CN110945277B - 用于将液化气体储存在容器中并将蒸发气体从容器中抽出的方法和设备 - Google Patents

用于将液化气体储存在容器中并将蒸发气体从容器中抽出的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110945277B
CN110945277B CN201880049770.1A CN201880049770A CN110945277B CN 110945277 B CN110945277 B CN 110945277B CN 201880049770 A CN201880049770 A CN 201880049770A CN 110945277 B CN110945277 B CN 110945277B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
recondenser
insulated container
boil
liquefied gas
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.)
Active
Application number
CN201880049770.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110945277A (zh
Inventor
马蒂亚斯·拉戈
弗雷德里克·马尔库奇利
法比安·法布雷
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.)
Cryostar SAS
Original Assignee
Cryostar SAS
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 Cryostar SAS filed Critical Cryostar SAS
Publication of CN110945277A publication Critical patent/CN110945277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110945277B publication Critical patent/CN110945277B/zh
Active 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
    • 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
    • F17C5/04—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases requiring the use of refrigeration, e.g. filling with helium or 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
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0123—Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013—Two or more vessels
    • 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)
    • F17C2221/017—Helium
    • 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
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/031—Air
    • 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
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, 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
    • F17C2223/01—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
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/041—Stratification
    • 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
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—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
    • 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
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0171—Arrangement
    • F17C2227/0178—Arrangement in the vessel
    • 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
    • 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
    • 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
    • F17C2227/0388—Localisation of heat exchange separate
    • 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
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0626—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
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0636—Flow or movement of content
