CN108473180B - 浮动液化烃气处理装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造浮动液化烃气处理装置的方法，包括以下步骤：将所述船(1)切割成多个的均包含至少一个液化烃气罐(2)的块体(11、12、13、14)；以及建造连接到至少一个所述块体的前端或后端处理装置的新的浮动结构部(21、22、23、24)，其中所述再利用的块体和与其连接的所述浮动结构部的总长度小于所述船(1)的长度。有效地再利用了设置有LNG罐的用于运输液化烃气的现有船舶。

Description

浮动液化烃气处理装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种浮动液化烃气处理装置的制造方法，该方法再利用用于运输液化烃气的船的液化烃气罐。
背景技术
传统上，众所周知的是，即使在船体已经老化的情况下，用于运输液化天然气(liquefied natural gas,LNG)的船(LNG船)中的液化天然气罐(LNG罐)却没有老化许多。因此，已提出了从经过长时间使用后的船中移出LNG罐，并在其它LNG船中再利用该LNG罐。
例如，传统上已知的技术包括通过利用第一起重机从第一LNG船的船体移出LNG罐的步骤，以及通过利用相同的起重机或不同的第二起重机将LNG罐安装到与第一船不同的第二艘船上的步骤。参见专利文件1。
现有文件
专利文件
专利文件1：JP2012-086768A
发明内容
本发明要解决的问题
根据专利文件1公开的现有技术，现有LNG船的LNG罐可以再用于新造的LNG船中。然而，需要对新造LNG船的整个船体进行新造，这导致了高昂的建造成本。
在需要相对较小的LNG存储容量的小型LNG处理装置的情况下，不需要对现有LNG船的所有LNG罐进行再利用。过大的罐存储容量意味着设备利用效率较低且增加了维护费用。
基于这样的考虑，本专利申请的发明人已经意识到，当再利用用于浮动液化天然气处理装置的现有LNG船的LNG罐时，与现有的LNG船的前后长度相比，通过减少浮动液化天然气处理装置的前后长度，可以减少用于支承浮动液化天然气处理装置的船体所需要的机械强度，并且可以再利用现有LNG船的部分船体。
并且，(出于将通过LNG产生的电力供应给中小型电力用户的目的)通过使用现有LNG船的部分LNG罐，能够以便利的方式构造用于利用LNG的相对较小的处理装置。此外，作为额外的优点，可以再利用与LNG罐相关的BOG(boil off gas,蒸发气)处理设施。
本申请发明人提出的用于再利用现有船舶的技术不仅可以应用于LNG船,而且可以应用于运输诸如液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,LPG)的其它类型烃气的船。因此，这种包括液化天然气处理装置的液化烃气处理装置，将在下面的公开内容中被统称为“液化烃气处理装置”。
本发明是鉴于现有技术的这样的问题而做出的，其主要目的是提供一种制造浮动液化烃气处理装置的方法，该方法有效再利用现有液化烃气运输船。
解决问题的手段
为了实现该目的，本发明的第一方面提供一种浮动液化烃气处理装置的制造方法，该制造方法再利用用于输送液化烃气的船的液化烃气罐，包括以下步骤：将船切割成多个的均包含至少一个液化烃气罐的块体；以及建造包括连接到至少一个所述块体的前端或后端的液化烃处理装置的新的浮动结构部；其中至少一个所述块体和与其连接的所述浮动结构部的总长度小于所述船的长度。
通过这样使得浮动液化烃气处理装置的前后长度小于现有船舶的前后长度，能够减少形成浮动液化烃气处理装置的船体的结构板所需的机械强度和厚度，从而可以有效地利用现有船舶(包括其船体的一部分)。
根据本发明的第二方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法还包括将处理装置设施的至少一部分安装到浮动结构部的步骤。
因此，能够提高处理装置设施的机构和设备的布置自由度，方便浮动液化烃气处理装置的制造。
根据本发明的第三方面，浮动结构部设置有多个竖直布置的甲板，每个甲板包含处理装置设施的一部分。
因此，可以有效利用浮动液化烃气处理装置中的空间，使得即使将处理装置设施安装在浮动液化烃气处理装置中时还能将浮动液化烃气处理装置的前后尺寸最小化。
根据本发明的第四方面，所述处理装置设施包括用于对存储在液化烃气罐中液化烃气的再气化的设施、用于液化待存储至液化烃气罐的烃气的设施、为了将液化烃气存储至所述液化烃气罐而将从气田或相关气体中获取的烃气液化的设施、用于传输由停泊在岸的浮动液化烃气处理装置所产生的电力至现有电网的输电设施以及用于将来自停泊在岸的浮动液化烃气处理装置的烃气直接供应至烃气用户的设施中的至少一个。
