CN104321581A - Lng蒸发气体再冷凝配置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了用于优化液化天然气储罐中蒸发气体再冷凝的系统和方法。在本发明主题的特别优选的方面，使用LNG发出物的一部分的制冷含量以直接接触的方式使来自储罐的BOG冷凝，并且组合BOG冷凝物和LNG发出部分以形成过冷流，过冷流然后与余量的LNG发出物组合，以进给到高压泵。设想到再冷凝操作有利地在无需原本所需的较大体积再冷凝器的情况下发生。此外，冷凝和过程操作与LNG发出速率无关。

Description

LNG蒸发气体再冷凝配置和方法
本申请要求保护在2011年12月2日提交的美国临时申请No. 61/566155；在2011年12月9日提交的美国临时申请No. 61/568970；以及在2012年3月2日提交的美国临时申请No. 61/605976的优先权的权益，这些美国临时申请以引用的方式并入到本文中。
技术领域
本发明的领域在于液化天然气（LNG）蒸气处置，并且特别地，本发明涉及在LNG储存、船只卸载和转移操作期间的蒸气再冷凝。
背景技术
储存和转移LNG带来了严峻的挑战，特别是关于呈蒸发/汽化（boiloff）气体（BOG）形式的LNG蒸气。虽然LNG在罐中储存，BOG产生的速率通常相对较低。然而，在LNG转移到罐内时，主要是由于来自发出泵的热量和转移中的热损失，BOG产生速率显著地增加。在再冷凝过程中必须考虑在罐中的BOG量的变化，再冷凝过程再捕集BOG以用于递送到高压（HP）泵，高压泵用于将发出的LNG按路线发送到汽化器以用于管道递送。
通常，BOG再冷凝过程采用再冷凝器，再冷凝器具有相对较大的体积以使得允许组合BOG冷凝物与LNG发出物从而形成过冷液体，但也提供缓冲体积以用于组合的LNG发出物以确保到高压泵的最小流率。如果缓冲体积是不足的，蒸气可能被引入到高压泵，这可能造成泵中的空化/气穴（cavitation），导致部件损坏、降低效率和最终缩短泵寿命。如果BOG冷凝物为气泡液体，蒸气也可以引入到泵内。因此，较大体积的再冷凝器必须接收适量的LNG发出物以确保组合的LNG发出物不含蒸气。在罐中的BOG的可变的生产意味着在再冷凝器操作中所需的LNG发出物的量的可变性和优化所述系统用于高压泵安全操作的困难。
EP公告No. 2372221A1公开了一种BOG再冷凝器，其具有底部段，底部段充当高压泵的保持鼓。LNG发出物被引入到用于进行再冷凝的顶部段内并且到下部段内，其中下部段接收多达半最大值的发出物，由液位控制器来维持。填充（padding）气体然后用来维持压力。虽然这种再冷凝器可以允许装备大小的至少在某种程度上减小，在底部段中被保持液体的体积仍是相当大的。
美国专利No. 8,117,852公开了从载运器向储罐内卸载LNG的方法和系统配置。在卸载载运器时，在储罐中的蒸发气体（BOG）再冷凝并且发送到储罐。同时，来自罐的BOG在冷凝器中被处理并部分地再循环以冷却LNG的进入流。在所得到的混合流中的蒸气然后被分离并且用来在卸载期间维持着在载运器上的罐压力。
美国专利No. 7,493,778公开了一种冷凝组件，这种冷凝组件包括到传统冷凝器的BOG管线，其中，使用来自发出管线的LNG的直接接触来冷凝BOG。对于用来冷凝BOG的LNG的流率的控制完全基于对冷凝器中液位的主动控制。冷凝器是“无排放孔的”，在冷凝器中的压力由与冷凝物管线邻近的发出物部段中的背压来维持。
美国申请No. 2011/0056238公开了一种LNG储存和再气化设施，其将来自罐的BOG再液化，使用BOG的一部分作为燃气，将BOG的另一部分再循环回到储罐以用于罐压力和沃泊（Wobbe）指数控制，并且将BOG的另一部分进给到发出管线。这种系统对于又一BOG部分使用常规再冷凝器，诸如上文所描述那种，之后将LNG流发送到高压泵用于随后汽化。
本文所讨论的这些和所有其它外部材料以它们全文引用的方式并入到本文中。在并入的参考中的术语的定义或使用与本文所提供的该术语的定义不一致或相矛盾的情况下，采用在本文中提供的该术语的定义并且在参考中该术语的定义并不适用。
上文所描述的这些系统远非对于在LNG储存和转移期间与BOG相关联的所有问题的全面并且有效解决方案，特别地当其涉及BOG冷凝物与LNG发出物的组合时，并且适应BOG中的较大体积变化。因此，仍需要BOG处置的改进的配置和方法。
发明内容
