带有致冷回收的液化天然气和电功率的共同产生制造技术

本发明专利技术涉及带有致冷回收的液化天然气和电功率的共同产生。具体而言，描述了用于提高液化天然气(LNG)产生的效率、以及有利于电功率和压缩天然气(CNG)的共同产生的系统和方法。系统和方法有利于在较高温度下产生中间LNG，从来自LNG的闪蒸气体和蒸发气体中回收致冷，使用闪蒸气体和蒸发气体作为燃料来生成电功率，以及对车辆加燃料设施提供LNG、CNG和电功率。

【技术实现步骤摘要】
带有致冷回收的液化天然气和电功率的共同产生
提供液化系统和过程，且特别地，提供用于提高液化天然气产生的效率的系统和方法。
技术介绍
液化天然气，简称为“LNG”，是已经冷却到近似-162摄氏度的温度的天然气，其压力高达近似25kPa(4psig)，且从而已经呈液态。天然气(NG)主要由甲烷构成，且可包括乙烷、丙烷和重烃成分，诸如丁烷、戊烷、己烷、苯、甲苯、乙苯和二甲苯。许多天然气源位于离终端用户非常远的地方。一种长距离运输天然气的成本效率合算的方法是使天然气液化且在油轮中运输它，油轮也称为LNG油船。LNG在目的地转变回气态天然气。在典型的液化过程中，使用压缩机将加压混合致冷剂(MR)输送到冷箱，冷箱继而用来冷却给料，诸如天然气，以形成液化气。在产生LNG时使用的低温致冷系统需要大量功率来工作，且它们趋向于具有高资金成本。因此，需要一种用于提高在产生LNG时使用的低温致冷系统的效率的方法和装置。
技术实现思路
一方面，提供一种用于产生液化天然气(LNG)的系统，在一些实施方式中，它可包括具有热交换器的液化天然气(LNG)产生设施，热交换器构造成接收包含甲烷的蒸汽，且将包含甲烷的蒸汽转换成包含甲烷的液体。热交换器可具有至少一个冷却元件，冷却元件构造成接收具有来自包含甲烷的液体的至少一部分的闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽，使得蒸汽可对热交换器内的包含甲烷的蒸汽提供致冷。系统可在许多方面有变化。例如，系统可包括流体地联接到热交换器上的功率生成设施。功率生成设施可构造成接收包括闪蒸气体和/或蒸发气体的蒸汽，且使用包括闪蒸气体和/或蒸发气体的蒸汽的至少一部分作为燃料来生成电功率。功率生成设施可包括燃气涡轮、蒸汽锅炉和蒸汽涡轮中的至少一者。功率生成设施可构造成产生机械功率。在一些实施方式中，功率生成设施构造成接收包含甲烷的蒸汽、汽油、柴油、丙烷和煤油中的至少一者，且使用包含甲烷的蒸汽、汽油、柴油、丙烷和/或煤油作为燃料来生成电功率和机械功率中的至少一者。在一些实施方式中，功率生成设施和LNG产生设施可电联接，以有利于将在功率生成设施中生成的电功率输送到LNG产生设施。作为另一个示例，功率生成设施和LNG产生设施可机械地联接，以有利于将在功率生成设施中生成的机械功率输送到LNG产生设施。另一方面，提供一种用于产生液化天然气(LNG)的方法。方法可包括，将来自天然气源的第一包含甲烷的蒸汽引入到热交换器中。热可从第一包含甲烷的蒸汽交换到致冷剂流体，且第一包含甲烷的蒸汽的至少一部分可冷凝而形成包含甲烷的液体。方法还可包括，从热交换器中收回包含甲烷的液体的至少一部分，从而产生包括来自包含甲烷的液体的闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽，以及将来自致冷剂流体的热传递给包括来自包含甲烷的液体的闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽。方法可在许多方面有变化。例如，方法可包括用电马达驱动的压缩机压缩致冷剂流体。在一个实施方式中，包含甲烷的蒸汽的至少一部分可在高于近似-260°F的温度下冷凝而形成包含甲烷的液体。在一些实施方式中，包括闪蒸气体和/或蒸发气体的蒸汽可输送到功率生成设施，且用作燃料来生成电功率。作用另一个示例，来自天然气源的第二包含甲烷的蒸汽可输送到功率生成设施，且用作燃料来生成电功率。另一方面，提供一种用于产生液化天然气(LNG)的方法。方法可包括，从天然气源将第一包含甲烷的蒸汽引入到热交换器中。热可从第一包含甲烷的蒸汽交换到致冷剂流体，使得第一包含甲烷的蒸汽的至少一部分冷凝而形成包含甲烷的液体。方法可还包括，从热交换器中收回包含甲烷的液体的至少一部分，以及将包括来自包含甲烷的液体的闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽输送到热交换器，以提供致冷。方法可在许多方面有变化。例如，包含甲烷的液体可具有高于近似-260°F的温度。作为另一个示例，可在低于5psig的压力下存储包含甲烷的液体。在一些实施方式中，方法可包括将来自天然气源的第二包含甲烷的蒸汽引入到功率生成设施，以及使用第二包含甲烷的蒸汽来生成电功率。包括闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽可用作燃料来生成电功率。功率生成设施可包括有利于生成电功率的燃气涡轮、蒸汽锅炉和蒸汽涡轮中的至少一者。生成的电功率的一部分可用来对压缩致冷剂流体的至少一个由电马达驱动的压缩机提供功率。另外，由于生成电功率而产生的热可用来对酸性气体移除系统上的重沸器、脱水干燥系统、和烃蒸馏单元上的重沸器中的至少一者提供热。技术方案1.一种用于产生液化天然气(LNG)的系统，包括：液化天然气(LNG)产生设施，其具有热交换器，所述热交换器构造成接收包含甲烷的蒸汽，且将所述包含甲烷的蒸汽转换成包含甲烷的液体，所述热交换器具有至少一个冷却元件，所述至少一个冷却元件构造成接收包括来自所述包含甲烷的液体的至少一部分的闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽，使得所述蒸汽对所述热交换器内的包含甲烷的蒸汽提供致冷。