用于对存储在液化烃气罐中的液化烃气的再气化的设施允许将气化后的烃气用作燃料等。用于液化待存储至液化烃气罐的烃气的设施允许将液化后的烃气储存为燃料等。为了将液化烃气存储至所述液化烃气罐而将从气田或相关气体中获取的烃气液化的设施允许将液化后的烃气通过使用LNG船等运输至用户处。用于传输由停泊在岸的浮动液化烃气处理装置所产生的电力至现有电网的输电设施允许将所产生的电力传输至现有电网。用于供应来自停泊在岸的浮动液化烃气处理装置的烃气的设施允许将烃气直接供应至烃气用户。
根据本发明的第五方面，浮动结构部连接的块体(block)包括用于船的推进设施。
通过这样对现有船舶的推进设施的再利用，可以有效地再利用现有的用于运输液化烃气的船。
根据本发明的第六方面，所述处理装置设施包括使用从存储在液化烃气罐中的液化烃气进行再气化的烃气和/或蒸发气的燃气发动机和燃气轮机中的至少一个。
因此，可以在浮动液化烃气处理装置的内部和外部利用燃气发动机和/或燃气轮机的输出和废热。
在这种情况下，通过使用联合燃气发动机和发电机的燃气发动发电机，或使用联合燃气轮机和发电机的燃气轮机发电机，可以在浮动液化烃气处理装置的内部或外部使用通过烃气所产生的电力。并且，可以与燃气发动机相关联地设置利用液化烃气的冷量的装置。所述处理装置设施可以包括燃气轮机联合循环发电设施处理装置。
根据本发明的第七方面，燃气发动机和燃气轮机中的至少一个用于产生推进动力。
因此，浮动液化烃气处理装置可以在不需要拖船等的情况下行驶在海上。
根据本发明的第八方面，所述处理装置设施包括：使用存储在液化烃气罐中的烃气作为燃料的燃气发动机；使用由烃类或二氧化碳组成的制冷剂作为工作流体的制冷剂轮机；由制冷剂轮机驱动的发电机；通过用于冷却燃气发动机的冷却液作为热源加热制冷剂的制冷剂加热器；通过燃气发动机的废气作为热源进一步加热经制冷剂加热器加热后的制冷剂的热交换器；以及用于通过与从液化烃气罐排出的烃气进行热交换来冷凝从制冷剂轮机排出的制冷剂的冷凝器。
通过这样利用来自燃气发动机的废热(来自冷却液和废气的热量)来用于使用烃类或二氧化碳作为工作流体的制冷剂轮机，能够提高燃气发动机的热回收率，因此可以提高处理装置设施的发电效率。
根据本发明的第九方面，所述处理装置设施包括：使用存储在液化烃气罐中的烃气作为燃料的燃气轮机；使用由烃类或二氧化碳组成的制冷剂作为工作流体的制冷剂轮机；由制冷剂轮机驱动的发电机；用于回收来自燃气轮机的废热的热回收锅炉；用于以被热回收锅炉加热的热介质对用于冷却燃气轮机的冷却液进行加热的加热器；通过由加热器加热的冷却液作为热源加热制冷剂的制冷剂加热器；以及通过与从液化烃气罐排出的烃气进行热交换来冷凝从制冷剂轮机排出的制冷剂的冷凝器。
通过这样利用来自燃气轮机的废热(来自冷却液的热量)来用于使用烃类或二氧化碳作为工作流体的制冷剂轮机，能够提高燃气轮机的热回收率，并因此可以提高所述处理装置设施的发电效率。
根据本发明的第十方面，将所述处理装置设施构造成在通过由燃气发动机驱动的发电机进行发电的同时供给再气化的烃气。
因此，在通过由燃气发动机驱动的发电机进行发电的同时，可以将烃气作为燃料供给到燃气发动机。
根据本发明的第十一方面，将所述处理装置设施构造成在通过由燃气轮机驱动的发电机进行发电的同时供给再气化的烃气。
因此，在通过由燃气发动机驱动的发电机进行发电的同时，可以将烃气作为燃料供给到燃气轮机。
根据本发明的第十二方面，液化烃气由液化天然气和液化石油气中的至少一个构成。
因此，可以将用于运输液化烃气的现有船舶有效地再利用为使用液化天然气和液化石油气中的至少一个的浮动液化烃气处理装置。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部具有与其连接的块体相同的宽度。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部设置有与所述块体的上甲板高度相同的上甲板。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于通过焊接将块体和与块体连接的浮动结构部形成为单个的浮体结构。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于将容纳所述处理装置设施的部分通过至少一对纵向隔板与海水分离。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于将容纳处理装置设施的部分通过至少一对底壁与海水分离。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部设置有一个或多个用于存储处理装置废水、处理装置介质液体(制冷剂、加热介质等)、燃油和润滑油中的至少一种的罐。