改进的液化天然气再气化制造技术

通过油轮（７８）运送的液化烃气体被传送到输入终端（１０），在该输入终端，液化气被加热使其蒸发并将寒冷的气体加热到至少－３０℃，但优选大约０℃，而且将变暖的气体传送到气体接收设备（２０，８３）。蒸发和加热是通过使用大量（多于１０）垂直安装的已知类型的空气蒸发器（８４）完成的，所述蒸发器使用从液化气或寒冷的气体在其中流动的翅管的外部下方流动的环境空气。在本发明专利技术中，大量独立的蒸发器相互紧密接近地定位，即在小于蒸发器管的垂直高度的一半的距离内。他们的紧密接近允许许多单元被安装在小的用地空间，而且也影响他们的热性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的液化天然气再气化
技术介绍
在如15。C的适度的环境温度和大气压力下为气体的气态烃，比如 LPG(液化石油气，通常主要包含丙烷和丁烷)的LNG(液化天然气)， 经常以液体形式("液化气")通过油轮进行远距离运输。为了在近似 大气压力下保持LNG为液体，LNG被以比如-160。C的低温保存在高 度隔热的罐中。在油轮的卸载目的地，LNG被卸载到输入终端，在该 输入终端，LNG被蒸发(加热到使它转化为气体)和变暖，而且在该 处变暖的气体被贮存或经过管道传送给用户。大量的液化气的加热可以由大量海水流动通过热交换器来进行。 然而，这种大量海水的使用在很多地区不能接受，因为流入海水入口 的如鱼卵和小鱼的大量海洋生物被破坏，而且因为当地海水温度的大 量降低通常可能危害海洋生物。当地法规逐渐增加了对这种用于液化 气加热的海水的使用限制，尤其是在海水与海洋隔离的海港。该限制 经常指定海水的最低温度和最大流出流量。可供选择的是利用如烃气 体的燃料的燃烧来产生加热其余烃气体的热气(例如，实现水下燃烧 的蒸发),但这使用了大量的有用燃料并产生对环境有害的氧化氮和进 入海洋的化学处理的排放物。
技术实现思路
根据本专利技术，申请人在输入终端通过采用一种低成本并环境友好 的方法加热液态烃气体，该烃气体已经通过油轮以液化状态("液化 气")远距离运输到位于气体的最终目的地附近的输入终端。液体烃气 体的加热是通过垂直延伸的空气蒸发器来实现的，该空气蒸发器具有 公知的空气蒸发器的设计，但是先前仅仅小量和小生产量地使用。在 空气蒸发器中，液化气直接或间接地被沿着蒸发器的管或管子的外部向下通过的空气流蒸发。环境空气可以被动或主动地在蒸发器管上方 通过。与空气蒸发器结合在一起的电动鼓风机可以被用于在容纳液化 气的蒸发器上方产生强制空气流以便驱散雾并解冻所述管。进入空气蒸发器的液化气至少比周围的环境温度低10°C，而且其大部分具有 -30。C以下的温度。在空气蒸发器的操作过程中，由于低的液化气温度， 一层冰(仅 仅冰和/或雪片)形成在管和翅片的外部。水层的厚度随着蒸发器操作 的持续时间的增加而增加，从而减小了其热交换能力。每次以有限数 量的蒸发器的蒸发和解冻的重复循环操作这些蒸发器，而且在寒冷的 气候下，申请人使用鼓风机吹入空气并使用加热器除去冰。冰层的坚 固性以及冰层的热传导性随着当地空气的湿度和降水、内部的空气温 度和蒸发器的操作循环而变化。当空气与蒸发器管进行热交换时，这 些蒸发器的性能对当地的空气流的模式和空气温度分布非常敏感。蒸 发器标准地设计用于积累的某一水层厚度。在本专利技术之前，这些蒸发 器的性能已经基于单个蒸发器单元被经验性地确定，这已经将它们的 使用限制为小规模应用(常常用于非连续操作)。本专利技术的新颖性是将典型的小规模蒸发器技术用于大规模应用 (比如用于LNG输入终端)的观点。这要求许多相互靠近定位的单 元以便最小化所需的用地空间和相关的成本。由于在靠近寒冷的管的 空气中的水蒸气的浓缩或升华，当操作相互紧密接近的许多单元时， 因为它们对冷空气和蒸发器管附近的减小湿度的空气的相互影响而使 其热性能受到影响。大量的雾云也可以在无风或微风情况下形成，这 将影响某些应用的操作，因此，在保证大规模应用之前，能够预测大 量的相互紧密接近的蒸发器的性能是很有用的。已经开发了计算机化的计算流体动力学(CFD)的计算方法，以 便能够可靠地预测大规模应用。这种模型不仅考虑了空气流动和温度 分布，而且考虑了冰的升华和在管上的沉积，以及包括雾的厚度及其 消散速度的预测。而且根据环境条件、间距、地平面上的高度等，上 述模型也计算了用于大量蒸发器的蒸发循环和解冻循环的持续时间。