CN112512911A - 液化设备、方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开的方面涉及天然气的岸边液化。一个示例性方面包括一种设备，其包括：(i)风冷电动制冷模块(“AER模块”)，其配置为从源输入电力和预处理的进料气体、将预处理的进料气体转换成液化天然气(“LNG”)、并输出LNG；(ii)多个LNG储箱，其配置为从AER模块输入LNG并将LNG输出到LNG运输船。根据该方面，AER模块可位于水上设备的上甲板上，并且所述多个LNG储箱可位于设备的船体中。公开了设备以及相关套件、方法和系统的许多其他示例性方面。

Description

液化设备、方法和系统
技术领域
本公开涉及液化设备、方法和系统。
背景技术
天然气储层遍布世界各地。一些储层位置远离高需求市场例如美国，从而需要专门的船只将天然气从储层运到市场。以液体形式运输天然气可能更便宜且更容易。例如，通常在储层附近的陆地上使天然气液化，并且使用液化天然气运输船在水上长距离运输液化天然气(或“LNG”)。陆上液化并非总是可能的。例如，位于偏远水域下方的深水储层中存在大量天然气，而其附近没有任何陆地。在这些情况下，希望基于水的液化。浮动的液化天然气设施已被用来从深水储层液化天然气。一个例子是Prelude FLNG，其是目前世界上最大的船只。诸如Prelude之类的大型远洋船舶无法进入的浅水区中还存在大量天然气。需要改进以在这些水区中使用基于水的液化技术。
发明内容
本公开的一个方面是一种用于岸边液化的系统。该系统可包括：电力和预处理的进料气体的源以及水上设备。该水上设备可包括：风冷电动制冷模块(“AER模块”)，其配置为从源输入电力和预处理的进料气体、将预处理的进料气体转换为液化天然气(“LNG”)、以及输出LNG；多个液化天然气(LNG)储箱，其配置为从AER模块输入LNG和将LNG输出到LNG运输船。
在一些方面，源可通过去除不需要的元素来产生预处理的进料气体。例如，不需要的元素可至少包括重质烃。AER模块可将一部分预处理的进料气体转换成燃料气体，和将燃料气体输出到源。例如，源可产生一部分电力；并且可包括配置为利用燃料气体产生所述一部分的电力的燃气发电机。所述水上设备的左舷侧或右舷侧之一可被系泊至岸边锚固装置。例如，左舷侧或右舷侧中的一者可与走道结构接合。该水上设备可包括围护系统，该围护系统构造成将低温流出物引导到左舷侧或右舷侧中的另一者上。
从源输入的电力可等于或大于约100kV和约220MW。例如，电力可利用包括一个或多个导体的线从源输入，并且系统还可包括可在水上设备和源之间延伸以支承所述线的运输桥。该水上设备可包括闭环压载系统，该闭环压载系统可在无需排出压载流体的情况下与压载流体一起操作，以稳定水上设备。在一些方面，AER模块可包括一个或多个制冷机组，该制冷机组包括电动压缩机、空气冷却器和分离罐。例如，一个或多个制冷机组可配置为执行双重混合制冷过程。
该系统可包括可与源和水上设备一起操作的控制器和/或包括源的传感器和水上设备的传感器的多个传感器。例如，控制器可以基于从水上设备的传感器和源的传感器输出的数据操作AER模块和所述源处的至少供电构件。作为另一示例，控制器可包括距水上设备和源远程布置的一个或多个装置。多个LNG储箱包括沿船体的中心线轴线间隔开的单排的多个储箱。在一些方面，水上设备可以不包括主发电系统或气体预处理系统。
另一方面是用于岸边液化的水上设备。该设备可包括：风冷电动制冷模块(“AER模块”)，其位于水上设备的上甲板上或上方并且配置成从源输入电力和预处理的进料气体、将预处理的进料气体转换成液化天然气(“LNG”)、和输出LNG；多个LNG储箱，其位于所述水上设备的船体中并且配置为从所述AER模块输入所述LNG，和将所述LNG输出至LNG运输船。
预处理的气体可不包含至少重质烃和/或电力可以等于或大于约100kV和约220MW。所有的LNG可以从AER模块被引入船体，和从所述多个LNG储箱被引出船体。该设备还可包括在该设备的中央部分中的输出端口，以将LNG输出到LNG运输船。例如，多个LNG储箱可包括沿着船体的中心线轴线间隔开的单排的多个储箱；单排储箱中每个储箱的储存体积大约以中心线轴线为中心。作为进一步的示例，多个LNG储箱中的每个储箱可以是膜式储箱，并且每个膜式储箱的储存体积可包括不规则的横截面形状，该形状可由船体的内部限定和/或以中心线轴线为中心。
根据本公开，水上设备还可包括在水上设备上的气体收集和分配系统，以：从AER模块输入第一气体和从多个LNG储箱输入第二气体；和将第一气体和第二气体输出到压缩机。第一气体可以不同于第二气体。在一些方面，燃料气体分配系统可构造成从LNG运输船输入第三气体。第二气体和第三气体可以是蒸发气体。该设备还可包括多个传感器，其配置为检测低温流出物和可燃气体的泄漏。作为另一示例，该设备可包括：位于船体上方的用于收集低温流出物的通道；降液管，其与通道连通以将低温流体引导到船体的一侧并将其从船体的该一侧引导离开；和喷嘴，用于响应于所述多个传感器而用保护性流体喷射船体的该一侧的外表面。
为了稳定，该水上设备可包括闭环压载水系统，该闭环压载水系统包括：在上甲板下方的多个压载箱；和一个或多个泵，其构造成在不将任何压载流体排放到环境中的情况下使压载流体在所述多个压载箱之间移动。AER模块可包括一个或多个制冷机组，该制冷机组包括电动压缩机和空气冷却器。例如，一个或多个制冷机组包括：第一制冷机组，配置为接收预处理的进料气体的第一部分并输出LNG的第一部分；和第二制冷机组，其配置为接收预处理的进料气体的第二部分并输出液化天然气的第二部分，其中第一制冷机组独立于第二制冷机组。一个或多个制冷机组中的每个机组可包括预冷热交换器、主低温热交换器、热混合制冷回路、冷混合制冷回路、膨胀机、和末端闪蒸容器。在一些方面，第一制冷机组的大部分可在设备的船中轴线的后方，第二制冷机组的大部分可在船中轴线的前方，并且第一制冷机组的重量与第二制冷机组的重量可关于船中轴线平衡，以稳定水上设备。根据这些方面，水上设备可以不包括主发电系统或气体预处理系统。
另一方面是一种岸边液化的方法。该方法可包括：从源向水上设备输入电力和预处理的进料气体；利用水上设备的风冷电动制冷模块(“AER模块”)将预处理的进料气体转换成液化天然气(“LNG”)；将所述LNG从所述AER模块输出到所述水上设备的多个LNG储箱；和将LNG从所述多个LNG储箱输出到LNG运输船。
在一些方面，该方法可包括当从AER模块和多个LNG储箱输出LNG时，通过在源处去除至少重质烃来产生预处理的进料气体和/或穿过上甲板引导LNG。例如，该方法可包括当从多个LNG储箱向LNG运输船输出LNG时，经由在设备的船中轴线处或其附近的输出端口引导LNG。该方法可包括从AER模块收集第一气体和从多个LNG储箱收集第二气体，以及将第一气体和第二气体输出到至少一个压缩机。该方法还可包括从LNG运输船输入第三气体并且将第三气体输出到至少一个压缩机。
