[发明专利]湿气分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿气分离装置，特别地但不是唯一地在用于从储存槽供应天然气作为用于发动机的燃料的设备中使用，通常在船上或其他海船上。

背景技术

天然气作为燃料在例如船上或其他海船上的使用正变得越来越普遍。天然气以液体形式(即作为液化天然气(LNG))储存在一个或多个槽中。由于LNG在1bar下具有-163℃的沸点，所以LNG在储存槽内将自然蒸发，并且能够连续地抽出蒸发的天然气流用作燃料。然而，总体而言，LNG的自然蒸发并不总能满足对燃料的需求。因此，利用强制蒸发的天然气流对自然蒸发的天然气进行补充。

天然气通常在压缩机中被压缩到发动机所需求的压力。避免液体颗粒进入压缩机中是重要的。这种颗粒可能会对压缩机的运动部件造成损坏。因此，在压缩机的上游使用湿气分离器。湿气分离器包括竖直容器，该容器具有网或用于从气体中分离出液体颗粒的其他部件。在容器的底部或容器的底部附近具有液体出口，并且在容器的顶部具有出口，该出口用于已经分离了任何液体颗粒的气体。容器通常具有用于除去液体的排出管。如果供应自然蒸发的天然气和强制蒸发的天然气两者，则该容器可以具有用于前者的一个或多个入口以及用于后者的一个或多个入口。虽然强制蒸发的天然气可以在期望温度下产生，该温度可以根据成分有意地选择以提供能够有利于除去含重质烃液滴的条件，但是自然蒸发的天然气的温度往往是可变的并且高于强制蒸发的天然气的温度。存在这样的问题：较温暖的气流当穿过网或其它液体分离部件时会再蒸发一些液体颗粒，或者会与尚未排出的液体的主体接触并蒸发该液体中的一些。自然蒸发的气体通常含较小比例的高级烃。这些烃在所收集的液相中往往自然地不成比例地出现。因此，液体的任何再蒸发将倾向于提高送往压缩机的天然气流中的高级烃的浓度。然而，一些发动机使用含有限定量的高级烃的天然气燃料更好地工作。

发明内容

根据本发明，提供了一种湿气分离装置，包括：主容器，具有用于第一气流的第一入口和用于气体的出口，主容器具有第一分离器，第一分离器沿着从第一入口延伸至出口的气体流动路径与第二分离器间隔开，两个分离器都能够从气体中分离出液体颗粒，其中，容器具有用于将第二气流供给到第一分离器和第二分离器中间的气体流动路径的第二入口，第二气流在一段时间内可能处于比第一气流高的温度。

第一分离器和第二分离器可以都包括一个或多个多孔垫、多孔网、筛板、升气管板(例如泡罩板)、或者用于从气体或蒸汽中分离液体颗粒的任何其他类似设备、或这种设备的组合。

主容器和分离器的布置可能有大量不同的构造。例如，第一分离器可以包括水平或竖直的垫或网。类似地，第二分离器可以包括水平或竖直的垫或网。水平配置的第一分离器可以与竖直配置的第二分离器结合使用，或反之亦然。替代地，两个分离器可以都水平地配置或竖直地配置。

第一分离器和第二分离器优选地都具有与其相关联的排出管，排出管与液体收集容器连通。

如果第一分离器和第二分离器都包括水平配置的垫或网，则可以在第一分离器和第二分离器中间设置塔盘，其中气体通道穿过塔盘，以便当待排出的在重力作用下从第二分离器下落时收集该液体。

本发明还提供了一种用于天然气流的设备，该设备具有沿着该设备配置的根据本发明的湿气分离装置。在这种布置中，通向主容器的所述第一入口通常与自然蒸发的LNG源(例如LNG储存容器或槽)连通，并且通向主容器的第二入口通常与LNG的强制蒸发器连通。强制蒸发器可以从与LNG储存容器或槽连通的泵中接收LNG。通向主容器的出口通常可以与压缩机连通。可以利用压缩机向通常在船上或其他海船上的内燃机提供压缩的天然气。在替代布置中，通向主容器的出口可以直接与发动机连通。

根据本发明的湿气分离装置利用第二气流使从第一气流分离的液体的再蒸发最小化。当两个气流都是天然气时，并且所产生的天然气用作内燃机中的燃料，该结果会具有特别的价值。这是因为，分离出的液体颗粒往往相对地富含重烃(与原始气体相比)，如果存在足够量的燃料，则这种重烃的存在通常倾向于对燃料的质量产生有害影响。

附图说明

现在将通过举例的方式参照附图说明根据本发明的装置和安装，附图中：

图1是示出了根据本发明的装置的第一实施例的示意图；

图2-图4示意地示出了图1所示的实施例的替代实施例；

图5示意地示出了根据本发明的向内燃机供应天然气的设备。

具体实施方式

不同图中的相同部件可以由相同的附图标记表示。