技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括流体地联接到所述热交换器上的功率生成设施，所述功率生成设施构造成接收包括闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的所述蒸汽，且使用包括闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的所述蒸汽的至少一部分作为燃料来生成电功率。技术方案3.根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述功率生成设施包括燃气涡轮、蒸汽锅炉和蒸汽涡轮中的至少一者。技术方案4.根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述功率生成设施构造成接收包含甲烷的蒸汽、汽油、柴油、丙烷和煤油中的至少一者，且使用包含甲烷的蒸汽、汽油、柴油、丙烷和煤油中的所述至少一者作为燃料来生成电功率和机械功率中的至少一者。技术方案5.根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述功率生成设施和所述LNG产生设施是电联接的，以有利于将在所述功率生成设施中生成的电功率输送到所述LNG产生设施。技术方案6.根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述功率生成设施构造成产生机械功率。技术方案7.根据技术方案6所述的系统，其特征在于，所述功率生成设施和所述LNG产生设施机械地联接，以有利于将在所述功率生成设施中生成的机械功率输送到所述LNG产生设施。技术方案8.一种用于产生液化天然气(LNG)的方法，包括：将来自天然气源的第一包含甲烷的蒸汽引入到热交换器中，其中热从所述第一包含甲烷的蒸汽交换到致冷剂流体，使得所述第一包含甲烷的蒸汽的至少一部分冷凝而形成包含甲烷的液体；从所述热交换器中收回所述包含甲烷的液体的至少一部分；产生包括来自所述包含甲烷的液体的闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽；以及将包括闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的所述蒸汽输送到所述热交换器，以提供致冷。技术方案9.根据技术方案8所述的方法，其特征在于，所述第一包含甲烷的蒸汽的至少一部分在高于近似-260°F的温度下冷凝而形成包含甲烷的液体。技术方案10.根据技术方案8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，用电马达驱动的压缩机来压缩所述致冷剂流体。技术方案11.根据技术方案8所述的方法，其特征在于，包括闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的所述蒸汽输送到功率生成设施，且用作燃料来生成电功率。技术方案12.根据技术方案8所述的方法，其特征在于，所述包含甲烷的液体具有高于近似-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于产生液化天然气(LNG)的系统，包括：液化天然气(LNG)产生设施，其具有热交换器，所述热交换器构造成接收包含甲烷的蒸汽，且将所述包含甲烷的蒸汽转换成包含甲烷的液体，所述热交换器具有至少一个冷却元件，所述至少一个冷却元件构造成接收包括来自所述包含甲烷的液体的至少一部分的闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽，使得所述蒸汽对所述热交换器内的包含甲烷的蒸汽提供致冷。

【技术特征摘要】
2017.03.13 US 15/4576111.一种用于产生液化天然气(LNG)的系统，包括：液化天然气(LNG)产生设施，其具有热交换器，所述热交换器构造成接收包含甲烷的蒸汽，且将所述包含甲烷的蒸汽转换成包含甲烷的液体，所述热交换器具有至少一个冷却元件，所述至少一个冷却元件构造成接收包括来自所述包含甲烷的液体的至少一部分的闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的蒸汽，使得所述蒸汽对所述热交换器内的包含甲烷的蒸汽提供致冷。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括流体地联接到所述热交换器上的功率生成设施，所述功率生成设施构造成接收包括闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的所述蒸汽，且使用包括闪蒸气体和蒸发气体中的至少一者的所述蒸汽的至少一部分作为燃料来生成电功率。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述功率生成设施包括燃气涡轮、蒸汽锅炉和蒸汽涡轮中的至少一者。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述功率生成设施构造成接收包含甲烷的蒸汽、汽油、柴油、丙烷和煤油中的至少一者，且使用包含甲烷的蒸汽、汽油、柴油、丙烷和煤油中的所述至少一者作为燃料来生成电功率和机械功率中的至少一者。...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM雷帕斯基，D肯尼迪，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US