本发明的主题提供设备、系统和方法，其中，可以通过使用LNG发出物的一部分来产生过冷的BOG/LNG流以用于与过冷的发出LNG的组合（其然后被进给到高压（HP发出泵）而从LNG储罐回收蒸发气体（BOG）。这种系统有利地避免了对于用来完全过冷BOG冷凝物的较大体积的发出LNG的需要。在本发明主题的优选方面，可以使用本文所给出的若干方法中的任何方法来冷凝和过冷BOG，其包括了在热交换器中使用LNG发出物的一部分来进行冷凝和过冷，或者在再冷凝容器中与LNG发出物的一部分直接接触，并且随后使用增压泵来进行过冷。
BOG冷凝物的过冷可以与BOG的冷凝同时发生，或者其可以在BOG冷凝之后的操作中通过使用例如增压泵来过冷该冷凝的BOG而进行。同样，BOG冷凝物与用于冷凝BOG的LNG发出物的一部分的组合可以与冷凝和过冷操作同时或者在冷凝和过冷操作之后发生。将意识到，对于BOG冷凝物与LNG发出物的部分的组合混合物进行过冷，之后再与余量的LNG发出物再组合允许了这些流以较少或者无停留时间几乎立即混合并且也避免了对于相对较大缓冲体积的需要。
此外，将LNG发出物的一部分用于BOG冷凝和过冷操作的用法允许BOG冷凝和过冷系统的操作与其余LNG发出物到高压泵的速率无关。因此，通往高压泵的进料并不受到在储罐中产生的BOG量波动（其可能是显著的）破坏。
从不同角度来看，并且由于存在着到高压泵内的恒定流动，冷凝和过冷系统并不需要大的再冷凝器或混合容器，其中，BOG冷凝物与发出LNG相组合。例如，如果选择再冷凝器用于冷凝操作，根据本发明的主题，可以使用具有显著较小容量的再冷凝器，因为待组合的流已过冷，并且因此通往高压泵的流量并不像在传统BOG再冷凝操作中那样取决于再冷凝器的保持容量。此外，使发出流量与冷凝和过冷操作无关也排除了对于再冷凝器和泵吸入以相同压力操作的需要。实际上，可以以比高压泵吸入集管压力显著更低的压力发生再冷凝。这产生了功率节省和更高效的操作。
在发明主题的优选方面，一种用于从提供BOG流和发出LNG流的储罐产生LNG和BOG冷凝物的组合发出流的方法，其包括：压缩所述BOG流以产生压缩的BOG的步骤；使用LNG发出流的一部分来冷凝和过冷经压缩的BOG的第一部分以产生过冷的BOG/LNG流的另一步骤；以及，组合过冷的BOG/LNG流与LNG发出流的另一（第二）部分以产生组合的过冷发出流的再一步骤。更优选地，LNG发出流的第二部分具有与冷凝和过冷步骤无关的流率。然后将组合的过冷发出流进给到高压泵。
在发明主题的其它方面，冷凝和过冷步骤包括使用热交换器来同时冷凝和过冷经压缩的BOG的一部分，和/或包括使用经压缩的BOG的另一部分来控制施加到过冷BOG/LNG流上的压力的步骤。
在本发明主题的另一设想到的方面，冷凝和过冷步骤包括单独的冷凝和过冷步骤。优选地，在再冷凝器中使用经压缩的BOG与LNG发出流的一部分的直接接触而在低于高压泵的吸入压力的压力而可执行冷凝步骤以提供中间BOG/LNG产品。此外，可以将中间BOG/LNG产品的一部分保持在缓冲罐中，缓冲罐以比下游高压泵的吸入压力更低的压力操作并且流体地联接到高压泵。优选地，可以通过将中间BOG/LNG产品的压力增加到高压泵的吸入压力来使用增压泵而执行过冷步骤以形成过冷的BOG/LNG流。
在本发明主题的另一优选方面，一种从提供BOG流和发出LNG流的储罐生产LNG与BOG冷凝物的组合发出流的方法，包括：压缩BOG流以产生经压缩的BOG的步骤；冷凝经压缩的BOG与LNG发出流的一部分以产生处于一个压力的中间BOG/LNG产品的另一步骤；以及，将中间BOG/LNG产品泵吸到更高压力以提供过冷的BOG/LNG流的再一步骤。然后组合过冷的BOG/LNG流与LNG发出流的另一部分以产生组合的过冷发出流，然后将组合的过冷发出流进给到高压泵。
在发明主题的优选方面，中间BOG/LNG产品的一部分可以保持在缓冲罐中，缓冲罐流体地联接到下游高压泵。在其它方面，可以使用热交换器来执行冷凝步骤，其中，LNG发出流的一部分提供制冷含量，或者可以使用经压缩的BOG与LNG发出流的第一部分的直接接触来执行冷凝步骤。优选地，冷凝步骤可以在低于高压泵的吸入压力的压力而执行。
因此，设想到一种LNG处理设施，其包括：压缩机，其压缩LNG储罐的BOG流以产生经压缩的BOG；冷凝和过冷系统，其接收经压缩的BOG和LNG发出流的一部分以产生过冷的BOG/LNG流；流量控制元件，其联接到冷凝和过冷系统以接收LNG发出流的第二部分和过冷BOG/LNG流从而产生组合的过冷发出流；以及，高压泵，其接收组合的过冷发出流。
