一种天然气再冷凝系统及再冷凝方法与流程

本发明属于天然气再冷凝，具体涉及一种天然气再冷凝系统及再冷凝方法。

背景技术：

1、lng是指天然气经过冷却变为液态的天然气(-162度)，bog是指在lng储存过程中由于液态天然气气化而产生的气态天然气，再冷凝器是将bog进行冷凝的设备，正常的再冷凝器内天然气的温度相对较高，较高温度的天然气输出到下游管道及设备后，不仅会导致造成气蚀的危险度提高，而且会产生能量的损耗，增加bog的产生量，浪费能源。

技术实现思路

1、为克服上述技术问题，本发明提供了一种结合了氮管路的天然气再冷凝系统及再冷凝方法。

2、本发明采用下述技术方案：

3、一种天然气再冷凝系统，包括再冷凝器及相关天然气管路，所述再冷凝器还连接氮管路，所述氮管路包括液氮罐，所述液氮罐连接冷氮管，所述冷氮管连接热交换器，所述热交换器位于再冷凝器内部，所述热交换器连接热氮管，所述热氮管连接汽化器，所述汽化器连接氮气网管。

4、所述热交换器包括外环管，所述外环管安装于再冷凝器的内壁并与天然气行进方向垂直，所述冷氮管和热氮管对向连接于外环管的两侧，所述外环管的环内平行于冷氮管和热氮管的连线直径排布设置多道交换管。

5、所述交换管，随着与圆心距离的增大，管径逐渐增大。

6、靠近圆心的交换管与冷氮管不对准。

7、所述交换管具有竖直的交换板，所述交换板包含纵向交换板、横向交换板和弧形交换板，所述纵向交换板并列设置并固定连接于交换管，所述横向交换板对应固定设置在每道交换管的顶部和底部，所述弧形交换板沿外环管固定设置。

8、所述冷氮管靠近热交换器的一端设置温度变送器、压力变送器和调节阀一，所述再冷凝器的输出管安装温度变送器一。

9、所述液氮罐连接补充管，所述补充管连接汽化器，所述补充管、冷氮管和热氮管各自具有球阀。

10、所述热氮管设置朝向汽化器的单向阀。

11、所述热氮管连接氮回收管，所述氮回收管连接于液氮罐的顶部，所述氮回收管设置球阀和调节阀二，所述热氮管在氮回收管的上游端设置温度变送器二。

12、一种天然气再冷凝方法，包括以下步骤：

13、s1.在现有再冷凝器再冷凝天然气的基础上，将液氮罐内的液氮经冷氮管泵入热交换器对再冷凝器内天然气进行降温冷却，并根据温度变送器一的数据调节调节阀一来控制氮流量，确保冷却效果；

14、s2.交换板增大热交换面积，提高热交换效率，越靠外的交换管管径越大，利于每个交换管的流量均衡；

15、s3.经过热交换器升温后的液氮通过热氮管流到汽化器转化成气态，随后进入氮气网管向使用端流动，以供吹扫等工作使用，一举两得，既降低再冷凝器内部的天然气温度，降低天然气对后续管线的腐蚀程度，又将液氮预升温，利于汽化使用，高效利用能量；

16、s4.当热氮管的氮温度仍较低(根据温度变送器二判断)或者氮气网管端的氮气用量较少时，开启调节阀二启用氮回收管将氮泵回液氮罐，并采用上进液的形式入罐，防止罐内翻腾，热量进入液氮罐后罐内压力升高，利于液氮的排出；

17、s5.当氮气网管需氮量较大时，启用补充管供氮。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明将再冷凝器连接氮管路，使用来自于液氮罐的液氮经过热交换器对天然气进行冷却，使用液氮进行能量交换一举两得，既可以降低再冷凝器内部的lng温度，降低对后续管线的腐蚀程度，又能将液氮升温后返回氮气系统进一步汽化利用，比如供至工厂各设备进行吹扫，高效利用能量。

技术特征：

1.一种天然气再冷凝系统，包括再冷凝器及相关天然气管路，其特征在于，所述再冷凝器还连接氮管路，所述氮管路包括液氮罐，所述液氮罐连接冷氮管，所述冷氮管连接热交换器，所述热交换器位于再冷凝器内部，所述热交换器连接热氮管，所述热氮管连接汽化器，所述汽化器连接氮气网管。

2.根据权利要求1所述的一种天然气再冷凝系统，其特征在于，所述热交换器包括外环管，所述外环管安装于再冷凝器的内壁并与天然气行进方向垂直，所述冷氮管和热氮管对向连接于外环管的两侧，所述外环管的环内平行于冷氮管和热氮管的连线直径排布设置多道交换管。

3.根据权利要求2所述的一种天然气再冷凝系统，其特征在于，所述交换管，随着与圆心距离的增大，管径逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的一种天然气再冷凝系统，其特征在于，靠近圆心的交换管与冷氮管不对准。

5.根据权利要求4所述的一种天然气再冷凝系统，其特征在于，所述交换管具有竖直的交换板，所述交换板包含纵向交换板、横向交换板和弧形交换板，所述纵向交换板并列设置并固定连接于交换管，所述横向交换板对应固定设置在每道交换管的顶部和底部，所述弧形交换板沿外环管固定设置。

6.根据权利要求5所述的一种天然气再冷凝系统，其特征在于，所述冷氮管靠近热交换器的一端设置温度变送器、压力变送器和调节阀一，所述再冷凝器的输出管安装温度变送器一。

7.根据权利要求6所述的一种天然气再冷凝系统，其特征在于，所述液氮罐连接补充管，所述补充管连接汽化器，所述补充管、冷氮管和热氮管各自具有球阀。

8.根据权利要求1所述的一种天然气再冷凝系统，其特征在于，所述热氮管设置朝向汽化器的单向阀。

9.根据权利要求7所述的一种天然气再冷凝系统，其特征在于，所述热氮管连接氮回收管，所述氮回收管连接于液氮罐的顶部，所述氮回收管设置球阀和调节阀二，所述热氮管在氮回收管的上游端设置温度变送器二。

10.一种天然气的再冷凝方法，其特征在于，采用权利要求9所述的一种天然气再冷凝系统，包括以下步骤：

技术总结本发明属于天然气再冷凝技术领域，公开了一种天然气再冷凝系统及再冷凝方法，系统包括再冷凝器及相关天然气管路，再冷凝器还连接氮管路，氮管路包括液氮罐，液氮罐连接冷氮管，冷氮管连接热交换器，热交换器位于再冷凝器内部，热交换器连接热氮管，热氮管连接汽化器，汽化器连接氮气网管。本发明将再冷凝器连接氮管路，使用来自于液氮罐的液氮经过热交换器对天然气进行冷却，使用液氮进行能量交换一举两得，既可以降低再冷凝器内部的LNG温度，降低对后续管线的腐蚀程度，又能将液氮升温后返回氮气系统进一步汽化利用，比如供至工厂各设备进行吹扫，高效利用能量。技术研发人员：姜英宇,张奕,杨信一,薛铎,秦赛雷,艾绍平,王浩,安博林,乔晓亮,汶建伟受保护的技术使用者：姜英宇技术研发日：技术公布日：2024/7/4