掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种适用于小型LNG液化工厂的LNG装车装置及装车工艺

文献发布时间:2023-06-19 18:58:26


一种适用于小型LNG液化工厂的LNG装车装置及装车工艺

技术领域

本发明涉及一种适用于小型LNG液化工厂的LNG装车装置及装车工艺,可实现LNG自动装车及槽车切换装车功能。

背景技术

目前各个LNG场站中,无论是LNG储配调峰站以及LNG接收站,均需使用LNG装车装置,进而对整个LNG装车工艺的安全性、可靠性以及人性化均需全面考虑,进而提高整个产品在行业的竞争性。在目前各个小型LNG液化工厂场站中,通常一套装车管路配置一套LNG装卸臂使用,无法满足场站功能需求。

发明内容

本发明提供了一种适用于小型LNG液化工厂的LNG装车装置及装车工艺,实现一键操作以及定量装车功能,根据工艺自动控制调节,满足小型液化工厂场站装车使用。在槽车装车时,通过自动切断阀自动切换LNG槽车开始装车工序。

根据本发明的第一种实施方案,本发明提供一种LNG装车装置,其包括LNG装卸臂、LNG进液管线、BOG回气管线、安全放散管线、LNG泄放管线、氮气进气管线、氮气吹扫放空管线、流量调节阀小流量旁路管线,

LNG装卸臂至少为两套,例如可以为2-4套,优选为2套,每套LNG装卸臂包括一端与LNG进液管线连接、另一端与槽车LNG进口连接的液相臂(LNG进液臂)和一端与槽车BOG出口连接、另一端与BOG回气管线连接的气相臂(BOG回气臂),每套LNG装卸臂之间串联连接,一套LNG装卸臂与一辆槽车连接,优选地设置两套LNG装卸臂,分别为第一LNG装卸臂和第二LNG装卸臂,第一LNG装卸臂包括第一气相臂和第一液相臂,第二LNG装卸臂包括第二气相臂和第二液相臂,优选地,第一气相臂上设有第一拉断阀,第一液相臂上设有第二拉断阀,第二气相臂上设有第三拉断阀,第二液相臂上设有第四拉断阀,拉断阀满足紧急脱离要求,切断LNG装卸臂与槽车之间的连接;氮气吹扫放空管线的一端与LNG装卸臂氮气出口管口相连(在包括两个装卸臂的情况下,分别与各自的气相臂和液相臂的氮气出口管口相连),另一端与场站吹扫放空管线相连,氮气吹扫放空管线上设有第三止回阀;

LNG进液管线分为至少两个支管,每个支管的出口端分别与一套LNG装卸臂的液相臂LNG进口相连,LNG进液管线的进口端与LNG冷箱出口管线连接,例如LNG进液管线分为两个支管,分别为第一LNG进液管线支管和第二LNG进液管线支管,第一LNG进液管线支管与第一液相臂连接,第二LNG进液管线支管与第二液相臂连接;

优选地,LNG进液管线上沿着LNG的输送方向依次设有用于过滤LNG杂质的第一管道过滤器(例如可以为入口锥形过滤器,用于保护LNG进液管线上的流量计及各个阀门)、用于计量LNG流量的LNG流量计(确保计量精度,实现LNG定量装车功能)、第一流量调节阀(通过调节第一流量调节阀开度,实现装置小流量预冷,大流量装卸车以及小流量关闭功能,保证装置启动预冷以及缓慢关闭功能,避免出现水击现象,保证装置稳定运行)、第一止回阀(LNG进液止回阀,保证介质单向流动),优选地,LNG进液管线经第一止回阀后分为至少两个支管,每个支管上均设有切断阀,例如第一LNG进液管线支管上设有第一切断阀,第二LNG进液管线支管上设有第二切断阀,

