本發(fā)明涉及低溫液體的運輸和/或儲存領(lǐng)域,并且更具體地涉及由該低溫液體制備的氣體的運輸和/或儲存。
背景技術(shù):
1、處于環(huán)境溫度和大氣壓的氣態(tài)烴在低溫(即低于-60℃的溫度)下液化,以便于它們的運輸和/或儲存。然后將如此液化的烴(也稱為低溫液體)放置在結(jié)構(gòu)(特別是浮式結(jié)構(gòu))的罐中。
2、然而,這種罐從來不是完全隔熱的,因此低溫液體的自然蒸發(fā)是不可避免的。自然蒸發(fā)的現(xiàn)象被稱為汽化,并且由該自然蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體被稱為汽化氣體(bog)。因此,該結(jié)構(gòu)的罐包括液體形式的低溫液體和由該低溫液體的汽化產(chǎn)生的氣體。
3、由低溫液體的汽化產(chǎn)生的氣體的一部分可以用作燃料以供應至少一個消耗器,例如發(fā)動機,其被提供以滿足浮式結(jié)構(gòu)的操作能量需求。因此,使得可以為這種結(jié)構(gòu)的電氣設備發(fā)電。
4、氣體經(jīng)由通常具有顯著直徑的管道流通到消耗器,這種直徑適于促進和加速在浮式結(jié)構(gòu)上的低溫液體裝載操作。
5、然而,管道的大直徑意味著由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體在輸送到消耗器時被加熱。由低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體有時達到阻止消耗器被供應的溫度,特別是因為這些溫度與位于消耗器上游并且被設計成由低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體穿過的壓縮機的操作不相容。
6、為了降低從管道中的低溫液體蒸發(fā)的氣體的溫度,通常從浮式結(jié)構(gòu)的罐噴射低溫液體。然而,該解決方案增加了待處理的流體的量,并且還使得供應消耗器所需的設備更復雜,特別是因為需要使用泵從罐中抽出低溫液體。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是通過提出一種設施來克服該缺點,在該設施中,由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體被供應給消耗器,從而限制其在浮式結(jié)構(gòu)的管道內(nèi)流通期間的加熱。
2、本發(fā)明的主要目的是一種用于儲存和處理由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體的設施,該設施包括至少一個罐、至少一個消耗器、高容量壓縮機和低容量壓縮機,該至少一個罐構(gòu)造成容納低溫液體和由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體兩者,該至少一個消耗器消耗至少由由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體制備的燃料,該高容量壓縮機設計成連接到低溫液體儲存終端,該低容量壓縮機將燃料供應給消耗器,所述儲存和處理設施包括將罐頭部連接到所述高容量壓縮機的主回路和至少部分地與所述主回路流體地并聯(lián)布置的輔助回路,所述輔助回路被構(gòu)造成將由所述低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體直接供應到所述低容量壓縮機。
3、例如,上述儲存和處理設施集成到浮式結(jié)構(gòu)中。它被構(gòu)造成一方面用于低溫液體的流通,另一方面用于由該低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體的流通,低溫液體和氣體都儲存在儲存和處理設施的一個或多個罐內(nèi)。特別地,低溫液體儲存在罐的底部,而由低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體儲存在罐的頂部(頭部)。
4、所述儲存和處理系統(tǒng)中的消耗器被構(gòu)造成從所述罐被供應;例如,向該消耗器供應液體形式的燃料和/或氣體形式的燃料,即低溫液體和/或由其蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體。儲存和處理設施包括至少兩個回路,由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體通過該回路流通:主回路,主回路將其引導至連接到儲存終端的高容量低壓排放壓縮機;以及輔助回路,輔助回路將由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體引導至連接到消耗器的低容量高壓排放裝置。因此,兩個回路都專用于將由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體供應到壓縮機,每個回路中的壓縮機的流速和操作壓力不同。因此,低容量壓縮機以比高容量壓縮機更高的壓力操作。低容量壓縮機例如以5至7巴絕壓之間的壓力和2,000至6,000m3/h的流速操作,而高容量壓縮機以1.5至2.5巴絕壓之間的壓力和12,000至30,000m3/h的流速操作。
5、例如,儲存終端位于陸上海岸線上,而消耗器在海上被裝載到浮式結(jié)構(gòu)上并為其動力供應做出貢獻。該儲存終端能夠儲存低溫液體和由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體。
6、主回路和輔助回路至少部分地彼此并聯(lián)布置,即它們至少部分地獨立?!蔼毩ⅰ笔侵笜?gòu)成主回路的導管與構(gòu)成輔助回路的導管分開。優(yōu)選地,主回路和輔助回路大部分是獨立的,即構(gòu)成主回路的大部分導管不參與輔助回路。
