本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)氣再液化裝置，特別是一種船用液化乙烷蒸發(fā)氣再液化裝置。

背景技術：

乙烷裂解是生產(chǎn)乙烯的重要原料，而乙烯工業(yè)是石化工業(yè)的龍頭，是衡量一個國家石油化工的規(guī)模和發(fā)展程度的標志。常壓下，等重量的液化乙烷是氣體乙烷的1/435，因此在乙烷的海上貿(mào)易中，一般將乙烷液化后，采用低溫儲槽和專用的液化氣船進行運輸。液化氣體船為了保持低溫液貨的溫度條件，船體和儲罐必須有良好的隔熱性能。但是由于內(nèi)外溫差極大，隔熱措施再好也會不可避免有外界熱量漏入液貨艙，此外船行過程中的晃蕩也會產(chǎn)生熱量，進而產(chǎn)生蒸發(fā)氣(bog)。蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生會使液貨艙的壓力升高，過高的壓力對于航行安全不利，因而必須采取一定的措施處理bog。

部分液化氣船采用直接排空或者火炬燃燒，這樣的處理方式既不環(huán)保也浪費能源，造成了很大的經(jīng)濟損失。因此將航行過程中產(chǎn)生的bog再液化回收，顯得很有必要。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中的不足，提供一種能夠在leg船上應用，從而實現(xiàn)乙烷蒸發(fā)氣的有效回收，避免浪費資源，消除安全隱患的船用液化乙烷蒸發(fā)氣再液化裝置。

技術方案：本發(fā)明所述的一種船用液化乙烷蒸發(fā)氣再液化裝置，包括乙烷蒸發(fā)氣回路、三級壓縮混合冷劑制冷回路，乙烷蒸發(fā)氣回路和三級壓縮混合冷劑制冷回路通過換熱器進行換熱使得乙烷蒸發(fā)氣液化。

進一步的，乙烷蒸發(fā)氣回路包括bog壓縮機，bog壓縮機對bog氣體進行兩級壓縮。

進一步的，三級壓縮混合冷劑制冷回路包括低壓循環(huán)、中壓循環(huán)、高壓循環(huán)，低壓循環(huán)中設有低壓制冷壓縮機，中壓循環(huán)中設有中壓制冷壓縮機，高壓循環(huán)中設有高壓制冷壓縮機，低壓制冷壓縮機、中壓制冷壓縮機、高壓制冷壓縮機將混合冷劑從低壓壓縮到高壓。

進一步優(yōu)化的，低壓循環(huán)、中壓循環(huán)、高壓循環(huán)中分別安裝有用于實現(xiàn)混合冷劑節(jié)流降壓的低壓循環(huán)節(jié)流閥、中壓循環(huán)節(jié)流閥、高壓循環(huán)節(jié)流閥。

進一步優(yōu)選的，高壓循環(huán)中的高壓循環(huán)節(jié)流閥和高壓制冷壓縮機之間裝有冷凝器。

進一步優(yōu)化的，

中壓循環(huán)中設置有中壓氣液分離器，中壓氣液分離器將中壓制冷劑氣體送入中壓循環(huán)混合器與低壓制冷壓縮機壓縮后的氣體混合后再次送入中壓制冷壓縮機；

高壓循環(huán)中設置有高壓氣液分離器，高壓氣液分離器將高壓制冷劑氣體送入高壓循環(huán)混合器與中壓制冷壓縮機壓縮后的氣體混合后再次送入高壓制冷壓縮機。

進一步的，換熱器后依次設置安裝有bog節(jié)流閥和bog氣液分離器。

有益效果：本發(fā)明通過乙烷蒸發(fā)氣回路和三級壓縮混合冷劑制冷回路于換熱器中進行換熱，混合冷劑在換熱器中將冷量傳遞給乙烷蒸發(fā)氣，實現(xiàn)乙烷的液化。由于采用了上述結構，混合冷劑經(jīng)過三級壓縮循環(huán)加壓、冷凝節(jié)流后產(chǎn)生冷能，可以用于加壓后的bog的液化再回收。換熱器的作用就是將經(jīng)加壓冷凝并節(jié)流降溫后的混合冷劑的冷量傳遞給乙烷蒸發(fā)氣。而且bog壓縮機對bog氣體進行兩級壓縮，加壓后的高壓乙烷蒸發(fā)氣在換熱器中冷卻并液化。