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部设置有从块体连续延伸的纵向隔板。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部不被上甲板封闭。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部设置有由至少一个隔板隔开的多个隔间。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于块体和与块体连接的浮动结构部具有浮力。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于块体和与块体连接的浮动结构部设置有用于船体姿态控制(纵倾和侧倾调整)的压载舱。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部设置有用于停泊到码头或海床的停泊设施。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于块体和浮动结构部设置有用于停泊到码头或海床的停泊设施。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于由块体和连接到块体的浮动结构部所组成的浮体设置有用于停泊浮体至另一艘诸如LNG船的船的停泊设施，以及用于向其它船装载和从其它船卸载液化烃气(例如LNG)的装载设施，使得另一艘船可以从块体的液化烃气罐接受液化烃气。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于由块体和连接到块体的浮动结构部所组成的浮体设置有用于停泊浮体至另一艘诸如LNG船的船的停泊设施，以及用于向其它船装载和从其它船卸载液化烃气(例如LNG)或的装载设施，使得块体的液化烃气罐可以从另一艘船接受液化烃气。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部设置有用于容纳生活区或工作区的上部构造。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于所述处理装置设施包括用于液化存储于液化天然气罐的液化天然气的设施。
根据本发明的另一方面，浮动液化烃气处理装置的制造方法的特征在于浮动结构部具有推进设施。
发明效果
因此，本发明的优点在于，能够有效地再利用例如现有的LNG船的现有液化烃气运输船。
附图说明
图1显示了根据本发明实施例的设置有待再利用的LNG罐的LNG船的侧视图和平面图；
图2A至2D是示出通过再利用图1所示的LNG船来制造浮动液化烃气处理装置的方法的图；
图3是图2所示的浮动液化烃气处理装置之一的LNG罐和周围部分的剖视图；
图4是示出安装在图2B所示的浮动结构部中处理装置设施的布局的剖视图；
图5是示出安装在图2B所示的浮动结构部的不同甲板上的处理装置设施的布局的平面图；
图6是示出了浮动液化烃气处理装置中设置的处理装置设施的第一例的图；以及
图7是示出了浮动液化烃气处理装置中设置的处理装置设施的第二例的图。
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的优选实施方式。
图1显示了本发明实施例中的具有待再利用的LNG罐2A到2D的LNG船1的侧视图和俯视图。用于在以下描述中表示方向的术语(例如前、后、左、右、上和下)是相对于图1所示的LNG船1来定义的。例如，将船首方向(位于附图的右侧)定义为“前”，将船尾方向(位于附图左侧)定义为“后”。
如图1所示，LNG船1是用于海上运输LNG的现有船舶，LNG船1包括多个(在这种情况下为四个)LNG罐2A到2D(其在下文中适当处可能统称为“LNG罐2”)、推进单元3和其上安装有这些部件的船体4。在本实施例中，现有待再利用的船可以由其船体4(包括船的外壳但至少不包括LNG罐2)由于长期使用而快要达到其使用年限的船构成。或者，由于任何其它原因，船1可能变得多余。
在本公开中，LNG船1作为液化烃气运输船的示例而被再利用，但本发明不限于此，而是可以应用于任何船，例如至少装配有类似于LNG罐2的液化烃气储罐的LPG船。
根据本发明，也能够将LNG船作为浮动液化天然气处理装置或浮动液化石油气处理装置而再利用以及将LPG船作为浮动液化石油气处理装置而再利用。
图2包括说明基于图1所示的LNG船1的再利用来建造本实施例浮动液化烃气处理装置的方法的多个图。
