CN112268220A - 一种lng燃料动力船加注方法 - Google Patents

一种lng燃料动力船加注方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112268220A
CN112268220A CN202010973914.1A CN202010973914A CN112268220A CN 112268220 A CN112268220 A CN 112268220A CN 202010973914 A CN202010973914 A CN 202010973914A CN 112268220 A CN112268220 A CN 112268220A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
lng
filling
precooling
fuel tank
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.)
Pending
Application number
CN202010973914.1A
Other languages
English (en)
Inventor
朱永凯
黄国良
时光志
韩宇
梁斌
张�荣
郑坤
张海涛
王瑛
周毅
孙冰
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.)
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Oil Production Services Branch of CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Original Assignee
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Oil Production Services Branch of CNOOC Energy Technology and Services Ltd
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 CNOOC Energy Technology and Services Ltd, Oil Production Services Branch of CNOOC Energy Technology and Services Ltd filed Critical CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Priority to CN202010973914.1A priority Critical patent/CN112268220A/zh
Publication of CN112268220A publication Critical patent/CN112268220A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • 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
    • 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
    • F17C2227/0192—Propulsion of the fluid by using a working 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
    • F17C2227/0337—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
    • F17C2227/04—Methods for emptying or filling
    • 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
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0439—Temperature
    • 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
    • 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
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/031—Dealing with losses due to heat transfer
    • F17C2260/032—Avoiding freezing or defrosting
    • 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
    • F17C2265/061—Fluid distribution for supply of supplying vehicles
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种LNG燃料动力船加注方法，所述方法对燃料舱进行预冷时采用液氮，具体包括如下步骤：利用干燥氮气置换燃料舱内的空气，同时进行燃料舱的干燥和惰化；利用液氮对燃料舱进行喷淋，进行燃料舱的预冷；燃料舱内平局温度低于‑160℃时，开始LNG装载；本发明减少LNG加注过程中驱气的步骤，减少LNG用量、节约时间、降低成本。

