CN103221733B - 用于液化天然气的储存容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液化天然气储存容器包含：内壳，由经受住所述液化天然气的低温的金属制成并且将所述液化天然气储存于内部；外壳，由经受住内压的钢制成并且环绕所述内壳以与所述内壳形成空间；以及隔热层部件，被安装在所述内壳与所述外壳之间的空间中以减少热传递。根据本发明，不只普通的液化天然气，连在预定压力下加压的液化天然气都可以有效地储存并供应到消费地；通过使具有优良低温特性的金属的使用减到最少来降低制造成本。满足消费者的不同需求；并且确保容器载具的种类和尺寸的多样性。此外，根据本发明，根据各种载荷的特性应用各种储存容器，例如根据加工步骤预加工的天然气、未预加工的天然气和精制的天然气。

Description

用于液化天然气的储存容器
技术领域
本发明涉及一种液化天然气储存容器，更具体地说，涉及一种能够有效地储存液化天然气或在预定压力下加压的加压液化天然气并将所述液化天然气或加压液化天然气供应到消费地，并且能够通过使具有优良低温特性的金属的使用减到最少来降低制造成本的液化天然气储存容器。
背景技术
一般说来，液化天然气(liquefiednaturalgas，LNG)是一种通过在大气压力下将天然气，主要是(甲烷(Methane))，冷却到-162℃的低温状态而产生的低温液体。液化天然气体积是天然气体积的约1/600。液化天然气是无色透明的。已知就长距离运输来说，液化天然气因运输效率高于气态而具有成本效益。
由于大量的成本耗费在制造工厂的建造和载具的营造上，故为了降低成本，已经将液化天然气应用于大规模长距离运输。另一方面，已知就小规模短距离运输来说，管道或压缩天然气(CompressedNaturalGas，CNG)具有成本效益。然而，使用管道进行运输可能受到地理的制约并且会引起环境污染，而且CNG的运输效率较低。
用于将液化天然气分配到消费地的常规方法需要高成本，并且难以灵活地响应消费地的不同需求。另外，由于有必要在消费地提供独立的储罐，故需要较高的基础设施成本，并且需要大量的时间和工作来卸载液化天然气。
此外，天然气在大气压力下的液化点为-163℃。如果施加预定的压力，那么天然气的液化点将高于在大气压力下的液化点。这一特性可以减少液化工艺中的加工步骤，例如酸气(Acidgas)脱除和天然气凝液(naturalgasliquid，NGL)分馏(Fractionation)。此举引起设备和设备容量的降低。因此，可以减少液化天然气制造成本。
然而，安装在具有气化设备或液化天然气接收站的船舶中的常规液化天然气储罐的尺寸有限。此外，它在反映上述液化天然气特性的同时，不适于成本有效地储存液化天然气。很难根据消费者的不同需求容易地将液化天然气运输到消费地。
为了储存普通液化天然气或在预定压力下加压的加压液化天然气，将暴露于低温的内部容器用外部容器密封，并且排空内部容器与外部容器之间的空间以维持隔热。这种常规储存容器是由具有优良低温特性的金属制成，以便能经受住高压以及-120℃或低于-120℃的低温温度。为此，储存容器的壁厚不可避免地增加。另外，由于使用了具有优良低温特性的昂贵金属，故很难确保经济可行性。
发明的详细说明
技术性课题
本发明的一个方面是针对有效地储存液化天然气或在预定压力下加压的加压液化天然气并将所述液化天然气或加压液化天然气供应到消费地；通过使具有优良低温特性的金属的使用减到最少来降低制造成本；通过使内部容器的内压与外压之间的差异减到最小来减小所述内部容器的厚度，借此以低成本制造所述容器；满足消费者的不同需求；并且确保容器载具的种类和尺寸的多样性。
课题的解决手段
根据本发明一个实施例，一种液化天然气储存容器包含：内壳，由经受住所述液化天然气的低温的金属制成并且经配置以将所述液化天然气储存于内部；外壳，由经受住所述内壳的内压的钢制成并且经配置以密封所述内壳的外部，由此在所述内壳与所述外壳之间形成空间；以及隔热层部件，被安装在所述内壳与所述外壳之间的空间中，并且经配置以减少热传递。
所述内壳可以经受住-120℃到-95℃的温度。
所述隔热层部件与所述内壳的内部可以通过连接通道连接在一起，以便在所述内壳的内部与外部之间达到压力平衡。
所述连接通道可以在设置于所述内壳的入口/出口处的连接部件中接触所述隔热层部件的一侧处形成。
所述内壳的厚度可以小于所述外壳的厚度。
所述液化天然气储存容器可以另外包含外部隔热层，其被安装在所述外壳的外部以用于隔热。
所述液化天然气储存容器可以另外包含加热构件，其被安装在所述外壳的外部，用于加热所述外壳。
所述加热构件可以包含沿所述外壳的外表面附接的电热丝。
根据本发明另一个实施例，液化天然气储存容器包含：内壳，由经受住内部储存的液化天然气的低温的金属制成；外壳，由经受住所述内壳的内压的钢制成，并且经配置以密封所述内壳的外部；以及隔热层部件，被安装在所述内壳与所述外壳之间，并且经配置以减少热传递，其中所述隔热层部件与所述内壳的内部通过连接通道连接在一起，以便在所述内壳的内部与外部之间达到压力平衡。
根据本发明另一个实施例，一种液化天然气储存容器包含：内壳，经配置以将液化天然气储存在内部；外壳，经配置以密封所述内壳的外部，由此在所述内壳与所述外壳之间形成空间；隔热层部件，被安装在所述内壳与所述外壳之间的空间中，并且经配置以减少热传递；以及平衡管线，从所述内壳的内部空间向所述储存容器的外部突出，并且连接到所述内壳与所述外壳之间的空间，其中所述平衡管线连接所述内壳的内部空间以及所述内壳与所述外壳之间的空间。
所述内壳可以由经受住所述液化天然气的低温的金属制成，并且所述外壳可以由经受住所述内壳的内压的钢制成。
所述内壳可以经受住-120℃到-95℃的温度。
所述液化天然气储存容器可以另外包含第一排气管线，其连接到所述内壳的上层内部空间并且向外伸出，其中第一排气阀安装在所述第一排气管线中。
所述液化天然气储存容器可以另外包含第一连接部件和第二连接部件，其连接到所述内壳的上层内部空间及下层内部空间，并向外伸出，其中装料管线及卸料管线分别连接到所述第一连接部件及所述第二连接部件。
可以在所述平衡管线中安装开/关阀，用于打开及关闭液体流动。
所述平衡管线可以连接到第二排气管线，在所述第二排气管线中安装有第二排气阀。
所述液化天然气储存容器可以另外包含支撑体，其被安装在所述内壳与所述外壳之间的空间中，以支撑所述内壳及所述外壳。
所述支撑体可以沿所述内壳及所述外壳的侧向圆周安装。
所述液化天然气储存容器可以另外包含下部支撑体，其被安装在所述内壳与所述外壳之间的下部空间中，以支撑所述内壳及所述外壳。
根据本发明另一个实施例，一种液化天然气储存容器包含：内壳，用于将液化天然气储存在内部；外壳，用于密封所述内壳的外部；以及平衡管线，从所述内壳的内部空间向所述储存容器的外部突出，并且连接到所述内壳与所述外壳之间的空间，其中所述平衡管线连接所述内壳的内部空间以及所述内壳与所述外壳之间的空间。
发明的效果
根据本发明，有可能有效地储存液化天然气或在预定压力下加压的加压液化天然气，并将所述液化天然气或加压液化天然气供应到消费地；通过使具有优良低温特性的金属的使用减到最少来降低制造成本；通过使内部容器的内压与外压之间的差异减到最小来减小所述内部容器的厚度，借此以低成本制造所述容器；满足消费者的不同需求；并且确保容器载具的种类和尺寸的多样性。
另外，还有可能根据货物的特性承受不同应用，例如预加工的天然气、未预加工的天然气和精制的天然气。由于减少液化工艺，使得设备成本和加工成本降低。在液体货品运输期间可能发生的载荷晃动减少或者可以忽略。
而且，可以减少由高温外部空气引起的BOG的产生，并且可以使低温外部空气造成的影响最少，从而降低制造成本。
附图说明
图1是显示根据本发明的加压液化天然气制造方法的流程图。
图2是显示根据本发明的加压液化天然气制造系统的配置图。
图3是显示根据本发明的加压液化天然气分配方法的流程图。
图4是阐明根据本发明的加压液化天然气分配方法的配置图。
图5是绘示根据本发明的加压液化天然气分配方法所用压力容器的侧视图。
图6是阐明根据本发明的加压液化天然气分配方法的另一实例的配置图。
图7是绘示根据本发明的液化天然气储罐的透视图。
图8(a)、图8(b)和图8(c)是绘示根据本发明的不同类型的液化天然气储罐的透视图。
图9是绘示根据本发明的液化天然气储罐的一个实例的配置图。
图10是绘示根据本发明的液化天然气储罐的另一个实例的配置图。
图11是绘示根据本发明第一个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
图12是绘示根据本发明第一个实施例的液化天然气储存容器的连接部件的另一实例的截面图。
图13是阐明根据本发明第一个实施例的液化天然气储存容器的操作的截面图。
图14是绘示根据本发明第二个实施例的液化天然气储存容器的部分截面图。
图15是绘示根据本发明第三个实施例的液化天然气储存容器的部分截面图。
图16是绘示根据本发明第四个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
图17是绘示根据本发明第五个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
图18是绘示根据本发明第六个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
图19是绘示根据本发明第七个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
图20是沿图19的线A-A′取得的截面图。
图21是沿图20的线B-B′取得的截面图。
图22是绘示根据本发明第八个实施例的液化天然气储存容器的配置图。
图23是绘示根据本发明第九个实施例的液化天然气储存容器的配置图。
图24(a)和图24(b)是沿图23的线C-C′取得的截面图。
图25是绘示根据本发明第十个实施例的液化天然气储存容器的配置图。
图26是绘示根据本发明第十一个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
图27是绘示根据本发明第十一个实施例的液化天然气储存容器的连接部件的另一实例的截面图。
图28(a)和图28(b)是绘示根据本发明第十一个实施例的液化天然气储存容器的连接部件的另一实例的截面图。
图29是绘示根据本发明第十一个实施例的液化天然气储存容器的连接部件的另一实例的截面图。
图30是绘示根据本发明第十二个实施例的液化天然气储存容器的主要部件的放大图。
图31是绘示根据本发明第十二个实施例的液化天然气储存容器中所提供的缓冲部件的透视图。
图32(a)和图32(b)是绘示根据本发明第十二个实施例的液化天然气储存容器中所提供的缓冲部件的另一实例的透视图。
图33是绘示根据本发明的液化天然气制造装置的配置图。
