[发明专利]一种利用LNG冷能与压力能的天然气水合物生成系统

说明书

本发明涉及LNG接收站中LNG冷能和压力能的利用以及水合物生产方式技术领域，公开了一种利用LNG冷能与压力能的天然气水合物生成系统，包括液化天然气输送系统、液化天然气换热系统以及中高压NG与低温水混合系统，液化天然气输送系统包括LNG储液罐、高压泵以及气化器；液化天然气换热系统包括水合物储罐和换热器；中高压NG与低温水混合系统包括旋风混合器和水合物生成装置。该天然气水合物生成系统具有高效利用LNG冷能与压力能进行生成天然气水合物的优点，有效提高了整个系统的能源利用率。

技术领域

本发明涉及LNG接收站中LNG冷能和压力能的利用以及水合物生产方式技术领域，特别是涉及一种利用LNG冷能与压力能的天然气水合物生成系统。

背景技术

LNG(液化天然气)是常压下-162℃的低温液体，每吨LNG气化时可产生约240kWh(千瓦时)冷能，合理利用这部分冷能可产生可观的经济效益。具体地，可将冷能用于海水淡化、空气分离以及发电等领域。

由于LNG接收站在运行过程中受外界能量的输入，如泵运转、周围环境热量的泄入、大气压变化以及环境影响等都会使处于极低温的液化天然气受热蒸发，因此不可避免会产生大量的BOG(蒸发气)。LNG接收站的BOG的回收方法一种是直接输出工艺，但其压缩机能耗高，是制约整个工艺能耗的关键点；另一种是再冷凝工艺，但当外输量波动较大时，不能有效的将BOG冷凝为LNG，导致BOG直接燃烧排放，造成浪费。目前还没有找到一种高效利用BOG的系统工艺。

天然气水合物是天然气与水在低温高压下形成的笼形固体，1立方米的天然气水合物理论上可以储存150立方米到180立方米的天然气，虽然NGH(天然气水合物)汽化过程费用比LNG法高出9％，但总费用却比LNG法低出26％。对远距离输送天然气，LNG储运方式有利。但若输气量不大，则NGH储运方式更具经济优势。天然气水合物的形成需要较多的冷量以及中高压的天然气。

因此，本发明提供一种高效利用加压后LNG冷能与压力能制备水合物的系统，将储罐挥发产生的BOG以及LNG的冷能有机结合，为天然气水合物的生成和储存以及BOG的处理提供条件。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种利用LNG冷能与压力能的天然气水合物生成系统，以解决现有技术中LNG(液化天然气)是常压下-162℃的低温液体，每吨LNG汽化时可产生约240kWh(千瓦时)冷能，合理利用这部分冷能可产生可观的经济效益，由于LNG接收站在运行过程中受外界能量的输入会使处于极低温的液化天然气受热蒸发，因此不可避免会产生大量的BOG(蒸发气)。LNG接收站的BOG的回收方法一种是直接输出工艺，但其压缩机能耗高，是制约整个工艺能耗的关键点；另一种是再冷凝工艺，但当外输量波动较大时，不能有效的将BOG冷凝为LNG，导致BOG直接燃烧排放，造成浪费。目前还没有找到一种高效利用BOG的系统工艺的技术问题。

(二)技术方案