从容器中置换加压液化气的方法技术

公开了一种方法，用于对装有加压液化气的多个容器（１，２，３）进行置换，其中液化气具有－１１２℃以上的温度。将一加压置换液体输入上述多个容器中的第一个（１）中，以从中排出加压液化气。然后将置换液体从多个容器中的第一个容器（１）泵送到第二个容器（２）中，以从中排出液化气。当从第一容器（１）中排出置换液体时，在一低于第二容器中的置换液体压力的压力下用一蒸汽填充第一容器中由于排出置换液体而产生的真空。然后切断第一容器（１）与第二容器（２）之间的流体联通，并连续对所有上述容器重复这些步骤，除系列中的最后一个容器外，将置换液体泵送到一辅助容器用于储藏。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加压液化气的处理，更特别地，涉及一种对其中装有加压液化气的容器进行卸载的方法。
技术介绍
由于其清洁燃烧性和方便性，天然气近年来被广泛应用。许多天然气源位于遥远的地方，对任何一个应用气体的商业市场都距离很远。有时可以用管线将生产的天然气输送到商业市场。当管线输送不可行时，经常将生产的天然气加工成加压液化天然气(称作“LNG”)运输到市场。最近提出在-112℃(-170°F)以上温度并在足够使液体处于或低于其始沸点的压力下运输气体。对于大多数天然气成分来讲，天然气在温度为-112℃以上时的压力在约1380千帕(200磅/平方英寸)至约3,500千帕(500磅/平方英寸)之间。这种加压液化天然气被称作PLNG以便区别于LNG，LNG在接近大气压和温度约为-160℃时运输。如果PLNG是通过从容器中将PLNG泵压出来而卸载同时允许容器压力下降，PLNG的减压能够使容器内的温度降低到低于容器允许的设计温度。如果卸载PLNG时保持容器中的压力，从而避免这样的温度下降的话，容器中的剩余蒸气将占据容器原始负荷的相当的容积。根据储藏压力和温度以及PLNG的成分，在液体被排出之前蒸汽可占容器中PLNG质量的大约10％到20％。期望尽可能经济地将尽量多的这种气体排出，同时将容器保持在与PLNG卸载之前大致相同的温度。概述本专利技术涉及一种用于对装有液化气和损漏气体的多个容器进行置换的方法，其中液化气具有-112℃以上的温度和基本位于其始沸点的压力。在该方法的第一步骤中，将一加压置换液体输入上述多个容器中的第一个中，以从中排出加压液化气和损漏气。置换液体具有高于该液化气压力的压力，并足以从容器中将液化气置换出来。然后将置换液体从多个容器中的第一个容器泵送到第二个容器中，以从中排出液化气。当从第一容器中排出置换液体时，在一低于第二容器中的置换液体压力的压力下用一蒸汽填充第一容器中由于排出置换液体而产生的真空。低压气体的压力最好在约50至200磅/平方英寸之间，并最好从液化气中取得。低压气例如可通过对液化气进行重气化而产生，或者可从液化气蒸发而得到。切断第一容器与第二容器中之间的流体联通，并连续对所有上述容器重复这些步骤，直到系列中除其它容器之外的最后一个容器中，将置换液体泵送到一辅助容器。在本专利技术的实践中，所有容器中的加压液化气被排出，而液化气没有显著的压降，并用低压蒸汽填充容器。与容器中的液化气被排空并填充高压气体时相比，容器中的低压蒸汽的量将明显减少。当容器重新加载液化气时，容器中的气体一般将重新液化。减少液化厂中液化气体的量将显著降低运输液化气的总成本。附图的描述通过参照下面的详细描述和附图，本专利技术及其优点将被更好的理解，附图是本专利技术实践中使用的容器及相关的气流线、阀和其他设备的立面示意图。附图表示实现本专利技术工艺的一个优选实施例。附图并不会将作为该特定实施例的正常和期望修改结果的其它实施例排除在本专利技术范围之外。专利技术的详细描述在本专利技术的实践中，将置换液体从一个储罐泵压到第一容器或第一组容器的底部，从而将液化气从第一个/组容器中置换出来，同时将液化气的压力保持在与卸载之前大致相同的液化气压力下。当液化气从第一个/组容器中排出后，将置换液体从第一个/组容器泵压到第二个/组容器。当液化气由置换液体置换时，第一个/组容器中的运行压力保持与液化气卸载之前的液化气压力大致相同。液化气被送到一个主运输泵同时蒸汽被用作燃料或者在卸载过程中被用作一个低压气体源。当液化气从第一个/组容器中排出后，第一个/组容器中的置换液体被泵到第二个/组容器以从中置换液化气。在从第一个容器泵压出置换液体的同时，一低压气体进入第一个容器中以填充由于液体排出产生的空间。气体源最好是来自其它液化气容器的沸腾气体，或者是在卸载过程中产生的或来自再蒸发设备的再蒸发液化气。