图34是绘示根据本发明的浮式结构(floatingstructure)的侧视图，所述浮式结构具有储罐运载装置。
图35是绘示根据本发明的浮式结构的正视图，所述浮式结构具有储罐运载装置。
图36是阐明根据本发明的浮式结构的操作的侧视图，所述浮式结构具有储罐运载装置。
图37是绘示用于维持根据本发明的加压液化天然气储存容器的高压的系统的配置图。
图38是绘示根据本发明第十三个实施例的液化装置的配置图，所述液化装置具有可分开的热交换器。
图39是绘示根据本发明第十四个实施例的液化装置的配置图，所述液化装置具有可分开的热交换器。
图40是绘示根据本发明的液化天然气储存容器载具(carrier)的正视截面图。
图41是绘示根据本发明的液化天然气储存容器载具的侧视截面图。
图42是绘示根据本发明的液化天然气储存容器载具的主要部件的平面图。
图43是绘示根据本发明的固化二氧化碳脱除系统的配置图。
图44是绘示根据本发明的固化二氧化碳脱除系统的操作的图。
图45是绘示根据本发明的液化天然气储存容器的连接结构的截面图。
图46是绘示根据本发明的液化天然气储存容器的连接结构的透视图。
图47是阐明根据本发明的液化天然气储存容器的连接结构的操作的截面图。
元件符号说明
具体实施方式
以下将参照附图详细地描述本发明的示范性实施例。以下的实施例也可以变化为多种型态，本发明的范围不限定于以下的实施例。
在整个公开内容中，本发明所有附图和实施例中相似的元件符号表示相似的部件。
图1是显示根据本发明的加压液化天然气制造方法的流程图。
如图1中所示，根据本发明的加压液化天然气制造方法通过以下方式来制造加压液化天然气：脱除天然气中的水，而无需脱除由天然气田1供应的天然气中的酸气的工艺；并通过加压和冷却使天然气液化，而无需将天然气分馏成天然气凝液(NaturalGasLiquid，NGL)的工艺。为此，加压液化天然气制造方法可以包含脱水步骤S11和液化步骤S12。
在脱水步骤S11中，通过脱水工艺脱除天然气中的水，例如水蒸气，而无需脱除由天然气田1供应的天然气中的酸气(Acidgas)的工艺。也就是说，对天然气执行脱水工艺(Dehydration)，无需经历酸气脱除工艺。省略酸气脱除工艺可以使制造工艺简化，并降低投资成本和维护费用。此外，由于在脱水步骤S11中充分地脱除了天然气中的水，故有可能防止天然气在制造系统的操作温度和压力下发生水冻结。
在液化步骤S12中，通过在13巴到25巴压力和-120℃到-95℃温度下使脱水的天然气液化，来制造加压液化天然气(NaturalGasLiquid，NGL)，无需分馏工艺(Fractionation)。举例来说，可以制造压力为17巴并且温度为-115℃的加压液化天然气。由于省略了从天然气分馏出NGL(即，液态烃)的工艺，故液化天然气制造工艺可以得到简化，并且用于将天然气冷却和液化到低温温度的动力消耗降低。因此，投资成本和维护费用得以降低，从而使液化天然气的制造成本降低。
在根据本发明的加压液化天然气制造方法中，天然气田1的条件可以是使所制造的天然气具有10％或低于10％的二氧化碳(CO2)。此外，当在脱水步骤S11后天然气中存在的二氧化碳的量是10％或低于10％时，在液化步骤S12中可以另外包含用于冻结(Freezing)和脱除二氧化碳的二氧化碳脱除步骤S13。
当在脱水步骤S11后天然气中存在的二氧化碳的量大于2％或者等于或小于10％时，可以执行二氧化碳脱除步骤S13。当二氧化碳的量是2％或低于2％时，天然气在加压液化天然气温度和将于下文描述的压力条件下以液体状态存在。因此，即使不执行二氧化碳脱除步骤S13，加压液化天然气的制造和运输也不受影响。当二氧化碳的量大于2％并且等于或小于10％时，天然气被冻结成为固体状态。因此，进行二氧化碳脱除步骤S13以实现液化。
在液化步骤S12后，可以执行储存步骤S14，以将液化步骤S12中制造的加压液化天然气储存于具有双重结构的储存容器中。由此将加压液化天然气运输到希望的位置。为此，可以执行运输步骤S15，通过船舶，经由单独或成组的储存容器运输加压液化天然气。也可以通过船舶，经由具有增强的罐强度的单独或成组的储存容器来运输加压液化天然气。
运输步骤S15中所用储存容器的建造和制造材料应使得储存容器能够经受住13巴到25巴的压力和-120℃到-95℃的温度。此外，用于运输储存容器的船舶可以是现有的驳船或货柜船，而不是独立的船舶，例如液化天然气运载船。因此，可以降低用于运输储存容器的费用。
在这种情况下，可以将储存容器装载到未经过改建或经过极少改建的驳船或货柜船中，并通过它们进行运输。可以根据消费地的要求，以单独储存容器为基础递送打算用船舶运输的储存容器。
同时，在运输步骤S15后被递送到消费者的储存容器中所储存的加压液化天然气将在最终的消费地处经历再气化步骤S16，并且以气态天然气的形式供应。用于执行再气化步骤S16的再气化设备可以配置有高压泵和汽化器。在例如发电厂或制造厂等单独消费地的情况下，可以安装自再气化设备。
图2是显示根据本发明的加压液化天然气制造系统的配置图。
如图2中所示，根据本发明的加压液化天然气制造系统10可以包含脱水设备11，用于使天然气田1所供应的天然气脱水；和液化设备12，用于将脱水的天然气液化成13巴到25巴的压力和-120℃到-95℃的温度，并产生加压液化天然气。
脱水设备11执行脱水工艺(Dehydration)，以脱除由天然气田1供应的天然气中的水(例如水蒸气)，由此防止天然气在所述制造系统的操作温度和压力下发生冻结。此时，从天然气田1供应到脱水设备11的天然气不经历酸气(Acidgas)脱除工艺。因此，可以简化液化天然气制造工艺，并且可以降低投资成本和维护费用。
液化设备12通过在13巴到25巴压力和-120℃到-95℃温度下使脱水的天然气液化来制造加压液化天然气。举例来说，液化设备12可以制造出压力为17巴并且温度为-115℃的加压液化天然气。为此，液化设备12可以包含压缩机和冷却器，用于压缩和冷却低温液体。由脱水设备11供应的天然气被供应到液化设备12，并且经历液化步骤，而无需NGL分馏工艺。由于省略了NGL(NaturalGasLiquid)分馏工艺(Fractionation)，使得系统的制造成本和维护费用得以降低，并由此可以降低液化天然气的制造成本。
当由脱水设备11供应的天然气中所含二氧化碳的量是10％或低于10％时，根据本发明的加压液化天然气制造系统10可以另外包含二氧化碳脱除设备13，用于冻结(Freezing)二氧化碳并将二氧化碳从天然气中脱除。
只有在由脱水设备11供应的天然气中所含二氧化碳的量大于2％或者等于或低于10％时，二氧化碳脱除设备13才可以从天然气中脱除二氧化碳。也就是说，当天然气中所含二氧化碳的量是2％或低于2％时，天然气在加压液化天然气的温度和压力条件下以液体状态存在。因此不必脱除二氧化碳。当天然气中所含二氧化碳的量大于2％并且等于或小于10％时，天然气被冻结成为固体状态。因此，有必要在二氧化碳脱除设备13处脱除二氧化碳。
由液化设备12制造的加压液化天然气被储存在储存设备14处具有双重结构的储存容器中，并且通过储存容器运输而运输到希望的消费地。
图3是显示根据本发明的加压液化天然气分配方法的流程图。
如图3中所示，根据本发明的加压液化天然气分配方法使天然气加压并冷却以制造加压液化天然气；将加压液化天然气储存于储存容器中；装载储存容器；将储存容器运输到消费地；在消费地卸载储存容器，并将储存容器连接到消费地处的再气化系统。为此，根据本发明的加压液化天然气分配方法可以包含运输步骤S21、卸载步骤S22和连接步骤S23。
如图4中所示，在运输步骤S21中，将通过在13巴到25巴压力和-120℃到-95℃温度下使天然气液化所制造的加压液化天然气储存于可运输的储存容器21中，装载到船舶2中，并运输到消费地。加压液化天然气可以由上述加压液化天然气制造方法制造。用于储存所制造的加压液化天然气的储存容器21的建造和制造材料应使得所述储存容器能够经受住13巴到25巴的压力和-120℃到-95℃的温度。储存容器21可以具有双重结构。可以将多个储存容器21装载到船舶2中。
在运输步骤S21中，当消费地3位于内陆地区时，可以通过例如拖车或火车等陆上交通工具运输储存容器。
在卸载步骤S22中，当船舶2到达消费地3时，在消费地通过卸载设备卸载储存加压液化天然气的储存容器21。储存容器21可以单独储存容器为基础进行卸载。
在连接步骤S23中，将储存容器21连接到消费地3处的再气化系统23，由此可以使储存容器21中储存的加压液化天然气汽化。通过使储存容器21中储存的加压液化天然气汽化而产生的天然气可以被供应给消费者3a。同时，如图5中所示，储存容器21具有喷嘴21a，用于加压液化天然气的流入和流出以及与再气化系统23的汽化管线连接。喷嘴21a可以设置在不同结构中的不同位置处，这取决于储存容器21被装载到船舶2中的位姿以及喷嘴21a连接到再气化系统23的位姿。喷嘴21a可以具有接管，用于连接到加压液化天然气储存设备的接管和再气化系统23的接管。
根据本发明的加压液化天然气分配方法可以另外包含从消费地3收集空的储存容器21的收集步骤S24。
在收集步骤S24中，通过使用陆上交通工具或船舶2将空的储存容器21收集到加压液化天然气制造系统10所在的地方。此举可有助于降低分配成本和天然气供应成本。
如图6中所示，在运输步骤S21中，可以运输容器组合体22。容器组合体22是通过将多个储存容器21组合成为一个包装来提供。容器组合体22可以具有整体式喷嘴22a，其与个别储存容器21中所提供的供加压液化天然气流入和流出的喷嘴(图5中的21a)连接形成整体。因此，通过将储存容器21集合成容器组合体22并使用借助整体式喷嘴22a而呈单一容器形式的储存容器21，有可能降低在运输步骤S21中进行装载、在卸载步骤S22中进行卸载、在连接步骤S23中与再气化系统23连接以及在收集步骤S24中进行收集所需的时间和工作。
容器组合体22是由多个储存容器21构成。因此，在需要大量天然气的地方，如单一消费地，例如发电厂或工业中心，可高效地卸载容器组合体22。
此外，依照根据本发明的加压液化天然气分配方法，在消费地不需要独立的储罐。而且，仅仅需要提供再气化系统，并且通过船舶或陆上交通工具(与船舶相似)在加压液化天然气制造系统所在地到单独消费地3间往返时，有可能需要卸载储存容器21或容器组合体22并收集空的储存容器21或容器组合体22。具体地说，就东南亚(在这里，多个小型和中型消费地分散在许多岛屿中)而言，有可能使个别消费地的基础设施、这些独立储存设备和管道的建造最少。
图7是绘示根据本发明的液化天然气储罐的透视图。
如图7中所示，根据本发明的液化天然气储罐30包含多个储存容器32，其被安装在主体31内部用于储存液化天然气。液化天然气储罐30允许经由卸料/装料管线33将液化天然气装载到个别储存容器32中以及从个别储存容器32卸载液化天然气，卸料/装料管线33与个别储存容器32连接，并且其中安装有装料/卸料阀33a和33b。