BOG回气管线的一端与LNG装卸臂气相臂管口相连,另一端与场站BOG管线相连,使槽车BOG泄放至LNG储罐,优选地,与各个气相臂连接的BOG回气管线汇合为BOG回气总管线后与场站BOG管线连接,每条BOG回气管线上均设有切断阀;优选地,BOG回气管线分别为第一BOG回气管线和第二BOG回气管线,第一BOG回气管线和第二BOG回气管线汇合后与场站BOG管线连接,第一BOG回气管线与第一气相臂连接,第二BOG回气管线与第二气相臂连接,第一BOG回气管线上设有第三切断阀,第二BOG回气管线上设有第四切断阀;

氮气进气管线的一端与场站氮气管线相连,另一端与LNG装卸臂的氮气管口相连,使氮气进入LNG装卸臂进行吹扫置换,氮气进气管线上设有第九截止阀。若LNG装卸臂旋转接头需要氮气正压密封,氮气则需要连接旋转接头密封,避免空气中的水分进入旋转接头旋转缝隙处而造成冰冻,使旋转接头无法转动;

LNG泄放管线的一端与LNG进液管线相连,另一端与BOG回气管线相连,装卸车停止时自动排尽第一流量调节阀与第一或第二切断阀之间、LNG进液管线第一或第二切断阀和LNG装卸臂之间残留的LNG液体,避免残留LNG膨胀超压,LNG进液管线两个支管第一LNG进液管线支管和第二LNG进液管线支管以及LNG进液管线上分别引出第一排净管线、第二排净管线和第三排净管线(三者汇合成LNG泄放管线),第一排净管线、第二排净管线和第三排净管线上分别设有第五切断阀、第六切断阀、第七切断阀;

流量调节阀小流量旁路管线连接于第一流量调节阀的进口和出口之间,在装车开始前预冷时打开,此时第一流量调节阀关闭,流量调节阀小流量旁路管线与LNG泄放管线相连,进入BOG回气管线,保持LNG进液管线畅通,保证小流量循环;流量调节阀小流量旁路管线上可设有第八切断阀,如手动截止阀;

本申请的小型LNG液化工厂用LNG装车装置设置安全阀放空管线,其一端与场站放空管线相连,使超压放散气进入场站放空管线,另一端分别与在LNG进液管线上及其支管的切断阀后端设置的安全阀连接,在两个支管的情况下,另一端与在LNG管线的第一切断阀和第二切断阀的两端设置的第一、第二和第三安全阀连接,即分别从第一LNG进液管线支管和第二LNG进液管线支管、LNG进液管线上引出第一、第二、第三安全阀放空管线,第一、第二和第三安全阀设置于第一、第二、第三安全阀放空管上,第一、第二、第三安全阀放空管线汇合成安全阀放空管线。第一、第二和第三安全阀的设置方式为从设置安全阀的管道处引出管道连接安全阀放空管线。

进一步地,第一安全阀的入口端与LNG进液管线相连,当第一流量调节阀和第一切断阀之间的液体或液体气化超压时泄放。第二安全阀的入口端与第一LNG进液管线支管相连,当第一切断阀与第一液相臂之间的液体或液体气化超压时泄放。第三安全阀的入口端与第二LNG进液管线支管相连,当第二切断阀与第二液相臂之间的液体或液体气化超压时泄放。第一、第二和第三安全阀出口端汇总后与场站安全放散管线相连。

进一步地,当第一气相臂和第一液相臂装卸车结束后,打开第五切断阀泄放第一切断阀与第一液相臂之间的液体,同时打开第七切断阀泄放阀泄放第一流量调节阀和第二切断阀之间的液体,防止LNG气化超压。当第二气相臂和第二液相臂装卸车结束后,打开第六切断阀泄放第二切断阀与第二液相臂之间的液体,同时打开第七切断阀泄放阀泄放第一流量调节阀和第二切断阀之间的液体,防止LNG气化超压。

