[发明专利]用于处理来自低温液体的蒸发的气体且供应加压气体的系统及方法以及由气体马达驱动的船

说明书

根据本发明的用于处理来自低温液体的蒸发的气体并且向气体马达供应加压气体的系统一方面包括从上游至下游带有压缩装置（11，12，13）、第一热交换器（17）和膨胀装置（30）的再液化单元（10），并且另一方面包括加压气体供应管线，所述加压气体供应管线从上游至下游包括用于对液体加压的泵（48）和高压蒸发装置（61）。所述加压气体供应管线在所述蒸发装置（61）的上游具有用于第二热交换器（60）的旁路（57），所述第二热交换器在一方面所述供应管线（56）的加压液体与另一方面所述再液化单元（10）的在所述第一交换器下游和所述膨胀装置（30）上游的管线（22）之间。

技术领域

本发明涉及用于处理来自低温液体的蒸发的气体并且向气体马达供应加压气体的系统和方法。

更确切地，本发明的领域是低温液体的海运，且还更确切地是液化天然气的海运。然而，之后将提出的系统和方法也能应用于陆上设备中。

背景技术

如果考虑液化天然气，在常温下，液化天然气具有-163°C左右的温度（或更低）。在液化天然气的海运期间，液化天然气被置于船（天然气运输船）上的储罐中。尽管这些储罐是热隔离的，但是仍存在热泄漏并且外部介质将热量带至容纳在储罐中的液体。液体因此变热并且蒸发。考虑到天然气运输船上的储罐的尺寸，根据绝热条件和外部条件，每小时可能蒸发数吨气体。

为了安全的原因，不可能将蒸发的气体保存在船上的储罐中。储罐中的压力会危险地增加。因此需要使蒸发的气体从储罐中逸出。法令禁止将该气体（如果是天然气）按原状态排放至大气中。需要将其燃烧。

为避免损失经蒸发的该气体，还已知的是，一方面，将其用作运输它的船上的马达的燃料，以及另一方面，使其再液化，以将其再置于它所来源于的储罐中。

为了再液化已蒸发的气体，已知冷却该气体，使其再次恢复到允许其再次转变成液相的温度和压力的条件下。此类冷的提供最常通过与制冷回路的热交换来实施，该制冷回路包括（例如）制冷流体环路，例如氮。

另外，一些天然气运输船使用它们所运输的天然气作为燃料以确保它们的驱动。存在多种类型的使用天然气进行运行的马达。本发明更确切地涉及那些由高压下呈气相的天然气所供应的马达。因此，为了供应驱动天然气运输船的马达，一些气体从位于天然气运输船上的液化天然气储罐中被抽出，然后在被汽化之前借助泵进行加压以便能够供应马达。

文献EP-2 746 707 A1关注从通常布置在适合远洋航行的船上的用于储存液化天然气的储罐中蒸发的天然气，该天然气在具有多级压缩的压缩机中被压缩。经压缩的天然气的流的至少一部分被输送至通常根据Brayton循环运行的液化器，使得被再液化。通过穿过热交换器，来自最后一级的经压缩的天然气的温度被降低至小于0°C的值。第一压缩级在此作为冷压缩机运行，并且所产生的冷的压缩天然气用在热交换器中，以用于进行来自压缩级的流所需的冷却。在其穿过热交换器的下游处，冷的压缩天然气流动穿过压缩机的其余级。如果这是所期望的，则压缩天然气的一部分能用作燃料以供应适合远洋航行的船上的马达。在一个实施变型（§[0026]）中，设置了，使处于气态的压缩气体冷却，然后部分地通过压缩液体使其液化，然后经膨胀以用在马达或涡轮机中。

具有氮或所有其它区别于待冷却流体的制冷气体的制冷环路在Brayton循环中的存在需要为制冷流体设置专门的设备。因此，例如当具有氮的制冷回路被设置在船上（或别处），为了允许氮在低温领域的使用，则需要氮的处理（净化）单元。还需要设置专门的储罐、阀和用于调节氮的循环的其它装置。

当直接从船上的储罐中提取供应天然气运输船的马达的天然气时，优选在液化方面具有高的效率，因为由此限制处于气相的气体的消耗。

发明内容