    • 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
    • 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
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • 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
    • F17C2270/0136—Terminals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/34—Details about subcooling of liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/62—Details of storing a fluid in a tank
    • 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

Abstract

本发明涉及一种用于将液化气体储存在至少一个绝热容器(1)中同时从该至少一个容器(1)中的一个或多个中抽出蒸发气体的方法和设备，其中蒸发气体的至少一部分被供应到再冷凝器(11)，并且其中液化气体从至少一个容器(1)中的一个或多个中抽出并且至少部分地被供应到再冷凝器(11)，以用于再冷凝供应到再冷凝器(11)的蒸发气体，使得在再冷凝器出口处获得再冷凝气体，其中在将液化气体供应到再冷凝器(11)之前，通过使液化气体经过制冷单元(8、9)来对液化气体进行过冷，过冷液化气体的至少一部分被供应到再冷凝器(11)，并且其中在再冷凝器(11)的出口处获得的再冷凝气体的至少一部分被重新引入至少一个容器(1)中的一个或多个中。

Description

用于将液化气体储存在容器中并将蒸发气体从容器中抽出的 方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于将液化气体储存在至少一个绝热容器中并且用于从该至少一个容器中的一个或多个中抽出蒸发气体的方法和设备。本发明特别涉及且有益于远洋油轮中的液化天然气(LNG)的储存。
本发明特别是关于远洋油轮中的LNG的储存，并且在本文中主要参考该应用进行描述。然而，应当理解，本发明也可应用于其他低温液体混合物(例如液态空气)或通常的低温液体(例如液态氩、液态氢、液态氦、液态氮和液态氧)的储存，并且可应用于其他形式的容器，包括绝热的公路油槽车、绝热的铁路油槽车和绝热的静态罐。
对诸如天然气和大气气体之类的气体以液态形式进行储存和运输对于在给定尺寸的容器中可以储存或运输的大量气体而言提供了相当大的益处。然而，此类低温液体的低温的确对容器的设计和操作提出了许多严格的要求。容器必须是在机械上强固的，并且能够承受低储存温度以及在储存温度与环境温度之间加热和冷却时的膨胀和收缩应力。它必须基本上封闭(如果没有完全封闭)，并且提供高水平的隔绝性，以最大程度地减少热泄漏和由此产生的液体蒸发。
背景技术
虽然天然气可方便地以液态储存和运输，但其通常以气态使用，例如用于推进油轮。为此，提供加压的LNG流以用于下游汽化和过热，以便将低于天然气的临界压力的气体或处于高于临界压力的压力下的流体提供给消耗装置。为此，也可以使用闪蒸气，即蒸发的LNG。
WO 2010/007535 A1公开了用于将LNG转化为此类过热气体或流体的相应方法和设备。在本文件中，描述了闪蒸气再冷凝器。由于热泄漏，液化天然气被蒸发并填充容器的缺量空间。为了控制容器压力，该闪蒸气 (BOG)的一部分从缺量空间中抽出。当BOG的一部分可以被馈送到油轮的发动机时，另一部分被重新冷凝，以最大程度地减少过量BOG的排放或燃烧。为了再冷凝，将BOG通过第一入口供应到冷凝器中，并且将从容器的液体空间获取的LNG供应到冷凝器的第二入口中。预先确定进入冷凝器的 LNG流，以确保进入冷凝器的所有汽化天然气通过与位于冷凝器内的填料或另一种液体蒸汽接触介质的表面上的LNG接触而在其中再冷凝。所得的再冷凝LNG通过出口离开冷凝器而到达分配管线。分配管线与多个增压泵连通，以提供用于下游汽化和过热的必要的处于压力下的LNG流。
根据WO 2010/007535 A1的BOG再冷凝器通常被实现为单独的筒，在该筒中，由于过量的BOG与低压LNG之间的直接接触而实现了BOG再冷凝。所获得的冷凝物温度较高，通常在-140℃至-130℃之间，因此无法返回到LNG储罐。
WO 2005/022027 A1公开了一种用于将液化气体诸如液化天然气受控地储存在封闭的绝热容器中的方法和设备。容器压力通过以下方式来控制：由通常由变频驱动器驱动的泵抽出液体的一部分，由外部制冷单元对LNG 的抽出部分进行过冷，以及将过冷的LNG重新注入到容器中。通过控制外部制冷单元的制冷作用来获得罐/容器压力稳定，使得当罐压力增加时，制冷作用也增加。使用布置在罐气体穹顶/缺量空间和/或容器的液体空间中的喷嘴将过冷液体重新注入到储罐中(这些喷嘴斜面的高度可能不同)。
布置在罐/容器内部的此类喷嘴斜面或喷雾器用于冷却罐。喷雾效率不是重点，因为喷出的液体会在某个点蒸发并因此产生制冷作用，因此可以实现所需的冷却效果。然而，为了再冷凝由于过冷液体与BOG直接接触而在罐的缺量空间中产生的BOG，喷雾器的设计成为关键因素。过冷液体与 BOG之间的交换表面越高，BOG再冷凝效率越高。喷出的液滴越小，交换表面越高。然而，这通常难以用现有的喷嘴斜面/喷雾器来实现，或者将需要繁琐的改造。
因此，本发明的一个目的是提供一种避免上述缺点的有效BOG再冷凝器。
BOG再冷凝过程的另一个问题一方面与蒸气的组成有关，另一方面与再冷凝的BOG的组成有关。一般来讲，BOG具有比LNG高的氮气比例。 BOG的氮含量越高，其通过热交换器进行再冷凝就越困难，因为制冷剂膨胀所需的压力和温度越低。典型的制冷剂可以是氮气或烃混合物。由于BOG 的氮含量较高，因此再液化的BOG的密度高于储存的液化气体的密度。这会增加分层的可能性，因为重的再循环材料沉向容器底部。但是，分层可能导致层的突然翻转和混合，这可导致沸腾作用。最后，由于BOG的较高氮含量会使BOG的沸点降低到比LNG更低的温度，因此冷凝通常不完全，从而导致BOG在罐底压力下被闪蒸。
因此，本发明的另一个目的是提供一种有效的BOG再冷凝方法，该方法避免了上述缺点，特别是分层和不完全再冷凝的缺点。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于将液化气体储存在至少一个绝热容器中同时从该至少一个容器中的一个或多个中抽出蒸发气体的方法和根据本发明的对应设备。优选的实施方案在相应的技术方案和以下描述中给出。