主体31的安装应使得多个储存容器32布置于内部。主体31可以包含安装在各储存容器32之间的隔板(Spacer)31a，由此使这些储存容器32在保持彼此间隔分开的同时，维持所述布置状态。
此外，主体31还可以包含用于阻止热传递的隔热层，或用于隔热的双重结构。主体31可以具有各种结构，包含六面体结构，如在此实施例中。此外，主体31可以包含多个支撑体31b，由此使主体31与地面间隔分开以阻止热传递到地面，并且主体31是以稳定位姿安装在地面上。
如图8(a)、图8(b)和图8(c)中所示，主体31可以具有较小尺寸、中等尺寸和较大尺寸。因此，主体31中所容纳的储存容器32的数量和尺寸可以标准化。然而，本发明不限于以上实例。主体31可以被制造成容纳不同数量的储存容器32，并且可以按不同尺寸制造。
储存容器32连同装料/卸料管线33的建造和制造材料应使得其能够经受住13巴到25巴的压力和-120℃到-95℃的温度，以便储存液化天然气。为了能经受住以上压力和温度条件，将隔热构件安装在储存容器32和装料/卸料管线33中，并且储存容器32和装料/卸料管线33具有双重结构。因此，有可能储存和运输压力为13巴到25巴并且温度为-120℃到-95℃(例如，压力为17巴且温度为-115℃)的加压液化天然气。
如图9中所示，装料/卸料管线33连接到个别储存容器32并伸到主体31的外部。在装料/卸料管线33中，安装有装料/卸料阀33a和33b以使得液化天然气至/自储存容器32的装载/卸载能够和不能够进行。因此，在将主体31安装在消费地处，然后将装料/卸料管线33连接到消费地的再气化系统或供应管线后，可以立即供应液化天然气或天然气。
装料/卸料阀33a和33b可以包含第一单独阀33a和第一整体式阀33b。第一单独阀33a是单独地安装以使液化天然气至/自储存容器32的装载/卸载能够和不能够进行。第一整体式阀33b经安装以使液化天然气至/自所有储存容器32的装载/卸载整体地能够和不能够进行。如果作为装料/卸料阀的所有第一单独阀33a都打开，那么个别的储存容器32可以被包装为单一容器，并作为单一罐使用。此外，只有第一单独阀33a或者只有第一整体式阀33b可以安装作为装料/卸料阀。
根据本发明的液化天然气储罐30可以另外包含蒸发气体管线34，以便排出由储存容器32自然产生的蒸发气体。蒸发气体管线34被连接到一些或所有储存容器32，并伸到主体31外部。蒸发气体管线34具有蒸发气体阀34a和34b，打开和关闭这些阀可排出储存容器32内产生的蒸发气体(BOG)。蒸发气体管线34的建造和制造材料应使得其能够经受住13巴到25巴的压力和-120℃到-95℃的温度。
此外，蒸发气体阀34a和34b可以包含第二单独阀34a和第二整体式阀34b。第二单独阀34a是单独地安装以使个别储存容器32中蒸发气体的排放能够和不能够进行。第二整体式阀34b经安装以使所有储存容器32中蒸发气体的排放整体地能够和不能够进行。只有第二单独阀34a或者只有第二整体式阀34b可以安装作为蒸发气体阀。如上文所述，如果所有的第二单独阀34a都打开，那么个别储存容器32可以被包装为单一容器，并作为单一罐使用。此外，可以只安装第二单独阀34a或者只安装第二整体式阀34b。
根据本发明的液化天然气储罐30可以另外包含压力感测单元35和控制单元36。压力感测单元35感测储存容器32的单独或总体内压，并输出感测信号。控制单元36接收从压力感测单元35输出的感测信号，并将储存容器32的单独或总体内压显示于安装在主体31外部上的显示单元37上。为了测量储存容器32的单独或总体内压，压力感测单元35可以安装在装料/卸料管线33上储存容器32的前端处，或者可以安装在整体路径上，所述整体路径是移动的以便经由装料/卸料管线33装载/卸载液化天然气。此外，控制单元36可以根据从操纵单元36a输出的操纵信号，控制装料/卸料阀33a和33b以及蒸发气体阀34a和34b，操纵单元36a被安装在主体31中或经安装以能够在远处进行有线/无线通讯。
如图10中所示，根据本发明的液化天然气储罐30可以包含加热单元38和热值(heatingvalue)调整单元39，以便使从储存容器32卸载的液化天然气汽化，并调整消费地所需的热值。加热单元38经安装以使从一些或所有储存容器32卸载的液化天然气汽化。热值调整单元39经安装以调整穿过加热单元38的天然气的热值。加热单元38和热值调整单元39可以安装在一条管线上，在所述管线上，任一个或多个储存容器32整合于装料/卸料管线33中；或者可以安装在独立管线上，所述独立管线被连接到储存容器32和装料/卸料管线33并在阀作用下使液化天然气经过。
加热单元38可以包含板鳍式热交换器38a和电热器38b。板鳍式热交换器38a经安装以主要通过与空气进行热交换来加热液化天然气。电热器38b经安装以对因经过热交换器38a而汽化的液化天然气进行二次加热。
在安装热值调整单元39的管线(例如装料/卸料管线33)中可以另外设置旁通阀41。旁通管线41经连接以在旁通阀41a作用下绕过热值调整单元39。因此，当需要调整天然气的热值时，通过旁通阀41a的操作将天然气供应到热值调整单元39。按此方式，供应具有消费地所需的热值的天然气。当不需要调整天然气的热值时，通过旁通阀41a的操作使天然气经由旁通管线41绕过热值调整单元39。旁通阀41a可以是一个三通阀或多个两通阀。
此外，根据本发明的液化天然气储罐30可以另外包含温度感测单元42和控制单元36，以便使卸载的天然气具有消费地所需的温度。温度感测单元42感测所卸载的天然气的温度。控制单元36接收来自温度感测单元42的信号，并控制电热器38b以使天然气达到设定的温度范围。此外，控制单元36可以将卸载的天然气的温度显示于安装在主体31外部上的显示单元37上。
温度感测单元42可以安装在装料/卸料管线33的出口侧。此外，如上文所述，控制单元36可以根据由操纵单元36a输出的操纵信号来控制旁通阀41a。
因此，视功能而定，根据本发明的液化天然气储罐30可以分成能储存液化天然气并加工蒸发气体的储存容器32，以及能储存液化天然气、加工蒸发气体并调整汽化设备和热值的储存容器32。根据本发明的液化天然气储罐30可以根据消费地消费者的要求，容易地运输液化天然气或天然气。
图11是绘示根据本发明第一个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
如图11中所示，根据本发明第一个实施例的液化天然气储存容器50可以包含内壳51、外壳52和隔热层部件53。内壳51是由可经受住内部储存的液化天然气的低温的金属制成。外壳52密封内壳51的外部，并且是由可经受住内壳51的内压的钢制成。隔热层部件53使内壳51与外壳52之间的热传递减少。
内壳51形成液化天然气储存空间。内壳51可以由可经受住液化天然气的低温的金属制成。举例来说，内壳51可以由具有优良低温特性的金属(例如铝、不锈钢和5-9％镍钢)制成。如在此实施例中，内壳51可以成形为管型。内壳51也可以具有不同形状，包含多面体。
外壳52密封内壳51的外部，由此在外壳52与内壳51之间形成空间。外壳52是由可经受住内壳51的内压的钢制成。外壳52分担施加于内壳51的内压。因此，可以减少内壳51所用的材料量，从而降低液化天然气储存容器50的制造成本。
归因于下文将要描述的连接通道，内壳51的压力将等于或类似于隔热层部件53的压力。因此，外壳52可以经受住加压液化天然气的压力。即使内壳51被制造成可经受住-120℃到-95℃的温度，也可以用内壳51和外壳52来储存具有以上压力(13到25巴)和温度条件(例如17巴压力和-115℃温度)的加压液化天然气。储存容器50可以被设计成以外壳52与隔热层部件53组装在一起的状态满足以上压力和温度条件。
同时，内壳51可以被制造成具有小于外壳52的厚度t2的厚度t1。因此，当制造内壳51时，可以减少具有优良低温特性的昂贵金属的使用。
隔热层部件53是安装在内壳51与外壳52之间的空间中，并且由隔热材料制成以减少热传递。此外，隔热层部件53的建造或制造材料应使得施加于其的压力等于内壳51的内压。等于内壳51的内压的压力不是指严格相等的压力，而是一种近似压力。
隔热层部件53与内壳51的内部可以通过连接通道54连接在一起，以便在内壳51的内部与外部之间达到压力平衡。当通过连接通道54使内壳51的内部与内壳51的外部(外壳52的内部)之间的压力达到平衡时，外壳52将支撑相当大一部分的压力，由此使内壳51的厚度减小。
如图12中所示，可以在设置于内壳51的入口/出口51a处的连接部件55中接触隔热层部件53的一侧处形成连接通道54。因此，内壳51的内压经由连接通道54朝向隔热层部件53移动，并由此使内壳51的内部与外部之间的压力达到平衡。
如图13中所示，所安装的隔热层部件53的厚度可使由具有优良低温特性的金属制成的内壳51与由具有优良强度的钢制成的外壳52之间的热传递减少并且维持适当蒸发率(boiloffrate，BOR)。归因于隔热层部件53的安装，使得可以储存加压液化天然气以及液化天然气。由于内壳51的内部与外部之间达到压力平衡，使得内壳51的厚度t1减小。因此，可以减少具有优良低温特性的昂贵金属的使用。此外，还可以防止由内壳51的内压所引起的结构缺陷，并且可以提供耐久性优良的储存容器50。
同时，连接部件55可以整体地连接到内壳51的入口/出口51a以便将液化天然气供应到内壳51以及从内壳51排出。因此，连接部件55可以向外壳51的外部突出。可以将例如阀等外部构件连接到连接部件55。
如图14中所示，根据本发明第二个实施例的液化天然气储存容器可以包含外部隔热层56，其被安装在外壳52的外部上用于隔热。外部隔热层56可以附接于外壳52，由此其将密封外壳52的外部。外部隔热层56还可以通过其模制或成形的形状来保持密封外壳52。由此防止来自外部的热传递。因此，在高温环境(例如热带地区)下，由储存容器中储存的液化天然气或加压液化天然气产生的BOG减少。
如图15中所示，根据本发明第三个实施例的液化天然气储存容器可以包含加热构件57，其被安装在外壳52的外部上。加热构件57可以是热介质循环管线，其通过循环供应热介质来将热供应到外壳52。加热构件57可以包含加热器，其通过由附接于储存容器50的蓄电池、电容器或供电单元所供应的电力产生热。如在本实施例的情况下，加热构件57可以包含柔性板型加热元件或缠绕在外壳52外表面周围的电热丝。
因此，在低温环境(例如极地地区)下，储存容器中储存的液化天然气或加压液化天然气不受外部冷空气影响。因而，外壳52可以由普通钢板制成，从而使其制造成本降低。
图16是绘示根据本发明第四个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