本發(fā)明的三級壓縮混合冷劑制冷回路，混合冷劑在高壓制冷壓縮機壓縮到高壓后，進入冷凝器冷卻，冷卻后的高壓混合冷劑經(jīng)過高壓循環(huán)節(jié)流閥節(jié)流、降壓、降溫，進入換熱器吸收高壓bog的熱量后進入高壓氣液分離器，分離得到的高壓氣體進入高壓循環(huán)混合器，與中壓制冷壓縮機來的混合冷劑混合后送入高壓制冷壓縮機；分離得到的高壓液體經(jīng)過再一次的節(jié)流、降壓、降溫，進入換熱器進一步冷卻高壓bog。在換熱器吸收熱量后，混合冷劑進入中壓氣液分離器，分離得到的中壓氣體進入中壓循環(huán)混合器，與低壓制冷壓縮機來的混合冷劑混合后送入中壓制冷壓縮機；分離得到的中壓液體經(jīng)過再一次的節(jié)流、降壓、降溫，進入換熱器對高壓bog進行最后的冷卻、液化，吸收熱量后的混合冷劑完全汽化，送入低壓制冷壓縮機進行壓縮，開始新的循環(huán)。由于采用了上述結構，對乙烷蒸發(fā)氣的冷卻液化分成了三個部分，能夠降低混合冷劑和bog之間的換熱溫差，提高換熱效率。

本發(fā)明的換熱器出口處設置了bog節(jié)流閥，使得乙烷進一步降壓降溫，將吸收了冷量液化的高壓bog節(jié)流降壓后送入bog氣液分離器，分離出來的液化乙烷送回儲罐，分離出來的氣體乙烷則排出，作為船舶航行的燃料或者送回bog壓縮機入口再一次進行液化。

綜上所述，本發(fā)明的船用液化乙烷蒸發(fā)氣再液化裝置，能夠回收和利用乙烷蒸發(fā)氣，避免了乙烷的浪費。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

附圖標號：1、bog壓縮機，2、高壓氣液分離器，3、高壓循環(huán)節(jié)流閥，4、高壓循環(huán)混合器，5、冷凝器，6、高壓制冷壓縮機，7、中壓循環(huán)混合器，8、中壓制冷壓縮機，9、低壓制冷壓縮機，10、低壓循環(huán)節(jié)流閥，11、bog節(jié)流閥，12、bog氣液分離器，13、換熱器，14、中壓氣液分離器，15、中壓循環(huán)節(jié)流閥。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

如圖1所示，一種船用液化乙烷蒸發(fā)氣再液化裝置，包括乙烷蒸發(fā)氣回路、三級壓縮混合冷劑制冷回路，乙烷蒸發(fā)氣回路和三級壓縮混合冷劑制冷回路通過換熱器13進行換熱使得乙烷蒸發(fā)氣液化。

作為對本技術方案的進一步優(yōu)化，乙烷蒸發(fā)氣回路包括bog壓縮機1，bog壓縮機1對bog氣體進行兩級壓縮。三級壓縮混合冷劑制冷回路包括低壓循環(huán)、中壓循環(huán)、高壓循環(huán)，低壓循環(huán)中設有低壓制冷壓縮機9，中壓循環(huán)中設有中壓制冷壓縮機8，高壓循環(huán)中設有高壓制冷壓縮機6，低壓制冷壓縮機9、中壓制冷壓縮機8、高壓制冷壓縮機6將混合冷劑從低壓壓縮到高壓。低壓循環(huán)、中壓循環(huán)、高壓循環(huán)中分別安裝有用于實現(xiàn)混合冷劑節(jié)流降壓的低壓循環(huán)節(jié)流閥10、中壓循環(huán)節(jié)流閥15、高壓循環(huán)節(jié)流閥3。高壓循環(huán)中的高壓循環(huán)節(jié)流閥3和高壓制冷壓縮機6之間裝有冷凝器5。

中壓循環(huán)中設置有中壓氣液分離器14，中壓氣液分離器14將中壓制冷劑氣體送入中壓循環(huán)混合器7與低壓制冷壓縮機9壓縮后的氣體混合后再次送入中壓制冷壓縮機8；

高壓循環(huán)中設置有高壓氣液分離器2，高壓氣液分離器2將高壓制冷劑氣體送入高壓循環(huán)混合器4與中壓制冷壓縮機8壓縮后的氣體混合后再次送入高壓制冷壓縮機6。

換熱器13后依次設置安裝有bog節(jié)流閥11和bog氣液分離器12。

本發(fā)明通過乙烷蒸發(fā)氣回路和三級壓縮混合冷劑制冷回路于換熱器13中進行換熱，混合冷劑在換熱器13中將冷量傳遞給乙烷蒸發(fā)氣，實現(xiàn)乙烷的液化。由于采用了上述結構，混合冷劑經(jīng)過三級壓縮循環(huán)加壓、冷凝節(jié)流后產(chǎn)生冷能，可以用于加壓后的bog的液化再回收。換熱器13的作用就是將經(jīng)加壓冷凝并節(jié)流降溫后的混合冷劑的冷量傳遞給乙烷蒸發(fā)氣。而且bog壓縮機1對bog氣體進行兩級壓縮，加壓后的高壓乙烷蒸發(fā)氣在換熱器13中冷卻并液化。