根据本发明，提供了一种用于将液化气体储存在至少一个绝热容器中和用于从该至少一个容器中的一个或多个中抽出蒸发气体的方法，其中蒸发气体的至少一部分被供应到再冷凝器，并且其中液化气体从至少一个容器中的一个或多个中抽出并且至少部分地被供应到再冷凝器，以用于再冷凝供应到再冷凝器的蒸发气体，使得在再冷凝器出口处获得再冷凝气体，其中在将液化气体供应到再冷凝器之前，通过使液化气体经过制冷单元来对液化气体进行过冷，该过冷液化气体的至少一部分被供应到再冷凝器，并且其中在再冷凝器的出口处获得的再冷凝气体的至少一部分被重新引入至少一个容器中的一个或多个中。
术语“从容器中抽出蒸发气体”主要应理解为从容器的缺量空间中抽出蒸发气体，其中所储存的液化气体的状态从液体变为蒸气。本发明提供了一种优选地呈筒形式的再冷凝器，该再冷凝器与储罐/容器分离并且针对再冷凝服务进行了优化。如后面所述，本发明不仅适用于单个容器，而且适用于多个容器以及单个外部再冷凝器。根据本发明的另一方面，也可以将再冷凝器集成到容器中。根据本发明，蒸发气体用过冷的液化气体冷凝，这在使用LNG作为液化气体和使用BOG作为蒸发气体时尤其有利。通过用过冷的LNG冷凝BOG，返回到容器中的再冷凝液体的组成和温度类似于所储存的LNG的组成和温度，使得具有罐内闪蒸危险的分层可能性显著降低。
优选地，由于不可避免的热泄漏，从容器中抽出的蒸发气体是在容器中产生的闪蒸气。虽然闪蒸气的一部分可以供应到气体消耗装置，但是其另一部分或其其他部分可以供应到根据本发明的再冷凝器。这样可以最大程度地减少过量气体的量，尤其是在被排放或燃烧的BOG情况下。
如上所述，本发明在储存液化天然气时尤其有用。然而，它也适用于储存其他低温液体混合物，如液态空气，或低温液体，如液态氩、液态氢、液态氦、液态氮或液态氧和/或此类低温液体的混合物。
在一个优选的实施方案中，过冷液化气体的一部分绕过再冷凝器并与被重新引入至少一个容器中的一个或多个的冷凝气体重新结合。这允许将再冷凝液体与来自罐的过冷液体直接混合。通过该实施方案，可实现重新引入到容器中的液体的更广泛的组成和温度范围。
原则上，可以通过将再冷凝气体馈送到容器的缺量空间和/或液体空间中而将其重新引入容器中。然而，优选的是将再冷凝气体或一般液体直接馈送到容器的液体空间中。
应当指出的是，根据本发明的方法，从第一容器中抽出的蒸发气体也可以以其重新冷凝的形式重新引入第二容器中；一般来讲，再冷凝气体可以返回到至少一个容器中的任一个容器中，或者在两个或更多个容器的情况下返回到一个以上的容器中。
原则上，可以将冷凝气体从容器的顶部和/或侧面和/或底部馈送到容器中。如将结合根据附图的实施方案所解释的那样，将再冷凝气体从容器的顶部送回到容器中并进入容器的液体空间可能是有利的。这可以通过鹅颈管道布置来实现，该鹅颈管道布置允许以液压方式控制再冷凝器中的液位。
可以将再冷凝器集成到至少一个容器中的一个中。
还可以通过与从储罐中抽出的气体热交换来预冷却供应到再冷凝器的蒸发气体。从至少一个容器中的一个或多个中抽出的蒸发气体通过至少一个热交换器与供应到再冷凝器的蒸发气交换热量。
然后将从该再冷凝器获得的再冷凝气体直接重新引入该容器的内部。结合本发明的第三方面给出了涉及相应的设备的该实施方案的更多细节。
根据第二方面，本发明涉及一种用于储存液化气体的设备，该设备包括：容纳液化气体的至少一个绝热容器，用于对液化气体进行过冷的制冷单元，具有针对蒸发气体的第一入口、针对液化气体的第二入口和针对再冷凝气体的出口的再冷凝器，其中设备还包括：用于从至少一个容器中的一个或多个中抽出蒸发气体并且将其至少一部分馈送到再冷凝器的第一入口的装置，用于从至少一个容器中的一个或多个中抽出液化气体并将其至少一部分供应到用于对液化气体进行过冷的制冷单元的装置，用于将来自制冷单元的过冷液化气体的至少一部分供应到再冷凝器的第二入口的装置，以及用于将来自再冷凝器的出口的再冷凝气体的至少一部分重新引入回至少一个容器中的一个或多个的装置。
根据本发明的设备的有利实施方案在上文结合根据本发明的方法进行了描述，并且可以类似的形式转移到设备。
用于抽出蒸发气体的装置通常可包括用于输送蒸发气体的管线或导管或集管，以及用于控制通过其第一入口进入再冷凝器的蒸发气体的量的控制阀。优选地，装置还包括压缩机和冷却单元，用于向气体消耗装置和/或再冷凝器提供具有适当压力和温度的气体。气体消耗装置不需要的过量气体可以被分支并馈送到再冷凝器中。
用于从容器中抽出液化气体的装置通常包括用于输送液化气体的管线或导管或集管，以及泵，优选地是具有变频驱动器的潜水(LNG)泵。
用于将过冷液化气体供应到再冷凝器的装置通常包括在再冷凝器的第二入口之前具有控制阀的对应管线。借助于在再冷凝器的第一入口和第二入口处的控制阀，可以控制相对于过冷液化气体的量的蒸发气体的量，过冷液化气体和蒸发气体都进入再冷凝器。
用于将再冷凝气体重新引入容器中的装置通常包括用于输送再冷凝气体或液体的对应管线和在再冷凝器的出口处的控制阀。该阀可以控制再冷凝器中的液位。
如上所述，根据本发明的设备优选地还包括用于将蒸发气体的另一部分供应到气体消耗装置的装置。
在一个优选的实施方案中，设备还包括用于使过冷液化气体的一部分绕过再冷凝器并将其供应到用于重新引入再冷凝气体的装置的装置。用于绕过的装置通常包括用于输送过冷液化气体的对应管线或导管或集管，以及该管线中的控制阀。旁路管线优选在第二阀处的控制阀之前从管线分支到再冷凝器的第二入口。旁路管线然后优选地在再冷凝器的出口处的控制阀之后连接至再冷凝器的出口管线。
在另一个优选的实施方案中，用于重新引入再冷凝气体的装置包括用于将再冷凝气体馈送到容器的缺量空间和/或液体空间中的至少一条管线。此类装置通常包括用于输送再冷凝气体的管线。重新引入所需的压力既可以以液压方式产生，尤其是通过重力产生，或可以通过一个或多个泵产生。如果有多于一条管线，例如一条从顶部进入容器的管线和另一条从底部进入容器的管线，对应的管线优选地包括用于控制在相应管线中输送的再冷凝气体的压力和量的(控制)阀。
如上所述，至少一条管线可以从容器的顶部和/或侧面和/或底部进入容器。
在一个优选的实施方案中，至少一条管线包括用于将再冷凝气体重新引入容器的液体空间中并且用于以液压方式控制再冷凝器中的液位的管道布置。上文已经结合本发明的方法讨论了该实施方案。
在另一个优选的实施方案中，所述设备还包括用于在从所述至少一个容器中的一个或多个中抽出的蒸发气体与供应到再冷凝器的蒸发气体之间交换热量的装置。