如图16中所示，根据本发明第四个实施例的液化天然气储存容器510可以包含内壳511和外壳512。内壳511将液化天然气储存在内部，并且外壳512密封内壳511的外部。内壳511的内部空间以及内壳511与外壳512之间的空间通过平衡管线514连接在一起。此外，隔热层部件513可以安装在内壳511与外壳512之间。
内壳511形成液化天然气储存空间。内壳511可以由可经受住液化天然气的低温的金属制成。举例来说，内壳511可以由具有优良低温特性的金属(例如铝、不锈钢和5-9％镍钢)制成。如在此实施例中，内壳511可以成形为管型。内壳511也可以具有不同形状，包含多面体。
归因于连接通道，内壳511的压力将等于或类似于隔热层部件513的压力。因此，外壳512可以经受住加压液化天然气的压力。即使内壳511被制造成可经受住-120℃到-95℃的温度，也可以用内壳511和外壳512来储存具有以上压力(13巴到25巴)和温度条件(例如17巴压力和-115℃温度)的加压液化天然气。储存容器510可以被设计成以外壳512与隔热层部件513组装在一起的状态满足以上压力和温度条件。
第一排气管线515可以连接到内壳511的上层内部空间并伸到外部。第一排气阀515a被安装在第一排气管线515中以打开和关闭气流。因此，第一排气管线515可以通过打开第一排气阀515a将内壳511内部空间的气体排到外部。
此外，第一连接部件516a和第二连接部件516b可以连接到内壳511的上层内部空间和下层内部空间，穿过外壳512，并向外部突出。因此，可以经由连接到第一连接部件516a的装料管线7将液化天然气装载到内壳511的内部中，并且可以经由连接到第二连接部件516b的卸料管线8从内壳511的内部卸载液化天然气。同时，阀7a和8b可以分别安装在装料管线7和卸料管线8中。
外壳62密封内壳61的外部，由此在外壳62与内壳61之间形成空间。外壳62是由可经受住内壳61的内压的钢制成。外壳62分担施加于内壳61的内压。因此，可以减少内壳61所用的材料量，从而降低液化天然气储存容器60的制造成本。
外壳512密封内壳511的外部，由此在外壳512与内壳511之间形成空间。外壳512是由可经受住内壳511的内压的钢制成。外壳512分担施加于内壳511的内压。因此，可以减少内壳511所用的材料量，从而降低液化天然气储存容器510的制造成本。
同时，内壳511可以成形为具有小于外壳512的厚度的厚度。因此，当制造储存容器510时，可以减少具有优良低温特性的昂贵金属的使用。
隔热层部件513是安装在内壳511与外壳512之间的空间中，并且由隔热材料制成以减少热传递。此外，隔热层部件513的建造或制造材料可以使得施加于其的压力等于内壳511的内压。
平衡管线(Equalizingline)514连接内壳511的内部空间以及内壳511与外壳512之间的空间。因此，内壳511的内部空间与外部空间连接在一起。由此使内壳511的内压与在内壳511与外壳512之间的压力之间的差异减到最小，从而实现压力平衡。通过使内壳511的内部与外部之间的压力差减到最小，使得强加于内壳511上的压力减小。因此，可以减小内壳511的厚度，并且可以减少具有优良低温特性的昂贵金属的使用。还可以防止由内壳511的内压所引起的结构缺陷，并且可以提供耐久性优良的储存容器510。
支撑体517可以安装在内壳511与外壳512之间的空间中，以便支撑内壳511和外壳512。支撑体517在结构上增强内壳511和外壳512。支撑体517可以由可经受住液化天然气的低温的金属制成。可以沿内壳511和外壳512的侧向圆周安装单一支撑体517，或者可以在内壳511和外壳512的侧面上安装多个支撑体517，使这些支撑体在垂直方向上间隔分开(如在本实施例的情形中)。
此外，可以在内壳511与外壳512之间的下部空间中安装下部支撑体518，以便支撑内壳511和外壳512。
与图21中所示的支撑体63相似，支撑体517和下部支撑体518可以包含凸缘和腹板。这些凸缘被支撑在内壳511的外表面和外壳512的内表面上。腹板设置在各凸缘之间。腹板可以包含多个格栅，其两端固定于凸缘。隔热构件(例如玻璃纤维)可以安装在外壳512与凸缘之间，以便阻止热传递。此外，与图23中所示的金属芯83相似，支撑体517可以连接到内壳511的外表面和外壳512的内表面，由此使内壳511与外壳512相互支撑。
如图17中所示，根据本发明第五个实施例的液化天然气储存容器可以包含开/关阀514a，用于打开/关闭液体(例如天然气或蒸发气体)向平衡管线514的流动。因此，可以根据储存容器位置或位姿的改变，通过开/关阀514a阻止液体流过平衡管线514。
如图18中所示，根据本发明第六个实施例的液化天然气储存容器可以包含第二排气管线514c，其连接到平衡管线514。在第二排气管线514c中可以安装第二排气阀514b。因此，可以通过打开第二排气阀514b，将内壳511内部的气体经由平衡管线514和第二排气管线514c排到外部。从而，有可能避免用于将排气管线连接到内壳511的复杂工艺。另外，可以维持结构稳定性，并且可以容易地安装排气管线。
图19是绘示根据本发明第七个实施例的液化天然气储存容器的截面图。如图19中所示，根据本发明第七个实施例的液化天然气储存容器60可以包含内壳61、外壳62、支撑体63和隔热层部件64。内壳61将液化天然气储存在内部，并且外壳62密封内壳61的外部。支撑体63安装在内壳61与外壳62之间，并支撑内壳61和外壳62。隔热层部件64使热传递减少。同时，连接部件(未图示)可以整体地连接到内壳61的入口/出口以便将液化天然气供应到内壳61以及从内壳61排出。因此，连接部件可以向外壳62的外部突出。可以将例如阀等外部构件连接到连接部件。
内壳61形成液化天然气储存空间。内壳61可以由可经受住液化天然气的低温的金属制成。举例来说，内壳61可以由具有优良低温特性的金属(例如铝、不锈钢和5-9％镍钢)制成。如在此实施例中，内壳61可以成形为管型。内壳61也可以具有不同形状，包含多面体。
外壳62密封内壳61的外部，由此在外壳62与内壳61之间形成空间。外壳62是由可经受住内壳61的内压的钢制成。外壳62分担施加于内壳61的内压。因此，可以减少内壳61所用的材料量，从而降低液化天然气储存容器60的制造成本。
归因于连接通道，内壳61的压力将等于或类似于隔热层部件64的压力。因此，外壳62可以经受住加压液化天然气的压力。即使内壳61被制造成可经受住-120℃到-95℃的温度，也可以用内壳61和外壳62来储存具有以上压力(13巴到25巴)和温度条件(例如17巴压力和-115℃温度)的加压液化天然气。储存容器60可以被设计成以外壳62、支撑体63与隔热层部件64组装在一起的状态满足以上压力和温度条件。
支撑体63安装在内壳61与外壳62之间的空间中，以便支撑内壳61和外壳62。支撑体63在结构上增强内壳61和外壳62。支撑体63可以由可经受住液化天然气的低温的金属(例如，低温钢)制成。如图20中所示，可以沿内壳61和外壳62的侧向圆周安装单一支撑体63，或者可以在内壳61和外壳62的侧面上安装多个支撑体63，使这些支撑体在垂直方向上间隔分开(如在本实施例的情形中)。
如图21中所示，支撑体63可以包含第一凸缘(flange)63a、第二凸缘63b和第一腹板(web)63c。第一凸缘63a和第二凸缘63b被支撑在内壳61的外表面和外壳62的内表面上。第一腹板63c设置于第一凸缘63a与第二凸缘63b之间。第一凸缘63a和第二凸缘63b可以呈环形，或者可以包含通过将环形分成多个部分而形成的弯曲构件。
此外，支撑体63可以通过焊接在内壳61的外表面和外壳62的内表面上来进行固定地支撑，无需使用例如凸缘等独立构件。在这种情况下，可以将玻璃纤维插入支撑体63中，以防止热量经由支撑体63传递到外部。
第一腹板63c可以是多个格栅，其两端固定于第一凸缘63a和第二凸缘63b。一些格栅可以经固定以接收和施加在第一凸缘63a与第二凸缘63b之间的压缩力，而其它格栅可以经固定以形成桁架结构。这些格栅的形状和固定位置可以改变或调整。这一点可以同等地应用于第一腹板63c通过焊接于内壳61和外壳62上进行固定地支撑的情形。
可以在外壳62的内表面与第二凸缘63b之间安装隔热构件65，以便阻止热传递。隔热构件65可以包含玻璃纤维(glassfiber)，并且防止内壳61的温度通过支撑体63传递到外壳62。
此外，在支撑体63通过焊接进行固定地支撑的情况下，可以将隔热构件65(例如玻璃纤维)安置在支撑体63接触外壳62的端部处，并且通过焊接固定。或者，可以将独立隔热构件安置在支撑体63的外部与外壳62的内部之间。按此方式，有可能防止内壳61的温度通过支撑体63传递到外壳62。
根据本发明的液化天然气储存容器60可以另外包含下部支撑体66，其安装在内壳61与外壳62之间的下部空间中，以便支撑内壳61和外壳62。下部支撑体66可以包含第三凸缘、第四凸缘和第二腹板。第三凸缘和第四凸缘被支撑在内壳61的外表面和外壳62的内表面上。第二腹板设置在第三凸缘与第四凸缘之间。第二腹板可以包含多个格栅，其两端被固定于第三凸缘和第四凸缘。这些组件的具体形状仅仅根据安装位置而不同，并且下部支撑体的这些组件与支撑体63的组件实质上相同。此外，可以在外壳62的内表面与第四凸缘之间安装隔热构件(未图示)，以便阻止热传递。隔热构件可以是玻璃纤维。
隔热层部件64是安装在内壳61与外壳62之间的空间中，并且由隔热材料制成以减少热传递。此外，隔热层部件64的建造或制造材料应使得施加于其的压力等于内壳61的内压。等于内壳61的内压的压力不是指严格相等的压力，而是一种近似压力。此外，与先前在图12中所示的实施例中相似，隔热层部件64与内壳61的内部可以通过连接通道(图12中的54)连接在一起，以便在内壳61的内部与外部之间达到压力平衡。由于先前的实施例中已经详细描述了连接通道54，故其进一步说明将省略。
此外，隔热层部件64可以由颗粒型(Grain)隔离材料(例如珍珠岩(perlite))制成，这些隔离材料可以穿过支撑体63，具体地说，具有格栅结构的腹板63c。因此，颗粒型隔热层部件64可以自由地均匀混合并填充。由于内壳61与外壳62之间没有形成间隙，故可以改善隔热性能。
另外，填充后，隔热层部件64的颗粒通过支撑体63和具有格栅支撑结构的下部支撑体66自由地移动，由此防止隔热层部件64的不均匀性。
如图22中所示，根据本发明第八个实施例的液化天然气储存容器70可以在横向方向上安装。在这种情况下，可以省略先前实施例中的下部支撑体(图19中的66)。
图23是绘示根据本发明第九个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
如图23中所示，根据本发明第九个实施例的液化天然气储存容器80可以包含内壳81、外壳82和隔热层部件84。内壳81将液化天然气储存在内部，并且外壳82密封内壳81的外部。隔热层部件84使内壳81与外壳82之间的热传递减少。内壳81的外表面与外壳82的内表面通过金属芯83连接在一起。同时，连接部件(未图示)可以整体地连接到内壳81的入口/出口以便将液化天然气供应到内壳81以及从内壳81排出。因此，连接部件可以向外壳82的外部突出。可以将例如阀等外部构件连接到连接部件。