进一步地,氮气进气管线的一端与场站氮气管线相连,另一端与LNG装卸臂的氮气管口相连,使氮气进入LNG装卸臂进行吹扫置换。当第一气相臂和第二液相臂工作时,其中氮气进气管线通过第十切断阀连通第一气相臂,进入第一气相臂进行吹扫,吹扫气通过第十二切断阀进入氮气吹扫放空管线排出;通过第十一切断阀连通第一液相臂,进入第二液相臂进行吹扫,吹扫气通过第十三切断阀进入氮气吹扫放空管线(氮气出口管线)排出。当第二气相臂和第二液相臂工作时,其中氮气进气管线通过第十四切断阀连通第二气相臂,进入第二气相臂进行吹扫,吹扫气通过第十六切断阀进入氮气吹扫放空管线(氮气出口管线)排出;通过第十五切断阀连通装卸臂第二液相臂,进入第二液相臂进行吹扫,吹扫气通过第十七切断阀进入氮气吹扫放空管线(氮气出口管线)排出。

进一步地,LNG装卸臂与槽车之间经旋转接头连接,采用旋转接头结构实现LNG灵活装车。目前LNG装卸臂旋转接头有两种结构,一种旋转接头与外界连通,空气若进入旋转接头,其中的水分会导致接头冻住,需要氮气密封。一种旋转接头为自密封结构,与外界无接触,无需氮气正压密封。若LNG装卸臂采用氮气密封的旋转接头则氮气需进入旋转接头保持正压密封,避免空气中的水分进入旋转接头旋转缝隙处而造成冰冻,使旋转接头无法转动。

进一步地,流量调节阀小流量旁路管线连接于第一流量调节阀进口和出口之间,在装车开始前预冷时打开,与LNG泄放管线相连,进入BOG回气管线,实现小流量预冷循环,流量调节阀小流量旁路管线上设有手动截止阀。

进一步地,氮气进气管线分别经阀门连接气相臂和液相臂,氮气吹扫放空管线的一端也分别经阀门连接气相臂和液相臂的氮气出口相连,氮气吹扫放空管线的另一端与场站放空管线相连。氮气进气管线上沿着氮气流动方向依次设有第九截止阀、第二管道过滤器。

进一步地,LNG进液管线和BOG回气管线上分别设有压力变送器和温度变送器。

优选地,LNG进液管线在分出支管处与第一止回阀之间沿着LNG的流动方向依次设有第一压力变送器和第一温度变送器,第一切断阀与第一液相臂之间的第一LNG进液管线支管上设有第二压力变送器,第二切断阀与第二液相臂之间的第二LNG进液管线支管上设有第三压力变送器,各个BOG回气管线汇合后的BOG回气总管线上设有第二温度变送器,第三切断阀与第一气相臂之间的第一BOG回气管线上设有第四压力变送器,第四切断阀与第二气相臂之间的第二BOG回气管线上设有第五压力变送器。

LNG进液管线压力计,即第一压力变送器,测量第一调节阀和第一切断阀之间压力,当压力超出设定值时,提示第七切断阀未开启,此时开启第七切断阀;第二压力变送器测量第二切断阀和第二液相臂之间压力,当压力超出设定值时,提示第六切断阀未开启,此时开启第六切断阀;第四压力变送器测量第一切断阀和第一液相臂之间压力,当压力超出设定值时,提示第五切断阀未开启,此时开启第五切断阀;第三压力变送器测量第三切断阀和第二气相臂之间压力,当压力超出设定值时,提示第三切断阀未开启,此时开启第三切断阀;第五压力变送器测量第四切断阀和第一气相臂之间压力,当压力超出设定值时,提示第四切断阀未开启,此时开启第四切断阀。第一温度变送器测量LNG进液管线LNG温度,显示LNG液体温度,可根据温度判断LNG属于低温液还是高温液;第二温度变送器测量BOG回气管线BOG温度,装车时第二温度变送器温度≤-100℃代表预冷完成,可通过温度监测预冷速度。