Description

一种LNG燃料动力船加注方法
技术领域
本发明涉及LNG燃料动力船舶与装配领域，尤其涉及一种LNG燃料动力船加注方法。
背景技术
随着国际社会对环保要求的提高，LNG作为清洁能源受到广泛的关注。LNG作为船舶燃料热值高、含硫和氮等物质少、燃烧后无需减排措施即可满足各国排放控制区的要求。每一艘新建LNG燃料动力船完工交付前，需装载一定量的液化天然气，在设计的温度条件下进行一系列的试验，验证船上各系统和设备的性能。随着LNG燃料动力船的推广，LNG燃料加注就显得非常重要。
目前，国内LNG接收站不提供LNG燃料动力船舶的加注服务，因此LNG燃料动力船的加注方式有LNG槽车加注、加注船或加注趸船加注等方式。采用以上方式为LNG燃料动力船进行加注， LNG槽车、加注船和加注趸船往往都不具备天然气回收的能力。海事部门要求加注过程中禁止天然气排放，因此采用上述方式进行加注时天然气的回收是一个难以解决的问题。
现有技术中LNG燃料动力船加注流程如下：干燥、惰化、预冷、驱气、LNG燃料充装。这种方法是利用LNG槽车对LNG燃料动力船舶进行加注作业，驱气过程中混合气体(天然气和氮气)的处理是该方法的难点。
因此开发出一种适用于LNG燃料动力船加注方法，解决加注过程中天然气排放问题，简化加注作业流程，节约LNG消耗量和作业时间，提升加注效率，具有广阔的应用前景。
发明内容
针对现有技术中对LNG燃料动力船加注中驱气过程中混合气体(天然气和氮气)的处理难以解决的技术问题，本发明提供一种LNG燃料动力船加注方法，该方法省略驱气步骤，减少 LNG用量、节约时间、降低成本；同时，本发明避免LNG加注过程中天然气的排放；整个流程具有操作简单、安全可靠、环保节能。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用如下技术问题：
一种LNG燃料动力船加注方法,所述方法在预冷过程中采用液氮对燃料舱进行喷淋，液氮预冷结束后达到LNG装载的条件，具体包括如下步骤：
利用干燥氮气置换燃料舱内的空气，同时进行燃料舱的干燥和惰化；所述干燥、惰化过程结束时，燃料舱内氧含量小于2％，露点小于-40℃。
预冷作业采用液氮对燃料舱进行喷淋预冷；预冷作业时，对动力船中燃料舱进行冷却，其冷却温度梯度小于-10℃/小时；预冷结束时，控制动力船中燃料舱内平均温度小于-160℃ C，控制燃料舱内压力尽量低。
LNG加注时，LNG加注量要求在燃料舱容积的60％以上。
有益效果
相较于现有加注方法预冷要求燃料舱内平均温度低于-120℃，本发明在预冷过程中，预冷温度要求燃料舱内平均温度低于-160℃，燃料舱内温度越低加注过程中LNG的挥发越少。同时，预冷结束时燃料舱内压力尽量低，避免燃料舱内液态氮的存在。
加注开始阶段，LNG经液相管注入燃料舱底部，燃料舱顶部的氮气通过气相管到达透气桅排空，同时在取样点检测天然气，发现天然气时关闭气相管阀门，停止排放。利用燃料舱可承压的特性，继续LNG加注，当储罐装载量达到60％以上时，储罐内的气体可满足气体试航要求。
本发明可节约驱气过程中消耗的LNG，减少驱气过程所需时间，同样达到加注的目的。与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、减少LNG加注步骤，减少LNG用量、节约时间、降低成本；
2、用液氮对燃料舱进行喷淋达到预冷的目的，氮气可以排空处理；
3、在不增加设备、设施的情况下，解决加注过程中天然气排放的问题。
附图说明
图1为本发明提供的加注方法的步骤一的操作示意图。
图2为本发明提供的加注方法的步骤二的操作示意图。
图3为本发明提供的加注方法的步骤三的操作示意图。
图4为本发明的加注方法的流程图。
附图标记
1、液氮槽车；2、LNG槽车；3、气化器；4、气相管；5、液相管；6、扫舱管；7、取样口；
8、透气桅；9、LNG燃料动力船燃料舱。
具体实施方式：
以下结合实施案例和附图，对本发明的技术和方法进行详细描述，以下案例和附图用于说明本发明的构成，但不是用来限定本发明的范围。
一种LNG燃料动力船加注方法(以槽车加注为例)，所述方法在预冷过程中采用液氮对燃料舱进行喷淋，液氮预冷结束后达到LNG装载的条件，具体步骤包括燃料舱的干燥和惰化、预冷、LNG加注，如图4所示。
利用干燥氮气置换燃料舱内的空气，同时进行燃料舱的干燥和惰化；所述干燥、惰化结束时，燃料舱内氧含量小于2％，露点小于-40℃。
利用液氮进行喷淋，进行燃料舱的预冷；其中：
预冷作业时，对动力船中燃料舱进行冷却，其冷却温度梯度小于-10℃/小时；
预冷结束时，控制动力船中燃料舱内平均温度小于-160℃，燃料舱内压力降至最低。
本发明应用LNG燃料动力船过程：
步骤一：在LNG加注前对液货系统进行干燥、惰化处理，将系统内氧气含量降低到小于 2％，露点小于-40℃。本步骤具体设备与操作原理如图1所示，岸上液氮槽车1与气化器3 连接，气化器3出口与船上气相管4相连。液氮槽车1提供液氮进入气化器3，气化后的干燥氮气经气相管4进入燃料舱9顶部，空气从燃料舱9底部通过液相管5排出，到达透气桅 8排空。
步骤二：LNG加注前，需对燃料舱进行预冷，避免燃料舱温度急剧变化，保证燃料舱的安全性。本步骤具体设备与操作原理如图2所示，液氮槽车1与船上液相管5相连，液氮经液相管5、扫舱管6进入燃料舱9顶部，通过喷淋对燃料舱9进行预冷，喷淋过程中产生的氮气经气相管4排出，到达透气桅8排空。
预冷作业时，燃料舱9允许冷却温度梯度小于-10℃/小时。
预冷结束时，燃料舱9内平均温度小于-160℃(现有加注方法预冷要求燃料舱内平均温度低于-120℃)，燃料舱内温度越低加注过程中LNG的挥发越少。
预冷结束时，燃料舱9内压力尽量低，避免燃料舱内液态氮的存在。
步骤三：为保证LNG加注后，燃料舱内天然气浓度满足要求，加注量大于燃料舱9的60％。本步骤具体设备与操作原理如图3所示，LNG槽车1与船上液相管5相连，LNG经液相管5注入燃料舱9底部，加注过程中燃料舱9顶部的氮气通过气相管4排出，到达透气桅8排空。同时在取样点检测天然气，发现天然气时关闭气相管阀门，停止排放。利用燃料舱9可承压的特性，继续完成LNG充装。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种LNG燃料动力船加注方法,其特征在于，所述方法在预冷过程中采用液氮对燃料舱进行喷淋，液氮预冷结束后达到LNG装载的条件，具体包括如下步骤：
利用干燥氮气置换燃料舱内的空气，同时进行燃料舱的干燥和惰化；
利用液氮进行喷淋，进行燃料舱的预冷；其中：
预冷作业时，对动力船中燃料舱进行冷却，其冷却温度梯度小于-10℃/小时；
预冷结束时，控制动力船中燃料舱内平均温度小于-160℃，控制燃料舱内压力尽量低。
2.根据权利要求1所述的一种LNG燃料动力船加注方法,其特征在于，所述干燥、惰化过程结束时，燃料舱内氧含量小于2％，露点小于-40℃。
3.根据权利要求1所述的一种LNG燃料动力船加注方法,其特征在于，所述方法在LNG加注时，LNG加注量要求在燃料舱容积的60％以上。
CN202010973914.1A 2020-09-16 2020-09-16 一种lng燃料动力船加注方法 Pending CN112268220A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010973914.1A CN112268220A (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种lng燃料动力船加注方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010973914.1A CN112268220A (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种lng燃料动力船加注方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112268220A true CN112268220A (zh) 2021-01-26