内壳81形成液化天然气储存空间。内壳81可以由可经受住液化天然气的低温的金属制成。举例来说，内壳81可以由具有优良低温特性的金属(例如铝、不锈钢和5-9％镍钢)制成。如在此实施例中，内壳81可以成形为管型。内壳81也可以具有不同形状，包含多面体。
外壳82密封内壳81的外部，由此在外壳82与内壳81之间形成空间。外壳82是由可经受住内壳81的内压的钢制成。外壳82分担施加于内壳81的内压。因此，可以减少内壳81所用的材料量，从而降低液化天然气储存容器80的制造成本。
归因于连接通道，内壳81的压力将等于或类似于隔热层部件84的压力。因此，外壳82可以经受住加压液化天然气的压力。即使内壳81被制造成可经受住-120℃到-95℃的温度，也可以用内壳81和外壳82来储存具有以上压力(13巴到25巴)和温度条件(例如17巴压力和-115℃温度)的加压液化天然气。储存容器80可以被设计成以外壳82、金属芯83与隔热层部件84组装在一起的状态满足以上压力和温度条件。
金属芯83可以连接到内壳81的外表面和外壳82的内表面，由此使内壳81与外壳82相互支撑。可以沿内壳81和外壳82的侧向圆周安装金属芯83，或者可以在内壳81和外壳82的侧面上安装多个支撑体63，使这些支撑体在垂直方向上间隔分开(如在本实施例的情形中)。此外，金属芯83可以是一种金属丝(wire)，例如钢丝。举例来说，可以将金属芯83连接到内壳81的外表面和外壳82的内表面上所提供的多个环形物。金属芯83可以连结或焊接于多个支撑点83a上。金属芯83还可以通过不同方法连接到内壳81和外壳82。
如图24(a)和图24(b)中所示，可以通过将外壳82的一个支撑点83a重复地连接到两个相邻支撑点83a，并且将外壳82的一个支撑点83a重复地连接到内壳81的两个相邻支撑点83a，来安装金属芯83。金属芯83可以沿内壳81和外壳82的圆周布置成锯齿形。如图24(a)和图24(b)中所示，金属芯83的连接次数和金属芯83的数目可以改变。
根据本发明的液化天然气储存容器80可以另外包含下部支撑体86，其安装在内壳81与外壳82之间的下部空间中，以便支撑内壳81和外壳82。下部支撑体86可以包含凸缘和腹板。这些凸缘被支撑在内壳81的外表面和外壳82的内表面上。腹板设置在各凸缘之间。腹板可以包含多个格栅，其两端固定于凸缘。由于这些组件与根据本发明第七个实施例的液化天然气储存容器60的下部支撑体66实质上相同，故其详细说明将省略。
隔热层部件84是安装在内壳81与外壳82之间的空间中，并且由隔热材料制成以减少热传递。此外，隔热层部件84的建造或制造材料应使得施加于其的压力等于内壳81的内压。等于内壳81的内压的压力不是指严格相等的压力，而是一种近似压力。与先前在图12中所示的实施例中相似，隔热层部件84与内壳81可以通过连接通道(图12中的54)连接在一起，以便在内壳81的内部与外部之间达到压力平衡。由于先前的实施例中已经详细描述了连接通道54，故其进一步说明将省略。
隔热层部件84可以由颗粒型(Grain)隔离材料制成，这种材料可以穿过金属芯83。因此，颗粒型隔热层部件84可以自由地均匀混合并填充。由于在内壳81与外壳82之间没有形成间隙，故可以防止隔热层部件84的不均匀性，并且可以改善隔热性能。
如图25中所示，根据本发明的液化天然气储存容器90可以在横向方向上安装。在这种情况下，可以省略下部支撑体(图23中的86)。
图26是绘示根据本发明第十一个实施例的液化天然气储存容器的截面图。
如图26中所示，根据本发明第十一个实施例的液化天然气储存容器100可以包含内壳110、外壳120和隔热层部件130。内壳110可以由可经受住液化天然气的低温的金属制成。外壳120可以密封内壳110的外部。隔热层部件130可以安装在内壳110与外壳120之间以便减少热传递。连接部件140可以设置在内壳110和外壳120处。连接部件140可以包含第一凸缘142和第二凸缘144。提供的第一凸缘142以其与阀4在注射部件141从内壳110向外伸出的一端处接触的状态形成凸缘连接。提供的第二凸缘144与阀4在延伸部件143从外壳120伸出的一端处形成凸缘连接，由此密封注射部件141。
内壳110形成液化天然气储存空间。内壳110可以由可经受住液化天然气的低温的金属制成。举例来说，内壳110可以由具有优良低温特性的金属(例如铝、不锈钢和5-9％镍钢)制成。如在此实施例中，内壳110可以成形为管型。内壳110也可以具有不同形状，包含多面体。
外壳120密封内壳110的外部，由此在外壳120与内壳110之间形成空间。外壳120是由可经受住内壳110的内压的钢制成。外壳120分担施加于内壳110的内压。因此，可以减少内壳110所用的材料量，从而降低液化天然气储存容器100的制造成本。
归因于连接通道，内壳110的压力将等于或类似于隔热层部件130的压力。因此，外壳120可以经受住加压液化天然气的压力。即使内壳110被制造成可经受住-120℃到-95℃的温度，也可以用内壳110和外壳120来储存具有以上压力(13巴到25巴)和温度条件(例如17巴压力和-115℃温度)的加压液化天然气。储存容器100可以被设计成以外壳120与隔热层部件130组装在一起的状态满足以上压力和温度条件。
同时，内壳110可以被制造成具有小于外壳120的厚度的厚度。因此，当制造内壳110时，可以减少具有优良低温特性的昂贵金属的使用。
隔热层部件130是安装在内壳110与外壳120之间的空间中，并且由隔热材料制成以减少热传递。此外，隔热层部件130的建造或制造材料应使得施加于其的压力等于内壳110的内压。等于内壳110的内压的压力不是指严格相等的压力，而是一种近似压力。
隔热层部件130与内壳110的内部可以通过连接通道(未图示)连接在一起，以便在内壳110的内部与外部之间达到压力平衡。连接通道可以包含能提供通道的不同实施例，例如孔或管。举例来说，连接通道可以包含在连接部件140的注射部件141中形成的孔。当内壳110的内压经由连接通道向隔热层部件130移动时，内壳110的内压与隔热层部件130的内压达到平衡。
当第一凸缘142直接接触阀4时，连接部件140是通过螺栓181和螺母182进行凸缘连接，由此注射部件141被连接到阀4的通道。由于注射部件141和第一凸缘142都直接接触液化天然气，故连接部件140可以由与内壳110相同的材料制成。举例来说，连接部件140可以由具有优良低温特性的金属(例如铝、不锈钢或5-9％镍钢)制成。
此外，如在此实施例中，连接部件140可以密封注射部件141的外部，同时间隔分开。第二凸缘144可以通过螺栓181和螺母182与阀4进行凸缘连接，同时第一凸缘142插入其间。延伸部件143和第二凸缘144可以由钢制成。
如图27中所示，由于第一凸缘152与注射部件151拧紧，故连接部件150可以与注射部件151形成一体。
如图28(a)和图28(b)中所示，连接部件160可以通过连结构件163(例如螺栓或螺钉)将第一凸缘162固定于注射部件161。连结构件163可以穿过第一凸缘162并且沿圆周方向大量连结到在注射部件161一端处形成的连结部件163a。
如图28(a)中所示，在使用螺栓作为连结构件163的情况下，连结部件163a与第一凸缘162是阴螺纹连接，并且第一凸缘162与注射部件161a是通过独立的带阳螺纹的螺栓连结。此时，为了避免干扰相邻的构件，可以对带阳螺纹的螺栓的头部进行加工，以使螺栓头被接纳到第一凸缘162中。
如果螺栓头成形为从第一凸缘162向外突出(如图28(b)中所示)，那么可以通过将阀4加工成能够接纳螺栓头的螺栓头形状，然后将阀4连结到第一凸缘162，来避免螺栓头与相邻构件之间的干扰。
如图29中所示，连接部件170可以通过螺栓181和螺母182以使第二凸缘174定位于第一凸缘172的边缘处并与阀4连接的状态形成凸缘连接。在这种情况下，第一凸缘172可以只通过螺栓183连接到阀4。
图30是绘示根据本发明第十二个实施例的液化天然气储存容器的主要部件的放大图。
如图30中所示，根据本发明第十二个实施例的液化天然气储存容器520可以包含内壳521、外壳522、连接部件524、缓冲部件525和隔热层部件523。内壳521将液化天然气储存在内部，并且外壳522密封内壳521的外部。连接部件522连接到外部注射部件9a并朝向隔热层部件523突出。缓冲部件524为连接部件524与内壳521之间的热收缩提供缓冲。隔热层部件523安装在内壳521与外壳522之间的空间中。
内壳521形成液化天然气储存空间。内壳521可以由可经受住液化天然气的低温的金属制成。举例来说，内壳521可以由具有优良低温特性的金属(例如铝、不锈钢和5-9％镍钢)制成。如在此实施例中，内壳521可以成形为管型。内壳521也可以具有不同形状，包含多面体。
外壳522密封内壳521的外部，由此在外壳522与内壳521之间形成空间。外壳522是由可经受住内壳521的内压的钢制成。外壳522分担施加于内壳521的内压。因此，可以减少内壳521所用的材料量，从而降低液化天然气储存容器520的制造成本。
归因于连接通道，内壳521的压力将等于或类似于隔热层部件523的压力。因此，外壳522可以经受住加压液化天然气的压力。即使内壳521被制造成可经受住-120℃到-95℃的温度，也可以用内壳521和外壳522来储存具有以上压力(13巴到25巴)和温度条件(例如17巴压力和-115℃温度)的加压液化天然气。储存容器520可以被设计成以外壳522与隔热层部件523组装在一起的状态满足以上压力和温度条件。
同时，内壳521可以成形为具有小于外壳522的厚度的厚度。因此，当制造储存容器520时，可以减少具有优良低温特性的昂贵金属的使用。
隔热层部件523是安装在内壳521与外壳522之间的空间中，并且由隔热材料制成以减少热传递。此外，隔热层部件523的建造或制造材料应使得施加于其的压力等于内壳521的内压。
连接部件524被设置成从内壳521突出。连接部件524可以连接到注射口521a并向外突出，液化天然气是通过注射口521a注入内壳521中。连接部件524可以连接到外部注射部件9a以将液化天然气注入内壳521中。连接部件524可以经由缓冲部件525连接到内壳521。在这种情况下，外壳522可以包含延伸部件522a，其被设置在一侧处并且密封连接部件524。举例来说，延伸部件522a的一端可以与连接部件524一起连接到外部注射部件9a。
缓冲部件525被设置在内壳521与连接部件524之间，以便对热收缩提供缓冲。缓冲部件525对由内壳521产生的热所引起的热收缩提供缓冲，从而防止载荷集中在连接部件524上。
此外，如在此实施例中，提供的缓冲部件525可以呈管形，形成接头部件(jointpart)525b，其两端通过凸缘接头或类似物连接到注射口521a和连接部件524。另外，缓冲单元525可以整体地形成于内壳521与连接部件524之间。
如图31中所示，缓冲部件525可以具有环路(loop)525a。如在此实施例中，缓冲部件525可以具有单一环路525a，其平面形状呈多边形，例如四边形。
如图32(a)中所示，缓冲部件526可以具有平面形状呈圆形的单一环路526a。如图32(b)中所示，缓冲部件527可以呈具有多个环路527a的线圈形状。所述线圈可以呈菱形，其宽度从中心向其两端逐渐减小。因此，环路526a和527a可以减少由内壳521热收缩所引起的冲击。
图33是绘示根据本发明的液化天然气制造装置的配置图。
在根据本发明的液化天然气制造装置200中，热交换器230是安装在从脱水天然气供应管线220分出的多个第一分支管线221中。热交换器230通过使用由冷却剂供应单元210供应的冷却剂来冷却经由第一分支管线221供应的天然气。再循环单元240供应再循环液体，代替天然气，由此脱除在热交换器230处冻结的二氧化碳。
根据本发明的液化天然气制造装置200可以用于制造液化天然气和在预定压力下加压的加压液化天然气，例如在13巴到25巴压力和-120℃到-95℃温度下冷却的加压液化天然气。
冷却剂供应单元210向热交换器230供应冷却剂以与天然气进行热交换，从而使天然气在热交换器230处液化。
热交换器230被安装在从天然气供应管线220分出的多个第一分支管线221中，并且并联连接。热交换器230通过与冷却剂供应单元210所供应的冷却剂进行热交换来冷却由供应管线220供应的天然气。通过使总容量超过液化天然气产量，当制造液化天然气时，一个或多个热交换器230可以保持备用状态。
考虑到整个工厂的液化天然气产量，可以确定热交换器230的数目和容量。举例来说，当热交换器230管理总液化天然气产量的20％时，提供10个热交换器。在这种情况下，5个热交换器可以被驱动，而其它可以保持备用状态。这种配置可以停止驱动将二氧化碳冻结的热交换器，并且可以驱动在脱除冻结的二氧化碳期间处于备用状态的热交换器。因此，可以使整个工厂的总液化天然气产量维持恒定。
再循环单元240选择性地向热交换器230供应再循环液体，代替天然气，用于脱除冻结的二氧化碳。此外，再循环单元240可以包含再循环液体供应部件241、再循环液体管线242、第一阀243和第二阀244。再循环液体供应部件241供应再循环液体。再循环管线242从再循环液体供应单元241伸出，并连接到第一分支管线221上热交换器230的前端和后端。第一阀243安装在第一分支管线221上连接到再循环液体供应管线242的位置的前端和后端处。第二阀244安装在再循环液体管线242上热交换器230的前端和后端处。
再循环液体供应部件241可以使用高温空气作为再循环液体。通过使用压力或抽吸力将高温空气供应到热交换器230，冻结的二氧化碳可以变为液态或气态并且被脱除。
根据本发明的液化天然气制造装置200可以另外包含感测单元250和控制单元260。感测单元250经安装以检查在热交换器230处二氧化碳的冻结情况，由此控制再循环液体向热交换器230的供应。控制单元260接收来自感测单元250的感测信号，并控制第一阀243和第二阀244以及再循环液体供应部件241。
控制单元260根据从感测单元250输出的感测信号，检查发生二氧化碳冻结的热交换器230。为了将再循环液体供应到热交换器230，控制单元260关闭第一阀243以切断天然气向热交换器230的供应。然后，控制单元260驱动再循环液体供应部件241，并打开第二阀244以将再循环液体供应到热交换器230。在热交换器230处冻结的二氧化碳在再循环液体作用下液化或汽化，随后被脱除。同时，控制单元260可以将再循环液体供应到热交换器230，直到计时器的计数操作确定达到设定时间。
如在此实施例中，感测单元250可以包含流量计，其被安装在第一分支管线221上热交换器230的后端处，并且测量液化天然气的流速。因此，如果感测单元250所测量的流速值等于或小于设定值，那么可以确定在对应的热交换器230中发生了二氧化碳的冻结。
此外，感测单元250可以另外包含二氧化碳测量仪。二氧化碳测量仪被安装在第一分支管线221上，并且测量在热交换器230的前端和后端处气体中所含二氧化碳的含量。如果在热交换器230的前端与后端处所测量的气体中所含二氧化碳的含量的差异等于或大于设定量，那么可以确定在热交换器230中发生了二氧化碳的冻结。
根据本发明的液化天然气制造装置200可以另外包含第三阀270，其被安装在冷却剂管线211上热交换器230的前端和后端处，冷却剂通过第三阀270从冷却剂供应单元210供应到热交换器230，由此停止发生二氧化碳冻结的热交换器230的操作。第三阀270可以通过控制单元260控制。举例来说，当经由感测单元260确定在某一热交换器中发生二氧化碳的冻结时，控制单元260通过关闭安置在对应热交换器230前端和后端处的第三阀270来停止相应热交换器230的操作。
图34和35分别是绘示根据本发明的浮式结构的侧视图和正视图，所述浮式结构具有储罐运载装置。
如图34和35中所示，根据本发明的浮式结构300包含储罐运载装置310和浮体320。所述浮体经安装以通过浮力在海上漂浮。储罐运载装置310被安装在浮体320上。浮体320可以是驳船型(bargetype)结构或是自航船。
根据本发明的储罐运载装置310包含装载台311a和轨道312。装载台331a通过升降单元311进行上升和下降轨道312是在装载台331a上沿储罐330的移动方向设置。储罐330被装载到小车313中。小车313被安装成可沿轨道312移动。
与通过使用起重机来运载储罐的情形相比较，按此方式可以减小施加于储罐330的冲击。此外，如果将多个储罐连接，那么可以长距离运输大量货物。因此，就成本而言，其可比其它运输方式更高效。此外，因为这不是一种抬起并移动储罐的方法，所以可以更有效地运输相对较重的储罐。
尽管经显示，储罐运载装置310是安装在浮体320上，但本发明不局限于此。储罐运载装置310可以固定在地面上，或者可以安装在不同的运输装置上。
储罐330可以储存液化天然气或在预定压力下加压的加压液化天然气。储罐330还可以储存不同货物。同时，加压液化天然气可以是在13巴到25巴压力和-120℃到-95℃温度下液化的天然气。为了储存这种加压液化天然气，储罐330的结构和形成材料应足以经受住低温和高压。
此外，储罐330可以被制造成双重结构，由此其可以储存液化天然气或加压液化天然气。如上文所述，在储罐的双重结构与储罐的内部之间可以提供一个连接通道，由此使双重结构的内压与储罐330的内压平衡。
如图36中所示，升降单元311在垂直方向上升降装载台311a。举例来说，升降单元311可以将装载台311a从浮体320升到码头5上面。可以在装载台311a的一侧或两侧处安装可移动式支架311b。可移动式支架311b通过绕安置在可移动式支架311b之下的铰链连结部件311c向下旋转而被打开，从而提供小车313的移动路径。
当可移动式支架311b向上折叠时，其将限制小车313的移动。当装载台311a通过升降单元311上升到与码头5相同的高度时，可移动式支架311b帮助码头5与装载台311a之间的连接。因此，小车313可以安全地移动到陆地上。此外，还可以在可移动式支架311b向下展开时面向上的平面上安装辅助轨道311d，辅助轨道311d与轨道312连接。
另外，升降单元311可以使用不同的结构和致动器以便升降装载台311a。举例来说，装载台311可以通过可滑动地连接到装载台311a下部的多个可垂直扩张的连接构件，或者通过链接到装载台311a下部并且可根据旋转方向垂直扩张的多个链接构件垂直移动。还可以通过提供驱动力以供直线移动的电动机，或者通过利用水压操作的致动器(例如汽缸)升降装载台311a。
轨道312是根据储罐330的移动方向安装在装载台311a上。可以设置一对轨道312。轨道312可以平行布置，由此其具有与放在码头5上的列车轨道(未图示)相同的宽度。因此，通过升降单元311上升到码头5上面的小车313可沿轨道312移动并且传送到码头5的轨道上。按此方式，可以利用例如列车等陆地运输方式使小车313移动较长距离。
在小车313的底部处可以设置多个车轮313a，这些车轮可沿轨道312移动。储罐330被装载到小车313上。为了能与其它小车连接，可以在小车313的一侧或两侧处设置连接部件。此外，由于储罐330是装在小车313上，故可以在小车313的顶表面上安装钢制的罐保护板313b，以便保护储罐330免受腐蚀和外部冲击。
举例来说，小车313可以经由缆绳连接到绞车并通过绞车的驱动沿轨道312移动。小车313还可以通过传送驱动单元(未图示)自己沿轨道312移动，所述传送驱动单元将旋转力传到一些或所有车轮313a。
图37是绘示根据本发明的用于维持加压液化天然气储存容器的高压的系统的配置图。如图37中所示，用于维持加压液化天然气储存容器的高压的根据本发明的系统400可以包含卸料管线410，其将储存容器411连接到消费地的储罐6，由此能够进行加压液化天然气的卸载。系统400可以另外包含压力补偿管线420和汽化器430，以便使经由卸料管线410卸载的一些加压液化天然气汽化，并将汽化的加压液化天然气供应到储存容器411。
卸料管线410能够通过将储存容器411连接到消费地的储罐6来进行加压液化天然气的卸载。卸料管线410还能够仅通过储存容器411中储存的加压液化天然气的压力将加压液化天然气卸载到储罐6中。通过将卸料管线410从储罐6的上部伸到下部，可以仅通过储存容器411中储存的加压液化天然气的压力将加压液化天然气卸载到储罐6中。另外，还可以使蒸发气体的产生最少。
如果将卸料管线410连接到储罐6的下部以便进一步减少在卸料期间产生的蒸发气体的量，那么将从储罐6的下部积累加压液化天然气。在这种情况下，可以进一步减少BOG的产生。然而，仅通过储存容器411中储存的加压液化天然气的压力，压力可能不足以将加压液化天然气稳定地卸载到储罐6中。因此，有必要在卸料管线410中额外地安装泵。
压力补偿管线420是从卸料管线410分出，并连接到储存容器411。汽化器430是安装在压力补偿管线420中。此外，压力补偿管线420还可以连接到储存容器411的上部。当经由压力补偿管线420供应到储存容器411的天然气接触储存容器411中储存的加压液化天然气时，通过使天然气的液化最少来减少储存容器411压力的降低。
汽化器430使经由压力补偿管线420供应的加压液化天然气汽化，并将汽化的加压液化天然气供应到储存容器411。因此，由于通过汽化器430汽化的天然气经由压力补偿管线420供应到储存容器411，使得在加压液化天然气初始卸载期间降低的储存容器411的内压增加。因此，储存容器411的内压维持在高于液化天然气的泡点(bubblepoint)压力。
用于维持加压液化天然气储存容器的高压的根据本发明的系统400可以另外包含蒸发气体管线440和压缩机450，以便收集在消费地储罐中产生的呈液化天然气形式的蒸发气体。