现在参照附图对本专利技术进行描述，附图中描述了三个容器1、2和3，这三个容器可以位于岸边或者也可以是船上的罐。为了简化本专利技术的描述，图中只显示了三个容器。应该理解，本专利技术并没有限定为特定数量的容器。设计用来运输加压液化气的船可以有许多加压PLNG容器。该大量罐之间的管道可以排列成使容器可以成组卸载，且可以任何顺序对任何组进行卸载。卸载的排序应该考虑容器载体的整洁和稳定性，这对于船卸载领域的技术人员是很熟悉的。每个容器或每组容器都设有减压阀，压力分离器，液面显示器，以及压力报警系统和适当的低温运行绝缘体。这些系统在附图中被省略，因为本领域技术人员对于这种系统的结构和运行是熟知的，且对于理解本专利技术的实践并不重要。在说明中，假定容器1、2和3装有加压液化天然气(PLNG)。但是，本专利技术并不限定为卸载PLNG，在本专利技术的实践中也可以卸载其它低沸点的加压液化气。PLNG将在-112℃以上温度以及基本位于其始沸点的压力下运输。本说明中使用的术语“始沸点”是液体开始转化为气体时的温度和压力。例如，如果一定量的PLNG保持在一恒定压力下，但其温度增加，则PLNG中开始形成气泡时的温度就是始沸点。相似的，如果一定量的PLNG保持在一恒定温度下，但压力减小，由开始形成气体时的压力定义为始沸点。在始沸点液化气是饱和液体。再次参照附图，容器1和2通过管线42流体联通，容器2和3通过管线43流体联通，容器3和流体分离器12通过管线44流体联通。管线42、43和44分别包括阀23、26和29，用于切断或断开这种流体联通。流体分离器12还具有液体流管线51，该液体流管线51分别通过液体流管线48、49和50连接到容器1、2和3上。管线48、49和50分别具有阀22、25和28，用于调节通过这些管线的流量。来自流体分离器12的经常蒸汽经管线56分别通过管线45、46和47传送到容器1、2和3。管线45、46和47具有常规的控制阀21、24和27，以便对通过管线45、46和47的蒸气流量进行调节，同时将管线56中相对较高的气体压力降低到所需的低压，例如50至200磅/平方英寸。潜水泵13、14和15分别位于或靠近容器1、2和3的底部以便通过管线42、43和44泵送液体。容器1的卸载是通过将管线40连接到一装有置换液体的适当的储罐10而完成的。阀20和22打开，所有其它阀关闭。一适当的泵11通过管线40将置换液体从储罐10传送到容器1的底部。该置换液体通过管线48和管线51将PLNG从容器1置换到相分离器12。引进容器1的置换液体的压力必须大于PLNG的压力同时足以将PLNG从容器1中排出。为了避免PLNG的任何实质上的再蒸发，置换液体的温度最好接近被置换的PLNG的温度。一旦PLNG由置换液体从容器1中排出，将阀20和22关闭，阀21、23和25打开。置换液体由泵13从容器1通过管线42泵送到容器2的底部。容器2中的PLNG通过管线49和51从容器2置换到相位分离器12。当置换液体从容器1中排出时，通过管线45将一低压气体引进容器1中，置换由于从容器1中排出液体产生的真空。一旦容器2中的PLNG被排空，将阀21、23和25关闭，阀24、26和28打开。然后用泵14通过管线43将容器2中的置换液体泵送到容器3的底部。容器3中的PLNG被置换液体排空后，将阀26和28关闭，阀27和29打开，泵15将置换液体泵送到储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对装有富含甲烷的液化气和损漏气体的多个容器进行置换的方法，上述液化气具有－１１２℃（－１７０°Ｆ）以上的温度和基本位于其始沸点的压力，包括以下几个步骤：（ａ）将一加压置换液体输入上述多个容器中的第一个中，以从中排出加压液化气和损 漏气，上述置换液体具有高于该液化气压力的压力；（ｂ）将该置换液体从多个容器中的第一个容器泵送到第二个容器中，以从中排出液化气，并在一低于第二容器中的置换液体压力的压力下用一蒸汽填充第一容器中由于排出置换液体而产生的真空；（ｃ）切断第 一容器与第二容器中之间的流体联通，并连续对所有上述容器重复步骤（ａ）至（ｂ），直到除将置换液体从最后一个容器泵送到一辅助容器之外所有容器中的液化气被排空并填充低压蒸汽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特M伍德尔，摩西明塔，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]