本發(fā)明的三級壓縮混合冷劑制冷回路，混合冷劑在高壓制冷壓縮機6壓縮到高壓后，進入冷凝器5冷卻，冷卻后的高壓混合冷劑經(jīng)過高壓循環(huán)節(jié)流閥3節(jié)流、降壓、降溫，進入換熱器13吸收高壓bog的熱量后進入高壓氣液分離器2，分離得到的高壓氣體進入高壓循環(huán)混合器4，與中壓制冷壓縮機8來的混合冷劑混合后送入高壓制冷壓縮機6；分離得到的高壓液體經(jīng)過再一次的節(jié)流、降壓、降溫，進入換熱器13進一步冷卻高壓bog。在換熱器13吸收熱量后，混合冷劑進入中壓氣液分離器14，分離得到的中壓氣體進入中壓循環(huán)混合器7，與低壓制冷壓縮機9來的混合冷劑混合后送入中壓制冷壓縮機8；分離得到的中壓液體經(jīng)過再一次的節(jié)流、降壓、降溫，進入換熱器13對高壓bog進行最后的冷卻、液化，吸收熱量后的混合冷劑完全汽化，送入低壓制冷壓縮機9進行壓縮，開始新的循環(huán)。由于采用了上述結構，對乙烷蒸發(fā)氣的冷卻液化分成了三個部分，能夠降低混合冷劑和bog之間的換熱溫差，提高換熱效率。

本發(fā)明的換熱器13出口處設置了bog節(jié)流閥11，使得乙烷進一步降壓降溫，將吸收了冷量液化的高壓bog節(jié)流降壓后送入bog氣液分離器12，分離出來的液化乙烷送回儲罐，分離出來的氣體乙烷則排出，作為船舶航行的燃料或者送回bog壓縮機1入口再一次進行液化。

本發(fā)明的工作原理為乙烷蒸發(fā)氣回路和三級壓縮混合冷劑制冷回路于換熱器13中進行換熱。當leg船上由于漏熱、晃蕩等原因產(chǎn)生bog，儲罐內(nèi)達到一定的壓力，則bog總管的閥門打開，釋放一定的bog送入bog壓縮機1，經(jīng)過兩級壓縮后，進入換熱器13預冷，在這臺換熱器13內(nèi)，與高壓bog換熱的是經(jīng)高壓循環(huán)節(jié)流閥3冷凝節(jié)流的高壓混合冷劑，高壓bog得到初步的冷卻。吸收了高壓bog熱量的混合冷劑經(jīng)管道被送入高壓氣液分離器2，混合冷劑被分成兩股，一股氣體混合冷劑送入高壓循環(huán)混合器4和中壓制冷壓縮機8輸送來的混合冷劑混合后，一起送入高壓制冷壓縮機6；另一股液體混合冷劑經(jīng)過中壓循環(huán)節(jié)流閥15節(jié)流、降溫、降壓后進入換熱器13，和bog進行進一步的換熱，bog得到進一步的降溫冷卻，混合冷劑進入中壓氣液分離器14分離成兩股，一股氣體混合冷劑送入中壓循環(huán)混合器7和低壓制冷壓縮機9輸送來的混合冷劑混合后，一起送入中壓制冷壓縮機8；另一股液體混合冷劑經(jīng)過節(jié)流、降溫、降壓后進入換熱器13，對bog進行最后的降溫、冷凝。完成換熱的混合冷劑完全轉(zhuǎn)化為氣體，經(jīng)管道送入低壓制冷壓縮機9，開始新的加壓制冷循環(huán)；而bog則被再冷凝，經(jīng)過bog節(jié)流閥11后節(jié)流、降壓，被送入bog氣液分離器12，被液化的乙烷最終被送回leg船的儲罐，仍然處于氣態(tài)的乙烷可以送到bog壓縮機1入口再一次經(jīng)歷再液化，也可以用于船舶的燃料。

綜上所述，本發(fā)明的船用液化乙烷蒸發(fā)氣再液化裝置，能夠回收和利用乙烷蒸發(fā)氣，避免了乙烷的浪費。

上述具體實施方式，僅為說明本發(fā)明的技術構思和結構特征，目的在于讓熟悉此項技術的相關人士能夠據(jù)以實施，但以上內(nèi)容并不限制本發(fā)明的保護范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)所作的任何等效變化或修飾，均應落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。例如，本發(fā)明所述的一種船用液化乙烷蒸發(fā)氣再液化裝置，同樣適用于液化乙烯的再液化。