蒸发气体管线440的安装使得由储罐6产生的蒸发气体被供应到储存容器411。通过将蒸发气体管线440连接到储存容器411的下部，使温度变化最小，并且使液化天然气的收集速率增加。
此外，压缩机450是安装在蒸发气体管线440中。压缩机450压缩经由蒸发气体管线440供应的蒸发气体，并将经过压缩的蒸发气体储存在储存容器411中。因此，加压液化天然气卸载期间在储罐6中产生的蒸发气体经由蒸发气体管线440供应到压缩机450，并且在压缩机450中加压。然后，加压的蒸发气体通过经由储存容器411的下部注射来冷凝。按此方式，可以改善加压液化天然气的运输效率。
此外，在用于维持加压液化天然气储存容器的高压的根据本发明的系统400中，汽化器430与压缩机450可以彼此互补。因此，如果在储罐6中产生的蒸发气体的量不足以维持储存容器411的压力，那么汽化器430的载荷将增加。如果蒸发气体的量足够，那么汽化器430的载荷减少。
图38是绘示根据本发明第十三个实施例的液化装置的配置图，所述液化装置具有可分开的热交换器。
如图38中所示，根据本发明第十三个实施例的具有可分开的热交换器的天然气液化装置610通过不锈钢制的液化热交换器620，经由与冷却剂进行热交换来使天然气液化，并且通过冷却剂热交换器631和632将冷却剂冷却，并将冷却剂供应到液化热交换器620。
液化热交换器620是经由液化管线623而被供以天然气，并且经由与冷却剂进行热交换使天然气液化。为此，液化管线623被连接到第一通道621，并且冷却剂循环管线638被连接到第二通道622。分别穿过第一通道和第二通道的天然气和冷却剂彼此进行热交换。液化热交换器620的整个部分都可以由不锈钢制成；然而，本发明不局限于此。液化热交换器620接触液化天然气(与第一通道相同)或需要经受住低温温度的一些部件或部分可以由不锈钢制成。在液化管线623中，在第一通道621的后端处安装开/关阀624。
如在此实施例中，冷却剂热交换器631和632可以包含多个冷却剂热交换器，例如，第一冷却剂热交换器631和第二冷却剂热交换器632。冷却剂热交换器631和632还可以具有单一冷却剂热交换器。冷却剂热交换器631和632的整个部分都可以由铝制成。冷却剂热交换器631和632因与冷却剂接触而需要热传递的一些部件或部分也可以由铝制成。此外，冷却剂热交换器631和632可以被包含在冷却剂冷却单元630中。
冷却剂冷却单元630经由第一冷却剂热交换器631和第二冷却剂热交换器632将冷却剂冷却，并将冷却的冷却剂供应到液化热交换器620。为此，例如，从液化热交换器620排出的冷却剂通过压缩机633和后冷却器(after-cooler)634进行压缩和冷却。穿过后冷却器634的冷却剂被分离器635分成气体冷却剂和液体冷却剂。气体冷却剂通过气体管线638a供应到第一冷却剂热交换器631的第一通道631a和第二冷却剂热交换器632的第一通道632a。液体冷却剂通过液体管线638b而穿过第一冷却剂热交换器631的第二通道631b，并且沿连接管线638c在第一焦耳-汤姆逊(Joule-Thomson，J-T)阀636a作用下而膨胀变为低压。然后，液体冷却剂经由第一冷却剂热交换器631的第三通道631c供应到压缩机633，并通过压缩机633压缩。然后，重复后续工艺。
此外，冷却单元630在第二J-T阀636b作用下使穿过第二冷却剂热交换器632的第一通道632a的高压冷却剂膨胀变为低压，并将冷却剂供应到液化热交换器620。冷却单元630还在第三J-T阀636c作用下使通过冷却剂供应管线637的冷却剂膨胀变为低压，并经由第二冷却剂热交换器632的第二通道632b和第一冷却剂热交换器631的第三通道631c向压缩机633供应冷却剂。
后冷却器634脱除由压缩机633压缩的冷却剂的压缩热，并使一部分冷却剂液化。此外，第一冷却剂热交换器631通过与经由第三通道631c供应的膨胀的低温冷却剂进行热交换，来将经由第一通道631a和第二通道631b供应的未膨胀的高温冷却剂冷却。第二冷却剂热交换器632通过与经由第二通道632b供应的膨胀的低温冷却剂进行热交换，来将经由第一通道632a供应的未膨胀的高温冷却剂冷却。
此外，液化热交换器620被供以经由第一热交换器631和第二热交换器632以及第二J-T阀636b膨胀的低温冷却剂，并且使天然气冷却和液化。
图39是绘示根据本发明第十四个实施例的液化装置的配置图，所述液化装置具有可分开的热交换器。
如图39中所示，与根据本发明第十三个实施例的天然气液化装置610相似，根据本发明第十四个实施例的具有可分开的热交换器的天然气液化装置640包含液化热交换器650和冷却剂冷却单元660。液化热交换器650被供以天然气，并经由与冷却剂进行热交换来使天然气液化。液化热交换器650是由不锈钢制成。冷却剂冷却单元660通过冷却剂热交换器661将冷却剂冷却，并将冷却的冷却剂供应到液化热交换器650。冷却剂热交换器661是由铝制成。与根据本发明第十三个实施例的天然气液化装置610相同的配置和部件的描述将省咯，并且两个液化设备之间的差异将于下文描述。
冷却剂冷却单元660通过压缩机663和后冷却器664对从液化热交换器650排出的冷却剂进行压缩和冷却，并将冷却剂供应到冷却剂热交换器661的第一通道611a。冷却剂冷却单元通过膨胀机665使穿过冷却剂热交换器661第一通道661a的冷却剂膨胀，并根据流量分配阀666的操纵，将冷却剂供应到液化热交换器650，或经由冷却剂热交换器661的第二通道661b将冷却剂供应到压缩机663。如在此实施例中，流量分配阀666可以是一个三通阀。流量分配阀666还可以是多个两通阀。
冷却剂热交换器661通过与经由第二通道661a供应的膨胀的低温冷却剂进行热交换，来将经由第一通道661a供应的未膨胀的高温冷却剂冷却。此外，根据流量分配阀666的操纵，低温冷却剂被分配到冷却剂热交换器661和液化热交换器650。液化热交换器650利用穿过冷却剂热交换器661和膨胀机665的低温冷却剂对天然气进行冷却和液化。
图40和41分别是绘示根据本发明的液化天然气储罐载具的正视截面图和侧视截面图。
如图40和41中所示，根据本发明的液化天然气储存容器载具700是用于运输储存液化天然气的储存容器的船舶。液化天然气储存容器载具700包含多个第一上部支撑体730和第二上部支撑体740。第一上部支撑体730和第二上部支撑体740是沿宽度方向和长度方向安装在船体710中提供的货舱720上，并且将货舱720的上部分隔成多个开口721。插入个别开口721中的储存容器791由第一支撑体730和第二支撑体740支撑。
同时，储存容器791可以储存普通液化天然气以及在预定压力下加压的液化天然气，例如压力为13巴到25巴并且温度为-120℃到-95℃的加压液化天然气。为此，可以安装双重结构或隔热构件。储存容器791可以具有不同形状，例如管形或圆柱形。
货舱720可以设置在船体710中，由此其上部可被打开。在这种情况下，货柜船的船体可以用作船体710。因此，可以减少营造液化天然气储存容器载具700所需的时间和成本。
如图42中所示，多个第一上部支撑体730和第二上部支撑体740沿宽度方向和长度方向安装在货舱720上，并将货舱720的上部分隔成多个开口721。储存容器791垂直地插入个别开口721中，并得到支撑。也就是说，第一上部支撑体730沿船体710的宽度方向安装在货舱720上，同时沿船体710的长度方向间隔分开。此外，第二上部支撑体740沿船体710的长度方向安装在货舱720上，同时沿船体710的宽度方向间隔分开。因此，第一上部支撑体730和第二上部支撑体740沿水平方向和垂直方向在货舱720的上部上形成多个开口721。第一上部支撑体730和第二上部支撑体740可以通过焊接或例如螺栓等连结构件固定于货舱720的上部。
此外，用于支撑储存容器791的侧面的多个支撑块760可以安装在货舱720以及第一上部支撑体730和第二上部支撑体740的一些部分或整个部分的内表面。支撑块760可以经设置以支撑储存容器791的前侧和后侧以及左侧和右侧。支撑块760可以具有曲率对应于储存容器791外表面的曲率的支撑面761，从而稳定地支撑储存容器791。
在货舱720下方可以安装多个下部支撑体750。下部支撑体750支撑被插入开口721中的储存容器791的底部。下部支撑体750垂直向上地安装在货舱720的底部上。可以另外地安装补强构件751以维持下部支撑体750之间的间隙。同时，在每一储存容器791处，下部支撑体750与补强构件751成对。可以在货舱720底部上安装多对下部支撑体750与补强构件751，并支撑储存容器791的下部。
在货柜船的情况下，根据本发明的液化天然气储存容器载具700可以使用支柱(stanchion)或绑扎桥(lashingbridge)，而不必改进，以便支撑储存容器791。在这种情况下，第一上部支撑体730和第二上部支撑体740可以被固定于支柱和绑扎桥并受到支撑。
因此，如果对常规的货柜船稍作改进，就可以将其转变成能够运输储存容器791。可以另外在甲板711上设置容器装载部件770，以便运输货柜箱792和储存容器791。
图43是绘示根据本发明的固化二氧化碳脱除系统的配置图。
如图43中所示，根据本发明的固化二氧化碳脱除系统可以包含膨胀阀812、固化二氧化碳过滤器813和加热单元816。膨胀阀812使高压天然气减压成低压。固化二氧化碳过滤器813是安装在膨胀阀812的后端处，并过滤液化天然气中存在的经冻结的固化二氧化碳。加热单元816使膨胀阀812和固化二氧化碳过滤器813的固化二氧化碳汽化。固化二氧化碳是通过固化二氧化碳过滤器813从液化天然气中过滤出来。以天然气向膨胀阀812和固化二氧化碳过滤器813的供应被中断的状态，从加热单元816供应热。因此，可以使固化二氧化碳再循环并脱除。
膨胀阀812被安装在供应管线811中，高压天然气是通过供应管线811供应。膨胀阀812通过使经由供应管线811供应的高压天然气减压来使高压天然气液化。
固化二氧化碳过滤器813被安装在供应管线811中膨胀阀812的后端处。固化二氧化碳过滤器813将经过冻结的固化二氧化碳从膨胀阀812所供应的液化天然气过滤。为此，可以在固化二氧化碳过滤器813内部安装用于过滤二氧化碳固体的过滤构件。
此外，在膨胀阀812和固化二氧化碳过滤器813中，高压天然气的供应和低压液化天然气的排出是通过第一开/关阀814和第二开/关阀815打开和关闭。为此，第一开/关阀814和第二开/关阀815被安装在供应管线811中膨胀阀812的前端和固化二氧化碳过滤器813的后端处，并且打开和关闭天然气流。第一开/关阀814打开和关闭高压天然气向膨胀阀812的供应，并且第二开/关阀815打开和关闭从固化二氧化碳过滤器813放出的低压液化天然气的排放。