Family

ID=74349837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010973914.1A Pending CN112268220A (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种lng燃料动力船加注方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112268220A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112902016A (zh) * 2021-02-08 2021-06-04 中海油能源发展股份有限公司 一种lng燃料动力船加注装置和加注方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104075103A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种lng燃料动力船舶的燃料加注方法
CN104279421A (zh) * 2014-09-29 2015-01-14 中国海洋石油总公司 Lng储罐的氮气置换系统
KR20160070345A (ko) * 2014-12-10 2016-06-20 대우조선해양 주식회사 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법
CN107339610A (zh) * 2017-08-25 2017-11-10 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种海船lng燃料高压供气系统及其控制方法
US20180022431A1 (en) * 2015-01-30 2018-01-25 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. Fuel supply system and method for ship engine
CN109404715A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 四川美丰化工股份有限公司 一种大型液化天然气储罐及其预冷方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104075103A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种lng燃料动力船舶的燃料加注方法
CN104279421A (zh) * 2014-09-29 2015-01-14 中国海洋石油总公司 Lng储罐的氮气置换系统
KR20160070345A (ko) * 2014-12-10 2016-06-20 대우조선해양 주식회사 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법
US20180022431A1 (en) * 2015-01-30 2018-01-25 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. Fuel supply system and method for ship engine
CN107339610A (zh) * 2017-08-25 2017-11-10 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种海船lng燃料高压供气系统及其控制方法
CN109404715A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 四川美丰化工股份有限公司 一种大型液化天然气储罐及其预冷方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112902016A (zh) * 2021-02-08 2021-06-04 中海油能源发展股份有限公司 一种lng燃料动力船加注装置和加注方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN211315766U (zh) 一种氢加注系统
CN109178286B (zh) 液化天然气运输船船舱的预冷工艺
CN210083520U (zh) 一种安全性能高的双燃料运输船
CN208779122U (zh) 一种lng装卸站
CN112268220A (zh) 一种lng燃料动力船加注方法
CN112268221A (zh) 一种小型lng运输船的加注方法
CN204060975U (zh) 一种船舶动力装置的高压/低压燃气供应系统
CN111469982B (zh) 一种双燃料集装箱运输船下沉式加气站
CN112178448A (zh) 一种移动lng罐箱加注码头工艺装置系统
CN114110419B (zh) 一种常温液态丙烷卸船系统及卸船方法
CN115370954B (zh) 一种lng运输船中进行单舱置换、冷却及加注的方法
CN113786570B (zh) 一种半冷半压二氧化碳运输船的机舱二氧化碳灭火系统
KR101599355B1 (ko) 액화연료가스 급유선
CN114852305B (zh) 一种船舶碳减排系统及燃气运输船
CN217526916U (zh) 一种用于船舶尾气碳捕集系统上的二氧化碳电池储能管理系统
CN218617065U (zh) 双燃料动力矿砂船的燃料舱与燃料供应系统布置
CN217312711U (zh) 一种船舶用烟道气式惰性气体系统
KR102352046B1 (ko) 수소연료전지 추진선박의 수소 연료 공급 방법
CN214744937U (zh) 一种移动lng罐箱加注码头工艺装置系统
Milković et al. The Possibility of the Inert Gas Generator Environmental Operation Mode Utilization on Long Range 2 Oil Tankers During Discharge Operation
KR20230084008A (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
CN219756033U (zh) 一种复合式岸基全橇装船舶加注橇
KR102632393B1 (ko) 선박의 암모니아 배출 시스템
CN112902016A (zh) 一种lng燃料动力船加注装置和加注方法
CN114001272B (zh) 一种lng过驳作业bog管理系统

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210126

RJ01 Rejection of invention patent application after publication