如图2的(A)到(D)所示，在根据本实施例的浮动液化烃气处理装置5的建造方法中，通过对LNG船1的LNG罐2和周围结构部件的一部分例如船体4的再利用，来建造新的浮动液化烃气处理装置5。
在建造浮动液化烃气处理装置5时，首先，如图1所示，将LNG船1在船的建造码头(图中未示出)中切割成多个块体(第一块体11，第二块体12，第三块体13和第四块体14)。每一块体11、12、13、14包含对应的LNG罐2A到2D之一和已被切割的诸如船体4的结构部件的相关部分。在这种情况下，将LNG船1沿竖直延伸的切割平面16、17和18切割并沿着LNG船1的前后方向排列(也参见图1)。
在图2(A)所示的浮动液化烃气处理装置5的情况下，利用第一块体11，将新建造的浮动结构部21连接至第一块体11的前端。在新建造的浮动结构部21中，将对应于船体4的外壳的主要结构部件以及船体4的其它主要结构部件(甲板、底板、外板等)在第一块体11中的纵向方向上进行延伸并与第一块体11的相对部分连续。第一块体11和浮动结构部21的主要部分通过焊接等彼此一体地接合，从而形成一个新的浮动结构。浮动结构部21可以具有与第一块体11相同的宽度。除了第一LNG罐2A以外，第一块体11设置有本身已知的推进单元3(其可以包括柴油发动机、发电机、马达等)。通过利用该现有推进单元3，浮动结构部21可以充当比原始LNG船1更小的船，同时方便地再利用LNG船1的现有设施。此外，浮动结构部21用作平台以对利用存储在第一LGN罐2A中液化烃气的处理装置设施来进行安装。因此，该处理装置新装配有包括各种用于使用液化烃气的设备和装置的处理装置设施。没有必要将处理装置设施30的所有设备和装置放置在浮动结构部21上，可以将处理装置设施30的一部分设备和装置安装在现有的第一块体11侧。
在图2(B)所示的浮动液化烃气处理装置5的情况下，将新建造的浮动结构部22连接到第二块体12的前端，并且将另一个新建造的浮动结构部23连接到第二块体12的后端。新建造的浮动结构部22和23设置有与船体的外壳以及其它主要结构部件相对的并在第二块体12的前后方向上延伸的结构部件，从而在前后方向上连续。前侧浮动结构部22是用于保护第二块体12(LNG罐2B)前侧端的保护结构，而后侧浮动结构部23是与图2(A)所示浮动结构部21类似的用作为处理装置设施30的平台的浮动结构。然而，在这种情况下，后侧浮动结构部23可以设置有可用作处理装置设施30的操作室或类似的舱体31。由于图2(B)所示的浮动液化烃气处理装置5没有任何现有的推进设备，可以使用本身已知的拖船等在海上将浮动液化烃气处理装置5运输到期望的地方。然而，也可以将推进单元安装到浮动结构部23中。
除了使用第三块代替第二块之外，图2(C)所示的浮动液化烃气处理装置5与图2(B)所示的处理装置类似。
在图2(D)所示的浮动液化烃气处理装置5的情况下，将新建造的浮动结构部24连接至第四块体14的后端。新建造的浮动结构部24设置有与在第四块体14的纵向方向上延伸的船体的外壳以及其它第四块体的主要部件相对应的结构部件，从而在前后方向上连续。与图2(B)的浮动结构部23类似，浮动结构部24用作处理装置设施30的平台。
在本实施例中，将具有4个LNG罐2A到2D的LNG船1分成四块，第一到第四块体11、12、13和14，将所有的四块用于生产四个浮动液化烃气处理装置5。因此，在本实施例中，通过再利用现有的LNG船1，构建多个浮动液化烃气处理装置5。然而，本发明不限于此，也能够通过仅再利用现有LNG船1的分离的多个块体的一部分来建造多个浮动液化烃气处理装置5。
进一步地，根据本实施例，对于浮动液化烃气处理装置5，可以对LNG船1中设置的待再利用的LNG罐的数量以及LNG船切割成块的数量进行各种改变。例如，一个浮动液化烃气处理装置5(或从LNG船1分离开的块体)可以包括两个或更多的原先设置在现有LNG船1中的LNG罐。
待构建的浮动液化烃气处理装置5的前后尺寸需要小于待再利用LNG船1的尺寸。因此，即使现有LNG船1从结构部件(特别是船体)要求强度(例如，纵向强度要求)的角度出发而不适合继续使用，但因为待建造的浮动液化烃气处理装置5具有较小的前后尺寸，与待再利用的每个块体11、12、13、14相关联的结构部件所需的强度将较小，现有结构部件的机械强度则可能是足够的。由此，在浮动液化烃气处理装置5中，不仅能够再利用LNG罐2还可以再利用船体4等位于LNG罐2附近的结构部件(至少其一部分)。因此，可以通过有效再利用现有船舶(包括除LNG罐2之外的一部分船体)来构建浮动液化烃气处理装置5。
前述实施例涉及使用烃气的处理装置设施30，但所述处理装置设施30可以使用LPG或任何其它液化烃气体。例如，当对(具有LNG罐2)的LNG船1进行再利用时，可以安装成使用LNG或LPG的处理装置设施30。当对LPG船1(具有LPG罐2)进行再利用时，能够安装使用LPG的处理装置设施30。
