液化天然氣殘液回收系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天然氣處理系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種液化天然氣殘液回收系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)針對清潔能源的利用如火如荼，天然氣為清潔能源中較為重要的組成部分，其燃燒后產(chǎn)生的污染物要遠小于傳統(tǒng)的化石原料，特別是液化天然氣產(chǎn)業(yè)近些年在國內(nèi)蓬勃興起。液化天然氣的應用正逐步走進各個行業(yè)，特別是交通運輸業(yè)。車用天然氣不僅僅局限于小型車輛，大型重卡等車輛也可以使用天然氣作為燃料，減少污染物的排放?？茖W部于2009年發(fā)170號文件，“關(guān)于“十一五” 863計劃現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域節(jié)能與新型能源汽車重大項目課題立項的通知”，專門解決液化天然氣在重型卡車上的應用問題。
[0003]隨著液化天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大批量的液化天然氣加氣站及相關(guān)液化天然氣生產(chǎn)設(shè)施在內(nèi)蒙古、河北、河南、山西、山東等省市建成。但是，隨之而來的問題就是液化天然氣儲罐內(nèi)的殘液排放與回收的問題難以解決。通常，液化天然氣加氣站需要通過槽罐車進行液化天然氣的補充，但液化天然氣槽罐車內(nèi)的殘液只能排放，回收非常困難，而且液化天然氣加氣站內(nèi)的儲罐內(nèi)通常也會殘留有部分殘液，也只能通過放散來處理，而使用液化天然氣的車輛氣瓶內(nèi)的殘液也僅能放散。由于以上情況帶來天然氣的損耗通?？梢哉嫉教烊粴鈨粲昧康?%左右，有時甚至可以達到10%，由此帶來的能源浪費數(shù)量總和相當驚人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、冷凝液化、高效節(jié)能的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)和方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種液化天然氣殘液回收系統(tǒng)和方法的具體技術(shù)方案為:
[0006]一種液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，包括用于盛裝殘液的殘液罐，殘液罐上的殘液出口與再冷凝器上的殘液進口相連通，再冷凝器上的冷凝液進口與液體儲罐上的液化天然氣出口相連通，來自液體儲罐的液化天然氣在再冷凝器中對來自殘液罐的殘液進行冷卻液化。
[0007]一種液化天然氣殘液回收方法，包括:將裝載液化天然氣的容器中的殘液充裝到殘液罐中；將殘液罐中的殘液輸送到再冷凝器中；將液體儲罐中的液化天然氣輸送到再冷凝器中；來自液體儲罐的液化天然氣在再冷凝器中對來自殘液罐的殘液進行冷卻液化。
[0008]本發(fā)明的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)和方法具有以下優(yōu)點:
[0009]I)減少了液化天然氣殘液的放散量；
[0010]2)利用液化天然氣過冷狀態(tài)下的冷量來冷卻因運輸和使用過程中容器內(nèi)殘存的液化天然氣，氣態(tài)天然氣進行冷卻使之液化，回收天然氣重新被作為液化天然氣利用，高效節(jié)能；
[0011]3)經(jīng)過再冷凝后，原需放散的殘液被二次冷凝，而且再冷凝過程中又充分利用已有液化天然氣的冷量實現(xiàn)能量利用的最大化，整體天然氣回收工藝流暢、控制穩(wěn)定、操作簡便。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明中的再冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明中的再冷凝器的內(nèi)部剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]為了更好的了解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一種液化天然氣殘液回收系統(tǒng)和方法做進一步詳細的描述。
