專利名稱：液化天然氣接收站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液化天然氣領(lǐng)域，具體而言，涉及一種液化天然氣接收站。
背景技術(shù)：
液化天然氣(LNG，Liquefied Natural Gas)是一種優(yōu)質(zhì)能源，具有熱值高、燃燒污染小的特點。由于LNG的產(chǎn)地一般遠(yuǎn)離LNG的用戶所在地，因此需要采用LNG運輸船將 LNG從產(chǎn)地運輸至用地，液化天然氣接收站用來接收遠(yuǎn)洋運輸來的LNG，并對其進(jìn)行儲存和氣化，以獲得氣態(tài)天然氣(NG，Natural Gas)產(chǎn)品，并通過天然氣管網(wǎng)向電廠和城市燃?xì)庥脩艄?。通常情況下，LNG接收站的主要功能是LNG卸船、LNG儲存、LNG氣化外輸，有些接收站也設(shè)置了 LNG槽車裝車功能，將LNG接收站儲存的LNG通過槽車裝運至沒有鋪設(shè)天然氣管道的用戶，或者運輸至LNG加氣站，用于LNG汽車的燃料。但是目前的LNG接收站并未包含LNG裝船、LNG卸車功能，當(dāng)需要進(jìn)行裝船和卸車時，就不能實現(xiàn)，限制了 LNG接收站的運行范圍和適應(yīng)能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種液化天然氣接收站，用以提高LNG接收站的運行范圍和適應(yīng)能力。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種液化天然氣接收站，其包括LNG卸船系統(tǒng)、 LNG儲存系統(tǒng)、LNG加壓及氣化外輸系統(tǒng)、BOG冷凝系統(tǒng)、BOG外輸系統(tǒng)和LNG裝車系統(tǒng)，還包括LNG裝船系統(tǒng)，其中，LNG裝船系統(tǒng)包括LNG裝船泵，安裝在LNG儲存系統(tǒng)的LNG儲罐內(nèi)部的泵井內(nèi)，將儲罐中的LNG進(jìn)行加壓；LNG裝船管線，連接在LNG裝船泵與裝船臂之間，將加壓的LNG輸送至LNG裝船臂；控制閥門和控制儀表，設(shè)置在LNG裝船管線上；LNG裝船臂，與LNG船相連接，將LNG輸送至LNG船；回氣臂，連接在LNG船與回氣管線，將BOG由LNG船返回至回氣管線；回氣管線，與LNG儲罐相連接，將BOG返回輸送至LNG儲罐。較佳的，LNG裝船臂的數(shù)目為1-2個。較佳的，LNG儲罐至少設(shè)置一臺LNG裝船泵。較佳的，上述液化天然氣接收站還包括LNG卸車系統(tǒng)，其中，LNG卸車系統(tǒng)包括增壓卸車器，與LNG槽車的氣相口相連接；卸車軟管，與LNG槽車的液相口相連接；LNG收集罐，與卸車軟管相連接，接收由卸車軟管輸送來的LNG。上述實施例通過在LNG接收站增加LNG裝船系統(tǒng)和LNG卸車系統(tǒng)，當(dāng)需要進(jìn)行裝船和卸車時，即可快速安全地實現(xiàn)，提高了 LNG接收站的運行范圍和適應(yīng)能力。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一實施例的具有裝船系統(tǒng)的液化天然氣接收站示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例的具有卸車系統(tǒng)的液化天然氣接收站示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在本發(fā)明的實施例中，LNG接收站包含LNG卸船系統(tǒng)、LNG儲存系統(tǒng)、LNG加壓及氣化外輸系統(tǒng)、BOG冷凝系統(tǒng)、BOG外輸系統(tǒng)、LNG裝船系統(tǒng)、LNG裝車系統(tǒng)、LNG卸車系統(tǒng)。