图3是浮动液化烃气处理装置5的LNG罐2及其周边部分的剖视图。
如图3所示，在所示的实施例中，LNG罐2由MOSS罐(球形独立罐)构成并包括球形罐主体41、形成圆柱形支承结构并由船体4固定支承的裙座42(基部甲板)以及本身已知的罐盖43。在上述的浮动液化烃气处理装置5中，不仅对罐主体41还对包括船体4的一部分的支承罐主体41的周围结构部件进行再利用。然而，在根据本发明的浮动液化烃气处理装置5中，根据罐主体41和周围结构部件的老化程度或损坏程度，可以在再利用之前对这些部件进行部分地修理或更换。
尽管未在图3中示出，作为LNG罐2周围的结构部件，隔板45(参见图1)将LNG罐2的安装空间与船体4的其余部分相对于前后方向分隔开。当将LNG船1切割成多个块体11、12、13和14时，可以选择切割平面16、17和18，(通过向前或向后方向进行偏移)从而可以不与隔板45重合。因此，隔板45可以再利用作块体11、12、13和14的部分。
LNG罐2不限于MOSS罐，而是可以由能够形成一组独立的罐的多个罐(例如薄膜式罐)构成。
图4和5是图2(B)所示的浮动结构部23中处理装置设施30的布置的剖面图和平面图。
如图4和5所示，浮动结构部23可以设置有彼此堆叠的多个层。此处，浮动结构部23设置有位于最上部分的上甲板51、位于上甲板51下方的中间甲板52以及位于最下部分的基部甲板53。尽管稍后将描述处理装置设施30的细节，但是例如可以在上甲板51中布置蒸发气压缩机(BOG compressor)、竖直放置的LNG储罐、用于再气化LNG的热交换器和加热器等。进一步地，例如，可以在中间甲板52中布置使用LNG作为燃料的发电用燃气轮机。进一步地，例如，可以在基部甲板53中布置蒸汽轮机、发电机等。浮动结构部23的这种结构也在其它设置有相应处理装置设施30的浮动结构部21、24等中同等采用。
可以对设置在浮动结构部23中的甲板数量(用于放置设备、装置等的楼层)以及特定装置和设备的布置进行不同的改变。设置在浮动液化烃气处理装置5中的处理装置设施30可以由液化天然气处理装置、气体处理、酸性气体注入处理装置、再气化处理装置、发电机处理装置、液化石油气处理装置或任何这些处理装置的部分构成。浮动结构部23可以也设置有用于存储处理装置废水、处理装置介质液体、燃油和润滑油等的多个罐。例如，能够提供用于保持胺、产生的水(被油污染的水)、柴油等的罐或其类似物，其中所述胺可以用于吸收与处理装置设施30相关的天然气中的酸性成分。
液化天然气处理装置可以包括用于液化从气田中开采出的天然气的液化设施(例如热交换器)。
气体处理装置可以包括诸如捕集器(slag catcher)的用于处理或加工从气田获取的气体的设施、用于去除酸性气体(CO2、H2S、硫醇等)的设施、脱水设施和除汞设施等。
进一步地，当实践中无法对诸如H2S的酸性气体进行处理时，酸性气体去除处理装置可以包括用于将酸性气体注入到气田中气体层以外的地质层中的处理装置。
再气化处理装置可以包括作为再气化设施一部分的热交换器和用于将从停泊的浮动液化烃气处理装置获得的烃气转移到烃气用户设施等的烃气输送设施等。
发电机处理装置可以包括轮机发电机和使用液化烃气作为燃料的燃气发动发电机，以及传输由停泊的发电处理装置产生的电力至现有电网的输电设施。也能够在通过在发电处理装置中的燃气发动发电机或燃气轮机发电机来进行发电的同时输送由再气化处理装置再气化的烃气。
液化石油气处理装置可以包括用于液化气体的液化设施(压缩机等)。
另外，优选地，通过至少两个纵向延伸的隔板将浮动结构部23中处理装置设施的安装区域(安装空间)与海水分隔开。此外，应该通过双层底部结构将处理装置设施的安装区域与海水分隔开。进一步地，除块体12以外，浮动结构部23优选地设置有与块体12结构上连续的纵向延伸的隔板。进一步地，浮动结构部23可以构造成不被上甲板等封闭。浮动结构部23可以设置有由至少一个与隔板45相似构造的隔板隔开的多个隔间。并且，块体12和与块体12连接的浮动结构部23可以具有足够的浮力以保持整个结构浮于海面上。块体12和与块体12连接的浮动结构部23中的至少一个可以设置有压载舱以进行船体姿态控制(纵倾和侧倾调整)。进一步地，块体12和与块体12连接的浮动结构部23中的至少一个可以设置有停泊设施，从而停泊或锚固到码头或海底。由块体12和与块体12连接的浮动结构部23构成的浮体(浮动液化烃气处理装置5)可以装备有用于停泊浮体至液化烃气运输船的设施和用于装载液化烃气(例如LNG)和来自液化烃运输船的蒸发气的装载设施，使得位于块体12中的液化烃气罐可以从液化烃气运输船接收液化烃气体。由块体12和与块体12连接的浮动结构部23构成的浮体(浮动液化烃气处理装置5)可以装备有用于停泊浮体至液化烃气运输船的设施和用于卸载液化烃气(例如LNG)和蒸发气至液化烃气运输船的卸载设施，使得液化烃气运输船可以从位于块体12中的液化烃气罐接收液化烃气体。浮动结构部23也可以设置有用于容纳生活区或工作区的上部构造。在处理装置设施30中，可以设置有用于液化待存入液化烃气罐的烃气的设施。浮动结构部23也可以设置有用于推进浮体的设施。