为了安全起见，该方法可包括利用水上设备的多个传感器检测低温流出物和可燃气体的释放。并且为了稳定起见，该方法可包括在不排放任何压载流体的情况下在水上设备的闭环压载系统内移动压载流体以稳定该设备。在一些方面，将预处理的进料气体转换成LNG可包括利用AER模块执行双重混合制冷过程。该方法可包括利用源处的发电机来产生至少一部分电力。在一些方面，该方法还可包括利用与源和水上设备两者通信的控制器来操作和控制水上设备和源。
又一方面是一种制造用于岸边液化的水上设备的方法。该方法可包括：接收在第一位置组装的船体；在不同于第一位置的第二位置处组装风冷电动制冷模块(“AER模块”)；在第二位置将AER模块附接至船体；在第二位置对由AER模块和船体构成的系统进行测试；和将船体移动到与第一位置和第二位置不同的岸边位置。
所接收的船体可包括在第一位置处组装在船体中的多个LNG储箱。在一些方面，该方法可包括在第二位置将压载流体置于位于所述多个LNG储箱上方的空隙空间中，以获得船体挠度/挠曲。例如，该方法可包括通过如下方式来进一步维持船体挠度：通过在于第二位置附接该AER模块时逐渐释放压载流体，使得与由AER模块施加的重量成比例地减小由压载流体施加的重量。
又一方面是一种使用水上设备进行岸边液化的方法。该方法可包括：将水上设备移动到包括电力和预处理的进料气体的源的岸边位置；将电力和预处理的进料气体从源输入到水上设备的风冷制冷模块(“AER模块”)；将液化天然气(“LNG”)从AER模块输出到水上设备的多个LNG储箱。
该方法可包括将燃料气体从水上设备输出到源，并利用该燃料气体产生所述电力的至少一部分。一些方面可包括将LNG从所述多个LNG储箱输出到LNG运输船和/或从LNG运输船输入额外的燃料气体。
还公开了相关的套件。在结合附图阅读以下示例性实施例的描述后，本公开的其他方面和特征对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
附图说明
附图构成本公开的一部分。每个附图示出了本公开的示例性方面，其与文字说明一起用于解释本文所述的原理。
图1描绘了示例性液化系统；
图1A示出了另一示例性液化系统；
图2示出了示例性水上设备；
图3A示出了图2的设备的示例性船体；
图3B示出了图3A的船体的示例性剖视图；
图4示出了示例性制冷模块；
图5示出了示例性控制器；
图6示出了示例性液化方法；
图7示出了示例性制造方法；和
图8示出了示例性使用方法。
具体实施方式
现在参考示例性液化设备、方法和系统描述本公开的各方面。参考包括制冷模块和多个LNG储箱的水上设备描述了一些方面。制冷模块可以描述为风冷的、电动的并且位于水上设备上；并且每个LNG储箱可以被描述为位于设备的船体中的膜式储箱。除非另有说明，否则提供这些示例性描述是为了方便起见，而不是要限制本公开。因此，所描述的方面可以适用于任何液化设备、方法或系统。
在本公开中使用了航海术语。例如，诸如“船尾”、“向前”、“右舷”和“左舷”之类的航海术语可用于描述相对方向和方位；并且它们各自的首字母“A”、“F”、“S”和“P”可以附加在箭头上以描述方向或定向。在本公开中，前向是指朝着设备的前面(或“船头”)；并且船尾是指朝向设备的后部(或“尾部”)；左舷是指朝向设备的左侧；并且右舷是指朝向设备的右侧。如图2-4所示，这些术语可以相对于一个或多个轴线使用，轴线例如为在设备的中间处从从右舷延伸至左舷的船中轴线X-X，和沿设备的长度从船头延伸至船尾的中心线轴线Y-Y。也可以使用其他航海术语如：“舱壁”，其意指设备船体内的竖直结构或壁；“甲板”是指设备中的水平结构或地板；和“船体”是指设备的漂浮定向部件的外壳和框架。
除非另有说明，否则提供这些航海术语和轴线是为了方便和易于描述，并且无意将本公开的各方面限于特定的方向或取向。除非另有说明，否则本文中使用的任何其他技术术语类似地为非限制性的。如本文所使用的，诸如“包括”、“包含”或其任何变体的术语旨在覆盖非排他性包含，使得包括所列元素的方法或设备的一方面不仅仅包括那些元素；而是还可包括未明确列出和/或该方面所固有的其他元素。另外，术语“示例性”在“示例”的意义上而不是在“理想”的意义上使用。
在图1中示出的用于在岸边液化的示例性的水上设备10定位在浅水区1中的岸边，以便在对浅水区1的环境影响最小的情况下输入预处理的天然气(或“预处理的进料气体”)和输出液化的天然气(或“LNG”)。水上设备10可在岸边执行任何数量的液化方法或处理。例如，设备10可包括：风冷电动制冷模块20(“AER模块”)，其输入来自源2的电力和预处理的进料气体、通过液化将预处理的进料气体转换成LNG、以及输出该LNG以进行储存或运输。AER模块可包括一个或多个制冷机组，所述一个或多个制冷机组利用电动压缩机、空气冷却器和/或分离罐的任意组合，其配置成液化预处理的进料气体，而不会向浅水区1排放大量的污染物或能量。为了进一步减少对环境的影响，设备10可：在不将压载流体排放到浅水区1的情况下被稳定；从其他容器输入过量的蒸发气体；以及包括平底船体，以在穿越水区1时最大程度地减少与自然结构的接触。
可以在用于岸边液化的系统100内利用水上设备10的各方面。如图1-4所示，系统100可包括：电力和预处理的进料气体的源2；和水上设备10。为了适应浅水区1中的系统100的岸边使用，水上设备10可包括：(i)AER模块20，其配置为输入来自源2的电力和预处理的进料气体、将预处理的进料气体其转换成LNG；和输出LNG；和(ii)多个LNG储箱60，其配置成输入来自AER模块20的LNG并将LNG输出到LNG运载设备或运输船8。描述了模块20和储箱60的许多示例。
源2可包括电力和预处理的进料气体的单个的或组合的源。如图1所示，例如，源2可包括一个或多个陆上设施，所述陆上设施包括预处理设施5、燃料气体混合容器6、发电设施7和控制室9。可以将水上设备10的左舷侧或右舷侧中的一者系泊到岸边锚固装置4(例如，防波堤或码头)以固定设备10相对于源2的位置。例如，在图1中，设备10的右舷侧被系泊至岸边锚固装置4并与走道结构(例如，锚固装置4的一部分)接合，该走道结构提供了从源2或相邻陆地到设备10的步行通道。
同样如图1所示，预处理设施5可以：(i)经由线路3L从天然气源3输入未处理的天然气；(ii)通过从未处理的天然气中去除不需要的元素来产生预处理的进料气体；和(iii)通过在预处理装置5和设备10之间延伸的线路5L将预处理的进料气体输出到水上设备10。在图1中概念性地示出的天然气源3包括任何天然或人造天然气源，包括位于浅水区1下方的和/或在源2附近的陆地上的任何天然气田。预处理设施5可使用任何已知的方法或工艺来去除不需要的元素如重质烃；并压缩预处理气体，以通过线路5L输送到水上设备10。从设施5输出的预处理的进料气体的示例性规格如下：