LNG卸船系統(tǒng)包含了 LNG卸船臂、回氣臂、卸船管線、冷循環(huán)管線、控制閥門、儀表等；當(dāng)遠(yuǎn)洋來的LNG船到達(dá)LNG接收站的專用碼頭后，將LNG接收站的卸船臂個)和回氣臂(1個)與LNG船上的卸料匯管相連接，啟動LNG船上的卸料泵，LNG依次通過船上的卸料匯管、LNG卸料臂、LNG卸料管線，進(jìn)入LNG儲罐，實現(xiàn)卸船，并將LNG儲存在LNG儲罐中。卸船時，由于體積置換的原因，需要從LNG儲罐中返回B0G(Boil Off Gas)氣體， 補充LNG運輸船中的氣相空間，避免壓力過低，出現(xiàn)真空現(xiàn)象，造成LNG運輸船內(nèi)的LNG儲罐的真空破壞，因此，BOG通過BOG管線、回氣臂進(jìn)入到LNG船上的LNG儲罐中；不卸船時， 通過冷循環(huán)管線維持卸船管線的冷態(tài)，避免溫度變化引起大量LNG蒸發(fā)，同時降低LNG卸船管線的使用壽命；卸船系統(tǒng)用于遠(yuǎn)洋來的大型LNG運輸船的卸料，船容積在140000m3以上。 LNG儲存系統(tǒng)包含LNG儲罐(兩個以上，儲存量在hl50000m3以上)、上下卸料管各一個、其上各安裝一個開關(guān)閥門(并設(shè)置直徑50mm的旁通閥門，保持常開狀態(tài))、BOG 進(jìn)出管線、低壓輸送泵安裝泵井、液位監(jiān)測及指示儀表、溫度監(jiān)測及指示儀表、壓力監(jiān)測及指示儀表、液位溫度及密度監(jiān)測及指示儀表、環(huán)隙及內(nèi)罐底部泄漏監(jiān)測指示儀表、儲罐首次冷卻監(jiān)測溫度儀表、環(huán)隙氧氣濃度分析取樣口、氮氣吹掃及置換口、放空口、超壓安全閥、破真空安全閥、珠光砂充填口等；LNG儲罐采用全包容預(yù)應(yīng)力混凝土外罐、9%鎳鋼內(nèi)罐、鋼筋混凝土罐頂?shù)碾p層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外罐的罐壁之間充填珠光砂，內(nèi)外罐底部之間鋪設(shè)泡沫玻璃磚， 內(nèi)罐采用吊頂結(jié)構(gòu)，外罐采用拱頂結(jié)構(gòu)，內(nèi)外罐氣相空間相通，吊頂上面鋪設(shè)絕熱毯；內(nèi)罐用來承裝LNG，外罐用來承受氣相壓力和保護(hù)絕熱材料，LNG由卸船管線將來自LNG運輸船或者LNG槽車卸入LNG儲罐，儲存期間產(chǎn)生的BOG氣體通過BOG管線輸出，BOG管線上設(shè)置了壓力控制閥門，其開啟狀態(tài)由LNG儲罐的壓力控制，當(dāng)壓力超過預(yù)先設(shè)定的壓力時，此控制閥開啟，超壓氣體通過BOG管線排放至火炬燃燒，保護(hù)LNG儲罐不因超壓破壞；正常情況下，儲罐的壓力由BOG壓縮機的運行負(fù)荷進(jìn)行控制；當(dāng)儲罐壓力達(dá)到壓力安全閥的設(shè)定壓力時，壓力安全閥開啟，超壓氣體通過安全閥排放大氣；當(dāng)儲罐內(nèi)的壓力低于預(yù)先設(shè)定的低壓力時，開啟破真空壓力控制閥，將外界的天然氣補充至儲罐內(nèi)，破除儲罐內(nèi)的真空可能性，當(dāng)儲罐內(nèi)的壓力達(dá)到破真空安全閥的開啟設(shè)定值時，破真空安全閥開啟，外部的空氣通過破真空安全閥進(jìn)入儲罐，破除儲罐內(nèi)的真空，保護(hù)儲罐不因真空而被破壞；儲罐內(nèi)的液位監(jiān)測及指示儀表用來測量儲罐內(nèi)的LNG液位，并輸出實時測量數(shù)值，同時當(dāng)液位達(dá)到預(yù)先設(shè)定的高值和低值時，輸出報警信息，當(dāng)液位達(dá)到預(yù)先設(shè)定的高值時，輸出停止進(jìn)料操作的指令，關(guān)閉卸料管線上的進(jìn)料閥門，當(dāng)液位達(dá)到預(yù)先設(shè)定的低值時，輸出停止低壓輸出泵的指令，停止低壓輸出泵的運行；溫度監(jiān)測及指示儀表對儲罐內(nèi)儲存的LNG溫度進(jìn)行監(jiān)測，并輸出實時數(shù)值；壓力監(jiān)測及指示儀表測量儲罐內(nèi)氣相空間的壓力，輸出信號給BOG壓縮機的控制器，進(jìn)而控制BOG壓縮機的運行負(fù)荷，同時此壓力信號還輸出至控制超壓排放火炬的壓力控制閥以控制其開啟，也控制補氣的壓力控制閥的開啟，并且還給出壓力高低的報警信號；液位、溫度及密度(LTD)監(jiān)測及指示儀表實時測量儲罐內(nèi)的LNG的密度和溫度在不同液位高度的數(shù)值，輸出信號，當(dāng)溫度和密度在不同液位高度的差值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的數(shù)值時，輸出報警信號，提示LNG儲罐內(nèi)的LNG存在分層和潛在翻滾的可能性，需要操作工采取必要的措施，避免儲罐內(nèi)的LNG翻滾，帶來大量液體蒸發(fā)，進(jìn)而引發(fā)LNG損失和LNG儲罐的破壞；環(huán)隙及內(nèi)罐底部泄漏監(jiān)測指示儀表實時監(jiān)測那里的溫度，并輸出信號，當(dāng)測量值低于預(yù)先設(shè)定的數(shù)值時，說明LNG儲罐的內(nèi)罐可能存在泄漏，需要操作工采取必要的措施；儲罐首次冷卻監(jiān)測溫度儀表主要設(shè)置在內(nèi)罐底部、內(nèi)罐側(cè)壁底部、吊頂上，在LNG儲罐首次冷卻時用來監(jiān)測儲罐的溫度降低速率，達(dá)到控制儲罐溫降的目的，避免儲罐由于溫度降低過快引起的溫度應(yīng)力不均勻進(jìn)而造成儲罐的開裂破壞；環(huán)隙空間氧氣濃度分析取樣口用來定期取樣分析環(huán)隙空間的氣體中氧氣的含量，避免其中氧氣濃度過高，引起爆炸事故，在儲罐投用前的氮氣置換過程和破真空安全閥開啟后兩個時期會頻繁使用；氮氣吹掃及置換口用來連接外部輸送來的氮氣，以實現(xiàn)LNG儲罐的惰化，實現(xiàn)儲存可燃物質(zhì)的條件；放空口在儲罐氮氣置換過程中使用；超壓安全閥用來釋放LNG儲罐的超壓氣體至大氣環(huán)境，以避免儲罐因超壓引起的破壞；破真空安全閥用來從外界引入空氣，破除儲罐的真空狀態(tài)，以避免儲罐因真空引起破壞；珠光砂充填口用來給儲罐的環(huán)隙空間充填絕熱材料；為了保證LNG儲罐的安全性，所有工藝管線、儀表管線、輔助管線等全部在罐頂開口連接，在儲罐的側(cè)壁和罐底不設(shè)置任何開口和連接儀表。LNG加壓及氣化系統(tǒng)包含LNG低壓輸送泵、輸出管線、控制儀表、控制閥門、高壓輸出泵、氣化器、流量計、外輸管線等，LNG低壓輸出泵安裝在LNG儲罐內(nèi)的泵井內(nèi)，每個儲罐至少設(shè)置兩臺LNG低壓輸出泵，每臺泵有獨立的泵井；LNG經(jīng)LNG低壓輸送泵由LNG儲罐中輸出，經(jīng)管線分別輸送到三個地方，一是再冷凝器，另一個是LNG高壓輸出泵，第三個是LNG 槽車裝車系統(tǒng)，三個地方可以同時輸出，也可以單獨輸出。高壓輸送泵將來自再冷凝器和低壓輸送管線的LNG加壓后輸送至氣化器，LNG在氣化器內(nèi)加熱氣化為天然氣(NG)，然后通過管線輸送至流量計中進(jìn)行計量，最后通過外輸管線作為天然氣產(chǎn)品輸出接收站。BOG冷凝系統(tǒng)包含再冷凝器、管線、儀表、控制閥門等，來自BOG壓縮機的加壓后的 BOG通過管線輸送到再冷凝器中，與來自LNG低壓輸出泵的LNG直接接觸，實現(xiàn)BOG的冷凝， 變?yōu)闇囟壬愿咭稽c的LNG，然后通過管線輸送至LNG高壓輸出泵。