用于向高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)供給燃料的系統(tǒng)中的再液化裝置的無爆炸性混合制冷劑的制作方法【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于向高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)供給燃料的系統(tǒng)中的再液化裝置的無爆炸性混合制冷劑，其中在液化天然氣儲(chǔ)罐中生成的蒸發(fā)氣體在中壓下被壓縮、被再液化、在高壓下被壓縮、被氣化，并之后被供給到高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中。根據(jù)本發(fā)明，提供了用于向高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)供給燃料的系統(tǒng)中的再液化裝置的無爆炸性混合制冷劑，用于供給燃料的系統(tǒng)包括：蒸發(fā)氣體壓縮部分，其用于從用于儲(chǔ)存液化氣體的儲(chǔ)罐中接收其中生成的蒸發(fā)氣體，并將所述蒸發(fā)氣體壓縮；再液化裝置，其用于接收在蒸發(fā)氣體壓縮部分中被壓縮的蒸發(fā)氣體，并將其液化；高壓泵，其用于壓縮在再液化裝置中被液化的蒸發(fā)氣體，并將其壓縮；以及高壓氣化器，其用于使在高壓泵中被壓縮的液體蒸發(fā)氣體氣化，并將其供給到高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，其中在再液化裝置中通過與蒸發(fā)氣體進(jìn)行熱交換而冷卻蒸發(fā)氣體的無爆炸性混合制冷劑包括具有不同沸點(diǎn)的多種無爆炸性制冷劑的混合，其中所述無爆炸性制冷劑中的每一者的沸點(diǎn)處在天然氣液化溫度與室溫之間。【專利說明】用于向高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)供給燃料的系統(tǒng)中的再液化裝置的無爆炸性混合制冷劑【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種用于燃料供給系統(tǒng)的再液化裝置(reliquefactionapparatus)中的不可燃混合制冷劑(nonflammablemixedrefrigerant),該燃料供給系統(tǒng)將在液化天然氣(liquefiednaturalgas,LNG)儲(chǔ)罐中生成的蒸發(fā)氣體(boil-offgas,BOG)壓縮至中壓(mediumpressure)、使壓縮BOG再液化、將經(jīng)再液化的BOG壓縮至高壓、使壓縮的經(jīng)再液化的BOG氣化，并且將氣化BOG供給到高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]最近,在世界各地,例如液化天然氣(liquefiednaturalgas,LNG)或液化石油氣(liquefiedpetroleumgas,LPG)之類的天然氣的消耗已迅速增長(zhǎng)。液化氣體(liquefiedgas)是通過陸上或海上的氣體管道以氣態(tài)輸送的，或在將其以液態(tài)儲(chǔ)存在液化氣體運(yùn)輸船(liquefiedgascarrier)內(nèi)時(shí)將其輸送到較遠(yuǎn)的消耗地點(diǎn)。例如LNG或LPG之類的液化氣體是通過將天然氣或石油氣冷卻至低溫度(在LNG的情況下，大約_163°C)而獲取的。因?yàn)榕c氣態(tài)相比液化氣體的體積顯著地減少，所以液化氣體非常適合于長(zhǎng)距離海洋運(yùn)輸。[0003]液化氣體運(yùn)輸船被設(shè)計(jì)成用于裝載液化氣體、跨洋航行，并且在陸上消耗地點(diǎn)卸載液化氣體。為此，液化氣體運(yùn)輸船包含能夠承受液化氣體的低溫度的儲(chǔ)罐(也被稱為“貨艙(cargohold)”)。[0004]配備有能夠儲(chǔ)存低溫液化氣體的儲(chǔ)罐的海洋結(jié)構(gòu)(marinestructure)的實(shí)例可以包含船舶，如液化氣體運(yùn)輸船與LNG再氣化船(LNGRegasificationVessel,LNGRV)，或結(jié)構(gòu)，如LNG浮式儲(chǔ)存再氣化單兀(LNGFloatingStorageandRegasificationUnit,LNGFSRU)與LNG浮式生產(chǎn)儲(chǔ)存卸貨裝置(LNGFloating,Production,StorageandOff-loading,LNGFPS0)。