7、主回路連接到罐頭部,罐頭部是罐的其中儲存由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體的部分。
8、所述輔助回路被構(gòu)造成將由所述低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的所述氣體直接供應至所述低容量壓縮機;應當理解,由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的該氣體通過僅在管道中流通而被引導到低容量壓縮機。特別地,輔助回路沒有熱交換器。因此,由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體受益于用于輸送到消耗器的專用回路,限制了其在流通期間的加熱。
9、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,主回路和輔助回路是熱獨立的。
10、結(jié)果,在主回路和輔助回路之間沒有卡路里交換。
11、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,輔助回路在罐頭部出口處連接到主回路。
12、例如,輔助回路在罐頭部附近、在罐外部連接到的主回路。
13、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,儲存和處理設施包括布置在主回路和輔助回路之間的間隔處的至少一個閥。
14、該閥是三通閥或兩個雙向閥的組合,將輔助回路連接到主回路。在該閥的上游,由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體流過由主回路和輔助回路共享的管道,該管道通向罐頭部。
15、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,輔助回路直接連接到罐的氣體圓頂(gas?dome)。
16、氣體圓頂對應于罐的向外和向上的突出部,其中存在由低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體。當輔助回路直接連接到氣體圓頂時,回路中的每一個到罐的連接是獨立的;應當理解,主回路和輔助回路不共享從罐延伸的管道。
17、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,形成主回路的導管的標稱直徑在300mm和600mm之間。
18、因此,主回路管道的尺寸適于儲存和處理設施與儲存終端之間的裝載和卸載操作。
19、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,形成輔助回路的管道的標稱直徑在100mm和250mm之間。
20、輔助回路管道的尺寸意味著通過低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體可以快速輸送到低容量壓縮機并因此輸送到消耗器,從而限制加熱。因此,由低溫液體蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體以合適的壓力和溫度供應到低容量壓縮機,從而限制了對冷卻裝置的需要。
21、在一些實施例中,管道和/或?qū)Ч艿闹睆绞强煽s放的,其中該直徑在壓縮機附近比在罐附近更大。
22、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,輔助回路是熱隔離的。
23、這種熱隔離可以通過在形成輔助回路的管道周圍放置泡沫來實現(xiàn)。替代地,它可以通過真空隔離來實現(xiàn),將輔助回路管道放置在較大的管道中并抽空它們之間的空間。
24、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,主回路包括在專用于向高容量壓縮機供應氣體的第一支路與經(jīng)由至少一個閥連接至輔助回路的第二支路之間的發(fā)散點。
25、該發(fā)散點構(gòu)成主回路內(nèi)的劃分。當在主回路中流通時,由低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體因此經(jīng)由第一支路被引導到高容量壓縮機,或者經(jīng)由第二支路被引導到輔助回路。
26、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,閥布置在發(fā)散點和低容量壓縮機之間。
27、應當理解,當由低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體通過主回路的第二支路時,其旨在供給低容量壓縮機。
28、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,儲存和處理設施包括支路,該支路被構(gòu)造成從取自罐的低溫液體冷卻第二支路。
29、該支路在閥上游用作第二支路的冷卻裝置,從而冷卻由已經(jīng)流過主回路的第二支路的液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體。支路例如在閥和低容量壓縮機之間打開。
30、根據(jù)本發(fā)明的可選特征,儲存和處理設施包括專用于用低溫液體填充罐的輔助回路,該輔助回路被構(gòu)造成將儲存終端連接到罐的底部區(qū)域。
31、罐的底部區(qū)域是罐的最低部分,設計成接收和儲存低溫液體。罐的該底部區(qū)域?qū)诶缥挥诠薜妆诤突旧掀叫杏诘妆诓⒃谄渖戏揭幻籽由斓钠矫嬷g的空間。
32、本發(fā)明還涉及一種用于運輸和/或儲存低溫液體和由低溫液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體的浮式結(jié)構(gòu),該浮式結(jié)構(gòu)包括如上所述的儲存和處理設施。