專利名稱：液化天然氣罐車殘余氣體回收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種殘余氣體回收裝置,尤其是一種液化天然氣(LNG,LiquifiedNatural Gas)罐車殘余氣體回收裝置，屬于低溫液化氣體儲運技術領域。
背景技術：
天然氣作為一種潔凈的能源，是公認的未來世界普遍采用的燃料，它相對于電力、煤炭、燃油等“化石燃料”經濟性明顯，加之價格穩(wěn)定，近年來天然氣需求量節(jié)節(jié)攀升。據(jù)有關部門分析，未來幾年隨著“西氣東輸”、“海氣登陸”、“川氣東送” “俄氣南送”等工程的實施及延伸，我國天然氣的需求量將快于煤炭和石油。按照國家專項能源規(guī)劃，2010年天然氣在能源總需求構成中的比重約為6%，需求將達到900億m3，預計2020年需求量將達到2000億m3，未來中國的天然氣需求將出現(xiàn)井噴式發(fā)展。由于LNG比壓縮天然氣在貯存、運輸、靈便性等方面有無可比擬的優(yōu)越性，因此，LNG在我國開始得到大力發(fā)展。與之配套使用的低溫壓力容器如LNG罐車、LNG貯罐、LNG低溫絕熱氣瓶等也得到迅猛發(fā)展。因此，為保證低溫壓力容器的使用安全和運行安全，根據(jù)國家質檢總局規(guī)定，必須對這些容器進行定期檢驗。在定期檢驗時，罐體內殘余氣體的置換作為LNG罐車檢驗的必要條件,對殘余氣體的處理顯得尤為重要。目前的處理方法一是將天然氣殘氣直接排放至空中，按一輛LNG罐車罐體容積50m3、殘氣壓力0.8MPa計算，每臺需排出天然氣400Nm3(尚未將當中還有部分液體隨溫度升高而氣化排放的量計算在內)，這勢必給環(huán)境造成污染，而且會帶來一些不安全因素；二是火炬法(即燃燒掉)，這種方法的安全系數(shù)要大，克服了對環(huán)境的污染，在沒有殘液、殘氣回收設備的單位還是可行的，但要求環(huán)境苛刻，操作起來難度很大。利用特定的回收裝置，將解決天然氣殘余氣體直接排放對環(huán)境和安全造成影響的問題，還將實現(xiàn)LNG罐車殘余氣體的有效回收利用，促進LNG罐車檢驗環(huán)節(jié)的安全節(jié)能環(huán)保，對于天然氣的使用推廣具有深遠的意義，為LNG罐車的安全檢測提供強有力的保障。已有技術中，申請?zhí)?01120287433.1 “壓力容器殘氣回收系統(tǒng)”的實用新型專利，結構簡單，使用方便，它不僅可以安全回收殘氣、殘液，進行二次利用，而且避免了環(huán)境污染，但是該套系統(tǒng)中使用了水泵、水氣分離器等裝置，這些裝置在低溫下不能直接應用。申請?zhí)枮?00520021627.1 “密閉式殘液、殘氣回收清洗裝置”的實用新型專利，結構緊湊、設計合理、易操作、省時省力，安全可靠，對環(huán)境無污染，并可綜合利用，但是該套裝置對LNG罐車不適用，因為該裝置向儲罐內直接注水，這對于LNG罐車來說，是不允許的。申請?zhí)?01010248020.2 “一種鐵路罐車內油氣回收方法”的實用新型專利，使用常壓水吸收或水循環(huán)真空泵產生負壓吸收、水制冷機組再吸收工藝，可以有效回收鐵路罐車灌裝易揮發(fā)類物料時外溢的油氣，使得回收成本相對低廉，操作簡單，而且克服了現(xiàn)有回收技術更換吸附劑頻繁，致使勞動強度變大的缺陷。但是該套裝置使有機物料的回收率僅達到90%以上，不能保證鐵路罐車內油 氣零排放，這還會對環(huán)境造成污染，而且也會帶來一些不安全因素
實用新型內容