Figure BDA0002926935310000081
(接前述)
参数 单位 目标说明
正己烷 ppmv <300
正庚烷 ppmv <20
正辛烷 ppmv <1
正壬烷 ppmv <1
正葵烷 ppmv <1
水 ppmv <1
汞 Ng/Nm<sup>3</sup> <10
发电设施7可经由可包括多个电导体的线路7L将电力输出到水上设备。例如，电力可以等于或大于约100kV和约220MW，多个导体可构造成传输电力。线路7L可由在水上设备10和发电设施7之间延伸的电缆传输桥支承。例如，电缆传输桥可例如在图1所示的走道结构的下方附接到岸边锚固装置4。全部或部分电力可从电网获得。
替代地，发电设施7可使用发电机来产生全部或一部分电力。例如，水上设备10可经由线路6L将各种类型的燃料气体(例如，蒸发气体)输出到燃料气体混合容器6；并且，发电设施7可包括燃气发电机，该燃气发电机从容器6输入燃料气体并且经由线路7L将电力输出到设备10。系统100可以是闭环系统。例如，发电设施7可使用燃气发电机来利用来自容器6的燃料气体来产生水上设备10所需的全部或基本上所有的电力。为了确保连续运行而不牺牲环境性能，系统100还可包括清洁能源的其他来源如电池、太阳能电池板、浪轮机、风力涡轮机等。
如图1所示，水上设备10可经由线路8L将LNG输出至LNG运输船8，从而允许设备10的连续操作。根据本公开，水上设备10可在浅水区1中运行，而LNG运输船8可以是不能在浅水区1中运行的远洋船如LNG运输载体。因此，LNG运输船8可以远离水上设备10，线路8L可以在船8和设备10之间延伸，并且设备10可以经由线路8L将LNG泵送到船8。作为补充，线路8L还可以从LNG运输船8输入燃料气体。例如，线路8L可包括用于从设备10向运输船8输出LNG的输出管道和用于将来自船8的燃料气体(例如蒸发气体)输入到设备10的输入管道，从而允许同时输入和输出。
在图1中示意性地示出的控制室9在源2处。室9可包括用于监视和控制系统100的任何技术。如在图5中所示，例如，控制室9可包括可与源2和水上设备10一起操作的控制器120。控制器120可基于从系统100内的任何感测反馈装置输入的数据130来控制设备10和/或源2的任何可操作元件，该感测反馈装置包括位于设备10和/或源2上的或与设备10和/或源2通信的任何这样的装置。例如，图5的控制器120包括处理单元122、存储器124和收发器126，所述处理单元、存储器和收发器配置为：(i)从系统100内的任何感测反馈装置输入数据130，感测反馈装置包括任何专用传感器、具有反馈输出的操作装置、以及位于设备10和/或源2上的或与设备10和/或源2通信的类似装置；(ii)基于数据130输入或产生控制信号140；和(iii)将控制信号140输出到系统100中的任何可操作元件，所述可操作元件包括在设备10和/或源2上的或与设备10和/或源2通信的任何电气和/或机械元件如任何的执行器、压缩机、马达、泵、以及类似地可操作的元件。
为了执行这些和相关功能，处理单元122和存储器124可包括本地和/或远程处理器和/或存储设备的任何组合。有线和/或无线通信的任何组合可以用于在系统100内传输输入数据130和控制信号140。因此，收发器126可包括任何有线和/或无线数据通信技术(例如蓝牙、网状网络、光网络、WiFi等)。收发器126还可配置为使用相关技术在系统100内建立和维持通信。因此，控制器120的全部或部分可以位于任何地方如在控制室9(例如，计算机)中和/或在与室9通信的任何网络可访问设备中(例如，与计算机通信的智能电话)。
由于本文所述的能力，控制器120可在岸边液化系统100内执行任何数量的协调功能。一个示例是能量管理功能。例如，图5的控制器120可通过以下方式执行需求响应功能：(i)分析关于水上设备10的电力需求(例如，来自AER模块20)和陆上源2的电力供应(例如，来自发电设施5)的数据130；和(ii)基于分析将控制信号140输出到AER模块20和/或源2的可操作元件，以根据能量需求程序来修改电力需求或电力供应的各个方面。另一个例子是溢出/流出和泄漏检测。继续先前的示例，图5的控制器120还可通过以下方式执行流出和泄漏检测功能：(i)分析从位于设备10和/或源2上或附近的传感器输出的数据130，以识别流出和泄漏；和(ii)基于所述分析将控制信号140输出到AER模块20和/或源2的可操作元件，以根据围护程序抑制流出和泄漏。
如图1A所示，系统100可替代地包括预处理的进料气体和电力的源2'，其包括一个或多个水上设施如预处理设施5'、燃料气体混合容器6'、和发电设施7'。图1A中的每个水上设施5′，6′和7′都可执行与图1中的相应的各陆上设施5、6、7相同的功能，但其位于可在浅水区1或更深水域操作的浮动平台或驳船上。在随后的描述中，对源2的元件的每次参考都可以与源2'的元件互换，而不管该撇号，这意味着某些方面可以参考5或5'、6或6'、或7或7'互换描述。系统100的某些方面可以被修改，以适应源2’的水上方面。例如，图1A的天然气源3’可位于浅水区1的下方，并且预处理设施5′可使用任何已知方法从源3′中提取原料气。如图1A所示，可以将水上设备10的左舷侧或右舷侧中的一者系泊至岸边锚固装置4(例如，防波堤或码头)，以相对于海岸线Z固定设备10的位置。在图1中，例如，设备10的右舷侧经由相同的线路5L、6L、7L和8L联接至预处理设施5′、混合容器6′、发电设施7′和LNG运输船8；并且设备10的左舷侧系泊至岸边锚固装置4并与走道结构(例如，锚固装置4的走道结构)接合，该走道结构提供从海岸线Z到设备10的步行通道。
系统100可包括在图1A中作为个人渡轮示出的移动单元9'。移动单元9'可以相对于水上设备10、预处理设施5'、混合容器6'、和发电设施7'独立移动。例如，单元9'在系统100内可操作以便人员、仪器和/或数据能在设施5'、容器6'、设施7'、船8'、设备10和/或海岸线Z之间穿梭。如上所述，控制器120中的一部分以及与控制器通信的传感器可位于系统100中的任何位置，包括在设施5'、容器6'、设施7'、船8'、渡轮9'和设备10上。
可在系统100内大大简化水上设备10，以降低制造成本。例如，设备10可依赖于源2来提供所有预处理气体和电力，这意味着设备10可以不包括以下任何一者：发电系统、过程加热系统、和/或柴油系统。因为岸边位置和浅水区1可以提供个人和物资的出入，所以设备10可在不具有通常在远洋船上存在的许多系统的情况下充分运行。省去这些系统可以降低制造成本。例如，由于岸边锚固装置4提供的走道结构，设备10可不包括以下元件中的任何一者或多者：海上装卸臂；很大一部分船员的生活区；或直升机甲板。同样，由于设备10可拖曳到浅水区1并系泊在岸边锚固装置4上较长的时间(例如数年)，因此它也可不包括适合于海洋行进的主推进系统。作为另一示例，由于预处理设施5(或5')和发电设施7(或7')，设备10也可不包括实质性/巨大的气体预处理系统，从而允许省掉由设施5另外提供的任何工艺加热的和相关元件；或者可不包括主发电系统，从而允许省掉由设施7另外提供的任何非紧急发电机。