通过以这种方式在浮动结构部23中安装处理装置设施30的至少一部分，提高了构成处理装置设施30的设备和机构的布置自由度，并且方便了浮动液化烃气处理装置的制造。尤其是，通过设置多个在竖直方向上布置以容纳设施30的不同部分的甲板51到53，可以有效地利用可以用于安装处理装置设施30的空间，使得液化烃气处理装置5在前后方向上的长度最小化。
图6是示出了浮动液化烃气处理装置5中设置的处理装置设施30第一例的结构图。此处，作为一个优选的示例，将处理装置设施30构造成燃气发动机联合循环发电处理装置。
如图6所示，所述燃气发动机联合循环发电处理装置包括燃气发动机(往复式发动机)61和使用比水沸点低的烃类制冷剂作为工作流体的制冷剂轮机62，所述发动机61可以由使用LNG作为燃料的内燃机构成。燃气发动机61和制冷剂轮机62用于分别驱动发电机64和发电机65，以产生电力。在这种情况下，燃气发动机61和发电机64可以构造成一体的燃气发动机发电单元。所产生的电力的至少一部分可以从停泊在港口的浮动液化烃气处理装置5供应到外部。
将通过再气化存储在LNG罐2的LNG而得到的天然气以及产生于LNG罐2的蒸发气(以下简称BOG)作为燃料送给到燃气发动机61，而将燃气发动机61的尾气在较高温度下(在这种情况下为410℃)排出至热交换器71用于回收废热。燃气发动机61设置有水冷式套筒(未示出)，在较低温度下(在这种情况下为88℃)将套筒冷却水从水冷式套筒中排出并经由设置有水循环泵72的水循环管线73沿图6中箭头所示的方向再循环回水冷式套筒。天然气和蒸发气可以也用作为推进浮体的发动机燃料。
燃气发动机61的输出由发电机64转换为电力，所产生电力的至少部分用于推进器10的旋转，所述推进器10的旋转用于经由马达等(未示出)推进浮体。当浮动液化烃气处理装置5不需要推进设施时，也可以将由发电机64产生的所有电力供应至浮动液化烃气处理装置5的外部。如需要，可以省略发电机64，同时燃气发动机61的输出轴经由本身已知的齿轮机构等连接到推进器10，使得燃气发动机61的输出可以直接用于浮动液化烃气处理装置5的推进。
制冷剂轮机62使用由甲烷和丙烷(例如甲烷50-55重量％，丙烷45-50重量％)构成的混合制冷剂作为工作流体。在被引入制冷剂轮机62之前，该工作流体在热交换器71中由燃气发动机的废气加热。热交换器71设置有多个包括多捆导热管的加热单元，以使得燃气发动机废气和工作流体之间的热交换更加有效。由此，将预先设定温度和压强的(例如103℃和4.9MPaG(兆帕斯卡表压))工作流体(气体)引入至制冷剂轮机62中通过工作流体的动能以使轮机叶片(未示出)旋转。通过发电机65将制冷剂轮机62的输出转换成电力。在制冷剂轮机62中，不仅可以使用烃气，还可以使用二氧化碳作为工作流体。用于此目的的二氧化碳可以从处理装置设施30的气体处理处理装置获得或从燃气发动机或燃气轮机的废气中回收。
从制冷剂轮机62中排出的工作流体(在这种情况下为具有-5℃的温度和0.4兆帕斯卡表压的压强的气体)经由制冷剂循环管线81沿图6所示箭头的方向送至冷凝器82。LNG罐2的排出管线83与冷凝器82连接，并且在等于或低于凝固点的温度下供应至冷凝器82的LNG的冷量(在这种情况下温度为-160℃，压强为7.0兆帕斯卡表压)用于冷却工作流体。同时，冷凝器82用作通过使用工作流体的热量来蒸发LNG的再气化装置。
将存储在LNG罐2中的LNG暂时在LNG储罐66中存储，并在随后通过排出泵67经由排出管线83将LNG输送至冷凝器82侧。将在LNG罐2中生成的BOG与LNG储罐66中的LNG经由BOG压缩机68混合。
将在冷凝器82中冷凝的工作流体暂时存储在设置于制冷剂循环管线81中的循环制冷剂储罐85中。此后，将通过设置在制冷剂循环管线81中的制冷剂泵86加压的工作流体(在这个情况下，-128℃,5.0兆帕斯卡表压,99.4吨/小时)送至制冷剂蒸发器87。用于引入存在于浮动液化烃气处理装置5周围的海水(在这种情况下为15℃)的海水入口管88与制冷剂蒸发器87连接，工作流体与海水产生热交换以预热至套筒冷却水不冻结的温度(在这种情况下为5℃)。
