TWI464104B - 運送及處理液化天然氣之方法 - Google Patents

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Description

運送及處理液化天然氣之方法
本申請案主張2006年9月11日提出之美國專利臨時申請案第60/843,658號的權益。
本發明大致有關傳送流體之方法。特別是，該方法與系統有關在全世界各種市場之輸出裝卸站與輸入裝卸站之間經由船隻輸送貨物，諸如液化天然氣(LNG)。
此部分希望為讀者介紹本技術各種概念，其可結合下文描述及/或主張之本發明範例實例。一般認為本討論有助於提供資訊給讀者，以促使其對於本發明特定技術更為暸解。因此，應暸解此等說明應在此見解下閱讀，不一定為先前技術採納者。
貨物通常係藉由船隻(諸如運輸船)自一港口位置傳送到另一港口。此等運輸船具有推進力與導航系統以移動越過廣大水域－其可稱為公海。此外，運輸船可包括海運作業用之住艙、液態貨物的貯存槽以及固態貨物之貯存場。某些運輸船可安裝特殊設備與系統以利運送特定貨物。因此，運輸船包括設備與系統以便在市場位置之間經濟地傳送貨物。
例如，製造天然氣之後，將之加以處理並且可在輸出裝卸站或其他設施處液化以將其轉化成LNG。LNG係輸送技術的基礎，其使得可以經濟地將遠方的天然氣源輸送至市場。LNG係以經特殊設計構成用以貯存並運送LNG越過廣大水域的LNG運輸船(LNGC)運送到市場。然後，於鄰近市場位置的輸入裝卸站再將LNG轉化回天然氣。典型來說，輸入裝卸站位於陸上或鄰近港口位置的離岸處。不論如何，經由管線連接輸入裝卸站與供進一步處理及/或配送天然氣的陸上設備。
由於離岸輸入或輸出裝卸站不使用陸上地產，可能降低某些安全考量，故較為有利。不過，必須克服的重大技術挑戰是成功地建置離岸裝卸站。離岸LNG輸入裝卸站實例係浮動式貯存與再氣化單位(FSRU)。FSRU係專用之繫泊離岸結構，其自LNGC傳送LNG、將LNG貯存於貯存槽、使用熱交換器再氣化該LNG，並將該天然氣輸送至管線。FSRU通常包括極冷貨物傳送設備與LNG汽化設施，其可位於FSRU的甲板。
另外，離岸環境條件係限制LNGC可將LNG卸載於FSRU時間期間的因素。例如，嚴苛環境條件會提供無法安全且可靠地連接LNGC與FSRU的時間期間。此外，若離岸環境條件過於嚴重而使得無法連接LNGC與FSRU，則FSRU僅能自已貯存的貯備量將天然氣輸送至管線。因此，FSRU上的已貯存貯備量可能會耗盡，導致輸送至管線的天然氣中斷。天然氣間歇服務或中斷流入管線或自管線流出可能會導致運作該輸入或輸出裝卸站公司的懲罰以及成本提高。
為了克服環境條件，使用各種離岸途徑在LNGC與FSRU之間傳送LNG。例如，卸載途徑之一係並列卸載，其係目前陸面輸入與輸出裝卸站所使用途徑。並列卸載可令LNGC與FSRU以並列構造安排而進行，使用位於鄰近每艘LNGC與FSRU船體中央之船用機械裝載手臂進行LNG傳送。使用機械裝載手臂之習用陸面貨物傳送通常係在受保護水域中進行。
第二種卸載途徑係串列卸載。LNG之串列卸載與在浮動製造貯存場與卸載(FPSO)船隻及梭運油輪間用以傳送石油的現有技術相似。典型來說，兩艘船隻係艏艉相接，使用撓性軟管傳送貨物。就LNG傳送來說，撓性極冷軟管或大型裝載手臂(其係稱為吊桿)可用於位於該FSRU艉後方的LNGC運輸船艏。藉由此等撓性極冷軟管或大型裝載手臂，串列卸載途徑在比並列卸載途徑更嚴苛的海象下仍可操作。
第三種卸載途徑使用海底極冷流體傳送系統，其描述於國際專利申請案第WO2006/044053號。此卸載途徑中，該LNGC與FSRU係藉由極冷轉塔、升流管與管線連接約2公里(km)距離。該LNGC連接至一潛式非連接極冷浮標，並經由該浮標與一或更多個撓性極冷升流管將LNG傳送至海床，經由一或更多條極冷管線傳送至FSRU位置，向上送至一或更多個撓性極冷升流管並經由極冷內部轉塔繫泊系統送入該FSRU。由於該LNGC與FSRU分離並且可獨立移動，故此卸載系統可在極端海象，諸如4至5公尺高之大浪下操作。
雖然此等卸載途徑各者均可用以維持均勻輸送天然氣至管線，但使用具有此等卸載途徑任一者之FSRU遭遇到技術與商業限制。例如，由於FSRU永久性繫泊且無法以浮塢維修，已進行很多升級確保該設施在設計使用壽命期間仍能操作，其造成巨大資本開支。此等升級實例包括額外船體鋼材以延長疲乏壽命、改善船體塗層以提供耐腐蝕性，以及額外提供廠內檢查。此種大額初期資本開支造成整體LNG輸送鏈經濟效益大幅下降。此外，額外設備與操作－諸如專用定位拖船或LNGC上的導航系統－均與促進使用FSRU繫泊操作LNGC有關。雖然陸上裝卸站已改善，但FSRU仍受到安全威脅，並且必須加以管理以定址離岸設定的開放式出入口。
FSRU式LNG輸入裝卸站的替代方案係包括位於LNGC之再氣化設備。詳見美國專利第6,089,022號。此等船隻係具有廣泛修改之LNGC以便能在船上再氣化LNG並將該天然氣卸載至管線。此等運輸船(其可稱為船上再氣化裝卸站(SRT))配備有再氣化設備與傳統LNGC卸載設備(即，收納裝載手臂的歧管)以與習用LNG裝卸站互動。其缺點係，由於每艘SRT船隻均修改為具有用於再氣化操作之熱交換器、天然氣卸載系統與強化LNG貨物槽以承受沖激負荷之故，此等SRT的資本支出可能大於傳統LNGC。由於此等額外資本開銷，對長距離及/或大量來說，僅使用SRT輸送LNG變得不夠經濟。此外，由於此等船隻設計成有效率長距離輸送，故SRT上的LNG貯存槽有若干限制。
因此，需要以效率方式進行之加強輸送貨物(諸如LNG)方法或機構。此有效率方法或機構可理想地減緩操作離岸LNG輸入裝卸站相關問題。
其他相關材料至少可於美國專利第3,590,407號；美國專利第5,501,625號；美國專利第5,549,164號；美國專利第6,003,603號；美國專利第6,089,022號；美國專利第6,637,479號；美國專利第號6,923,225；美國專利第7,080,673號；美國專利申請案公報第2002/0174662號；美國專利申請案公報第2004/0187385號；美國專利申請案公報第2006/0010911號；歐洲專利申請案第1,383,676；國際專利申請案第WO 01/03793號；國際專利申請案第W02006/044053號；Bernard Loez於1987年8月之Petrole Information中第85－86頁之「LNG裝卸站的新技術與經濟面相(New Technical and Economic Aspects of LNG Terminals)」；Hans Y.S.Han等人於2002年5月6－9日之Offshore Technology Conference中的「自LNG運輸船與FPSO建造經驗產生的FSRU設計發展(Design Development of FSRU from LNG Carrier and FPSO Construction Experiences)」(OTC－14098)；2003年9月25－26日之Annual GAP Europe Chapter Meeting的「供LNG輸入用之FSRU應用(The Application of the FSRU for LNG Imports)」，以及O.B.Larsen等人於2004年5月3－6日之Offshore Technology Conference中的「LNG(液化天然氣)梭運與再氣化船隻系統(The LNG(Liquefied Natural Gas)Shuttle and Regas Vessel System)」(OTC－16580)。
在一具體實例中，說明用於輸入液化天然氣(LNG)之方法。該方法包含提供與輸入裝卸站結合操作之第一輸入船隻，運送LNG之第二輸入船隻，以及運送船，其中第一輸入船隻與第二輸入船隻各者具有再氣化設備、LNG卸載設備、LNG貯存槽與天然氣傳送設備以自第一輸入船隻或第二輸入船隻將天然氣傳送至輸入裝卸站；決定是否以第二輸入船隻取代第一輸入船隻；若欲以第一輸入船隻，則自輸入裝卸站脫接第一輸入船隻，將第二輸入船隻連結至輸入裝卸站，以及自運送船將LNG卸載至第二輸入船隻；若第一輸入船隻繼續留在輸入裝卸站，則自第二輸入船隻卸載LNG，並自運送船隻卸載至第一輸入船隻。運輸船貨載的輸入可包括卸載、收貨或者在兩個地點之間傳送該運輸船貨載(諸如LNG)，其可包括在國際及/或領海水域中運送該貨物貨載。
在另一具體實例中說明流體運送系統。該流體運送系統包含至少一個裝卸站；複數艘運送船隻；以及複數艘再氣化船隻。各運送船隻具有貯存槽並建造用以在公海環境下運送液化天然氣(LNG)，而各再氣化船隻配備有再氣化設備、LNG卸載設備、LNG貯存槽與天然氣傳送設備，並且建成在公海環境下運送LNG。再氣化船隻之一在公海環境中運送LNG，而該再氣化船隻中之另一者則與至少一個裝卸站之一連結以便將天然氣自運送船隻之一與該再氣化船隻之一提供至該至少一個裝卸站之一。該再氣化船隻可建造成與該裝卸站連結；自運送船隻之一與另一再氣化船隻傳送LNG；再氣化從該運送船隻之一與該再氣化船隻中之另一者所提供的LNG；並將該天然氣傳送至裝卸站。
在另一具體實例中說明運送液化天然氣(LNG)的另一方法。該方法包括提出複數艘具有LNG貯存槽並建成在公海環境運送液化天然氣(LNG)的運送船隻；並提出複數艘再氣化船隻，其中該複數艘再氣化船隻各者均具有再氣化設備、LNG卸載設備、LNG貯存槽、用於傳送天然氣的設備，並建造成在公海環境運送液化天然氣(LNG)，而且藉由位於第一裝卸站之複數艘再氣化船隻其中之一自該複數艘運送船隻卸載LNG，同時該複數艘再氣化船隻中之另一者於公海環境運送LNG。
在另一具體實例中說明用於運送流體的方法。該方法包含將第一船隻連結至裝卸站，其中該第一船隻具有再氣化設備、卸載設備、貯存槽與用以自第一船隻將再氣化流體傳送至裝卸站的設備；將該流體自具有貯存槽的複數艘運送船隻其中之一與卸載至該第一船隻與第二船隻，其中該第二船隻具有再氣化設備、硫酸、貯存槽與將再氣化流體自第二船隻傳送至該裝卸站的設備；第一船隻駛離該裝卸站；第二船隻靠近該裝卸站；第二船隻與該裝卸站連結；將流體自複數艘運送船隻之一與該第一船隻卸載至該第二船隻。該方法中的流體可包含液化天然氣、液化二氧化碳、液化氦與其他適用之液化氣體。
此外，一或更多個具體實例可包括其他特性。例如，此等方法可包括再氣化第一輸入船隻上的LNG以將天然氣輸送至與輸入裝卸站連動作業之管線；其中將LNG自運送船隻卸載至第一輸入船隻包括將至少一部分LNG貯存於該第一輸入船隻上之LNG貯存槽中；且其中自運送船隻將LNG卸載至第一輸入船隻包括將至少一部分該LNG貯存於與該裝卸站連結的LNG貯存槽中。
此外，一或更多個具體實例可包括特定設備。例如，該再氣化設備可使用開放式迴路再氣化系統與封閉式迴路再氣化系統其中之一；可使用來自其他液體的顯熱作為汽化該LNG之熱源；可使用來自燃料燃燒之顯熱作為汽化LNG之熱源；及/或可使用來自可冷凝液體之潛熱作為汽化LNG的熱源。又，該LNG卸載設備可包括極冷裝載手臂以將LNG自第一輸入船隻傳送LNG及/或極冷軟管以自該第一輸入船隻傳送LNG。又，該LNG可藉由並列式卸載；串列式卸載；及/或海底極冷流體傳送系統卸載方式進行卸載。該LNG貯存槽可包括球型槽、薄膜槽、自撐式稜柱槽及/或模組槽。裝卸站可包括二或更多個靠岸結構，其中該靠岸結構包括固定於海床的靠岸繫船樁、潛式轉塔貨載系統，及其任何組合。
下列詳細說明與實例中，本發明茲連同較佳具體實例加以說明。不過，下列說明係針對特定具體實例或本發明特別用途，希望其僅為範例。因此，本發明不局限於下文所述之特定具體實例，但本發明包括在附錄申請專利範圍真正範疇內之所有備擇方案、修改與其相等物。
本發明至少某些具體實例有關經由船隻在輸出位置與輸入位置之間運送LNG的方法與系統。在本發明某些具體實例中使用配備有再氣化設備、LNG卸載設備(例如船用機械裝載手臂)、LNG貯存槽與用以將天然氣傳送至輸入裝卸站的SRT作為暫時性可互換FSRU(TIF)。與運送船隻(例如LNGC)結合之第一TIF係用於在輸出裝卸站與輸入裝卸站之間傳送LNG。於該系統中使用第二TIF作為LNGC，於輸出裝卸站與輸入裝卸站之間運輸LNG。因此，第一TIF係暫時性繫泊於該輸入裝卸站並與之流體互通，並自LNGC(包括第二TIF)將LNG傳送至TIF的LNG貯存槽。與LNG卸載操作相反的是，第一TIF連續再氣化來自其LNG貯存槽的LNG，並將天然氣送至該輸入裝卸站，最後送至管線。該第一TIF可由第二TIF取代以維持輸入裝卸站的操作。與位於輸入裝卸站之永久性繫泊FSRU或使用SRT船隻之艦隊在輸出裝卸站與輸入裝卸站間運送LNG相較，使用複數隻與LNGC結合的TIF提供另一種LNG輸送途徑。因此，本發明可增加自一地點將LNG輸送至另一地點，並且可以增加在特定地點輸入LNG。
現在請看圖式，先參考圖1，圖示根據本發明特定方面之流體傳送操作範例流程圖。該範例流程圖(其以參考數字100表示)中，可進行各種操作將流體(諸如LNG)自輸出裝卸站傳送至輸入裝卸站。該傳送操作包括使用TIF，其係配備有再氣化設備、LNG貯存槽、LNG卸載設備(例如船用機械裝載手臂)與用以將天然氣傳送至輸入裝卸站之設備的船隻。該第一TIF或位於輸入裝卸站的TIF係與呈運送艦隊中之運送船隻互動，該艦隊包括LNGC而且可包括第二TIF。特別是，至少該第一TIF係暫時性繫泊於輸入裝卸站並與之流體互通，而使用第二TIF或其他TIF作為具有一或更多艘運送船隻之運送艦隊中的運送船隻。下文茲進一步討論此等船隻之使用。
流程圖由方塊102開始，於方塊104，藉由運送船隻獲得LNG。該LNG可由輸出裝卸站傳送獲得，該輸出裝卸站係諸如陸上或離岸LNG廠，其設計成用以接收、處理與液化天然氣。運送船隻艦隊可包括船隻，諸如LNGC與至少一艘TIF，其建造成運送LNG越過公海。公海係指大範圍水域的任何分區，可包括海灣(bay)、湖、海、洋、海灣(gulf)等。公海亦可包括領海或國際水域。於方塊106，運送船隻朝輸入裝卸站移動，諸如設計成接收與再氣化LNG以便經由管線以天然氣形式送至市場位置之陸上或離岸輸入裝卸站。
然後，決定接近運送船隻是否為TIF，如方塊108所示。若該運送船隻並非TIF，則該運送船隻係繫泊於第一TIF(其係暫時繫泊於該輸入裝卸站並與之流體互通)，如方塊110所示。第一TIF或位於裝卸站的TIF可繫泊於輸入裝卸站並加以操作以接收來自該運送艦隊中運送船隻之LNG。該運送船隻係繫泊於第一TIF的適當卸載構造，同時準備LNG卸載設備以供卸載操作。於方塊112，該LNG係自運送船隻傳送至第一TIF。介於船隻間的LNG傳送可藉由並列卸載、串列卸載或使用海底LNG傳送系統(SLTS)進行。當LNG卸載操作完成之後，該運送船隻離開第一TIF，如方塊114所示。該運送船隻離開第一TIF可包括準備流體傳送設備與供分離用繫泊線，而且該運送船隻係離開該輸入裝卸站。
不過，若該運送船隻係另一或第二TIF，則決定是否取代目前暫時繫泊於該輸入裝卸站並與之流體互通之第一TIF，如方塊116所示。若位於輸入裝卸站之第一TIF係預定作為需要浮塢之維修，若對第一TIF告知第二TIF將抵達，或以該輸入裝卸站之流程為基礎，則其可能被取代。若位於該輸入裝卸站的第一TIF未被取代，則可以與自運送船隻傳送LNG的相似方式將來自第二TIF的LNG傳送至第一TIF，如方塊110所示。不過，若位於輸入裝卸站的第一TIF會被取代，則第二TIF可能於方塊118中取代該第一TIF。以第二TIF取代位於輸入裝卸站處之第一TIF可包括將第二TIF繫泊於該輸入裝卸站，準備該第二TIF上的再氣化設備以便開始輸送再氣化LNG，開始將天然氣輸送至來自該第二TIF的管線，準備第一TIF上之再氣化設備以便終止再氣化LNG之輸送，終止天然氣輸送至來自第一TIF之管線，並將第一TIF駛離輸入裝卸站。此外，在某些具體實例中，該第一TIF與第二TIF可同時用於輸入裝卸站以處理額外LNG傳送。於方塊120，另一TIF可被其他運送船隻取代以維持運送艦隊中的載量。該另一運送船隻可為於輸入裝卸站處被取代的第一TIF、另一包租之LNGC或某些其他適當船隻。
然後，決定是否繼續方塊122中之操作。此可包括決定於輸入裝卸站處繼續輸入LNG。若繼續進行操作，可於方塊124處移動該運送船隻以接收額外LNG。以此種方式，可繼續進行將LNG運送至該輸入裝卸站。不過，若不繼續進行操作，則該方法於方塊126處結束。
有利的是，使用本發明可比工業化其他技術增加貨物(諸如LNG)的傳送。例如，本發明限制永久性設備(例如結構、再氣化設備與LNG貯存槽)安裝在該輸入裝卸站。即，可於裝卸站處與第一TIF一同使用二或更多艘TIF以接收LNG，且第二TIF係具有其他LNGC之運送艦隊的一部分。此種構造中，離岸LNG輸入裝卸站的整體成本會因使用二或更多艘TIF而降低，由於與造船廠有關之建造與維護此等船隻效率的能力(例如其作為浮塢之能力)之故，其係比永久性裝置便宜。藉由使用有限數量之永久性安裝設備，獲得許可以及與公眾反對有關的顧慮亦可能緩和。此外，由於永久性安裝設備數量有限之故，可 藉由在既定區域內安裝許多供TIF用之輸入裝卸站而達到市場供應彈性。
下文茲討論上述方法的範例具體實例。例如，圖2係根據本發明特定方面之範例流體運送系統或艦隊200。在範例流體運送系統200中，與管線204流體互通之輸入裝卸站202可位於離岸地點。管線204可接收來自TIF 210及/或212之天然氣或汽化LNG，其中TIF 210及/或212係具有FSRU功能之LNGC為基礎之船隻。該等TIF之一(諸如第一TIF 210)可暫時性繫泊於輸入裝卸站202並與之流體互通，同時另一TIF(諸如第二TIF 212)作為運送艦隊213中之運送船隻。第一TIF 210可接收來自運送船隻214a-241n及第二TIF 212之LNG，以第一TIF 210上之再氣化設備將該LNG轉化成天然氣，並將該天然氣提供至輸入裝卸站202，最後提供至管線204。當需要維護或以特定流程為基礎時，可藉由此種方式，以運送艦隊213其中一部分之第二TIF 212取代第一TIF 210。有利的是，TIF 210與212比現有流程加強傳送操作，同時亦降低現有永久性輸入裝卸站設計的成本與限制。
輸入裝卸站202可包括用於繫泊一或更多艘TIF 210與212之各種機構。例如，該輸入裝卸站202可包括二或更多個潛式轉塔貨載(STL)卸載浮標，諸如第一浮標206與第二浮標208，其可固定於公海環境的海床以供TIF繫泊。繫泊一或更多艘TIF 210與212的其他方法包括單點繫泊系統，諸如懸鏈式錨鼴繫泊(CALM)系統、套式柔性軛(JSY)系統、固定式單點繫泊(FTSPM)系統及/或單一錨鼴繫泊(SALM)系統。應注意的是，輸入裝卸站202亦可為本技術中習知之任何離岸結構，其具有一或更多個泊位以繫泊一或更多艘TIF 210與212。
有各種方式供輸入裝卸站202與管線204流體互通。例如，輸入裝卸站202可包括一或更多個STL卸載浮標(諸如第一浮標206與第二浮標208)以經由一或更多個動態撓性升流管、管線端點歧管(PLEM)與管線204送出天然氣。管線204建成接收天然氣並將該天然氣傳送至陸上設施(未圖示)。用於送出氣體的其他機構(例如用以與上述繫泊系統結合)之包括結合氣體轉環的高壓硬管系統及/或高壓氣體軟管，其係懸於空氣中或浮在水上。應注意的是，可使用現有技術中能將氣體送至管線204的任何機構。
為了將LNG供應至輸入裝卸站202，LNGC 214a－214n與TIF210與212其中之一可航行穿過公海至輸出裝卸站。因此，TIF210與212以及LNGC 214a－214n可配備有典型推進與導航系統以及供海運操作用之設備與LNG貯存槽，其係用以在公海運送LNG。該LNG貯存槽可包括各種槽設計，諸如球形、薄膜、自撐稜柱(SPB)或短形(模組)槽，其適於貯存LNG。此外，TIF 210與212及LNGC 214a－214n可包括輔助系統，諸如住艙與維修設施、安全系統、緊急逃生系統、後勤系統、動力產生與其他通用設備以支援操作。上述應注意的是，雖然TIF 210與212及LNGC 214a－214n包括LNG貯存槽與其他典型設備，但TIF 210與212亦可包括再氣化設備、LNG卸載設備與用於將天然氣傳送至輸入裝卸站202最後送至管線204的設備。再氣化設備可包括許多習用種類之設備其中之一，結合彼以構成在陸上LNG輸入裝卸站中之再氣化系統，諸如泵、容器與熱交換器。該再氣化系統可為開放式迴路或封閉式迴路系統，並且可使用任何數量之熱源，包括海水顯熱、來自燃燒燃料之顯熱、來自可冷凝液體的潛熱，或本技術中習知之其他熱源。該LNG卸載設備可包括極冷裝載手臂、極冷軟管或傳送LNG中所使用的其他設備。特別是，該極冷裝載手臂與極冷軟管可設計成於離岸操作期間(諸如連接、傳送LNG與卸離)將LNG運輸船馬達容納在離岸環境中。該用於將天然氣傳送至輸入裝卸站202的設備可包括經升級以便送出高壓氣體之機械硬式手臂、船體內用於接收諸如STL浮標的艙區、將高壓氣體傳送至塔式繫泊系統用的艏修改，或本技術中習知之用於傳送天然氣的其他工具。至於特定實例，TIF 210與212可為LNGC為基礎之船隻，其具有五個提供265,000立方米(m3 )總LNG貯存量之薄膜貯存槽、使用海水且提供每天10億標準立方英呎(BScf/d)的開放式迴路再氣化系統、用於卸載之船用機械硬手臂，以及與船體結合用於容納STL浮標的艙室，該STL浮標可兼用於繫泊在輸入裝卸站202並將天然氣送出至輸入裝卸站202，最後送至管線204。
作為該操作的特殊非限制性實例，第一TIF 210可暫時繫泊於輸入裝卸站202並與之流體互通，同時第二TIF 212係作為運送艦隊中之運送船隻。即，第一TIF 210可經由輸入裝卸站202與管線204流體互通，而第二TIF 212的功能與LNGC 214a-214n相似。此構造中，LNG貨物係經由前文討論之卸載途徑自第二TIF 212與LNGC 214a-214n其中之一傳送至第一TIF 210，其係暫時繫泊於輸入裝卸站202並與之流體互通。一旦第一TIF 210需要維護(例如浮塢)，第二或其他TIF 212(其係運送艦隊213一部分)可取代第一TIF 210，或暫時繫泊於STL浮標208並與之流體互通。可准許其他LNGC取代運送艦隊213中的第二TIF 212，或第一TIF 210可加入運送艦隊213。
有利的是，使用多艘輸入裝卸站用之TIF提供較低廉之替代永久性設施的替代方案，此係與造船廠製造相關之效率有關之緣故，而不是建造訂做之永久性裝置。此外，由於TIF其中之一係作為運送船隻，削減運送艦隊中的單一LNGC資本支出，同樣亦降低整體費用。又，可經由使用三或更多艘TIF與二或更多個輸入裝卸站擴械輸入裝卸站，如圖3細節所示。
圖3係根據本發明特定方面之另一範例流體運送系統或船隊300。該範例流體運送系統300中，多個輸入裝卸站302a與302b可為與輸入裝卸站202相似之離岸輸入裝卸站，其具有潛式轉塔貨載(STL)浮標306a、306b、 308a與308b。該輸入裝卸站302a與302b可各連結於管線304a與304b，以自一或更多艘TIF 310a-310c(諸如TIF 310a與310b)供應天然氣。第一與第二TIF 310a與310b可接收來自第三TIF 310c或LNGC 314a-314n其中之一的LNG，其中LNGC 314a-314n與圖2之LNGC 210及212相似。然後，可將來自LNGC 314a-314n其中之一或第三TIF 310c的LNG再氣化，並藉由連結第一與第二TIF 310a與310b及該輸入裝卸站302a與302b其中之一而傳送至個別管線304a與304b。可根據具有最高需求或操作最佳價格的裝卸站而選擇輸入裝卸站302a或302b。在一較佳具體實例中，TIF數量比輸入裝卸站多出一艘。不過，應注意的是，根據特定構造，TIF數量與輸入裝卸站可為任何整數。
至於其他非限制性實例，第一TIF 310a暫時繫泊於第一輸入裝卸站302a並與之流體互通，而且自第一LNGC 314a卸載LNG。第一TIF 310a再氣化該LNG，並經由第一輸入裝卸站302a將此天然氣送至第一管線304a。以第一TIF 310a完成第一LNGC 314a之LNG卸載作業以後，其駛離第一輸入裝卸站302a，並航向輸出裝卸站以接收另外LNG。第一輸入裝卸站302a處的作業同時，第二TIF 310b暫時輸入裝卸站於第二輸入裝卸站302b並與之流體互通。第二TIF 310b將LNG自第二LNGC 314b卸載下來。第二TIF 310b再氣化該LNG，並經由第二輸入裝卸站302b將此天然氣送至第二管線304b。在此構造中，用於自LNGC 314a－314n卸載LNG之輸入裝卸站302a與302b的選用可根據環境條件(例如天候或輸入裝卸站其一之浪)甚至商業條件(例如與最佳市場的相對位置、契約義務等)而決定。此外，輸入裝卸站302a與302b二者可位於同一位置以便對於僅能提供單一輸入裝卸站的市場提供雙倍體積之天然氣。
除了提供選擇LNG之輸入裝卸站的彈性之外，該方法亦提供以取代在裝卸站處操作之現有TIF為基礎的輸入裝卸站的選擇彈性。即，當第三TIF 310c(其係運送艦隊300一部分)航過公海時，其可選擇裝卸站302a或302b。該選擇可以需要服務或需要被取代以進行作業之TIF 310a或310b其中之一為基礎。然後，TIF 310a或310b可航至輸出裝卸站加入運送艦隊以接收LNG或航至浮塢接受維護。事實上，在TIF上進行的某些維護甚至可於其航向接收來自輸出裝卸站之LNG貨運的途中進行。因此，使用多TIF可加強LNG的運送作業。
有利的是，藉由安裝二或更多個輸入裝卸站302a與302b及三或更多艘TIF310a－310c可擴充本發明。藉由標準化將TIF繫泊於輸入裝卸站並將天然氣傳送至該輸入裝卸站之方法(例如使用STL浮標)，TIF 310a－310c可因應市場力道與區域天然氣價格而再定位於不同輸入裝卸站位置302a與302b之間。此外，當多重輸入裝卸站係與TIF一同操作時，單一額外TIF可作為多重裝卸站的取代TIF。與在許多計劃間「分攤」取代TIF成本進行操作的單一輸入裝卸站相較，此種作法提供額外成本節省效益。
此外，應注意的是，可傳送其他流體貨物代替LNG。例如，該等貨物可包括CO2 、He或於特定溫度與壓力下可轉化成液體的其他氣體。與前文討論系統及方法相似的是，二或更多艘船隻可包括特殊硬體以便管理貨物的傳送並將該流體貨物再氣化至管線中。例如，第一船隻可與裝卸站連動作業，其中該第一船隻具有再氣化設備、卸載設備貯存槽與將再氣化流體自第一船隻傳送至裝卸站的設備。然後，可將流體自一或更多艘具有貯存槽的運送船隻之一與具有再氣化設備、卸載設備、貯存槽及自該第二船隻將再氣化流體傳送至該裝卸站的第二船隻卸載至第一船隻。該第一船隻可駛離該裝卸站，該第一船隻可於第二船隻靠近並連結該裝卸站之前或同時離開該裝卸站。然後，可將流體自運送船隻其中之一與第一船隻卸載至該第二船隻。
雖然本發明容易有各種修改與替代形式，但前文討論之範例實例係以實例方式顯示。不過，應再次暸解，不希望本發明受到本文所揭示之特定具體實例局限。實際上，本發明涵括在下列申請專利範圍所界定之本發明精神與範圍內的所有修改、相等物與替代方案。
200．．．流體運送系統
202．．．輸入裝卸站
204．．．管線
210、212．．．TIF
213．．．運送艦隊
214a－214n．．．運送船隻
206．．．第一浮標
208．．．第二浮標
300．．．流體運送系統
302a、302b．．．輸入裝卸站
306a、306b、308a、308b．．．潛式轉塔貨載浮標
304a、304b．．．管線
310a－310c．．．TIF
314a－314n．．．LNGC
閱讀下列詳細說明同時參考圖式可更明白本發明前文與其他優點，此等圖式中：圖1係根據本發明特定方面之LNG傳送作業的範例流程圖；圖2係根據本發明特定方面之範例流體運送系統或船隊；且圖3係根據本發明特定方面之另一範例流體運送系統或船隊。

Claims (30)

  1. 一種用於輸入液化天然氣(LNG)之方法，其包含：提供與輸入裝卸站連動作業之第一輸入船隻、運送LNG之第二輸入船隻，及運送船隻，其中該第一輸入船隻與第二輸入船隻各具有再氣化設備、LNG卸載設備、LNG貯存槽與天然氣傳送設備以自第一輸入船隻或第二輸入船隻將天然氣傳送至輸入裝卸站，其中該第一輸入船隻、第二輸入船隻與運送船隻為彼此分離的；決定第二輸入船隻或運送船隻中之一是否接近第一輸入船隻；若第二輸入船隻係接近第一輸入船隻，決定第二輸入船隻是否取代第一輸入船隻；若第一輸入船隻會被第二輸入船隻取代，則自輸入裝卸站脫接第一輸入船隻，將第二輸入船隻連結至輸入裝卸站，並自運送船隻將LNG卸載至第二輸入船隻；若該第一輸入船隻欲留在該輸入裝卸站，則自第二輸入船隻將LNG卸載至該第一輸入船隻；若該運送船隻中之一接近第一輸入船隻，則將第一輸入船隻連結至該運送船隻，及自第二輸入船隻將LNG卸載至該第一輸入船隻；以及再氣化第一輸入船隻上的LNG，以將天然氣輸送至與輸入裝卸站連動作業的管線；其中 該再氣化設備使用開放式迴路再氣化系統與封閉式迴路再氣化系統其中一者；將LNG卸載係包括將至少一部分LNG貯存於與輸入裝卸站連結之LNG貯存槽中；以及自運送船隻將LNG卸載至第二輸入船隻包括並列卸載。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該再氣化設備使用來自其他液體的顯熱作為汽化LNG之熱源。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該再氣化設備使用來自燃燒燃料的顯熱作為汽化LNG的熱源。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該再氣化設備使用來自可冷凝液體之潛熱作為汽化LNG的熱源。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該再氣化設備包含極冷裝載手臂以傳送來自第一輸入船隻的LNG。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該LNG卸載設備包含極冷軟管以傳送來自第一輸入船隻的LNG。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中自運送船隻將LNG卸載至第二輸入船隻包括串列卸載。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中自運送船隻將LNG卸載至第二輸入船隻包括海底極冷流體傳送系統卸載。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中LNG貯存槽包含球形槽。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中LNG貯存 槽包含薄膜槽。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中LNG貯存槽包含自撐式稜柱槽。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中LNG貯存槽包含模組槽。
  13. 一種流體運送系統，其包含：至少一個裝卸站；複數艘具有貯存槽並建造成在公海環境運送液化天然氣(LNG)的運送船隻；以及複數艘再氣化船隻，其中該複數艘再氣化船隻各者均配備再氣化設備、LNG卸載設備、LNG貯存槽與天然氣傳送設備，並且建造成可於公海環境中運送LNG；且其中複數艘再氣化船隻之一於公海環境中運送LNG，而該複數艘再氣化船隻中之另一者連結至至少一個裝卸站其中之一，以將來自複數艘運送船隻之一與複數艘再氣化船隻中之一的天然氣供應至至少一個裝卸站之一；該再氣化設備使用開放式迴路再氣化系統與封閉式迴路再氣化系統其中之一；其中該複數艘再氣化船隻係建造成：與該至少一個裝卸站連結；自複數艘運送船隻之一與其他複數艘再氣化船隻傳送LNG；再氣化來自複數艘運送船隻之一與其他複數艘再氣化船隻的LNG；以及 將天然氣傳送至至少一個裝卸站；且其中該複數艘運送船隻之一與連結至至少一個裝卸站其中之一之再氣化船隻係包括並列定位卸載構造以卸載LNG。
  14. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該至少一個裝卸站包含一或更多個潛式轉塔貨載浮標，其用以連結其他複數艘再氣化船隻。
  15. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該至少一個裝卸站固定於海床並連結將天然氣供應至陸上設備的管線
  16. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中複數艘再氣化船隻各者均另外包含住艙、維修設施、安全系統、緊急逃生系統、後勤系統與動力產生其中至少一者。
  17. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該再氣化設備使用來自其他液體的顯熱作為汽化LNG之熱源。
  18. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該再氣化設備使用來自燃燒燃料的顯熱作為汽化LNG的熱源。
  19. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該再氣化設備使用來自可冷凝液體之潛熱作為汽化LNG的熱源。
  20. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該LNG卸載設備包含供傳送LNG之極冷裝載手臂。
  21. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該LNG卸載設備包含供傳送LNG之極冷軟管。
  22. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該複數艘運送船隻之一與複數艘再氣化船隻之一係為串列定位卸載構造以卸載LNG。
  23. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該複數艘運送船隻之一與連結至至少一個裝卸站其中之一之再氣化船隻中之另一者係定位於海底極冷流體傳送系統卸載構造以卸載LNG。
  24. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該LNG貯存槽包含球形槽。
  25. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該LNG貯存槽包含薄膜槽。
  26. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該LNG貯存槽包含自撐式稜柱槽。
  27. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中該LNG貯存槽包含模組槽。
  28. 如申請專利範圍第13項之流體運送系統，其中至少一個裝卸站包含二或更多個靠岸結構。
  29. 如申請專利範圍第28項之流體運送系統，其中該二或更多個靠岸結構包含固定於海床之靠岸繫船樁、分散式輸入裝卸站系統、潛式轉塔貨載系統及其任何組合其中之一。
  30. 一種用於運送包含二氧化碳或氦氣之流體之方 法，其包括以下步驟：將第一船隻連結至裝卸站，其中該第一船隻具有再氣化設備、卸載設備、可貯存所運送流體貯存槽，與將再氣化流體自第一船隻傳送至該裝卸站的設備；自具有貯存槽與第二船隻之複數艘運送船隻之一將流體卸載至第一船隻，其中該第二船隻具有再氣化設備、卸載設備、可貯存所運送流體之貯存槽，與用於將再氣化流體自第二船隻傳送至裝卸站的設備；第一船隻離開裝卸站；第二船隻靠近該裝卸站；將第二船隻連結至該裝卸站，其中第一船隻離開裝卸站係在第二船隻靠近該裝卸站及連結至該裝卸站之前或與其同時；將流體自複數艘運送船隻之一與第一船隻卸載至第二船隻；其中自運送船隻將LNG卸載至第二輸入船隻包括並列卸載。
TW096129683A 2006-09-11 2007-08-10 運送及處理液化天然氣之方法 TWI464104B (zh)

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