路经调压及计量后分别进入长输管道和低压直供气干管，另一路天然气先是经过预处理系统，依次脱酸、脱硫脱汞、脱水、脱重烃等杂质后，再经天然气冷箱深冷至-162℃液化而成lng。lng主要成分是甲烷，同时含有少量乙烷、丙烷和氮气等组分。
6.lng装卸车作业具备专属的装卸车栈台，通过使用装卸车臂或低温金属软管的方式连接槽车进行lng装卸工作。
7.lng装卸车前需要对所在的lng输送泵及管线进行预冷，受lng特性、室外环境温度及保温效果等因素影响，易产生大量的蒸发气体（bog）气体。为避免管线超压带来的不安全因素和lng资源的浪费，需要采取有效的应对措施，解决实际中面对的问题。故此，设计一种lng装卸车预冷及安全回收装置。
8.

技术实现要素：

9.本实用新型的目的是克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种lng装卸车预冷及安全回收装置。
10.本实用新型的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，所述的装置是由lng装卸车栈台、集气管、lng常压低温储罐和lng输送泵构成，所述的lng装卸车栈台设有lng气相管线和lng液相管线，lng气相管线与集气管相连、lng液相管线与lng常压低温储罐相连；
11.所述的lng常压低温储罐设有进液口和出液口，进液口和出液口均与lng液相管线相连，lng液相管线与出液口之间的管路上设有lng输送泵。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述的进液口分为上进液口和下进液口，上进液口和下进液口均与lng液相管线管路连接。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述的lng液相管线与出液口之间的管路上并联了进液调节管路，进液调节管路上设有进液紧急切断阀和进液调节阀。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述的出液口与lng常压低温储罐相连的管路上设有lng输送泵回流管线并联管路，所述的lng输送泵回流管线并联管路与lng输送泵相并联、且并联管路上设有lng输送泵回流管线调节阀。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述的lng气相管线与lng液相管线之间设有气液连通管路，气液连通管路上设有气液联通阀。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述的lng气相管线设有支路，lng气相管线支路与lng常压低温储罐相连。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述的lng气相管线支路上依次设有lng气相管线阀门、bog回储罐手阀和bog回储罐压力调节阀。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述的lng气相管线上设有bog回收再利用气化器，bog回收再利用气化器与集气管管路连接。
19.所述的lng气相管线上设有气化器并联管路，气化器并联管路上设有lng自增压气化器。
20.本实用新型的一种lng装卸车预冷及安全回收装置的有益效果在于：
21.（1）避免装车过程中bog持续产生。在保证lng槽车充装计划当日车次连续稳定性，不存在中间无车耽搁较长时间（1小时以上）的状态下，除充装第一辆lng槽车因起泵预冷所产生的bog需排放进行回收无法避免外，其余车次按照此系统操作皆可确保不再产生bog。
22.（2）有助于提高工作效率、降低维护保养成本。通过此系统减少bog大量产生的同时，有助于提高lng槽车充装的工作效率。一辆槽车因bog产生较少从而节省的时间在15-25分钟左右，以一天充装5辆lng槽车的计划换算；15-25分钟
×
5车＝75-125分钟。这样的话，lng低压输送泵用电量、相关阀门管线工作时间也大大缩减不少；另一个角度上来看，也避免了因充装时间过长从而造成夜晚加班充装、设备设施损耗久、人员疲劳等不安全因素的存在。
23.（3）能有效避免由于bog大量产生而造成的lng常压低温储罐压力过高而造成的不安全因素。
24.（4）无论是lng管线预冷，还是lng装卸车过程中，都可以使用bog回收再利用系统对下游的天然气低压直供气干管进行补压，做到资源的合理分配。
25.（5）lng装卸车结束后，可以将管线内的残液挥发气体进行回收利用，避免因瞬间产生大量的天然气从而造成bog压缩机的反复调节，节省能耗。
26.（6）实现lng及bog气体零排放，避免资源浪费，有助于环境保护。
27.附图说明：
28.图1是本实用新型结构示意图。
29.图中：1-lng常压低温储罐，2-lng输送泵，3-lng常压低温储罐出液紧急截断阀，4-lng常压低温储罐出液阀门，5-下进液阀门，6-上进液阀门，7-进液紧急切断阀，8-进液调节阀，9-卸车进液阀门，10-lng输送泵回流管线调节阀，11-集气管，12-单流阀，13-bog回收再利用气化器出口球阀，14-bog回收再利用气化器，15-bog回收再利用气化器入口球阀，16-lng装卸车栈台，17-装卸车自增压管线，18-lng气相管线，19-lng液相管线，20-lng液相管线紧急切断阀a，21-流量计，22-lng液相管线紧急切断阀b，23-lng自增压气化器，24-lng自增压气化器出口阀门，25-lng自增压气化器入口阀门，26-lng气相管线阀门，27-bog回储罐手阀，28-bog回储罐压力调节阀，29-lng装卸车栈台阀门，30-气液联通阀。