[0016]如圖1所示，其示為本發(fā)明的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，包括用于盛裝殘液的殘液罐1，殘液罐I的殘液出口 11與再冷凝器4上的殘液進口 41相連通，再冷凝器4上的冷凝液進口 42與液體儲罐3的液化天然氣出口 31相連通，來自液體儲罐3的液化天然氣在再冷凝器4中作為冷凝液對來自殘液罐I的殘液進行冷卻液化。其中，殘液罐I的殘液出口 11與再冷凝器4的殘液進口 41相連通的管路上設(shè)置有低溫泵7，再冷凝器4的冷凝液進口 42與液體儲罐3的液化天然氣出口 31相連通的管路上也設(shè)置有低溫泵7。
[0017]進一步，再冷凝器4的殘液回收出口 43與殘液回收罐2的殘液回收進口 21相連通，再冷凝器4中冷卻后的殘液可流入到殘液回收罐2中。此外，殘液回收罐2的氣體出口22與殘液罐I的氣體進口 12相連通，未被冷卻的氣態(tài)天然氣可回流到殘液罐I中。
[0018]進一步，殘液回收罐2的回收液出口 23與液體儲罐3的回收液進口 32相連通，殘液回收罐2中的液體天然氣可流入到液體儲罐3中，其中，殘液回收罐2的回收液出口 23與液體儲罐3的回收液進口 32相連通的管路上設(shè)置有低溫泵7。
[0019]進一步，再冷凝器4上的冷凝液出口 44與液體儲罐3上的液化天然氣進口 33相連通，再冷凝器4中作為冷凝液的液化天然氣可回流到液體儲罐3中。
[0020]進一步，殘液罐I上的放散口 13與放散裝置相連通，放散裝置中設(shè)置有加熱裝置，放散裝置可包括電加熱器5和空氣加熱器6，殘液罐I內(nèi)殘液經(jīng)過電加熱器5或空氣加熱器6加熱后再進行放散。此外，應注意的是，本發(fā)明中，每條連接的管路上均設(shè)置有控制管路通斷的切斷裝置。
[0021]進一步，如圖2所示，再冷凝器4為套管式換熱器，對低溫的氣態(tài)天然氣進行冷凝液化，包括由內(nèi)向外順次套設(shè)的內(nèi)管41、外管42和外防護管43，作為冷凝液的液化天然氣在內(nèi)管41中流動，需要冷卻的殘液在外管42與內(nèi)管41之間的腔體中流動，外管42與外防護管43之間的腔體內(nèi)為真空狀態(tài)，真空度優(yōu)選為1.333X 10_3Pa。此外，再冷凝器4的外護管43的外部設(shè)置有保溫層，以降低冷量的損失。
[0022]進一步，本發(fā)明的液化天然氣殘液回收方法包括以下步驟:
[0023]I)將液體儲罐車或其他裝載液化天然氣的容器的殘液輸送到殘液罐I中；
[0024]2)啟動低溫泵7，將殘液罐I內(nèi)的低溫殘液及氣態(tài)天然氣通過低溫泵7輸送到再冷凝器4中；
[0025]3)啟動低溫泵7，將液體儲罐3內(nèi)的液化天然氣作為冷凝液輸送到再冷凝器4中，對來自殘液罐I的殘液進行冷卻液化；
[0026]4)經(jīng)過再冷凝器4冷卻后的殘液流入到殘液回收罐2中；
[0027]5)殘液回收罐2中的氣態(tài)天然氣可重新回流到殘液罐I中，等待二次液化；
[0028]6)殘液回收罐2中的液化天然氣和再冷凝器4中作為冷凝液的液化天然氣可流入到液體儲罐3中，或者再冷凝器4中作為冷凝液的液化天然氣也可直接供給用戶。
[0029]其中，殘液罐I內(nèi)的殘液溫度控制在-150攝氏度以下，殘液罐I內(nèi)的氣相壓力控制在小于0.6MPa的范圍內(nèi)。殘液罐I內(nèi)的天然氣等氣相積聚于殘液罐I的罐體上部，殘液等液相積聚于殘液罐I罐體的下部。此外，如果超出殘液回收系統(tǒng)能力或發(fā)生事故時，需要將殘液進行放散，殘液罐I內(nèi)殘液經(jīng)過電加熱器5或空氣加熱器6加熱后再進行放散。
[0030]進一步，在液化過程中，再冷凝器4的內(nèi)管41中過冷態(tài)的液化天然氣應保持低流速，流速控制在0.5m/s以下，以防止其氣化；外管42中低溫的氣態(tài)天然氣流速通?？刂圃?m/s，保證其在套管內(nèi)獲得足夠的冷量，被充分冷凝。此外，內(nèi)管41還可以根據(jù)換熱量來調(diào)整換熱面積，通過法蘭拼接的方式調(diào)整冷卻面積。
[0031]本發(fā)明的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)和方法，減少了液化天然氣殘液的放散量；利用液化天然氣過冷狀態(tài)下的冷量來冷卻因運輸和使用過程中容器內(nèi)殘存的液化天然氣，氣態(tài)天然氣進行冷卻使之液化，在不需要外部輸入冷量的前提下，充分回收天然氣，并重新被作為液化天然氣利用，高效節(jié)能；經(jīng)過再冷凝后，原需放散的殘液被二次冷凝，而且再冷凝過程中又充分利用已有液化天然氣的冷量實現(xiàn)能量利用的最大化，整體天然氣回收工藝流暢、控制穩(wěn)定、操作簡便。