在本发明主题的另一优选方面，冷凝和过冷系统包括热交换器，热交换器使用LNG发出流的一部分的制冷含量来冷凝并且过冷经压缩的BOG。冷凝和过冷系统可包括流体地联接到彼此的单独冷凝和过冷装置。
在本发明主题的其它方面，单独冷凝装置可为再冷凝器。此外，单独过冷装置可以是增压泵，并且该设施可包括缓冲罐，其流体地联接到下游高压泵、冷凝和过冷系统和增压泵。
发明主题的各种目的、特征、方面和优点将从优选实施例的下文的详细描述以及附图变得更加显然，在附图中，相似的附图标记表示相似部件。
附图说明
图1为现有技术BOG再冷凝器系统的示例性示意图。
图2为根据本发明的主题的BOG再冷凝器交换器系统的示例性示意图。
图3为根据本发明的主题、具有增压泵吸鼓的BOG再冷凝器交换器系统的示例性示意图。
图4为根据本发明的主题的BOG再冷凝器容器系统的示例性示意图。
图5为根据本发明的主题、具有增压泵吸鼓的另一BOG再冷凝器容器系统的示例性示意图。
具体实施方式
发明者现已发现用于液化天然气（LNG）储罐中的蒸发气体（BOG）的再冷凝系统可以得到改进，其中通过组合过冷的BOG冷凝物与发出LNG而使处理BOG与发出LNG的流率无关。最优选地，使用发出LNG的一部分的制冷含量使BOG冷凝和过冷，而余量的发出LNG被发送到高压泵。在BOG被冷凝和过冷之后，然后组合过冷的BOG/LNG流与余量的发出LNG以提供组合的过冷发出流，组合的过冷发出流然后被进给到高压泵。使冷凝和过冷系统与LNG发出速率无关有利地允许减小或甚至排除为了确保高压泵的安全性对于再冷凝系统中较大体积过冷液体的需要。高压泵在最低程度从余量的LNG发出物进给，并且当需要时组合来自BOG的过冷LNG与该流。因此，可以处理较大体积的BOG或者较小体积的BOG，而不扰乱该系统。
此外，当BOG冷凝物和LNG发出部分作为过冷BOG/LNG流离开冷凝和过冷操作时，与余量LNG发出流组合几乎是立即的。因此，发明主题并不需要任何混合容器来组合过冷的BOG/LNG流与余量的LNG发出物从而产生组合的过冷发出流。因此，在罐中BOG生产的可变性不再是与高压泵有关的问题。
发明主题包括被设计用于需要频繁启动或关停高压泵的系统的实施例。在需要的情况下，可能存在缓冲罐，其保持一定体积的中间BOG/LNG产品以防止液位和压力波动。在这个缓冲罐内的增压泵然后可以用于产生过冷的BOG/LNG流，其与余量的LNG发出流组合，如在本文中所描述的那样。
下面的讨论提供了本发明主题的许多示例实施例。尽管每个实施例表示发明元件的单个组合，本发明主题被认为包括所公开的元件的所有可能的组合。因此，如果一个实施例包括元件A、B和C，并且第二实施例包括元件B和D，那么本发明的主题也被认为包括A、B、C或D的其它其余组合，即使并未明确地公开。
如本文所用并且除非上下文指示为其它情况，术语“联接到”旨在包括直接联接（其中，联接到彼此的两个元件彼此接触）和间接联接（其中，至少一个额外元件位于两个元件之间）。因此，术语“联接到”和“与……联接”同义地使用。
为了示出本发明的主题优于先前已知的配置和方法的优点，在现有技术图1中示出了典型现有技术接收终端。在通常具有160,000立方米容量的储罐51中的LNG，使用低压（LP）发出泵52泵吸到约10巴表压以形成LNG发出流1。通常在约0.1巴表压和-150℃的BOG流4从储罐51流动并且进给到BOG压缩机53，以产生约8巴表压和-20℃的经压缩的BOG流5 。
除非上下文指示为相反情况，本文所陈述的所有范围应被理解为包括它们的端点，并且开放端式范围应被理解为包括商业上实用价值。同样，所有值的列表应被认为包括中间值，除非上下文指示为相反情况。如本文结合数值所用的术语“约”指该数值+ 10%的范围，包括端点。
经压缩的BOG流5被进给到再冷凝器56的顶部，在那里，其接触受到流量阀54控制的LNG发出流的第一部分。由流量比控制器，使用LNG发出物的第一部分2与压缩的BOG流5的流量比来控制LNG发出流的第一部分2的流率。通常，LNG发出物的第一部分2的流率大于压缩BOG流5的流率约6至7倍，其足以产生在约-140℃和8巴表压压力的饱和的LNG（泡点液体）。
再冷凝器56包括上部段62和下部段63。上部段包括液体分配器61和用于传热的包装部段。压缩的BOG流5接触着在上部段62中的LNG发出流的第一部分2，冷凝了BOG。BOG冷凝物和LNG发出流的第一部分2然后在下部段63中混合。下部段63还使用液位控制器55接收LNG发出物的第二部分3（余量）。
