RU2844225C1 - Boil-off gas recovery system for liquefied natural gas storage and shipment systems - Google Patents
Boil-off gas recovery system for liquefied natural gas storage and shipment systemsInfo
- Publication number
- RU2844225C1 RU2844225C1 RU2024106731A RU2024106731A RU2844225C1 RU 2844225 C1 RU2844225 C1 RU 2844225C1 RU 2024106731 A RU2024106731 A RU 2024106731A RU 2024106731 A RU2024106731 A RU 2024106731A RU 2844225 C1 RU2844225 C1 RU 2844225C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lng
- gas
- line
- boil
- tank
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в газовой промышленности при производстве сжиженного природного газа (СПГ).The invention relates to the field of cryogenic technology and can be used in the gas industry for the production of liquefied natural gas (LNG).
При крупнотоннажном производстве СПГ периодически, при заправке транспортных емкостей периодически возникают потоки холодного отпарного газа, которые направляют в систему утилизации, которая включает либо циркуляционный компрессор отпарного газа, либо реконденсатор отпарного газа с возвратом реконденсированного отпарного газа в резервуар СПГ.During large-scale LNG production, cold strip gas flows periodically arise during the filling of transport tanks and are sent to a utilization system that includes either a strip gas circulation compressor or a strip gas recondenser with the return of recondensed strip gas to the LNG tank.
Наиболее близка по технической сущности к заявляемому изобретению система производства сжиженного природного газа, оборудованная реконденсатором [RU 2728305, опубл. 29.07.2020 г., СПК F25J 1/0022; F25J 1/0025; F25J 1/0052; F25J 1/0072; F25J 1/0204; F25J 1/0212; F25J 1/0244; F25J 1/0245; F25J 1/0249; F25J 1/0251; F25J 1/0258; F25J 1/0261; F25J 1/0262; F25J 1/0272], включающая подсистему (систему) утилизации отпарного газа систем хранения и отгрузки (фиг. 1-3), состоящую из резервуара СПГ, оснащенного линией приема СПГ и насосом, соединенным линией отгрузки СПГ соединенным линией отгрузки СПГ с системой отгрузки СПГ, которая соединена с резервуаром линией отпарного газа системы отгрузки, и оснащенного линией суммарного отпарного газа, на которой расположен реконденсатор, соединенный линией реконденсата, оснащенной насосом, с резервуаром СПГ, при этом реконденсатор соединен или с основной холодильной установкой сжижителя СПГ, или с отдельной холодильной машиной, или с буферным накопителем хладагента, соединенный с внешним источником хладагента или с холодильной установкой сжижителя СПГ.The closest in technical essence to the claimed invention is a system for producing liquefied natural gas equipped with a recondenser [RU 2728305, published 07/29/2020, SPK F25J 1/0022; F25J 1/0025; F25J 1/0052; F25J 1/0072; F25J 1/0204; F25J 1/0212; F25J 1/0244; F25J 1/0245; F25J 1/0249; F25J 1/0251; F25J 1/0258; F25J 1/0261; F25J 1/0262; F25J 1/0272], including a subsystem (system) for utilizing the stripping gas of the storage and unloading systems (Fig. 1-3), consisting of an LNG tank equipped with an LNG receiving line and a pump connected by an LNG unloading line connected by an LNG unloading line to the LNG unloading system, which is connected to the tank by a stripping gas line of the unloading system, and equipped with a total stripping gas line on which a recondenser is located, connected by a recondensate line equipped with a pump, to the LNG tank, wherein the recondenser is connected either to the main refrigeration unit of the LNG liquefier, or to a separate refrigeration machine, or to a buffer refrigerant storage tank, connected to an external source of refrigerant or to the refrigeration unit of the LNG liquefier.