寻求独立保护但也代表根据第一方面和第二方面的本发明的实施方案的第三方面涉及一种具有集成在容器顶部部分中的再冷凝器的容器。对应的设备可以描述如下：一种用于储存液化气体的设备，该设备包括：容纳液化气体的至少一个绝热容器，用于对液化气体进行过冷的制冷单元，具有针对蒸发气体的第一入口、针对液化气体的第二入口和针对再冷凝气体的出口的再冷凝器，其中设备还包括：用于从至少一个容器中的一个或多个中抽出蒸发气体并且将其至少一部分馈送到再冷凝器的第一入口的装置，用于从至少一个容器中的一个或多个中抽出液化气体并将其至少一部分供应到用于对液化气体进行过冷的制冷单元的装置，用于将来自制冷单元的过冷液化气体的至少一部分供应到再冷凝器的第二入口的装置，用于将来自再冷凝器的出口的再冷凝气体的至少一部分重新引入回至少一个容器中的一个的装置，其中再冷凝器及其针对再冷凝气体的出口以及用于将再冷凝气体重新引入容器中的装置被集成到容器的顶部部分中，使得再冷凝气体被直接重新引入到容器中。
在该设备中，蒸发气体仍可从同一个或另一个容器中抽出并输送到再冷凝器的第一入口，而过冷液化气体则被供应到再冷凝器的第二入口。在这种情况下，第一入口和第二入口将再冷凝器与对应的外部管线连接。
在另一个优选的实施方案中，设备还包括用于在从至少一个容器中的一个或多个中抽出的蒸发气体与供应到再冷凝器的蒸发气体之间交换热量的装置。
然而，在另一个优选的实施方案中，再冷凝器的第一入口和用于从该容器中抽出蒸发气体并将其馈送到再冷凝器的第一入口的装置也集成在同一容器中。在该实施方案中，来自容器的蒸发气体被直接供应到再冷凝器的第一入口，而不需要外部管线。
在本发明的第三方面的每个实施方案中，再冷凝气体被直接重新引入容器中而无需外部管线。结合根据附图的实施方案给出了本发明的第三方面的更多细节。
在下面的描述和附图中公开了本发明的其他优点和优选实施方案。
本领域技术人员应当理解，不仅以详细的组合公开了前述和以下特征，而且在不超出本发明范围的情况下，也可以使用其他组合或单独使用这些特征。
现在将参考示出优选实施方案的附图来进一步描述本发明。
附图说明
图1a示意性地示出了根据本发明的设备的第一实施方案；
图1b示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案；
图1c示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案；
图2示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案；
图2a示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案；
图2b示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案；
图3示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案；
图3a示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案；
图3b示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案；
图4示意性地示出了根据本发明的第三方面的一个实施方案；
图5示意性地示出了根据本发明的设备的另一个实施方案，设备包括多个容器；并且
图6示意性地示出了在包括LNG消耗装置和供应装置以及气体消耗装置的环境中的根据本发明的设备的另一个实施方案。
具体实施方式
在下文中，全面讨论了根据附图的不同实施方案，其中相同的附图标记表示相同或基本上相同的单元。应当理解，本领域技术人员可将图中所示的实施方案的某些部件(如压缩机、阀、冷却器、泵、某些管线等)与技术方案中所限定的本发明的特征部组合，而无需包括图中所示的该实施方案的多于该某个部件或甚至所有其他部件。所示的实施方案均涉及储存LNG 的应用，但应当理解，本领域技术人员可容易地将实施方案转移到涉及其他低温气体或气体混合物的应用中。
地示出了根据本发明的设备的一个实施方案。该设备包括一个呈容纳液化气体的低压储罐形式的绝热容器1、用于对液化气体进行过冷的制冷单元8、9和再冷凝器11。该设备还包括装置2、3、4、18，用于从容器1中抽出蒸发气体，并且通过管线18和控制阀14将其至少一部分馈送到再冷凝器11的第一入口。用于从容器1中抽出蒸发气体的装置包括管线2、多级压缩机3和冷却单元4。来自制冷单元8、9的过冷液化气体通过具有控制阀12的管线10供应到再冷凝器11的第二入口。该设备还包括用于将再冷凝气体的至少一部分从再冷凝器11的出口重新引入容器1的装置15、16。这些装置包括管线16，该管线包括控制阀15。
图1a的实施方案是LNG运输船上的典型布置。闪蒸气(BOG)在储罐1 的缺量空间中形成，并经由管线2被输送至BOG多级压缩机3。对于-140℃至0℃的典型温度范围，典型的BOG压力范围为1.03-1.2bara。加压的BOG 由气体冷却器或冷却单元4冷却至约40℃，然后通过管线5输送至一个或多个气体消耗装置13。典型的气体消耗装置是连接至燃料气体集管或管线 5的发动机或发电机。当在LNG罐1中产生的BOG(也称为天然BOG)超过消耗装置的需要时，罐压增加。由于LNG运输船通常都配备有大气压储罐，因此应抽出和/或冷凝天然BOG(NBOG)，以避免过压。
在图1a所示的实施方案中，LNG由罐内泵6从储罐1的液体空间中抽出，并供应给外部制冷单元8、9，该外部制冷单元包括连接至制冷剂循环 9的热交换器8或过冷器。在过冷器(通常为PFHE)中，来自罐1的LNG(典型的温度水平为-160℃)通过制冷剂循环9进行冷却。尽管可以采用许多不同的制冷循环，但是优选的选择是布雷顿循环(Brayton cycle)，如例如在 WO 2005/022027A1中所讨论的(参见上文)。对于LNG冷却，优选的制冷剂是氮气。对于关于这种制冷单元的设计和功能的更多细节，明确地参考所述文献。LNG离开过冷器8的温度范围为-170℃至-190℃。过冷的LNG 经由配备有控制阀12的液体管线或集管10引导至再冷凝器筒11。在BOG 侧，过量的BOG从燃料气体集管5中取出，并且经由配备有控制阀14的管线18输送至BOG再冷凝器11。在BOG再冷凝器11中，过冷的LNG 与温暖的BOG直接接触，从而发生冷凝。典型的再冷凝器操作压力范围为 2至8bara。调节馈送到再冷凝器11的过冷LNG的量，以实现BOG再冷凝，以及在再冷凝器液体底部处的再冷凝器11的出口处的正确冷凝温度。离开再冷凝器11的液体达到的典型温度水平约为-160℃。BOG再冷凝器 11中的液位由控制阀15控制。然后将冷凝物经由集管或管线16重新引入储罐或容器1中。