加热单元816供应热以使膨胀阀812和固化二氧化碳过滤器813的固化二氧化碳汽化。举例来说，加热单元816可以包含再循环热交换器816b以及第四开/关阀816c和第五开/关阀816d。再循环热交换器816b被安装在热介质管线816a中，热介质经由热介质管线816a通过与膨胀阀812和固化二氧化碳过滤器813进行热交换来循环。第四开/关阀816c和第五开/关阀816d被安装在热介质管线816a中再循环热交换器816b的前端和后端处。
第三开/关阀817安装在排气管线817a中，由加热单元816再循环的二氧化碳经由排气管线817a排到外部。
第三开/关阀817经安装以打开和关闭由加热单元816再循环的二氧化碳向排气管线817a的排放，所述排气管线817a是从供应管线811在第一开/关阀814与膨胀阀812之间分出。
此外，可以设置多个根据本发明的固化二氧化碳脱除系统810。在第一开/关阀到第三开/关阀814、815和817以及加热单元816的控制下，一些二氧化碳脱除设备810执行二氧化碳的过滤，而其它可以执行二氧化碳的再循环。在本实施例中，设置两个二氧化碳脱除设备810。在这种情况下，这两个二氧化碳脱除设备810可以交替地执行二氧化碳的过滤和再循环。此操作将于下文参照附图予以描述。
如图44中所示，以下描述将集中在根据本发明的一个固化二氧化碳脱除系统810。首先，如果打开第一开/关阀814和第二开/关阀815，经由供应管线811将高压天然气供应到膨胀阀812，并使天然气膨胀变为低压，那么天然气被冷却，并且低压液化天然气被供应到固化二氧化碳过滤器813。经过冷却的液化天然气中所包含的固化二氧化碳通过二氧化碳过滤器813过滤。如果固化二氧化碳不断地积累于固化二氧化碳过滤器813中，那么第一开/关阀814和第二开/关阀815将关闭以停止经由供应管线811供应高压天然气。然后，第四开/关阀816c和第五开/关阀816d打开以使热介质循环到再循环热交换器816b。因此，将热供应到膨胀阀812和固化二氧化碳过滤器813，并且使固化二氧化碳汽化并再循环。
第三开/关阀817打开以将再循环的二氧化碳经由排气管线817a排到外部。由此脱除再循环的二氧化碳。
此外，在设置多个根据本发明的固化二氧化碳脱除系统810的情况下，例如，设置两个二氧化碳脱除设备810时，在第一开/关阀到第五开/关阀814、815、817、816c和816d的控制下，一个二氧化碳脱除设备I执行天然气中固化二氧化碳的过滤，而另一个II执行相反操作。按此方式，固化二氧化碳被汽化并进行再循环。
根据本发明的固化二氧化碳脱除系统810在众多的二氧化碳脱除方法中采用了一种低温方法，这种方法通过将二氧化碳冻结来使其固化，并分离二氧化碳。因此，有可能与天然气液化工艺组合。在这种情况下，不需要脱除预加工的氧化碳的工艺，从而减少设备。此外，当在高压下迅速供应的天然气被液化并且其通过膨胀阀812膨胀并减压成低压时，二氧化碳发生固化，在这种情况下，通过机械过滤器，即，固化二氧化碳过滤器813过滤固化二氧化碳。在固化二氧化碳不断地积累于固化二氧化碳过滤器813中的情况下，交替地使用固化二氧化碳过滤器813来使二氧化碳再循环。
图45是绘示根据本发明的液化天然气储存容器的连接结构的截面图。
如图45中所示，根据本发明的液化天然气储存容器的连接结构820经配置以连接具有双重结构的液化天然气储存容器的内壳831和外部注射部件(externalinjection)840。内壳831与外部注射部件840是滑动地连接。为此，可以在连接结构820中包含滑动连接部件821。
滑动连接部件821被设置在外部注射部件840与内壳831的连接部分处。为了对内壳831或外壳832的热收缩或热膨胀提供缓冲，可以设置滑动连接部件821以使外部注射部件840与内壳831的连接部分可沿因热收缩或热膨胀而发生移位的方向滑动。
同时，在储存容器830中，内壳831将液化天然气储存在内部，并且外壳832密封内壳831的外部。用于减少温度影响的隔热层部件833可以安装在内壳831与外壳832之间的空间中。
内壳831可以由可经受住普通液化天然气的低温的金属制成。举例来说，内壳831可以由具有优良低温特性的金属(例如铝、不锈钢和5-9％镍钢)制成。
与先前的实施例相同，储存容器830的外壳832可以由可经受住内壳831的内压的钢制成。外壳832可以建造成将相同的压力施加于内壳831内部以及安装有隔热层部件833的空间。举例来说，内壳831的内压和隔热层部件833的压力可以因连接内壳831与隔热层部件833的连接通道而彼此相等或相似。
因此，外壳832可以经受住内壳831中所储存的加压液化天然气的压力。即使内壳831被制造成可经受住-120℃到-95℃的温度，也可以用内壳831和外壳832来储存具有以上压力(13巴到25巴)和温度条件(例如17巴压力和-115℃温度)的加压液化天然气。
此外，储存容器830可以被设计成以外壳832与隔热层部件833组装在一起的状态满足以上压力和温度条件。
在滑动连接部件821中，所形成的用于注射和排出液化天然气并且从注射口831a向外伸出的连接部件822可以与从外部注射部件840突出的连接部件823配合并滑动连接。
如图46中所示，连接部件822和连接部件823成形为圆管形式。两个连接部件822和823中的一个被插入并且滑动连接到另一个；然而，本发明不局限于此。连接部件822与823可以通过形成其彼此对应的截面形状来滑动连接。连接部件822与823可以具有不同的截面形状，例如四边形。
根据本发明的液化天然气储存容器的连接结构820可以另外包含延伸部件824，其从外壳832伸出以密封滑动连接部件821。因此，延伸部件824可以防止外部环境的影响，这一影响是由滑动连接部件821的外部暴露所致。此外，由于在延伸部件824的一端处形成凸缘，故延伸部件824可以与外部注射部件840形成凸缘连接。因此，储存容器830可以稳定地连接到外部注射部件840。
同时，如在此实施例中，设置在外部注射部件840中的连接部件823可以与外部注射部件840形成整体。与这种情况不同，连接部件823可以与外部注射部件840分开提供，并固定于延伸部件824。此时，连接部件823可以与外部注射部件840形成凸缘连接或者可以按不同方式连接。
如图47中所示，在根据本发明的液化天然气储存容器的连接结构820中，连接部件822和连接部件823可滑动地移动，即使载荷因热收缩或热膨胀而集中在内壳831与外部注射部件840之间的连接部分上。因此，减少了热收缩或热膨胀，由此防止载荷集中在内壳831和外部注射部件840上。从而，可以防止由热收缩或热膨胀引起的损害。
此外，储存容器830内部的天然气可以经由滑动连接部件821的间隙(容差)移到隔热层部件833。因此，隔热层部件833的压力可以变得等于或类似于内壳831的压力。如图16到18中所示，这一点可以获得取代平衡管线以维持隔热层部件833与内壳831相等压力的作用。
尽管已经参照具体实施例描述了本发明的实施例，但所属领域技术人员将显而易见，在不偏离由权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种变化和修改。

Claims (12)

1.一种液化天然气储存容器，其特征在于，包括：
内壳，由经受住所述液化天然气的低温的金属制成，以及经配置以将所述液化天然气储存于内部；
外壳，由经受住所述内壳的内压的钢制成，以及经配置以密封所述内壳的外部，由此在所述内壳与所述外壳之间形成空间；以及
隔热层部件，被安装在所述内壳与所述外壳之间的空间中，以及经配置以减少热传递，
支撑体，被安装在所述内壳与所述外壳之间的空间中，以支撑所述内壳及所述外壳；以及
下部支撑体，被安装在所述内壳与所述外壳之间的下部空间中，以支撑所述内壳及所述外壳，
所述支撑体和所述下部支撑体包含凸缘和腹板，
所述凸缘被支撑在所述内壳的外表面和所述外壳的内表面上，
所述腹板设置在各所述凸缘之间，
所述腹板包含多个格栅，所述格栅固定于所述凸缘，
其中所述内壳经受住-120℃到-95℃的温度，所述液化天然气储存容器经受住13巴到25巴的压力，
其中所述隔热层部件与所述内壳的内部通过连接通道连接在一起，以便在所述内壳的内部与外部之间达到压力平衡。
2.根据权利要求1所述的液化天然气储存容器，其特征在于，所述连接通道是在设置于所述内壳的入口/出口处的连接部件中接触所述隔热层部件的一侧处形成。
3.根据权利要求1所述的液化天然气储存容器，其特征在于，所述内壳的厚度小于所述外壳的厚度。
4.根据权利要求1或3所述的液化天然气储存容器，其特征在于，另外包括：
外部隔热层，被安装在所述外壳的外部以用于隔热。
5.根据权利要求1或3所述的液化天然气储存容器，其特征在于，另外包括：
加热构件，被安装在所述外壳的外部，用于加热所述外壳。
6.根据权利要求5所述的液化天然气储存容器，其特征在于，所述加热构件包括沿所述外壳的外表面附接的电热丝。
7.一种液化天然气储存容器，其特征在于，包括：
内壳，经配置以将液化天然气储存在内部，所述内壳是由经受住所述液化天然气的低温的金属制成；
外壳，经配置以密封所述内壳的外部，由此在所述内壳与所述外壳之间形成空间，所述外壳是由经受住所述内壳的内压的钢制成；
隔热层部件，被安装在所述内壳与所述外壳之间的空间中，以及经配置以减少热传递；以及
平衡管线，从所述内壳的内部空间向所述储存容器的外部突出，以及连接到所述内壳与所述外壳之间的空间，其中所述平衡管线连接所述内壳的内部空间以及所述内壳与所述外壳之间的空间；
支撑体，被安装在所述内壳与所述外壳之间的空间中，以支撑所述内壳及所述外壳；以及
下部支撑体，被安装在所述内壳与所述外壳之间的下部空间中，以支撑所述内壳及所述外壳，
所述支撑体和所述下部支撑体包含凸缘和腹板，
所述凸缘被支撑在所述内壳的外表面和所述外壳的内表面上，
所述腹板设置在各所述凸缘之间，
所述腹板包含多个格栅，所述格栅固定于所述凸缘，
其中所述内壳经受住-120℃到-95℃的温度，所述液化天然气储存容器经受住13巴到25巴的压力。
8.根据权利要求7所述的液化天然气储存容器，其特征在于，另外包括：
第一排气管线，其连接到所述内壳的上层内部空间以及向外伸出，其中第一排气阀安装在所述第一排气管线中。
9.根据权利要求7所述的液化天然气储存容器，其特征在于，另外包括：
第一连接部件及第二连接部件，其连接到所述内壳的上层内部空间及下层内部空间，以及向外伸出，其中装料管线及卸料管线分别连接到所述第一连接部件及所述第二连接部件。
10.根据权利要求7所述的液化天然气储存容器，其特征在于，用于打开及关闭液体流动的开/关阀被安装在所述平衡管线中。
11.根据权利要求7或10所述的液化天然气储存容器，其特征在于，所述平衡管线连接到第二排气管线，所述第二排气管线中安装有第二排气阀。
12.根据权利要求7所述的液化天然气储存容器，其特征在于，所述支撑体是沿所述内壳及所述外壳的侧向圆周安装。
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