在离开冷凝器56之后，在约-150℃的冷凝物/发出混合物11被进给到HP泵59的吸入泵集管，并且被泵吸以形成约100巴表压的HP LNG发出流13。使用流量控制器58，HP发出泵最小流量流10和HP泵排放气流7被发送回到再冷凝器56。HP LNG发出流在LNG汽化器60中被加热，产生HP天然气流14。HP天然气流14的一部分18往回发送以使用压力控制阀57来控制在再冷凝器56中的压力，并且HP天然气流14的大部分16被发送到管道。
应意识到再冷凝器56的下部段63被设计成用于混合BOG冷凝物与发出LNG的两部分，并且为此目的，必须容纳很大体积。通常，需要最少两分钟的停留时间用于混合。下部段63提供缓冲体积以进给高压泵59。保持在下部段63中的不足的缓冲体积将导致蒸气夹带于泵59中，在系统中造成振动问题并且很可能造成对泵的损坏。此外，再冷凝器56必须被设计成耐受在部分6中的天然气的高压以保护该系统避免由于过压而出现故障。这种设计需要昂贵的部件，维护起来成本较高，并且低效。系统故障可能导致不稳定和危险的条件，并且最显著地，这种设计不适合于离岸LNG终端。
适合用于离岸LNG终端的发明主题的示例性配置在图2中示出。通常具有160,000立方米容量的储罐51中的LNG使用低压发出泵52泵吸到约10巴表压以形成LNG发出流1。通常在约0.1巴表压和-150℃的BOG流4从储罐51流动并且进给到BOG压缩机53，以产生在约8巴表压和-20℃的经压缩BOG流5。
在这种设计中，使用流量控制阀54，经压缩的BOG流5被进给到热交换器64并且由LNG发出流的第一部分2冷却。利用流量比控制器，使用LNG发出物的第一部分2与经压缩的BOG流5的流量比，来控制了LNG发出流的第一部分2的流率。通常，LNG发出物的第一部分2的流率大于经压缩的BOG流5的流率约9至15倍。BOG被冷凝，产生过冷的BOG冷凝物流15，离开热交换器64。从LNG发出流的第一部分2产生的过冷LNG流6也离开热交换器64。
过冷流6和15进给到混合容器65内，并且作为过冷的BOG/LNG流17离开。然后，使用流量控制元件66，过冷的BOG/LNG流17与LNG发出流的第二部分3（余量）组合，以产生组合的过冷发出流12。LNG发出物的第二部分3的流率受到控制阀55控制。在离开混合容器65之后，在约-150℃的组合的过冷发出流12被进给到HP泵59的吸入泵集管并且被泵吸以形成约100巴表压的HP LNG发出流13。使用流量控制器58，HP发出泵最小流量流10被发送回到混合容器65。HP组合发出流13在LNG汽化器60中加热，产生被发送到管道的HP天然气流16。
重要的是实现了混合容器65并非现有技术图1中的再冷凝容器，并不具有内部混合结构或者包装，并且无需容纳较大体积。使用经压缩的BOG流的第二部分9，在混合容器中的压力通常维持在约8巴表压，其受到控制阀57控制，并且HP泵排放气流7也被导向至这种压力流内。几乎瞬时完成了两种过冷流的混合，并且不需要停留时间，排除了对于较大体积保留的需要。此外，流量控制元件66并不具有混合体积以用于确保形成了过冷的组合液体并且并不需要混合元件；其仅在这些流通过它流动时组合这些流。举例而言，并且无限制意义，流量控制元件66可以包括T形接头，静态混合器、或者其它这样的连接和部件。
这种系统不仅提供更高的效率和成本效益，但也提供了更好的安全性。高压天然气在汽化之后往回进给到系统内，表示在冷凝和过冷操作中避免了高压的风险。过冷液体流的混合物并不需要额外装备来便于进给HP泵并且无需进一步处理来进给HP泵。此外，这种系统对于在罐中产生的BOG量波动做出响应，并且继续向HP泵提供充分体积以防止振动问题或故障。
在图2中描绘的热交换配置可以适于处置需要频繁启动或关停HP泵的系统，这可能导致系统中的较大波动和与BOG的高可变性相关联的问题。在图3中示出了本发明的主题的第二示例性配置，其适合于需要频繁启动或关停HP泵的系统。在通常具有160,000立方米容量的储罐51中的LNG使用低压发出泵52而被泵吸到约10巴表压以形成LNG发出流1。通常在约0.1巴表压和-150℃的BOG流4从储罐51流动并且被进给到BOG压缩机53，以产生约8巴表压和-20℃的经压缩的BOG流5。
在这种设计中，使用流量控制阀54，则经压缩的BOG流5进给到热交换器64并且由LNG发出流的第一部分2冷却。由流量比控制器使用LNG发出物的第一部分2与BOG流5的流量比来控制LNG发出流的第一部分2的流率。通常，LNG发出物的第一部分2的流率大于经压缩的BOG流5的流率约9至15倍。BOG被冷凝，产生过冷的BOG冷凝物流15，离开热交换器64。从LNG发出流的第一部分2产生的过冷的LNG流6也离开热交换器64。