由于可利用的有限用地空间以及海平面上的蒸发器的高度，本专利技术尤其适用于在浮动的近海或近海岸(在低潮大约10米内)的结构的应用，本专利技术能够快速消散任何已经形成的雾云。然而，本专利技术也可 以被应用于允许以上条件的陆地上的输入终端。周围环境空气蒸发器上的被动空气流提供了一种简单并节省成本 的系统。在寒冷并且非常潮湿的环境中，被动的周围环境空气蒸发系 统可以设有额外的鼓风机和加热元件(例如，加热杆或蒸汽管)以提 高针对在蒸发器的管和翅片上积累的冰层以及已经从翅片上掉落到甲 板上的融化的水的解冻。在所附的权利要求中特别提出了本专利技术的新颖特征。当结合附图 阅读下列说明书时，将更好的理解本专利技术。附图说明图l是浮动输入终端的等轴视图，所述浮动输入终端具有在浮动结构上的LNG贮存库，具有位于浮动结构的甲板上的空气蒸发器。 图2是图1的系统所进行的可能加热过程的图表。 图3是图1的输入终端的一部分的局部侧正投影视图，显示了三个空气蒸发器。图4是图3的空气蒸发器的三根管的平面图。 图5是图1的输入终端的平面图。图6是具有位于单独的浮动驳船上的空气蒸发器的浮动输入终端 的平面图。图7是具有位于单独的固定式近海平台上的空气蒸发器的浮动输 入终端的侧正投影视图。图8是具有位于陆地上的空气蒸发器而且具有停泊在浮动结构旁 的LNG油轮的浮动输入终端的平面图，该浮动结构具有LNG贮存能 力并停泊在码头上。图9是停泊在码头上并连接到陆地上的输入终端的LNG油轮的 平面图，该输入终端具有LNG贮存和蒸发能力。图IO是本专利技术的蒸发器系统的一部分的剖视图。具体实施例方式图1阐明了浮动输入终端10的一个实例，该浮动输入终端包括具 有贮存液化气的罐76的浮动结构74 (在LNG情况下，该结构也被称 为FSRU，即浮动贮存和再气化单元)。申请人使用术语"液化气，，是指 在环境温度(例如15°C )和压力(例如lbar)下为气体、而且已被冷 却到-30。C以下实现液化的烃。浮动结构74具有入口 12，通过该入口 从液化气油轮78上接收液化气。FSRU浮动结构74典型地贮存大量 的数千吨的液化气，LNG (液化天然气)保存在如-160'C的温度下以 保持其在大气压力下为液体。FSRU浮动结构74停泊在具有所示的海 港和海岸36的近海区域80的海底14处。浮动结构74的罐76中的冷却液体烃气体必须被加热到气体状态 或被蒸发。此外，在气体通过水下管道24被传送到变暖气体接收设备 83处之前，冷却的但为气体的烃必须被进一步加热到高于-30'C的温 度，优选至少-10'C，而且通常至少0。C以构成变暖的气体(而且被加 压到如30-150 bar)。这种接收设备是使用、贮存和/或分配烃气体的 设备。这种气体接收设备可以是陆地、近海岸(靠近海岸，通常在低 的潮10米内)或近海设备，该设备(通过改变气体压力)分配或使用 气体和/或在配气网的管中贮存气体。气体贮存设备可代替也或者同时 包括地下大洞20，该大洞贮存变暖的气体(-3(TC以上)并随后将其 分送给陆地或近海的变暖气体接收设备。通过使用位于浮动结构上并 在甲板102之上延伸多米的空气蒸发器84来实现蒸发。图1中的项 110显示了任选的风机，该风机不能帮助LNG蒸发，但其主要用于(如 果使用的话)驱散雾。风或强制空气流的出现不是蒸发器工作所要求 的。有时在寒冷的气候时，鼓风机(未示出)被安装在每个蒸发器顶 部并常常与每个蒸发器结合为一体，只是为了与热源一起强化解冻过 程。输入终端设备的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加热烃和用于将所述烃加热成气体状态并用于以气体状态将所述烃传送给气体接收设备（２０，８３）的方法，所述烃在１５℃时为气体，而且已经在油轮中作为冷却的液化气运输，而且已经被从所述油轮传输到用于临时贮存的输入终端（１０），该方法包括：　　　　将贮存在所述输入终端的液化气泵送通过多个空气蒸发器（８４），所述空气蒸发器的每一个包括基本垂直的伸长管（１５４），所述泵送步骤包括泵送所述液化气通过每根所述管，同时将所述空气蒸发器暴露到最初处于环境空气温度的环境空气中。

【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：W范韦恩加登，M乌巴斯，
申请(专利权)人：单浮筒系泊公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]