[0005]LNGRV是配備有LNG再氣化設(shè)備的自航式浮式液化氣體運(yùn)輸船(self-propelled,floatableliquefiedgascarrier),而LNGFSRU是在遠(yuǎn)離陸地的海上存儲(chǔ)從LNG運(yùn)輸船卸載的LNG的海洋結(jié)構(gòu)，而且必要時(shí)通過將LNG氣化來向海上消耗地點(diǎn)供給LNG。LNGFPSO這一海洋結(jié)構(gòu)在海上精煉所萃取的LNG、在直接液化之后將LNG儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中，并且必要時(shí)將LNG轉(zhuǎn)運(yùn)到LNG運(yùn)輸船上。本文使用的術(shù)語“海洋結(jié)構(gòu)”是一個(gè)包含例如液化氣體運(yùn)輸船與LNGRV之類的船舶以及例如LNGFPSO與LNGFSRU之類的結(jié)構(gòu)的概念。[0006]因?yàn)樘烊粴獾囊夯瘻囟仍诃h(huán)境壓力下為_163°C的低溫度，所以即使當(dāng)LNG的溫度在環(huán)境壓力下稍高于_163°C時(shí)LNG也有可能會(huì)汽化。在常規(guī)LNG運(yùn)輸船的情況下，盡管LNG儲(chǔ)罐是絕熱的，但外部熱量還是不斷地傳遞到LNG中。因此，在LNG運(yùn)輸船運(yùn)輸LNG的過程中LNG不斷地汽化，并且在LNG儲(chǔ)罐內(nèi)生成了蒸發(fā)氣體(BoilOffGas,BOG)。[0007]生成的天然氣可能增加儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓力，并且加速因船舶搖晃造成的天然氣流動(dòng)，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性問題。因此，有必要抑制BOG的生成。[0008]常規(guī)地，為了抑制液化氣體運(yùn)輸船的儲(chǔ)罐中BOG的生成，已經(jīng)單獨(dú)或組合地使用了從儲(chǔ)罐中排出BOG并燃燒BOG的方法，從儲(chǔ)罐中排出B0G、通過再液化裝置使BOG再液化并使BOG回到儲(chǔ)罐的方法，將BOG用作船舶的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的方法，以及通過使儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓力維持在高水平上從而抑制BOG的生成的方法。[0009]在配備有BOG再液化裝置的常規(guī)浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的情況中，從儲(chǔ)罐中排出儲(chǔ)罐內(nèi)的B0G，之后通過再液化裝置將其再液化從而使儲(chǔ)罐的壓力維持在適當(dāng)?shù)乃缴稀Ｔ谶@個(gè)情況下，在再液化過程之前，BOG被壓縮到大約4至Sbara的低壓，之后被供給到再液化裝置中。壓縮BOG通過與再液化裝置(包含氮制冷循環(huán)(nitrogenrefrigerationcycle))中被冷卻至低溫度的氮進(jìn)行熱交換從而被再液化，且經(jīng)液化的BOG回到儲(chǔ)罐中。[0010]BOG可以被壓縮至一個(gè)高壓，從而提高BOG再液化效率。然而，儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中的LNG被維持在環(huán)境壓力狀態(tài)下，且因此，如果液化BOG的壓力過高，那么當(dāng)BOG回到儲(chǔ)罐中時(shí)可能會(huì)生成閃蒸氣(flashgas)。因此，盡管再液化效率較低，BOG還是需要被壓縮到上述大約4至8bara的低壓。[0011]常規(guī)地，氮制冷循環(huán)和混合制冷劑被用于BOG的再液化。因?yàn)榈评溲h(huán)使用氮?dú)?N2)作為制冷劑，所以液化效率較低。而且，混合制冷劑循環(huán)使用混合了氮?dú)夂蜔N氣(hydrocarbongas)的制冷劑作為制冷劑,其穩(wěn)定性較差。[0012]更確切地說，用于船舶或海上設(shè)備的常規(guī)海上LNG再液化裝置通過實(shí)施渦輪膨脹機(jī)型氮逆布雷頓循環(huán)(turbo-expander-typenitrogenreverseBraytoncycle)而使BOG再液化。常規(guī)陸上LNG液化設(shè)備通過使用混合制冷劑實(shí)施焦耳-湯姆遜制冷循環(huán)(Joule-Thomsonrefrigerationcycle)從而使天然氣液化。