现参考图1至图4描述水上设备10的其他方面，其中示例性设备10包括：(i)AER模块20，其位于设备10的上甲板12上并且构造成从源2输入电力和预处理的进料气体、将预处理进料气体转换成LNG并输出LNG；和(ii)多个LNG储箱60，其位于设备10的船体11中并且构造成从AER模块20输入LNG并且将LNG输出到LNG运输船8。
AER模块20可包括任何制冷技术，包括利用空气冷却器和电子驱动(或“e-驱动”)的压缩机以对一部分预处理的进料气体进行预冷却、液化和过冷的任何技术。例如，AER模块20可包括利用双重混合制冷剂的一个或多个制冷机组，其包括第一制冷机组22和第二制冷机组23。现参照制冷机组22和23描述设备10的更多具体方面。除非另有说明，否则这些方面是示例性的，这意味着AER模块20仍可包括利用任何制冷技术的任何数量的制冷机组。
每个制冷机组均可利用双重混合的制冷剂。如图4所示，第一制冷机组22可包括预冷却热交换器24、主低温热交换器26、热混合制冷回路28、冷混合制冷回路30、膨胀机32、和末端闪蒸气体(或“EFG”)容器34；并且第二制冷机组23可包括预冷却热交换器25、主低温热交换器27、热混合制冷回路29、冷混合制冷回路31、膨胀机33、和EFG容器35。预冷却热交换器24和25可包括管壳式热交换器，该管壳式热交换器输入预处理的进料气体、将其在热混合制冷回路28和29上冷却并输出第一冷却气体。主低温热交换器26和27可包括管壳式热交换器，该管壳式热交换器输入第一冷却气体、将其在冷混合制冷回路30和31上冷却并输出第二冷却气体。膨胀机32、33和EFG容器34、35可输入第二冷却气体，并输出LNG和燃料气体。
每个制冷机组可以独立运行。例如，第一制冷机组22可接收预处理的进料气体的第一部分并输出LNG的第一部分；和第二制冷机组23可接收进料气体的第二部分并输出LNG的第二部分。每个制冷机组可以是全电动的。例如，图4的热混合制冷回路28和29可包括电动压缩机，以执行包括两级压缩的第一闭环制冷循环；图4的冷混合制冷回路30和31可包括电动压缩机，以执行包括三级压缩的闭环制冷循环。每个制冷机组也可以是风冷的。例如，每个第一制冷循环可由第一组空气冷却器和分离罐42或44执行，并且每个第二制冷循环可由第二组空气冷却器和分离罐43或45执行。
通过一个或多个制冷机组的特定布置可以实现各种益处。例如，图4的第一和第二制冷机组22、23布置在上甲板12的中央部分16的每一侧上，以进一步稳定水上设备10并最小化LNG储箱60中的晃动。如图4所示，中央部分16可在设备10的船中轴线X-X上或附近，第一制冷机组22的大部分(例如，大于50％)可在船中轴线的后方，并且第二制冷机组23的大部分(例如，大于50％)可在船中轴线X-X的前方。因此，制冷机组22的重量与制冷机组23的重量可关于船中轴线X-X平衡，从而进一步在中央部分16处稳定水上设备10，岸边锚固装置4可附接在该中央部分16处，如图1中所示。
如图3A和3B所示，船体11可以是具有内部船体和外部船体的双船体设计。主甲板或上甲板12可附接到船体1l。例如，图3A的甲板12可包括金属板，该金属板跨越在左舷侧和右舷侧之间，以将船体11与甲板12密封隔离。如图3B所示，AER模块20可支承在上甲板12的工艺甲板13上，并且多个支承结构17可延伸穿过上甲板12以支承工艺甲板13。每个支承结构17可从在船体上的附接点(例如，从附接至其的支承梁)延伸出，并且穿过上甲板12中的开口，以与AER模块20的元件接合。例如，AER模块20的每个元件均可包括具有多个容座21B的支承框架21A，并且每个容座21B均可与支承结构17之一接合，以支承模块20的元件的重量并抑制相对运动。如在图3B中所示，例如，第二制冷机组23的元件可以这样的连接而通过相应的容座21B附接到框架21A之一，即该连接在设备10的运行期间限制从AER模块20到上甲板12的振动的传递。
AER模块20与结构17之间的连接的方面可以允许模块20与船体11分开制造。例如，船体11可在第一位置如船厂制造；并且AER模块20可在不同于第一位置的第二位置处制造，该第二位置例如是在船厂处的、在船厂附近的、或能到达船厂的专用制造设施。作为另一示例，取决于将船体11运输到AER模块20的费用和物流，AER模块20可以在第一位置或第二位置处附接到船体11，或者反过来。如图3B中的虚线所示，可通过规定要在第一位置(例如利用第一组承包商)执行的船体工作范围以及要在第二位置(例如利用第二组承包商)进行的顶侧/甲板上(topside)工作范围来支持单独的制造。
可以相对于上甲板12来限定顶侧范围和船体范围。例如，顶侧范围可包括与AER模块20有关的方面；并且船体范围可包括与多个LNG储箱60有关的方面。作为进一步的示例，船体范围可包括在第一位置处将结构17附接到船体11；并且，顶侧范围可包括在第一或第二位置处利用框架21A和容座21B将AER模块20附接到结构17。相关方法在下面进一步描述。同样如图3B所示，船体范围可包括：在AER模块20的每个元件下方附接接头18；以及向每个接头18引导和从每个接头18引出各种供应和分配系统，以便一旦利用连接管道19附接至结构17，模块20便立即被钩住。例如，在图3中，来自在下文进一步描述的LNG分配系统70的管道已经从LNG储箱60引导至接头18，以简化模块20的附接，将LNG分配系统70的管道从LNG储箱60引导至接头18为船体范围的一部分。连接管道19也可构造成限制从AER模块20传递振动。
所述多个LNG储箱60可位于船体11中。例如，内部船体可包括多个舱壁15，并且储箱60可位于舱壁15之间。如在图3A中所示，储箱60可包括沿设备10的中心线轴线Y-Y间隔开的单排的多个储箱。每个储箱60的储存体积可大致定中在中心线轴线Y-Y上，以减少不平衡负载。每个储箱60可以是膜式储箱。例如，每个储箱60可包括不规则的横截面形状，该不规则的横截面形状由船体11的内部船体限定并且以轴线Y-Y为中心。如图3A所示，每个储箱60可包括下膜61和上膜62，下膜在舱壁15与船体11的内部船体之间限定储存体积；上膜62密封储存体积。膜61和62可通过任何方式连结。
如图3A所示，上膜62的顶表面可与上甲板12间隔开，以限定空隙空间64。舱壁15可包括与空隙空间64连通的开口，从而允许在甲板12的下方引导管道和配线。多种不同的元件可被引导通过空隙空间64。例如，可将管道和配线引导通过空隙空间64和膜62，以便接近LNG。在设备10的制造过程中，可填充空隙空间64，以容纳一定量的重质流体(例如水)，从而来模拟安装在船体11的上甲板12上的AER模块20的重量。例如：上膜62的外边缘可通过膨胀相对于彼此和相对于船体11的内部船体的内表面密封；所述密封可利用在外边缘上的粘合剂和/或在顶表面上的密封剂加强；和/或可施加附加的密封剂层，以形成空间64的容纳流体的形状不规则的体积。
如图1和图4中所示，IO端口14可在所示示例中的设备10的右舷侧上位于水上设备10的中央部分16中和/或船中轴线X-X上。各种输入和输出可以流经IO端口14。与上述示例一致，IO端口14可包括：可与线路5L接合的预处理进料气体输入端口；可与线路6L接合的燃料气体输出端口；可与线路7L接合的电力输入端口；可与线路8L的输出管道接合的LNG输出端口；和可与线路8L的输入管道接合的燃料气体输入端口。IO端口14可包括一个或多个装卸臂，所述装卸臂可操作以控制线路5L，6L，7L和/或8L。例如，IO端口14可包括高压装卸臂，该高压装卸臂可操作，以在预处理的进料气体的输入期间控制线路5L。
可通过延伸穿过中央部分16的主开口来提供从上甲板12至船体11的接近/通路。例如，延伸穿过甲板12的所有其他开口可以是辅助开口，这些辅助开口：(i)是可用密封剂密封的较小的、偶然开口；或(ii)基本上被结构性支承物占据。用于在上甲板12和船体11之间移动LNG的所有工艺管道可经由中央部分16引导。例如，IO端口14可位于中央部分16的主开口附近，并且当从AER模块20被输入到所述多个LNG储箱60和从储箱60被输出到IO端口14时，所有的LNG均可被引导通过主开口。
为了降低成本，还可在船体范围期间、在顶侧范围期间于安装AER模块20之前，组装水上设备10的众多操作系统。示例性操作系统可包括：LNG分配系统70；燃料气体收集和分配系统74；传感器系统78；围护系统80；和闭环压载系统90。如下所述，系统70、74、78、80和90的各个方面可与AER模块20对接/配合和/或由控制器120操作。
LNG分配系统70可将LNG输入到多个LNG储箱60中，并且将LNG从储箱60输出到IO端口14。如图3A所示，分配系统70可包括：在AER模块20和储箱60之间延伸的输入管道；以及在储箱60和IO端口14之间延伸的输出管道。在船体工作范围中，用于系统70的输入和输出管道的一部分可引导通过空隙空间64。例如，作为船体范围的一部分，用于系统70的输出管道可引导通过空隙空间64并连接到IO端口14；并且用于系统70的输入管道可被引导以通过空隙空间64到达中央部分16和/或其中一个接头18并且已为之后的至AER模块20的连接(例如，脱盖)做好准备。同样如图3A所示，LNG分配系统70还可包括位于每个储箱60的下膜61中的至少一个泵72。每个泵72可将LNG从储箱60之一输出到IO端口14。泵72可单独或一起操作。例如，泵72可以例如当从储箱60输出基本上所有的LNG时大约同时地从储箱60输出LNG，以避免不平衡的负载。
燃料气体收集和分配系统74可以从多个源输入燃料气体，并且将燃料气体输出到AER模块20或IO端口14中的一者。可以用系统74收集和分配不同种类的气体。例如，系统74可以：(i)从AER模块20作为液化副产品输入低压燃料气体；(ii)从多个LNG储箱60作为蒸发气体输入低压燃料气体；和/或(iii)从LNG运输船8作为过量蒸发气体输入低压燃料气体。如在图4中所示，燃料气体系统74可包括：燃料气体压缩机76和再循环气体压缩机77。燃料气体压缩机76可以将一部分低压燃料气体转换成高压燃料气体，以输出到线路6L。再循环气体压缩机77可将一部分低压燃料气体进行转换以输出回AER模块20。压缩机76和77可邻近中央部分16地位于上甲板12上。系统70的输入和输出管道的一部分可在船体工作范围内被引导穿过空隙空间64。例如，作为船体范围的一部分，系统74可以包括：穿过空隙空间64并连接到IO端口14的管道；和被引导穿过空隙空间64并准备在以后(例如，脱盖)连接到压缩机76、压缩机77和AER模块20的管道。
因为金属在低温下变脆，所以水上设备10的各种结构元件(例如，船体11和舱壁15)可能会由于暴露于低温流出物(包括低温液体的任何不需要的释放)而损坏。任何可燃气体的泄漏都可能造成类似的风险。传感器系统78可以确定是否发生了流出或泄漏，并且围护系统80可以将流出物引导到船外而不会损坏设备10。类似于上面，可以在船体工作范围内组装系统78和80的第一部分，并且可在顶侧工作范围内组装系统78和80的第二部分。
如图3A所示，系统78可以包括围绕水上设备10定位以检测溢出或泄漏的多个传感器79，包括至少定位成监测每个LNG储箱60的传感器79。传感器79可以包括液体和/或气体传感器的任何组合，包括使用光纤和/或超声波泄漏检测方法的液体传感器，以及使用空气采样方法的气体传感器。一些传感器79可检测从源2的大于最小孔口直径(例如，大约2mm)的任何溢出或泄漏/检测来自大于最小孔口直径(例如，大约2mm)的源的任何溢出或泄漏。其他传感器79可包括一个或多个相机79C，其定位成检测可见效果，例如因低温流出物或泄漏物暴露到周围环境中所导致的大气蒸气冷凝和/或雾气形成。如图2所示，至少一个相机79C可指向中央部分16。例如，每个相机79C可将包括视频馈给/视频传送(video feed)的数据输出到受过训练的人员和/或计算机操作员，以通过分析在视频传送中捕获的可见效果，来检测流出和泄漏。
围护系统80可使流出物被引导到船外而不会损坏设备10。如图3B所示，工艺甲板13可包括多个排放口；并且系统78可包括：在排放口下方以收集低温流出物的通道82；和降液管86，其与通道82连通，以将低温流出物引导到船体11的一侧上并引导远离船体的该一侧。通道82可包括开放和/或封闭管道(例如滴盘)的网络，其布置在工艺甲板13和/或AER模块20的元件的下方，以通过限制整体蒸气分散面积来降低蒸发速率。如图3B所示，每个降液管86可从船体11的一侧向外延伸；并可包括喷嘴，该喷嘴可操作以通过响应于传感器79而输出水来保护船体11的一侧免于直接暴露于低温流出物。系统80同样可包括多个致动器，其围绕设备10定位，以响应于传感器79而自动关闭阀、重新引导气体或液体流、和对元件进行隔离。
在图3A中示出了闭环压载系统90的方面。如图所示，压载系统90可包括：多个压载箱92，其包括泵94，该泵94构造成通过在不将任何压载流体排放到环境中的情况下使压载流体在箱92之间移动而稳定水上设备10。压载箱92和泵94可位于船体11中的任何位置。如图3A所示，第一压载箱92A和泵94A位于船体11的后部，第二压载箱92B和泵94B位于船体11的前部，并且压载流体可利用泵94A和94B在箱92A和92B之间移动以稳定水上设备10。所述多个传感器79可包括位置传感器(例如，陀螺仪)，以识别水上设备10的期望取向、计算获得期望取向所需的压载流体的流量、和输出信号，该信号使泵94在一个闭环中在箱92之间循环压载流体流，而不使其排放到浅水区1。
现参考岸边液化的方法200(例如，图6)、制造水上设备的方法300(例如，图7)、和使用水上设备的方法400(例如，图8)来描述示例性的操作、制造和使用设备10的方法。为了便于描述，可以参照水上设备10描述方法200、300和400的各方面。除非另有说明，否则这些参考是示例性且非限制性的，意味着方法200、300和400可以与水上设备10或类似设备的任何配置一起使用。
如图6所示，岸边液化的方法200可包括：(i)从源2向水上设备10输入电力和预处理的进料气体(“输入步骤210”)；(ii)利用上甲板12上的AER模块20将预处理的进料气体转换为LNG(“转换步骤220”)；(iii)将LNG从AER模块20输出到船体11中的多个LNG储箱60(“第一输出步骤230”)；和(iv)将LNG从储箱60输出至LNG运输船8(“第二输出步骤240”)。
输入步骤210可包括用于产生预处理的进料气体的中间步骤。例如，步骤210可包括：将原料或未处理的天然气输入到预处理设施5；执行各种过程以去除不需要的元素(例如重质烃)；和从设施5输出预处理的进料气体。在步骤210中可使用任何已知的过程来在源2处至少除去重质烃。
转换步骤220可包括基于设备10的配置的中间步骤。例如，步骤220可包括利用AER模块20执行双重混合制冷过程。在该示例中，转换步骤220可包括：预冷却过程；制冷过程；膨胀过程；和储存过程。所述预冷却过程可包括：靠热混合制冷回路28或29对一部分预处理的进料气体进行冷却，并输出第一冷却气体。制冷过程可包括：执行包括两级压缩的第一闭环制冷循环；执行包括三级压缩的第二闭环制冷循环；靠冷混合制冷回路30或31冷却第一冷却气体；以及输出第二冷却气体。膨胀过程可包括：降低第二冷却气体的压力(例如，利用膨胀机32)以产生冷的液态天然气；将冷的天然气引导至末端闪蒸气体容器(例如，容器34)；以及从该容器输出LNG和燃料气体。并且，储存过程可包括将LNG从该容器输出至LNG分配系统70以及利用该LNG分配系统将LNG引导至储箱60中。
第一输出步骤230可包括用于将LNG输出到船8的中间步骤，例如操作每个LNG储箱60中的泵72，以经由IO端口14和线路8L将LNG输出到LNG运输船8。例如，步骤230可包括当从AER模块20和储箱60输出LNG时，将LNG引导通过上甲板12的中央部分16。第二输出步骤240可同样包括用于输出燃料气体的中间步骤。例如，步骤240可包括利用燃料气体收集和分配系统74来收集来自诸如AER模块20、多个LNG储箱60、和/或LNG运输船8的各种源的低压燃料气体。综上所述，步骤240的附加步骤可包括：将收集的低压燃料气体压缩成高压燃料气体，并经由IO端口14和线路6L将高压进料气体输出至源2。
方法200还可包括附加步骤。例如，方法200可进一步包括：用多个传感器79检测任何的低温流体的流出或可燃气体的释放；在不排放任何压载流体的情况下使压载流体在闭环压载系统90内移动，以使设备稳定；利用源2产生至少一部分电力；和/或利用位于设备10上、源2处、或在另一水上设备上的控制器120操作设备10和源2。
如图7所示，制造方法300可包括：(i)在第一位置接收船体11(“接收步骤310”)；(ii)在不同于第一位置的第二位置处组装AER模块20(“组装步骤320”)；(iii)在第二位置将AER模块20附接到船体11的上甲板12(“附接步骤330”)；(iv)在第二位置测试由AER模块20和船体11构成的系统(“测试步骤340”)；以及(v)将船体11和附接的AER模块20移动到不同于第一位置和第二位置的岸边位置(“移动步骤350”)。如上所述，第一位置可包括船厂；第二位置可包括在船厂处的、在船厂附近的、或能到达船厂的专用制造设施；并且第三位置可以是岸边。
接收步骤310可包括与船体工作范围相关联的中间步骤(例如，图3B)。例如，步骤310可包括以下中间步骤：在船体11中组装LNG储箱60；附接支承结构17；将管道引导至接头18；和执行类似的步骤。作为另一示例，步骤310还可包括诸如通过将完成的船体11拖曳到第二位置而将船体11从第一位置移动到第二位置。组装步骤320可包括与顶侧工作范围相关联的中间步骤，例如组装AER模块20和准备模块20以为了在第二位置处附接到船体11的上甲板12。例如，步骤310可包括：组装包括AER模块20以及相关配件(例如，连接管道19)、工具、和说明书的套件。
附接步骤330可包括用于附接AER模块20并使模块20可操作的中间步骤。例如，附接步骤330可在组装完储箱60之后包括：在附接AER模块20之前将压载流体定位在空隙空间64中，以通过模拟AER模块20的重量来控制船体11的挠曲/偏转(deflection)；和在附接AER模块20时逐渐释放压载流体，以与AER模块20施加的实际重量成比例地减小压载流体施加的模拟重量。作为另一个示例，步骤330可在已施加AER模块20的实际重量后，进一步包括将每个容座21B附接到结构17之一和/或将连接管道19从AER模块20联接到每个接头18处的管道。
测试步骤340可包括用于将AER模块20与多个储箱60和任何支承系统(包括上述系统70、74、78和80)可操作地联接的中间步骤。每个互连和系统可以在步骤340期间被单独和/或一起测试，从而允许水上设备10被完全调试并且在步骤340之后基本上准备好使用。移动步骤350可包括用于相对于源2移动设备10的位置的中间步骤。例如，由于设备10可能不包括主推进系统，因此步骤350可包括将设备10附接到另一水上设备(例如，拖船)和拖曳设备10。
如图8所示，使用方法400可包括：(i)将水上设备10移动到位于源2附近的岸边位置(“移动步骤410”)；(ii)将电力和预处理的进料气体从AER模块20输入至源2(“输入步骤420”)；(iii)将LNG从AER模块20输出至多个LNG储箱60(输出步骤430)。因为水上设备10是可移动的，所以方法400可进一步包括：将设备10移动到位于第二源2附近的第二岸边位置，并重复输入和输出步骤420和430。
移动步骤410可包括以下中间步骤：将水上设备相对于源2定位，例如将设备10系泊至岸边锚固装置4上；和/或使设备10的一侧与锚固装置4的走道结构接合。输入步骤420可包括以下中间步骤：可操作地联接设备10和源2如将IO端口14与线路5L、6L、7L和8L中的每一者联接；和在设备10、源2、控制室9和/或控制器120之间建立通信。输出步骤430可包括用于准备储箱60以输入LNG的中间步骤；并且输出步骤440可包括用于准备源2以输入燃料气体的中间步骤。
方法400还可包括附加步骤。例如，方法400可进一步包括：从设备10向源2输出燃料气体；以及在源2处用燃料气体产生至少一部分电力；将LNG从多个LNG储箱60输出至LNG运输船8；从LNG运输船8输入额外的燃料气体；和/或使用设备10和系统100的任何其他方法。
根据本文所述的改进，可以使用水上设备10将来自岸边储备库的未处理的天然气输送到市场。描述了设备10的许多方面，包括参考系统100和方法200、300以及400描述的那些方面。这些方面中的许多方面可以互换，每个组合和/或迭代是本公开的一部分。例如，闭环系统100和控制器120的方面可以与利用任何类型的制冷技术的任何类型的设备10一起操作。作为进一步的示例，方法200、300和400的各方面同样可利用设备10的任何变型或类似设备来执行。
尽管这里参考特定应用的说明性方面公开了本公开的原理，但本公开并不限于此。已得到本文提供的教导的本领域技术人员将认识到，附加的修改、应用、方面以及等同替代都可落入本文所述方面的范围内。因此，本公开不应视为受前述描述的限制。

Claims (60)

1.一种用于岸边液化的系统，该系统包括：
电力和预处理的进料气体的源；和
水上设备，其包括：
风冷电动制冷模块(“AER模块”)，其配置成从所述源输入电力和预处理的进料气体、将所述预处理的进料气体转换成液化天然气(“LNG”)、和输出所述液化天然气；和
多个液化天然气储箱，其配置为从所述风冷电动制冷模块输入液化天然气和将所述液化天然气输出到液化天然气运输船。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述源通过去除不需要的元素来产生所述预处理的进料气体。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述不需要的元素至少包括重质烃。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述风冷电动制冷模块将所述预处理的进料气体的一部分转换成燃料气体，和将所述燃料气体输出到所述源。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述源产生所述电力的一部分。
6.根据权利要求4和5所述的系统，其中，所述源包括燃气发电机，所述燃气发电机构造成利用所述燃料气体产生所述电力的所述一部分。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中，所述水上设备的左舷侧和右舷侧中的一者能系泊至岸边锚固结构。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述左舷侧和所述右舷侧中的一者能与走道结构接合。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述水上设备包括围护系统，所述围护系统构造成将低温流出物引导到所述左舷侧和所述右舷侧中的另一者上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，来自所述源的电力输入等于或大于约100kV和约220MW。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其中，所述电力利用包括一个或多个导体的线从所述源输入，所述系统还包括能在所述水上设备和所述源之间延伸以支承所述线的运输桥。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其中，所述水上设备包括闭环压载系统，所述闭环压载系统能在无需排出压载流体的情况下与压载流体一起操作，以稳定所述水上设备。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中，所述风冷电动制冷模块包括一个或多个制冷机组，所述制冷机组包括电动压缩机、空气冷却器、和分离罐。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述一个或多个制冷机组配置为执行双重混合制冷过程。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，还包括能与所述源和所述水上设备一起操作的控制器。
16.根据权利要求15所述的系统，还包括多个传感器，所述多个传感器包括所述源的传感器和所述水上设备的传感器。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述控制器基于从所述水上设备的传感器和所述源的传感器输出的数据操作所述风冷电动制冷模块和在所述源处的至少供电构件。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的系统，其中，所述控制器包括远程于所述水上设备和所述源的一个或多个设备。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的系统，其中，所述多个液化天然气储箱包括沿所述船体的中心线轴线间隔开的单排的多个储箱。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的系统，其中，所述水上设备不包括主发电系统或气体预处理系统。
21.一种用于岸边液化的水上设备，所述设备包括：
风冷电动制冷模块(“AER模块”)，其位于所述水上设备的上甲板上或上方并且配置成从源输入电力和预处理的进料气体、将预处理的进料气体转换成液化天然气(“LNG”)、和输出所述液化天然气；和
多个液化天然气储箱，其位于所述水上设备的船体中并配置为从所述风冷电动制冷模块输入所述液化天然气，和将所述液化天然气输出到液化天然气运输船。
22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述预处理的气体至少不包括重质烃。
23.根据权利要求21或22所述的设备，其中，所述电力等于或大于约100kV和约220MW。
24.根据权利要求25所述的设备，其中，所有所述液化天然气从所述风冷电动制冷模块被引入所述船体中，和从所述多个液化天然气储箱被引出所述船体。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的设备，还包括在所述设备的中央部分中的输出端口，用于将所述液化天然气输出到所述液化天然气运输船。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的设备，其中，所述多个液化天然气储箱包括单排的多个储箱。
27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述单排的多个储箱沿所述船体的中心线轴线间隔开。
28.根据权利要求27所述的设备，其中，在所述单排的多个储箱中的每个储箱的储存体积大约在所述中心线轴线上居中。
29.根据权利要求28所述的设备，其中，所述多个液化天然气储箱中的每个储箱均是膜式储箱，并且每个膜式储箱的储存体积包括不规则的横截面形状，所述不规则的横截面形状由所述船体的内部限定并且以所述中心线轴线为中心。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的设备，还包括在所述水上设备上的气体收集和分配系统，以便：
从所述风冷电动制冷模块输入第一气体，并从所述多个液化天然气储箱输入第二气体；和
将所述第一气体和所述第二气体输出到压缩机。
31.根据权利要求30所述的设备，其中，所述第一气体不同于所述第二气体。
32.根据权利要求31所述的设备，其中，所述燃料气体分配系统配置成从所述液化天然气运输船输入第三气体。
33.根据权利要求21至32中任一项所述的设备，还包括配置为检测低温流出物以及可燃气体的泄漏的多个传感器。
34.根据权利要求33中任一项所述的设备，还包括：
位于所述船体上方的用于收集所述低温流出物的通道；
降液管，其与所述通道连通以将低温流体引导到所述船体的一侧并将低温流体从所述船体的该一侧引导离开；和
喷嘴，其用于响应于所述多个传感器而用保护性流体喷射所述船体的该一侧的外表面。
35.根据权利要求21至34中任一项所述的设备，其中，还包括闭环压载水系统，该闭环压载水系统包括：
在上甲板下方的多个压载箱；和
一个或多个泵，其构造成在不将任何压载流体排放到环境中的情况下使压载流体在所述多个压载箱之间移动。
36.根据权利要求21至35中任一项所述的设备，其中，所述风冷电动制冷模块包括一个或多个制冷机组，所述制冷机组包括电动压缩机和空气冷却器。
37.根据权利要求36所述的设备，其中，所述一个或多个制冷机组包括：
第一制冷机组，其配置为接收预处理的进料气体的第一部分并输出液化天然气的第一部分；和
第二制冷机组，其配置为接收预处理的进料气体的第二部分并输出液化天然气的第二部分，
其中，所述第一制冷机组独立于所述第二制冷机组。
38.根据权利要求37或38所述的设备，其中，所述一个或多个制冷机组中的每个机组均包括预冷却热交换器、主低温热交换器、热混合制冷回路、冷混合制冷回路、膨胀机、以及末端闪蒸容器。
39.根据权利要求24和37所述的设备，其中，所述第一制冷机组的大部分在所述设备的船中轴线的后方，所述第二制冷机组的大部分在所述船中轴线的前方，和所述第一制冷机组的重量与所述第二制冷机组的重量关于所述船中轴线平衡，以稳定所述水上设备。
40.根据权利要求21至39中任一项所述的设备，其中，所述水上设备不包括主发电系统或气体预处理系统。
41.一种岸边液化的方法，该方法包括：
从源向水上设备输入电力和预处理的进料气体；
利用所述水上设备的风冷电动制冷模块(“AER模块”)将所述预处理的进料气体转换成液化天然气(“LNG”)；
将所述液化天然气从所述风冷电动制冷模块输出到所述水上设备的多个液化天然气储箱；和
将液化天然气从所述多个液化天然气储箱输出到液化天然气运输船。
42.根据权利要求41所述的方法，进一步包括通过在所述源处去除至少重质烃来产生所述预处理的进料气体。
43.根据权利要求41或42所述的方法，还包括当从所述风冷电动制冷模块和所述多个液化天然气储箱输出液化天然气时，穿过所述上甲板引导所述液化天然气。
44.根据权利要求43所述的方法，还包括当从所述多个液化天然气储箱向所述液化天然气运输船输出液化天然气时，经由在所述设备的船中轴线处或其附近的输出端口引导液化天然气。
45.根据权利要求41至44中任一项所述的方法，还包括：从所述风冷电动制冷模块收集第一气体和从所述多个液化天然气储箱收集第二气体，以及将所述第一气体和所述第二气体输出到至少一个压缩机。
46.根据权利要求45所述的方法，还包括从所述液化天然气运输船输入第三气体和将所述第三气体输出到所述至少一个压缩机。
47.根据权利要求46所述的方法，其中，所述第二气体和所述第三气体是蒸发气体。
48.根据权利要求41至47中任一项所述的方法，还包括操作包括围绕所述水上设备定位的多个传感器的传感器系统，以检测低温流出物和可燃气体的释放。
49.根据权利要求41至48中任一项所述的方法，还包括在不排放任何压载流体的情况下在所述水上设备的闭环压载系统内移动压载流体以稳定该设备。
50.根据权利要求41至49中任一项所述的方法，其中，将所述预处理的进料气体转换成所述液化天然气包括：利用所述风冷电动制冷模块执行双重混合制冷过程。
51.根据权利要求41至50中任一项所述的方法，还包括利用在所述源处的发电机来产生所述电力的至少一部分。
52.根据权利要求41和51所述的方法，进一步包括：利用与所述源和所述水上设备两者通信的控制器来操作和控制所述水上设备和所述源。
53.一种制造用于岸边液化的水上设备的方法，所述方法包括：
接收在第一位置组装的船体；
在不同于所述第一位置的第二位置组装风冷电动制冷模块(“AER模块”)；
在所述第二位置将所述风冷电动制冷模块附接至所述船体；
在所述第二位置对由所述风冷电动制冷模块和所述船体构成的系统进行测试；和
将所述船体移动到与所述第一位置和所述第二位置不同的岸边位置。
54.根据权利要求53所述的方法，其中，所接收的船体包括在所述第一位置组装在所述船体中的多个液化天然气储箱。
55.根据权利要求54所述的方法，还包括在所述第二位置将压载流体置于位于所述多个液化天然气储箱上方的空隙空间中，以获得船体挠度。
56.根据权利要求55所述的方法，还通过如下方式来进一步维持船体挠度：通过在于所述第二位置附接该风冷电动制冷模块时逐渐释放压载流体，使得与由所述风冷电动制冷模块施加的重量成比例地减小由所述压载流体施加的重量。
57.一种使用水上设备进行岸边液化的方法，该方法包括：
将水上设备移动到包括电力和预处理的进料气体的源的岸边位置；
将电力和预处理的进料气体从所述源输入到所述水上设备的风冷制冷模块(“AER模块”)；
将液化天然气(“LNG”)从所述风冷制冷模块输出到所述水上设备的多个液化天然气储箱。
58.根据权利要求57所述的方法，进一步包括将燃料气体从所述水上设备输出到所述源，并利用所述燃料气体产生所述电力的至少一部分。
59.根据权利要求57所述的方法，进一步包括将所述液化天然气从所述多个液化天然气储箱输出到液化天然气运输船。
60.根据权利要求59所述的方法，进一步包括从所述液化天然气运输船输入额外的燃料气体。
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