液化天然气(LNG)运输,储存等过程中,由于储罐和管道达不到绝对的隔热,不可避免的会产生蒸发气(BOG)。BOG的存在会造成储罐压力升高,对储罐结构造成破坏,存在较大的安全隐患,需要对其进行合理的回收和利用。而传统的BOG处理工艺存在能耗高、能源浪费和环境污染等问题。同时BOG处理工艺忽略了LNG再气化过程释放的大量冷能。针对上述问题,本文从整合LNG全局能量流的思路出发,对三类BOG处理工艺分别进行了探究和比较。首先,为了降低BOG再冷凝系统的能耗,确定最佳的BOG再冷凝系统。从热力学的角度提出了预冷、后冷、增加再冷凝级数和增加压缩机级数四种改进方式,组合得到12种BOG再冷凝系统。通过对BOG再冷凝系统的参数分析发现,压缩机出口压力,LNG分流率和再冷凝器进口温度对系统性能有着重要影响。系统的净现值和能耗随着BOG和含量的增加而逐渐增加。不同BOG含量下的最佳系统构型不同。综合考虑系统的经济性和能耗,推荐带预冷的两级再冷凝系统。然后,为了进一步降低系统能耗和减少能源浪费,在最佳BOG再冷凝系统的基础上引入有机朗肯循环,提出了BOG再冷凝与LNG冷能发电集成的思路。一方面利用有机朗肯循环回收LNG再汽化过程中释放的冷能,另一方面有机朗肯循环产生的电能用于再冷凝过程压缩机和泵的耗功,有效的降低了LNG接收站的整体能耗。集成系统与BOG再冷凝系统相比,?损最高降低了30.6%。通过对LNG再气化过程冷能发电系统的优化比较,确定单级集成系统的经济性最佳。接着,从BOG燃烧利用的角度出发,构建了串联和并联两种组合形式的BOG燃烧-LNG冷能发电系统。研究发现,存在最佳的蒸发温度和冷凝温度使得BOG燃烧-LNG冷能发电系统的净输出功和净现值最大。在不同BOG含量下,BOG燃烧-串联LNG冷能发电系统的净现值大于BOG燃烧-并联LNG冷能发电系统。最后,对三类BOG处理工艺进行比较。BOG燃烧-LNG冷能发电系统的净输出功最大,然后是BOG再冷凝与LNG冷能发电集成系统,BOG再冷凝系统最小。BOG含量、利率和电价对BOG处理工艺的经济性有着重要影响。随BOG含量的增加系统的净现值逐渐增加,系统的净现值随利率的增加而减少。在相同BOG和利率条件下,电价较高时,BOG燃烧-LNG冷能发电系统更为合适;电价较低时,BOG再冷凝与LNG冷能发电集成系统更为合适。