CN100422625C - 深冷液体的贮罐 - Google Patents

深冷液体的贮罐 Download PDF

Info

Publication number
CN100422625C
CN100422625C CNB2006101413312A CN200610141331A CN100422625C CN 100422625 C CN100422625 C CN 100422625C CN B2006101413312 A CNB2006101413312 A CN B2006101413312A CN 200610141331 A CN200610141331 A CN 200610141331A CN 100422625 C CN100422625 C CN 100422625C
Authority
CN
China
Prior art keywords
basin
cryogenic liquid
liquid
condenser
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2006101413312A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1940376A (zh
Inventor
P·希金博特姆
K·G·海斯
D·P·奥康纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Products and Chemicals Inc
Original Assignee
Air Products and Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Products and Chemicals Inc filed Critical Air Products and Chemicals Inc
Publication of CN1940376A publication Critical patent/CN1940376A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100422625C publication Critical patent/CN100422625C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/12—Arrangements or mounting of devices for preventing or minimising the effect of explosion ; Other safety measures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0119—Shape cylindrical with flat end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/032—Orientation with substantially vertical main axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0617—Single wall with one layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0332—Safety valves or pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0352—Pipes
    • F17C2205/0355—Insulation thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/014—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0121—Propulsion of the fluid by gravity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0135—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0339—Heat exchange with the fluid by cooling using the same fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F17C2227/0355—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid in a closed loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0369—Localisation of heat exchange in or on a vessel
    • F17C2227/0372—Localisation of heat exchange in or on a vessel in the gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03—Control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/02—Improving properties related to fluid or fluid transfer
    • F17C2260/021—Avoiding over pressurising
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/036—Avoiding leaks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/01—Purifying the fluid
    • F17C2265/015—Purifying the fluid by separating
    • F17C2265/017—Purifying the fluid by separating different phases of a same fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/033—Treating the boil-off by recovery with cooling
    • F17C2265/034—Treating the boil-off by recovery with cooling with condensing the gas phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/068—Distribution pipeline networks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

一个贮罐包括通过与到贮罐的深冷液体进料的直接热交换冷凝汽化蒸汽的冷凝器。冷凝器包括气液接触填料的填充装置。冷凝器包括气液接触填料的填充装置，该装置包括上端部分和底端部分。至少所述上端部分是开口到蒸汽空间中以便允许汽化蒸汽进入到该装置中。底端部分是与贮罐下部流体流动连通。本发明的一个优点是冷凝器是开口到贮罐的蒸汽空间从而允许汽化的蒸汽通过蒸汽的冷凝作用被抽吸到冷凝器中。

Description

深冷液体的贮罐
技术领域
本发明涉及深冷液体的贮罐和它在陆基及船舶上两者贮罐中有特定应用。
背景技术
将深冷液体，如液化的天然气(“LNG”)、液态的氩气(“LAR”)、液态氮气(“LIN”)、液态氧气(“LOX”)或液态氢气，存储在绝热的贮罐中以便使由于蒸发造成的液体损失减至最小。但是，尽管有绝热，由于渗漏到贮罐(和相连的管道)的热量、泵对再循环液体流做的功、和液体进料的闪蒸等等原因，存储的一些深冷液体将不可避免地会汽化。必须采取各种措施来避免贮罐内压力危险的升高。
使用很大的低压贮罐存储深冷液体在经济上常常是优选的。例如，目前，LOX或LIN用的最大贮罐其容量约为5000M3，和LNG用的最大贮罐(通常在船上可找到高至5个一组的贮罐)每个有约40,000M3的容量。由于汽化造成压力上升问题的大小与贮罐的尺寸有关。
简单地将汽化的蒸汽放空将是可行的。但是，这样的解决办法是不希望的，因为浪费的深冷液体(生产它是很花钱的)将使其成本极其高昂，还有，如果蒸汽是可燃的(如天然气或氢气)，很可能造成潜在的危险的蒸汽累积，特别是在使用非常大贮罐的地方。
另一个与贮罐汽化作斗争的方法是对到贮罐的液体进料进行足够的辅助冷却以便再冷凝汽化的蒸汽。但是，除非将辅助冷却的进料与产生的蒸汽进行良好的质量和能量接触，不然的话不会达到平衡。没有平衡，或者仍将必须放空很多的蒸汽，或者为了增加蒸汽冷凝的驱动力将必须增加辅助冷却的量。
用大于再冷凝汽化的蒸汽所需的最小量来辅助冷却液体进料将会造成附加的能量消耗。“过度”辅助冷却通常将造成辅助冷却的(因而密度较大的)进料液体沉入到贮罐的底部和形成下部分层的冷液区。
为了在辅助冷却的进料和汽化的蒸汽之间提供所需的紧密的热接触，已知将辅助冷却的液体进料喷洒到贮罐的蒸汽空间中。这样的喷洒技术应用用于消除进行再充装时回来的深冷液体道路拖车的压力。但是，象这样的喷洒技术对很大的贮罐不是很实际的，并且当贮存的液面很高时，由于在液体和汽化蒸汽之间更短的接触时间这样的技术不是很有效。另外，由于该装置的压力降喷洒(或喷雾)装置一般需要增加液体进料的压力，但是可能得不到这种增加的供给压力。
在现有技术中还已知其他的用于冷凝汽化蒸汽的各种技术。例如，US-A-3894856(Lofredo等人；1975.7.15出版)公开一种用于纯化和液化天然气的方法。该方法的目的之一是通过液化贮罐中产生的蒸汽保持在贮罐中液化天然气(“LNG”)的组份恒定。在示范的实施例中，通过与LIN间接的热交换在贮罐外面冷凝从贮罐产生的LNG汽化蒸汽。然后使冷凝的蒸汽回到贮罐从而保持贮罐中LNG的组份。
US-B-6470706(Engdahl；2002.10.29出版)公开一种汽化蒸汽的冷凝器，其中通过与液化气体直接的热交换冷凝汽化的蒸汽。它公开了该冷凝器在LNG的存储和分配系统中有特殊的应用。在这些系统中，LNG被存储在贮罐内。将汽化的LNG蒸汽送料到装设在贮罐外面的蒸汽冷凝器，在冷凝器内通过与从贮罐用泵打来的LNG进行直接的热量和质量传递使蒸汽冷凝。使用无规则填料(如2英寸(5cm)的鲍尔环(Pall rings))、结构填料、板式塔或喷洒元件可以提供热量和质量的传递。然后将冷凝的LNG蒸汽送料到高压泵，从泵它接确定的线路到分配管线。
希望有一种方法利用辅助冷却的液体进料的冷冻量来减少矮粗装置中的汽化，并不会显著增加液体进料所需的供给压力。特别希望该方法可适合用于非常大的低压贮罐。
本发明优选实施例的一个目的是提供一种深冷液体的贮罐，其中省略至少某些蒸汽管道从而减少贮罐的成本和复杂性。
本发明优选实施例的另一个目的是提供一种深冷液体的贮罐，其中汽化蒸汽的冷凝器不需要防漏的封闭。
本发明优选实施例还有一个目的是提供一种深冷液体的贮罐，其中不需要使用外部的冷冻剂提供冷冻量来冷凝汽化的蒸汽。
发明内容
按照本发明的第1方面，提供一种深冷液体的贮罐，它有用于存储所述深冷液体的下部和在其上面提供的蒸汽空间，所述贮罐有：
冷凝器，通过与到贮罐的深冷液体进料的直接热交换冷凝汽化的蒸汽，所述冷凝器包括气液接触填料的填充装置，所述装置包括上端部分和底端部分，其中至少所述上端部分是开口到蒸汽空间以便允许汽化蒸汽进入到该装置和所述底端部分是与贮罐下部流体流动连通；
入口，用于将深冷液体进料提供到气液接触填料的填充装置的上端部分；和
出口，用于从贮罐的下部排出深冷液体。
按照本发明的第2方面，提供一种方法用于冷凝深冷液体贮罐中汽化的蒸汽，所述贮罐有存储所述深冷液体的下部，在其上面提供的蒸汽空间和通过与到贮罐的深冷液体进料的直接热交换冷凝汽化蒸汽的冷凝器，所述冷凝器包含气液接触填料，所述方法包括：
辅助冷却深冷液体以便产生辅助冷却过的深冷液体；和
将辅助冷却过的深冷液体送料到冷凝器的气液接触填料，
从而使贮罐蒸汽空间中的汽化蒸汽通过与所述深冷液体进料的直接热交换在该冷凝器的填料中冷凝。
附图说明
图1是按照本发明贮罐一个实施例的示意剖面图；
图2是按照本发明贮罐另一个实施例的示意剖面图；
图3是按照本发明冷凝器的示意剖面图；
图4是图3中所示分配器的分配板24的平面图。
具体实施方式
贮罐有用于存储深冷液体的下部和在其上面提供的蒸汽空间。该贮罐包括一冷凝器，通过与到贮罐的深冷液体进料直接的热交换来冷凝汽化的蒸汽。该冷凝器包括气液接触填料的填充装置。该填充装置包括上端部分和底端部分，以及至少上端部分是开口到蒸汽空间，以便允许汽化蒸汽进入到该装置中。而底端部分是与贮罐的下部流体流动连通。贮罐还包括一入口，用于将深冷液体进料提供到气液接触填料的填充装置的上端部分，和一出口，用于从贮罐下部排出深冷液体。
由于冷凝器设计的简便产生许多优点。例如，由于在深冷液体进料和汽化的蒸汽之间直接的热交换造成汽化蒸汽的冷凝。因此，就不需要复杂和昂贵的间接热交换器。此外，借助重力抽出深冷液体通过冷凝器进一步简化了设计。还有，在气液接触填料的填充装置内汽化蒸汽的冷凝作用进一步将汽化蒸汽抽入到冷凝器内。因此，不需要使用管道或其他设备将汽化蒸汽送料到冷凝器，因为该冷凝器有效地用汽化蒸汽给自己供料。
气液接触填料的填充装置的上端部通常将比底端部分更冷，因为辅助冷却的液体供料到上端部同时当它向下流过冷凝器时升温。在使用中填充装置的上端部比底端部更冷。因此，在填充装置的底端部分也开口到蒸汽空间的实施例中，在上端部而不是在底端部将冷凝更多的汽化蒸汽，因而在上部而不是在底部将抽入更多的汽化蒸汽到冷凝器内。
要存储在贮罐内的深冷液体的特性对本发明来说不是关键。本发明打算应用到任何深冷液体包括LNG、LAR、LIN、LOX和液体氢的存储中。
深冷液体贮罐通常有封闭的壁、底和盖限定其内部，内部包括接纳深冷液体的下部和在所述下部的上面提供的蒸汽空间。这样的贮罐一般是绝热的以便尽可能减少渗漏到贮罐中的热量。但是，没有完全有效的绝缘。因此，这样的贮罐正常都有可以打开和关闭的放空管，当由于渗漏到贮罐中的热量造成深冷液体汽化引起压力过度上升时需要打开放空管释放压力。该放空管通常使用压力传感器和起动装置来自动控制，用前者决定什么时候压力超过预定的安全极限和用后者操作放空管释放过高的压力。
深冷液体进料源可以独立于贮罐或者可以是贮罐本身。在进料是独立于贮罐的各实施例中，该贮罐可以与深冷空气分离过程成一整体，在深冷空气分离过程中可以生产深冷的液体料液(如LIN、LOX或LAR)，按照需要进行辅助冷却然后作为深冷液体进料送入到贮罐中。另一种是，该贮罐可以与气体液化过程成一整体，在液化过程中可以生产深冷液体料液(如LNG或液体氢)，按照需要进行辅助冷却然后作为深冷液体进料送入到贮罐中。这些实施例特别适合静止的陆基的贮罐。
在其他实施例中，可以从贮罐排出深冷液体，在外面进行辅助冷却然后作为深冷液体进料再循环回到该贮罐。这些实施例特别应用在运输的各项应用中，在这些应用中必须抑制汽化而且没有到贮罐的净进料。合适的运输应用项目的一个例子将是船舶上LNG的贮罐。
贮罐可以进一步包括：
泵打深冷液体的泵；
用于从贮罐将深冷深液送料到该泵的导管装置；
用于辅助冷却深冷液体的热交换器，通过与冷冻剂的间接热交换产生辅助冷却过的深冷液体；
用于将泵打的深冷液体从泵送料到该热交换器的导管装置；和
用于将辅助冷却过的深冷液体从热交换器送料到贮罐入口的导管装置。
贮罐的这些实施例可以与深冷空气分离过程或液化过程成一整体。但是，它们对运输深冷液体，特别是通过海运有特殊的应用。
可以使用任何合适的冷冻剂，和导管装置通常是绝热的管道。
一般将深冷液体进料辅助冷却到低于汽化蒸汽的温度以便驱动冷凝作用。进料通常辅助冷却到至少这种程度，以便减少或消除放空汽化蒸汽的需求。增加辅助冷却也就增加了冷凝蒸汽的驱动力，因而可以成比例地减少填料的表面面积。
可将冷凝器安装在贮罐的内部或外部。在将冷凝器安装在贮罐外面的实施例中，将冷凝器放在一容器内。该容器有上端部和底端部，两端部都与贮罐的蒸汽空间成流体流动连通(如通过管道)，以便允许汽化蒸汽进入到气液接触填料的填充装置中和允许将冷凝的蒸汽(与升温的深冷液体一起)送回到蒸汽空间，从而回到贮罐的下部。优选地，将这样的容器和相连的管道绝热以便减小热量渗漏到冷凝器内。如果冷凝器是在贮罐外面，那么对现有的贮罐可将冷凝器改装。
但是，在优选的实施例中，将冷凝器安装在贮罐的蒸汽空间内。这些实施例比有外部冷凝器的实施例有几个优点。例如，不将冷凝器装设在贮罐的外面，使热量渗漏到贮罐内造成汽化问题的机会就较小。此外，还不需要附加的容器、管道和额外的绝热保护。还有，不必封闭冷凝器，从而蒸汽可以从填料侧进入冷凝器。
填充材料可以是无规则填料，如鲍尔环，但优选的是结构填料，如波形的穿孔金属片。填充材料优选地有大的表面面积。填料的表面面积一般大于100m2/m3(m2表面面积/m3填料体积)，通常大于200m2/m3和优选地大于400m2/m3。填料表面面积的合适上限是750m2/m3。
在填料是结构填料的实施例中，可将填充材料捆扎在一起以便形成“填料塞”形状的填充装置。在使用许多波形的穿孔金属片的地方，这些片通常是垂直平行地填充。由于在填料的蒸汽空间和贮罐的蒸汽空间之间的压力降可以忽略，这样的填料塞将不需要压力室从而使基本上整个填充装置都将对蒸汽空间开放，因而允许汽化蒸汽基本上是从任何方向进入到填料中。
但是，在某些其他优选实施例中，气液接触填料的填充装置是装在一外壳内。与外壳一起可以使用元规则或结构填料。如果外壳没有任何开口那么填充装置的侧边部分对蒸汽空间是封闭的。但是，优选地，填充装置的至少一部分或至少一个侧边对蒸汽空间是开口的，尽管外壳中有至少一个开口就允许蒸汽从这侧进入到填料内。
除了填充装置的上端部分，其底端部分也可开口到蒸汽空间。当冷凝器是在贮罐的蒸汽空间内时，这些实施例是特别优选的。填充装置的底端部分是与贮罐的下部流体流动连通的，因为冷凝的蒸汽(作为与升温的进料在一起的混合物)在重力下滴落通过蒸汽空间到贮罐的下部。