本申请中,所有切断阀优选为自动切断阀,全自动实现各管线启闭功能,实现LNG装车装置一键启停。

进一步地,氮气吹扫放空管线和氮气进气管线上分别设置止回阀;优选地,LNG装卸臂与氮气进气管线连接处附近的氮气进气管线上设有氮气入口止回阀;LNG装卸臂与氮气吹扫放空管线连接处附近的氮气吹扫放空管线上设有氮气吹扫气体出口止回阀,保证介质单向流动。

根据本发明的第二个实施方案,本发明进一步提供了使用上述装置的LNG装车工艺,包括以下步骤:

1)氮气置换步骤:将氮气从氮气进气管线引入到第一槽车的LNG装卸臂(气相臂和液相臂),进行氮气置换,置换后从氮气吹扫放空管线排出,装车时,LNG装卸臂与待装槽车连接,打开LNG装卸臂上氮气置换阀门开始氮气置换,避免空气残留于装卸臂与槽车连接处;

2)预冷步骤:LNG从LNG冷箱经LNG进液管线进入第一槽车,BOG从槽车出来经BOG回气管线返回BOG回收装置,LNG通过LNG流量计开始流量计量,初始,第一流量调节阀给出2-10%开度,优选3-6%,如5%开度,LNG进液管线的第一支管的切断阀打开(例如第一切断阀),使LNG液体经LNG进液管线进入第一槽车,第一槽车的BOG气体进入与槽车连接的BOG回气管线,BOG回气管线上的切断阀打开(例如第四切断阀打开),使LNG装车装置开始预冷;可设有温度报警(第一、第二温度变送器)及压力报警装置(第一至第四压力变送器);当回气温度T2≤-100℃时,小流量装车结束,大流量装车启动;

3)大流量装车步骤:当BOG回气管线上检测到的温度达到≤-100℃,预冷完成,此时开始大流量装车至LNG槽车。此时第一流量调节阀开度逐渐打开使装车流量达至100%(流量例如可以为0-80m

4)小流量停装步骤:当LNG槽车装车90%±5%左右,优选90%±2%,例如90%时,第一流量调节阀开始调节开度至5%±3%,进一步5%±2%或5%±1%,使装置开始小流量停装工艺,当设定流量到达100%时(通过采集流量计信号,反馈至批量控制器,由批量控制器输出信号给流量调节阀调节流量,装车流量由从场站装车管理系统发出信号,设定100%装车流量),装车停止,保证稳定停车,避免出现水击现象;

5)LNG泄放步骤:当LNG装车结束,LNG进液管线上的第一流量调节阀和第一切断阀自动关闭,LNG泄放管线上的第五切断阀和第七切断阀自动打开,开始LNG进液管线泄放,避免残留LNG膨胀超压;

6)槽车切换步骤:当第一槽车装车结束前,例如结束前十分钟左右,提示槽车切换(由批量控制器提示槽车切换),此时装车工作人员需检查待装第二槽车阀门开启状态,等待开始装车。第一槽车装车结束,第一和第四切断阀自动关闭,第五切断阀自动关闭,延时例如1分钟后,第二和第三切断阀自动打开,第六切断阀延时例如10秒开启,实现第一槽车至第二槽车装车切换,此时第一槽车装车结束,与第一槽车类似地,第二槽车开始装车工艺。

本发明的优点:

本发明的LNG装车工艺,既节省了设备的投资,同时又保证系统更平稳地运行。本发明所述的小型LNG液化工厂用LNG装车装置,仅需场站操作工连接好LNG装卸车装置与LNG槽车法兰,根据信号点击启动即可。同时该装置和工艺双臂切换实现LNG槽车装车自动切换,无需设置LNG储罐和LNG增压泵即可实现LNG装车。减少了BOG的产生,装车压力稳定,可靠程度高,设备投入低。

附图说明

图1是本发明所述一种适用于小型LNG液化工厂用LNG装车装置的示意图。

图2是LNG装卸臂旋转接头示意图。

附图标记:

1是第一槽车C1气相口,与ZXB1相连;2是第一槽车C1液相口,与ZXB2相连;3是第一槽车C1的增压口,该装置无需连接;4是第二槽车C2气相口,与ZXB3相连;5是第二槽车C2液相口,与ZXB4相连;6是第二槽车C2的增压口,该装置无需连接;7-旋转接头。

L1-氮气吹扫放空管线,L2-LNG进液管线,L21-第一LNG进液管线支管,L22-第二LNG进液管线支管,L3-安全阀放空管线(安全放散管线),L31-第一安全阀放空管线,L32-第二安全阀放空管线,L33-第三安全阀放空管线,L4-BOG回气管线,L41-第一BOG回气管线,L42-第二BOG回气管线,L5-氮气进气管线,L6-LNG泄放管线,L61-第一排净管线,L62-第二排净管线,L63-第三排净管线,L7-流量调节阀小流量旁路管线;

C1-第一槽车,C2-第二槽车;

FIT1—LNG流量计;FV1—第一流量调节阀;

V1—第一切断阀,V2—第二切断阀,V3—第三切断阀,V4—第四切断阀,V5—第五切断阀,V6—第六切断阀,V7—第七切断阀;

V8—手动截止阀(第八切断阀),V9-第九切断阀;V10-第十切断阀,V11-第十一切断阀,V12-第十二切断阀,V13-第十三切断阀,V14-第十四切断阀,V15-第十五切断阀,V16-第十六切断阀,V17-第十七切断阀;

E1—第一拉断阀,E2—第二拉断阀,E3—第三拉断阀,E4—第四拉断阀;

ZXB1—第一气相臂,ZXB2—第一液相臂,ZXB3——第二气相臂,ZXB4—第二液相臂;F1—第一管道过滤器;F2—第二管道过滤器;

P1—第一压力变送器,P2—第二压力变送器,P3—第三压力变送器,P4—第四压力变送器,P5—第五压力变送器;

T1—第一温度变送器,T2—第二温度变送器;

CH1-第一止回阀,CH2-氮气入口止回阀(第二止回阀),CH3-第三止回阀。

具体实施方式

以下结合附图来进一步说明本发明。

图1示出了本发明的一种多功能LNG装卸车装置,其包括LNG装卸臂、氮气吹扫放空管线L1、LNG进液管线L2、安全放散管线L3、BOG回气管线L,4、氮气进气管线L5、LNG泄放管线L6、流量调节阀小流量旁路管线L7。

LNG装卸臂为两套,分别为第一LNG装卸臂和第二LNG装卸臂,每套LNG装卸臂包括一端与LNG进液管线L2连接、另一端与槽车LNG进口连接的液相臂即为LNG进液臂和一端与槽车BOG出口连接、另一端与BOG回气管线L4连接的气相臂即为BOG回气臂,第一LNG装卸臂和第二LNG装卸臂之间串联连接,第一LNG装卸臂与第一槽车C1连接,第二LNG装卸臂与第二槽车C2连接;第一LNG装卸臂包括第一气相臂ZXB1和第一液相臂ZXB2,第二LNG装卸臂包括第二气相臂ZXB3和第二液相臂ZXB4,第一气相臂上设有第一拉断阀E1,第一液相臂上设有第二拉断阀E2,第二气相臂上设有第三拉断阀E3,第二液相臂上设有第四拉断阀E4,拉断阀满足紧急脱离要求,切断LNG装卸臂与槽车之间的连接。

氮气吹扫放空管线L1的一端与LNG装卸臂氮气出口管口相连(在包括两个装卸臂的情况下,分别与各自的气相臂和液相臂的氮气出口管口相连),另一端与场站吹扫放空管线相连,氮气吹扫放空管线L1上设有第三止回阀CH3。