图1b示出了图1a的实施方案，其具有附加装置22、24，该附加装置用于通过再冷凝器11分流一部分过冷液化气体并将该部分供应到管线16 中，以便使再冷凝气体与过冷液化气体一起返回到容器1中。管线24配备有控制阀22，用于调节从管线10分支出的过冷液化气体的量。该实施方案特别允许达到返回容器1的液体的较低温度水平。
图1c示出了图1a的实施方案，其具有用于从管线2回收冷却气体的附加装置26。来自管线18的温暖气体通过阀14被引导至热交换器26，在该热交换器中被来自管线2的冷却气体冷却。经冷却的气体离开热交换器 26，然后经由管线27被送至BOG再冷凝器。
图2示出了与图1b类似的实施方案，其采用子弹罐作为容器1。根据其大小，子弹罐可被加压至5至36bara范围内的压力。图2所示的布置是具有外部LNG泵的典型构型，并且通常可见于岸上终端中，在该岸上终端中，罐可以是大气压或加压的。外部泵6从罐或容器1中抽出液化气体，并经由管线7将其供应到制冷单元8、9。
图2示出了一个实施方案，其允许通过所示的鹅颈管布置17来以液压方式控制再冷凝器液位。在阀31关闭的情况下，没有液体通过管线32返回到容器1的底部部分。在这种情况下，通过打开阀30，可以通过再冷凝器11和罐1中的液位的差来控制再冷凝器11中的液位。
管线32允许将再冷凝液体的至少一部分从管线16馈送到容器1的底部部分。图2的实施方案中的所有其他部件类似于或等同于已经结合图1a 和图1b讨论的对应部件。
图2a示出了与图2中的实施方案类似的实施方案，其采用配备有控制阀22的旁路管线24，用于将过冷液化气体直接引入来自管线16的再冷凝气体流中。当再冷凝器11安装在地面上时，安装冷凝物回流泵20以便将所得液体返回到容器1中。控制阀23仅在达到所需压力时打开。所有其他部件对应于图2所示的实施方案，并且为了避免重复不再讨论。
如图2b所示，如果可以在再冷凝器11与储罐1之间重力驱动重冷凝气体的流动，则不需要图2a的实施方案中的泵20。
图3、图3a和图3b示出了不需要BOG压缩机3的实施方案的三个其他替代方案。用于从容器1中抽出BOG并且将所抽出的BOG馈送到再冷凝器11的第一入口的装置几乎包括集气管2。这种构型可以优选地应用于加压LNG罐1的情况。BOG再冷凝器11经由集气管2直接连接至罐1的缺量空间。液体侧上的构型类似于图2所示的实施方案。由于过冷LNG与冷却BOG之间的直接接触在再冷凝器11中产生BOG的再冷凝，因此在再冷凝器11中发生自然压力降低，结果产生了从罐1通过管线2到再冷凝器 11的BOG流。
与上文已经描述的实施方案类似，再冷凝的液体如图3和图3a所示通过重力驱动(图3a示出了将过冷的LNG混合到再冷凝气体流中的选项)或如图3b所示经由专用泵20(并且如先前结合图2a所讨论的)返回到储罐1中。通过借助于手动阀22将液体出口管线16、17直接连接至罐底部，可以基于储罐水平自然地建立再冷凝器11中的液位。阀22用于调节绕过再冷凝器的过冷LNG通过管线24的流量。阀23用于调节泵20的出口处的压力，以补偿鹅颈17中的静压头。
图4示意性地示出了根据本发明的第三方面的一个实施方案。同样，容器1是子弹罐，其具有用于从罐1中抽出LNG的外部泵6。从罐1中抽出的LNG被供应到用于对LNG进行过冷的制冷单元8、9。过冷的LNG 通过管线10供应到再冷凝器11的第二入口。已经结合先前的实施方案详细说明了泵6、制冷单元8、9和再冷凝器11的布置。图4的实施方案示出了集成到容器1的顶部部分中的再冷凝器11。详细地讲，再冷凝器11及其针对再冷凝气体的出口和用于将再冷凝气体重新引入到容器1的装置被集成到容器1的顶部部分中，该顶部部分为此目的而设计，如图4示意性所示。再冷凝的气体被直接重新引入到容器1中，使得不再需要具有相应阀的外部管线16、17和/或32。
原则上，在图4的实施方案中，仍可通过外部管线2(参见图3b)抽出 BOG并将其供应到再冷凝器11的第一入口，然而，如图4所示，再冷凝器11的第一入口和用于从容器1抽出蒸发气体并将其馈送到再冷凝器11 的第一入口的任何装置也被集成到同一容器1中。通过这种布置，可以将在容器1的缺量空间中产生的BOG直接供应到集成到该容器1中的再冷凝器11的第一入口。
图5示出了根据本发明的另一个实施方案的包括多于一个容器的布置。例如，示出了三个容器1a、1b、1c。一个再冷凝器11连接至容器1a-1c，使得来自每个容器的天然BOG可由单个再冷凝器11处理。BOG可以通过管线2a-2c从容器1a-1c抽出，如图5所示。BOG在管线2中收集，并供应到再冷凝器11的第一入口。另一方面，LNG由外部泵6从容器1a-1c的液体空间中抽出。同样，LNG被制冷单元8、9过冷，并且过冷的LNG被供应到配备有再冷凝器11的控制阀12的第二入口。对于更多细节，参考图3a的实施方案。然后，通过配备有控制阀22的管线24任选地与过冷的 LNG混合的冷凝的气体通过管线16a、16b、16c返回到容器1a、1b、1c中的一个或多个。
图6示意性地示出了在具有LNG供应装置和消耗装置的典型环境中的图5的布置。图5的布置还配备有用于将液体重新引入到容器1a-1c中的泵20，如已经结合图3b和图2a所讨论的，并且还示出了用于向燃料气体消耗装置13供应BOG的具有压缩机3和冷却单元4的管线50。过量的BOG 被供应到通气孔或燃烧装置25。从图6可以看出，旁路管线42绕过消耗装置管线50并且配备有阀41。如果消耗装置13没有消耗BOG，则管线2和 42中的冷BOG被供应到再冷凝器11的第一入口。灵活的BOG冷凝器可处理来自BOG压缩机3的冷BOG(在管线42中)以及热BOG(在管线50中)。当BOG消耗装置未在操作且未进行装燃料操作时，来自容器1a-1c的天然 BOG由再冷凝器11处理，而无需操作BOG压缩机3或任何储罐过压。
图6示出了实施了加压罐1a-1c的典型岸上装燃料终端的简化草图。罐通过卸载船罐内泵(未示出)在卸载码头70处填充来自LNG运输船的LNG。由于卸载船罐中的活塞效应，来自低压主BOG集管或管线50的BOG将被引入卸载船中。
在码头60处进行装燃料操作的船被填充来自岸上终端泵61的LNG，而经置换的BOG则被送到低压主BOG集管50。
来自岸上储罐1a-1c的BOG可通过打开阀41和关闭阀40和14经由管线2直接送到再冷凝器11。另选地，可以通过关闭阀41和打开阀40将其送到该区段和BOG压缩机3的主BOG集管50。加压的BOG在冷却单元或后冷却器4中冷却，并经由燃料气体集管过压阀14被送到燃料气体消耗装置13或BOG再冷凝器11。图6所示实施方案的显著优点是，BOG再冷凝器设计灵活，可以处理来自LNG储罐1a-1c的冷BOG以及来自BOG 压缩机3的热BOG气体。
附图标记列表
1、1a-1c容器
