ES2279885T3 - Descarga de gas natural licuado presurizado en instalaciones estandares de almacenamiento de gas natural licuado. - Google Patents
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Abstract
Un sistema que comprende: (a) gas natural licuado presurizado a una temperatura de alrededor de 1035 kPa (150 psia) hasta alrededor de 7590 kPa (1100 psia) y una temperatura de alrededor de -123ºC (-190ºF) hasta alrededor de -62ºC (-80ºF) almacenado en uno o más Contenedores de GNLP (12) que tiene resistencia y dureza adecuadas para contener dicho gas natural licuado presurizado en dichas condiciones de presión y temperatura; (b) uno o más Contenedores de GNL adecuados para almacenar gas natural licuado sustancialmente a presión atmosférica y a una temperatura de alrededor de -162ºC (-260ºF); (c) medios (16, 18-20, 23, 25-46, 49, 51, 52, 55, 57-58, 61, 63-65) para remover y reducir la presión de al menos una parte de dicho gas natural licuado presurizado de dicho uno o más Contenedores de GNLP, cuyo gas natural licuado presurizado removido comprende una parte sustancialmente gaseosa y una parte sustancialmente líquida; (d) equipo de separación (14, 16, 30, 36, 42) adecuado para separar dicha parte sustancialmente gaseosa y dicha parte sustancialmente líquida; (e) equipo de presurización adecuado (44, 52, 58, 64) para presurizar dicha parte sustancialmente gaseosa a una presión deseada; (f) equipo de entrega de gas (65) adecuado para entregar dicha parte sustancialmente gaseosamente presurizada a un destino de la parte gaseosa; (g) equipo de despresurización (20, 28, 34, 40) adecuado para reducir la presión de dicha parte sustancialmente líquida sustancialmente a presión atmosférica en uno o más pasos; y (h) equipo de entrega de líquido (45) adecuado para la entrega de dicha parte líquida sustancialmente a presión atmosférica a dicho uno o más Contenedores de GNL.
Description
Descarga de gas natural licuado presurizado en
instalaciones estándares de almacenamiento de gas natural
licuado.
La presente invención se refiere a sistemas y
métodos para la entrega de gas natural licuado presurizado a una
terminal de importación que contiene tanques de almacenamiento e
instalaciones de vaporización adecuados para el gas natural licuado
convencional a presión atmosférica. La carga de gas natural licuado
presurizado, o cualquier fracción de ésta, es convertida en gas
natural licuado convencional y enviada a tanques de almacenamiento
adecuados para el gas natural licuado convencional. Cualquier carga
no convertida en gas natural licuado convencional puede ser
comprimida y calentada según las especificaciones del gasoducto.
Este gas puede pasar entonces a un gasoducto de envío. Tal sistema
es conocido del documento US-A-6 112
528.
En la siguiente especificación son definidos
varios términos. Por conveniencia, aquí se proporciona un Glosario
de términos, inmediatamente antes de las reivindicaciones.
Grandes volúmenes de gas natural (es decir,
metano en estado primario) son producidos en áreas remotas del
mundo. Ese gas tiene un valor significativo si puede ser
transportado económicamente al mercado. En los casos en que el área
de producción se encuentra en una proximidad razonable a un mercado
y el terreno entre los dos lugares lo permita, típicamente el gas
es transportado a través de gasoductos sumergidos y/o terrestres.
Sin embargo, cuando el gas es producido en lugares donde es
impracticable o económicamente prohibitivo instalar un gasoducto,
deben ser utilizadas otras técnicas para trasladar este gas al
mercado.
Una técnica utilizada comúnmente para la
transportación de gas que no sea por gasoductos implica licuar el
gas en o cerca del lugar de producción y luego transportar el gas
natural licuado al mercado a bordo de embarcaciones de transporte
en tanques de almacenamiento diseñados especialmente. El gas natural
es enfriado y condensado a un estado líquido para producir gas
natural licuado sustancialmente a presión atmosférica y a
temperaturas de alrededor de -162ºC (-260ºF) ("GNL"),
aumentando así significativamente la cantidad de gas que puede ser
almacenada en un tanque de almacenamiento específico. Una vez que
una embarcación de transporte de GNL llega a su destino, el GNL es
típicamente descargado en otros tanques de almacenamiento a partir
de los cuales el GNL puede entonces ser revaporizado según sea
necesario y transportado como un gas a los usuarios finales a
través de gasoductos o
similares.
similares.
La Patente de los Estados Unidos Número
6,085,528 (la "Patente del GNLP"), que tiene el correspondiente
Número de Publicación Internacional WO 98/59085, y titulada
"Sistema Mejorado para el Procesamiento, Almacenamiento, y la
Transportación de Gas Natural Licuado", describe contenedores y
embarcaciones de transporte para el almacenamiento y la
transportación marítima del gas natural licuado presurizado (GNLP) a
una presión en el amplio rango de alrededor de 1035 kPa (150 psia)
hasta alrededor de 7590 kPa (1100 psia) y a una temperatura en el
amplio rango de alrededor de -123ºC (-190ºF) hasta alrededor de
-62ºC (-80ºF). Los contenedores descritos en la Patente del GNLP
son construidos a partir de aceros de baja aleación,
ultra-resistentes que contienen menos de 9% en peso
de níquel y teniendo resistencias a la tensión mayores de 830 MPa
(120 ksi) y dureza adecuada para contener el GNLP. La Solicitud de
Patente de Estados Unidos Número 09/495831 (la "Solicitud de
Patente del GNLP"), que tiene el correspondiente Número de
Publicación Internacional WO 00/57102, y titulada "Sistema y
Métodos Mejorados para la Producción y Almacenamiento de Gas Natural
Licuado", también describe contenedores para almacenar y
transportar el GNLP. Los contenedores descritos en la Solicitud de
Patente del GNLP incluyen un recipiente que soporta la carga
fabricado a partir de material compuesto y un revestimiento que no
soporta la carga sustancialmente impermeable en contacto con el
recipiente. Cualquier contenedor adecuado para almacenar GNLP será
referido en lo adelante como un Contenedor de GNLP. Cualquier
contenedor adecuado para almacenar GNL que no sea adecuado también
para almacenar GNLP será referido en lo adelante como un Contenedor
de GNL.
El GNLP puede ser descargado en una terminal de
importación dentro de Contenedores de GNLP, por ejemplo, usando
alguno de los vapores desplazados para mantener una presión mínima
requerida en los Contenedores de GNLP en la embarcación de
transporte. Sin embargo, puede ser deseado entregar el GNLP a una
terminal de importación de GNL convencional que está equipada con
Contenedores de GNL convencionales pero que no está equipada con
Contenedores de GNLP.
A pesar de los avances tecnológicos antes
mencionados, hasta donde conocemos, en la actualidad no existen
sistemas y métodos para la entrega de GNLP a una terminal de
importación equipada con Contenedores de GNL e instalaciones de
vaporización adecuados para el GNL. Sería ventajoso contar con tales
sistemas y métodos.
Por consiguiente, un objetivo de esta invención
es proporcionar tales sistemas y métodos. Otros objetivos de esta
invención se pondrán de manifiesto a través de la siguiente
descripción de la invención.
En correspondencia con los objetivos antes
mencionados de la presente invención, son proporcionados sistemas y
métodos para la entrega de GNLP a una terminal de importación
equipada con Contenedores de GNL e instalaciones de vaporización
adecuados para el GNL. Un sistema de acuerdo con la presente
invención incluye: (a) gas natural licuado presurizado a una
presión de alrededor de 1035 kPa (150 psia) hasta alrededor de 7590
kPa (1100 psia) y a una temperatura de alrededor de -123ºC (-190ºF)
hasta alrededor de -62ºC (-80ºF) almacenados en uno o más
Contenedores de GNLP que tienen la resistencia y la dureza adecuadas
para contener dicho gas natural licuado presurizado a dichas
condiciones de presión y temperatura; (b) uno o más Contenedores de
GNL adecuados para almacenar gas natural licuado sustancialmente a
presión atmosférica y a una temperatura de alrededor de -162ºC
(-260ºF); (c) medios para remover y reducir la presión de al menos
una parte de dicho gas natural licuado presurizado de dicho uno o
más Contenedores de GNLP, cuyo gas natural licuado presurizado
removido comprende una parte sustancialmente gaseosa y una parte
sustancialmente líquida; (d) equipo de separación adecuado para
separar dicha parte sustancialmente gaseosa y dicha parte
sustancialmente líquida; (e) equipo de presurización adecuado para
presurizar dicha parte sustancialmente gaseosa a una presión
deseada; (f) equipo de entrega de gas adecuado para entregar dicha
parte sustancialmente gaseosa presurizada a un destino de la parte
gaseosa; (g) equipo de despresurización adecuado para reducir la
presión de dicha parte sustancialmente líquida a sustancialmente la
presión atmosférica en uno o más pasos; y (h) equipo de entrega de
líquido adecuado para entregar dicha parte líquida sustancialmente
a presión atmosférica a dicho uno o más Contenedores de GNL. En una
realización, el medio para reducir la presión de al menos una parte
del gas natural licuado presurizado consiste esencialmente en la
expansión. Un método de acuerdo con la presente invención incluye
los pasos: (a) almacenar el gas natural licuado presurizado a una
presión de alrededor de 1035 kPa (150 psia) hasta alrededor de 7590
kPa (1100 psia) y a una temperatura de alrededor de -123ºC (-190ºF)
hasta alrededor de -62ºC (-80ºF) en uno o más Contenedores de GNLP
que tienen adecuada resistencia y dureza para contener dicho gas
natural licuado presurizado en dichas condiciones de presión y
temperatura; (b) remover y reducir la presión de al menos una parte
de dicho gas natural licuado presurizado de dicho uno o más
Contenedores de GNLP, cuyo gas natural licuado presurizado removido
comprende una parte sustancialmente gaseosa y una parte
sustancialmente líquida; (c) separar dicha parte sustancialmente
gaseosa y dicha parte sustancialmente líquida; (d) presurizar dicha
parte sustancialmente gaseosa a una presión deseada; (e) entregar
dicha parte sustancialmente gaseosa presurizada a un destino de la
parte gaseosa; (f) reducir la presión de dicha parte sustancialmente
líquida sustancialmente a la presión atmosférica en uno o más
pasos; y (g) entregar dicha parte líquida sustancialmente a presión
atmosférica a uno o más Contenedores de GNL adecuados para almacenar
gas natural licuado sustancialmente a presión atmosférica y a una
temperatura de alrededor de -162ºC (-260ºF). En el proceso de
remoción del GNLP de dichos Contenedores de GNLP, puede ser usado
vapor de desplazamiento para mantener la presión y evitar la
auto-refrigeración de la carga restante. En una
realización, la reducción de la presión de al menos una parte del
gas natural licuado presurizado consiste esencialmente en expandir
el gas natural licuado presurizado.
Todo, o parte de, el GNLP es disipado a través
de uno o más expansores de líquido y/o válvula de control, tales
como las válvulas Joule-Thompson, en serie hacia los
Contenedores de GNL. Los vapores de la expansión resultantes son
recolectados desde los recipientes de expansión aguas abajo de los
expansores y las válvulas de control y alimentados a un sistema de
compresión diseñado para volver a comprimir los vapores a la presión
de entrega del gasoducto. Los vapores de desplazamiento para
descargar los Contenedores de GNLP en las embarcaciones de
transporte pueden ser eliminados, según sea necesario, de los
vapores que se vuelven a comprimir dirigidos al gasoducto de
venta.
En una realización, la expansión
predominantemente isentálpica y/o isentrópica y la vaporización
parcial de las corrientes de líquido criogénico presurizado pueden
proporcionar de manera sustancial toda la refrigeración necesaria
para el enfriamiento del líquido (no vaporizado) restante. El
resultado final es un producto de GNL convencional que ha sido
enfriado a su temperatura de punto de burbujeo sustancialmente a
presión atmosférica. Este líquido puede entonces ser almacenado en
instalaciones de la terminal de importación de GNL convencional
existentes, incluyendo Contenedores de GNL, y eventualmente
revaporizados para ser usados. Si solo una parte del GNLP es
disipada en presión, el GNLP restante puede ser descargado y
vaporizado por cualquier método disponible, por ejemplo sin limitar
la presente invención, por los métodos descritos en la Patente
Número U.S. 6,112,528.
Las ventajas de la presente invención serán
mejor entendidas haciendo referencia a la siguiente descripción
detallada y al dibujo adjunto en el cual:
La Fig. 1 es un diagrama de flujo, esquemático
de un sistema de acuerdo con la presente invención.
Aunque la invención será descrita en relación
con su realizaciones preferidas, será entendido que la invención no
está limitada a ello. Por el contrario, la invención está concebida
para cubrir todas las alternativas, modificaciones, y equivalentes
que puedan ser incluidos dentro del espíritu y el alcance de la
presente descripción, como es definido por las reivindicaciones
anexadas.
El GNLP almacenado es presurizado fuera de un
Contenedor de GNLP y despresurizado a través de una o más etapas de
despresurización en serie sustancialmente a presión atmosférica,
usando una combinación de expansores de líquido y/o válvulas de
control Joule-Thompson, para producir GNL
convencional. Los vapores asociados con la disipación de la presión
son recuperados de los recipientes separadores y comprimidos hasta
la presión de gas de venta. Una parte de los vapores puede ser
utilizada para desplazar el GNLP que es descargado de los
Contenedores de GNLP en la embarcación de transporte, si fuera
necesario.
El GNL resultante del proceso de disipación
multi-etapas es enviado a Contenedores de GNL
convencional. Por consiguiente, este GNL puede ser bombeado hasta
una presión de gas de venta y vaporizado en cualquier tipo de
vaporizador de GNL convencional para ser entregado al gasoducto de
venta.
Un ejemplo de un sistema 10 de acuerdo con esta
invención es ilustrado por la Fig. 1. Esta invención no está
limitada al ejemplo presentado. La disposición óptima del proceso
del sistema variará con la composición del gas y la economía
específica del sitio. Muchas variaciones no analizadas
específicamente aquí, por ejemplo, un sistema con una sola etapa,
están consideradas dentro del alcance de la invención. En este
ejemplo no limitante, el GNLP que tiene un equivalente regasificado
estándar de 939 K std m^{3}/hr (800 MSCFD) está siendo descargado
del Contenedor de GNLP 12 a bordo de una embarcación de transporte
(no mostrada). La carga de GNLP es disipada hasta la presión de
almacenamiento del GNL convencional, es decir, sustancialmente a
presión atmosférica. En este ejemplo, aproximadamente la mitad de
la corriente es convertida en GNL y almacenada en Contenedores de
GNL convencional. La otra mitad es recuperada como gas instantáneo y
comprimida para la venta.
En un poco más de detalle, el producto de
alimentación de GNLP a alrededor de 30.4 bar (441 psia) y alrededor
de -96ºC (-140ºF) es descargado del Contenedor de GNLP 12 a una tasa
del equivalente regasificado estándar de alrededor de 939 K std
m^{3}/hr (800 MSCFD) en un acumulador de líquido 14 a través de la
tubería 15. La presión es mantenida en el Contenedor de GNLP 12 por
los vapores que entran a través de la tubería 100. Estos vapores
pueden ser obtenidos tomando una estela del proceso o de cualquier
otra fuente aceptable, como será familiar para aquellos expertos en
el arte. Es esta realización, los vapores reemplazan
volumétricamente al GNLP en el Contenedor de GNLP 12. El acumulador
de líquido 14 proporciona una tasa de alimentación sustancialmente
estable al resto del proceso. Cualquier vapor o producto de
alimentación gaseoso (un volumen insignificante) a alrededor de
30.4 bar (441 psia) y alrededor de -96ºC (-140ºF) se separa del
producto de alimentación líquido dentro del acumulador de líquido
14 y fluye a través de la primera válvula 18 por medio de la tubería
17. Cualquier GNLP gaseoso presente sale de la primera válvula 18 a
alrededor de 21.0 bar (305 psia) y -107ºC (-160ºF) y fluye a través
de la tubería 19 hacia un primer tanque de expansión de
despresurización 16. El GNLP líquido a alrededor de 30.4 bar (441
psia) y alrededor de -96ºC (-140ºF) fluye del acumulador de líquido
14 a través de la tubería 21 hacia una primera turbina de expansión
20 a una tasa de alrededor de 643,500 kg/hr (1,419,000 lb/hr). La
primera turbina de expansión 20 genera alrededor de 668 kW (895
caballos de fuerza) de energía recuperable mientras el producto de
alimentación líquido y gaseoso salen de la primera turbina de
expansión 20 a alrededor de 20.7 bar (300 psia) y alrededor de
-107ºC (-160ºF) a una tasa de alrededor de 643,500 kg/hr (1,419,500
lb/hr) y fluyen al primer tanque de expansión de despresurización 16
a través de la tubería 23. El producto de alimentación gaseoso a
alrededor de 20.7 bar (300 psia) y alrededor de -107ºC (-160ºF) a
una tasa de alrededor de 163.2 K std m^{3}/hr (138.6 MSCFD) fluye
fuera del primer tanque de expansión de despresurización 16 hacia
un primer mezclador 26 a través de la tubería
25.
25.
El GNLP líquido a alrededor de 20.7 bar (300
psia) y alrededor de -107ºC (-160ºF) fluye fuera del primer tanque
de expansión de despresurización 16 a través de la tubería 27 hacia
una segunda turbina de expansión 28 a una tasa de alrededor de
532,390 kg/hr (1, 173,700 lb/hr). La segunda turbina de expansión 28
genera alrededor de 755 kW (1012 caballos de fuerza) de energía
recuperable mientras el producto de alimentación líquido y gaseoso
salen de la segunda turbina de expansión 28 a alrededor de 10.3 bar
(150 psia) y alrededor de -123ºC (-190ºF) a una tasa de alrededor
de 532,390 kg/hr (1,173,700 lb/hr) y fluyen hacia un segundo tanque
de expansión de despresurización 30 a través de la tubería 29. El
producto de alimentación gaseoso de alrededor de 10.3 bar (150
psia) y alrededor de -123ºC (-190ºF) a una tasa de alrededor de 136
K std m^{3}/hr (115.5 MSCFD) fluye fuera del segundo tanque de
expansión de despresurización 30 hacia un segundo mezclador 32 a
través de la tubería 31.
El GNLP líquido a alrededor de 10.3 bar (150
psia) y alrededor de -123ºC (-190ºF) fluye fuera del segundo tanque
de expansión de despresurización 30 a través de la tubería 33 hacia
una tercera turbina de expansión 34 a una tasa de alrededor de
493,800 kg/hr (969,700 lb/hr). La tercera turbina de expansión 34
genera alrededor de 794 kW (1064 caballos de fuerza) de energía
recuperable mientras el producto de alimentación líquido y gaseoso
salen de la tercera turbina de expansión 34 a alrededor de 3.1 bar
(45 psia) y alrededor de -145ºC (-230ºF) a una tasa de alrededor de
439,800 kg/hr (969,700 lb/hr) y fluyen hacia el tercer tanque de
expansión de despresurización 36 a través de la tubería 35. El
producto de alimentación gaseoso de alrededor de 3.1 bar (45 psia)
y alrededor de -145ºC (-230ºF) a una tasa de alrededor de 109.1 K
std m^{3}/hr (92.6 MSCFD) fluye fuera del tanque de expansión de
despresurización 36 hacia un tercer mezclador 38 a través de la
tubería 37.
El producto de alimentación líquido de alrededor
de 3.1 bar (45 psia) y alrededor de -145ºC (-230ºF) fluye fuera del
tercer tanque de expansión de presurización 36 a través de la
tubería 39 hacia una cuarta turbina de expansión 40 a una tasa de
alrededor de 365,700 kg/hr (806,200 lb/hr). La cuarta turbina de
expansión 40 genera alrededor de 301 kW (404 caballos de fuerza) de
energía recuperable mientras el producto de alimentación líquido y
gaseoso salen de la cuarta turbina de expansión 40 sustancialmente a
presión atmosférica y a alrededor de -162ºC (-260ºF), es decir,
como el GNL, a una tasa de alrededor de 365,700 kg/hr (806,200
lb/hr) y fluyen hacia un cuarto tanque de expansión de
despresurización 42 a través de la tubería 41. Alrededor de 328,600
kg/hr (724,400 lb/hr) de GNL es bombeado fuera del cuarto tanque de
expansión de despresurización 42 por la bomba 46 a través de la
tubería 45 hacia los Contenedores de GNL (no mostrados).
El producto de alimentación gaseoso
sustancialmente a presión atmosférica y de alrededor de -162ºC
(-260ºF) a una tasa de alrededor de 54.7 K std m^{3}/hr (46.4
MSCFD) fluye fuera del cuarto tanque de expansión de
despresurización 42 hacia un primer compresor 44 a través de la
tubería 43. El producto de alimentación gaseoso sale del primer
compresor 44 a alrededor de 3.5 bar (50 psia) y alrededor de -110ºC
(-167ºF) a una tasa de alrededor de 54.7 K std m^{3}/hr (46.4
MSCFD) y fluye a través de la tubería 49 hacia el tercer mezclador
38 donde es mezclado con el producto de alimentación gaseoso a
alrededor de 3.1 bar (45 psia) y alrededor de -145ºC (-230ºF) a una
tasa de alrededor de 109.1 K std m^{3}/hr (92.6 MSCFD) del tercer
tanque de expansión de despresurización 36.
El producto de alimentación gaseoso fluye fuera
del tercer mezclador 38 a alrededor de 3.1 bar (45 psia) y
alrededor de -134ºC (-210ºF) a una tasa de alrededor de 163.7 K std
m^{3}/hr (139 MSCFD) hacia un segundo compresor 52 a través de la
tubería 51. El producto de alimentación gaseoso sale del segundo
compresor 52 a alrededor de 11.0 bar (160 psia) y alrededor de
-64ºC (-84ºF) a una tasa de alrededor de 163.7 K std m^{3}/hr
(139 MSCFD) y fluye a través de la tubería 55 hacia el segundo
mezclador 32 donde es mezclado con el producto de alimentación
gaseoso a alrededor de 10.3 bar (150 psia) y alrededor de -123ºC
(-190ºF) a una tasa de alrededor de 136 K std m^{3}/hr (115.5
MSCFD) del segundo tanque de expansión de despresurización 30.
El producto de alimentación gaseoso fluye fuera
del segundo mezclador 32 a alrededor de 10.3 bar (150 psia) y
alrededor de -92ºC (-134ºF) a una tasa de 299.8 K std m^{3}/hr
(254.5 MSCFD) hacia un tercer compresor 58 a través de la tubería
57. El producto de alimentación gaseoso sale del tercer compresor 58
a alrededor de 21.7 bar (315 psia) y alrededor de -43ºC (-45ºF) a
una tasa de alrededor de 299.8 K std m^{3}/hr (254.5 MSCFD) y
fluye a través de la tubería 61 hacia el primer mezclador 26 donde
es mezclado con el producto de alimentación gaseoso a alrededor de
20.7 bar (300 psia) y alrededor de -107ºC (-160ºF) a una tasa de
alrededor de 163.2 K std m^{3}/hr (138.6 MSCFD) del primer tanque
de expansión de despresurización 16.
El producto de alimentación gaseoso fluye fuera
del primer mezclador 26 a alrededor de 20.7 bar (300 psia) y
alrededor de -67ºC (-89ºF) a una tasa de alrededor de 462.9 K std
m^{3}/hr (393.1 MSCFD) hacia un cuarto compresor 64 a través de
la tubería 63. El producto de alimentación gaseoso sale del cuarto
compresor 64. a una tasa de alrededor de 69.0 bar (1000 psia) y
alrededor de 23ºC (74ºF) a una tasa de alrededor de 462.9 K std
m^{3}/hr (393.1 MSCFD) y fluye a través de la tubería 65 hacia la
venta.
En una realización, al menos una parte de la
refrigeración para el enfriamiento es proporcionada por expansión y
vaporización parcial de las corrientes de líquido criogénico
presurizado. Ventajosamente, en una realización, sustancialmente
toda la refrigeración para el enfriamiento es proporcionada por
expansión y vaporización parcial de las corrientes de líquido
criogénico presurizado, sin necesidad del equipo de refrigeración
que debe ser propulsado.
Varias opciones están disponibles con esta
invención. Por ejemplo, sin limitar esta invención: (a) Volúmenes
de almacenamiento de reserva de GNL convencional pueden ser
mantenidos a cualquier nivel deseado mientras el GNL es bombeado
para la venta; (b) La energía recuperada de los expansores de
líquido (por ejemplo, las turbinas de expansión) puede ser usada
para generar energía eléctrica, o alternativamente usada
directamente para balancear los requerimientos de compresión; (c)
Los vapores criogénicos generados por la despresurización del GNLP
pueden ser alimentados directamente a compresores sin lubricantes
que contienen aceros de aleación capaces de procesar las
temperaturas criogénicas involucradas, por ejemplo, para minimizar
los requerimientos de caballos de fuerza; (d) Los vapores
criogénicos generados por la despresurización del GNLP pueden ser
intercambiados para recuperar la refrigeración y precalentar los
vapores de succión del compresor a temperaturas aceptables para las
aleaciones comerciales de acero al carbono, si es deseado; (d) Las
válvulas Joule-Thompson pueden ser sustituidas en
cualquier punto por turbinas de expansión para reducir el costo de
las instalaciones, sacrificando la recuperación de energía y
aumentando el volumen de vapor generado en la secuencia de
despresurización.
Las ventajas particulares de la presente
invención son que la alimentación de los vapores criogénicos
directamente a los compresores no lubricados, de aleación especial
minimiza los requerimientos de caballos de fuerza del compresor
para la venta. Además, el acoplamiento de las turbinas de expansión
con la disipación de GNLP permite la recuperación de energía, por
ejemplo, para la generación de energía eléctrica, y minimizar los
volúmenes de vapor generados.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
términos de una o más realizaciones preferidas, debe ser entendido
que otras modificaciones puedan ser realizadas sin desviarse del
alcance de la invención, el cual es planteado en las
reivindicaciones que aparecen a continuación.
bar: una unidad de presión igual a 105 newtons
por metro cuadrado;
temperatura criogénica: cualquier temperatura de
alrededor de -40ºC (-40ºF) y más baja;
kg/hr: kilogramos por hora
lb/hr: libras por hora
GNL: gas natural licuado sustancialmente a
presión atmosférica y a temperaturas de alrededor de -162ºC
(-260ºF);
K std m^{3}/hr: mil metros cúbicos estándares
por hora;
kW: kilowatts, es decir, mil watts;
Contenedor de GNL: cualquier contenedor adecuado
para almacenar GNL que no sea adecuado también para almacenar
GNLP;
MSCFD: millón de pies cúbicos estándares por
día;
GNLP: gas natural licuado presurizado;
Contenedor de GNLP: cualquier contenedor
adecuado para almacenar GNLP.
Claims (12)
1. Un sistema que comprende:
(a) gas natural licuado presurizado a una
temperatura de alrededor de 1035 kPa (150 psia) hasta alrededor de
7590 kPa (1100 psia) y una temperatura de alrededor de -123ºC
(-190ºF) hasta alrededor de -62ºC (-80ºF) almacenado en uno o más
Contenedores de GNLP (12) que tiene resistencia y dureza adecuadas
para contener dicho gas natural licuado presurizado en dichas
condiciones de presión y temperatura;
(b) uno o más Contenedores de GNL adecuados
para almacenar gas natural licuado sustancialmente a presión
atmosférica y a una temperatura de alrededor de -162ºC (-260ºF);
(c) medios (16, 18-20, 23,
25-46, 49, 51, 52, 55, 57-58, 61,
63-65) para remover y reducir la presión de al
menos una parte de dicho gas natural licuado presurizado de dicho
uno o más Contenedores de GNLP, cuyo gas natural licuado
presurizado removido comprende una parte sustancialmente gaseosa y
una parte sustancialmente
líquida;
líquida;
(d) equipo de separación (14, 16, 30, 36, 42)
adecuado para separar dicha parte sustancialmente gaseosa y dicha
parte sustancialmente líquida;
(e) equipo de presurización adecuado (44, 52,
58, 64) para presurizar dicha parte sustancialmente gaseosa a una
presión deseada;
(f) equipo de entrega de gas (65) adecuado para
entregar dicha parte sustancialmente gaseosamente presurizada a un
destino de la parte gaseosa;
(g) equipo de despresurización (20, 28, 34, 40)
adecuado para reducir la presión de dicha parte sustancialmente
líquida sustancialmente a presión atmosférica en uno o más pasos;
y
(h) equipo de entrega de líquido (45) adecuado
para la entrega de dicha parte líquida sustancialmente a presión
atmosférica a dicho uno o más Contenedores de GNL.
2. El sistema de la reivindicación
1, donde dicho medio para reducir la presión de al menos una parte
de dicho gas natural licuado presurizado consiste esencialmente en
la expansión.
3. El sistema de la reivindicación
1 ó 2, donde dicho medio para reducir la presión de al menos una
parte de dicho gas natural licuado presurizado comprende un expansor
de líquido (20, 28, 34, 40).
4. El sistema de cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, donde dicho medio para reducir
la presión de al menos una parte de dicho gas natural licuado
presurizado comprende una turbina de expansión (20, 28, 34,
40).
5. El sistema de cualquiera de la
reivindicaciones 1-4, donde dicho medio para reducir
la presión de al menos una parte de dicho gas natural licuado
presurizado comprende una válvula (18).
6. El sistema de cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, donde dicho equipo de
despresurización comprende una válvula (18).
7. El sistema de cualquiera de las
reivindicaciones 1-6, donde dicho equipo de
despresurización comprende una válvula
Joule-Thompson.
8. El sistema de cualquiera de las
reivindicaciones 1-7, donde dicho equipo de
despresurización incluye un expansor de líquido.
9. El sistema de cualquiera de la
reivindicaciones 1-8, donde dicho equipo de
despresurización incluye una turbina de expansión (20, 28, 34,
40).
10. El sistema de cualquiera de la
reivindicaciones 1-9, donde dicho equipo de
despresurización incluye un compresor (44, 52, 58, 64).
11. Un método que comprende:
(a) almacenar gas natural licuado presurizado a
una presión de alrededor de 1035 kPa (150 psia) hasta alrededor de
7590 kPa (1100 psia) y una temperatura de alrededor de -123ºC
(-190ºF) hasta alrededor de -62ºC (-80ºF) en uno o más Contenedores
de GNLP (12) que tiene resistencia y dureza adecuadas para contener
dicho gas natural licuado presurizado en dichas condiciones de
presión y temperatura;
\newpage
(b) remover y reducir la presión (16,
18-20, 23, 25-46, 49, 51, 52, 55,
57-58, 61, 63-65) de al menos una
parte de dicho gas natural licuado presurizado de dicho uno o más
Contenedores de GNLP, cuyo gas natural licuado presurizado removido
comprende una parte sustancialmente gaseosa y una parte
sustancialmente líquida;
(c) separar (14, 16, 30, 36, 42) dicha parte
sustancialmente gaseosa y dicha parte sustancialmente líquida;
(d) presurizar (44, 52, 58, 64) dicha parte
sustancialmente gaseosa a una presión deseada;
(e) entregar dicha parte sustancialmente
gaseosa presurizada a un destino de la parte gaseosa (65);
(f) reducir la presión de dicha parte
sustancialmente líquida sustancialmente a presión atmosférica en uno
o más pasos; y
(g) entregar dicha parte líquida
sustancialmente a presión atmosférica (20, 28, 34, 40) a uno o más
Contenedores de GNL adecuado para almacenar gas natural licuado
sustancialmente a presión atmosférica y a una temperatura de
alrededor de -162ºC (-260ºF).
12. El método de la reivindicación 11, donde la
reducción de la presión de al menos una parte de dicho gas natural
licuado presurizado consiste esencialmente en la expansión de dicho
gas natural licuado presurizado.
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