LNG进液管线L2分为两个支管,分别为第一LNG进液管线支管L21和第二LNG进液管线支管L22,每个支管的出口端与一套LNG装卸臂LNG的液相臂LNG进口相连,第一LNG进液管线支管L21与第一液相臂ZXB2连接,第二LNG进液管线支管L22与第二液相臂ZXB4连接,LNG进液管线L2的进口端与LNG冷箱出口管线连接,LNG进液管线L2上沿着LNG的输送方向依次设有用于过滤LNG杂质的第一管道过滤器F1(例如可以为入口锥形过滤器,用于保护LNG进液管线上的流量计及各个阀门)、用于计量LNG流量的LNG流量计FIT1(确保计量精度,实现LNG定量装车功能)、第一流量调节阀FV1(通过调节第一流量调节阀FV1开度,实现装置小流量预冷,大流量装卸车以及小流量关闭功能,保证装置启动预冷以及缓慢关闭功能,避免出现水击现象,保证装置稳定运行)、第一止回阀CH1(LNG进液止回阀,保证介质单向流动),第一LNG进液管线支管L21上设有第一切断阀V1,第二LNG进液管线支管L22上设有第二切断阀V2。

BOG回气管线L4的一端与LNG装卸臂气相臂管口相连,另一端与场站BOG管线相连,使槽车BOG泄放至LNG储罐,优选地,BOG回气管线L4分别为第一BOG回气管线L41和第二BOG回气管线L42,第一BOG回气管线L41和第二BOG回气管线L42汇合后与场站BOG管线连接,第一BOG回气管线L41与第一气相臂ZXB1连接,第二BOG回气管线L42与第二气相臂ZXB3连接,第一BOG回气管线上设有第三切断阀V3,第二BOG回气管线上设有第四切断阀V4。

氮气进气管线L5的一端与场站氮气管线相连,另一端与LNG装卸臂的氮气管口相连,使氮气进入LNG装卸臂进行吹扫置换,氮气进气管线上设有第九截止阀V9。若LNG装卸臂旋转接头需要氮气正压密封,氮气则需要连接旋转接头密封,避免空气中的水分进入旋转接头旋转缝隙处而造成冰冻,使旋转接头无法转动。

LNG泄放管线L6的一端与LNG进液管线L2相连,另一端与BOG回气管线L4相连,装卸车停止时自动排尽第一流量调节阀FV1与第一或第二切断阀之间、LNG进液管线第一或第二切断阀和LNG装卸臂之间残留的LNG液体,避免残留LNG膨胀超压,LNG进液管线L2两个支管第一LNG进液管线支管L21和第二LNG进液管线支管L22以及LNG进液管线L2上分别引出第一排净管线L61、第二排净管线L62和第三排净管线L63(三者汇合成LNG泄放管线L6),第一排净管线L61、第二排净管线L62和第三排净管线L63上分别设有第五切断阀V5、第六切断阀V6、第七切断阀V7。

流量调节阀小流量旁路管线L7连接于第一流量调节阀FV1的进口和出口之间,在装车开始前预冷时打开,此时第一流量调节阀FV1关闭,流量调节阀小流量旁路管线L7与LNG泄放管线L6相连,进入BOG回气管线L4,保持LNG进液管线L2畅通,保证小流量循环;流量调节阀小流量旁路管线L7上设有手动截止阀V8。

本申请的小型LNG液化工厂用LNG装车装置进一步设置安全阀放空管线L3,其一端与场站放空管线相连,使超压放散气进入场站放空管线,另一端与在LNG管线的第一切断阀V1和第二切断阀V2的两端设置的第一、第二和第三安全阀TSV-01、TSV-02和TSV-03(即分别从第一LNG进液管线支管L21和第二LNG进液管线支管L22、LNG进液管线L2上引出第一、第二、第三安全阀放空管线L31、L32、L33,第一、第二和第三安全阀设置于第一、第二、第三安全阀放空管线L31、L32、L33上,第一、第二、第三安全阀放空管线L31、L32、L33汇合成安全阀放空管线L3)连接。第一、第二和第三安全阀的设置方式为从设置安全阀的管道处引出管道连接安全阀放空管线。

