用于从液化气体产生气态气体的装置制造方法及图纸

技术编号:29845340 阅读:20 留言:0更新日期:2021-08-27 14:37
一种用于从液化气体产生气态形式的气体的装置(10),包括:第一热交换器(24),包括第一冷却回路(24a),所述第一冷却回路包括连接到第一管线(18)的液化气体入口,所述第一管线旨在连接到至少一个液化气体储罐(14)的液化气体出口,装备所述第一管线的通过减压进行蒸发的器件(19),以及至少一个压缩机(26,28),其特征在于,所述装置还包括加热器(25),该加热器包括连接到所述第一回路(24a)的出口的、用于至少部分为液体形式的气体的入口,以及连接到所述至少一个压缩机(26,28)的、用于仅为气态形式的气体的出口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从液化气体产生气态气体的装置
本专利技术尤其涉及一种用于从液化气体产生气态气体的装置。
技术介绍
现有技术包括文献FR-A1-3066257、WO-A1-2017/192136和KR-A-20180093577。为了更容易地长距离运输天然气等气体,通常通过将气体冷却至低温(例如大气压下的-160℃)来液化气体(成为液化天然气-LNG)。液化气体然后被装载到专门的船上。在例如LNG类型的液化气体运输船中,能量生产设备旨在满足船操作的能量需求,特别是用于船的推进和/或船上设备的电力生产。这种设备目前包括消耗来自蒸发器的气体的热力发动机,该气体由在船的一个或多个罐中运输的液化气体货物供应。文献FR-A-2837783提供了使用船的罐的底部的潜水泵来供应这种蒸发器和/或推进所需的其他系统。为了限制液化气体的蒸发,已知的做法是将其在压力下储存在罐中,以便在所考虑的液化气体的汽化曲线上移动,从而提高其汽化温度。液化气体因此可以在更高的温度下储存,这导致限制气体的蒸发。然而,天然气的自然蒸发是不可避免的;这种现象被称为“NBOG”,是NaturalBoil-OffGas(自然蒸发气体)的首字母缩略词(相对于强制气体蒸发,或FBOG,ForcedBoil-OffGas的首字母缩略词)。船的罐中自然蒸发的气体通常用于供应上述设备。在自然蒸发气体的量不足以满足设备的燃气需求的情况下(第一种情况),则启动浸没在罐中的泵,以在强制蒸发后供应更多的燃料气体。在蒸发气体的量与设备的需求相比太大的情况下(第二种情况),过量的气体通常在气体燃烧单元中燃烧,这代表燃料气体的损失。在目前的技术中,罐的改进使得液化气体的自然蒸发率(BOR)越来越低,而船的机械效率越来越高。因此,在上述第一种情况和第二种情况中的每天一个中,通过蒸发自然产生的气体量与船的设备所需的气体量之间的差异非常大。因此,对用于冷却包含在储罐中的液化气体和管理该罐中产生的BOG的解决方案的兴趣越来越大,例如再液化或冷却单元,例如在申请WO-A1-2016/075399中描述的那些。该文件的基本思想是提出一种用于冷却液化气体的装置,该装置能够限制液化气体的自然蒸发,同时保持其热力学状态,允许其持续储存。然而,在该文献中描述的热交换器技术是昂贵且低效的,并且具有其他缺点,这将在下面详细描述。此外,有几个参数会影响NBOG的生成,例如液体运动和环境条件。船的能量需求也有很大的不同,取决于执行的操作或航行速度。因此,很难建立一个有效的BOG管理解决方案,因为过量的NBOG的量可能会有很大差异。已经有人提出通过真空蒸发器来强制蒸发气体并产生冷量。该真空蒸发器包括相分离瓶,该相分离瓶安装在用于蒸发从罐中取出的液化气体的器件和用于对该瓶减压的器件之间。这使得可以获得更大的冷却能力,该冷却能力可用于冷却包含在主罐中的气体。本专利技术提供了对现有技术的简单、有效和经济的改进。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于从液化气体产生气态气体的装置,包括:-第一热交换器,其包括第一冷却回路,该第一冷却回路包括连接到第一管线的液化气体入口,该第一管线旨在连接到至少一个液化气体储罐的液化气体出口,-装备所述第一管线的通过减压进行蒸发的器件,以及-至少一个压缩机,其特征在于,所述装置还包括加热器,该加热器包括连接到所述第一回路的出口的、用于至少部分为液体形式的气体的入口,以及连接到所述至少一个压缩机的、用于仅为气态形式的气体的出口。因此,现有技术的真空蒸发器(VE)分离瓶被加热器代替。与旨在容纳两相混合物的分离瓶不同,加热器被构造为在出口处供应仅气态形式的气体。这简化了装置的结构,因为不再需要独立管理瓶中的液体和气体。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:-所述第一回路被构造成将在其中流通的流体从小于或等于-165℃的温度加热到大于或等于-165℃的温度,-所述加热器是热交换器,其包括第三回路,该第三回路包括连接到所述第一回路的出口的用于至少部分为液体形式的气体的入口,以及连接到所述至少一个压缩机的用于仅为气态形式的气体的出口,-所述第三回路被构造成将在其中流通的流体从小于或等于-165℃的温度加热到大于或等于-50℃的温度,-形成加热器的交换器包括加热流体在其中流通的第四回路,-所述第四回路被构造成将在其中流通的流体从大于或等于50℃的温度冷却到小于或等于0℃的温度,-所述加热流体是取自所述至少一个压缩机的出口的压缩气体,-所述至少一个压缩机的出口,优选单个出口,连接到形成加热器的交换器的所述第四回路的入口,-该装置包括串联安装的至少两个压缩机,上游压缩机的出口连接到形成加热器的交换器的所述第四回路的入口,所述第四回路的一个出口连接到下游压缩机的入口,-该装置包括串联安装的至少两个压缩机,上游压缩机的出口连接到下游压缩机的入口,下游压缩机的出口连接到形成加热器的交换器的所述第四回路的入口,-所述第四回路具有连接到至少一个压缩机的出口,-所述第三回路的入口也连接到用于来自所述罐的气态气体的出口(45),-所述第一热交换器包括第二回路,该第二回路包括连接到第三管线的液化气体入口,该第三管线旨在连接到所述罐的液化气体出口;取决于装置的操作模式,该第二回路可以依次是冷却回路和加热回路,-所述第一热交换器包括第五加热回路,该第五加热回路包括连接到第四管线的气态气体入口,该第四管线旨在连接到所述压缩机的出口,或者在两个压缩机串联的情况下连接到下游压缩机的出口,-所述第二回路被构造成将在其中流通的流体从小于或等于-160℃的温度冷却到小于或等于-165℃的温度,和/或所述第五回路被构造成将在其中流通的流体从小于或等于-100℃的温度冷却到小于或等于-130℃的温度,-所述第四回路的出口也连接到所述第五回路的入口,-该装置包括配备有膨胀器件的第五管线,该膨胀器件包括连接到所述第五回路的出口的入口和旨在连接到所述罐的液化气体入口的出口,-该装置包括第六管线,其入口连接到所述第二回路的出口,其出口连接到所述罐的液化气体入口,-所述第五回路的所述气体入口经由第二热交换器的第六回路连接到所述压缩机的出口,或者在两个压缩机串联的情况下连接到下游压缩机的出口,-所述第六回路被构造成将在其中流通的流体从大于或等于0℃的温度冷却到小于或等于-100℃的温度,-所述第二热交换器包括第七回路,其入口连接到用于来自所述罐的气态气体的出口,其出口连接到所述压缩机,或者在两个压缩机串联的情况下连接到下游压缩机,-所述第七回路被构造成将在其中流通的流体从小于或等于-100℃的温度加热到大于或等于-50℃的温度本专利技术还涉及一种船,特别是用于运输液化气体的船,包括至少一个如上所述的装置。本专利技术还涉及一种通过根据前述权利要求之一的装本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于从液化气体产生气态形式的气体的装置(10),包括:/n第一热交换器(24),包括:/n第一冷却回路(24a),包括连接到第一管线(18)的液化气体入口,所述第一管线用于连接到至少一个液化气体储罐(14)的液化气体出口,/n第二冷却回路(24b),包括连接到第三管线(30)的液化气体入口,所述第三管线用于连接到所述罐(14)的液化气体出口,/n装备所述第一管线(18)的通过减压进行蒸发的器件(19),以及/n至少一个压缩机(26,28),/n加热器(25,52),包括连接到所述第一回路(24a)的出口的、用于至少部分为液体形式的气体的入口,以及连接到所述至少一个压缩机(26,28)的、用于仅为气态形式的气体的出口,且/n其特征在于,所述第一热交换器(24)还包括另一加热回路(24c),该另一加热回路包括连接到所述压缩机(28)出口的用于气态形式的气体的入口和连接到用于将液化气体注入罐(14)中的器件(35,34,22)的气体出口。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181130 FR 18721231.一种用于从液化气体产生气态形式的气体的装置(10),包括:
第一热交换器(24),包括:
第一冷却回路(24a),包括连接到第一管线(18)的液化气体入口,所述第一管线用于连接到至少一个液化气体储罐(14)的液化气体出口,
第二冷却回路(24b),包括连接到第三管线(30)的液化气体入口,所述第三管线用于连接到所述罐(14)的液化气体出口,
装备所述第一管线(18)的通过减压进行蒸发的器件(19),以及
至少一个压缩机(26,28),
加热器(25,52),包括连接到所述第一回路(24a)的出口的、用于至少部分为液体形式的气体的入口,以及连接到所述至少一个压缩机(26,28)的、用于仅为气态形式的气体的出口,且
其特征在于,所述第一热交换器(24)还包括另一加热回路(24c),该另一加热回路包括连接到所述压缩机(28)出口的用于气态形式的气体的入口和连接到用于将液化气体注入罐(14)中的器件(35,34,22)的气体出口。