但是，在其他的实施例中，贮罐还包括导管装置用于从填充装置的底端部分将冷凝的蒸汽(作为与升温的进料在一起的混合物)送料到贮罐的下部。这样的导管装置可以包括底室(如底的头)，不包括从蒸汽空间到填充装置底端部分的蒸汽通道，但包括把在底室中收集的液体送料到贮罐下部的管道。
通过简单地将液体进料注入到该填料的上部和依靠该填料固有的分散能力，可以达到在该填充装置上部深冷液体的合适分布。
另一种是，贮罐也可以包括液体分布器，用于将深冷液体进料基本上均匀地分布在气液接触填料的填充装置的上端部。可以使用任何常规的液体分布器。分布器可以是带压的(在这种情况下它可是封闭的分布器如管道，喷射或喷洒分布器)，或者它可以是不带压的(在这种情况下它可以是敞开的分布器如一块板或槽分布器)。在优选的实施例中，该分布器是板式分布器，有蒸汽口和一组分布孔。
贮罐可以有多于一个的冷凝器和/或给单个冷凝器供料的多个入口。一个入口可以分开供给多个冷凝器。但是，在优选实施例中，贮罐有一个冷凝器和一个入口用于供给深冷液体进料到所述冷凝器。
冷凝器的入口可以是到贮罐的唯一入口。但是，在代替的实施例中，可以包括至少一个附加的入口。该附加入口或每个附加入口通常并不是供料给冷凝器，相反通常其定位是用于将深冷液体通过蒸汽空间直接供料给贮罐的下部。在某些实施例中，给贮罐的供料被分成两部分。将第1部分辅助冷却并供料给冷凝器而第2部分不进行辅助冷却直接供料给存储在贮罐下部的液体。辅助冷却部分流量的减少意味着填料的总表面面积可以减少。
通过或者改变单一进料辅助冷却的程度，或者改变分开的辅助冷却和没有辅助冷却进料的流量比例可以控制贮罐内的压力。任何一种选择都可作为主压力控制系统，如果主系统不能将压力保持在所需的范围内用放空管和压力上升汽化器作为次级系统。
本发明的冷凝器对有很大容量即容量在500M3以上的贮罐有特殊的应用。本发明贮罐容量的上限可以是高至约60,000M3这样大，如约40,000M3(特别是对于船舶上LNG贮罐)或约5,000M3(特别是对于LOX或LIN的贮罐)。
本发明的贮罐优选地适合存储低压深冷液体，即液体压力从约0.5巴真空(约50kPa绝压)到约3.0巴表压(约400kPa绝压)，优选地从约大气压(约100kpa绝压)到约0.5巴表压(约150kpa绝压)。
一般设计该装置用于冷凝从下列来源产生的最大量的蒸汽：
(a)渗漏到贮罐中的热量和内含物的汽化部分；
(b)用液体充满贮罐置换的蒸汽；
(c)没有辅助冷却的进料中任何部分闪蒸产生的蒸汽；和
(d)由泵打的进入贮罐的循环流中闪蒸产生的蒸汽。
用于确定由(a)、(c)和(d)产生的蒸汽量的计算对本发明所属技术领域的普通技术人员来说是众所周知的。普通技术人员也能理解由用液体充满贮罐置换出的蒸汽的体积流量是等于供给贮罐的液体的体积流量。一般来说，由通过绝热渗入贮罐的热量每天造成贮罐整个存量的约0.2％到约0.5％的汽化。
产生的总蒸汽是V(以kg/s为单位)。热负荷Q(以kW为单位)是等于V.dH，式中dH是存储液体汽化的潜热(以kJ/kg为单位)。按照公式
A＝Q/(U.LMTD)
由计算得到的热负荷Q、传热系数U(以kJ/m2/K为单位)和在冷凝蒸汽和在表面上流动的液体之间的对数平均温差(“LMTD”)，计算传热表面面积A(以m2为单位)。
从相关文献可以估算传热系数和从辅助冷却液体流量、蒸汽流量和液体及蒸汽温度可以计算出LMTD。可将合适的安全余量加到所需的面积以便给出实际的面积A*。
通过使液体对蒸汽有很接近的温度(例如，小于0.5K(0.5度，绝对温度)从而它是“收缩”的)设计该装置，可以使固定表面面积的热负荷对传热系数不敏感从而它的值不必是精确估算的。
然后由式P＝A*/a计算出要使用的填料的体积P(以M3为单位)，式中a是单位体积填料的表面面积(以m2/m3为单位)。利用对所选填料推荐的设计方法决定该装置的横截面积X(以m2为单位)，以便保证蒸汽压力降是低的，和如果所有的蒸汽进入到填料的底部，最大的蒸汽和液体流率将不会造成该填充装置的溢流。这样的设计方法在现有技术中是众所周知的因而这里将不再描述。所以，填充的高度H(以m为单位)可由式H＝P/X确定。
在采用液体分布器将液体进料基本均匀地分布在气液接触填料的填充装置的上端部的各实施例中，液体分布器正常应有这样的尺寸使在填料上液体的流动尽可能的均匀。这样的分布器的设计是熟知的，这里不做进一步描述。液体分布器周围应有足够的面积供蒸汽流动，以便允许最大的计算得出的蒸汽流量进入到该装置的上部并有合适的低的压力降。
在其他的实施例中，可在该填充装置上部的单点送入液体。在这样的实施例中，考虑到没有被液体润湿的表面，该填料的有效表面面积将需要减少。
在深冷液体贮罐中冷凝汽化蒸汽的方法，该贮罐有存储深冷液体的下部、在其上面提供的蒸汽空间和通过与进料到贮罐的深冷液体直接热交换冷凝汽化蒸汽的冷凝器。该冷凝器包含气液接触填料。该方法包括：
辅助冷却深冷液体以便产生辅助冷却过的深冷液体；和
将辅助冷却过的深冷液体送料到冷凝器的气液接触填料，
从而使贮罐蒸汽空间来的汽化蒸汽通过与所述深冷液体进料的直接热交换在冷凝器的填充装置中冷凝。
优选地，深冷液体进料的体积是足够抽吸汽化蒸汽到气液接触填料的填充装置中。
该方法优选地还包括基本均匀地分布所述辅助冷却过的深冷液体到气液接触填料的填充装置的上端部。
该方法可以与生产深冷液体的深冷空气分离法(如LIN、LOX或LAR)或者与生产深冷液体的液化法(如LNG或液体氢)成一整体。在其他实施例中，该方法还可以包括从贮罐排出深冷液体，泵打所述的液体然后辅助冷却泵打的液体以便产生所述辅助冷却过的深冷液体进料。
按照本发明的贮罐或方法的特别优选实施例基本上如这里参考附图描述的那样。
现在将仅通过实例和参考附图来描述本发明。
图1表示按照本发明的深冷液体的贮罐10。可以用该贮罐装载任何深冷液体，如LNG、LIN、LAR、LOX、等。贮罐是绝热的但在图中并没有表示。
贮罐10有接纳深冷液体14的下部12和在下部12上面提供的蒸汽空间16。装设放空管18以便释放在蒸汽空间16中汽化蒸汽压力的过度上升。放空管18由压力控制装置20控制。从贮罐10排出深冷液体流22和用泵24打到高压以便产生深冷液体泵打的液流26。泵送的液流26被分成两部分。第1部分28通过阀30降低压力并循环回到贮罐10。第2部分32作为输出液流排出。
使用贮罐10连续或间断地传送深冷液体到下游装置(未表示)或用于出口。通常有一个或几个泵的循环管线28，通过它们使部分泵打的流体再循环用于控制。由于泵的工作和管道渗漏的热量使任何再循环液体都将产生附加的汽化从而增加再循环液体的热含量(焓)。
部件10到32在现有技术中通常是很熟悉的。
在贮罐10的蒸汽空间16内装设冷凝器34，和它包括气液接触填料(packing)的填充装置(packed arrangement)36。将深冷液体进料的液流38通过入口40送入到贮罐10。已经将进料流38辅助冷却(未表示)到至少这种程度，可使通过放空管18的汽化蒸汽的放空减至最小或取消。使用液体分布器(未表示)将进料流8基本均匀地分布在气液接触填料的填充装置36的上端部。辅助冷却过的液体喷洒在填料上以便提供大的气液界面的表面面积和冷凝汽化蒸汽。冷凝的汽化蒸汽(与升温的进料液体一起)从冷凝器34滴落到存储的液体14中。
冷凝器34在上端部和底端部两处开口到蒸汽空间16中。在冷凝器34内部蒸汽的冷凝作用将汽化蒸汽从冷凝器的上端部和底端部两处抽吸到冷凝器内。上端部比底端部抽吸更多的蒸汽，因为它更冷从而那里产生更多的冷凝。由于将辅助冷却过的液体送料到冷凝器34的上端部所以这部分比底端部更冷。
图2说明本发明贮罐10的另一个实施例。在图2中描述的贮罐10的许多部件(10到36)是与在图1中描述的贮罐10的部件相同的，所以已经用相同的数字符号来代表相同的部件。下面是图2中贮罐10与图1的贮罐10不同部件的讨论。
深冷液体进料的液流42和46两者都送入到贮罐10(各自通过入口44和48)。但是，只有对液流42进行辅助冷却(未表示)，所以只有液流42按原定管线进入冷凝器34。如果实际上有从不同的位置来的两个进料流可以采用这个实施例。另一种是，可将单一进料流分成两部分并且仅使一部分进行辅助冷却。在这个代替的实施例中，辅助冷却过的部分必须是比图1中的情况更深度地辅助冷却。增加的辅助冷却将会增加冷凝存储蒸汽的驱动力从而也会允许接触装置的表面面积比较小。此外，减小通过接触装置的液体流量也有助于减小该装置的横截面积。这些优点将足够证明与图1比较图2附加的复杂性是有理由的。
图3描述与图1(或图2)的冷凝器34组合的液体分布器50。该组合包括外部的室壁52和有蒸汽口56和液体分布孔58的液体分布板54。在液体分布器50下面是有很大表面面积的接触填料的填充装置36。通常填充装置36将有装设在其下面的支持系统(未表示)和可能有装设在上面的压紧系统(未表示)。
图4表示有蒸汽口56和分布孔58的分布板54的平面图。可以使用任何已知的代替类型的液体分布方法(如槽分布器)来代替所示的板和蒸汽口类型。
辅助冷却过的液体通过进料管60进入到分布器50并被基本均匀地通过孔58分布到填充材料的填充装置36的上端部分。
由于冷凝器的上端和底端都开口到蒸汽空间，所以汽化的蒸汽是自由地从上面和从下面进入到冷凝器34中。因为辅助冷却过的液体进料是从装置的上端进入，大部分的蒸汽冷凝将在填充装置的上部发生，这是由于当液体通过蒸汽冷凝已经升温时，在辅助冷却过的液体和饱和的汽化蒸汽之间的温差在上部要比下部大。因此，大部分进入冷凝器的蒸汽将企图从上端进入。在图3的组合中，上部的蒸汽通过蒸汽口56向下移动。但是，蒸汽也向上移动进入接触材料，通过在填料中发生的冷凝作用被“抽吸”到那里。
因为大多数蒸汽从上面进入，所以不用考虑冷凝器的水力学溢流。冷凝器还会补偿液体分布差于设计的情况，因为蒸汽将优先被抽吸到填料中温度低于平均值的任何点(如果由于不当的分布，大于平均量的液体进料被送到这些点，将会发生这样的事情)。
图3类型的液体分布器由于某些分布孔58的堵塞或者由于高于设计的液体进料流量会产生溢流。由于冷凝器是在两端开口到蒸汽空间，这样的液泛将仅仅是减小该装置的效率而不会停止它的工作。额外的液体将溢流过室壁52的上端(理想地室壁的高度应低于蒸汽口56的上端从而使从上面进入的蒸汽不受限制)。
应该注意蒸汽在冷凝器内部的冷凝将蒸汽抽吸到冷凝器中。因此，可将冷凝装置放在贮罐蒸汽空间中任何方便的位置，即不需要将其局部定位在放空管线18所在的位置。
在整个说明书中，在执行特殊功能的装置的上下文中术语“装置”打算指的是采用的或构造来执行该功能的任何合适的设备。
将能理解本发明并不局限于上面参考优选实施例描述的各项细节，而是可以进行许多修改和改变而不会背离如下面权利要求书所定义的本发明的宗旨和范畴。

Claims (17)

1. 一种深冷液体的贮罐，具有用于存储所述深冷液体的下部和在其上面的蒸汽空间，所述贮罐有：
冷凝器，通过与到贮罐的深冷液体进料的直接热交换冷凝汽化的蒸汽，所述冷凝器包括气液接触填料的填充装置，所述装置包括上端部分和下端部分，其中至少所述上端部分是开口到蒸汽空间以便允许汽化蒸汽进入到该装置中，和所述下端部分是与贮罐下部流体流动连通；
入口，用于将深冷液体进料提供到气液接触填料的填充装置的上端部分；和
出口，用于从贮罐的下部排出深冷液体。
2. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：将所述冷凝器安装在贮罐的蒸汽空间内。
3. 如权利要求2所述的贮罐，其特征在于：所述填料是结构化填料和基本上整个填充装置是开口到蒸汽空间。
4. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：所述气液接触填料的填充装置是包含在一个封闭室内。
5. 如权利要求4所述的贮罐，其特征在于：所述填充装置的至少一部分或至少一侧通过封闭室中的至少一个开孔开口到蒸汽空间。
6. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：该填充装置的底端部分是开口到蒸汽空间。
7. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：还包括导管装置，用于将冷凝的蒸汽从该填充装置的底端部分送料到贮罐的下部。
8. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：还包括液体分布器用于将深冷液体进料基本均匀地分布到气液接触填料的填充装置的上端部分。
9. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：包括一个冷凝器和用于将深冷液体进料提供给所述冷凝器的一个入口。
10. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：包括至少一个附加的入口，设置该附加入口或每个附加入口的位置用于将深冷液体通过蒸汽空间直接送料到该贮罐的下部。
11. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：还包括：
泵送深冷液体的泵；
用于将深冷液体从贮罐送料到泵的导管装置；
通过与冷冻剂间接热交换辅助冷却深冷液体以产生辅助冷却过的深冷液体的热交换器；
用于将泵送的深冷液体从该泵送料到热交换器的导管装置；和
用于将辅助冷却过的深冷液体从热交换器送料到贮罐入口的导管装置。
12. 如权利要求1所述的贮罐，其特征在于：贮罐有大于500m3的容量。
13. 如权利要求1所述的贮罐，该贮罐适合用于存储压力从50kPa绝压到400kPa绝压的深冷液体。
14. 用于冷凝在深冷液体贮罐中汽化蒸汽的一种方法，所述贮罐有用于存储所述深冷液体的下部，设置在其上面的蒸汽空间，和通过与供料到贮罐的深冷液体进行直接热交换冷凝汽化蒸汽的冷凝器，所述冷凝器包括气液接触填料，所述方法包括：
辅助冷却深冷液体以便产生辅助冷却过的深冷液体；和
将辅助冷却过的深冷液体供料到该冷凝器的气液接触填料，
从而使贮罐蒸汽空间来的汽化的蒸汽通过与所述深冷液体进料的直接热交换在该冷凝器的填料中冷凝。
15. 如权利要求14所述的方法，其特征在于：深冷液体进料的体积是足够将汽化的蒸汽抽吸到气液接触填料的填充装置中。
16. 如权利要求14所述的方法，其特征在于：还包括将所述辅助冷却过的深冷液体进料基本均匀地分布在气液接触填料的填充装置的上端部分上。
17. 如权利要求14所述的方法，其特征在于：从贮罐来的深冷液体是从该贮罐排出，泵送然后辅助冷却以便产生辅助冷却过的深冷液体进料。
CNB2006101413312A 2005-09-29 2006-09-29 深冷液体的贮罐 Expired - Fee Related CN100422625C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0519886.6 2005-09-29
GBGB0519886.6A GB0519886D0 (en) 2005-09-29 2005-09-29 A storage vessel for cryogenic liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1940376A CN1940376A (zh) 2007-04-04
CN100422625C true CN100422625C (zh) 2008-10-01

Family

ID=35395008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006101413312A Expired - Fee Related CN100422625C (zh) 2005-09-29 2006-09-29 深冷液体的贮罐

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7581405B2 (zh)
EP (1) EP1770326B1 (zh)
KR (1) KR101188520B1 (zh)
CN (1) CN100422625C (zh)
AT (1) ATE462106T1 (zh)
DE (1) DE602006013082D1 (zh)
ES (1) ES2343265T3 (zh)
GB (1) GB0519886D0 (zh)
SG (1) SG131095A1 (zh)
TW (1) TWI343975B (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005028199A1 (de) * 2005-06-17 2006-12-21 Linde Ag Speicherbehälter für kyrogene Medien
KR100834272B1 (ko) * 2007-03-20 2008-05-30 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 저장탱크, 그 탱크가 설치된 ｌｎｇ운반선, 및ｌｎｇ운반방법
WO2011036579A2 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for liquefying and storing a fluid
US20120000242A1 (en) * 2010-04-22 2012-01-05 Baudat Ned P Method and apparatus for storing liquefied natural gas
EP2453160A3 (en) * 2010-08-25 2014-01-15 Chart Industries, Inc. Bulk liquid cooling and pressurized dispensing system and method
US9869429B2 (en) 2010-08-25 2018-01-16 Chart Industries, Inc. Bulk cryogenic liquid pressurized dispensing system and method
US20120102979A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Newman Michael D Nitrogen fog generator
GB2499815B (en) * 2012-02-29 2014-05-28 Siemens Plc Over-pressure limiting arrangement for a cryogen vessel
CN104956140B (zh) * 2012-12-14 2016-11-09 瓦锡兰芬兰有限公司 给燃料罐填充液化气的方法以及液化气燃料系统
DE102013003999A1 (de) 2013-03-08 2014-09-11 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Betanken eines Speicherbehälters mit einem gasförmigen, unter Druck stehenden Medium, insbesondere Wasserstoff
FR3016676B1 (fr) * 2014-01-21 2016-02-26 Cryolor Station et procede de fourniture d'un fluide carburant inflammable
JP7083347B2 (ja) 2016-12-23 2022-06-10 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 液化ガスを輸送するための船舶およびその船舶を運転する方法
JP6834999B2 (ja) * 2018-01-29 2021-02-24 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 Ｌｎｇタンクの蒸発ガス抑制装置及び蒸発ガス抑制方法
JP6922769B2 (ja) * 2018-02-07 2021-08-18 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 低温液化ガス貯留タンクのｂｏｇ抑制方法及び装置
US11566753B2 (en) * 2018-12-27 2023-01-31 Chart Inc. Vapor pressure regulator for cryogenic liquid storage tanks and tanks including the same
JP7227837B2 (ja) * 2019-04-23 2023-02-22 三菱造船株式会社 液化ガス貯留タンク、及び船舶
US11608937B2 (en) 2020-01-30 2023-03-21 Caterpillar Inc. Separation and venting cryogenic liquid from vapor on a mobile machine
FR3129454A1 (fr) * 2021-11-25 2023-05-26 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Réservoir de stockage de gaz liquéfié et procédé de transfert de fluide

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1631224A2 (ru) * 1989-03-13 1991-02-28 Войсковая Часть 11284 Устройство дл хранени криогенных жидкостей
US6470706B1 (en) * 1999-06-23 2002-10-29 Chicago Bridge & Iron Company System and apparatus for condensing boil-off vapor from a liquified natural gas container
EP0744577B1 (en) * 1995-05-24 2004-03-03 The Boc Group, Inc. Cryogen delivery apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2059942A (en) * 1934-01-31 1936-11-03 Gen Motors Corp Refrigerating apparatus
US2784560A (en) * 1954-02-11 1957-03-12 American Messer Corp Process and apparatus for storing and shipping liquefied gases
US2944405A (en) * 1955-10-27 1960-07-12 Union Tank Car Co Conservation arrangement
US2938360A (en) * 1957-12-23 1960-05-31 Chemical Construction Corp Anhydrous ammonia storage tank
US3098362A (en) * 1959-11-04 1963-07-23 Sohda Yoshitoshi Container vessel for storage and transportation of liquefied natural gases
NL268045A (zh) * 1960-12-23
US3191394A (en) * 1963-03-26 1965-06-29 Union Tank Car Co Conservation arrangement and method
US3453836A (en) * 1967-07-24 1969-07-08 Mcmullen John J Liquefied petroleum gas tanker
US3780534A (en) * 1969-07-22 1973-12-25 Airco Inc Liquefaction of natural gas with product used as absorber purge
FR2165729B1 (zh) 1971-12-27 1976-02-13 Technigaz Fr
SU842329A1 (ru) 1976-06-14 1981-06-30 Предприятие П/Я Г-4461 Устройство дл бездренажного хранени КРиОгЕННыХ жидКОСТЕй
FR2406782A1 (fr) 1977-10-20 1979-05-18 Air Liquide Evaporateur pour melanges cryogeniques
US4551981A (en) * 1981-05-20 1985-11-12 The Boc Group, Inc. Heat exchange methods and apparatus
JPH0726784B2 (ja) * 1992-09-25 1995-03-29 岩谷産業株式会社 簡易液体窒素製造装置
US5590535A (en) * 1995-11-13 1997-01-07 Chicago Bridge & Iron Technical Services Company Process and apparatus for conditioning cryogenic fuel to establish a selected equilibrium pressure
NO312484B1 (no) * 2000-07-26 2002-05-13 Venturie As Gasskondensator
WO2005061951A1 (en) * 2003-12-15 2005-07-07 Bp Corporatoin North America Inc. Systems and methods for vaporization of liquefied natural gas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1631224A2 (ru) * 1989-03-13 1991-02-28 Войсковая Часть 11284 Устройство дл хранени криогенных жидкостей
EP0744577B1 (en) * 1995-05-24 2004-03-03 The Boc Group, Inc. Cryogen delivery apparatus
US6470706B1 (en) * 1999-06-23 2002-10-29 Chicago Bridge & Iron Company System and apparatus for condensing boil-off vapor from a liquified natural gas container

Also Published As

Publication number Publication date
EP1770326B1 (en) 2010-03-24
TWI343975B (en) 2011-06-21
DE602006013082D1 (de) 2010-05-06
ES2343265T3 (es) 2010-07-27
US7581405B2 (en) 2009-09-01
US20070068177A1 (en) 2007-03-29
GB0519886D0 (en) 2005-11-09
CN1940376A (zh) 2007-04-04
TW200714833A (en) 2007-04-16
KR20070036679A (ko) 2007-04-03
ATE462106T1 (de) 2010-04-15
EP1770326A3 (en) 2009-06-03
SG131095A1 (en) 2007-04-26
EP1770326A2 (en) 2007-04-04
KR101188520B1 (ko) 2012-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100422625C (zh) 深冷液体的贮罐
CN101622491B (zh) 具有隔开的低温空间的低温流体储罐
US7284575B2 (en) Combined liquefied gas and compressed gas re-fueling station and method of operating same
KR20170084121A (ko) 액화 가스 냉각 장치 및 방법
NO324653B1 (no) Vaeskefordeler for en pakket vaeske-damp-kontaktkolonne, og vaeskefordelingsplate for samme.
US4888955A (en) Two phase CO2 storage tank
US11441840B2 (en) Process and plant for the production of argon by cryogenic distillation of air
NO328408B1 (no) Anordning, system og fremgangsmate for regasifisering av LNG
CN202629586U (zh) 液化天然气箱式加气装置
US6336343B1 (en) Two-stage absorption refrigerating apparatus
CN113800140A (zh) 用于管理地下低温液体储罐中的压力的系统和方法
RU2399508C2 (ru) Резервуар для хранения криогенной жидкости
US3527379A (en) Systems and tanks therefor for storing products in the liquid phase that are normally in the gas phase
CN208935815U (zh) 一种丙烯球罐的汽化稳压系统
JP3170068U (ja) 飲料水用サーバーの構造
CN110778911A (zh) 一种低温气瓶液氧充装装置
CN109716012B (zh) 再气化装置
CN208824205U (zh) 烃液回收装置以及乙二醇再生系统
CN204373314U (zh) 一种应用于气体深冷分离设备主精馏塔
CN108328136A (zh) 一种储油罐喷淋水的冷却循环装置
CN203431480U (zh) 一种空分大型常压低温储槽零放空装置
WO2024135407A1 (ja) アンモニア気化器
CN211010770U (zh) 一种低温气瓶液氧充装装置
JP2006022854A (ja) 大形極低温液化ガス貯槽
KR101109994B1 (ko) 산소제조설비의 기화장치 및 기화방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081001

Termination date: 20170929

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee