CN101305238A - 改进的液化天然气再气化 - Google Patents

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Abstract

通过油轮(78)运送的液化烃气体被传送到输入终端(10)，在该输入终端，液化气被加热使其蒸发并将寒冷的气体加热到至少－30℃，但优选大约0℃，而且将变暖的气体传送到气体接收设备(20，83)。蒸发和加热是通过使用大量(多于10)垂直安装的已知类型的空气蒸发器(84)完成的，所述蒸发器使用从液化气或寒冷的气体在其中流动的翅管的外部下方流动的环境空气。在本发明中，大量独立的蒸发器相互紧密接近地定位，即在小于蒸发器管的垂直高度的一半的距离内。他们的紧密接近允许许多单元被安装在小的用地空间，而且也影响他们的热性能。

Description

改进的液化天然气再气化
背景技术
在如15℃的适度的环境温度和大气压力下为气体的气态烃，比如LPG(液化石油气，通常主要包含丙烷和丁烷)的LNG(液化天然气)，经常以液体形式(“液化气”)通过油轮进行远距离运输。为了在近似大气压力下保持LNG为液体，LNG被以比如-160℃的低温保存在高度隔热的罐中。在油轮的卸载目的地，LNG被卸载到输入终端，在该输入终端，LNG被蒸发(加热到使它转化为气体)和变暖，而且在该处变暖的气体被贮存或经过管道传送给用户。
大量的液化气的加热可以由大量海水流动通过热交换器来进行。然而，这种大量海水的使用在很多地区不能接受，因为流入海水入口的如鱼卵和小鱼的大量海洋生物被破坏，而且因为当地海水温度的大量降低通常可能危害海洋生物。当地法规逐渐增加了对这种用于液化气加热的海水的使用限制，尤其是在海水与海洋隔离的海港。该限制经常指定海水的最低温度和最大流出流量。可供选择的是利用如烃气体的燃料的燃烧来产生加热其余烃气体的热气(例如，实现水下燃烧的蒸发)，但这使用了大量的有用燃料并产生对环境有害的氧化氮和进入海洋的化学处理的排放物。
发明内容
根据本发明，申请人在输入终端通过采用一种低成本并环境友好的方法加热液态烃气体，该烃气体已经通过油轮以液化状态(“液化气”)远距离运输到位于气体的最终目的地附近的输入终端。液体烃气体的加热是通过垂直延伸的空气蒸发器来实现的，该空气蒸发器具有公知的空气蒸发器的设计，但是先前仅仅小量和小生产量地使用。在空气蒸发器中，液化气直接或间接地被沿着蒸发器的管或管子的外部向下通过的空气流蒸发。环境空气可以被动或主动地在蒸发器管上方通过。与空气蒸发器结合在一起的电动鼓风机可以被用于在容纳液化气的蒸发器上方产生强制空气流以便驱散雾并解冻所述管。进入空气蒸发器的液化气至少比周围的环境温度低10℃，而且其大部分具有-30℃以下的温度。
在空气蒸发器的操作过程中，由于低的液化气温度，一层冰(仅仅冰和/或雪片)形成在管和翅片的外部。冰层的厚度随着蒸发器操作的持续时间的增加而增加，从而减小了其热交换能力。每次以有限数量的蒸发器的蒸发和解冻的重复循环操作这些蒸发器，而且在寒冷的气候下，申请人使用鼓风机吹入空气并使用加热器除去冰。冰层的坚固性以及冰层的热传导性随着当地空气的湿度和降水、内部的空气温度和蒸发器的操作循环而变化。当空气与蒸发器管进行热交换时，这些蒸发器的性能对当地的空气流的模式和空气温度分布非常敏感。蒸发器标准地设计用于积累的某一冰层厚度。在本发明之前，这些蒸发器的性能已经基于单个蒸发器单元被经验性地确定，这已经将它们的使用限制为小规模应用(常常用于非连续操作)。
本发明的新颖性是将典型的小规模蒸发器技术用于大规模应用(比如用于LNG输入终端)的观点。这要求许多相互靠近定位的单元以便最小化所需的用地空间和相关的成本。由于在靠近寒冷的管的空气中的水蒸气的浓缩或升华，当操作相互紧密接近的许多单元时，因为它们对冷空气和蒸发器管附近的减小湿度的空气的相互影响而使其热性能受到影响。大量的雾云也可以在无风或微风情况下形成，这将影响某些应用的操作。因此，在保证大规模应用之前，能够预测大量的相互紧密接近的蒸发器的性能是很有用的。
已经开发了计算机化的计算流体动力学(CFD)的计算方法，以便能够可靠地预测大规模应用。这种模型不仅考虑了空气流动和温度分布，而且考虑了冰的升华和在管上的沉积，以及包括雾的厚度及其消散速度的预测。而且根据环境条件、间距、地平面上的高度等，上述模型也计算了用于大量蒸发器的蒸发循环和解冻循环的持续时间。
由于可利用的有限用地空间以及海平面上的蒸发器的高度，本发明尤其适用于在浮动的近海或近海岸(在低潮大约10米内)的结构的应用，本发明能够快速消散任何已经形成的雾云。然而，本发明也可以被应用于允许以上条件的陆地上的输入终端。
周围环境空气蒸发器上的被动空气流提供了一种简单并节省成本的系统。在寒冷并且非常潮湿的环境中，被动的周围环境空气蒸发系统可以设有额外的鼓风机和加热元件(例如，加热杆或蒸汽管)以提高针对在蒸发器的管和翅片上积累的冰层以及已经从翅片上掉落到甲板上的融化的冰的解冻。
在所附的权利要求中特别提出了本发明的新颖特征。当结合附图阅读下列说明书时，将更好的理解本发明。
附图说明
图1是浮动输入终端的等轴视图，所述浮动输入终端具有在浮动结构上的LNG贮存库，具有位于浮动结构的甲板上的空气蒸发器。
图2是图1的系统所进行的可能加热过程的图表。
图3是图1的输入终端的一部分的局部侧正投影视图，显示了三个空气蒸发器。
图4是图3的空气蒸发器的三根管的平面图。
图5是图1的输入终端的平面图。
图6是具有位于单独的浮动驳船上的空气蒸发器的浮动输入终端的平面图。
图7是具有位于单独的固定式近海平台上的空气蒸发器的浮动输入终端的侧正投影视图。
图8是具有位于陆地上的空气蒸发器而且具有停泊在浮动结构旁的LNG油轮的浮动输入终端的平面图，该浮动结构具有LNG贮存能力并停泊在码头上。
图9是停泊在码头上并连接到陆地上的输入终端的LNG油轮的平面图，该输入终端具有LNG贮存和蒸发能力。
图10是本发明的蒸发器系统的一部分的剖视图。
具体实施方式
图1阐明了浮动输入终端10的一个实例，该浮动输入终端包括具有贮存液化气的罐76的浮动结构74(在LNG情况下，该结构也被称为FSRU，即浮动贮存和再气化单元)。申请人使用术语“液化气”是指在环境温度(例如15℃)和压力(例如1bar)下为气体、而且已被冷却到-30℃以下实现液化的烃。浮动结构74具有入口12，通过该入口从液化气油轮78上接收液化气。FSRU浮动结构74典型地贮存大量的数千吨的液化气，LNG(液化天然气)保存在如-160℃的温度下以保持其在大气压力下为液体。FSRU浮动结构74停泊在具有所示的海港和海岸36的近海区域80的海底14处。
浮动结构74的罐76中的冷却液体烃气体必须被加热到气体状态或被蒸发。此外，在气体通过水下管道24被传送到变暖气体接收设备83处之前，冷却的但为气体的烃必须被进一步加热到高于-30℃的温度，优选至少-10℃，而且通常至少0℃以构成变暖的气体(而且被加压到如30-150bar)。这种接收设备是使用、贮存和/或分配烃气体的设备。这种气体接收设备可以是陆地、近海岸(靠近海岸，通常在低的潮10米内)或近海设备，该设备(通过改变气体压力)分配或使用气体和/或在配气网的管中贮存气体。气体贮存设备可代替也或者同时包括地下大洞20，该大洞贮存变暖的气体(-30℃以上)并随后将其分送给陆地或近海的变暖气体接收设备。通过使用位于浮动结构上并在甲板102之上延伸多米的空气蒸发器84来实现蒸发。图1中的项110显示了任选的风机，该风机不能帮助LNG蒸发，但其主要用于(如果使用的话)驱散雾。风或强制空气流的出现不是蒸发器工作所要求的。有时在寒冷的气候时，鼓风机(未示出)被安装在每个蒸发器顶部并常常与每个蒸发器结合为一体，只是为了与热源一起强化解冻过程。
输入终端设备的一个特殊实施例包括如支撑转塔72的船或驳船的浮动结构74，该转塔通过悬链线22被锚定到海底。转塔上的液压旋转头连接到包括上开软管70和海底管道26的水下管道24上。海底管道延伸到气体接收设备83。也显示连接到用于额外贮存气的大洞的管道。另一种通常类型的输入终端(图6和7)具有用于贮存液化气的贮存罐76和定位在一个浮动船或驳船130上的卸载系统(也称为FSO，用于浮动贮存和卸载单元)。然而，蒸发系统被定位在其他的辅助结构上，如在固定到海底137处的单独的固定式平台140(图7)上、单独的浮动驳船120(图6)上或陆地上(图8)。所有的辅助结构通常都靠近FSO(在100米内)。在蒸发系统定位在与FSO分开的设备上的的情况下，液化气从FSO通过加载臂或弹性软管(如图7中的30)的方式传送到其他设备，但是当两个主体离得不远时海底低温软管是可行的。浮动结构可以被停泊在固定码头上，或者可以是辐射系泊或转塔式系泊(随风向改变位置)。输入终端可以是辐射系泊或转塔式系泊的浮动船或驳船或如码头、塔或防浪堤的以海床为基础的终端。任何类型的具有贮气罐的浮动输入终端通常位于距离海岸大于0.2公里处，而且通常距离海岸大于2公里，以在发生火灾或爆炸事件时对岸上人员和结构的危害最小，但是在近海岸是可行的，甚至将蒸发系统放置在陆地上也是可行的。
使用空气蒸发系统的输入终端也可以完全在陆地上，如图9所示。其中蒸发系统32和贮存罐34是辅助结构150的部件。该辅助结构位于岸36上并通过低温管道152连接到接收LNG的位置。图8显示了码头170，该码头建在海岸36附近以从停泊在码头上的油轮78接收液化气货物。油轮78停泊在包含充满液化气的罐76的浮动结构74处，而且二者都停泊在码头上。
如早期讨论的，先前的输入终端系统已经使用海水来加热冷却(液体或气体而且低于-30℃)的烃，当该烃被加热时为气体，因而发生大量的冷水排放到海洋中，可能危害海洋生物。地方当局已经逐渐通过了严格的限制在他们的地区多少水可以被冷却以及限制水的排放温度的法律。通过燃烧一些贮存在输入终端的气体来加热会耗尽有用的气体并产生污染。
根据本发明，申请人加热液化气以将它转化成其气相，而且至少部分地使用大量(大于10并通常几百个)空气蒸发器84(图5)来加热最后的冷却(-30℃以下)的烃气体。烃气体(以液体或冷却的气体状态)被泵送通过空气蒸发器，而且空气蒸发器相互紧密接近地定位。烃的压力通常在LNG通过空气蒸发系统发送之前由增压泵升压和/或随后压缩，但是申请人优选在LNG通过蒸发器之前至少部分地升高LNG的压力。蒸发器之间的分隔距离E(图3)小于蒸发器管的垂直高度H，而且优选小于蒸发器垂直高度的一半，更优选小于蒸发器垂直高度的20％。蒸发器高度H是其直径D的多倍，而且是多米，蒸发器随其轴116从浮动结构的甲板102上方基本垂直地延伸多米。紧密的间距允许大量(超过10而且通常至少72，如图5所示)的蒸发器定位在很小的空间，而且允许加热和空气吹风应用到多个蒸发器上。本系统每天至少传送2千万标准立方英尺的蒸发的LNG气体。
图2是LNG再气化过程40的示意图，该LNG再气化过程包括使用空气蒸发器的空气加热阶段42，随后是水或热气加热阶段44(直接或间接)。应该注意的是第二加热步骤44不是强制性的。第二加热阶段仅在寒冷的气候下需要，例如，环境温度低于10℃，在此远低于0℃的烃气体可能导致在运送气体的管道周围形成大块冰。
图1、3和4显示在船上的蒸发器84的罐82。泵81泵送冷却的烃(主要是液化烃)通过空气蒸发器。空气蒸发器周围的空气冷却，这导致冷却的空气自然地向下流动，与此同时与在蒸发器内部流动的液化气进行热交换(这被称为自然对流)。空气蒸发器内部的液化气被蒸发而且最后变暖到接近环境温度。风的出现提高了空气和液化气之间的热传递，尽管风的出现不是空气蒸发器的适当功能所必需的。在热传递过程中，寒冷的冰层和/或雪片积累在空气蒸发器的外表面上，这需要一些蒸发器被临时离线用于解冻(液化气不能泵送通过他们)。所有空气蒸发器在旋转的基础上被解冻。当环境温度较冷时，比如低于0℃，解冻不会自然发生，因此在图6中91指示的加热元件(例如电加热器或蒸汽加热管等)被结合在空气蒸发器的管/管子之间的空间中。在这种情况下，还要求鼓风机迫使变暖的空气流通过管/管子。可供选择的是用促进解冻的液体喷雾蒸发器管。这些步骤大大改进了空气蒸发器的管/管子的解冻。因为空气蒸发器84紧密接近，仅需要有限个这种加热器和鼓风机。
当低环境温度阻止空气蒸发器中的空气被变暖到近似0℃时，可以使用另外的用于进一步对变暖空气进行直接或间接加热的装置，包括使用流动的海水(通过图1中的管114)以及甚至通过加热一些贮存在输入终端的烃气体而产生的热气体，或使用来自燃烧设备的热废气。所述另外的装置可以被用于融化掉落在蒸发器下的甲板上的冰块。
图10显示了系统的一个蒸发器84的一部分。LNG153被向上泵送通过基本垂直的高(至少15英尺或5米，而且优选至少23英尺或7米)管子或带有暴露到环境164的翅片156的管154。LNG被以一定速度泵送，其中，在LNG到达管153的顶部时，它已经被转化成气体形式160并通过管162传送。LNG(和因而产生的气体烃)平行地传送通过所有蒸发器，该蒸发器适用于蒸发LNG(大约50％-67％)，其余的蒸发器处于解冻模式。冷却的(0℃以下)气体烃的进一步变暖是通过使用如海水、蒸汽等的其他方法完成。在一个实例中，蒸发器包括高7米，内径25cm的管(153，图10)，该管具有8个翅片，每个翅片的水平长度为50cm。翅片以至少管径的一半的距离从管辐射。蒸发器以30cm的距离E(图3)分隔，它们的垂直轴116以1.5米分隔。72个蒸发器(图5)的组(bank)具有每100平方米至少72个蒸发器的密度，如图5的俯视图所示。
使用自然流动环境空气的蒸发器加热液化的和冷却的烃气体具有很多优点。空气蒸发器的使用显著地最小化了环境影响。空气和水的污染物远低于其他低温蒸发系统。而且这种蒸发系统具有比其他方法低的成本。由于蒸发不需要海水，蒸发器的位置可以不同于贮存液化气的位置。在一个实施例中，蒸发器位于单独的船上，贮存船(FSO)可以仅是租用的不需要修改的运送气的船。这使输入终端设备的实施与在陆地上的终端的建造相比更快。同样，当液化气贮存设备和蒸发设备都为独立的浮动体时，它们的每一个可以很容易被更大单元更换而不需要对单元进行复杂的修改就能运行。
本发明不仅包括蒸发和变暖在15℃为气体的液化烃的方法，而且涵盖了通过计算机计算的方式产生的：紧密接近的大量单元(多于10个)的预测热性能，随时间在带翅片的管或管子上积累的冰及其性质预测，蒸发器之间及周围的空气流动及其温度在空间和时间上的分布，以及雾的形成及其在空间和时间上的分布。这些计算提供了各个蒸发器的尺寸、表面上的高度、相对定位和间距的基础。当大量的蒸发器紧密地接近时，众所周知的传热机构和计算方法不再适用。因此已经开发了一种用于正确设计这种大蒸发器组的新计算方法。
尽管在此已经描述和阐述了本发明的特别实施例，意识到现有技术的技术人员可以容易地进行修改和改变，因此，旨在通过解释权利要求来涵盖这种修改和等效物。

Claims (14)

1.一种用于加热烃和用于将所述烃加热成气体状态并用于以气体状态将所述烃传送给气体接收设备(20，83)的方法，所述烃在15℃时为气体，而且已经在油轮中作为冷却的液化气运输，而且已经被从所述油轮传输到用于临时贮存的输入终端(10)，该方法包括：
将贮存在所述输入终端的液化气泵送通过多个空气蒸发器(84)，所述空气蒸发器的每一个包括基本垂直的伸长管(154)，所述泵送步骤包括泵送所述液化气通过每根所述管，同时将所述空气蒸发器暴露到最初处于环境空气温度的环境空气中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述泵送液化气的步骤包括同时泵送所述液化气通过至少10个蒸发器，每个所述蒸发器具有为沿其长度方向的平均最大直径(D)多倍的高度(H)，相邻的蒸发器之间的距离(E)小于所述蒸发器高度的五分之一。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述泵送液化气的步骤包括操作泵(81)和使所述冷却的液化气流过所述泵。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
在具有甲板(102)的浮动船体(74)上安置所述空气蒸发器；以及
将所述管暴露到环境空气中，其中使所述管的上端位于所述船体的甲板(102)之上的多米处。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
在多对所述蒸发器的每一对之间应用加热器(91)，并且在所述蒸发器上形成冰时对所述加热器通电以解冻所述蒸发器并融化掉落到蒸发器底部的所述甲板上的冰块。
6.根据权利要求5所述的方法，包括：
使用鼓风机(110)将空气横吹过所述蒸发器。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述泵送步骤包括每天泵送一定量的液化气通过所述蒸发器，所述一定量的液化气包括至少每天2千万标准立方英尺的蒸发的LNG气。
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述输入终端包括具有贮存罐(76)的浮动结构(74)，和在所述浮动结构的100米内的辅助结构(120，140)，所述辅助结构通过低温管道(30)连接到所述浮动结构上，所述空气蒸发器位于所述辅助结构上；而且包括：
将来自所述油轮的液化气贮存到所述贮存罐中，从所述贮存罐泵送所述液化气通过所述低温管道，并且使所述液化气从所述低温管道流动通过在所述辅助结构上的所述蒸发器。
9.一种用于加热冷却的烃的设备，所述烃已经作为冷却的液化气在油轮(78)中越过海洋运输，而且已经从所述油轮被输送到具有贮存冷却的液化气的贮存罐(76)的输入终端(10)，直到所述烃可以被加热，所述用于加热的设备用于加热被输送的液化气以在至少-30℃的温度时产生气体烃，所述设备用作从所述卸载设备到气体接收设备(20，83)的通道，其中：
所述输入终端包括多个空气蒸发器(84)，所述空气蒸发器暴露到最初处于环境空气温度的环境空气中，而且所述输入终端包括泵送所述冷却液化气通过所述蒸发器的泵(81)。
10.根据权利要求9所述的设备，其中：
所述多个蒸发器包括至少10个蒸发器，每个所述蒸发器具有平均最大直径(D)和多米的高度(H)，多对相邻蒸发器的每一对之间的距离(E)小于所述蒸发器高度的20％。
11.根据权利要求9所述的设备，其中：
所述输入终端包括在海洋中漂浮的并具有甲板(102)的浮动结构(74)；
所述多个空气蒸发器的每一个都安装在所述浮动结构上，而且每一个蒸发器基本垂直延伸，所述空气蒸发器具有在所述甲板之上多米处的上端。
12.根据权利要求9所述的设备，其中包括：
多个加热器装置(91)，每一个加热器装置位于所述空气蒸发器对之间以解冻蒸发器上的冰。
13.根据权利要求9所述的设备，其中：
所述输入终端包括浮动结构(74)，所述浮动结构包括容纳液化气的所述贮存罐，所述输入终端还包括辅助结构(120，140，176)，所述辅助结构位于浮动结构的100米内，所述空气蒸发器位于所述辅助结构上，而且所述输入终端还包括连接所述浮动结构和辅助结构的低温管道(30，152)。
14.根据权利要求9所述的设备，其中：
每一个所述蒸发器包括高度至少5米的垂直管(153)和多个垂直伸长的从所述管以至少管直径的一半辐射的翅片(156)。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102192401A (zh) * 2010-01-28 2011-09-21 Stx海洋造船株式会社 浮动式液化天然气再气化设备
CN104315339A (zh) * 2014-10-27 2015-01-28 中国海洋石油总公司 应用于海上浮式lng再气化装置的lng阶梯式再气化系统及再气化方法
CN105109629A (zh) * 2009-04-17 2015-12-02 埃克赛勒瑞特能源有限合伙公司 Lng的码头船对船传输
CN108216498A (zh) * 2017-12-21 2018-06-29 中海油能源发展股份有限公司 一种适用于岛礁的浮式液化天然气存储及再气化终端
CN110360443A (zh) * 2018-04-11 2019-10-22 江苏蓝色船舶动力有限公司 一种用于给目标船加注lng的岸边加气站

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008031146A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-20 Woodside Energy Limited Boil off gas management during ship-to-ship transfer of lng
EP2061990A4 (en) * 2006-09-11 2018-07-11 Exxonmobil Upstream Research Company Open-sea berth lng import terminal
WO2008094220A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Fluor Technologies Corporation Ambient air vaporizer
DE102007008534A1 (de) * 2007-02-21 2008-08-28 Linde Ag Vorrichtung zum Verdampfen von cryogenen Medien und Verfahren zum Abtauen einer Verdampfereinheit einer solchen Vorrichtung
US20110030391A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Woodside Energy Limited Mechanical Defrosting During Continuous Regasification of a Cryogenic Fluid Using Ambient Air
US9919774B2 (en) 2010-05-20 2018-03-20 Excelerate Energy Limited Partnership Systems and methods for treatment of LNG cargo tanks
KR101236749B1 (ko) * 2010-12-02 2013-02-25 삼성중공업 주식회사 부유식 선박의 가스 트라이얼 방법
US8776535B1 (en) 2011-07-11 2014-07-15 Robert E. Bernert, Jr. Ambient air vaporizer fog dispersal system
JP6118534B2 (ja) * 2012-10-30 2017-04-19 住友精密工業株式会社 オープンラック式気化装置
AU2014200191B2 (en) * 2014-01-13 2019-11-21 Single Buoy Moorings Inc. LNG export terminal
US10260679B2 (en) * 2014-01-13 2019-04-16 Single Buoy Moorings Inc. LNG export terminal
KR102057347B1 (ko) * 2014-11-07 2019-12-18 한국조선해양 주식회사 자원생산 부분처리 해상구조물
US10532795B2 (en) * 2016-08-17 2020-01-14 Arcosa Marine Products, Inc. Flexible regasification and floating thermal energy storage
WO2020150440A1 (en) 2019-01-16 2020-07-23 Excelerate Energy Limited Partnership Floating gas lift system, apparatus and method
US11459067B2 (en) * 2019-12-05 2022-10-04 Sofec, Inc. Systems and processes for recovering a condensate from a conduit
US11976789B2 (en) * 2021-03-11 2024-05-07 Praxair Technology, Inc. System and method for cryogenic vaporization using ambient air vaporizer
US11953159B2 (en) * 2021-03-11 2024-04-09 Praxair Technology, Inc. System and method for cryogenic vaporization with parallel vaporizer arrangements

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US355480A (en) * 1887-01-04 Grain-silo
US2823521A (en) * 1953-07-24 1958-02-18 Union Carbide Corp Atmospheric vaporizer
US3058317A (en) * 1958-03-31 1962-10-16 Superior Air Products Co Vaporization of liquefied gases
US3033151A (en) * 1960-06-30 1962-05-08 Sheehan Leo James Ship and pier fender
US3435623A (en) * 1967-08-22 1969-04-01 Liquid Carbonic Corp Cryogenic vaporizer
US3672446A (en) * 1969-01-21 1972-06-27 Airco Inc Ambient air vaporizer
US3585959A (en) * 1969-05-05 1971-06-22 North American Rockwell Buffer systems for ships
US4075860A (en) * 1976-03-15 1978-02-28 Delong Corporation Mobile ship loading and unloading facility
US4399660A (en) * 1981-02-10 1983-08-23 Union Carbide Corporation Atmospheric vaporizer
JPS59179477A (ja) * 1983-03-30 1984-10-12 Hitachi Zosen Corp 低温液化ガス貯蔵用タンクの洋上移設時における新旧両船体の結合方法
US5251452A (en) * 1992-03-16 1993-10-12 Cryoquip, Inc. Ambient air vaporizer and heater for cryogenic fluids
US5771946A (en) * 1992-12-07 1998-06-30 Chicago Bridge & Iron Technical Services Company Method and apparatus for fueling vehicles with liquefied cryogenic fuel
AU3074201A (en) * 1999-12-11 2001-06-18 W. J. "Jim" Amoss Jr. Container cargo transfer system
FR2815025B1 (fr) * 2000-10-06 2003-08-29 Eurodim Sa Systeme de transfert d'un produit fluide, notamment du gaz naturel liquefie a temperature cryogenique, entre un navire de transport et une installation terrestre de traitement et de stockage de ce produit
US6546739B2 (en) * 2001-05-23 2003-04-15 Exmar Offshore Company Method and apparatus for offshore LNG regasification
US6805598B2 (en) * 2002-09-06 2004-10-19 Dorob International Ltd. Liquid natural gas transfer station
WO2005045337A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-19 Fluor Technologies Corporation Lng vapor handling configurations and methods
US7299760B2 (en) * 2004-03-05 2007-11-27 Sofec, Inc. Floating LNG import terminal and method for docking

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105109629A (zh) * 2009-04-17 2015-12-02 埃克赛勒瑞特能源有限合伙公司 Lng的码头船对船传输
CN102192401A (zh) * 2010-01-28 2011-09-21 Stx海洋造船株式会社 浮动式液化天然气再气化设备
CN104315339A (zh) * 2014-10-27 2015-01-28 中国海洋石油总公司 应用于海上浮式lng再气化装置的lng阶梯式再气化系统及再气化方法
CN108216498A (zh) * 2017-12-21 2018-06-29 中海油能源发展股份有限公司 一种适用于岛礁的浮式液化天然气存储及再气化终端
CN110360443A (zh) * 2018-04-11 2019-10-22 江苏蓝色船舶动力有限公司 一种用于给目标船加注lng的岸边加气站

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Publication number Publication date
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