2.根据权利要求12所述的装置(10),其中,所述第一回路(24a)被构造成将在其中流通的流体从小于或等于-165℃的温度加热到大于或等于-165℃的温度。


3.根据权利要求1或2所述的装置(10),其中,所述加热器(25)是热交换器,包括第三回路(25b),所述第三回路包括连接到所述第一回路(24a)的出口的用于至少部分为液体形式的气体的入口,以及连接到所述至少一个压缩机(26,28)的用于仅为气态形式的气体的出口。


4.根据权利要求3所述的装置,其中,所述第三回路的入口也连接到用于来自所述罐(14)的气态气体的出口(45)。


5.根据权利要求3或4所述的装置(10),其中,所述第三回路被构造成将在其中流通的流体从小于或等于-165℃的温度加热到大于或等于-50℃的温度。


6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置(10),其中,形成加热器(25)的交换器包括第四回路(25a),加热流体在所述第四回路中流通。


7.根据权利要求6所述的装置(10),其中,所述第四回路(25a)被构造成将在其中流通的流体从大于或等于50℃的温度冷却到小于或等于0℃的温度。


8.根据权利要求6或7所述的装置(10),其中,所述加热流体是取自所述至少一个压缩机(26,28)的出口的压缩气体。


9.根据权利要求8所述的装置(10),其中,所述至少一个压缩机(26)的出口,优选单个出口,连接到形成加热器(25)的交换器的所述第四回路(25a)的入口。


10.根据权利要求9所述的装置(10),其中,所述装置包括串联安装的至少两个压缩机(26,28),上游压缩机(26)的出口连接到形成加热器(25)的交换器的所述第四回路(25a)的入口,所述第四回路的一个出口连接到下游压缩机(28)的入口。


11.根据权利要求9所述的装置(10),其中,所述装置包括串联安装的至少两个压缩机(26,...

【专利技术属性】
技术研发人员:B奥恩M比萨特
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

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