用于海上LNG液化裝置的氮逆布雷頓循環(huán)在裝置配置方面相對(duì)簡(jiǎn)單，且因此有利于受限的船舶或海上設(shè)備，但效率低下。用于陸上LNG液化設(shè)備的混合制冷劑焦耳-湯姆遜制冷循環(huán)具有相對(duì)較高的效率，但裝置配置復(fù)雜，因?yàn)樵诨旌现评鋭┑奶卣鲗?dǎo)致氣態(tài)和液態(tài)共存時(shí)，需要用于分離混合制冷劑的分離器。[0013]此外，在配備有經(jīng)配置以儲(chǔ)存例如LNG之類的液化氣體的儲(chǔ)罐的海洋結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)于高效地處理在儲(chǔ)罐中連續(xù)生成的BOG并抑制閃蒸氣的生成的方法，需要廣泛的研究和發(fā)展?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0014]技術(shù)問題[0015]本發(fā)明提供了一種用于提升燃料供給系統(tǒng)中的再液化裝置的再液化效率的不可燃混合制冷劑，該燃料供給系統(tǒng)將在液化天然氣(LNG)儲(chǔ)罐中生成的蒸發(fā)氣體(BOG)壓縮至中壓、使壓縮BOG再液化、將經(jīng)再液化的BOG壓縮至高壓、使壓縮的經(jīng)再液化的BOG氣化，并且將氣化BOG供給到高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中。[0016]技術(shù)解決方案[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)中的不可燃混合制冷劑，所述燃料供給系統(tǒng)包含:蒸發(fā)氣體(BOG)壓縮單元，其經(jīng)配置以接收并壓縮在儲(chǔ)存液化氣體的儲(chǔ)罐中生成的B0G;再液化裝置，其經(jīng)配置以接收并液化由所述BOG壓縮單元壓縮的BOG;高壓泵，其經(jīng)配置以壓縮由所述再液化裝置生成的液化BOG;以及高壓氣化器，其經(jīng)配置以使被所述高壓泵壓縮的液化BOG氣化，并將氣化BOG供給到所述高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，其特征在于在所述再液化裝置中通過與BOG進(jìn)行熱交換從而冷卻BOG的所述不可燃混合制冷劑包括具有不同沸點(diǎn)的不可燃制冷劑的混合，并且所述不可燃制冷劑中的每一者的沸點(diǎn)的范圍在室溫與天然氣的液化溫度之間。[0018]其中當(dāng)組I包含氬(Ar)，組II包含R14，組III包含R23、R116和R41，組IV包含R32、R410A、R410B、R125、R143a、R507、R407B、R404A、R407A、R407C、R407E、R407D、R161、R218、R134a、R152a和R227ea，并且組V包含R236fa和R245fa時(shí)，所述不可燃混合制冷劑可以包含從所述組I中選擇的再一種制冷劑、從所述組II中選擇的一種或多種制冷劑、從所述組III中選擇的一種或多種制冷劑、從所述組IV中選擇的一種或多種制冷劑以及從所述組V中選擇的一種或多種制冷劑的混合。[0019]可以確定所述不可燃制冷劑的配比(compositionratio)以使熱交換器中高溫流體與低溫流體之間的溫度差維持恒定，所述熱交換器在所述不可燃混合制冷劑與BOG之間執(zhí)行熱交換。[0020]所述不可燃混合制冷劑可以包含Ar、R14、R23、R410a和R245fa的混合。[0021]所述不可燃混合制冷劑的凝固點(diǎn)可以是不使BOG凝固的溫度，即使是當(dāng)BOG在所述儲(chǔ)罐中生成、從所述儲(chǔ)罐被排出、在所述BOG壓縮單元中被壓縮至大約12至45bara的壓力，并之后通過與所述不可燃混合制冷劑的熱交換而再液化時(shí)。[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，用于使天然氣液化的不可燃混合制冷劑其特征在于所述不可燃混合制冷劑通過與在液化天然氣(LNG)儲(chǔ)罐中生成并排出的BOG進(jìn)行熱交換而使蒸發(fā)氣體(BOG)再液化；并且所述不可燃混合制冷劑的凝固點(diǎn)是不使BOG凝固的溫度，SP使是當(dāng)BOG在所述LNG儲(chǔ)罐中生成、從所述LNG儲(chǔ)罐被排出、在壓縮單元中被壓縮至大約12至45bara的壓力，并之后通過與所述不可燃混合制冷劑的熱交換而再液化時(shí)。