專利名稱：在運輸工具上再氣化液化天然氣的方法和設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液化天然氣(LNG)的運輸和再氣化。
背景技術(shù)：
天然氣一般是通過管道從它的生產(chǎn)地輸送到它的使用地。然而，某一地區(qū)生產(chǎn)大量的天然氣，其生產(chǎn)量遠遠超過了需求量。如果沒有將天然氣輸送到存在商業(yè)需求的地方的有效方法，天然氣可能在其被生產(chǎn)的同時就被燃燒掉，這是很浪費的。
對天然氣進行液化有助于天然氣的存儲和運輸。液化天然氣(“LNG”)僅占據(jù)相同量天然氣在其氣態(tài)狀態(tài)下所占體積的約1/600。LNG是通過把天然氣冷卻到其沸點溫度(在環(huán)境壓力下，為-259°F)以下而生產(chǎn)的。LNG可存儲在處于大氣壓或稍高于大氣壓下的低溫容器中。通過提高LNG的溫度，可使其轉(zhuǎn)變回到其氣體形式。
對天然氣的需求增長刺激了利用特殊的油輪來運輸LNG。在偏遠地方所生產(chǎn)的天然氣，例如阿爾及利亞、婆羅洲或印度尼西亞，可被液化，并采用這種方式向海外運輸?shù)綒W洲、日本或美國。一般地，天然氣是通過一條或多條管道被收集到陸上液化裝置(land-basedliquefaction facility)中的。然后通過用泵抽抽吸LNG，使通過一個相對短的管道，將其裝載到配備有低溫艙的油輪上(此類油輪可被稱作液化天然氣運輸器(LNG carrier)或“液化天然氣運輸船(LNGC)”)。當LNGC到達目的地港口之后，用低溫泵將LNG卸載至陸上再氣化裝置中，在這里，LNG可以以液態(tài)儲存或進行再氣化。為使LNG再氣化，將溫度升高至超過LNG的沸點溫度，從而使LNG恢復到氣體狀態(tài)。然后通過管道系統(tǒng)，可將所得到的天然氣配送至各個消費天然氣的地方。
從安全性、生態(tài)學和/或美學上考慮，已經(jīng)提出在近海處進行LNG的再氣化。再氣化裝置可建造在位于海上的固定平臺上，或者在鉆井浮船(floating barge)或其它離岸停泊的船舶上。LNGC可以在靠近離岸再氣化平臺(offshore regasification platform)或船舶處被?？看a頭或被停泊，以便使得LNG可以隨后用傳統(tǒng)方式卸載，進行儲存或者再氣化。再氣化之后，天然氣可以被轉(zhuǎn)移至岸上管道配送系統(tǒng)(onshorepipeline distribution system)。
也已經(jīng)提出在LNGC上進行再氣化。這種方法具有某些優(yōu)點，原因在于再氣化裝置(regasification facility)和LNGC一塊移動。這使得該方法更易于適應更具有季節(jié)性的天然氣需求，或者適應地方與地方之間有所不同的天然氣需求。由于再氣化裝置和LNGC一起行進，因此不必在每個可能交付LNG的地方，提供或者是岸上或者是離岸的單獨的LNG儲存和再氣化裝置。相反，配備有再氣化裝置的LNGC可離岸停泊，并通過位于離岸的浮體或平臺上的連接器(connection)與管道配送系統(tǒng)(pipeline distribution system)相連。
當再氣化裝置被放置在LNGC上的時候，用于氣化LNG的熱源可以通過使用一種經(jīng)置于LNGC上的鍋爐加熱過的中間流體(intermediate fluid)進行傳遞。這種經(jīng)加熱的流體然后可以通過與LNG接觸的熱交換器。
也已經(jīng)提出采用位于LNGC附近的海水作為熱源。由于海水的溫度高于LNG的沸點和最低管線配送溫度，可用泵抽吸海水使其通過熱交換器，從而使LNG升溫并發(fā)生再氣化。然而，當LNG升溫、氣化和過熱之時，由于在兩種流體之間發(fā)生熱交換的結(jié)果而使海水冷卻下來。必須注意避免使海水被冷卻至其凝固點溫度以下。這就要求仔細地控制被加熱的LNG和被用于加熱LNG的海水的流動速度。流速之間的適當平衡受到海水的環(huán)境溫度以及預期的LNG氣化速度的影響。海水的環(huán)境溫度受到LNGC停泊的地點、交付發(fā)生在一年中所處的時段、水的深度，甚至來自加熱LNG的已冷卻海水的排放方式的影響。此外，已冷卻海水的排放方式可能被環(huán)境考慮因素所改變，例如，試圖避免不希望的環(huán)境沖擊，比如在已冷卻海水排放的附近處的環(huán)境水溫下降。環(huán)境方面的關(guān)注能影響加熱LNG的速度，并因此，影響在給定時間段內(nèi)用裝載于LNGC上的在再氣化設備所能氣化的LNG的體積。
發(fā)明概述一方面，本發(fā)明涉及一個LNGC，其具有再氣化系統(tǒng)，它包括一個用于汽化LNG的機載汽化器(on-board vaporizer)，一個主要熱源(primary source of heat)，以及一個或多個輔助熱源(secondary sourcesof heat)，至所述LNG和汽化器。
附圖簡述

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的龍骨冷卻器系統(tǒng)(keel cooler system)的示意圖。
圖2為用作汽化器熱源的一個浸沒式熱交換器的示意圖。
圖3為一個替換性的雙熱源系統(tǒng)的示意圖。
圖4A是LNGC的一個局部截面圖，位置大約在船體中部，顯示熱交換器被儲備在甲板上。
圖4B是LNGC的一個局部截面圖，位置大約在船體中部，顯示熱交換器被下降到水中。
圖5是LNGC的一個可替換的優(yōu)選實施方案的局部截面圖，顯示的是，當LNGC系泊到浮體上之后，船舶的船體被完全系泊在一個浮體上，兩個熱交換器被附著到系泊浮體并與LNGC可液體流通地連通。
發(fā)明詳述可以對在LNGC上進行的船上LNG再氣化方式進行各種改進。特別是，存在其它熱源、傳熱部件和熱源組合，這些可以被使用，從而在機載LNGC再氣化的地點和環(huán)境沖擊方面提供額外的靈活性。
在過去，通常被稱為“龍骨冷卻器(keel cooler)”的設備被用于為海上設備提供冷卻源，例如推進發(fā)動機冷卻器和空調(diào)。如圖1中所示，龍骨冷卻器2是一個浸沒式熱交換器，它一般位于船舶的船體1的底部上或底部附近，并采用海水作為需要冷卻能力(cooling capacity)的船上設備(如海上空調(diào)設備3)所產(chǎn)生熱量的“熱吸收器(heat sink)”。
龍骨冷卻器2是通過使用一個或多個吊艙(未示出)運行的，吊艙嵌入船體1的較低部位中或附著于船體1的外部，吊艙作為熱交換器冷卻中間流體(如淡水或乙二醇)，該中間流體是由泵1循環(huán)通過該吊艙的。此中間流體然后被泵至船上的一個或多個地點以便吸收過剩熱量。所述龍骨冷卻器是商業(yè)上可得到的，從制造商例如R.W.Fernstrum & Co.(Menominee，MI)和Duranmax Marine LLC(Hiram，OH)處可以得到。
在這樣一個系統(tǒng)的諸優(yōu)點中，與引入并隨后排放用作冷卻流體的海水的系統(tǒng)相比，優(yōu)點之一在于減少了與海水循環(huán)至船上各個部分相關(guān)的沉沒危險(sinking hazard)和腐蝕危險。只有龍骨冷卻器吊艙2的外部曝露于海水、淡水或另外一種相對來說無腐蝕性的流體中，它們在所述物體的其余部分中循環(huán)，這相當于一個封閉系統(tǒng)。無需用抗海水腐蝕的更特殊材料制造該閉合環(huán)路系統(tǒng)(closed loop system)中的泵、管道、閥門以及其它部件。龍骨冷卻器2也避免了對海水進行過濾的需要，這可能在將海水流進船內(nèi)機器元件之內(nèi)部的系統(tǒng)中是必須的。
如圖2中所示，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，采用一個或多個主要熱源，其優(yōu)選地是浸沒式熱交換器21——不是為了提供冷卻能力，而是向閉合環(huán)路循環(huán)流體提供加熱能力(heating capacity)，從而反過來又用于再氣化LNG。
在優(yōu)選的實施方案中，熱交換器21是單獨的熱交換器21，在LNG船舶到達其離岸排放裝置或者卸貨碼頭之后，熱交換器21被降低進水中，這不同于熱交換器被裝配在船舶的船體1中的情況，就象傳統(tǒng)的龍骨冷卻器。在最優(yōu)選的實施方案中，采用兩個熱交換器21，其中每個都是大約20英寸×20英寸×40英寸，而且共同滿足LNGC的加熱需要。這些熱交換器21中的每一個都有相當于大約100個傳統(tǒng)龍骨冷卻器的能力。熱交換器21通過適合的管道系統(tǒng)66被連接到LNGC，此管道系統(tǒng)可以是柔性的或者剛性的。參考圖4A和4B，優(yōu)選地沒有被使用，熱交換器21被存放在甲板上(參看圖4A)，熱交換器21可以被儲存在蓋子下面，在棚(shed)中，或者在某些其他結(jié)構(gòu)中(未顯示)。當被使用，通過機械設備64把熱交換器21降低，其中，機械設備64是，例如，但是不限于，絞盤系統(tǒng)(winch system)或者升降機系統(tǒng)(elevator system)，對于本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的設備(參看圖4B)。在把熱交換器21降低進入水中之后，當所擔心的是熱交換器21可能會碰撞船舶時，熱交換器21到船舶的剛性附著(rigid attachment)是優(yōu)選的。
在另外一個優(yōu)選的實施方案中，熱交換器21是在離岸的卸貨碼頭處的永久性地浸沒式裝置。例如，浸沒式熱交換器系統(tǒng)21可以被裝配到用于停泊LNGC的浮體68上。這些可替換的熱交換器21配置(圖4B、5)中的任何一種情形是被連接到LNGC上，以便允許中間流體被循環(huán)通過浸沒式熱交換器21。
當熱交換器21被附著到系泊浮體68上時，LNGC的轉(zhuǎn)塔凹槽78(turret recess)與浮體68配合，使得LNGC可以圍繞浮體68轉(zhuǎn)動。通過管道74，熱交換器21被連接到船舶的船體1，從而與汽化器23和任何一個輔助熱源26可液體流通地連接。氣體管道提升裝置72(gaspipe riser 72)將LNGC和管道配送系統(tǒng)連接起來，用于卸載已再氣化的LNG。
在本發(fā)明的另外一個實施方案中，一個或多個浸沒式熱交換器部件21被設置在低于船體1的水位線的任何適合位置，被直接裝配在LNGC的船體1之內(nèi)?？商鎿Q地，熱交換器21可為部分浸沒，而非全部浸沒。
中間流體，例如乙二醇、丙烷或淡水，由泵循環(huán)通過汽化器23和浸沒式熱交換器21。也可采用其它具有合適特性，如合適的熱容和沸點的中間流體，且是本行業(yè)所公知的。LNG通過管道24進入汽化器23中，在此進行再氣化，通過管道25排出。
如上所述，浸沒式熱交換器21能使熱量從周圍海水傳導到循環(huán)的中間流體中，而無需將海水吸入或者抽吸至LNGC中。熱交換器21的尺寸和表面面積可以廣泛地變化，依賴于需要被氣化進行交付的LNG貨物的體積，以及LNGC進行天然氣交付所處水域的溫度范圍。
例如，如果循環(huán)的中間流體在回到浸沒式熱交換器21時的溫度大約為45°F，海水溫度約為59°F，則兩者之間的溫度差約為14°F。這是一個相對普通的溫度差，因此，與上述典型的、被設計為每小時排除幾百萬個英國熱量單位(BTUs)的龍骨冷卻器相比，熱交換器21將需要一個更大的表面積以適應本發(fā)明的傳熱需要。
在一個優(yōu)選實施方案中，采用了兩個設計為總體來說每小時吸收大約六千二百萬個英國熱量單位(BTUs)的浸沒式熱交換器21，其表面積大約450,000平方英尺。這些熱交換器21是大約20英寸×20英寸×40英寸，其優(yōu)選地包含很多束管子(tube)，這些管子被暴露出來，以允許，當中間流體在管子中循環(huán)的時候，水可以從管子上面經(jīng)過。這一大小的表面積可以以各種配置設置，然后，包括，在該優(yōu)選實施方案中，多管束排列與傳統(tǒng)龍骨冷卻器2中的多管束排列類似。本發(fā)明的熱交換器21也可為殼管式熱交換器，彎管固定管板式交換器，螺旋管式交換器，板式交換器，或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它熱交換器，它們滿足氣化LNG所需的溫度、體積的和熱吸收要求。
汽化器23優(yōu)選為殼管式汽化器，此汽化器23被示意地描繪在圖2中。此類汽化器23在本行業(yè)是公知的，類似于種類達到數(shù)打的被使用在陸上再氣化裝置中的水加熱殼管式汽化器?？梢圆捎玫钠渌N類的汽化器包括，但是不限于，中間流體汽化器(intermediate fluidvaporizers)和浸沒燃燒式汽化器(submerged combustion vaporizers)。在替換性的船上應用中，其中海水可能是加熱介質(zhì)之一或者可能與設備相接觸，優(yōu)選地，汽化器23中與海水相接觸的潮濕表面是用專有的AL-6XN超-奧氏體不銹鋼(super-austenitic stainless steel)(ASTMA-240，B688，UNS N08367)制成，汽化器23的其它表面是用316L型不銹鋼制成。汽化器可采用多種材料，包括但不限于鈦合金及化合物。
在優(yōu)選實施方案中，采用殼管式汽化器23，其每天產(chǎn)生約1億標準立方英尺(mmscf/d)的分子量約為16.9的LNG。例如，當在溫度約為59°F的海水中操作LNGC，且中間流體的溫度為45°F時，汽化器23所要求的加熱水流量約為每小時2000立方米。通過采用長約40英尺的管組成的單管束，管直徑優(yōu)選大約為3/4英寸，所產(chǎn)生的熱傳導可以優(yōu)選達到每小時約六千二百萬BTUs。在汽化器23中整合進特殊特征，以便確保LNG在管內(nèi)均勻分布，從而調(diào)和管和殼之間的熱收縮差異，防止熱水介質(zhì)的凍結(jié)，以及適應由于船上加速所增加的負荷。在最優(yōu)選的實施方案中，100mmscf/d生產(chǎn)量的汽化器23被排列為平行設置，以達到再氣化船舶的總需用輸出能力。汽化器23的這些類型在美國的供應商包括Chicago Power and Process，Inc.和Manning and Lewis，Inc.。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，作用于中間流體的循環(huán)泵22是由同步轉(zhuǎn)速電動機驅(qū)動的傳統(tǒng)單級離心泵22。單級離心泵22在海上和工業(yè)應用中被頻繁地用于抽吸水/流體，并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。循環(huán)泵22的容量是根據(jù)安裝的汽化器23的數(shù)量和所需備余度(degree ofredundancy)進行選擇。
例如，為了與5億標準立方英尺/每天(mmscf/d)的設計容量相適應，制造了一個由6個各自容量大約為1億mmscf/d的汽化器23組成的船上裝置，其中，提供了一個備用的汽化器。該系統(tǒng)所需的總熱水循環(huán)量在設計點處約為10,000立方米/小時，而在峰額定值(peak rating)約為12,000立方米/小時。考慮到船上的空間限制，采用了3臺各自流量為5,000立方米/小時的泵22，而且在設計點循環(huán)要求為10,000立方米/小時下，提供了完全備用單位(fully redundant unit)。如果采用5個汽化器，那么只需要2個泵。這些泵22具有約30米的總動壓頭(totaldynamic head)，每臺泵22的功率要求約為950kw(千瓦)。每臺泵22的吸入和排出管道優(yōu)選是直徑為650mm的管道，但也可采用其它尺寸的管道系統(tǒng)。
用于泵22和相關(guān)管道的材料優(yōu)選是耐受海水的腐蝕作用，有很多種材料可以被利用。在優(yōu)選的實施方案中，用鎳鋁青銅合金制造泵殼，葉輪具有蒙乃爾合金泵軸(Monel pump shafts)。蒙乃爾合金是具有高度耐腐蝕性的鎳基合金，含有約60-70％鎳，22-35％銅以及少量鐵、鎂、硅和碳。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施方案涉及單級離心泵22，但是可采用滿足流速要求的很多種類的泵22，這些泵可從泵供應商處購得。在替換性的實施方案中，泵22可以是平滑流和脈動流泵，速度頭(velocity-head)或正排量泵，螺桿泵，回旋泵，葉輪泵，齒輪泵，徑向柱塞泵，旋轉(zhuǎn)斜盤泵，柱塞泵和活塞泵，或者其他滿足中間流體的輸送壓頭(dischargehead)和流速要求的泵。用于泵的驅(qū)動器可以是液壓發(fā)動機(hydraulicmotors)、柴油發(fā)動機、直流電動機、或者具有必須的速度和功率特征的其他原動機(prime movers)。
浸沒式或部分浸沒式熱交換器21可用作LNG氣化的唯一熱源，或者，在如圖3中所示的一種可替換的實施方案中，可與一個或多個輔助熱源聯(lián)合使用。在浸沒式或部分浸式熱交換器系統(tǒng)21的能力，或本地海水溫度，不足以提供再氣化操作預期程度所需要的熱量的情況下，本發(fā)明的這種實施方案提供了操作上的優(yōu)勢。
在一種優(yōu)選的可替換實施方案中，中間流體由泵22驅(qū)動循環(huán)通過蒸汽加熱器26、汽化器23和一個或多個浸沒式或部分浸沒式熱交換器21。在本發(fā)明最優(yōu)選的實施方案中，熱交換器21是浸沒式的。來自于鍋爐或其它來源的蒸汽通過管道31進入蒸汽加熱器26，并作為冷凝物通過管道32排出。閥門41，42和43使得蒸汽加熱器26的隔離和旁路管道51的開放成為可能，這就允許，將蒸汽加熱器26從循環(huán)中移除之后，運行汽化器23。可替換地，閥門44，45和46使得浸沒式熱交換器21的隔離和旁路管道52的開放成為可能，這就允許，將浸沒式熱交換器21從循環(huán)中移除之后，運行汽化器23。所采用的閥門是用于隔離目的傳統(tǒng)的閘門閥(gate valves)或者蝶形閥(butterfly valves)，是用適合于被循環(huán)流體的材料構(gòu)成。在適用海水的情形中，優(yōu)選地，碟形閥用鑄鋼或者延性鐵(ductile iron)制造，并構(gòu)造有彈性襯里(resilient liner)材料，此材料例如氯丁橡膠(neoprene)或者氟橡膠(viton)。優(yōu)選地，閘門閥用青銅制造，構(gòu)造成帶有不銹鋼閥內(nèi)件(trim)或者蒙乃爾合金閥內(nèi)件。
優(yōu)選地，蒸汽加熱器26裝配有排放冷卻器的傳統(tǒng)殼管式熱交換器，能夠加熱循環(huán)水，可提供LNG再氣化所要求的全部或部分熱量。優(yōu)選地，向蒸汽加熱器26提供壓力約為10bars、溫度約為360°F的脫過熱蒸汽(desuperheated steam)。在蒸汽加熱器26和排水冷卻器內(nèi)，蒸汽進行冷凝和低溫冷卻(sub-cooled)，之后在約160°F下回到船舶的蒸汽間(steam plant)。
在另一種實施方案中，蒸汽加熱器26和排放冷卻器中的加熱水介質(zhì)為海水。所有與加熱水介質(zhì)相接觸的潮濕表面都優(yōu)選采用90-10銅鎳合金。與蒸汽和冷凝物相接觸的殼側(cè)部件(shell side components)優(yōu)選為碳鋼。
對于上述的船上裝置，采用三臺具有排放冷卻器的蒸汽加熱器26，優(yōu)選地，其中的每一臺提供整體所需容量的50％。每一臺帶有排放冷卻器的蒸汽加熱器26具有約為5,000立方米/小時的加熱水流流量，和約為50,000公斤/小時的蒸汽流流量。合適的蒸汽熱交換器26類似于許多在船上、工業(yè)上和公用事業(yè)上的應用中所使用的蒸汽表面冷凝器，并可從全世界的熱交換器制造商處購得。
對于通過海水系統(tǒng)的流體，可以增加一個海水入口61和一個海水出口62，使得海水可被用作汽化器23的一個直接熱源或在與蒸汽加熱器26聯(lián)合使用中被用作一個附加熱源，以代替浸沒式熱交換器21。這種情況如圖3中的虛線所示。
作為一種選擇，浸沒式或部分浸沒式熱交換器系統(tǒng)21可用作輔助熱源，而另外一種熱源可以作為再氣化操作的主要熱源。另一個此類熱源的實例，包括來源于鍋爐的蒸汽或流通的海水系統(tǒng)，其中海水被從海洋(或LNGC所處的其它水體)中導入作為熱源，在用于加熱LNG之后或用于加熱中間流體之后被排放回海洋中，其中中間流體隨后被用于加熱LNG。其它的熱源包括浸沒燃燒式汽化器或太陽能。除主要熱源之外，還具有輔助或可替換性熱源，不管其是否是浸沒式熱交換系統(tǒng)，都被認為是有益的。
采用與至少一個可用的輔助熱源相聯(lián)合的主要熱源，在加熱LNG達到再氣化目的的方式上提供了額外的靈活性。在不要求按比例增加熱源以適應再氣化可發(fā)生的所有環(huán)境條件的時候，可以使用主要熱源。替換地，輔助熱源只在要求附加熱源的情況下可以使用。
與主要熱源相比，基于一個完全不同的行為的輔助熱源的可用性，也確保了在主要熱源發(fā)生故障的情況下至少有一些熱量是可用的。在主要熱源失效的情況下，雖然再氣化能力可能會大大降低，但是輔助熱源會在修理主要熱源或者換句話說在糾正障礙原因的同時提供可以使用的至少一部分的再氣化能力。
在這種系統(tǒng)的一個實施方案中，主要熱源可為來自于鍋爐的蒸汽，輔助熱源為浸沒式熱交換器。替代性地，主要熱源可為來源于鍋爐的蒸汽，輔助熱源可以使用一個開放的、流通的海水系統(tǒng)。依據(jù)可用性、經(jīng)濟情況或其它考慮因素，也可以采用其它的熱源組合。其它潛在的熱源包括采用熱水加熱鍋爐，或浸沒燃燒式熱交換器，其中的每一個都是可通過商業(yè)途徑獲得的產(chǎn)品。
在該系統(tǒng)的另一個實施方案中，LNGC可裝配有主要熱源，并由于包括有管道和其它零件而預備好增加輔助熱源，這在不同情況下可能會要求對船作實質(zhì)性修改以便可供使用。例如，可對LNGC進行配備以使用來自鍋爐的蒸汽作為主要熱源，也可以配備合適的管道和用于放置泵或其它裝置的位置，以便于后續(xù)安裝浸沒式熱交換器系統(tǒng)或流通的海水系統(tǒng)，而不要求對船本身作較大的結(jié)構(gòu)改造。盡管這可能會增加建造LNGC的初始費用或略微減少LNGC的容量，但在經(jīng)濟上比在稍后日期讓船經(jīng)受較大的結(jié)構(gòu)改造更可取。
本發(fā)明的優(yōu)選方法是一個在LNG運輸器上再氣化LNG的改進方法。LNGC，裝配有如上所述的再氣化裝置，可離岸停泊，并通過一個連接機構(gòu)與管道配送系統(tǒng)相連接，例如位于離岸浮體或平臺上的連接機構(gòu)。一旦連接上，中間流體，例如乙二醇或淡水，可以由泵22循環(huán)通過浸沒式或部分浸沒式熱交換器或者熱交換器21和汽化器23。也可采用其它具有合適特性的中間流體，例如具有可以接受的熱容量和沸點的中間流體也可以如上所述予以使用。
優(yōu)選地，熱交換器21是完全浸沒式的，并能使熱量從周圍海水傳導至循環(huán)的中間流體，原因在于兩者之間的溫度差。中間流體，隨后循環(huán)至汽化器23，汽化器優(yōu)選為殼管式汽化器23。在優(yōu)選實施方案中，中間流體通過平行的汽化器23，以便增加LNGC的輸出流量。LNG通過管道24進入汽化器23內(nèi)，在此LNG被再氣化，并通過管道25排出。自管道25，LNG進入附著在LNGC停泊處的平臺或浮體上的管道配送系統(tǒng)。
在本發(fā)明的最優(yōu)選方法中，中間流體循環(huán)通過浸沒式熱交換器21，該熱交換器裝配在通過合適的管道與LNGC連接的一個或多個結(jié)構(gòu)中，在LNGC停泊在離岸浮體或者目的地之后，該熱交換器被降低進水中。在本發(fā)明又一種可替換的方法中，浸沒式熱交換器21裝配在系泊LNGC的浮體68或其它離岸結(jié)構(gòu)中，并在停靠碼頭之后連接到船上。
在本發(fā)明的又一優(yōu)選方法中，提供一個或多個輔助熱源，用于LNG的再氣化。在一種實施方案中，中間流體被泵22循環(huán)通過蒸汽加熱器26、汽化器23和一個或多個浸沒式或部分浸沒式熱交換器21。來自于鍋爐或其它來源的蒸汽通過管道31進入蒸汽加熱器26，通過管道32以冷凝物排出。閥門41，42和43允許，在使用或者不使用蒸汽加熱器26的情況下，運行汽化器23成為可能。此外，汽化器23運轉(zhuǎn)可在單獨使用輔助熱源的情況下進行，如蒸汽加熱器26。閥門44，45和46允許這些浸沒式熱交換器21的隔離，從而使汽化器23可以在它們不運行的情況下運轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的再一種方法中，具有入口61和出口62的流通海水系統(tǒng)允許采用海水作為汽化器23的直接熱源，或者在與蒸汽加熱器26相聯(lián)合使用中的附加熱源，以替代浸沒式熱交換器21。當然，可采用浸沒式或部分浸沒式熱交換器21作為輔助熱源，同時采用其它描述過的熱源之一作為主要熱源。這一情況的實施例如上所述。
以上已經(jīng)展示和描述了本發(fā)明的各種示例性的實施方案。然而，本發(fā)明并不如此受到限制。相反地，應該認為本發(fā)明只受到所附的權(quán)利要求書范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一個擁有機載再氣化能力的液化天然氣運輸器，包括(a)一個主要熱源，用于再氣化所述液化天然氣；(b)至少一個輔助熱源，用于再氣化所述液化天然氣；(c)一個汽化器；(d)一個中間流體；和(e)一個泵，其循環(huán)所述中間流體通過所述汽化器和所述主要熱源和所述輔助熱源。
2.權(quán)利要求1所述的液化天然氣運輸器，包括閥門和至少一個旁路管道，用于將所述主要熱源與至少一個所述輔助熱源隔離。
3.權(quán)利要求1所述的液化天然氣運輸器，其中所述主要熱源是至少一個熱交換器，其至少部分地浸沒在水中。
4.權(quán)利要求3所述的液化天然氣運輸器，其中所述熱交換器是完全浸沒的。
5.權(quán)利要求3所述的液化天然氣運輸器，其中所述熱交換器附著到所述液化天然氣運輸器的外部。
6.權(quán)利要求5所述的液化天然氣運輸器，其中所述熱交換器被儲備在所述液化天然氣運輸器上，在使用所述熱交換器的時候，其被降低進水中。
7.權(quán)利要求6所述的液化天然氣運輸器，其中所述熱交換器可活動地被固定于所述液化天然氣運輸器之上，使得，當所述熱交換器被使用的時候，可以被機械設備降低進水中。
8.權(quán)利要求5所述的液化天然氣運輸器，其中所述熱交換器在被降低進水中之后，被剛性地附著到所述液化天然氣運輸器上。
9.權(quán)利要求5所述的液化天然氣運輸器，其中所述熱交換器在被降低進水中之后，被柔性地附著到所述液化天然氣運輸器上。
10.權(quán)利要求3所述的液化天然氣運輸器，其中所述熱交換器整合到所述液化天然氣運輸器上。
11.權(quán)利要求10所述的液化天然氣運輸器，其中所述熱交換器被裝配在所述液化天然氣運輸器的機身內(nèi)。
12.權(quán)利要求1所述的液化天然氣運輸器，其中用于再氣化所述液化天然氣的所述主要熱源被裝配在離岸終端中，被裝備成可液體流通地連接到所述液化天然氣運輸器上。
13.權(quán)利要求12所述的液化天然氣運輸器，其中所述離岸終端是系泊浮體。
14.權(quán)利要求12所述的液化天然氣運輸器，其中所述主要熱源是至少一個熱交換器，此熱交換器至少部分地浸沒在水中。
15.權(quán)利要求1所述的液化天然氣運輸器，包括(a)至少兩個輔助熱源；和(b)閥門和至少一個旁路管道，它們用于將至少一個所述輔助熱源與至少一個其余的熱源隔離。
16.一個用于在液化天然氣運輸器上再氣化液化天然氣的方法，包括(a)于一個在液化天然氣運輸器上的汽化器，一個主要熱源，以及至少一個輔助熱源之間，循環(huán)中間流體；(b)使用所述中間流體所攜帶的熱能，加熱所述液化天然氣到其汽化溫度之上的一個溫度；和(c)使用由所述主要熱源和所述輔助熱源所供應的熱能，加熱所述中間流體。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述主要熱源被附著到液化天然氣運輸器的機體上。
18.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述主要熱源整合到所述液化天然氣運輸器的機體上。
19.權(quán)利要求17所述的方法，包括(a)在所述液化天然氣運輸器達到目的地之后，連接所述液化天然氣運輸器到所述主要熱源上；和(b)在所述液化天然氣運輸器離開所述目的地之前，斷開所述LNG運輸器與所述主要熱源的連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一個液化天然氣運輸器，其擁有在液化天然氣運輸器上再氣化的能力，此液化天然氣運輸器包括一個用于再氣化液化天然氣(24)的主要熱源(21)。進一步地，液化天然氣運輸器包括至少一個用于再氣化液化天然氣的輔助熱源，一個汽化器(23)，中間流體，以及一個泵(22)，它循環(huán)所述中間流體通過所述汽化器和所述主要熱源和輔助熱源。
文檔編號B63J2/14GK1623062SQ02828662
公開日2005年6月1日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者A·B·尼倫貝格 申請人:埃克賽勒瑞特能源有限合伙公司