30.具体实施方式：
31.如图1所示，本实用新型的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，所述的装置是由lng装卸车栈台16、集气管11、lng常压低温储罐1和lng输送泵2构成，所述的lng装卸车栈台16设有lng气相管线18和lng液相管线19，lng气相管线18与集气管11相连、lng液相管线19与lng常压低温储罐1相连；所述的lng常压低温储罐1设有进液口和出液口，进液口和出液口均与lng液相管线19相连，lng液相管线19与出液口之间的管路上设有lng输送泵2，lng液
相管线19与出液口之间的管路上设有卸车进液阀门9；所述的lng气相管线18与lng液相管线19之间设有气液连通管路，气液连通管路上设有气液联通阀30。
32.所述的进液口分为上进液口和下进液口，上进液口和下进液口均与lng液相管线19管路连接，在上进液口的进液端设有上进液阀门6，在下进液口的进液端设有下进液阀门5；所述的lng液相管线19与出液口之间的管路上并联了进液调节管路，进液调节管路上设有进液紧急切断阀7和进液调节阀8。
33.所述的出液口与lng常压低温储罐1相连的管路上设有lng输送泵回流管线并联管路，所述的lng输送泵回流管线并联管路与lng输送泵2相并联、且并联管路上设有lng输送泵回流管线调节阀10；在lng输送泵2与lng常压低温储罐出液口之间的管路上设有lng常压低温储罐出液紧急截断阀3和lng常压低温储罐出液阀门4。
34.所述的lng气相管线18设有支路，lng气相管线18支路与lng常压低温储罐1相连；所述的lng气相管线18支路上设有依次设有lng气相管线阀门26、bog回储罐手阀27和bog回储罐压力调节阀28；所述的lng气相管线18上设有bog回收再利用气化器14，bog回收再利用气化器14与集气管11管路连接；所述的lng气相管线18上设有气化器并联管路，气化器并联管路上设有lng自增压气化器23，lng自增压气化器23的进气端和出气端分别设有lng自增压气化器入口阀门25和lng自增压气化器出口阀门24，lng自增压气化器23的进气端设有装卸车自增压管线17。
35.本实用新型的lng装卸车预冷及安全回收装置设计流量为35～45m3/h，lng槽车装车设计压力为0.65mpa，实际工作压力为0.25～0.45mpa，lng输送泵操作压力为0.4-0.65mpa。
36.lng装车前，打开lng常压低温储罐出液阀门4对lng输送泵2进行预冷，并关闭lng输送泵2去往lng装卸车栈台阀门29；再启动lng输送泵2并通过lng输送泵回流管线调节阀10调节泵的出口压力。打开气液联通阀30、bog回收再利用气化器入口球阀15及bog回收再利用气化器出口球阀13，使得液相管线19的介质可以直接去往集气管11。
37.中控室通过调节lng输送泵2频率控制系统和lng输送泵回流管线调节阀10将泵后压力提升至0.48mpa。待压力和频率稳定后，现场操作人员手动缓慢打开lng输送泵2去往lng装卸车栈台阀门29进行预冷，预冷的流量要小。同时注意观察lng常压低温储罐1罐内压力，控制在5-12kpa之间。此时，lng常压低温储罐1至集气管11之间回收系统处于投用状态，所产生的lng及其挥发的bog气体在通过bog回收再利用气化器14后进去集气管11，然后去往低压直供管道。
38.此预冷及安全回收系统通过提高lng输送泵2出口压力，利用其背压对lng装车预冷过程产生的bog进行压缩，使其直接通过bog回收再利用气化器14（空浴式气化器）、单流阀12后最终进入低压直供管道，达到回收的目的。其中所经过的lng液相管线紧急切断阀a 20和lng液相管线紧急切断阀b 22均为故障关的关断阀，从而保证压力过高带来的危害，流量计21的设计则有效地记录了预冷过程中回收的气量，有利于资源优化配置，为lng装车确保装载量的精准。
39.低压直供管道压力控制在0.3mpa至0.36mpa之间，而lng输送泵2预冷压力则在0.4mpa-0.6mpa之间，可有效保障气体的输送压差。受低压直供管道来自集气管路11，可以通过首站装置区进行资源分配，从而避免该集气管11压力过高影响bog回收再利用管线的
操作。
40.最后根据中控温度变送器或现场bog回收再利用气化器14结霜状态判断预冷效果，关闭bog回收再利用气化器入口球阀13，进行正常装车作业。bog回收再利用气化器入口球阀13后的lng残液或bog气体因为单流阀12的缘故，当压力大于集气管11及低压直供管道时，便可自动过去，无需人员操作，并避免因超压而带来的压力危险。
41.当装车或卸车作业完毕时，将lng输送泵2停机，关闭lng输送泵2去往lng装卸车栈台阀门29，lng输送泵2去往lng装卸车栈台阀门29前的残液或bog气体可通过lng输送泵2回流管线调节阀10回到lng低温常压储罐1；lng输送泵2去往lng装卸车栈台阀门29后的残液或bog气体可通过打开气液联通阀30、bog回收再利用气化器入口球阀15及bog回收再利用气化器出口球阀13将其回收再利用，省去后续人工操作及避免资源的浪费。
42.当lng槽车需要卸车时，可通过使用现场的lng自增压气化器23进行作业。受lng常压低温储罐1影响，lng卸车时，采取缓慢增压和缓慢打开槽车出液阀的方式进行作业，如压力增速过大不便通过回lng常压低温储罐1泄压时，可将bog回收再利用管线投用进行回收。
43.当低压直供管道气源不足时，可以通过该流程以lng卸车的方式进行气化保供，避免通过启动lng输送泵进行保供所带来的大量资源损耗和电力费用。