[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，用于使天然氣液化的不可燃混合制冷劑其特征在于通過在熱交換器中與天然氣進(jìn)行熱交換而使天然氣再液化的所述不可燃混合制冷劑包括具有不同沸點(diǎn)的不可燃制冷劑的混合，并且所述不可燃制冷劑中的每一者的沸點(diǎn)的范圍在室溫與天然氣的液化溫度之間。[0024]有利效果[0025]根據(jù)用于根據(jù)本發(fā)明的高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)操作方法，燃料可以高效地被供給到高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，并且可以使再液化裝置的能量消耗最小化。[0026]與將BOG壓縮到大約4至Sbara的低壓的相關(guān)技術(shù)相反，根據(jù)本發(fā)明的使用不可燃混合制冷劑的燃料供給系統(tǒng)將BOG壓縮到大約12至45bara的中壓，并之后將其再液化。隨著BOG的壓力增加，液化能量降低。因此，可以降低在再液化中消耗的液化能量。[0027]而且，在本發(fā)明中，不可燃混合制冷劑被用作用于BOG再液化的再液化裝置的制冷劑。因此，根據(jù)本發(fā)明的燃料供給方法比常規(guī)氮制冷循環(huán)更高效，并且能夠比常規(guī)混合制冷劑循環(huán)更安全地使BOG再液化。[0028]而且，在根據(jù)本發(fā)明的使用不可燃混合制冷劑的燃料供給系統(tǒng)、根據(jù)本發(fā)明的高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，因?yàn)锽OG再液化過程中BOG的壓力是高于現(xiàn)有技術(shù)中壓力的中壓，所以提升了BOG的液化點(diǎn)。因此，降低了施加到用于再液化的熱交換器上的熱應(yīng)力，并且還降低了高壓氣化器的熱負(fù)荷，從而使得裝置的尺寸減小。【專利附圖】【附圖說明】[0029]圖1為圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的配置圖。[0030]圖2a為圖示了根據(jù)本發(fā)明的不可燃混合制冷劑中含有的成分的凝固點(diǎn)與沸點(diǎn)的曲線圖。[0031]圖2b為圖示了烴混合制冷劑中含有的成分的凝固點(diǎn)與沸點(diǎn)的曲線圖。[0032]圖2c為圖示了根據(jù)壓縮壓力的天然氣的液化溫度的曲線圖。[0033]圖3為圖示了組成不可燃混合制冷劑的成分的沸點(diǎn)的曲線圖。[0034]圖4為圖示了在BOG再液化裝置使用不可燃混合制冷劑制冷循環(huán)和氮?dú)庵评溲h(huán)的情況下的功率消耗比較的曲線圖。[0035]圖5為圖示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的配置圖。[0036]圖6為圖示了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的用于高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的配置圖。[0037]圖7為圖示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的用于高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的配置圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0038]下文中將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可通過不同的形式進(jìn)行實(shí)施，且不應(yīng)解釋為限于本文中所列出的各實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例以使本發(fā)明將詳盡且完整，并且可以將本發(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。[0039]國(guó)際海事組織(InternationalMaritimeOrganization,IMO)規(guī)定了船舶廢氣中的氮氧化物(NOx)與硫氧化物(SOx)的排放，并且還試圖規(guī)定二氧化碳(CO2)的排放。具體而言，關(guān)于氮氧化物(NOx)與硫氧化物(SOx)的規(guī)定的議題在1997年的國(guó)際防止船舶造成污染公約(PreventionofMarinePollutionfromShips,MARP0L)協(xié)議中提出。八年后，協(xié)議滿足了實(shí)行要求并在2005年5月生效。目前，公約作為強(qiáng)制性規(guī)定生效。[0040]因此，為了符合這樣的規(guī)定，已經(jīng)引進(jìn)了多種方法來減少氮氧化物(NOx)的排放。作為這些方法之一，已經(jīng)開發(fā)并使用了用于LNG運(yùn)輸船的高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，例如，曼恩電子氣體噴射式(MANElectronic-GasInjection,ME-GI)發(fā)動(dòng)機(jī)。[0041]這樣的ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)可以安裝在海洋結(jié)構(gòu)上,如將LNG(LiquediedNaturalGas)儲(chǔ)存在能夠承受低溫度的儲(chǔ)罐中并運(yùn)輸LNG的LNG運(yùn)輸船。本文所使用的術(shù)語“海洋結(jié)構(gòu)”包含例如LNG運(yùn)輸船與LNGRV之類的船舶，以及例如LNGFPSO與LNGFSRU之類的海上設(shè)備。在這個(gè)情況下，ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)使用天然氣作為燃料，并根據(jù)其負(fù)載而需要大約150至400bara(絕對(duì)壓力)的高壓用于供氣。[0042]當(dāng)額外安裝了再液化裝置時(shí)，ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)在再液化BOG并將經(jīng)液化BOG輸送到儲(chǔ)罐中時(shí)，可以根據(jù)氣與燃油價(jià)格的變化以及廢氣監(jiān)管的強(qiáng)度來選擇是使用BOG作為燃料還是使用重燃油(heavyfueloil,HF0)作為燃料。具體而言，當(dāng)經(jīng)過有特殊規(guī)定的海洋區(qū)域時(shí)，可以僅通過氣化LNG來為海洋結(jié)構(gòu)供應(yīng)燃料。此外，該海洋結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是下一代環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)，且具有高達(dá)50%的效率。因此，預(yù)期該海洋結(jié)構(gòu)在不遠(yuǎn)的將來會(huì)被用作LNG運(yùn)輸船的主發(fā)動(dòng)機(jī)。[0043]圖1為圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于具有高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī))的例如LNG運(yùn)輸船之類的海洋結(jié)構(gòu)的燃料供給系統(tǒng)的配置圖。圖1圖示的實(shí)例中，根據(jù)本發(fā)明的用于高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)被應(yīng)用于配備有能夠?qū)⑻烊粴庾鳛槿剂系腗E-GI發(fā)動(dòng)機(jī)的LNG運(yùn)輸船。然而，根據(jù)本發(fā)明的用于高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)也可以被應(yīng)用于配備有液化氣體儲(chǔ)罐的任何類型的海洋結(jié)構(gòu)。海洋結(jié)構(gòu)的實(shí)例可以包含例如LNG運(yùn)輸船和LNGRV之類的船舶，以及例如LNGFPSO和LNGFSRU之類的海上設(shè)備。[0044]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于具有高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的海洋結(jié)構(gòu)的燃料供給系統(tǒng)，在液化氣體儲(chǔ)罐11中生成并排出的NBOG(天然蒸發(fā)氣，naturalboil-offgas)被BOG壓縮單元13壓縮至大約12至45bara(絕對(duì)壓力)的中壓，并在之后被供給到再液化裝置20中。在再液化裝置20中通過接收再液化能量(S卩，冷熱(coldheat))而再液化的LBOG(液化蒸發(fā)氣體，liquefiednaturalgas)被高壓泵33壓縮至大約150至400bara的高壓，并在之后被供給到高壓氣化器37中。