2、2a-2c用于抽出蒸发气体的管线
3 压缩机
4 冷却单元，冷却器
5、50用于向消耗装置供应气体的管线
6 用于抽出液化气体的泵
7 用于输送液化气体的管线
8 过冷器，热交换器
9 制冷剂循环单元
10 到再冷凝器的管线
11 再冷凝器
12 控制阀
13 消耗装置
14 控制阀
15 控制阀
16、16a-16c用于将液体重新引入到容器中的管线
17 管道布置
18 用于将蒸发气体馈送到再冷凝器的管线
20 泵
22 阀
23 阀
24 旁路管线
25 通气孔，燃烧装置
26 冷回收热交换器
27 将冷却气体供应到再冷凝器的管线
30 阀
31 阀
32 用于将液体重新引入容器底部的管线
40 阀
41 阀
42 旁路管线
50 消耗装置管线
60 码头
61 泵
62 供应管线
70 码头

Claims (20)

1.一种用于将液化气体储存在至少一个绝热容器(1、1a-1c)中同时从所述至少一个绝热容器中的一个或多个中抽出蒸发气体的方法，
其中所述蒸发气体的至少一部分被供应到再冷凝器(11)，并且其中液化气体从所述至少一个绝热容器中的一个或多个中抽出并且至少部分地被供应到所述再冷凝器，以用于再冷凝供应到所述再冷凝器的所述蒸发气体，使得在再冷凝器出口处获得再冷凝气体，
其中在将所述液化气体供应到所述再冷凝器之前，通过使所述液化气体经过制冷单元(8、9)来对所述液化气体进行过冷，所述过冷液化气体的至少一部分被供应到所述再冷凝器，
其中在所述再冷凝器的所述出口处获得的所述再冷凝气体的至少一部分被重新引入所述至少一个绝热容器中的一个或多个中，以及
其中所述过冷液化气体的一部分绕过所述再冷凝器并与被重新引入所述至少一个绝热容器中的一个或多个中的所述冷凝气体重新结合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述绝热容器中抽出的所述蒸发气体是在所述绝热容器中产生的闪蒸气。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述液化气体为液化天然气。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中将所述蒸发气体的另一部分供应到消耗装置。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中将重新引入相应绝热容器中的所述再冷凝气体馈送到所述绝热容器的缺量空间和/或液体空间中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中将所述冷凝气体从所述绝热容器的顶部和/或侧面和/或底部馈送到所述绝热容器中。
7.根据权利要求5所述的方法，其中将重新引入所述绝热容器中的所述冷凝气体通过管道布置(17)馈送到所述绝热容器的所述液体空间中，所述管道布置允许以液压方式控制所述再冷凝器中的液位。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中从所述至少一个绝热容器中的所述一个或多个中抽出的所述蒸发气体通过至少一个热交换器(26)与供应到所述再冷凝器的所述蒸发气体交换热量。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述再冷凝器(11)被集成到所述至少一个绝热容器中的一个的顶部部分中，使得从所述再冷凝器获得的再冷凝气体被直接重新引入所述绝热容器中。
10.一种用于储存液化气体的设备，所述设备包括
至少一个绝热容器(1、1a-1c)，所述至少一个绝热容器容纳液化气体，
制冷单元(8、9)，所述制冷单元用于对液化气体进行过冷，
再冷凝器(11)，所述再冷凝器具有针对蒸发气体的第一入口、针对液化气体的第二入口和针对再冷凝气体的出口，
其中所述设备还包括
用于从所述至少一个绝热容器中的一个或多个中抽出蒸发气体并且将其至少一部分馈送到所述再冷凝器的所述第一入口的装置(2、2a-2c、3、4、18、14)，
用于从所述至少一个绝热容器(1、1a-1c)中的一个或多个中抽出液化气体并将其至少一部分供应到用于对所述液化气体进行过冷的所述制冷单元(8、9)的装置(6、7)，
用于将来自所述制冷单元(8、9)的所述过冷液化气体的至少一部分供应到所述再冷凝器(11)的所述第二入口的装置(10、12)，
用于将来自所述再冷凝器(11)的所述出口的所述再冷凝气体的至少一部分重新引入回所述至少一个绝热容器(1、1a-1c)中的一个或多个的装置(15、16、16a 16c)，
还包括用于使所述过冷液化气体的一部分绕过所述再冷凝器(11)并将其供应到用于重新引入再冷凝气体的所述装置(15、16、16a-16c)的装置(22、24)。
11.根据权利要求10所述的设备，还包括用于将所述蒸发气体的另一部分供应到消耗装置(13)的装置。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的设备，其中用于重新引入再冷凝气体的所述装置包括用于将再冷凝气体馈送到所述绝热容器的缺量空间和/或液体空间中的至少一条管线(17、32)。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述至少一条管线(17、32)从所述绝热容器的顶部和/或侧面和/或底部进入所述绝热容器。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述至少一条管线(16、17)包括用于将再冷凝气体重新引入所述绝热容器的所述液体空间中并且用于以液压方式控制所述再冷凝器(11)中的液位的管道布置(17)。
15.根据权利要求10至11中任一项所述的设备，其中所述再冷凝器(11)及其针对再冷凝气体的出口以及用于将所述再冷凝气体重新引入所述绝热容器中的所述装置被集成到所述绝热容器的顶部部分中，使得再冷凝气体被直接重新引入所述绝热容器中。
16.根据权利要求10至11中任一项所述的设备，还包括用于在从所述至少一个绝热容器中的所述一个或多个中抽出的所述蒸发气体与供应到所述再冷凝器的所述蒸发气体之间交换热量的装置。
17.根据权利要求15所述的设备，其中进一步地，所述再冷凝器(11)的所述第一入口和用于将蒸发气体从所述绝热容器抽出并将其馈送到所述再冷凝器(11)的所述第一入口的所述装置被集成到同一绝热容器中，使得来自所述绝热容器的蒸发气体被直接供应到所述再冷凝器(11)的所述第一入口。
18.一种用于储存液化气体的设备，所述设备包括
至少一个绝热容器(1)，所述至少一个绝热容器容纳液化气体，
制冷单元(8、9)，所述制冷单元用于对液化气体进行过冷，