第一安全阀TSV-01的入口端与LNG进液管线L2相连,当第一流量调节阀FV1和第一切断阀V1之间的液体或液体气化超压时泄放。第二安全阀TSV-02的入口端与第一LNG进液管线支管L21相连,当第一切断阀V1与第一液相臂ZXB2之间的液体或液体气化超压时泄放。第三安全阀TSV-03的入口端与第二LNG进液管线支管L22相连,当第二切断阀V2与第二液相臂ZXB4之间的液体或液体气化超压时泄放。第一、第二和第三安全阀出口端汇总后与场站安全放散管线相连。

当第一气相臂ZXB1和第一液相臂ZXB2装卸车结束后,打开第五切断阀V5泄放第一切断阀V1与第一液相臂ZXB2之间的液体,同时打开第七切断阀V7泄放阀泄放第一流量调节阀FV1和第二切断阀V2之间的液体,防止LNG气化超压。当第二气相臂ZXB3和第二液相臂ZXB4装卸车结束后,打开第六切断阀V6泄放第二切断阀V2与第二液相臂ZXB4之间的液体,同时打开第七切断阀V7泄放阀泄放第一流量调节阀FV1和第二切断阀V2之间的液体,防止LNG气化超压。

LNG装卸臂与槽车之间经优选采用旋转接头7(如图2所示)连接,采用旋转接头结构实现LNG灵活装车。

氮气进气管线L5分别经阀门(第十阀门V10,第十一阀门V11,第十二阀门V12,第十三阀门V13)连接气相臂ZXB1/ZXB3和液相臂ZXB2/ZXB4的氮气管口,使氮气进入LNG装卸臂进行吹扫置换,氮气吹扫放空管线L1的一端也分别经阀门(第十四阀门V14,第十五阀门V15,第十六阀门V16,第十七阀门V17)连接气相臂ZXB1/ZXB3和液相臂ZXB2/ZXB4的氮气出口相连,氮气吹扫放空管线的另一端与场站放空管线相连。氮气进气管线L5上可设有第二管道过滤器F2。当第一气相臂ZXB1和第二液相臂ZXB2工作时,其中氮气进气管线L5通过第十切断阀V10连通第一气相臂ZXB1,进入第一气相臂ZXB1进行吹扫,吹扫气通过第十二切断阀V12进入氮气吹扫放空管线L1排出;通过第十一切断阀V11连通第一液相臂ZXB2,进入第二液相臂ZXB2进行吹扫,吹扫气通过第十三切断阀V13进入氮气吹扫放空管线(氮气出口管线)L1排出。当第二气相臂ZXB3和第二液相臂ZXB4工作时,其中氮气进气管线L5通过第十四切断阀V14连通第二气相臂ZXB3,进入第二气相臂ZXB3进行吹扫,吹扫气通过第十六切断阀V16进入氮气吹扫放空管线(氮气出口管线)L1排出;通过第十五切断阀V15连通装卸臂第二液相臂ZXB4,进入第二液相臂ZXB4进行吹扫,吹扫气通过第十七切断阀V17进入氮气吹扫放空管线(氮气出口管线)L1排出。

LNG进液管线在分出支管处与第一止回阀之间沿着LNG的流动方向依次设有第一压力变送器P1和第一温度变送器T1,第一切断阀V1与第一液相臂之间的第一LNG进液管线支管上设有第二压力变送器P2,第二切断阀V2与第二液相臂之间的第二LNG进液管线支管上设有第三压力变送器P3,第一BOG回气管线和第二BOG回气管线汇合后的BOG回气总管线上设有第二温度变送器T2,第三切断阀V3与第一气相臂之间的第一BOG回气管线L41上设有第四压力变送器P4,第四切断阀V4与第二气相臂之间的第二BOG回气管线L42上设有第五压力变送器P5,LNG装卸臂与氮气进气管线连接处附近的氮气进气管线上设有氮气入口止回阀CH2,保证介质单向流动。