[0032]以上借助具體實施例對本發(fā)明做了進一步描述，但是應該理解的是，這里具體的描述，不應理解為對本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的限定，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員在閱讀本說明書后對上述實施例做出的各種修改，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，其特征在于，包括用于盛裝殘液的殘液罐(I)，殘液罐⑴上的殘液出口(11)與再冷凝器⑷上的殘液進口(41)相連通，再冷凝器⑷上的冷凝液進口(42)與液體儲罐(3)上的液化天然氣出口(31)相連通，來自液體儲罐(3)的液化天然氣在再冷凝器(4)中對來自殘液罐(I)的殘液進行冷卻液化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，其特征在于，再冷凝器(4)上的殘液回收出口(43)與殘液回收罐(2)的殘液回收進口(21)相連通，再冷凝器(4)中冷卻后的殘液可流入到殘液回收罐(2)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，其特征在于，殘液回收罐(2)上的氣體出口(22)與殘液罐(I)上的氣體進口(12)相連通，未被冷卻液化的氣態(tài)天然氣可回流到殘液罐(I)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，其特征在于，殘液回收罐(2)上的回收液出口(23)與液體儲罐(3)上的回收液進口(32)相連通，殘液回收罐(2)中的液化天然氣可流入到液體儲罐(3)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，其特征在于，再冷凝器(4)上的冷凝液出口(44)與液體儲罐(3)上的液化天然氣進口(33)相連通，再冷凝器(4)中作為冷凝液的液化天然氣可回流到液體儲罐(3)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，其特征在于，再冷凝器(4)包括由內(nèi)向外順次套設(shè)的內(nèi)管(41)、外管(42)和外防護管(43)，作為冷凝液的液化天然氣在內(nèi)管(41)中流動，需要冷卻的殘液在外管(42)與內(nèi)管(41)之間的腔體中流動，外管(42)與外防護管(43)之間的腔體內(nèi)為真空狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，其特征在于，殘液罐(I)上的放散口(13)與放散裝置相連通，放散裝置中設(shè)置有加熱裝置。
8.—種液化天然氣殘液回收方法，其特征在于，包括: 將裝載液化天然氣的容器中的殘液充裝到殘液罐(I)中； 將殘液罐(I)中的殘液輸送到再冷凝器(4)中； 將液體儲罐(3)中的液化天然氣輸送到再冷凝器(4)中； 來自液體儲罐(3)的液化天然氣在再冷凝器(4)中對來自殘液罐(I)的殘液進行冷卻液化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液化天然氣殘液回收方法，其特征在于，還包括: 再冷凝器⑷中冷卻后的殘液流入到殘液回收罐⑵中； 殘液回收罐(2)中的液化天然氣流入到液體儲罐(3)中； 殘液回收罐(2)中的未液化的氣態(tài)天然氣回流到殘液罐(I)中； 再冷凝器(4)中作為冷凝液的液化天然氣回流到液體儲罐(3)中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液化天然氣殘液回收系統(tǒng)，該回收系統(tǒng)包括用于盛裝殘液的殘液罐(1)，殘液罐(1)上的殘液出口(11)與再冷凝器(4)上的殘液進口(41)相連通，再冷凝器(4)上的冷凝液進口(42)與液體儲罐(3)上的液化天然氣出口(31)相連通，來自液體儲罐(3)的液化天然氣在再冷凝器(4)中對來自殘液罐(1)的殘液進行冷卻液化。本發(fā)明還公開了一種液化天然氣殘液回收方法。本發(fā)明的液化天然氣殘液回收系統(tǒng)和方法減少了液化天然氣殘液的放散量，回收天然氣再利用，高效節(jié)能；工藝流暢、控制穩(wěn)定、操作簡便。
【IPC分類】F17C13-00
【公開號】CN104595710
【申請?zhí)枴緾N201510029796
【發(fā)明人】岳雷
【申請人】中冶東方工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月21日