[0004]為了克服已有技術的不足和缺陷，本實用新型提供一種殘余氣體回收裝置，用于LNG罐車殘余氣體的回收，該裝置包括LNG罐車、N2閥門、第一閥門、第二閥門、空溫式氣化-加熱器、第三閥門、多級天然氣壓縮機、單向閥、第四閥門、第五閥門、中壓儲氣罐、調壓穩(wěn)壓裝置、第六閥門、真空泵、第七閥門、低壓儲氣罐、第八閥門和第九閥門。中壓儲氣罐的壓力為1.6MPa，容積為30m3 ;低壓儲氣罐的壓力為0.8MPa，容積為30m3 ;多級天然氣壓縮機的控制箱上有報警裝置；單向閥的一端與壓縮機的出口相連，另一端與中壓儲氣罐的進口相連；經調壓穩(wěn)壓裝置調節(jié)后的天然氣，壓力達到鍋爐燃燒器所要求的壓力送鍋爐作為鍋爐燃料。當LNG罐車送到檢驗現(xiàn)場后，LNG罐車內殘余氣體回收主要分為以下四個階段。第一階段:LNG罐車內的殘氣經空溫式氣化-加熱器加熱后溫度> (TC，接著進入多級天然氣壓縮機加壓到壓力< 1.6MPa，再經過單向閥后送進中壓儲氣罐儲存，然后所儲存的天然氣經調壓穩(wěn)壓裝置調壓，壓力達到鍋爐燃燒器所要求的壓力送給鍋爐作為鍋爐燃料。當壓縮機的進口壓力下降到0.05MPa時，多級天然氣壓縮機控制箱上報警，多級天然氣壓縮機連鎖停機，關閉壓縮機進口及有關閥門。第二階段:操作人員檢視回收裝置無異常后，打開真空泵，由真空泵將0.05MPa的剩余天然氣抽出并送至低壓儲氣罐儲存，然后所儲存的天然氣經調壓穩(wěn)壓裝置調壓，壓力達到鍋爐燃燒 器所要求的壓力送給鍋爐作為鍋爐燃料。當真空泵的進口壓力低于-0.09MPa時，真空泵的進口電磁閥自動關閉，抽氣結束。第三階段:當鍋爐不需要天然氣作為鍋爐燃料時，低壓儲氣罐會先存滿天然氣，將低壓儲氣罐內的天然氣經多級天然氣壓縮機壓縮，然后經過單向閥進入到中壓儲氣罐儲存。第四階段:操作人員打開N2閥門，向LNG罐車充氮以防止真空時空氣的滲入，保證安全，達到規(guī)定壓力后，關閉N2閥門，整個回收作業(yè)完成。本實用新型LNG罐車殘余氣體回收裝置能夠100%回收罐車內的天然氣，而且在回收過程中保證了天然氣的純度，充分解決LNG罐車定期檢驗時的殘氣處理問題。該套裝置的研發(fā)成功，將解決天然氣殘余氣體直接排放對環(huán)境和安全造成影響的問題，促進天然氣殘余氣體的回收利用，對提高經濟效益、減少能源消耗、保護環(huán)境具有重要作用和深遠影響，具有巨大的經濟效益和社會效益。

圖1為本實用新型LNG罐車殘余氣體回收裝置的結構原理圖。圖中，I是LNG罐車、2是N2閥門、3是第一閥門、4是第二閥門、5是空溫式氣化-加熱器、6是第三閥門、7是多級天然氣壓縮機、8是單向閥、9是第四閥門、10是第五閥門、11是中壓儲氣罐、12是調壓穩(wěn)壓裝置、13是第六閥門、14是真空泵、15是第七閥門、16是低壓儲氣罐、17是第八閥門和18是第九閥門。
具體實施方式
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以下結合附圖對本實用新型的具體實施作進一步描述。如圖1所示，本實用新型殘余氣體回收裝置包括:LNG罐車1，N2閥門2，第一閥門3，第二閥門4，空溫式氣化-加熱器5，第三閥門6，多級天然氣壓縮機7，單向閥8，第四閥門9，第五閥門10，中壓儲氣罐11，調壓穩(wěn)壓裝置12，第六閥門13，真空泵14，第七閥門15，低壓儲氣罐16，第八閥門17和第九閥門18。其中中壓儲氣罐11的壓力為1.6MPa，容積為30m3 ;低壓儲氣罐16的壓力為0.8MPa，容積為30m3 ;多級天然氣壓縮機7的控制箱上有報警裝置；單向閥8的一端與多級天然氣壓縮機7的出口相連，另一端與中壓儲氣罐11的進口相連。當LNG罐車I送到檢驗現(xiàn)場后，LNG罐車I內殘余氣體回收主要分為以下四個階段。第一階段:打開第一閥門3和第二閥門4，LNG罐車I與空溫式氣化-加熱器5相連通，經過空溫式氣化-加熱器5后殘余氣體的溫度> (TC，此時第六閥門13關閉，第三閥門6打開，接著進入多級天然氣壓縮機7加壓到壓力(1.6MPa，再經過單向閥8和第四閥門9后送進中壓儲氣罐11儲存，打開第五閥門10，然后所儲存的天然氣經過調壓穩(wěn)壓裝置12調壓，壓力達到鍋爐燃燒器所要求的壓力送給鍋爐作為鍋爐燃料。當多級天然氣壓縮機7的進口壓力下降到0.05MPa時，多級天然氣壓縮機7控制箱上報警，多級天然氣壓縮機7連鎖停機，同時多級天然氣壓縮機7進口電磁閥關閉，關閉多級天然氣壓縮機7進口及有關閥門。