从制冷剂蒸发器87排出的工作流体(在这种情况下为29℃)被送至制冷剂加热器91中通过与套筒冷却水(在这种情况下为88℃，270吨/小时)进行热交换而进行加热。同时，制冷剂加热器91则将套筒冷却水冷却至适宜冷却燃气发动机61的温度(在这种情况下为50至80℃)。将来自制冷剂加热器91的工作流体送至热交换器71，并将加热后的工作流体(103℃，4.9兆帕斯卡表压)供应到制冷剂轮机62。然而，也可以省略热交换器71，可以将工作流体从制冷剂加热器91供应到制冷剂轮机62而不通过热交换器71。
将来自LNG罐2的LNG从冷凝器82排出并经由排出管线83送至LNG加热器92。用于引入存在于浮动液化烃气处理装置5周围的海水(在这种情况下为15℃)的海水入口管93与LNG加热器92连接，通过与海水进行热交换来加热工作流体(使其在温度为5℃下转化为气体)，并将所述工作流体作为燃料送至燃气发动机61。
在该燃气发动机联合循环发电处理装置中，通过使用由甲烷和丙烷构成的混合制冷剂作为工作流体、并通过在使用燃气发动机废气和套筒冷却水作为高温热源和气化LNG时获得的冷量作为低温冷源的二级朗肯循环(binary Rankin cycle)来操作的制冷剂轮机62来产生电力。因此，能够通过提高废气的热回收率比例或通过有效地利用燃气发动机的废气和套筒冷却水的热量来最大化燃气发动机联合循环发电处理装置的发电效率，其中所述热量占了来自燃气发动机61热量排放的大部分。可以使用除水外的已知冷却剂来代理代替套夹筒冷却水。此外，由于混合制冷剂是可燃的，从整个系统的安全角度出发，优选地将热交换器71中的温度设定成较低的温度(例如，130℃或以下)。
进一步地，通过使用LNG将冷凝器82中的工作流体冷凝，从而在制冷剂的冷却过程中有效地利用从LNG罐2供应的LNG的冷量。此外，将BOG用作燃气发动机61燃气的一部分，从而可以有效地利用从LNG罐2产生的BOG，并且还可以在所述工作流体的冷却过程中有效地利用LNG的冷量。
如上所述，在该燃气发动机联合循环发电处理装置中，在基于烃类或二氧化碳制冷剂作为工作流体的制冷剂轮机62中对燃气发动机61的废热(废气和冷却液中的热量)进行利用，从而提高了发动机61的废热回收率，并改善了处理装置设施30的发电效率。
如图6所示的燃气发动机联合循环发电处理装置不限于再利用现有LNG船1的浮动液化烃气处理装置5，也可以安装在新建的浮动液化烃气处理装置或类似的诸如船的浮动结构中。如图6所示的燃气发动机联合循环发电处理装置也可以建造在陆地上，而不是在浮在水体中的平台上。在这种情况下，LNG可以从在陆地上建造的LNG罐供应到燃气发动机61。
图7是示出了在浮动液化烃气处理装置5中设置的处理装置设施30第二例的结构图。此处，作为一个优选的示例，将处理装置设施30应用于燃气轮机联合循环发电处理装置。在图7中，对应于图6所示的处理装置设施30的部件用相同的附图标记表示，在下面的公开内容中可能省略了对这些部件的具体描述。进一步地，以下公开中未具体提及的部件可能与上述图6所示的处理装置设施30的相应部件相类似。
如图7所示，燃气轮机联合循环发电处理装置包括使用LNG作为燃料的燃气轮机161和使用具有相对低沸点(比水低)的基于烃类制冷剂作为工作流体的制冷剂轮机62。通过分别由燃气轮机161和制冷剂轮机62驱动的发电机164和发电机65产生电力。在这种情况下，燃气轮机161和发电机164可以构造成一体的燃气轮机发电单元。所产生的电力的至少一部分从停泊在岸的浮动液化烃气处理装置5供应到外部。
将存储在LNG罐2中的LNG和在LNG罐2中产生的蒸发气(以下简称为BOG)作为燃料供应到燃气轮机161，将燃烧产生的较高温度的废气转送至废热回收锅炉101。在废热回收锅炉101中，将由废气加热的部分蒸汽经由蒸汽循环管线102引入至蒸汽轮机103中，通过由蒸汽轮机103驱动的发电机104来产生电力。此处，将所产生电力的至少一部分用如上所述的方式供应至外部。将从蒸汽轮机103排出的蒸汽送至冷凝器106。用于引入存在于浮动液化烃气处理装置5周围的海水的海水入口管107与冷凝器106连接，来自蒸汽轮机103的蒸汽通过与海水进行热交换而冷凝，并再次通过冷凝泵108供应到废热回收锅炉101。
在废热回收锅炉101中，将由废气加热的部分蒸汽经由蒸汽循环管线201引入至加热器202中。在冷凝液罐203中冷凝从加热器202排出的蒸汽并随后将其通过冷凝水泵204引入至位于蒸汽轮机103下游的蒸汽循环管线102中。进一步地，水循环管线73与加热器202连接，从水循环管线73引入至加热器202中的水通过与来自废热回收锅炉101的蒸汽进行热交换而被加热。
如图7所示的燃气轮机联合循环发电处理装置中，省略了图6所示的热交换器71，并且将来自制冷剂加热器91的工作流体供应至制冷剂轮机62中而不经过热交换器71。
