[发明专利]液化天然气闪蒸气恒压回收方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种液化天然气闪蒸气恒压回收方法及设备。

背景技术

目前煤炭、石油仍是人类主要消费能源，一次能源消费结构中，煤占68.5％，石油占17.7％，天然气仅占4.7％，远低于24％的世界平均水平。这种以煤为主的能源消费结构会给大气环境埋下隐患。液化天然气(LNG)是天然气的最佳储存形式，在当前环保要求日益严峻的形势下，对于技术密集型的LNG产业，研究和发展LNG相关技术，尤其是LNG储存相关技术，对LNG产业的发展具有重要社会效益和经济效益。

由于外界热量及操作过程中产生的热输入，储槽中的液化天然气将不断产生闪蒸气。大中型LNG设施对于闪蒸气的处理形式以回收为主，常规做法采用再冷凝压力容器，将压缩后的闪蒸气和过冷液化天然气以顺流形式分别由容器上部引入，两者通过容器中部的规整填料床进行物热交换，使得闪蒸气溶解于液化天然气中，实现其回收和再液化。采用这种做法的不足在于，实际运行中，闪蒸气的产生是不连续的，其在压力容器中会形成压力积累过程，通常压力升至0.8MPa左右后，闪蒸气瞬时溶解于液化天然气中，造成容器内压力快速降至0.3至0.5MPa，周而复始，使得压力容器振动和噪音严重。常规做法为了降低噪音振动，将后续工艺气化产生的高压天然气引回压力容器中进行调压，液化天然气中溶解的闪蒸气呈不饱和状态，进入后续工艺流程后逐步析出，进入闪蒸气总管，形成更多闪蒸气积累。这样就使得低温压缩机负载增大，系统超压和放空几率增加，闪蒸气处理成本增加，接收站运营经济性下降，带来运营和安全隐患。

因此，面对液化天然气闪蒸气处理中普遍存在的问题，必须对工艺细节设定进行技术调整，采用改进的做法，使得液化天然气蒸发气处理设备平稳运转，满足运营中的安全性和经济性要求。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有液化天然气蒸发气回收方法存在的上述不足之处，而提供液化天然气闪蒸气恒压回收方法及设备，其低温压力容器内的填料作为基床，通过压缩的液化天然气闪蒸气与过冷液化天然气逆流热交换，对液化天然气闪蒸气进行回收，运行稳定、振动噪音降低、安全性强、排放量低，运营成本大幅降低。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

本发明液化天然气闪蒸气恒压回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)由低温储槽中的罐内泵送出过冷液化天然气由低温压力容器2的过冷液化天然气入口1进入低温压力容器2内进而到达填料床4；

(二)低温储槽中由于日常操作和外界热输入产生的液化天然气闪蒸气由低温压缩机升压送至低温压力容器2的液化天然气闪蒸气入口6后进入低温压力容器2内的填料床4；

(三)进入低温压力容器2内的液化天然气闪蒸气与过冷液化天然气通过设置在低温压力容器2内的填料床4相互接触进而发生物热交换，使液化天然气闪蒸气即刻溶解于不饱和状态过冷液化天然气中；

(四)利用设置在低温压力容器2外部的液氮设备或制氮系统由低温压力容器2的氮气入口3向低温压力容器2内送入高压氮气，对低温压力容器2内部进行补压，使低温压力容器2内压力恒定；

(五)在氮气补压下，液化天然气闪蒸气向过冷液化天然气中溶解，使液化天然气闪蒸气全部由气态转变为液态，实现液化天然气闪蒸气体的回收，避免气体积累造成的超压和火炬燃烧，实现液化天然气闪蒸气溶解过程后的全部液化天然气由低温压力容器2的液化天然气出口5流出低温压力容器2，进入后续工艺流程。

前述的液化天然气闪蒸气恒压回收方法，其中，所述(一)由低温储槽中的罐内泵向低温压力容器2内送出的过冷液化天然气压力约1MPa；所述(二)中由低温压缩机升压送入低温压力容器2内的液化天然气闪蒸气压力约1MPa；所述(四)中对低温压力容器2内部进行补压，使低温压力容器2内压力恒定，该恒定压力维持在0.8MPa。

本发明液化天然气闪蒸气恒压回收方法使用的设备，其特征在于，包括低温压力容器2，该低温压力容器2内设有填料床4，该低温压力容器顶部封头上设有过冷液化天然气入口1，低温压力容器2底部封头侧壁处设有液化天然气闪蒸气入口6，低温压力容器设置填料床4上方的侧壁位置设有补压氮气入口3，低温压力容器底部封头最下端设液化天然气出口5。

前述的液化天然气闪蒸气恒压回收方法使用的设备，其中，所述低温压力容器2是由304不锈钢制成的罐体，该罐体高度为8±0.1米，直径2.5米，操作压力1至0.8MPa，罐体壁厚20±5mm。