第二階段:操作人員檢視回收裝置無異常后，關閉第三閥門6，打開第六閥門13，接著打開真空泵14，由真空泵14將0.05MPa的剩余天然氣抽出經過第七閥門15并送至低壓儲氣罐16儲存，打開第八閥門17和第九閥門18，然后所儲存的天然氣經調壓穩(wěn)壓裝置12調壓，壓力達到鍋爐燃燒器所要求的壓力送給鍋爐作為鍋爐燃料。當真空泵14的進口壓力低于-0.09MPa時，真空泵14的進口電磁閥自動關閉，抽氣結束，關閉第六閥門13、第七閥門15、第八閥門17和第九閥門18。第三階段:當鍋爐不需要天然氣作為鍋爐燃料時，低壓儲氣罐16會先存滿天然氣，打開第八閥門17，將低壓儲氣罐16內的天然氣經多級天然氣壓縮機7壓縮，然后經過單向閥8和第四閥門9進入到中壓儲氣罐11儲存。第四階段:操作人員打開N2閥門2，向LNG罐車I充氮以防止真空時空氣的滲入，保證安全，達到規(guī)定壓力后，關閉N2閥門2，整個回收 作業(yè)完成。
權利要求1.一種LNG罐車殘余氣體回收裝置，包括LNG罐車(I)，N2閥門(2)，第一閥門(3)，第二閥門(4)，空溫式氣化-加熱器(5)，第三閥門(6)，多級天然氣壓縮機(7)，單向閥(8)，第四閥門(9)，第五閥門(10)，中壓儲氣罐(11)，調壓穩(wěn)壓裝置(12)，第六閥門(13)，真空泵(14)，第七閥門(15)，低壓儲氣罐(16)，第八閥門(17)和第九閥門(18)，其特征在于中壓儲氣罐(11)的壓力為1.6MPa，容積為30m3，低壓儲氣罐(16)的壓力為0.8MPa，容積為30m3，單向閥⑶的一端與多級天然氣壓縮機⑵的出口相連，另一端與中壓儲氣罐(11)的進口相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的LNG罐車殘余氣體回收裝置，其特征是所述的多級天然氣壓縮機(7)的控制箱上有報警裝置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的LNG罐車殘余氣體回收裝置，其特征是所述的LNG罐車(I)內殘余氣體回收分為四個階段進行。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的LNG罐車殘余氣體回收裝置，其特征是所述的中壓儲氣罐(11)和低壓儲氣罐(16)內的天然氣經調壓穩(wěn)壓裝置(12)調節(jié)后，壓力達到鍋爐燃燒器所 要求的壓力送鍋爐作為鍋爐燃料。
專利摘要LNG罐車殘氣回收裝置，屬于低溫液化氣體儲運技術領域。該裝置包括LNG罐車、N2閥門、第一閥門、第二閥門、空溫式氣化-加熱器、第三閥門、多級天然氣壓縮機、單向閥、第四閥門、第五閥門、中壓儲氣罐、調壓穩(wěn)壓裝置、第六閥門、真空泵、第七閥門、低壓儲氣罐、第八閥門和第九閥門。中壓儲氣罐的壓力為1.6MPa，容積為30m3，低壓儲氣罐的壓力為0.8MPa，容積為30m3，多級天然氣壓縮機的控制箱上有報警裝置，經調壓穩(wěn)壓裝置調節(jié)后的天然氣，壓力達到鍋爐燃燒器所要求的壓力送鍋爐作為鍋爐燃料。該裝置分四個階段對LNG罐車內的殘余氣體進行回收，能夠100％回收罐車內的天然氣，而且在回收過程中保證了天然氣的純度，充分解決LNG罐車定期檢驗的殘氣處理問題。該套裝置的研發(fā)成功，將解決天然氣殘余氣體直接排放對環(huán)境和安全造成影響的問題，促進天然氣殘余氣體的回收利用，對提高經濟效益、減少能源消耗、保護環(huán)境具有重要作用和深遠影響，具有巨大的經濟效益和社會效益。
文檔編號F17D1/02GK203115497SQ20122043118
公開日2013年8月7日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權日2012年8月28日
發(fā)明者鄧明基, 陳樹軍, 譚粵, 魯雪生, 黃鈞, 劉金良, 勞英杰, 夏莉 申請人:鄧明基, 陳樹軍