Основным недостатком данной системы является невозможность применения для утилизации отпарного газа систем хранения и отгрузки СПГ, получаемого сжижением природного газа с содержанием азота выше 2-2,5 % об. из-за накопления азота в цикле «резервуар СПГ с системой отгрузки - реконденсатор - насос - резервуар СПГ», что проводит к повышению давления в резервуаре СПГ и необходимости стравливания избыточного давления из резервуара в атмосферу или факельную систему, что имеет следствием потери СПГ. Кроме того, данная система излишне усложнена вследствие наличия дополнительного оборудования - реконденсатора с насосом, а также, или отдельной холодильной установки, или дополнительной мощности холодильной установки сжижителя СПГ, или внешнего источника хладагента (жидкого азота).The main disadvantage of this system is the impossibility of using LNG storage and loading systems for utilization of boil-off gas, obtained by liquefying natural gas with a nitrogen content above 2-2.5% vol. due to nitrogen accumulation in the cycle "LNG tank with loading system - recondenser - pump - LNG tank", which leads to an increase in pressure in the LNG tank and the need to bleed excess pressure from the tank into the atmosphere or flare system, which results in LNG losses. In addition, this system is unnecessarily complicated due to the presence of additional equipment - a recondenser with a pump, as well as either a separate refrigeration unit, or additional capacity of the LNG liquefier refrigeration unit, or an external source of refrigerant (liquid nitrogen).
Задача изобретения - утилизация отпарного газа систем хранения и отгрузки СПГ, получаемого при сжижении природного газа с высоким содержанием азота, а также упрощение системы.The objective of the invention is to utilize the boil-off gas of LNG storage and loading systems obtained by liquefying natural gas with a high nitrogen content, as well as to simplify the system.
Технический результат - утилизация отпарного газа систем хранения и отгрузки СПГ, получаемого при сжижении природного газа с высоким содержанием азота, и упрощение системы - достигается за счет использования для утилизации отпарного газа систем хранения и отгрузки СПГ имеющейся системы деазотирования СПГ, путем соединения линии суммарного отпарного газа с нижней частью колонны узла деазотирования СПГ ниже уровня ввода редуцированного СПГ, но выше уровня ввода парового орошения.The technical result - utilization of stripping gas of LNG storage and shipment systems obtained during liquefaction of natural gas with a high nitrogen content, and simplification of the system - is achieved by using the existing LNG denitrogenation system for utilizing stripping gas of LNG storage and shipment systems, by connecting the total stripping gas line to the lower part of the LNG denitrogenation unit column below the reduced LNG input level, but above the steam irrigation input level.
Заявленный технический результат достигается тем, что в системе, включающей резервуар СПГ, оснащенный линией приема СПГ и насосом, соединенным линией отгрузки СПГ с системой отгрузки СПГ, которая соединена с резервуаром линией отпарного газа системы отгрузки, и оснащенного линией суммарного отпарного газа, особенностью является то, что линия суммарного отпарного газа соединена с нижней частью колонны узла деазотирования СПГ ниже уровня ввода редуцированного СПГ, но выше уровня ввода парового орошения, при этом на линии отгрузки СПГ установлен насос.The claimed technical result is achieved by the fact that in a system including an LNG tank equipped with an LNG receiving line and a pump connected by an LNG unloading line to an LNG unloading system, which is connected to the tank by a stripping gas line of the unloading system, and equipped with a total stripping gas line, the feature is that the total stripping gas line is connected to the lower part of the LNG denitrogenation unit column below the reduced LNG input level, but above the steam irrigation input level, while a pump is installed on the LNG unloading line.
При удаленном расположении узла деазотирования СПГ от резервуара СПГ на линии суммарного отпарного газа может быть установлена газодувка или компрессор. При удаленном расположении резервуара СПГ от системы отгрузки СПГ на линии отпарного газа системы отгрузки также может быть установлена газодувка или компрессор. При необходимости линия суммарного отпарного газа соединена с редуцирующим устройством, расположенным на линии подачи азотсодержащего СПГ в колонну узла деазотирования СПГ и выполненным в виде эжектора. При необходимости колонна колонну узла деазотирования СПГ оснащена линией вывода сжиженного азотсодержащего топливного газа.If the LNG denitrogenation unit is located remotely from the LNG tank, a blower or compressor may be installed on the total stripping gas line. If the LNG tank is located remotely from the LNG unloading system, a blower or compressor may also be installed on the stripping gas line of the unloading system. If necessary, the total stripping gas line is connected to a reducing device located on the nitrogen-containing LNG feed line to the LNG denitrogenation unit column and made in the form of an ejector. If necessary, the LNG denitrogenation unit column is equipped with a liquefied nitrogen-containing fuel gas outlet line.
