本發明屬于液化天然氣回收，具體涉及一種液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統及方法。

背景技術：

1、天然氣是一種清潔優質的能源，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質。與傳統化石燃料相比，天然氣燃燒時產生的二氧化碳較少，對溫室效應的影響較低。從經濟角度來看，天然氣在同等熱值下的價格與人工煤氣的價格相當，且由于其清潔特性，燃燒后也不會留下殘留物。作為一種穩定供應的清潔能源，天然氣不僅不會污染空氣質量，還能為地區的經濟發展注入新的活力，促進經濟繁榮和環境改善。此外，天然氣無毒，易于散發，比重輕于空氣，不易積聚形成爆炸性氣體，具有較高的安全性。

2、液化天然氣(lng)是通過在極低溫度下(約-162℃)下對天然氣(主要成分時甲烷)壓縮和冷卻而得到的低溫液體。lng的主要優點在于易于儲存和運輸，尤其是在長距離輸送時比管道輸送更經濟高效。然而，在儲存過程中，熱泄露、環境溫度變化或壓力變化會導致部分lng蒸發而產生氣體，這種氣體被稱為bog氣體。bog氣體的產生會使得儲罐內壓力升高，過高的壓力可能會破壞儲罐的結構，對其維護系統造成危險。現有的儲罐中內壓力過高時，安全閥就會打開，將bog氣體直接排入大氣中。這種做法不僅危險，還會造成直接的經濟損失。常規的bog氣體回收流程包括從lng儲罐內回收產生的bog氣體，對bog氣體先回收冷量復溫后，再通過壓縮機增壓后送入冷箱進行液化回收。常規的技術存在能耗較高、設備復雜且成本高、液化效率有限以及安全風險高等缺陷。

技術實現思路

1、本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，具體提供一種液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統及方法

2、本發明所采用的具體技術方案如下：

3、第一方面，本發明提供一種液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統，包括lng儲罐、主換熱器、液氮儲罐、旁路閥和壓力指示控制報警系統；

4、所述lng儲罐頂部用于排放bog氣體的出口通過管道與主換熱器的熱側進口連通，使bog氣體進入主換熱器進行液化；主換熱器的熱側出口通過管道與lng儲罐連通，將液化得到的液化天然氣回流至lng儲罐；所述lng儲罐上還設有用于監測儲罐內部壓力的壓力指示控制報警系統；

5、所述液氮儲罐的液氮出口通過第一管道分為第二管道和第三管道兩條支路；所述第二管道與主換熱器的冷側進口連通，使液氮進入主換熱器換熱；主換熱器的冷側出口通過管道將復熱后得到的氮氣放空至安全高點；所述第三管道與液氮儲罐連通，且第三管道上設有旁路閥；所述壓力指示控制報警系統控制旁路閥的啟閉。

6、作為優選，所述第一管道上設有用于提供輸送動力的液氮泵。

7、作為優選，所述第二管道上設有調節閥。

8、作為優選，所述主換熱器的熱側出口與lng儲罐連通的管道上設有避免bog氣體順管道流出的u型液槽。

9、作為優選，所述壓力指示控制報警系統監測到lng儲罐內壓力大于設定閾值，所述旁路閥關閉；待lng儲罐內壓力將至閾值以下，旁路閥開啟。

10、作為優選，所述主換熱器設置在lng儲罐頂部。

11、作為優選，所述主換熱器采用板翅式換熱器或繞管式換熱器。

12、第二方面，本發明提供一種利用第一方面所述系統進行液氮冷卻低溫bog氣液化回收的方法，具體如下：

13、所述lng儲罐內產生的bog氣體通過管道進入主換熱器中；所述液氮儲罐中液氮經過設有液氮泵的管道進入主換熱器；bog氣體和液氮在主換熱器中進行熱交換，液氮復熱后變為氮氣，氮氣通過管道送至安全高點放空，bog氣體冷卻液化為液化天然氣回流至lng儲罐；

14、所述壓力指示控制報警系統監測lng儲罐罐內壓力；當bog氣體積累過多，lng儲罐內壓力高于閾值時，壓力指示控制報警系統控制旁路閥關閉，使得輸送至主換熱器的液氮流量增加，被冷凝液化的bog氣體增加，lng儲罐內壓力降低至閾值后，壓力指示控制報警系統控制旁路閥開啟。

15、本發明相對于現有技術而言，具有以下有益效果：

16、(1)本發明提供的系統能夠夠連續處理低溫bog氣體，對工況變化的適應性較好，能夠同時滿足正常生產、開停工或緊急停車等不同狀況。

17、(2)本發明提供的系統整體流程簡潔，無需復雜的膨脹機或其他輔助設備，降低了設備投資成本。此外，系統采用高效的板翅式換熱器，進一步減少了設備體積和占地面積

18、(3)本發明提供的系統操作安全性較高，通過高效回收bog并將其液化回流至lng儲罐，減少了bog的直接排放，降低了溫室氣體排放，對環境更加友好。

技術特征：

1.一種液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統，其特征在于，包括lng儲罐(1)、主換熱器(2)、液氮儲罐(3)、旁路閥(5)和壓力指示控制報警系統(6)；

2.根據權利要求1所述的液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統，其特征在于，所述第一管道(h1)上設有用于提供輸送動力的液氮泵(4)。

3.根據權利要求1所述的液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統，其特征在于，所述第二管道(h2)上設有調節閥。

4.根據權利要求1所述的液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統，其特征在于，所述主換熱器(2)的熱側出口與lng儲罐(1)連通的管道上設有避免bog氣體順管道流出的u型液槽(7)。

5.根據權利要求1所述的液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統，其特征在于，所述壓力指示控制報警系統(6)監測到lng儲罐(1)內壓力大于設定閾值，所述旁路閥(5)關閉；待lng儲罐(1)內壓力將至閾值以下，旁路閥(5)開啟。

6.根據權利要求1所述的液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統，其特征在于，所述主換熱器(2)設置在lng儲罐(1)頂部。

7.根據權利要求1所述的液氮冷卻低溫bog氣實現液化回收的系統，其特征在于，所述主換熱器(2)采用板翅式換熱器或繞管式換熱器。

8.一種利用權利要求1～7任一所述系統進行液氮冷卻低溫bog氣液化回收的方法，其特征在于，具體如下：

技術總結
本發明公開了一種液氮冷卻低溫BOG氣實現液化回收的系統及方法，屬于液化天然氣回收技術領域。該系統包括LNG儲罐、主換熱器、液氮儲罐、旁路閥和壓力指示控制報警系統。BOG氣體從LNG儲罐頂部出口進入主換熱器的熱側進口進行液化，液化后的LNG通過熱側出口回流至LNG儲罐。液氮儲罐的液氮出口分為兩條支路：第二管道連接主換熱器冷側進口，液氮復熱后作為氮氣從冷側出口放空；第三管道上設有旁路閥，連接液氮儲罐。壓力指示控制報警系統監測LNG儲罐壓力并控制旁路閥啟閉，確保系統安全運行。本系統工藝簡潔，適應性強，能耗低，經濟效益顯著，同時具備良好的操作安全性。

技術研發人員：李元海,陳彥文,劉娜娜,連子龍,茍文廣,章有虎
受保護的技術使用者：杭州中泰深冷技術股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24