处理地热液化天然气（LNG）的系统和方法技术方案

描述了用于将液化天然气（LNG）从液体转换为气体状态的再气化系统和过程。所述过程包括将地热井用作热源的闭环系统。变暖流体循环通过与地热井和LNG热交换器联接的所述闭环系统。变暖流体在变暖流体通过地热井时被加热并且在变暖流体通过LNG热交换器时被冷却，因此加热和气化LNG。冷却的变暖流体然后回到地热井。通过消除排放变暖流体的需要，闭环系统将对环境的影响最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】处理地热液化天然气(LNG)的系统和方法此申请要求2013年1月15日提交的美国临时申请序列号61/752885的优先权权益。
本专利技术的领域是液化天然气(LNG)的再气化。
技术介绍
以下的描述包括在理解本专利技术时可能有用的信息。它并不是承认本文所提供的任何信息都是现有技术或与目前要求保护的专利技术相关，或明确或隐含引用的任何公开物都是现有技术。天然气是具有许多重要应用的普通燃料源。天然气通常以它的液体形式被运输，在本文中被称为液化天然气(LNG)，因为它占用少得多的体积。一旦到达它的邻近使用源(例如，电厂)的目的地，LNG可经由再气化过程转换回气体状态。许多再气化设备、系统和过程是已知的。例如，Convers1n Gas Imports,L.P.(“CGI”)是与再气化相关的以下美国专利的拥有者:5，511，905,6, 739，140、6，813，893、6，880，348、6，848，502、6，945，055、7，036，325。这些和所有其他引用的外在材料都通过引用其全文并入本文。当通过引用并入的参考文献中的术语的定义或使用与本文提供的术语的定义不一致或相反时，本文中提供的该术语的定义被视为是支配性的。一些以上列出的专利描述了使用盐穴储存库(salt cavern storage)的LNG接纳终端的设计。LNG可直接来自船舶或来自常规的储存箱。LNG接纳终端可位于陆上或海上。这些专利中的一些还描述了用于使补偿或未补偿盐穴中的LNG和储存库变暖的方法，该方法被称为毕晓普过程? (Bishop Process?)。一些以上列出的专利中还描述了管套管热交换器设计。LNG接纳终端的一个实施例使用多个盐穴以用于混合来自不同源的气体，以实现管线标准BTU (S卩，英热单位)的内容。遗憾的是，目前的再气化技术受到许多缺点的影响。例如，一些以上列出的专利中描述了其中变暖流体(例如，海水)在使用后被排放到海中的系统。排放的流体可能对环境造成负面影响(例如，排放的海水通常太冷，并能杀死鱼卵，从而降低了海洋生物的种群)。公司GTherm最近已经构思用于发电的新方法，该方法依赖于地热井(参见图1)。该GTherm方法利用闭环系统和循环流体。当循环流体在其通过地热井时被加热，且当它通过蒸发器时被冷却。GTherm还构思将类似的原理应用到提高石油采收率的系统。然而，尽到申请人的最佳知晓，本领域的普通技术人员都未能提供具有循环流体的闭环系统，循环流体为LNG再气化系统而利用来自地热井的热量。US20070079617描述了用于液化天然气的地热蒸发的方法和系统。然而，在US20070079617中描述的系统似乎不提供管套管热交换器，以有效地利用来自地热井的热量。因此，仍然需要用于LNG再气化的改进系统和方法。
技术实现思路
本专利技术主题提供了一种用于利用来自地热能热源(例如，地热井)的热量使冷流体(如液化天然气(LNG))变暖的装置、系统和方法。在一些实施例的一方面，变暖流体(例如，7K、油、盐水等)在闭环系统中循环，所述闭环系统通过地热能热源或在地热能热源附近，然后通过热交换器。当变暖流体经过地热能热源附近时，热量被传递到变暖流体。然后变暖流体通过热交换器，在热交换器处变暖流体将热量传递至液化天然气流。当LNG流通过热交换器时，从变暖流体传递至LNG流的热量可帮助将LNG流从液体状态转换为气体状态。然后变暖流体循环回到地热能热源，以重复所述过程。在一些实施例的一方面，热交换器包括管套管构造，其中LNG流通过内管，并且变暖流体通过在内管的外部周围的环形空间。内管的长度的一部分具有隔板，以用于控制在冷的LNG (上游)和变暖气体(下游)之间的应力和热膨胀。变暖流体经由旁路导管(例如，穿过管线)穿过内管的隔板部分。从以下对优选实施例的详细描述、以及附图中，本专利技术的主题的各种目的、特征、方面和优点将变得更加明显，附图中相似的附图标记表示相似的部件。