过冷流6和15被进给到吸鼓或缓冲罐90，吸鼓或缓冲罐90被设计成具有用于HP泵59的缓冲体积。缓冲体积由系统的操作条件决定。缓冲罐90必须足够大，以BOG流4的最大流量持续至少1分钟而接收由BOG冷凝物和LNG发出流的第一部分2产生的中间BOG/LNG产品。更优选地，缓冲罐90将会足够大，以BOG流4的最大流量持续至少2分钟并且最优选地以BOG流4的最大流量持续至少10分钟而接收一定体积的中间BOG/LNG产品。
优选地在缓冲罐90内侧的增压泵70泵吸中间BOG/LNG产品，产生过冷的BOG/LNG流17，其然后使用流量控制元件66与LNG发出流的第二部分3（余量）组合，以产生组合的过冷发出流12。中间BOG/LNG产品的流率由控制阀71控制。
处于约-150℃的组合的过冷发出流12被进给到HP泵59的吸入泵集管，并且被泵吸以形成处于约100巴表压的HP LNG发出流13。使用流量控制器58，HP发出泵最小流量流10被发送回到缓冲罐90。HP组合发出流13在LNG汽化器60中被加热，产生HP天然气流16，HP天然气流16被发送到管道。来自缓冲罐90的排放气流91往回进给到经压缩的BOG流5内，HP泵排放气流7也是如此。
再次应意识到混合所述过冷组合发出流17与LNG发出物的第二部分3并不需要混合容器或停留时间。添加缓冲罐90提供缓冲体积用于在频繁启动和关停HP泵期间稳定操作并且用于BOG流4流量的较大变化，而不干扰冷凝和过冷操作。尽管缓冲罐90可以包含一定体积的液体，在大部分情况下，与常规再冷凝器体积相比，这个体积相对较小。
热交换配置，诸如在图2和图3中所描绘的那些，受到热交换器本身的表面积限制。随着系统的大小和相关联的体积增加，热交换配置需要越来越大的热交换器，这很快变得不实用并且经济上不合需要。在图4中描绘了适合于较大LNG终端的发明主题的第三示例性配置，诸如超过1.5 BCFD发出速率的那些。使用低压发出泵52，在通常具有160,000立方米容量的储罐1中的LNG被泵吸到约10巴表压以形成LNG发出流1。通常处于约0.1巴表压和-150℃的BOG流4从储罐51流动并且被进给到BOG压缩机53，以产生处于约8巴表压和-20℃的经压缩的BOG流5。
在此配置中，使用流量控制阀54，将经压缩的BOG流5进给到再冷凝器56内，在那里，其接触LNG发出流的第一部分2（总LNG发出物的约5%）。由流量比控制器，使用LNG发出物的第一部分除以经压缩的BOG流5的流量比来控制LNG发出流的第一部分2的流率。通常，LNG发出物的第一部分2的流率大于经压缩BOG流5的流率约6至7倍，其足以产生在约-140℃和8巴表压压力的饱和LNG（泡点液体）。中间BOG/LNG产品11（饱和）离开再冷凝器56，在那里，其然后使用增压泵70而被泵吸到约10 巴表压，以形成过冷的BOG/LNG流17。然后，使用流量控制元件66，过冷BOG/LNG流17与LNG发出流的第二部分3（余量）组合，以产生组合的过冷发出流12。由控制阀71控制中间BOG/LNG产品的流率。
处于约-150℃的组合的过冷发出流12被进给到HP泵59的吸入泵集管并且被泵吸以形成处于约100巴表压的HP LNG发出流13。使用流量控制器58，HP发出泵最小流量流被发送回到再冷凝器56。HP泵排放气流7被进给回到再冷凝器56。在LNG汽化器60中加热HP组合发出流13，产生HP天然气流16，HP天然气流16被发送到管道。
再冷凝器56包括具有液体分配器61的上部段62和用于传热的包装部段。与现有技术相比，再冷凝器的下部段具有相对较小的体积，因为不需要容纳BOG冷凝物和总LNG发出物流的较大体积。发明主题的特点为通过混合两种过冷的流在再冷凝器容器的外侧发生LNG发出物混合。通过调整流量比控制器来维持再冷凝器的压力，流量比控制器决定LNG的量。
应意识到LNG发出流的第二部分3(余量)被发送到HP泵而不节流，在常规再冷凝器设计中液位控制需要节流。当到再冷凝器的LNG流量与总LNG发出流量相比相对较小时在较大的LNG再气化设施中实现了显著功率节省。同样，泵吸BOG冷凝物混合物产生过冷流，过冷流与余量的LNG发出物混合，而无任何混合装备。流量控制元件66并非混合容器，也不需要保留任何体积以确保形成过冷的组合液体。