再冷凝器(11)，所述再冷凝器具有针对蒸发气体的第一入口、针对液化气体的第二入口和针对再冷凝气体的出口，
其中所述设备还包括
用于从所述至少一个绝热容器(1)中的一个或多个中抽出蒸发气体并且将其至少一部分馈送到所述再冷凝器(11)的所述第一入口的装置，
用于从所述至少一个绝热容器(1)中的一个或多个中抽出液化气体并将其至少一部分供应到用于对所述液化气体进行过冷的所述制冷单元(8、9)的装置(6、7)，
用于将来自所述制冷单元(8、9)的所述过冷液化气体的至少一部分供应到所述再冷凝器(11)的所述第二入口的装置(10、12)，
用于将来自所述再冷凝器(11)的所述出口的所述再冷凝气体的至少一部分重新引入回所述至少一个绝热容器(1)中的一个的装置，
其中所述再冷凝器(11)及其针对再冷凝气体的出口以及用于将所述再冷凝气体重新引入所述绝热容器(1)中的所述装置被集成到所述绝热容器(1)的顶部部分中，使得再冷凝气体被直接重新引入所述绝热容器(1)中。
19.根据权利要求18所述的设备，还包括用于在从所述至少一个绝热容器中的一个或多个中抽出的所述蒸发气体与供应到所述再冷凝器的所述蒸发气体之间交换热量的装置。
20.根据权利要求18所述的设备，其中进一步地，所述再冷凝器(11)的所述第一入口和用于将蒸发气体从所述绝热容器(1)抽出并将其馈送到所述再冷凝器(11)的所述第一入口的所述装置被集成到同一绝热容器(1)中，使得来自所述绝热容器(1)的蒸发气体被直接供应到所述再冷凝器(11)的所述第一入口。
CN201880049770.1A 2017-07-28 2018-07-26 用于将液化气体储存在容器中并将蒸发气体从容器中抽出的方法和设备 Active CN110945277B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17183803.0A EP3434959A1 (en) 2017-07-28 2017-07-28 Method and apparatus for storing liquefied gas in and withdrawing evaporated gas from a container
EP17183803.0 2017-07-28
PCT/EP2018/070280 WO2019020742A1 (en) 2017-07-28 2018-07-26 METHOD AND APPARATUS FOR STORING LIQUEFIED GAS INSIDE A CONTAINER AND EVAPORATING GAS SAMPLE OF SAID CONTAINER

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110945277A CN110945277A (zh) 2020-03-31
CN110945277B true CN110945277B (zh) 2022-02-01

Family

ID=59485276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880049770.1A Active CN110945277B (zh) 2017-07-28 2018-07-26 用于将液化气体储存在容器中并将蒸发气体从容器中抽出的方法和设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210156517A1 (zh)
EP (2) EP3434959A1 (zh)
JP (1) JP7119063B2 (zh)
KR (1) KR102608932B1 (zh)
CN (1) CN110945277B (zh)
ES (1) ES2941710T3 (zh)
WO (1) WO2019020742A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11738990B2 (en) 2021-06-16 2023-08-29 Whitecap Industries, Inc. Ullage float assembly for fuel tank and methods of use
WO2023143865A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Cryostar Sas Method and system for refrigerating a cryogenic storage tank

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005043030A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Liquefied natural gas storage structure having equipment platforms
EP2372221A1 (en) * 2010-03-26 2011-10-05 Sener Ingenieria Y Sistemas, S.A. Boil-off gas re-condenser
CN202082615U (zh) * 2011-05-10 2011-12-21 中国石油天然气集团公司 液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统
CN103867884A (zh) * 2014-03-24 2014-06-18 中国石油集团工程设计有限责任公司 一种基于单点系泊的液化石油气装船系统及方法
CN104321581A (zh) * 2011-12-02 2015-01-28 氟石科技公司 Lng蒸发气体再冷凝配置和方法
CN106287213A (zh) * 2016-10-11 2017-01-04 中国石油集团工程设计有限责任公司 一种近海离岸lng接收系统及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142980A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 大阪瓦斯株式会社 液化天然ガス貯槽のボイルオフガス再液化装置
JPH05106793A (ja) * 1991-04-30 1993-04-27 Chiyoda Corp Ｌｎｇ貯蔵設備のｂｏｇ液化システム及びその液化装置
JPH08159395A (ja) * 1994-12-09 1996-06-21 Tokyo Gas Co Ltd 液化ガス貯蔵タンク内に発生するｂｏｇの抑制方法及びこの装置
