專利名稱：冷卻和液化烴物流的方法,實(shí)施該方法的設(shè)備以及包括這種設(shè)備的浮式結(jié)構(gòu)、沉箱或海上平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及烴物流冷卻和液化的方法，實(shí)施該方法的設(shè)備以及包括這種設(shè)備的浮式結(jié)構(gòu)、沉箱或海上平臺(tái)。烴物流特別但不專門地為天然氣。
背景技術(shù)：
已知多種使天然氣物流冷卻和液化以提供液化天然氣(LNG)的方法。出于多種考慮，人們希望使天然氣液化。舉例來說，與氣體形式相比，天然氣更易于以液體形式進(jìn)行儲(chǔ)存和長(zhǎng)途輸送，這是因?yàn)樗加酶〉娜莘e，并且不需要在高壓下進(jìn)行儲(chǔ)存。在某些情況下，尤其是海上天然氣田與陸地隔開相當(dāng)遠(yuǎn)距離的情況下，海底管道到陸上液化設(shè)施的建造成本使得從海上油田開采天然氣變得不經(jīng)濟(jì)。浮式液化天然氣 (FLNG)設(shè)施通過在海上浮式設(shè)施上處理和液化天然氣并將LNG產(chǎn)品直接供應(yīng)給LNG油船 (tanker)而有可能給上述問題提供經(jīng)濟(jì)可行的解決方案，從而避免與建造長(zhǎng)距離海底管線相關(guān)的成本。用于天然氣液化的大規(guī)模海上設(shè)施可以使用直接驅(qū)動(dòng)的燃?xì)廨啓C(jī)以給制冷壓縮機(jī)提供動(dòng)力。這種燃?xì)廨啓C(jī)會(huì)受到安全風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)避免將燃?xì)廨啓C(jī)放置在LNG儲(chǔ)罐附近。Persaud等編寫的AIChE(美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì))出版No. 176，pp. 359-372(2003)， 關(guān)于天然氣應(yīng)用的第三次專題會(huì)議，“浮式液化天然氣廠規(guī)劃中的安全驅(qū)動(dòng)裝置"公開了燃?xì)鉁u輪葉片和轉(zhuǎn)子故障是高能量事件，有可能穿透FLNG雙層甲板并且在最嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致低溫儲(chǔ)罐中著火。為此，作者推薦使燃?xì)廨啓C(jī)遠(yuǎn)離低溫儲(chǔ)罐。然而，當(dāng)提供FLNG設(shè)施時(shí)，必須將液化設(shè)備放入比通常岸上可用更小的機(jī)座面積內(nèi)。例如，F(xiàn)LNG設(shè)施限制為同等岸上設(shè)施尺寸的大約四分之一。因此，使燃?xì)廨啓C(jī)充分遠(yuǎn)離低溫儲(chǔ)罐以滿足安全因素并不是簡(jiǎn)單的事情。因此，這促使企業(yè)消除使用燃?xì)廨啓C(jī)以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的必要。WO 2006/052392公開了位于液化天然氣運(yùn)輸船上的液化設(shè)施，其中，天然氣通過制冷劑冷凍直到其冷凝成大體上液相。在該過程中，制冷劑在壓縮機(jī)內(nèi)壓縮。動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)形式的發(fā)電機(jī)提供給壓縮機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可以是燃?xì)怛?qū)動(dòng)的，燃?xì)庥蓙碜詢?chǔ)存于密封結(jié)構(gòu)中的LNG的自然發(fā)生的天然氣汽化提供，或者由獨(dú)立的燃料供給源提供。可替換地，發(fā)動(dòng)機(jī)可以是柴油驅(qū)動(dòng)的。發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其繼而給壓縮機(jī)提供機(jī)械動(dòng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于使需要較少空間的烴物流冷卻和液化的方法和設(shè)備。在第一方面，本發(fā)明提供了一種使烴物流冷卻和液化的方法，至少包括如下步驟(i)提供一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)；(ii)利用一個(gè)或更多個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)；
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(iii)利用一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)給所述一個(gè)或更多個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置提供動(dòng)力；(iv)使一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流流向一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)；(ν)進(jìn)行液化處理，包括提供烴物流，冷卻和至少部分地液化所述烴物流以獲得液化烴物流；其中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流中的至少一個(gè)包括在液化處理中產(chǎn)生的物流。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于使烴物流冷卻和液化的設(shè)備，至少包括至少一個(gè)壓縮機(jī)；與所述至少一個(gè)壓縮機(jī)相聯(lián)的電驅(qū)動(dòng)裝置；布置為給所述一個(gè)或更多個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置提供電力的一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)，所述一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)可利用一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)；和液化站，包括用于提供烴物流的來源；用于使所述烴物流冷卻且至少部分液化以獲得液化烴物流的一個(gè)或更多個(gè)熱交換器；其中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流中的至少一個(gè)包括液化站中產(chǎn)生的物流。在其它方面，本發(fā)明提供了包括這種設(shè)備的浮式結(jié)構(gòu)、沉箱或海上平臺(tái)。


現(xiàn)在只參考非限制性附圖以舉例方式對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖1是包括烴液化處理并顯示了本發(fā)明實(shí)施例的示意圖；圖2是圖1的詳細(xì)視圖，顯示了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例；圖3是顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例的示意性浮船；和圖4顯示了適用于本發(fā)明的示意性可替換的最終閃蒸(end-flash)處理。為了說明目的，給管線以及該管線上輸送的物流分配唯一的參考數(shù)字。相同的參考數(shù)字表示相似的部件。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)冷卻烴物流的設(shè)施中的壓縮機(jī)的操作方法進(jìn)行描述。本專利申請(qǐng)書描述了使用雙燃料柴油-電力(DFDE)發(fā)電機(jī)給壓縮機(jī)的電驅(qū)動(dòng)裝置提供電力。使用這種DFDE發(fā)電機(jī)允許進(jìn)一步節(jié)省設(shè)備所需空間。本發(fā)明以下列理解為基礎(chǔ)，即，DFDE發(fā)電機(jī)能夠焚燒在液化過程中產(chǎn)生的各種含烴物流。這有利地節(jié)省了對(duì)運(yùn)輸和/或儲(chǔ)存這種烴物流的專用設(shè)備的需要。DFDE發(fā)電機(jī)可以靠各種氣態(tài)烴燃料物流(甚至那些含有大于30mol %氮的燃料物流)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。DFDE發(fā)電機(jī)能夠利用較低壓力的燃料，在大約5或6巴的壓力下，在無需或降低用于燃料物流的壓縮要求的情況下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在建議利用這種性能處理在液化過程中產(chǎn)生的物流。
最終閃蒸氣體物流典型地是包含高氮的低壓含烴物流，其通常不會(huì)純凈到足以直接排放到空氣中。這使得最終閃蒸氣體成為用于DFDE發(fā)電機(jī)的特別優(yōu)選的烴類燃料源。另一種優(yōu)選的烴類燃料源由制冷劑排出物流，尤其是多組分制冷劑排出物流形成。排出物流可以在優(yōu)化制冷劑化學(xué)成分的過程中，尤其是在混合制冷劑處理中產(chǎn)生。排出物流通常從制冷劑回路的循環(huán)低壓區(qū)域獲得。制冷劑排出物流可以包含例如乙烷的鏈烷， 它們不適于作為燃?xì)廨啓C(jī)的燃料。通過將制冷劑排出物流添加到用于DFDE發(fā)電機(jī)的烴類燃料物流中，無需對(duì)其中的組分進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)不需要專門的輔助設(shè)備運(yùn)輸和/或儲(chǔ)存排出物流。因此，節(jié)省了設(shè)備空間。優(yōu)選地，排出物流來自閉合制冷劑循環(huán)，與開放或半開放循環(huán)相反。DFDE發(fā)電機(jī)包括往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)。這些往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)還可以靠重質(zhì)燃料油或船用柴油運(yùn)轉(zhuǎn)，并且具有在運(yùn)轉(zhuǎn)期間在不同燃料之間切換的適應(yīng)能力。通過在壓縮階段剛剛結(jié)束之后注射少量引燃柴油啟動(dòng)燃燒。DFDE發(fā)電機(jī)提供每個(gè)汽缸IMW的輸出，其中，大型發(fā)動(dòng)機(jī)具有18個(gè)汽缸并且產(chǎn)生18麗。DFDE發(fā)電機(jī)具有超過45%的效率(包括發(fā)電中的電損耗)并且與電力驅(qū)動(dòng)裝置一起作為用于壓縮機(jī)的傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的可行替換方案。另外，DFDE發(fā)電機(jī)可以放在浮式結(jié)構(gòu)(例如，船)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。通過將DFDE發(fā)電機(jī)放在船的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中提高了設(shè)備的可靠性和安全性，該船已經(jīng)建造完畢以防止設(shè)備受到天氣和海洋的影響，并且位于與其它(再)液化設(shè)備遠(yuǎn)離的單獨(dú)位置。與船甲板相比，這還允許在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的受控環(huán)境下進(jìn)行DFDE發(fā)電機(jī)的維修。另外，DFDE發(fā)電機(jī)是相對(duì)簡(jiǎn)單和耐用的機(jī)器，只在40°C以上的溫度下顯示出額定值降低(功率降低)。標(biāo)準(zhǔn)船具有用于五臺(tái)16MW DFDE發(fā)電機(jī)的空間，所述DFDE發(fā)電機(jī)例如在使用單個(gè) 80MW電驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)可以給單個(gè)管柱液化生產(chǎn)線提供小于2MTPA的能量。這與由傳統(tǒng)的雙壓縮機(jī)組(其使用40麗航空用燃?xì)廨啓C(jī))占用的大得多的甲板空間相當(dāng)。因此，優(yōu)選地，壓縮機(jī)只由電驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，從而避免為驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)提供燃?xì)廨啓C(jī)的需要。在烴物流液化站或處理中使用壓縮機(jī)的情況下，雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)可以有利地由烴類燃料物流提供燃料，所述烴類燃料物流包括選自制冷劑排出氣體、最終閃蒸氣體和進(jìn)料氣體中的一種或更多種。通常可以在這種液化站或處理中利用(使用或產(chǎn)生)這種物流。對(duì)本說明書來說，液化處理以提供要液化的烴進(jìn)料物流開始，以液化烴送至儲(chǔ)存裝置結(jié)束。液化站定義為與液化處理直接相關(guān)的設(shè)備。就本說明而言，這是指用于壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置或者用于驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)電機(jī)不屬于液化站(或處理過程)的一部分，因?yàn)樗鼈儾慌c液化處理直接相關(guān)。熱交換器、制冷劑、制冷壓縮機(jī)等屬于液化站和處理過程的一部分。 另一方面，儲(chǔ)罐不屬于液化站的一部分。因此，從儲(chǔ)罐自然發(fā)生的汽化氣體不屬于在液化處理中產(chǎn)生的物流。優(yōu)選地，儲(chǔ)存裝置在接近大氣壓，例如小于1.5巴(絕對(duì))下工作。對(duì)于本說明書而言，術(shù)語進(jìn)料氣體是從還未經(jīng)過液化，但要進(jìn)行液化的烴物流中得到的滑流。因此，汽化氣體或從來自液化烴的汽化氣體中得到的滑流不是進(jìn)料氣體，因?yàn)槠鋸囊夯刂姓舭l(fā)出去。
因此，產(chǎn)生用于烴類燃料物流的物流僅需要從液化處理中抽出物流，或者后面可選地進(jìn)行其它處理步驟，例如調(diào)節(jié)從液化處理獲得的物流的壓力(例如，通過壓縮或膨脹)。圖1顯示了用于烴液化處理的總體方案1，通常包括使例如天然氣的烴物流冷卻和液化。在這種處理過程中，例如天然氣流的烴物流可以通過包括至少下列步驟的方法冷卻(a)提供一個(gè)或更多個(gè)烴物流和一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流在一個(gè)或更多個(gè)制冷劑回路中，每個(gè)制冷劑回路包括一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)、 一個(gè)或更多個(gè)冷卻器、一個(gè)或更多個(gè)膨脹裝置和一個(gè)或更多個(gè)熱交換器；(b)使一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流的至少一部分(fraction)在一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)中壓縮以提供一個(gè)或更多個(gè)壓縮制冷劑物流；(c)使所述一個(gè)或更多個(gè)壓縮制冷劑物流在一個(gè)或更多個(gè)冷卻器中冷卻以提供一個(gè)或更多個(gè)冷卻制冷劑物流；(d)使所述一個(gè)或更多個(gè)冷卻制冷劑物流的至少一部分在一個(gè)或更多個(gè)膨脹裝置中膨脹以提供一個(gè)或更多個(gè)膨脹制冷劑物流；和 (e)使所述一個(gè)或更多個(gè)膨脹制冷劑物流與所述一個(gè)或更多個(gè)烴物流在所述一個(gè)或更多個(gè)熱交換器中進(jìn)行熱交換以提供一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流和一個(gè)或更多個(gè)冷卻烴物流。至少一個(gè)壓縮機(jī)可以由電驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，所述電驅(qū)動(dòng)裝置由以在液化處理中產(chǎn)生的一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流為燃料的一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。烴進(jìn)料物流可以是要進(jìn)行冷卻和液化的任何適當(dāng)?shù)臍怏w物流，但是通常為從天然氣或石油儲(chǔ)層獲得的天然氣流?？商鎿Q地，天然氣流還可以從另一來源獲得，同樣包括例如費(fèi)-托法的合成物來源。通常，天然氣流基本上由甲烷組成。優(yōu)選地，烴進(jìn)料物流包括至少50mol %甲烷，更優(yōu)選地，至少80mol%甲烷。根據(jù)來源，天然氣可以包含不同數(shù)量的比甲烷更重的烴類，例如特別是乙烷、丙烷和丁烷，有可能含有較少數(shù)量的戊烷和芳香族烴。其成分根據(jù)氣體類型和位置而變。傳統(tǒng)地，比甲烷重的烴類在任何重要的冷卻之前盡可能有效地從烴進(jìn)料物流中去除，這出于多種考慮，例如具有不同的凍結(jié)或液化溫度，其可能導(dǎo)致它們堵塞甲烷液化站的部件。烴進(jìn)料物流還可以包含非烴類，例如，H2O, N2, CO2、Hg、H2S及其它含硫化合物等。 如果希望的話，包括天然氣的烴進(jìn)料物流可以在冷卻和液化之前進(jìn)行預(yù)處理。該預(yù)處理可以包括減少和/或去除例如(X)2和H2S的不希望的組分或者其它步驟，如初期冷卻、預(yù)加壓等。因?yàn)檫@些步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，它們的作用過程在此不再進(jìn)一步討論。因此，術(shù)語"烴進(jìn)料物流"還包括任何處理(這種處理包括凈化、脫水和/或洗氣)之前的組分，以及已經(jīng)部分地、大體上或完全處理以減少和/或去除一種或更多種化合物或物質(zhì)(包括但不限于硫、硫化合物、二氧化碳、水、汞和一種或更多種C2+烴)的任何組分。烴進(jìn)料物流是烴類燃料物流的一個(gè)實(shí)例，其可用于給在這里描述的方法和設(shè)備中的DFDE發(fā)電機(jī)提供燃料。為了提供部分液化的烴物流，例如如上所述的烴進(jìn)料物流的烴物流可以被冷卻。 本領(lǐng)域已知的多種方法可以提供這種初始冷卻。一個(gè)實(shí)例是使烴進(jìn)料物流在一個(gè)或更多個(gè)第一熱交換器中與制冷劑，例如混合制冷劑回路中的混合制冷劑的至少第一部分進(jìn)行熱交換以提供部分液化的烴物流，優(yōu)選地在o°c以下。來自制冷劑的排出物流提供了烴類燃料物流的第二實(shí)例，其可用于給在這里描述的方法和設(shè)備中的DFDE發(fā)電機(jī)提供燃料?；旌现评鋭┗芈钒ㄒ粋€(gè)或更多個(gè)制冷壓縮機(jī)以使混合制冷劑物流壓縮。制冷壓縮機(jī)優(yōu)選地具有> 15MW，優(yōu)選地> 20MW的裝機(jī)功率。這些壓縮機(jī)可以由一個(gè)或更多個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，所述電驅(qū)動(dòng)裝置可以由來自一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)的電能提供動(dòng)力。優(yōu)選地，這種第一熱交換器可以包括第一冷卻級(jí)，在使烴物流的任何部分液化中使用的一個(gè)或更多個(gè)第二熱交換器可以包括一個(gè)或更多個(gè)第二或第三冷卻級(jí)。這樣，這里公開的方法和設(shè)備可以包括兩或更多個(gè)冷卻級(jí)，每個(gè)冷卻級(jí)具有一個(gè)或更多個(gè)步驟、零件等。例如，每個(gè)冷卻級(jí)可以包括一到五個(gè)熱交換器。烴物流或其一部分和/或混合制冷劑可以不流過全部和/或完全一樣的冷卻級(jí)的熱交換器。在一個(gè)實(shí)施例中，烴液化處理包括兩個(gè)或三個(gè)冷卻級(jí)。第一冷卻級(jí)優(yōu)選地用于將烴進(jìn)料物流的溫度降低到0°c以下，通常在-20°c到-70°c范圍內(nèi)。第一冷卻級(jí)有時(shí)還稱作"預(yù)冷卻"級(jí)。第二冷卻級(jí)優(yōu)選地與第一冷卻級(jí)分開。也就是說，第二冷卻級(jí)包括一個(gè)或更多個(gè)分開的熱交換器。第二冷卻級(jí)還稱作"主冷卻"級(jí)。第二冷卻級(jí)優(yōu)選地用于將烴物流的溫度，通常由第一冷卻級(jí)冷卻的烴物流的至少一部分的溫度降低到-100°C以下。作為一個(gè)或更多個(gè)第一熱交換器或一個(gè)或更多個(gè)第二熱交換器使用的熱交換器在本領(lǐng)域眾所周知。第二熱交換器中的至少一個(gè)優(yōu)選地是本領(lǐng)域已知的盤繞式低溫?zé)峤粨Q器?？蛇x地，熱交換器可以包括位于其外殼內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)冷卻段，每個(gè)冷卻段可以看作冷卻級(jí)或與其它冷卻位置分開的"熱交換器"。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，混合制冷劑物流的一個(gè)或更多個(gè)部分流過一個(gè)或更多個(gè)熱交換器，優(yōu)選地流過上文所述的兩個(gè)或更多個(gè)第一和第二熱交換器以提供一個(gè)或更多個(gè)冷卻的混合制冷劑物流?；旌现评鋭┗芈返幕旌现评鋭┛梢杂蛇x自氮、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、 戊烷等的兩種或更多種組分的混合物形成。本發(fā)明可以包括使用位于分開或重合的制冷劑回路或其它冷卻回路中的一種或更多種其它制冷劑。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，冷卻，優(yōu)選地使烴物流液化的方法包括一個(gè)制冷劑回路，其包括一種混合制冷劑。這里所稱的混合制冷劑或混合制冷劑物流包括至少5mol %的兩種不同組分?；旌现评鋭┑某Ｒ娊M分可以是氮O-IOmol %甲烷(C1)30-70mol%乙烷(C2)30-70mol%
丙烷(C3)0-30mol%丁烷(C4)0-15mol%總組分包括IOOmol %。顯然，這種混合制冷劑組分適合作為烴類燃料物流。來自混合制冷劑的排出物流可以作為用于雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)的一種烴類燃料物流。例如，混合制冷劑排出物流可以從一個(gè)或更多個(gè)第一熱交換器或者一個(gè)或更多個(gè)第二熱交換器中獲得并且流向烴類燃料物流。眾所周知，混合制冷劑的組分和儲(chǔ)量可以根據(jù)液化站的地理位置由液化站用戶改變，一個(gè)因素是預(yù)計(jì)的日或周平均環(huán)境溫度，另一個(gè)因素是考慮一年中的環(huán)境溫度變化而采取的季節(jié)性調(diào)整。制冷劑物流由于泄漏還需要進(jìn)行補(bǔ)充。在本領(lǐng)域通常由位于烴液化處理附近的多個(gè)儲(chǔ)罐的位置單獨(dú)提供混合制冷劑組分，每個(gè)儲(chǔ)罐儲(chǔ)存一種單獨(dú)的組分，例如乙烷、丙烷等，它可以按要求將其組分供應(yīng)給混合制冷劑。當(dāng)在此使用時(shí)，術(shù)語"儲(chǔ)量"是指混合制冷劑回路中的所有組分的數(shù)量(按質(zhì)量或體積)以及每種組分的百分比或比例(表示為比率或％)。在另一實(shí)施例中，所述方法用于使天然氣液化以提供液化天然氣。優(yōu)選地，由本發(fā)明提供的液化烴物流儲(chǔ)存在一個(gè)或更多個(gè)儲(chǔ)罐中，所述儲(chǔ)罐也可以位于任何浮船或海上平臺(tái)上。進(jìn)一步地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易的理解，在液化之后，如果希望的話，液化烴物流可以進(jìn)一步處理。舉例來說，所獲得的LNG可以通過焦耳-湯姆遜閥(Joule-Thomson valve)或者通過低溫渦輪膨脹機(jī)進(jìn)行減壓。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，液化烴物流流過最終氣體/液體分離器，例如最終閃蒸容器以提供最終閃蒸頂部氣體物流和底部液體物流，有選擇地儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中作為例如 LNG的液化產(chǎn)品。最終閃蒸氣體物流提供了用于DFDE發(fā)電機(jī)的適用烴類燃料物流的第三實(shí)例。液化烴物流可以減壓到為操作一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)所選擇的燃料氣體壓力，其優(yōu)選地也是一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流流到一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油電力發(fā)電機(jī)的壓力。這樣，頂部最終閃蒸氣體物流無需進(jìn)一步壓縮到燃料氣體壓力。在這樣的實(shí)施例中，底部液體物流可以在流到儲(chǔ)存裝置之前進(jìn)一步減壓?？商鎿Q地，最終閃蒸氣體可以在由最終電驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的最終壓縮機(jī)中壓縮并且提供給雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)。可以使用由DFDE發(fā)電機(jī)提供的電能給用于最終壓縮機(jī)的最終電驅(qū)動(dòng)裝置提供動(dòng)力。在制冷劑物流的部分，優(yōu)選地最冷部分流過適當(dāng)?shù)臍?液分離器的情況下，至少來自該氣/液分離器的頂部氣體物流的部分可以與來自最終氣/液分離器的頂部氣體物流 (以及可選地來自儲(chǔ)罐的汽化氣體)匯合，從而提供用于壓縮的組合物流并作為用于DFDE 發(fā)電機(jī)的燃料氣體。本發(fā)明尤其適合于浮船、海上平臺(tái)或沉箱上的場(chǎng)合。浮船可以是任何可移動(dòng)或停泊的船，通常至少具有船體，通常為例如"油船"的船舶形式。這種浮船可以具有各種尺寸，但是通常為細(xì)長(zhǎng)的。盡管浮船的尺寸在海上不受限制，但是用于浮船的建筑和維修設(shè)備會(huì)限制這種尺寸。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，浮船或海上平臺(tái)的長(zhǎng)度小于600米，例如500米，船寬小于100米，例如80米，從而能夠容納在現(xiàn)有船舶建筑和維修設(shè)備中。海上平臺(tái)還可以是活動(dòng)的，但是通常與浮船相比更為固定。海上平臺(tái)也可以是浮動(dòng)的，也可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽纭１景l(fā)明可以提供小于2百萬(公制的)噸/年(MTPA)的液化烴物流的額定產(chǎn)量 (或銘牌)。術(shù)語"額定產(chǎn)量"定義為工廠日生產(chǎn)能力乘以工廠每年的運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)。例如，一些液化天然氣廠平均每年運(yùn)轉(zhuǎn)345天。優(yōu)選地，本發(fā)明的烴冷卻處理的額定產(chǎn)量為IMTPA 到< 2MTPA。參考附圖，圖1顯示了用于烴液化處理的總體方案1。作為烴液化處理的一部分， 并且在任何主冷卻之前，含有天然氣的原始烴流通常進(jìn)行預(yù)處理以減少或去除盡量多的重質(zhì)烴。這種分離的常見形式稱作"液態(tài)天然氣"(NGL)析取，其中，C2+烴部分進(jìn)行分餾以提供隨后冷卻的富甲烷流，以及用于C2+組分的一種或多種單組分或多組分液流，例如，NGL 和LPG產(chǎn)物流。在任何預(yù)處理和預(yù)分餾、處理、步驟或階段之后，可選地遠(yuǎn)程進(jìn)行，原始烴流作為烴進(jìn)料物流10提供，如圖1所示。圖1顯示了具有用于冷卻烴物流10、20的設(shè)備的實(shí)施例， 至少包括一個(gè)或更多個(gè)制冷劑回路4，每個(gè)制冷劑回路包括一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)32、34，一個(gè)或更多個(gè)冷卻器26、28，一個(gè)或更多個(gè)膨脹裝置126、136、156，和一個(gè)或更多個(gè)熱交換器12、22，所述熱交換器提供一個(gè)或更多個(gè)冷卻烴物流20、50，和至少一個(gè)制冷劑排出物流 40，并且所述熱交換器中的至少一個(gè)使烴進(jìn)料物流10冷卻；每個(gè)所述壓縮機(jī)32、34聯(lián)接到電驅(qū)動(dòng)裝置Dl、D2上，所述電驅(qū)動(dòng)裝置利用由一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)300產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)；最終氣/液分離器，用于從冷卻烴物流50產(chǎn)生最終閃蒸氣體物流60 ；以及所述雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)300由一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流96、98提供燃料。在如圖1所示實(shí)施例中，烴類燃料物流98由選自制冷劑排出物流40、最終閃蒸氣體物流60以及來自烴進(jìn)料物流10的原料流11的一個(gè)或更多個(gè)物流供應(yīng)。現(xiàn)在將參考圖1對(duì)設(shè)備的操作進(jìn)行更詳細(xì)地描述。烴進(jìn)料物流10流過一個(gè)或更多個(gè)熱交換器12，其還限定了第一冷卻級(jí)。優(yōu)選地，第一冷卻級(jí)將烴進(jìn)料物流10冷卻到0°C 以下，例如_20°C到_70°C，優(yōu)選地為-20°C到_45°C或者_(dá)40°C到_70°C，從而提供部分液化烴物流20。烴進(jìn)料物流10的一部分可以作為烴進(jìn)料氣體物流11去除并且作為DFDE發(fā)電機(jī)300的燃料氣體。下面對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)地討論。一個(gè)或更多個(gè)第一熱交換器12中的冷卻由混合制冷劑100提供。包括完全蒸發(fā)的混合制冷劑的壓縮機(jī)原料物流140由第一壓縮機(jī)32 (其由第一電驅(qū)動(dòng)裝置Dl驅(qū)動(dòng))壓縮以提供第一壓縮制冷劑物流142。第一電驅(qū)動(dòng)裝置Dl可以由來自DFDE發(fā)電機(jī)300的電力驅(qū)動(dòng)。第一壓縮制冷劑物流142可以由第一冷卻器沈冷卻以提供第一冷卻壓縮物流 169，隨后與來自第一熱交換器12的第一制冷劑物流160匯合以提供用于第二壓縮機(jī)34的混合壓縮機(jī)物流170。第二壓縮機(jī)34可以由第二電驅(qū)動(dòng)裝置D2驅(qū)動(dòng)以提供第二壓縮制冷劑物流171。第二電驅(qū)動(dòng)裝置D2可以由來自DFDE發(fā)電機(jī)300的電力驅(qū)動(dòng)。第二壓縮制冷劑物流171流過第二冷卻器觀以提供第一冷卻制冷劑物流101。第一冷卻制冷劑物流101可以流過第一制冷劑氣/液分離器E以提供頂部氣態(tài)物流102和底部液體物流103。頂部氣態(tài)物流102流過第一熱交換器12并且冷卻以提供第二制冷劑物流110。底部液體物流103可以通過其流過第一熱交換器12 (未顯示)進(jìn)行冷卻以提供第一部分冷卻制冷劑物流150，其可以通過膨脹裝置，例如閥156膨脹以產(chǎn)生混合制冷劑100的第一部分IM并且流入第一熱交換器12，在此，其以本領(lǐng)域已知的方式至少部分地作為流出的第一制冷劑物流160蒸發(fā)。圖1中的部分液化烴物流20流到一個(gè)或更多個(gè)第二熱交換器22，優(yōu)選地主低溫?fù)Q熱器。在流過第二熱交換器22之后，提供了液化烴物流50。一個(gè)或更多個(gè)第二熱交換器22中的冷卻由流入的第二制冷劑物流110提供，所述第二制冷劑物流110包括混合制冷劑回路4的混合制冷劑的至少一部分。第二制冷劑物流 110通過一個(gè)或更多個(gè)第二熱交換器22蒸發(fā)，從而以本領(lǐng)域已知的方式提供壓縮機(jī)原料物流 140。液化烴物流50隨后流過例如閥53的膨脹裝置以提供流到最終氣/液分離器J的膨脹的部分液化烴物流M，所述最終氣/液分離器可以是最終閃蒸容器。最終氣/液分離器J提供頂部最終閃蒸氣體物流60和底部液體物流70。底部液體物流70可以流入儲(chǔ)罐 42，例如液化天然氣儲(chǔ)罐42。最終閃蒸氣體物流60可以在流到一個(gè)或更多個(gè)最終壓縮機(jī)36 (其由最終電驅(qū)動(dòng)裝置D3驅(qū)動(dòng))之前有選擇地與混合制冷劑排出物流40 (優(yōu)選地為混合制冷劑排出氣體物流的形式)和來自儲(chǔ)罐42的汽化氣體物流75之一或兩者匯合。最終電驅(qū)動(dòng)裝置D3可以由來自DFDE發(fā)電機(jī)300的電力驅(qū)動(dòng)。最終壓縮機(jī)36提供燃料物流90。燃料物流90的一部分可以作為再循環(huán)烴物流43去除，由再循環(huán)冷卻器44冷卻以提供液化再循環(huán)物流45，并且返回儲(chǔ)罐42。燃料物流90可以有選擇地與烴進(jìn)料氣體物流11匯合以提供烴類燃料物流96，并且流到雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)300以產(chǎn)生分別用于第一、第二和最終電驅(qū)動(dòng)裝置Dl、D2 和D3的電能。注入管線90的烴進(jìn)料氣體物流11可以用于控制烴類燃料氣體物流96的壓力，以便以穩(wěn)定和適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫绱蠹s5巴的壓力提供用于DFDE發(fā)電機(jī)300的燃料氣體。為此目的設(shè)置燃料進(jìn)給排泄閥97。管線11中的燃料進(jìn)給流量典型地為總?cè)剂闲枨罅康?0%或更少。還可以給DFDE發(fā)電機(jī)300提供補(bǔ)充燃料物流98，如重油或船用柴油物流。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，如圖2舉例說明的那樣，公開了使烴物流10、20，如天然氣物流冷卻的方法。該方法至少包括如下步驟(a)提供一個(gè)或更多個(gè)烴物流10、20和一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流100，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流100處于一個(gè)或更多個(gè)制冷劑回路4中，每個(gè)制冷劑回路4包括 一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)32、34 ；—個(gè)或更多個(gè)冷卻器沈、28 ；—個(gè)或更多個(gè)膨脹裝置126、136、 156 ；和一個(gè)或更多個(gè)熱交換器12、22 ；(b)使一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流100的至少一部分140、170在在一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)32、34中壓縮以提供一個(gè)或更多個(gè)壓縮制冷劑物流142、171 ；(C)使一個(gè)或更多個(gè)壓縮制冷劑物流142、171在一個(gè)或更多個(gè)冷卻器沈、28中冷
1卻以提供一個(gè)或更多個(gè)冷卻制冷劑物流101、169 ；(d)至少使一個(gè)或更多個(gè)冷卻制冷劑物流101、169的部分120、130、150在一個(gè)或更多個(gè)膨脹裝置126、136、156中膨脹以提供一個(gè)或更多個(gè)膨脹制冷劑物流125、135、154 ； 和(e)使所述一個(gè)或更多個(gè)膨脹制冷劑物流125、135、IM在一個(gè)或更多個(gè)熱交換器 12,22中與所述一個(gè)或更多個(gè)烴物流10、20進(jìn)行熱交換以提供一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流 100和一個(gè)或更多個(gè)冷卻烴物流20、50。壓縮機(jī)32、34中的至少一個(gè)可以按照這里公開的方法進(jìn)行操作。優(yōu)選地，制冷劑回路4是混合制冷劑回路4，制冷劑物流100是混合制冷劑物流 100。更優(yōu)選地，混合制冷劑物流100包括氮、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷和戊烷中的兩種或更多種。進(jìn)一步優(yōu)選地所述一個(gè)或更多個(gè)熱交換器12、22可以包括處于第一冷卻級(jí)的一個(gè)或更多個(gè)第一熱交換器12，所述一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流100包括第一部分冷卻制冷劑 150，所述一個(gè)或更多個(gè)烴物流10、20包括烴進(jìn)料物流10，所述一個(gè)或更多個(gè)冷卻烴物流 20、50可以包括部分液化烴物流20。進(jìn)一步優(yōu)選地所述一個(gè)或更多個(gè)熱交換器12、22包括處于第二冷卻級(jí)的一個(gè)或更多個(gè)第二熱交換器22，所述一個(gè)或更多個(gè)制冷劑物流100包括一個(gè)或更多個(gè)第二部分混合制冷劑物流120、130，所述一個(gè)或更多個(gè)烴物流10、20包括部分液化烴物流20，所述一個(gè)或更多個(gè)冷卻烴物流20、50包括液化烴物流50。使烴物流冷卻的方法進(jìn)一步包括步驟(f)使液化烴物流50流過膨脹裝置53以提供膨脹的部分液化烴物流M ；(g)使膨脹的部分液化烴物流M在最終氣/液分離器J中分離成最終閃蒸氣體物流60和底部液體物流70 ；和(h)使底部液體物流70流入儲(chǔ)罐42。使烴物流冷卻的方法進(jìn)一步包括步驟(i)使最終閃蒸氣體物流60流到一個(gè)或更多個(gè)最終壓縮機(jī)36以提供燃料物流 90 ；和(j)使燃料物流90作為烴類燃料物流96流到所述一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)300。使烴物流冷卻的方法還包括如下步驟(k)將汽化氣體物流75從儲(chǔ)罐42抽出；(1)使汽化氣體物流75流到一個(gè)或更多個(gè)最終壓縮機(jī)36以提供燃料物流90 ；和(m)使燃料物流90作為烴類燃料物流96流到所述一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)300。優(yōu)選地，使烴物流冷卻的方法以在生產(chǎn)能力小于2MTPA的單個(gè)生產(chǎn)線中進(jìn)行。更優(yōu)選地，單個(gè)生產(chǎn)線具有80MW的單驅(qū)動(dòng)裝置。本實(shí)施例的方法優(yōu)選地在浮式結(jié)構(gòu)52、沉箱或海上平臺(tái)上進(jìn)行。這種浮式結(jié)構(gòu)、沉箱或海上平臺(tái)還可以包括推進(jìn)系統(tǒng)。圖2提供了烴液化處理(例如，圖1所示總體方案1)的更詳細(xì)的方案2。如圖1一樣，提供了烴進(jìn)料物流10，其已經(jīng)進(jìn)行預(yù)處理以減少和/或去除初始進(jìn)料物流，例如天然氣中的至少一部分非烴類，有選擇地一部分比甲烷重的烴類，如上所述。一部分烴進(jìn)料物流 10可以作為烴進(jìn)料氣體物流11去除，并且與另一匯合物流80a匯合以提供三元匯合物流 80b。烴進(jìn)料物流10流過第一熱交換器12，其可以包括一個(gè)或更多個(gè)以本領(lǐng)域已知方式串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的熱交換器以提供部分液化烴物流20。第一熱交換器12中的冷卻由混合制冷劑100的第一部分IM提供。在圖2所示方案2中，第一部分巧4流入第一熱交換器12的頂部或上部。下面描述第一部分154的供應(yīng)。在其于第一熱交換器12中冷卻之后，第一部分IM變成至少部分蒸發(fā)、通常完全蒸發(fā)的混合制冷劑物流160，其可以流過制冷劑氣/液分離器，例如分離鼓(未顯示)并且與第一冷卻壓縮物流169匯合。第二熱交換器22具有兩個(gè)區(qū)域，下部區(qū)域和上部區(qū)域。這些在圖2中顯示為下部第二熱交換器2 和上部第二熱交換器22b。在(例如低溫)熱交換器中以區(qū)域方式布置兩個(gè)或更多個(gè)熱交換器在本領(lǐng)域已知并且在此不再進(jìn)一步討論。在部分液化烴物流20流過第二熱交換器22a、22b之后，提供了液化烴物流50。部分液化物流20在第二熱交換器22a、22b中的冷卻通過混合制冷劑100的兩個(gè)部分125、135提供，所述部分在不同的位置進(jìn)入第二熱交換器22，從而以本領(lǐng)域已知的方式在第二熱交換器22內(nèi)提供不同的熱交換區(qū)域。在第一個(gè)第二熱交換器22a的底部或附近，混合制冷劑在其使用之后可以作為至少部分、通常完全蒸發(fā)的混合制冷劑物流140收集，其可以流過制冷劑氣/液分離器，例如分離鼓(未顯示)并且流到第一壓縮機(jī)32?；旌现评鋭┪锪?40通過第一壓縮機(jī)32壓縮以提供第一壓縮物流142，由第一冷卻器沈冷卻，隨后與氣態(tài)物流160匯合以提供用于第二壓縮機(jī)34的混合壓縮機(jī)物流170。 第二壓縮機(jī)34提供第二壓縮制冷劑物流171，其流過第二冷卻器觀以提供準(zhǔn)備再次使用的混合制冷劑物流101。混合制冷劑物流101可以流過第一制冷劑氣/液分離器E以提供頂部氣態(tài)物流 102和底部液體物流103。頂部氣態(tài)物流102和底部液體物流103流過第一熱交換器12。在具有兩個(gè)以上第一熱交換器12，例如3、4或5個(gè)熱交換器的情況下，一個(gè)或更多個(gè)烴物流10、頂部氣態(tài)物流 102和底部液體物流103不流過所有的第一熱交換器12，而是有選擇地流過某些第一熱交換器12以按照本領(lǐng)域已知的方式提供冷卻三個(gè)物流的特定方案。底部液體物流103通過其流過第一熱交換器12進(jìn)行冷卻以提供作為第一部分冷卻制冷劑物流的冷卻物流150，其可以通過例如閥156的膨脹裝置膨脹并且流入另一制冷劑氣/液分離器G，其提供頂部氣態(tài)物流151和底部液體物流152。頂部氣態(tài)物流151可以與底部液體物流152匯合并且作為物流154回流到第一熱交換器12中以提供如上所述的冷卻。來自第一制冷劑氣/液分離器E的頂部氣態(tài)物流102也通過第一熱交換器12冷卻以提供冷卻制冷劑物流110，其隨后流過另一制冷劑氣/液分離器D以提供頂部氣態(tài)物流 111和底部液體物流112。典型地，底部液體物流112具有較大比例的重質(zhì)烴類，并且還通常稱作重混合制冷劑物流(m )。利用適當(dāng)?shù)姆至髌?5，底部液體物流112可以布置成提
1供0-100%的一種或兩種其它物流，這些物流是第一冷卻級(jí)返回物流114(在流過閥115之后流到制冷劑氣/液分離器G)和供第一個(gè)第二熱交換器2 使用的第二冷卻級(jí)冷卻物流 113。來自第二制冷劑氣/液分離器D的頂部氣態(tài)物流111，通常還稱作輕混合制冷劑物流(LMR)流過第二熱交換器22以提供作為第二部分冷卻制冷劑物流的冷卻制冷劑物流 120，其流過例如閥1 的膨脹裝置以提供用于在第二上部熱交換器22b中以本領(lǐng)域已知的方式進(jìn)行冷卻的混合制冷劑100的部分125。形式為混合制冷劑排出氣體物流的混合制冷劑排出物流40可以從上部第二熱交換器22b (優(yōu)選外殼側(cè))去除，并且與另一匯合物流80a 匯合以提供三元匯合物流80b，其可以在最終壓縮機(jī)36中壓縮以提供用于DFDE發(fā)電機(jī)300 的燃料氣體物流90。類似地，來自第二制冷劑氣/液分離器D的至少為底部液體物流112的一部分的冷卻物流113也通過流過下部第二熱交換器2 冷卻以提供作為第二部分混合制冷劑物流的冷卻制冷劑物流130，其通過流過例如閥136的膨脹裝置膨脹以提供重新進(jìn)入下部第二熱交換器22a的部分135并且以本領(lǐng)域已知方式在第二熱交換器22的相同或不同區(qū)域進(jìn)行冷卻。方案2顯示了使用單個(gè)混合制冷劑回路4，但本發(fā)明不限于此。使用單個(gè)混合制冷劑回路給兩組或更多組不同的熱交換器提供冷卻在本領(lǐng)域已知，WO 96/33379 Al中顯示的實(shí)例在此引入作為參考。可替換地，方案2可以包括一個(gè)或更多個(gè)其它、另一或單獨(dú)的制冷劑回路以給一個(gè)或更多個(gè)物流提供其它、另一或單獨(dú)的冷卻。本發(fā)明不受到制冷劑回路的布置特性的限制。圖3顯示了例如油船的浮船52，包括以圖2所示方案2為基礎(chǔ)的烴液化處理。在圖3中，烴進(jìn)料物流10流過具有一個(gè)或更多個(gè)第一熱交換器12 (如圖2所示)的第一冷卻級(jí)12a以提供部分液化烴物流20，其流過包括一個(gè)或更多個(gè)第二熱交換器的第二冷卻級(jí) 22c以提供液化烴物流50。液化烴物流50經(jīng)由例如閥53的膨脹裝置流入最終氣/液分離器J以提供頂部最終閃蒸氣體物流60和底部液體物流70，該底部液體物流70流入諸如液化天然氣儲(chǔ)罐42的儲(chǔ)罐42。圖3還顯示了來自第二冷卻級(jí)22c的與圖2中的第二部分冷卻制冷劑物流120類似的冷卻制冷劑物流120，其流入制冷劑氣/液分離器A。氣/液分離器A提供頂部氣態(tài)物流121，該頂部氣態(tài)物流121的一部分流過閥128以提供氣態(tài)物流123，其可以與來自最終氣/液分離器J的最終閃蒸氣體物流60匯合以提供匯合物流80。從儲(chǔ)罐42流經(jīng)管線75 的任何汽化氣體可以加入?yún)R合物流80中，從而形成另一匯合物流80a。從第二熱交換器22c 抽出的混合制冷劑排出物流40可以加入另一匯合物流80a中，從而提供可以壓縮并且隨后作為燃料物流90使用的三元匯合物流80b。選擇性地，烴進(jìn)料氣體物流11可以與燃料物流 90匯合以提供流向DFDE發(fā)電機(jī)300的烴類燃料物流96?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，顯示了用于如上所述的液化處理的可替換的最終閃蒸方案。在這個(gè)可替換方案中，液化烴物流50分兩個(gè)階段減壓。在第一階段，液化烴物流50流過諸如閥 53、(動(dòng)態(tài))膨脹器或兩者組合的膨脹裝置以提供膨脹的部分液化烴物流M，其流向最終氣 /液分離器J，如前所述。然而，在本可替換方案中，可以選擇氣/液分離器J中的壓力以與為操作一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)300選擇的燃料氣體壓力相匹配。因此，在第一階段，液化烴物流50可以減壓到燃料氣體壓力。這是高于儲(chǔ)存壓力的壓力，通常為3 巴到10巴，優(yōu)選地3巴到9巴。底部液體物流70隨后在另一膨脹裝置55中進(jìn)一步減壓到儲(chǔ)存壓力，通常接近大氣壓且小于1. 5巴(絕對(duì)壓力)。所述另一膨脹裝置可以為閥或膨脹器的形式，閥為優(yōu)選的。最終的另一減壓物流71可以流向輔助的最終氣/液分離器J'，用于分離成可以流入儲(chǔ)罐42的液體產(chǎn)品物流72和輔助的最終閃蒸頂部物流62。存在用于運(yùn)輸輔助最終閃蒸頂部物流62的多種選擇。一種方法是使其流入一個(gè)或更多個(gè)最終壓縮機(jī)36，如上所述。實(shí)現(xiàn)這種目的的一種方式是將輔助最終閃蒸頂部物流 62例如通過可選的管線76加入來自儲(chǔ)罐42的汽化氣體物流75中。這樣，可以使用汽化氣體壓縮機(jī)，代替最終壓縮機(jī)36。可選地，一個(gè)或更多個(gè)其它含烴氣體物流可以加入汽化氣體物流75中，如管線77 中示意性表示的那樣，例如制冷劑排出物流。同樣可選地，一個(gè)或更多個(gè)其它含烴氣體物流例如由進(jìn)料氣體獲得的部分11可以在燃料氣體壓力下加入烴類燃料氣體物流96中。本發(fā)明公開的方法和設(shè)備允許操作設(shè)施中的壓縮機(jī)，從而以無需使用直接驅(qū)動(dòng)的燃?xì)廨啓C(jī)的方式冷卻烴物流。這省去了另一個(gè)液化設(shè)備中位于甲板上的燃?xì)廨啓C(jī)。這種燃?xì)廨啓C(jī)會(huì)造成安全問題，尤其是在浮式結(jié)構(gòu)上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以在不脫離所附權(quán)利要求范圍的情況下以多種方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種使烴物流冷卻和液化的方法，至少包括下述步驟(i)提供一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)；( )利用一個(gè)或更多個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)；(iii)利用一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)給所述一個(gè)或更多個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置提供動(dòng)力；(iv)使一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流流向一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)；(ν)進(jìn)行液化處理，包括提供烴物流，使所述烴物流冷卻和至少部分地液化以獲得液化烴物流；其中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流中的至少一個(gè)包括在液化處理中產(chǎn)生的物流。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(ν)中提供的烴物流是加壓烴物流，并且其中， 所述液化處理還包括(vi)使液化烴物流減壓以提供膨脹的部分液化烴物流；(vii)使膨脹的部分液化烴物流流過最終氣/液分離器，從而提供頂部最終閃蒸氣體物流和底部液體物流；(viii)使底部液體物流流入儲(chǔ)罐；并且其中，在液化處理中產(chǎn)生的物流包括所述最終閃蒸氣體物流。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在步驟(iv)中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流在為操作所述一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)選擇的燃料氣體壓力下流向所述一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)，并且其中，在步驟(vi)中，液化烴物流減壓至燃料氣體壓力。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，使底部液體物流流入所述儲(chǔ)罐還包括將底部液體物流減壓至儲(chǔ)存壓力。