类似于在图2中所示配置的修改（其在图3中示出），在图4中描绘的配置可适于适应需要频繁启动和关停HP泵的系统和相关联的波动和可变性问题。图5示出了作为本发明主题的第四示例性配置的适于解决这些问题的配置。在通常具有160,000立方米的储罐51中的LNG使用低压发出泵52而被泵吸为约10巴表压以形成LNG发出流1。通常处于约0.1巴表压和-150℃的BOG流4从储罐51流动并且进给到BOG压缩机53，以产生处于约8巴表压和-20℃的经压缩的BOG流5。
在这种配置中，使用流量控制阀54，经压缩的BOG流5被进给到再冷凝器56内，在那里，其接触LNG发出流的第一部分2（总LNG发出物的约5%）。由流量比控制器使用LNG发出物的第一部分2与经压缩的BOG流5的流量比来控制LNG发出流的第一部分2的流率。中间BOG/LNG产品11（饱和）离开再冷凝器56，在那里，其然后被进给到吸鼓或缓冲罐90内，吸鼓或缓冲罐90被设计成具有用于HP泵59的缓冲体积。缓冲罐90必须足够大，以BOG流4的最大流量持续至少1分钟而接收由BOG冷凝物和LNG发出流的第一部分2产生的中间BOG/LNG产品。更优选地，缓冲罐90将会足够大，以BOG流4的最大流量持续至少2分钟并且最优选地以BOG流4的最大流量持续至少10分钟来接收一定体积。 
优选地在缓冲罐90内侧的增压泵70泵吸中间BOG/LNG产品，产生过冷的BOG/LNG流17，其然后使用流量控制元件66而与LNG发出流的第二部分3（余量）组合以产生组合的过冷发出流12。利用控制阀71来控制中间BOG/LNG产品的流量。
处于约-150℃的组合的过冷发出流12被进给到HP泵59的吸入泵集管，并且被泵吸以形成处于约100巴表压的HP LNG发出流13。HP组合的发出流13在LNG汽化器60中被加热，产生被发送到管道的HP天然气流16。HP发出泵最小流量流10，使用流量控制器58被发送回到缓冲罐90。HP泵排放气流7被发送回到再冷凝器56。来自缓冲罐的排放气流91被往回进给到再冷凝器56。
在之前已知的方法和配置中，诸如在现有技术图1中所示的方法和配置中，再冷凝器和HP吸入泵集管必须以相同压力操作，因为HP泵必须排放到再冷凝器，再冷凝器必须抬高于HP泵上方。这些要求在现有技术系统的设计和操作方面是关键的。相比而言，本发明主题的配置和方法允许再冷凝器以比HP泵吸入更小的压力运行。在这些条件下，泵排放物（处于较高的压力）可以被发送到再冷凝器，再冷凝器无需抬高。本发明主题的配置和方法可以用作改造以稳定现有设施的操作以及用于新构造中。
对于本领域技术人员显然在不偏离本文的发明构思的情况下除了已经描述的那些之外的许多另外的修改是可能的。因此除了所附权利要求的范围之外，本发明的主题不应受到限制。此外，在解释说明书和权利要求中，所有术语应以与上下文一致的最可能的广义方式来理解。特别地，术语“包括”和“包含”应被理解为以非排他性的方式来指元件、部件或步骤，但所提及的元件、部件或步骤可与未明确提及的其它元件、部件或步骤一起存在、利用或组合。虽然说明书权利要求提及选自包括A、B、C……和N的集合中的至少一个，本文应被理解为需要自该集合的仅一个元件，而不是A加N，或B加N等。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于从储罐产生液化天然气（LNG）与蒸发气体（BOG）冷凝物的组合发出流的方法，所述储罐配置成提供BOG流和发出LNG流，包括：
压缩所述BOG流从而产生经压缩的BOG；
使用所述LNG发出流的第一部分来冷凝并且过冷所述经压缩的BOG的第一部分从而产生混合过冷的BOG/LNG流；
组合所述混合过冷的BOG/LNG流与所述LNG发出流的第二部分从而产生组合的过冷发出流，其中所述LNG发出流的第二部分的流率与所述冷凝和过冷的步骤无关；以及
将所述组合的过冷发出流进给到高压泵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷凝和过冷的步骤包括使用热交换器来同时冷凝和过冷所述经压缩的BOG的第一部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其还包括：使用所述经压缩的BOG的第二部分来控制施加到所述混合过冷的BOG/LNG流上的压力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷凝和过冷的步骤包括单独的冷凝和过冷的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在低于所述高压泵的吸入压力的压力执行所述冷凝的步骤。