[发明专利]甲烷气回收系统以及回收控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体回收再利用的技术领域，尤其是指应用在液化天然气（LNG）存储和运输过程中蒸发气体（BOG）的再液化与回收。

背景技术

液化天然气（LNG）主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点温度后变成液体，通常液化天然气储存在零下161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。液化天然气燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，所以液化天然气是一种比较先进的能源。

但是在LNG船舶、槽车运输过程以及LNG加注、卸载过程中，由于环境温度和低温LNG之间的巨大温差产生的热量传递，加气站系统的预冷以及其它原因，低温的LNG会不断受热产生蒸发气体（简称BOG）。虽然存储LNG的低温容器具有绝热层，但仍然无法避免外热的影响，导致产生BOG，BOG的增加使得系统的压力上升，一旦压力超过存储罐允许的工作压力，需要启动安全保护装置释放BOG减压。

现有的甲烷气体回收方式包括把气化出来的甲烷气体经与空气换热后进入城市管网或者使用压缩机把这些甲烷气体变成CNG（压力大于20MPa的甲烷气体产品）。进入城市管网方案需要LNG加注站靠近城市管网，对普通的LNG加注站并不适用；做成CNG产品市场价值较低，储运复杂，压缩耗能较高，设备占地较大。也有利用液氮等冷源对甲烷进行冷却，重新变为低温甲烷液体回用,但是该方法需单独设置冷量产生装置，投资和运行功耗较高，流程复杂且占地较大，回收的甲烷的成本较高，且回收率低，一定程度上导致能源的浪费。另外，由于LNG加注站甲烷气体释放点较多，每个释放点的释放频率和每次释放的气量及压力受多种条件制约，因此大多采取人工控制方法，不但增加了人力成本而且工作效率低，存在安全隐患。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中回收甲烷时效率低，成本高且还存在安全隐患的问题从而提供一种可自动化控制甲烷气的回收且成本低的甲烷气回收系统以及回收控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种甲烷气回收系统，所述系统包括用于接收甲烷气缓冲罐以及与所述缓冲罐相互连通的罐体，所述缓冲罐的出气口与罐体的第一进气口通过管道连接，所述罐体内设有位于罐体下部的气液分离装置以及位于所述罐体上部的换热装置，所述换热装置包括至少两个通道，其中第一通道与所述罐体上用于接收气体的第一进气口连通，第二通道与所述罐体上的第二进气口相连通，所述第二进气口通过所述罐体顶端的第一出气口与压缩装置相连接，所述换热装置通过减压装置与所述气液分离装置相通，所述罐体的底端出液口形成液体回收通道，其中所述缓冲罐和所述罐体之间设有压力调节阀，所述缓冲罐和所述压力调节阀之间设有控制所述压缩装置启闭的第一压力监测装置,所述压力调节阀上设有控制所述压力调节阀流量的第二压力监测装置。

在本发明的一个实施例中，所述罐体的出液口与成品罐相连接形成液体回收通道，且所述罐体和所述成品罐之间设有加压泵，所述罐体上设有控制加压泵启闭的液位监测装置。

在本发明的一个实施例中，所述液位检测装置上设有液位高位值和液位低位值，若液位高于液位高位值时启动所述加压泵；若液位低于液位低位值时，关闭所述加压泵。

在本发明的一个实施例中，所述缓冲罐和所述压力调节阀之间设有切断阀，所述第一压力监测装置设置在所述切断阀上。

在本发明的一个实施例中，所述缓冲罐内设有吸附材料。

在本发明的一个实施例中，所述减压装置位于所述罐体内，且所述换热装置的第二通道连接所述减压装置。

在本发明的一个实施例中，所述罐体的第一出气口经过多个并联的压缩装置连接至所述罐体的第二进气口。