装备有再气化单元的接收终端的气体处理系统和对应的气体处理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于气体接收终端的气体处理系统(1)，该系统包括：用于储存汽化气体和液化气体的至少一个罐(2)，至少一个压缩机(21，23)，第一回路(17)，用于向所述压缩机(21)供应汽化气体，所述第一回路(17)连接到与来自所述罐(2)的汽化气体出口(20)连接的管线(18)，以及‑再气化单元(4)，包括入口，该入口连接到用于供应来自罐(2)的液化气体的管线(11)。根据本发明专利技术，气体处理系统包括：‑第二回路(22)，包括气体入口和气体出口，该气体入口连接到与罐(2)的液化气体出口连接的管线(13)，该气体出口连接到压缩机(21,23)，所述压缩机(21,23)包括连接到再气化单元(4)的出口，以及第三回路(25)，包括气体入口和液化气体出口，该气体入口连接到与所述罐(2)的液化气体出口连接的管线(26)，该液化气体出口连接到用于将过冷的液化气体重新注入所述罐的底部以形成过冷气体层的管线(27)，所述第二回路(22)被设计用于通过热交换使在所述第三回路(25)中流通的气体过冷，所述第三回路(25)被设计用于通过热交换至少加热在所述第二回路(22)中流通的气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】装备有再气化单元的接收终端的气体处理系统和对应的气体处理方法
本专利技术涉及装备有再气化单元的接收终端的气体处理系统。接收终端可以是船，例如液化气体运输船，或者安装在陆地上以储存液化气体。
技术介绍
现有技术包括文献FR-A1-3066248、FR-A2-3066249和WO-A1-2018/206510。众所周知，在诸如LNG运输器的船上运输几种液化形式的气体，以便于它们的长距离运输。液化气的示例是液化天然气(LNG)或液化石油气(LPG)。气体被冷却到非常低的温度，甚至低温，例如对于LNG在大气压下为-160℃，因此它们在接近大气压的压力下是液体，并且容易装载到专用船只上。液化天然气和液化石油气在各种工业中被用作各种设备的更清洁和更经济的燃料。液化天然气可用于LNG运输器的操作的能源需求(船的推进和/或船上设备的电力生产)，特别是那些运输液化石油气和/或液化天然气以满足新的环境法规的运输器。这些船上设备通常包括消耗来自蒸发器的气体的热力发动机，该蒸发器由LNG运输器的罐中运输的液化气体货物供应。一旦液化气体被运输到期望的目的地，它们通常被储存在陆基或浮动接收终端中，以便能够被出售和/或供应其他设备，例如公共气体分配网络。陆基或浮动接收终端可以配备再气化单元。后者用于加热液化气体，使其汽化，以便在作为燃料分配之前将其转换回气体(再气化或气化)。在高压下，它的温度从-160℃变化到0℃。浮动接收终端是靠近海岸或在深水中提供的船，其配备有这种单元，并以首字母缩写“FSRU”来表示浮动储存和再气化单元。由于对燃料气体的需求变化很大，再气化对应也是随机操作的。这意味着，如果再气化单元相比于其处于操作中而更频繁地停止，从液化气体的蒸发产生的气体蒸汽(简称为“BOG”或“NBOG(naturalboil-offgas：自然汽化气体)”)会在罐的上部连续形成。汽化气体的这种增加导致罐中压力的增加。为了降低压力，NBOG从罐中提取出来，在燃烧单元中燃烧或排放到环境空气中，这意味着部分货物的损失。此外，众所周知，在气体处理系统的罐的装载(将LNG从LNG运输器转移到浮动或陆基接收终端)过程中也会形成NBOG。实际上，每个罐都包含大量的来自罐冷却(其必须密封和隔热)的BOG和由罐中加热的LNG产生的NBOG。冷却产生的蒸汽不会被装载到罐中的LNG重新冷凝。为了补偿NBOG的形成，罐的装载速度被降低，这延长了装载时间，装载时间可以加倍并超过十个小时，因此导致LNG运输船器的固定。
技术实现思路
本专利技术提出提供一种简单、有效和经济的解决方案，使得能够管理罐中气体的自然或强制汽化，特别是在再气化单元的关闭和燃料气体的生产期间。根据第一方面，本专利技术提出了一种气体接收终端的气体处理系统，该系统包括：-用于储存汽化气体和液化气体的至少一个罐，-至少一个压缩机，-第一回路，用于向压缩机供应汽化气体，该第一回路连接到与来自罐的汽化气体的出口连接的管线，以及-再气化单元，包括入口，该入口连接到用于从罐被供应液化气体的管线，其特征在于它包括:-第二回路，包括气体入口和气体出口，该气体入口连接到与罐的液化气体出口连接的管线，该气体出口连接到压缩机，所述压缩机包括连接到再气化单元的出口，以及-第三回路，包括气体入口和液化气体出口，该气体入口连接到与罐的液化气体出口连接的管线，该液化气体出口连接到用于将过冷液化气体重新注入罐的底部以形成过冷气体层的管线，第二回路被设计用于通过热交换使在第三回路中流通的气体过冷，第三回路被设计用于通过热交换至少加热在第二回路中流通的气体。因此，本专利技术使得可以在所有情况下以没有货物损失的方式管理天然汽化气体和可燃气体的生产。特别地，当再气化单元处于操作且供应其它设备所需的天然汽化气体的量较低时，该系统使得可以将汽化气体被转移到再气化单元以用于生产可燃气体。同样，当不需要通过再气化单元生产燃料气体时(生产停止)，通过排放汽化气体来管理罐内的压力，汽化气体将通过罐中的LNG被再冷凝。这种设施还使得能够更快地填充陆上或浮动接收终端的罐，因为将在填充过程中产生的NBOG可以很容易地通过罐中储存的LNG重新冷凝。根据本专利技术的装置可以包括彼此分开或彼此组合地采用的以下特征中的一个或多个：再气化单元包括通过管线连接到罐的出口，再气化单元包括再冷凝器，该再冷凝器一方面连接到压缩机的出口，另一方面通过管线连接到罐，以便将液化气体返回到罐中，再气化单元包括至少一个泵和至少一个热交换器，泵安装在再冷凝器和热交换器之间，第二回路的出口连接到设置在压缩机上游的压缩装置，该气体处理系统包括第四回路，该第四回路包括入口和出口，该入口连接到汽化气体在其中流通的管线，且该管线连接到压缩机的出口，该第四回路的出口连接到与再气化单元连接的管线，第二回路被构造成冷却在第四回路中流通的气体，该系统包括第一热交换器，该第一热交换器包括第二回路的第一部分和第三回路，该第一热交换器被构造成分别允许在第三回路中流通的气体的过冷和在第二回路的第一部分中流通的气体的至少一次加热，该系统包括第二热交换器，该第二热交换器包括第二回路的第二部分和第一回路，该第二热交换器被构造成允许在第二回路的第二部分中流通的气体的蒸发和在第一回路中流通的气体的冷却，第二管道的第一部分和第二部分通过第一中间管道连接，第二热交换器还包括第四回路的第一部分，第二回路的第二部分被构造成冷却在第四回路的第一部分中流通的气体，该系统包括第三热交换器，该第三热交换器包括第五回路和第四回路的第二部分，该第三热交换器被构造成加热在第五回路中流通的气体并重新液化在第四回路的第二部分中流通的汽化气体，第四回路的第一部分和第二部分通过第二中间管道连接，第五回路包括入口和出口，该入口连接到与罐连接的管线，液化气体在该管线中流通，该出口连接到再气化单元，第五回路构造成使在第四回路中流通的汽化气体再液化，该系统包括单个热交换器，该单个热交换器至少包括第一回路、第二回路和第三回路，该系统包括装配在输送用于供应压缩机的液化气体的管线上的减压装置，该系统包括装配在将液化气体输送到再气化单元的管线上的减压装置，该系统包括结合热交换器功能的热交换器，该热交换器包括第一交换回路和第二交换回路，该第一交换回路和第二交换回路被构造成执行:从罐中提取并在回路中流通的气体的过冷和从罐中提取并在回路中流通的气体的至少一次加热，或从罐中提取并在回路中流通的气体的汽化和在回路中流通的汽化气体的再液化，压缩装置包括串联安装的两个压缩机，串联安装的每个压缩机的压缩比约为2。本专利技术还涉及包括根据前述特征之一的气体处理系统的气体接收终端。有利地，但不限于，接收终端是浮动接收终端(例如液化气体运输船只(FSRU))或陆基接收终端。本专利技术还涉及一种用具有任何上述特征的气体处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气体接收终端的气体处理系统(1)，该系统包括：/n用于储存汽化气体和液化气体的至少一个罐(2)，/n至少一个压缩机(21，23)，/n第一回路(17)，用于向所述压缩机(21)供应汽化气体，所述第一回路(17)连接到与来自所述罐(2)的汽化气体出口(20)连接的管线(18)，以及/n第二回路(22,220)，包括气体入口和气体出口，该气体入口连接到与所述罐(2)的液化气体出口连接的管线(13)，所述气体出口连接到所述压缩机(21,23)，该管线(13)装备有减压装置(16)，/n第三回路(25,250)，包括气体入口和液化气体出口，该气体入口连接到与所述罐(2)的液化气体出口连接的管线(26)，该液化气体出口连接到用于将过冷的液化气体重新注入所述罐的底部以形成过冷气体层的管线(27)，和/n第四回路(28，28a)，包括连接到流通有汽化气体的管线(29)的入口，并且该管线(29)连接到所述压缩机(21)的出口，/n所述第二回路(22)被设计用于通过热交换使在所述第三回路(25)中流通的气体过冷，所述第三回路(25)被设计用于通过热交换至少加热在所述第二回路(22)中流通的气体，/n其特征在于，所述气体处理系统包括再气化单元(4)，所述再气化单元(4)包括连接至管线(11)的口，该管线(11)用于被供应来自所述罐(2)的液化气体，所述再气化单元连接至燃料气体分配网络(300)和/或发电站，并且所述压缩机(21，23)包括连接至所述再气化单元(4)的出口，并且所述第四回路包括连接至与所述再气化单元(4)连接的管线(30；440)的出口。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181130 FR 18721201.一种用于气体接收终端的气体处理系统(1)，该系统包括：
用于储存汽化气体和液化气体的至少一个罐(2)，
至少一个压缩机(21，23)，
第一回路(17)，用于向所述压缩机(21)供应汽化气体，所述第一回路(17)连接到与来自所述罐(2)的汽化气体出口(20)连接的管线(18)，以及
第二回路(22,220)，包括气体入口和气体出口，该气体入口连接到与所述罐(2)的液化气体出口连接的管线(13)，所述气体出口连接到所述压缩机(21,23)，该管线(13)装备有减压装置(16)，
第三回路(25,250)，包括气体入口和液化气体出口，该气体入口连接到与所述罐(2)的液化气体出口连接的管线(26)，该液化气体出口连接到用于将过冷的液化气体重新注入所述罐的底部以形成过冷气体层的管线(27)，和
第四回路(28，28a)，包括连接到流通有汽化气体的管线(29)的入口，并且该管线(29)连接到所述压缩机(21)的出口，
所述第二回路(22)被设计用于通过热交换使在所述第三回路(25)中流通的气体过冷，所述第三回路(25)被设计用于通过热交换至少加热在所述第二回路(22)中流通的气体，
其特征在于，所述气体处理系统包括再气化单元(4)，所述再气化单元(4)包括连接至管线(11)的口，该管线(11)用于被供应来自所述罐(2)的液化气体，所述再气化单元连接至燃料气体分配网络(300)和/或发电站，并且所述压缩机(21，23)包括连接至所述再气化单元(4)的出口，并且所述第四回路包括连接至与所述再气化单元(4)连接的管线(30；440)的出口。


2.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，
所述再气化单元(4)包括再冷凝器，所述再冷凝器一方面连接到所述压缩机(21,23)的出口，另一方面通过管线(7)连接到所述罐(2)，以便将液化气体返回到所述罐中。


3.根据权利要求2所述的系统(1)，其特征在于，
所述再气化单元(4)包括至少一个泵(4a)和至少一个热交换器(4b)，泵(4b)安装在所述再冷凝器(5)和所述热交换器(4b)之间。


4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其特征在于，
所述第二回路(22)的出口连接到设置在所述压缩机(21)上游的压缩装置(23)。


5.根据权利要求4所述的系统(1)，其特征在于，
所述第二回路(22)被构造成冷却在所述第四回路(28)中流通的气体。


6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其特征在于，
该系统包括第一热交换器(40)，所述第一热交换器包括第二回路(22)的第一部分(22a)和第三回路(25)，所述第一热交换器(40)被构造成分别允许在第三回路中(25)流通的气体的过冷和在第二回路(22)的第一部分(22a)中流通的气体的至少一次加热。


7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其特征在于，
该系统包括第二热交换器(41)，所述第二热交换器包括所述第二回路(22)的第二部分(22b)和所述第一回路(17)，所述第二热交换器被构造成允许在所述第二回路(22)的第二部分中流通的气体的蒸发和在所述第一回路(17)中流通的气体的冷却。


8.根据权利要求7所述的系统(1)，其特征在于，
所述第二热交换器(41)还包括所述第四回路(28)的第一部分(28a)，所述第二回路(22)的第二部分(22b)被构造成冷却在所述第四回路(28)的第一部分(28a)中流通的气体。


9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其特征在于，
该系统包括第三热交换器(43)，所述第三热交换器包括第五回路(33)和所述第四回路(28)的第二部分(28b)，所述第三热交换器被构造成加热在所述第五回路(33)中流通的气体并重新液化在所述第四回路的第二部分(28b)中流通的汽化气体。


10.根据权利要求9所述的系统(1)，其特征在于，
所述第五回路(33)包括入口和出口，该入口连接到与所述罐(2)连接的管线(34)，液化气体在该管线(34)中流通，该出口连接到所述再气化单元(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：B奥恩，R纳姆，
申请(专利权)人：气体运输技术公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR