冷却蒸发气体的方法和用于该方法的装置制造方法及图纸

描述了使来自浮动运输船舶中的液化货物(50a)的蒸发气体流冷却的方法。该方法包括：在两个或更多个压缩级中压缩蒸发气体流，以提供压缩的BOG排放流；依靠一种或更多种第一冷却剂流冷却压缩的BOG排放流，以提供第一冷却的压缩的BOG流；依靠至少一种第二冷却剂流冷却第一冷却的压缩的BOG流，以提供第二冷却的压缩的BOG流；从液化货物提供船舶燃料流；使用船舶燃料流作为冷却剂流来冷却压缩的BOG排放流，或第一冷却的压缩的BOG流，或两种所述流。或两种所述流。或两种所述流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却蒸发气体的方法和用于该方法的装置
[0001]本专利技术涉及用于冷却、特别地再液化来自浮动运输船舶上的液化货物的蒸发气体(boil off gas)(BOG)的方法，和用于该方法的装置。
[0002]浮动运输船舶，例如液化气船(liquefied gas carrier)和驳船，能够运输处于液化状态的各种货物。在本专利技术上下文中，这些液化货物当在1个大气压测量时具有大于
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110℃的沸点，并且这些液化货物包括但不限于：乙烷，液化石油气，液化石化气体例如丙烯和乙烯，以及液化氨。
[0003]液化石油气是一种有用的燃料来源，例如用于加热器具和交通工具，以及作为烃化合物的来源。LPG包括丙烷、正丁烷和异丁烷中的一种或更多种，以及任选地一种或更多种其它烃例如丙烯、丁烯和乙烷。石油气作为液体形式相比于呈气态形式可以更容易储存和进行长距离运输，因为它们占据较小的体积并且可能不需要在高压被储存。此类LPG如果维持在其沸腾温度或低于其沸腾温度例如在
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42℃或更低(为丙烷组分的沸点)，则可以在大气压储存LPG。可选择地，如果LPG被加压到高于大气压，则可以在较高的温度储存LPG。
[0004]石化气体例如乙烯和丙烯可以存在于石油气或其他烃中，或者可以由石油气或其他烃合成。通常合意的是，出于与石油气类似的原因，在石化气体的分离或制造的位置处或该位置附近的液化设施中液化石化气体。如果液化石化气体维持在它们的沸腾温度或低于该沸腾温度，例如对于乙烯，在
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104℃或更低，则可以在大气压储存液化石化气体。可选择地，如果液化石化气体被加压到高于大气压，则可以在较高的温度储存液化石化气体。
[0005]当在1个大气压测量时具有大于
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110℃的沸点的液化货物的长距离运输可以在合适的液化气船中进行，例如具有一个或更多个储罐以容纳液化货物的远洋油轮(ocean
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going tanker)。这些储罐可以是隔热罐和/或加压罐。在罐的装载和液化货物在罐中的储存期间，可能由于货物的蒸发而产生气体。这种蒸发的货物气体被称为蒸发气体(BOG)。为了防止BOG在罐中积聚，可以在运输工具(carrier)上提供一种系统以使BOG再液化，使得其可以以冷凝状态(condensed state)返回到储罐。这可以通过压缩和冷却BOG来实现。在许多系统中，压缩的BOG依靠海水被冷却和冷凝。
[0006]包含较低沸点组分的液化货物造成特定的再液化问题，较低沸点组分例如当在1个大气压测量时沸点在从大于
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110℃至
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55℃的范围内的那些组分，例如可以作为天然气液体(NGL)中的一种组分存在的石油气乙烷，以及石化气体乙烯。例如，海水可能无法提供足够的冷却负荷(cooling duty)来再液化BOG的乙烷组分或乙烯组分。此外，这样的BOG组分的再液化可能需要较大的压缩(例如，与较高沸点组分例如丙烷的再液化相比)。
[0007]通常，乙烯的再液化需要能够将乙烯BOG压缩到大约51巴的压力的压缩系统，例如包括三个或更多个级的压缩系统；以及处于9.5℃或更低的温度的冷却介质，以便冷凝压缩的BOG流。
[0008]同时，乙烷的运输具有甲烷在蒸发气体中积聚的问题。
[0009]存在提供冷却、特别是再液化来自浮动运输船舶中的液化货物的蒸发气体的改进的方法的需求，所述液化货物当在1个大气压测量时具有大于
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110℃的沸点。特别地，提供货物的较轻组分的改进的冷却、特别是再液化的方法是合意的。
[0010]本专利技术通过双重或三重冷却以将先前未冷凝的组分冷凝来解决这些问题中的一个，先前未冷凝的组分可以被再液化并随后以液相返回到液化货物罐。与热交换介质例如海水相比，双重或三重冷却的压缩的BOG流提供增加的冷却负荷的来源，允许BOG流中的较轻组分的再液化。
[0011]本专利技术还考虑了船舶燃料(vessel fuel)的问题。
[0012]因此，对于给定数目的压缩级，本文公开的方法和装置允许当在1个大气压测量时具有大于
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110℃的沸点的液化货物被运输，而不需要添加另外的压缩级或增加先前被认为是不可冷凝的组分的排出，同时还潜在地使用再液化过程中的一种或更多种流作为船舶燃料流。以另一种方式观察，本文描述的方法和装置允许将具有给定数目的压缩级的压缩系统扩展到具有通常不能被再液化或冷凝的组分的货物。
[0013]在第一方面中，本专利技术提供冷却来自浮动运输船舶中的液化货物的蒸发气体流的方法，所述液化货物当在1个大气压测量时具有大于
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110℃的沸点，所述方法包括至少以下步骤：
[0014]在包括至少第一级和最终级的两个或更多个压缩级中，压缩来自所述液化货物的蒸发气体流以提供压缩的BOG排放流，其中压缩的所述第一级具有第一级排放压力，并且压缩的所述最终级具有最终级吸入压力，并且一种或更多种中间的、任选地冷却的、压缩的BOG流在连续的压缩级之间被提供；
[0015]依靠一种或更多种第一冷却剂流冷却压缩的BOG排放流，以提供第一冷却的压缩的BOG流；
[0016]依靠至少一种第二冷却剂流冷却第一冷却的压缩的BOG流，以提供第二冷却的压缩的BOG流；
[0017]提供来自液化货物的船舶燃料流；
[0018]使用船舶燃料流作为冷却剂流来冷却压缩的BOG排放流，或第一冷却的压缩的BOG流，或两种所述流。
[0019]任选地，该方法还包括依靠第三冷却剂流冷却第二冷却的压缩的BOG流，以提供第三冷却的压缩的BOG流。
[0020]任选地，所述方法还包括以下步骤：
[0021]使第三冷却的压缩的BOG流的一部分膨胀到在第一级排放压力和最终级吸入压力之间的压力，以提供第一膨胀的冷却的BOG流；
[0022]使用第一膨胀的冷却的BOG流作为第三冷却剂流，以提供第一膨胀的加热的BOG流；和
[0023]使用第一膨胀的加热的BOG流作为所述冷却剂流或第二冷却剂流。
[0024]以此方式，第一膨胀的冷却的BOG流在依靠第二冷却的压缩的BOG流的热交换/交换器中可以被用作第三冷却剂流，该热交换/交换器提供第三冷却的压缩的BOG流和第一膨胀的加热的BOG流作为加热的第三冷却剂流，所述加热的第三冷却剂流可以间接地、更优选地直接地被用作主要的或次要的第二冷却剂流。
[0025]也就是说，第一膨胀的加热的BOG流在依靠第一冷却的压缩的BOG流的热交换/交换器中可以被用作主要的或次要的第二冷却剂流，该热交换/交换器提供第二冷却的压缩的BOG流和第一膨胀的进一步加热的BOG流作为加热的第二冷却剂流。
[0026]如本文所使用的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等旨在指示联接或关系，其可以是或可以不是直接顺序，除非其中明确声明。也就是说，在“第二”特征和“第三”特征之间可以存在一个或更多个其他的步骤或工艺或位置。这些术语用于阐明在流中的或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冷却来自浮动运输船舶中的液化货物(50a)的蒸发气体流(01a)的方法，所述液化货物在1个大气压具有大于
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110℃的沸点，所述方法包括至少以下步骤：在包括至少第一级(65)和最终级(75)的两个或更多个压缩级中，压缩来自所述液化货物的蒸发气体流(01a)以提供压缩的BOG排放流(06a)，其中压缩的所述第一级(65)具有第一级排放压力，并且压缩的所述最终级(75)具有最终级吸入压力，并且一种或更多种中间的、任选地冷却的、压缩的BOG流(02a，03a)在连续的压缩级之间被提供；依靠一种或更多种第一冷却剂流(102，252)冷却所述压缩的BOG排放流(06a)，以提供第一冷却的压缩的BOG流(8a)；依靠至少一种第二冷却剂流冷却所述第一冷却的压缩的BOG流(8a)，以提供第二冷却的压缩的BOG流(18)；提供来自所述液化货物(50a)的船舶燃料流(40)；使用所述船舶燃料流(40)作为冷却剂流来冷却所述压缩的BOG排放流(06a)，或所述第一冷却的压缩的BOG流(8a)，或两种所述流(06a，8a)。2.根据权利要求1所述的方法，还包括依靠第三冷却剂流冷却所述第二冷却的压缩的BOG流(18，34)，以提供第三冷却的压缩的BOG流(35)。3.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：使所述第三冷却的压缩的BOG流(35)的一部分膨胀到在所述第一级排放压力和所述最终级吸入压力之间的压力，以提供第一膨胀的冷却的BOG流(33a)；使用所述第一膨胀的冷却的BOG流(33a)作为所述第三冷却剂流，以提供第一膨胀的加热的BOG流(33b)；和使用所述第一膨胀的加热的BOG流(33b)作为所述冷却剂流或第二冷却剂流。4.根据权利要求2和3中任一项所述的方法，其中，所有的所述第一冷却的压缩的BOG流(08)依靠所述第二冷却剂流来冷却。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所有的所述第二冷却的压缩的BOG流(34)依靠所述第三冷却剂流(33a)来冷却。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，所有的所述第二冷却剂流包括所述第一膨胀的加热的BOG流(33b)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：提供来自所述第一冷却的压缩的BOG流(08)的气态排出流(51)；使所述第三冷却的压缩的BOG流(35)的一部分膨胀以形成第四冷却剂流(33c)；和依靠所述第四冷却剂流(33c)冷却所述气态排出流(51)，以提供冷却的排出流(53)和加热的第四冷却剂流(38)。8.根据权利要求7所述的方法，包括使用所述加热的第四冷却剂流(38)作为BOG再循环流。9.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，包括以下另外的步骤：使所述冷却的排出流(53)膨胀，以提供膨胀的进一步冷却的排出流(63)；和将所述膨胀的进一步冷却的排出流(63)传送到储罐(50)。10.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，包括以下另外的步骤：分离所述进一步冷却的排出流(53)，以提供排出排放流(55)和冷却的排出BOG返回流
(57)。11.根据权利要求10所述的方法，包括以下另外的步骤：使所述冷却的排出BOG返回流(57)膨胀，以提供膨胀的冷却的排出BOG返回流(59)；和将所述膨胀的冷却的排出BOG返回流(59)传送到储罐(50)。12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，还包括使用所述第三冷却的压缩的BOG流(35)的至少膨胀部分(35b)，或所述冷却的排出BOG返回流(57)的至少膨胀部分(57b)，或两种所述流的至少一部分(35b，57b)，作为船舶燃料流。13.根据权利要求7至12中任一项所述的方法，还包括使用所述气态排出流(51)的至少膨胀部分(51d)，或所述排出排放流(55)的至少膨胀部分(55b)，或两种所述流的至少一部分(51d，55b)，作为船舶燃料流。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液化货物是包括以下的组中的一种：乙烷，LPG，液化石化气体例如丙烯和乙烯，以及氨。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括三个或四个压缩级。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使用所述船舶燃料流(40)作为冷却剂流来冷却所述压缩的BOG排放流(06a)或所述第一冷却的压缩的BOG流(8a)两者。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使用所述船舶燃料流(40)作为冷却剂流来冷却所述第一冷却的压缩的BOG流(8a)，并且然后冷却所述压缩的BOG排放流(06a)。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，依靠一种或更多种第一冷却剂流(102，252)冷却所述压缩的BOG排放流(06a)以提供第一冷却的压缩的BOG流(8a)的步骤包括：依靠作为第一冷却剂流的预冷却冷却剂流(102)预冷却所述压缩的BOG排放流(06a)，以提供预冷却的压缩的BOG流(07a)；和依靠作为第一冷却剂流的第一制冷剂流(252)冷却所述预冷却的压缩的BOG流(07a)，以提供所述第一冷却的压缩的BOG流(8a)。19.根据权利要求16所述的方法，其中所述预冷却冷却剂流(102)是选自以...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，
申请(专利权)人：LGE知识产权管理有限公司，
类型：发明
国别省市：