5.如在先任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，在步驟(ν)中的所述冷卻和至少部分液化包括使烴物流與制冷劑物流進(jìn)行熱交換。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)中的至少一個(gè)是制冷壓縮機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，與所述制冷劑物流進(jìn)行所述熱交換至少包括步驟(a)提供至少一個(gè)制冷劑物流，其中，所述至少一個(gè)制冷劑物流處于制冷劑回路中，所述制冷劑回路包括制冷壓縮機(jī)、一個(gè)或更多個(gè)冷卻器、一個(gè)或更多個(gè)膨脹裝置和一個(gè)或更多個(gè)熱交換器；(b)使所述至少一個(gè)制冷劑物流的至少一部分在制冷壓縮機(jī)中壓縮以提供壓縮制冷劑物流；(c)使所述壓縮制冷劑物流在所述一個(gè)或更多個(gè)冷卻器中冷卻以提供冷卻制冷劑物流；(d)使所述冷卻制冷劑物流的至少一部分在一個(gè)或更多個(gè)膨脹裝置中膨脹以提供膨脹的制冷劑物流；和(e)使所述膨脹的制冷劑物流與烴物流在所述一個(gè)或更多個(gè)熱交換器中進(jìn)行熱交換以提供所述至少一個(gè)制冷劑物流和冷卻烴物流。
8.如在先任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，在液化處理中產(chǎn)生的物流包括制冷劑排出氣體。
9.如在先任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，還包括從所述烴物流中抽出進(jìn)料氣體物流， 并且其中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流中的至少一個(gè)包括進(jìn)料氣體物流。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述烴物流是加壓烴物流，并且其中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流中的至少一個(gè)的壓力通過烴類燃料物流中的進(jìn)料氣體物的相對(duì)流量進(jìn)行控制。
11.如在先任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流還包括補(bǔ)充燃料物流，該補(bǔ)充燃料物流包括選自重質(zhì)燃料油和船用柴油中的一種或更多種。
12.一種用于使烴物流冷卻和液化的設(shè)備，至少包括 至少一個(gè)壓縮機(jī)；與所述至少一個(gè)壓縮機(jī)相聯(lián)的電驅(qū)動(dòng)裝置；布置成給所述一個(gè)或更多個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置提供電力的一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)，所述一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)能夠利用一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)；和液化站，包括 用于提供烴物流的來源；用于使所述烴物流冷卻且至少部分液化以獲得液化烴物流的一個(gè)或更多個(gè)熱交換器；其中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流中的至少一個(gè)包括液化站中產(chǎn)生的物流。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述液化站還包括膨脹裝置，用于使液化烴物流減壓以提供膨脹的部分液化烴物流； 最終氣/液分離器，其布置成接收膨脹的部分液化烴物流并使所述膨脹的部分液化烴物流分離成頂部最終閃蒸氣體物流和底部液體物流； 用于使底部液體物流流入儲(chǔ)罐的裝置； 其中，在液化站中產(chǎn)生的物流包括所述最終閃蒸氣體物流。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，用于使底部液體物流流入所述儲(chǔ)罐的所述裝置包括另一膨脹裝置，用于使底部液體物流進(jìn)一步減壓到儲(chǔ)存壓力。
15.如權(quán)利要求12-14中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)壓縮機(jī)是制冷壓縮機(jī)，所述液化站還包括至少一個(gè)制冷劑回路，該制冷劑回路包括所述制冷壓縮機(jī)、一個(gè)或更多個(gè)冷卻器、一個(gè)或更多個(gè)膨脹裝置和所述一個(gè)或更多個(gè)熱交換器中的一個(gè)或更多個(gè)。
16.一種浮式結(jié)構(gòu)、沉箱或海上平臺(tái)，包括如權(quán)利要求12-15中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備。
全文摘要
利用液化處理使烴物流(10，20)冷卻和液化的方法和設(shè)備，其中，烴物流被冷卻和至少部分地液化以獲得液化烴物流(20，50，70)。在該方法中，一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)(32，34，36)由一個(gè)或更多個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置(D1，D2，D3)驅(qū)動(dòng)，所述電驅(qū)動(dòng)裝置由一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)(300)提供動(dòng)力。這些雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)(300)通過使一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流(96)流向一個(gè)或更多個(gè)雙燃料柴油-電力發(fā)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)烴類燃料物流中的至少一個(gè)包括液化處理中產(chǎn)生的物流(40，60)。該設(shè)備可以設(shè)置在浮式結(jié)構(gòu)(52)、沉箱或海上平臺(tái)上。
文檔編號(hào)F25J1/02GK102388285SQ200980118212
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
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