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在再冷凝器中使用所述经压缩的BOG与所述LNG发出流的第一部分的直接接触来执行所述冷凝的步骤从而提供中间BOG/LNG产品。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其还包括：将所述中间BOG/LNG产品的一部分保持在缓冲罐中，所述缓冲罐在比所述高压泵的吸入压力更低的压力操作并且流体地联接到下游高压泵。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使用增压泵来执行所述过冷的步骤，所述增压泵将所述中间BOG/LNG产品的压力增加到所述高压泵的吸入压力从而形成所述混合过冷的BOG/LNG流。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在低于所述高压泵的吸入压力的压力执行所述冷凝的步骤。
10.一种用于从储罐产生液化天然气（LNG）与蒸发气体（BOG）冷凝物的组合发出流的方法，所述储罐配置成提供BOG流和发出LNG流，包括：
压缩所述BOG流从而产生经压缩的BOG；
利用所述LNG发出流的第一部分来冷凝所述经压缩的BOG从而产生处于第一压力的中间BOG/LNG产品；
将所述中间BOG/LNG产品泵吸到第二压力从而提供混合过冷的BOG/LNG流，其中所述第二压力大于所述第一压力；以及
组合所述混合过冷的BOG/LNG流与所述LNG发出流的第二部分从而产生组合的过冷发出流；以及
将所述组合的过冷发出流进给到高压泵。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，其还包括：将所述中间BOG/LNG产品的一部分保持在缓冲罐中，所述缓冲罐流体地联接到下游高压泵。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使用热交换器来执行所述冷凝的步骤，在所述热交换器中，所述LNG发出流的第一部分提供制冷含量。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使用所述经压缩的BOG与所述LNG发出流的第一部分的直接接触来执行所述冷凝的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在低于所述高压泵的吸入压力的压力执行所述冷凝的步骤。
15.一种液化天然气（LNG）处理设施，包括：
压缩机，其配置成压缩LNG储罐的蒸发气体（BOG）流从而产生经压缩的BOG；
冷凝和过冷系统，其配置成接收所述经压缩的BOG和LNG发出流的第一部分从而产生混合过冷的BOG/LNG流；
流量控制元件，其流体地联接到所述冷凝和过冷系统并且配置成接收所述LNG发出流的第二部分和所述混合过冷BOG/LNG流从而产生组合的过冷发出流；以及
高压泵，其流体地联接到所述流量控制元件，所述高压泵配置成接收所述组合的过冷发出流。
16.根据权利要求15所述的LNG设施，其特征在于，所述冷凝和过冷系统包括热交换器，所述热交换器配置成使用所述LNG发出流的第一部分的制冷含量从而冷凝并且过冷所述经压缩的BOG。
17.根据权利要求15所述的LNG设施，其特征在于，所述冷凝和过冷系统包括流体地联接到彼此的单独的冷凝和过冷装置。
18.根据权利要求17所述的LNG设施，其特征在于，所述单独冷凝装置为再冷凝器。
19.根据权利要求17所述的LNG设施，其特征在于，所述单独过冷装置为增压泵。
20.根据权利要求19所述的LNG设施，其特征在于，其还包括：缓冲罐，其流体地联接到所述下游高压泵、所述冷凝和过冷系统、和所述增压泵。

Claims (20)

1.一种用于从储罐产生液化天然气（LNG）与蒸发气体（BOG）冷凝物的组合发出流的方法，所述储罐配置成提供BOG流和发出LNG流，包括：
压缩所述BOG流从而产生经压缩的BOG；
使用所述LNG发出流的第一部分来冷凝并且过冷所述经压缩的BOG的第一部分从而产生过冷的BOG/LNG流；
组合所述过冷的BOG/LNG流与所述LNG发出流的第二部分从而产生组合的过冷发出流，其中所述LNG发出流的第二部分的流率与所述冷凝和过冷的步骤无关；以及