技术特征：

1.一种lng装卸车预冷及安全回收装置，所述的装置是由lng装卸车栈台（16）、集气管（11）、lng常压低温储罐（1）和lng输送泵（2）构成，其特征在于，所述的lng装卸车栈台（16）设有lng气相管线（18）和lng液相管线（19），lng气相管线（18）与集气管（11）相连、lng液相管线（19）与lng常压低温储罐（1）相连；所述的lng常压低温储罐（1）设有进液口和出液口，进液口和出液口均与lng液相管线（19）相连，lng液相管线（19）与出液口之间的管路上设有lng输送泵（2）。2.根据权利要求1所述的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，其特征在于，所述的进液口分为上进液口和下进液口，上进液口和下进液口均与lng液相管线（19）管路连接。3.根据权利要求1所述的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，其特征在于，所述的lng液相管线（19）与出液口之间的管路上并联了进液调节管路，进液调节管路上设有进液紧急切断阀（7）和进液调节阀（8）。4.根据权利要求1所述的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，其特征在于，所述的出液口与lng常压低温储罐（1）相连的管路上设有lng输送泵回流管线并联管路，所述的lng输送泵回流管线并联管路与lng输送泵（2）相并联、且并联管路上设有lng输送泵回流管线调节阀（10）。5.根据权利要求1所述的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，其特征在于，所述的lng气相管线（18）与lng液相管线（19）之间设有气液连通管路，气液连通管路上设有气液联通阀（30）。6.根据权利要求1所述的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，其特征在于，所述的lng气相管线（18）设有支路，lng气相管线（18）支路与lng常压低温储罐（1）相连。7.根据权利要求6所述的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，其特征在于，所述的lng气相管线（18）支路上依次设有lng气相管线阀门（26）、bog回储罐手阀（27）和bog回储罐压力调节阀（28）。8.根据权利要求1所述的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，其特征在于，所述的lng气相管线（18）上设有bog回收再利用气化器（14），bog回收再利用气化器（14）与集气管（11）管路连接。9.根据权利要求1所述的一种lng装卸车预冷及安全回收装置，其特征在于，所述的lng气相管线（18）上设有气化器并联管路，气化器并联管路上设有lng自增压气化器（23）。

技术总结

本实用新型的一种LNG装卸车预冷及安全回收装置，涉及LNG装卸车技术领域，所述的装置是由LNG装卸车栈台、集气管、LNG常压低温储罐和LNG输送泵构成，所述的LNG装卸车栈台设有LNG气相管线和LNG液相管线，LNG气相管线与集气管相连、LNG液相管线与LNG常压低温储罐相连；所述的LNG常压低温储罐设有进液口和出液口，进液口和出液口均与LNG液相管线相连，LNG液相管线与出液口之间的管路上设有LNG输送泵。本实用新型能够有效避免装车过程中BOG持续产生；有助于提高工作效率、降低维护保养成本；实现LNG及BOG气体零排放，避免资源浪费，节省能耗，有助于环境保护。有助于环境保护。有助于环境保护。