【附图说明】图1是利用地热能的发电过程的示意图。图2是利用地热能的管套管LNG再气化系统的示意图。图3是图2中所示的管套管热交换器的透视截面图。图4是图2中所示的管套管热交换器的侧面截面图。图5是图2中所示的管套管隔板构造的分解图。图6a、6b分别是在再气化系统中使用的地热井的一个实施例的透视图和截面图。图7是图6a的地热井的透视图，其具有可选的真空绝缘管。图8a和8b分别是地热井的透视图和截面图，其具有用于安装热浆液的浆液管。图9a和9b分别是在再气化系统中使用的地热井的另一个实施例的透视图和截面图。图10a-10f是在再气化系统中使用的地热井的另一个实施例的各种视图。【具体实施方式】以下的讨论提供了本专利技术主题的许多示例性实施例。虽然每个实施例表示专利技术元件的单一组合，本专利技术主题被认为包括所公开的要素的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括要素A、B和C，以及第二实施例包括要素B和D，则本专利技术主题也被认为包括A、B、C或D的其他剩余的组合，即使没有明确地公开。本专利技术的主题提供了一种使用地热能使液化天然气(LNG)再气化的装置、系统和方法。图2示出了再气化系统100系统。系统100具有闭环导管(例如，流体路径)，变暖流体105在其中循环。栗130产生闭环导管中的负压，使得循环流体105循环通过地热井110和热交换器120。当通过地热井110时，循环流体105被加热。热量被传递到流动通过管套管热交换器130的LNG 140，使得LNG 140从液体状态转换为气体状态(例如天然气150)。距离122是 变暖流体(也被称为循环流体）可以是水、油、盐水、Duratherm?，或适合在所需规格下传递热的任何其它流体。在一些实施例中，循环流体具有高的热容量，使得它在较长的距离和/或时间保留热量。管170将LNG从LNG源140载运至热交换器120。图3示出了管170的截面图170。管170包括由绝缘材料172 (例如，气凝胶绝缘Cabot Nano gel? Expanison Pact?)包围的低温额定内管（cryogenic rated inner pipe) 1710包围的绝缘材料172是外部碳钢套管173，然而，如果要求，可以使用另一种低温额定管。如果要求，围绕管173的是混凝土配重涂层174。用于输送LNG的各种管构造是已知的，并且可以与本文中所呈现的专利技术原理一起使用，除非在权利要求书中另有说明。图4示出了管套管热交换器120的侧面截面图。变暖流体105在点401处以较高的温度进入热交换器120。当流体105沿着距离122流动时，流体105将热量传递到LNG140，流体105在点402处以比它在点401处更低的温度退出热交换器120。热交换器130具有隔板125，当LNG 140转换为天然气150时，隔板125提供了对应力和热膨胀的控制。流体105经由穿过管线125穿过隔板125。图5示出了管隔板125的分解图。隔板125帮助提供完整性，以处理进入热交换器120的冷的LNG和离开热交换器120的变暖天然气（S卩，气体状态)之间的应力和热膨胀。在一些实施例中，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于再气化系统的热交换器，包括：第一管区段，其包括低温材料；第二管区段；第一联接件，其将所述第一管区段的端部与所述第二管区段的端部联接，且包括（i）管，其具有内径和v形截面区域，所述内径的大小和尺寸确定成接纳所述第一管区段的外径和所述第二管区段的外径，以及（ii）第一套筒，其包围所述v形截面区域的一部分;第二套筒，其包围所述第一管区段、所述第二管区段以及所述联接件；第一内腔体，其由所述套筒的内表面和所述第一管区段的外表面之间的径向空间限定；第二内腔体，其由所述套筒的内表面和所述第二管区段的外表面之间的径向空间限定；其中所述第一和第二内腔体经由第二联接件流体联接；入口，其与所述第一内腔体流体联接，以接纳循环流体；以及出口，其与所述第二内腔体流体联接，以处理所述循环流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CN普雷斯科特，JJ张，
申请(专利权)人：氟石科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US