之后，LBOG被高壓氣化器37氣化，并在之后作為燃料被供給到高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，例如，ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)。[0045]在本說明書中，“高壓”范圍代表大約150至400bara的壓力，該壓力為高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)所需的燃料供給壓力。“中壓”范圍代表大約12至45bara的壓力，BOG壓縮機(jī)13在該壓力下壓縮B0G?！暗蛪骸狈秶泶蠹s4至Sbara的壓力，在現(xiàn)有技術(shù)中在該壓力下壓縮BOG以用于將其供給到再液化裝置。[0046]儲(chǔ)罐包含用于將例如LNG之類的液化氣體儲(chǔ)存在低溫狀態(tài)下的密封且絕熱的障壁。然而，儲(chǔ)罐不能完全阻斷從外界傳導(dǎo)的熱量。因此，在儲(chǔ)罐11中液化氣體不斷地蒸發(fā)。為了將儲(chǔ)罐11中BOG的壓力維持在合適的水平，通過BOG排出管線LI排出B0G。[0047]排出的BOG通過BOG排出管線LI被供給到BOG壓縮單元13中。BOG壓縮單元13包含一個(gè)或多個(gè)BOG壓縮機(jī)14以及經(jīng)配置以冷卻BOG的一個(gè)或多個(gè)中間冷卻器15，BOG在被BOG壓縮機(jī)14壓縮時(shí)溫度上升。在圖1中示范性地圖示了包含五個(gè)BOG壓縮機(jī)14和五個(gè)中間冷卻器15的五級(jí)BOG壓縮單元13。[0048]由BOG壓縮單元13壓縮的BOG通過BOG供給管線L2被供給到再液化裝置20中。被供給到再液化裝置20中的BOG在經(jīng)過再液化裝置20的冷箱(coldbox)21時(shí)，被制冷劑冷卻并再液化。只要再液化裝置20可以使例如LNG之類的液化氣體中生成的BOG液化，再液化裝置20就可以具有任何配置。[0049]在圖1中示范性地圖示的再液化裝置20包含:經(jīng)配置以使用制冷劑通過熱交換使BOG再液化的冷箱21個(gè)或多個(gè)制冷劑氣液分離器22，這些分離器經(jīng)配置以將被冷箱21加熱并部分氣化的制冷劑分離成氣體制冷劑和液體制冷劑；經(jīng)配置以壓縮由制冷劑氣液分離器22分離的氣體制冷劑的一個(gè)或多個(gè)制冷劑壓縮機(jī)23;經(jīng)配置以冷卻由制冷劑壓縮機(jī)23壓縮的制冷劑的制冷劑冷卻器24;制冷劑膨脹閥25，該膨脹閥經(jīng)配置以通過使由制冷劑壓縮機(jī)23壓縮并由制冷劑冷卻器24冷卻的制冷劑膨脹，從而降低制冷劑的溫度；以及經(jīng)配置以向制冷劑膨脹閥25供給由制冷劑氣液分離器22分離的液體制冷劑的制冷劑泵26。[0050]通過制冷劑泵26被供給到制冷劑膨脹閥25中的制冷劑可以與在制冷劑膨脹閥25的上游側(cè)經(jīng)過制冷劑冷卻器24之后被供給到制冷劑膨脹閥25中的制冷劑混合。[0051]與此同時(shí)，被供給到制冷劑膨脹閥25中的制冷劑在膨脹之前可以與經(jīng)過冷箱21的制冷劑進(jìn)行熱交換，并在膨脹之后具有低溫狀態(tài)。[0052]此外，由制冷劑冷卻器24冷卻的制冷劑可以被供給到另一個(gè)制冷劑氣液分離器中從而被分離成氣體制冷劑和液體制冷劑。為此，盡管圖1中示范性地圖示了包含兩個(gè)制冷劑氣液分離器22、兩個(gè)制冷劑壓縮機(jī)23、兩個(gè)制冷劑冷卻器以及兩個(gè)制冷劑泵26的液化裝置20，但本發(fā)明不限于此。包含在液化裝置20中的相應(yīng)組件的數(shù)量根據(jù)其設(shè)計(jì)可以增加或減少。[0053]根據(jù)本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)不同，包含R14的不可燃混合制冷劑可以用作在再液化裝置20內(nèi)循環(huán)的制冷劑。通過混合多種不可燃制冷劑制備的不可燃混合制冷劑具有的混合配比(mixturecompositionratio)使得即使在被壓縮至中壓的BOG再液化的液化溫度下，制冷劑也不會(huì)冷凝。[0054]使用混合制冷劑的相變化的制冷循環(huán)與僅將氮用作制冷劑的氮制冷循環(huán)相比具有更高的效率。常規(guī)的混合制冷劑有安全問題，因?yàn)槠渲谢旌狭丝扇贾评鋭Ｈ欢?，根?jù)本發(fā)明的不可燃混合制冷劑安全性高，因?yàn)椴豢扇蓟旌现评鋭┦峭ㄟ^混合不可燃制冷劑制備的。[0055]根據(jù)本發(fā)明的不可燃混合制冷劑可以將混合制冷劑焦耳-湯姆遜制冷循環(huán)應(yīng)用到海上LNG再液化裝置中。與此同時(shí)，已知在常規(guī)的陸上LNG液化設(shè)備中使用了混合制冷劑。因?yàn)檫@樣的混合制冷劑是爆炸性烴(Hydro-Carbon,HC)混合制冷劑,所以該混合制冷劑一直很難處理。然而，根據(jù)本發(fā)明的不可燃混合制冷劑無爆炸性，因?yàn)椴豢扇蓟旌现评鋭┌琔、氫氟烴(Hydro-Fluoro-Carbon,HFC)制冷劑，以及碳氟化合物(Fluoro-Carbon,FC)制冷劑。[0056]作為HFC/FC制冷劑，可以使用如下表1列出的制冷劑。在下表1中，還添加了氬。[0057]表1[0058]【權(quán)利要求】1.一種不可燃混合制冷劑，其用于高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)中，其中所述燃料供給系統(tǒng)包含:蒸發(fā)氣體壓縮單元，其經(jīng)配置以接收并壓縮在儲(chǔ)存液化氣體的儲(chǔ)罐中生成的蒸發(fā)氣體；再液化裝置，其經(jīng)配置以接收并液化由所述蒸發(fā)氣體壓縮單元壓縮的所述蒸發(fā)氣體；高壓泵，其經(jīng)配置以壓縮由所述再液化裝置生成的所述液化蒸發(fā)氣體；以及高壓氣化器，其經(jīng)配置以使被所述高壓泵壓縮的所述液化蒸發(fā)氣體氣化，并將所述氣化蒸發(fā)氣體供給到所述高壓天然氣噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，其中在所述再液化裝置中通過與所述蒸發(fā)氣體進(jìn)行熱交換而冷卻所述蒸發(fā)氣體的所述不可燃混合制冷劑包括具有不同沸點(diǎn)的不可燃制冷劑的混合，并且所述不可燃制冷劑中的每一者的沸點(diǎn)的范圍在室溫與天然氣的液化溫度之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可燃混合制冷劑，其中當(dāng)組I包含氬，組II包含R14，組III包含R23、R116和R41，組IV包含R32、R410A、R410B、R125、R143a、R507、R407B、R404A、R407A、R407C、R407E、R407D、R161、R218、R134a、R152a和R227ea,并且組V包含R236fa和R245fa時(shí)，所述不可燃混合制冷劑包括從所述組I中選擇的再一種制冷劑、從所述組II中選擇的一種或多種制冷劑、從所述組III中選擇的一種或多種制冷劑、從所述組IV中選擇的一種或多種制冷劑以及從所述組V中選擇的一種或多種制冷劑的混合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可燃混合制冷劑，其中確定所述不可燃制冷劑的配比以使熱交換器中高溫流體與低溫流體之間的溫度差維持恒定，所述熱交換器在所述不可燃混合制冷劑與所述蒸發(fā)氣體之間執(zhí)行熱交換。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可燃混合制冷劑，其中所述不可燃混合制冷劑包括Ar、R14、R23、R410a和R245fa的混合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可燃混合制冷劑，其中所述不可燃混合制冷劑的凝固點(diǎn)是不使所述蒸發(fā)氣體凝固的溫度，即使是當(dāng)所述蒸發(fā)氣體在所述儲(chǔ)罐中生成、從所述儲(chǔ)罐被排出、在所述蒸發(fā)氣體壓縮單元中被壓縮至大約12至45bara的壓力，并之后通過與所述不可燃混合制冷劑的熱交換而再液化時(shí)。6.一種用于使天然氣液化的不可燃混合制冷劑，其特征在于:所述不可燃混合制冷劑通過與在液化天然氣儲(chǔ)罐中生成并排出的蒸發(fā)氣體進(jìn)行熱交換而使所述蒸發(fā)氣體再液化；以及所述不可燃混合制冷劑的凝固點(diǎn)是不使所述蒸發(fā)氣體凝固的溫度，即使是當(dāng)所述蒸發(fā)氣體在所述液化天然氣儲(chǔ)罐中生成、從所述液化天然氣儲(chǔ)罐被排出、在壓縮單元中被壓縮至大約12至45bara的壓力，并之后通過與所述不可燃混合制冷劑的熱交換而再液化時(shí)。7.一種用于使天然氣液化的不可燃混合制冷劑，其特征在于:通過在熱交換器中與天然氣進(jìn)行熱交換而使所述天然氣再液化的所述不可燃混合制冷劑包括具有不同沸點(diǎn)的不可燃制冷劑的混合，并且所述不可燃制冷劑中的每一者的沸點(diǎn)的范圍在室溫與天然氣的液化溫度之間。【文檔編號(hào)】F02M21/02GK103547788SQ201180070989【公開日】2014年1月29日申請(qǐng)日期:2011年12月20日優(yōu)先權(quán)日:2011年3月22日【發(fā)明者】鄭承教,鄭濟(jì)憲,崔東圭,李正漢,文榮植,柳珍烈申請(qǐng)人:大宇造船海洋株式會(huì)社