[发明专利]用于再液化天然气的方法和装置

说明书

从通常位于航海船只上的LNG储存罐4、6、8、10和12汽化的天然气在包括压缩级26、28、30和32的多级压缩器24中被压缩。压缩天然气流的至少一部分被发送到液化器47，该液化器通常以布雷登循环操作以便被再液化。来自最后级32的压缩天然气的温度通过穿过热交换器22而降低到低于0℃。第一压缩级26作为冷压缩器而操作且所得的冷压缩天然气被用于热交换器22中以实现对来自所述压缩级32的流的必要冷却。在其穿过所述热交换器22的下游，所述冷压缩天然气流过所述压缩器24的其余级28、30和32。如果需要，所述压缩天然气的一部分作为燃料可被供应到航海船只的发动机。

本发明涉及一种用于再液化天然气的方法和装置。

特别而言，本发明涉及一种用于再液化从通常在船上或其它航海船只上的液化天然气(LNG)储存罐汽化的天然气的方法。

美国专利申请2007/0256450 A、2009/0158773 A和2009/0158774都公开了液化从其中从其压缩上游的汽化气体恢复制冷的储存罐汽化的天然气(“汽化”气体)的方法。压缩的汽化气体在其压缩的下游被再液化。压缩的汽化气体在热交换器中被预冷却，通过该热交换器的相同气体以以下方式穿过其压缩的上游：压缩汽化气体的温度可降低到远低于环境温度且因此被提供在液化器中以便液化天然气所需的制冷的量降低。

然而，上面描述的布置具有显著缺点。汽化气体从其中放出的液化天然气储存罐被设计为在仅稍高于大气压的液面上方空间压力下操作。在汽化气体压缩器的上游提供热交换器可引起压力下降到低于大气压，其结果是，具有空气被吸入装置内的重大风险。这种空气的存在可引起爆炸风险，特别是在所有的汽化气体被再液化并返回到储存罐的时候。即使热交换器过大，仍然会有显著压降，这将引起在整个系统保持足够压力上的操作困难。

根据本发明，提供了一种回收从盛装液化天然气(LNG)的至少一个储存容器放出的汽化气体的方法，其包括使汽化气体的流在第一压缩级中冷压缩，通过热交换来加热冷压缩汽化气体的流，进一步压缩冷压缩汽化气体的加热流，和采用汽化气体的进一步压缩的流的至少一部分以在所述热交换中加热冷压缩汽化气体的流并因此降低进一步压缩的汽化气体的所述部分的温度，和再液化经受温度降低的汽化气体的进一步压缩的流的所述部分的至少一部分。

本发明还提供了一种用于回收来自盛装液化天然气的至少一个储存容器的汽化气体的装置，其包括与所述储存容器连通的第一冷压缩级；用于进一步压缩冷压缩级的下游的汽化气体的多个串联的其它压缩级；和用于再液化汽化气体的其它压缩级的下游的液化器，其中有具有至少一个热交换通道的热交换器，所述热交换通道具有与第一冷压缩级的出口连通的入口和与其它压缩级连通的出口；和与所述第一热交换通道处于热交换关系中的至少一个第二热交换通道，所述第二热交换通道具有与其它压缩级连通的入口和与液化器连通的出口。

热交换器的位置避免了压缩级上游的压降。第一压缩级作为冷压缩级的操作使得可被液化的进一步压缩的汽化气体的所有或一部分在其液化上游可能被预冷却至低于0℃。因此，没有必要包括在第一压缩级上游的任何热交换器(或其它装置)以便加热汽化天然气，该热交换器将引起不希望的压降。

一般而言，根据本发明的方法和装置能够被调适以满足针对供应天然气和宽范围的不同供应压力的很多不同需求。

根据本发明的方法和装置特别地，但不排他地旨在用于船上或其它航海船只上。如果航海船只是LNG从生产现场到使用现场的运输机构，那么基本上所有的汽化气体可被再液化。然而，在一些情况下，一些天然气用于航海船只上以发电，例如，用于航海船只本身的推进。在这种情况下，进一步压缩的汽化气体的仅一些需要被再液化且其的其余部分被供应用于发电的目的。

在进一步实例中，用于发电的天然气取自所述储存容器并被泵送到合适压力。在这样的实例中，所有的汽化气体可被再液化，而返回到所述储存容器的一些被可采取用于发电。此外，在这些实例中，可从泵送的天然气中恢复制冷并且被用来提供对待液化的进一步压缩的汽化气体的流的进一步温度降低。