将所述组合的过冷发出流进给到高压泵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷凝和过冷的步骤包括使用热交换器来同时冷凝和过冷所述经压缩的BOG的第一部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其还包括：使用所述经压缩的BOG的第二部分来控制施加到所述过冷的BOG/LNG流上的压力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷凝和过冷的步骤包括单独的冷凝和过冷的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在低于所述高压泵的吸入压力的压力执行所述冷凝的步骤。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在再冷凝器中使用所述经压缩的BOG与所述LNG发出流的第一部分的直接接触来执行所述冷凝的步骤从而提供中间BOG/LNG产品。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其还包括：将所述中间BOG/LNG产品的一部分保持在缓冲罐中，所述缓冲罐在比所述高压泵的吸入压力更低的压力操作并且流体地联接到下游高压泵。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使用增压泵来执行所述过冷的步骤，所述增压泵将所述中间BOG/LNG产品的压力增加到所述高压泵的吸入压力从而形成所述过冷的BOG/LNG流。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在低于所述高压泵的吸入压力的压力执行所述冷凝的步骤。
10.一种用于从储罐产生液化天然气（LNG）与蒸发气体（BOG）冷凝物的组合发出流的方法，所述储罐配置成提供BOG流和发出LNG流，包括：
压缩所述BOG流从而产生经压缩的BOG；
利用所述LNG发出流的第一部分来冷凝所述经压缩的BOG从而产生处于第一压力的中间BOG/LNG产品；
将所述中间BOG/LNG产品泵吸到第二压力从而提供过冷的BOG/LNG流，其中所述第二压力大于所述第一压力；以及
组合所述过冷的BOG/LNG流与所述LNG发出流的第二部分从而产生组合的过冷发出流；以及
将所述组合的过冷发出流进给到高压泵。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，其还包括：将所述中间BOG/LNG产品的一部分保持在缓冲罐中，所述缓冲罐流体地联接到下游高压泵。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使用热交换器来执行所述冷凝的步骤，在所述热交换器中，所述LNG发出流的第一部分提供制冷含量。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使用所述经压缩的BOG与所述LNG发出流的第一部分的直接接触来执行所述冷凝的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在低于所述高压泵的吸入压力的压力执行所述冷凝的步骤。
15.一种液化天然气（LNG）处理设施，包括：
压缩机，其配置成压缩LNG储罐的蒸发气体（BOG）流从而产生经压缩的BOG；
冷凝和过冷系统，其配置成接收所述经压缩的BOG和LNG发出流的第一部分从而产生过冷的BOG/LNG流；
流量控制元件，其流体地联接到所述冷凝和过冷系统并且配置成接收所述LNG发出流的第二部分和所述过冷BOG/LNG流从而产生组合的过冷发出流；以及
高压泵，其流体地联接到所述流量控制元件，所述高压泵配置成接收所述组合的过冷发出流。
16.根据权利要求15所述的LNG设施，其特征在于，所述冷凝和过冷系统包括热交换器，所述热交换器配置成使用所述LNG发出流的第一部分的制冷含量从而冷凝并且过冷所述经压缩的BOG。
17.根据权利要求15所述的LNG设施，其特征在于，所述冷凝和过冷系统包括流体地联接到彼此的单独的冷凝和过冷装置。
18.根据权利要求17所述的LNG设施，其特征在于，所述单独冷凝装置为再冷凝器。
19.根据权利要求17所述的LNG设施，其特征在于，所述单独过冷装置为增压泵。
20.根据权利要求19所述的LNG设施，其特征在于，其还包括：缓冲罐，其流体地联接到所述下游高压泵、所述冷凝和过冷系统、和所述增压泵。
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