LNG进液管线压力计,即第一压力变送器P1测量第一流量调节阀和第一切断阀之间压力,当压力超出设定值时,提示第七切断阀V7未开启,此时开启第七切断阀V7;第二压力变送器P2测量第二切断阀V2和第二液相臂ZXB4之间压力,当压力超出设定值时,提示第六切断阀V6未开启,此时开启第六切断阀V6;第四压力变送器P4测量第一切断阀V1和第一液相臂ZXB2之间压力,当压力超出设定值时,提示第五切断阀V5未开启,此时开启第五切断阀V5;第三压力变送器P3测量第三切断阀V3和第二气相臂ZXB3之间压力,当压力超出设定值时,提示第三切断阀V3未开启,此时开启第三切断阀V3;第五压力变送器P5测量第四切断阀V4和第一气相臂ZXB1之间压力,当压力超出设定值时,提示第四切断阀V4未开启,此时开启第四切断阀V4。第一温度变送器T1(设置于LNG进液管线L2上)测量LNG进液管线L2中LNG温度,显示LNG液体温度,可根据温度判断LNG属于低温液还是高温液;第二温度变送器T2(设置于BOG回气管线L4上)测量BOG回气管线L4中BOG温度,装车时第二压力变送器温度T2≤-100℃代表预冷完成,可通过温度监测预冷速度。

本申请中,所有切断阀优选为自动切断阀,全自动实现各管线启闭功能,实现LNG装车装置一键启停。

实施例1

如图1所示,使用小型LNG液化工厂用LNG装车装置的LNG装车工艺,包括以下步骤:

1)氮气置换工艺:1m

2)预冷工艺:LNG从LNG冷箱经LNG进液管线L2进入第一槽车C1,BOG从第一槽车出来经第一BOG回气管线L41返回BOG回收装置。具体过程为:LNG通过LNG流量计FIT1开始流量计量,初始第一流量调节阀FV1给出5%开度,第一切断阀V1打开,使LNG液体经LNG进液管线进入第一槽车,第四切断阀V4打开,第一槽车的BOG气体进入第一BOG回气管线L41,使LNG装车装置开始预冷。

3)大流量装车工艺:当BOG回气管线L4上的第二温度变送器T2的温度达到-100℃,代表预冷完成,此时开始大流量装车。具体过程为:第一流量调节阀FV1开度逐渐打开30%、50%、直到100%,LNG流量为60m

4)小流量停装工艺:当第一槽车C1装车90%左右,LNG进液管线L2上的第一流量调节阀FV1开始调节开度至5%,使装置开始小流量停装工艺,LNG流量为5m

5)LNG泄放工艺:当第一槽车装车结束,LNG进液管线L2上的第一流量调节阀FV1和第一切断阀V1自动关闭,LNG泄放管线L6上的第五或第六、第七切断阀打开,开始LNG管路泄放,避免残留LNG膨胀超压。

6)槽车切换工艺:当第一槽车C1装车结束前十分钟,提示槽车切换,此时装车工作人员需检查待装第二槽车C2阀门开启状态,等待开始装车。第一槽车C1装车结束,第二和第三切断阀自动打开,第6切断阀自动关闭,延时1分钟后,第一和第四切断阀自动关闭,第五切断阀延时10秒开启,实现槽车C1和C2装车切换,此时第一槽车C1装车结束,第二槽车C2开始与上述第一槽车类似地进行装车。

本发明根据小型液化工厂现场环境及使用条件,开发一种LNG装车工艺及装置,适用于小型液化工厂工况,仅用一套装车流程及装置即可实现双槽车装车切换功能,提高设备性价比。

相关技术
  • 一种小型液化工厂LNG装车橇
  • LNG卫星站用LNG装车和卸车兼容装置
技术分类

06120115752260