Все составляющие установки могут быть выполнены любым образом, известным из уровня техники.All components of the installation can be implemented in any manner known from the prior art.
Утилизация отпарного газа систем хранения и отгрузки СПГ, получаемого при сжижении природного газа с высоким содержанием азота, и упрощение системы утилизации достигается за счет использования имеющейся на установке сжижения СПГ узла деазотирования СПГ, путем соединения линии суммарного отпарного газа с нижней частью колонны узла деазотирования СПГ ниже уровня ввода редуцированного СПГ, но выше уровня ввода парового орошения. При этом метан, содержащийся в отпарном газе, конденсируется и возвращается в резервуар СПГ, а тепло, поступающее с потоком отпарного газа, способствует снижению подачи парового орошения в колонну.Utilization of the stripping gas from LNG storage and loading systems obtained during liquefaction of natural gas with a high nitrogen content and simplification of the utilization system are achieved by using the LNG denitrogenation unit available at the LNG liquefaction plant by connecting the total stripping gas line to the lower part of the LNG denitrogenation unit column below the reduced LNG input level but above the steam reflux input level. In this case, the methane contained in the stripping gas is condensed and returned to the LNG tank, and the heat supplied with the stripping gas flow helps to reduce the steam reflux feed to the column.
Предлагаемая система утилизации отпарного газа систем хранения и отгрузки сжиженного природного газа показана на чертеже и включает резервуар СПГ 1, насосы 2 и 3, а также колонну 4 узла деазотирования СПГ. При необходимости система включает газодувки / компрессоры 5 и эжектор 6.The proposed system for utilization of boil-off gas from liquefied natural gas storage and loading systems is shown in the drawing and includes LNG tank 1, pumps 2 and 3, and LNG denitrogenation unit column 4. If necessary, the system includes gas blowers/compressors 5 and an ejector 6.
При работе предлагаемой системы утилизации отпарного газа систем хранения и отгрузки сжиженного природного газа деазотированный СПГ выводят с низа колонны 4 и разделяют на две части. Первую часть 7 насосом 2 подают резервуар 1, из которого СПГ насосом 3 подают в систему отгрузки (не показана) по линии 8. Вторую часть деазотированного СПГ 9 нагревают в нагревателе 10 и возвращают в нижнюю часть колонны 4 в качестве парового орошения. По линии 11 в резервуар 1 подают отпарной газ из системы отгрузки, а по линии 12 суммарный отпарной газ направляют в колонну 4 выше уровня ввода парового орошения 9, но ниже уровня ввода азотсодержащего СПГ 13. Колонна 4 также оснащена линиями подачи острого орошения 14 и вывода газообразного азота 15.During operation of the proposed system for utilizing strip gas from liquefied natural gas storage and unloading systems, denitrogenated LNG is withdrawn from the bottom of column 4 and divided into two parts. The first part 7 is fed by pump 2 to tank 1, from which LNG is fed by pump 3 to the unloading system (not shown) via line 8. The second part of denitrogenated LNG 9 is heated in heater 10 and returned to the bottom of column 4 as steam reflux. Strip gas from the unloading system is fed to tank 1 via line 11, and the total strip gas is sent to column 4 via line 12 above the level of introduction of steam reflux 9, but below the level of introduction of nitrogen-containing LNG 13. Column 4 is also equipped with lines for supplying acute reflux 14 and for removing gaseous nitrogen 15.
При необходимости отпарной газ системы отгрузки и/или суммарный отпарной газ могут подаваться с помощью газодувок / компрессоров 5. При необходимости суммарный отпарной газ подают непосредственно в поток азотсодержащего СПГ с помощью эжектора 6. При необходимости из колонны 4 по линии 16 выводят жидкий азотсодержащий топливный газ с нормативной теплотворной способностью.If necessary, the stripping gas of the unloading system and/or the total stripping gas can be supplied using gas blowers/compressors 5. If necessary, the total stripping gas is supplied directly to the nitrogen-containing LNG stream using ejector 6. If necessary, liquid nitrogen-containing fuel gas with the standard calorific value is removed from column 4 via line 16.
Работоспособность предлагаемой системы подтверждается примером.The efficiency of the proposed system is confirmed by an example.
При пиковом расходе 8,4 тыс. нм3/ч суммарного отпарного газа 12 с давлением 0,04 МПа, содержащего, % об.: метан 79,9; азот 20,0; углеводороды С2+ остальное, при минус 159,8 °С направляют в колонну 4 выше уровня ввода парового орошения 9, но ниже уровня ввода азотсодержащего СПГ 13. В колонну 4 также подают 37,0 т/ч парового орошения 9 с температурой минус 147,0 °С, а также подают 276,0 т/ч азотсодержащего СПГ 13 с содержанием азота 50,0% об. и температурой минус 185,3 °С и 18,5 т/ч острого орошения 14 с температурой минус 192,1 °С. С верха колонны 4 выводят 154,0 тыс. нм3/ч газообразного азота 15 с содержанием метана 1,0% об., с низа выводят 141,9 т/ч деазотированного СПГ выводят с низа колонны 4, который затем разделяют на две части, 104,8 т/ч первой части 7 подают в резервуар 1, а вторую часть 9 нагревают в теплообменнике 10 и возвращают в колонну 4 в качестве парового орошения, а из средней части колонны ниже уровня ввода потока 13 отбирают 4,9 т/ч жидкого азотсодержащего топливного газа с нормативной теплотворной способностью 16.At a peak flow rate of 8.4 thousand nm3 /h of total stripping gas 12 with a pressure of 0.04 MPa, containing, % vol.: methane 79.9; nitrogen 20.0; hydrocarbons C2 + the rest, at minus 159.8 °C is sent to column 4 above the level of introduction of steam reflux 9, but below the level of introduction of nitrogen-containing LNG 13. 37.0 t/h of steam reflux 9 with a temperature of minus 147.0 °C are also fed to column 4, as well as 276.0 t/h of nitrogen-containing LNG 13 with a nitrogen content of 50.0% vol. and a temperature of minus 185.3 °C and 18.5 t/h of acute reflux 14 with a temperature of minus 192.1 °C are fed. From the top of column 4, 154.0 thousand nm3 /h of gaseous nitrogen 15 with a methane content of 1.0% by volume are withdrawn, 141.9 t/h of denitrogenated LNG are withdrawn from the bottom of column 4, which is then divided into two parts, 104.8 t/h of the first part 7 are fed to tank 1, and the second part 9 is heated in heat exchanger 10 and returned to column 4 as steam reflux, and 4.9 t/h of liquid nitrogen-containing fuel gas with a standard calorific value of 16 are withdrawn from the middle part of the column below the level of input of stream 13.
Из резервуара 1 насосом 3 в систему отгрузки подают 104,4 т/ч деазотированного СПГ 8 с содержанием азота 1,0 %, а в резервуар 1 при отгрузке СПГ в танкер направляют 8,0 тыс. нм3/ч отпарного газа 11, а из резервуара 1 выводят суммарный отпарной газ 12.From tank 1, 104.4 t/h of denitrogenated LNG 8 with a nitrogen content of 1.0% is fed into the unloading system by pump 3, and 8.0 thousand nm3 /h of stripping gas 11 are sent to tank 1 during LNG unloading into the tanker, and the total stripping gas 12 is removed from tank 1.
Система по прототипу сложнее вследствие наличия дополнительного оборудования - реконденсатора с насосом, а также, или отдельной холодильной установки, или дополнительной мощности холодильной установки сжижителя СПГ, или внешнего источника хладагента (жидкого азота), и в условиях примера неработоспособна из-за постепенного накопления азота в системе.The prototype system is more complex due to the presence of additional equipment - a recondenser with a pump, as well as either a separate refrigeration unit, or additional capacity of the LNG liquefier refrigeration unit, or an external source of refrigerant (liquid nitrogen), and under the conditions of the example is inoperative due to the gradual accumulation of nitrogen in the system.