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
JP2002195497A (ja) 2000-12-26 2002-07-10 Air Water Inc 液位制御装置
GB0320474D0 (en) 2003-09-01 2003-10-01 Cryostar France Sa Controlled storage of liquefied gases
EP1695004A1 (en) * 2003-12-15 2006-08-30 BP Corporation North America Inc. Systems and methods for vaporization of liquefied natural gas
US20060032239A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Chicago Bridge & Iron Company Boil-off gas removal system
JP2007292181A (ja) 2006-04-25 2007-11-08 Chiyoda Corp 液化ガス設備のｂｏｇ抑制方法
ES2396178T3 (es) 2008-07-15 2013-02-19 Cryostar Sas Conversión de gas natural licuado
GB2515741A (en) * 2013-07-01 2015-01-07 Houlder Ltd Liquefaction of natural gas
JP6677367B2 (ja) 2016-03-18 2020-04-08 三井Ｅ＆Ｓ造船株式会社 ボイルオフガス処理システムおよび液化ガス運搬船

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005043030A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Liquefied natural gas storage structure having equipment platforms
EP2372221A1 (en) * 2010-03-26 2011-10-05 Sener Ingenieria Y Sistemas, S.A. Boil-off gas re-condenser
CN202082615U (zh) * 2011-05-10 2011-12-21 中国石油天然气集团公司 液化天然气接收站高压输出泵放空气体回收系统
CN104321581A (zh) * 2011-12-02 2015-01-28 氟石科技公司 Lng蒸发气体再冷凝配置和方法
CN103867884A (zh) * 2014-03-24 2014-06-18 中国石油集团工程设计有限责任公司 一种基于单点系泊的液化石油气装船系统及方法
CN106287213A (zh) * 2016-10-11 2017-01-04 中国石油集团工程设计有限责任公司 一种近海离岸lng接收系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3434959A1 (en) 2019-01-30
JP7119063B2 (ja) 2022-08-16
US20210156517A1 (en) 2021-05-27
KR102608932B1 (ko) 2023-12-04
JP2021507178A (ja) 2021-02-22
ES2941710T3 (es) 2023-05-25
WO2019020742A1 (en) 2019-01-31
KR20200037226A (ko) 2020-04-08
CN110945277A (zh) 2020-03-31
EP3658815A1 (en) 2020-06-03
EP3658815B1 (en) 2023-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5227000B2 (ja) Ｌｎｇ貯蔵タンク
CN103189273B (zh) 用于为船舶提供液化天然气燃料的方法和装置
KR100875064B1 (ko) 재액화 장치가 탑재된 ｌｎｇ 운반선에서의 증발가스처리방법 및 처리장치, 그리고 상기 처리장치를 구비한ｌｎｇ 운반선
KR102646624B1 (ko) 가스 유조선을 위한 가스 저장 시설에서 가스를 처리하기 위한 방법 및 시스템
KR102082362B1 (ko) 극저온 저장 선박에 있는 보일 오프 가스 속의 잠열의 수집, 이용, 배출을 위한 장치, 시스템, 방법
KR102450535B1 (ko) 휘발성 유기화합물 처리 시스템 및 선박
KR20200012671A (ko) 증발가스 냉각 시스템 및 선박
CN113260811B (zh) 装备有再气化单元的接收终端的气体处理系统和对应的气体处理方法
CN110945277B (zh) 用于将液化气体储存在容器中并将蒸发气体从容器中抽出的方法和设备
KR20230047304A (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
WO2022058543A1 (en) A system for conditioning of lng
RU2786300C2 (ru) Устройство получения газа в газообразной форме из сжиженного газа
KR102499810B1 (ko) 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법
RU2772630C2 (ru) Способ и система обработки газа в установке для хранения газа танкера для перевозки газа
US20230408035A1 (en) Gas supply system for high- and low-pressure gas consuming appliances
CN116490684A (zh) 用于高压和低压气体消耗设备的气体供应系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant