[发明专利]用于收集和分离水相和/或油相液体与低温液体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于收集和分离水相和/或油相的液体与低温液体的装置，该低温液体优选地为液化气，例如LNG（液化天然气），该装置在下面还被称为“分离器”。

本发明更具体地涉及一种分离器，其用于当-165℃的液化天然气或LNG混有污染流体时分离所述污染流体，污染流体例如为溢排水（run-off water）、油或者实际上任何其他的工业液体。

本发明更具体地涉及这样一种分离器：其被安装在支座上，该支座以着地或者浮动（即被安置在海底或者锚固到海底）的方式被安装在海中（公海中或者例如港口等受保护的区域中），该支座包括用于处理危险的和/或腐蚀性的液体的装置，该危险的和/或腐蚀性的液体优选为液化天然气（LNG），该装置处于所述支座的甲板上，并且该支座还包括至少一个储罐，该储罐用于储存所述液体并且被容纳在所述甲板下方的所述支座的船体内。

背景技术

这种类型的支座尤其可以是用于处理和储存LNG的浮式生产储卸装置（FPSO）或浮式储存重新气化单元（FSRU）类型的驳船，或者它可以是船舶，尤其是具有由如WO01/30648中描述的并且如以下解释的钢或水泥制成的船体和储罐的船舶。

甲烷基天然气是油田的通常与原油相结合而被少量或中等量地生产的副产物，或者是气田的主要产物，在气田中甲烷基天然气与其他气体（主要是C-2到C-4链烷、二氧化碳、氮气以及微量的其他气体）结合而被发现。更普遍地，天然气包括大部分的甲烷，优选地为至少85%的甲烷，并且具有从氮气以及C-2到C-4链烷（即，乙烷、丙烷和丁烷）中选择的其他主要成分。

当少量的天然气与原油结合在一起时，其通常被处理和分离，并随后在锅炉、燃气轮机或者活塞发动机中作为燃料而被原地使用，以便产生在分离或生产过程中所使用的电力或热量。

当天然气的量较大，或者确实很多时，其需要被输送，以使得其能够在很远的区域（通常是在其他陆地上）被使用，并且为了完成这些，优选的方法是在天然气处于冷冻的液体状态（-165℃）并且基本上处于外界的大气压时被运输。被称为“甲烷油船”的专门运输船具有非常大尺寸的容器，并且具有最大限度的隔离以便限制旅途中的蒸发。

在远离海岸的公海中的油田上，例如原油或天然气等石油流体通常在通常称为FPSO的所述浮式支座10上被回收、处理和储存。如原油和/或天然气等石油流体随后被传送到定期（例如每周）调用的卸载船20，以回收来自油田的产物并将其输出到消费油田产物的地方。当传送-165℃的LNG类型的液化天然气时，传送装置包括至少一个管道17，该管道用于当传送装置填充有LNG时从卸载船20的储罐逐渐去除气体，且尤其用于去除甲烷气体，使得甲烷气体能够在FPSO类型浮式支座10上被再液化，如以下参照图9A描述的。

另一技术领域是在靠近利用位置的海中储存LNG（例如为了在天然气已被再次气化之后将天然气输送到陆地），或者在浮式支座上储存LNG以在原地使LNG转化成电力，并将所述电力输送到陆地上的区域网络。在这样的情况下，船舶就要卸载其LNG货物，并且浮式支座被称为FSRU。

术语“处理设施”在以下尤其用于指将天然气液化成LNG的任何设施、用于重新气化LNG的任何设施、和/或用于在所述支座与用于卸载和储存LNG的甲烷储罐类型的船舶之间传送LNG的任何设施，该船舶可被设置成串联（in tandem）或者停靠在所述支座旁边。

这种类型的处理设施具有诸如泵、流动管、压缩机、热交换器、膨胀器装置（一般而言是解压缩涡轮的形式）、低温热交换器以及容器等装置或部件，并且还具有多个这些装置之间的连接管和连接元件。

被处理和储存的液体的泄漏，且尤其是LNG液化天然气在适当条件下的泄漏，可能在阀、泵、热交换器、容器或者管道中的任一环节出现，或者尤其是在连结元件或所述部件中的衬垫中出现，或者实际上由于多个这些部件的一个或多个部件的破损而导致。

LNG的泄漏基于以下三个原因特别危险：

1）逸出的LNG在与空气和固体表面接触时快速地气化，并通过与周围空气混合而形成非常危险的碰到最细微的火花和最小的热点时都会爆炸的混合物。