Таким образом, предлагаемая система проще, позволяет утилизировать отпарной газа систем хранения и отгрузки СПГ, получаемого сжижением природного газа с высоким содержанием азота и может быть использована в промышленности.Thus, the proposed system is simpler, allows for the utilization of stripping gas from LNG storage and loading systems obtained by liquefying natural gas with a high nitrogen content, and can be used in industry.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2844225C1 true RU2844225C1 (en) | 2025-07-28 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2944900A2 (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Integrated nitrogen removal in the production of liquefied natural gas using dedicated reinjection circuit |
| RU2607198C2 (en) * | 2011-12-12 | 2017-01-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition |
| RU2702829C2 (en) * | 2014-04-24 | 2019-10-11 | Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. | Method of natural gas flow liquefaction and nitrogen removal therefrom and device (embodiments) for implementation thereof |
| RU2728305C1 (en) * | 2017-02-14 | 2020-07-29 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Liquefied natural gas production system equipped with recondensator |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607198C2 (en) * | 2011-12-12 | 2017-01-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition |
| EP2944900A2 (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Integrated nitrogen removal in the production of liquefied natural gas using dedicated reinjection circuit |
| RU2702829C2 (en) * | 2014-04-24 | 2019-10-11 | Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. | Method of natural gas flow liquefaction and nitrogen removal therefrom and device (embodiments) for implementation thereof |
| RU2728305C1 (en) * | 2017-02-14 | 2020-07-29 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Liquefied natural gas production system equipped with recondensator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7299655B2 (en) | Systems and methods for vaporization of liquefied natural gas | |
| US8650906B2 (en) | System and method for recovering and liquefying boil-off gas | |
| CA3029950C (en) | System and method for liquefaction of natural gas | |
| JP4526188B2 (en) | Method for discharging compressed liquefied natural gas from containers | |
| US6237347B1 (en) | Method for loading pressurized liquefied natural gas into containers | |
| KR101617021B1 (en) | Fuel gas supply system | |
| KR101765385B1 (en) | A Treatment System of Liquefied Gas | |
| CN104034122B (en) | A kind of natural gas vaporization gas condenser system and method again | |
| US20080156035A1 (en) | Process and Apparatus for the Liquefaction of Carbon Dioxide | |
| US20130298572A1 (en) | Configurations and methods of vapor recovery and lng sendout systems for lng import terminals | |
| KR101441243B1 (en) | A Treatment System of Liquefied Natural Gas | |
| US20150260451A1 (en) | Liquefied natural gas facility employing an optimized mixed refrigerant system | |
| CN105486034A (en) | Natural gas liquefaction and light dydrocarbon separation integrated process system and technology | |
| CN112154295A (en) | Method and installation for storing and distributing liquefied hydrogen | |
| US6257017B1 (en) | Process for producing a displacement gas to unload pressurized liquefied gas from containers | |
| RU2412410C1 (en) | Liquefaction method of natural gas pumped from main gas line (versions) | |
| RU2844225C1 (en) | Boil-off gas recovery system for liquefied natural gas storage and shipment systems | |
| KR20180116921A (en) | Boil-Off Gas Re-liquefaction System | |
| KR101333947B1 (en) | A treatment system of liquefied natural gas | |
| CN111692518B (en) | Plunger pump drainage method and device for LNG (liquefied Natural gas) station | |
| CN119393663A (en) | A BOG reliquefaction system and liquefaction method for LNG storage tank | |
| JP7330446B2 (en) | An extraction system for extracting natural gas liquids (NGL) from liquefied natural gas (LNG) | |
| KR20190070467A (en) | Gas treatment system and ship having the same | |
| KR20190070469A (en) | Gas treatment system and ship having the same | |
| RU2844605C1 (en) | System for recovery of stripping gas of variable flow rate with production of fuel gas and nitrogen for natural gas liquefaction complex (versions) |