如上所述，在该燃气轮机联合循环发电处理装置中，在使用基于烃类或二氧化碳制冷剂作为工作流体的制冷剂轮机62中对燃气轮机161的废热(制冷剂的热量)进行利用，从而提高了燃气轮机161的废热回收率，并因此改善了处理装置设施30的发电效率。
如图7所示的燃气轮机联合循环发电处理装置不限于再利用现有LNG船1的浮动液化烃气处理装置5，也可以安装在新建的浮动液化烃气处理装置或类似的诸如船的浮动结构中。如图7所示的燃气轮机联合循环发电处理装置也可以建造在陆地上，而不是浮在水体中的平台上。在这种情况下，LNG可以从在陆地上建造的LNG罐供应到燃气轮机61。
进一步地，在如图7所示的燃气轮机联合循环发电处理装置中，可以将如图6所示的燃气发动机61与加热器202一同安装在水循环管线73中。当打开液化烃气罐以进行检查时，可以通过使用柴油作为燃料的燃气发动机或燃气轮机来继续进行发电。
虽然已经基于特定实施例描述了本发明，但是这些实施例仅仅是示例，本发明不受这些实施例的限制。例如，通过根据本发明的制造浮动液化烃气处理装置的方法而回收现有船舶并不限于使用浮动液化烃气处理装置中现有船舶一部分的原样这样的情况，还可以是在再利用这些部件之前修理或更换部分结构部件的情况。此外，上述的制造浮动液化烃气处理装置的方法还可以作为对用于输送液化烃气的各种类型的船舶的液化烃气罐进行再利用的制造浮动液化烃气处理装置的方法而使用。应当注意，在上述实施例中所示的根据本发明的浮动液化天然气处理装置的制造方法的所有构成元件不一定是必须的，可以省略或代替构成元件而不脱离本发明的精神。
专业术语列表
1LNG船(液化烃气运输船)
2A-2D第一到第四LNG罐
3推进设施
4船体
5浮动液化烃气处理装置
10 推进器
11-14 第一到第四块体
16-18 切割平面
21-24 浮动结构部
30 处理装置设施
31 舱体
51 上甲板
52 中间甲板
53 基部甲板
61 燃气发动机
62 制冷剂轮机
64、65 发电机
66 LNG储罐
67 排出泵
68 蒸发气压缩机
71 热交换器
72 水循环管线
73 水循环管线
81 制冷剂循环管线
82 冷凝器
83 排出管线
85 循环制冷剂储罐
86 制冷剂泵
87 制冷剂蒸发器
88 海水入口管
91 制冷剂加热器
92 LNG加热器
93 海水入口管
101 废热回收锅炉
102 蒸汽循环管线
103 蒸汽轮机
104 发电机
106 冷凝器
107 海水入口管
108 冷凝泵
161 燃气轮机
164 发电机
201 蒸汽循环管线
202 加热器
203 冷凝液罐
204 冷凝水泵

Claims (8)

1.一种制造浮动液化烃气处理装置的方法，该方法再利用用于运输液化烃气的船的液化烃气罐，包括以下步骤：
将所述船切割成多个的均包含至少一个液化烃气罐的块体；以及
为多个所述块体的每一个建造新的浮动结构部，所述新的浮动结构部包括液化烃气处理装置并连接至每个所述块体的前端和后端的至少一个；
其中，在建造新的浮动结构部的步骤中，将所述浮动结构部这样设置，即每个新建造的、由所述块体的其中之一和与其连接的所述浮动结构部联合构成的浮动液化烃气处理装置的前后长度小于所述船的前后长度。
2.根据权利要求1的制造浮动液化烃气处理装置的方法，还包括将液化烃气处理装置的至少一部分安装到所述浮动结构部的步骤。
3.根据权利要求2的制造浮动液化烃气处理装置的方法，其中，所述浮动结构部设置有多个竖直布置的甲板，每个所述甲板包含所述液化烃气处理装置的一部分。
4.根据权利要求2的制造浮动液化烃气处理装置的方法，其中，所述液化烃气处理装置包括用于对存储在所述液化烃气罐中的液化烃气的再气化的设施、用于液化待存储至所述液化烃气罐的烃气的设施、为了将液化烃气存储至所述液化烃气罐而将从气田中获取的烃气液化的设施、用于传输由停泊在岸的所述浮动液化烃气处理装置所产生的电力至现有电网的输电设施以及用于将来自停泊在岸的所述浮动液化烃气处理装置的烃气直接供应至烃气用户的设施中的至少一个。
5.根据权利要求1的制造浮动液化烃气处理装置的方法，其中所述浮动结构部连接的所述块体包括用于所述船的推进设施。
6.根据权利要求2-4中任一项的制造浮动液化烃气处理装置的方法，其中所述液化烃气处理装置包括使用从存储在所述液化烃气罐中的液化烃气进行再气化的烃气和/或蒸发气的燃气发动机和燃气轮机中的至少一个。
7.根据权利要求6的制造浮动液化烃气处理装置的方法，其中将所述燃气发动机和所述燃气轮机中的至少一个用于产生推进动力。
8.根据权利要求1的制造浮动液化烃气处理装置的方法，其中所述液化烃气体由液化天然气和液化石油气中的至少一种构成。
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