BOG外輸系統(tǒng)包含BOG壓縮機、管線、儀表、控制閥門、流量計等，BOG來自LNG儲罐，用管線輸送至BOG壓縮機進(jìn)行加壓，然后分別輸送至兩個地方，計量后通過管線向外界的低壓管線作為產(chǎn)品輸送，也可以輸送至再冷凝器中實現(xiàn)冷凝。LNG裝船系統(tǒng)包含LNG裝船泵、管線、控制閥門、控制儀表、裝船臂、回氣臂等。LNG 裝船泵安裝在LNG儲罐內(nèi)部的泵井內(nèi)，每個儲罐至少設(shè)置一臺LNG裝船泵，LNG裝船泵將儲罐中的LNG加壓，通過LNG裝船管線送至LNG裝船臂，LNG裝船臂(1_2個)與LNG船連接， 并通過裝船臂實現(xiàn)LNG裝船操作，控制閥門和控制儀表設(shè)置在LNG裝船管線上。裝船過程中由于體積置換，需要將LNG船中的BOG返回至LNG儲罐，BOG通過回氣臂(1個)、回氣管線與LNG連接，實現(xiàn)BOG返回LNG儲罐，維持裝船過程中的壓力平衡，不裝船時，采用冷循環(huán)管線維持裝船管線的冷態(tài)，避免溫度變化引起大量LNG蒸發(fā)，同時降低LNG裝船管線的使用壽命；LNG裝船用于裝一些相對較小的LNG船，如40000m3以下，這些船只只在內(nèi)河進(jìn)行短程運輸。上述實施例中，當(dāng)儲存在天然氣接收站儲罐中的天然氣需要裝船運輸時，通過LNG 裝船系統(tǒng)即可實現(xiàn)LNG的裝船運輸，提高了 LNG接收站的運行范圍和適應(yīng)能力。LNG裝車系統(tǒng)包含管線、控制閥門、控制儀表、裝車臂、回氣臂等；LNG裝車管線與 LNG低壓輸出管線相連接，將來自LNG儲罐的LNG通過此管線輸送至LNG裝車臂，實現(xiàn)LNG 裝車功能，裝車過程中由于體積置換，需要將LNG槽車中的BOG返回至LNG儲罐，BOG通過回氣臂、回氣管線與LNG儲罐連接，實現(xiàn)BOG返回LNG儲罐，維持裝車過程中的壓力平衡，不裝車時，采用冷循環(huán)管線維持裝車管線的冷態(tài)，避免溫度變化引起大量LNG蒸發(fā)，同時降低 LNG裝車管線的使用壽命。此外，為提高裝車效率，可設(shè)置多條裝車臺位。LNG卸車系統(tǒng)包含卸車軟管接頭、LNG收集罐、增壓卸車器、控制閥門、控制儀表等；將LNG槽車的液相口與卸車軟管連接，氣相口與增壓卸車器的氣相口連接，通過增壓卸車器的氣相壓力將LNG槽車中的LNG通過卸車軟管卸至LNG收集罐中，實現(xiàn)LNG卸車過程， 當(dāng)LNG槽車離開LNG接收站后，在將LNG收集罐中的LNG導(dǎo)入LNG儲罐；此卸車系統(tǒng)僅作為緊急情況下使用，如一些已經(jīng)裝車的LNG槽車出現(xiàn)了故障，不能運輸，需要維修，臨時要求將車內(nèi)的LNG卸出，從而提高了 LNG接收站的運行范圍和適應(yīng)能力。一般情況下，LNG接收站大多數(shù)的操作是LNG裝車過程。圖1為本發(fā)明一實施例的具有裝船系統(tǒng)的液化天然氣接收站示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例的具有卸車系統(tǒng)的液化天然氣接收站示意圖。其中，圖2的左側(cè)管線與圖1右側(cè)的管線是相互連接的。在圖1和圖2中，管線1為低壓輸出總管，管線2為卸船總管，管線 3為氣相返回管線，管線4為無卸船冷循環(huán)管線，管線5為BOG總管；L-1101A C為LNG卸船臂，L-1103A B為LNG裝船臂，L-1102、L-1104為氣相返回臂，P-1201A C、P_1202A C為低壓輸送泵，P-1203、P-1204為LNG裝船泵，C-1301為BOG壓縮機，P-1401為高壓輸出泵，U-1901為火炬，T-1201、T-1202為LNG儲罐，V-1301為再冷凝器，V-1302為BOG壓縮機入口緩沖罐，Ε-1501為開架式氣化器，Ε-1601為浸沒燃燒式氣化器，U-3001為槽車裝車臂及氣相返回臂。圖中，Α、B、D、E、分別為信號連接點，PC為壓力控制，F(xiàn)C為流量控制，PT為壓力傳感器，F(xiàn)QIC為流量控制(帶累計功能)，F(xiàn)X為流量運算模塊、LIC為液位控制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布于實施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個子模塊。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種液化天然氣接收站，包括LNG卸船系統(tǒng)、LNG儲存系統(tǒng)、LNG加壓及氣化外輸系統(tǒng)、BOG冷凝系統(tǒng)、BOG外輸系統(tǒng)和LNG裝車系統(tǒng)，其特征在于，還包括LNG裝船系統(tǒng)，其中， 所述LNG裝船系統(tǒng)包括LNG裝船泵，設(shè)置在LNG儲存系統(tǒng)的LNG儲罐內(nèi)部的泵井內(nèi)，將儲罐中的LNG進(jìn)行加壓；LNG裝船管線，連接在所述LNG裝船泵與裝船臂之間，將加壓的LNG輸送至所述LNG裝船臂；控制閥門和控制儀表，設(shè)置在所述LNG裝船管線上；所述LNG裝船臂，與LNG船相連接，將LNG輸送至LNG船；回氣臂，連接在所述LNG船與回氣管線，將BOG由所述LNG船返回至所述回氣管線；所述回氣管線，與所述LNG儲罐相連接，將BOG返回輸送至所述LNG儲罐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣接收站，其特征在于，所述LNG裝船臂的數(shù)目為 1-2 個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣接收站，其特征在于，所述LNG儲罐至少設(shè)置一臺 LNG裝船泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣接收站，其特征在于，還包括LNG卸車系統(tǒng)，其中，所述LNG卸車系統(tǒng)包括增壓卸車器，與LNG槽車的氣相口相連接；卸車軟管，與所述LNG槽車的液相口相連接；LNG收集罐，與所述卸車軟管相連接，接收由所述卸車軟管輸送來的LNG。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液化天然氣接收站，其包括LNG卸船系統(tǒng)、LNG儲存系統(tǒng)、LNG加壓及氣化外輸系統(tǒng)、BOG冷凝系統(tǒng)、BOG外輸系統(tǒng)和LNG裝車系統(tǒng)，還包括LNG裝船系統(tǒng)，其中，LNG裝船系統(tǒng)包括LNG裝船泵，安裝在LNG儲存系統(tǒng)的LNG儲罐內(nèi)部的泵井內(nèi)，將儲罐中的LNG進(jìn)行加壓；LNG裝船管線，連接在LNG裝船泵與裝船臂之間，將加壓的LNG輸送至LNG裝船臂；控制閥門和控制儀表，設(shè)置在LNG裝船管線上；LNG裝船臂，與LNG船相連接，將LNG輸送至LNG船；回氣臂，連接在LNG船與回氣管線，將BOG由LNG船返回至回氣管線；回氣管線，與LNG儲罐相連接，將BOG返回輸送至LNG儲罐。
文檔編號F17D1/04GK102287614SQ201110247818
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者安小霞, 李佳, 楊帆, 王紅, 白改玲, 穆長春 申請人:中國寰球工程公司