用于过冷和液化蒸发气的液化天然气船的操作系统
专利汇可以提供用于过冷和液化蒸发气的液化天然气船的操作系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于对 蒸发 气 进行 过冷 液化 的液化 天然气 船的 操作系统 ，该操作系统包括：蒸发气 压缩机 、与制冷系统相连的低温 热交换器 、第一止回 阀 及第一压 力 控制阀 (安装于 液化天然气 相分离器与气体燃烧单元之间的管道上)、以及第二止回阀及第二压力控制阀(并行安装于与前述管道连接的并行管道上)。该并行管道与蒸发气压缩机及低温热交换器之间的管道相连，以便将蒸发气提供到液化天然气相分离器的上部 蒸汽 区。这样，液化天然气相分离器的压力及液位得到稳定地控制。通过稳定的操作液化天然气相分离器的压力和液位有效地降低了功率消耗并且获得了经济效益。，下面是用于过冷和液化蒸发气的液化天然气船的操作系统专利的具体信息内容。
1.一种液化天然气船的操作系统，其用于对蒸发气进行过冷液化以便再液化，所述操作系统包括：蒸发气压缩机；与制冷系统相连的低温热交换器；以及第一止回阀及第一压力控制阀，安装于连接液化天然气相分离器与气体燃烧单元的管道上；所述操作系统还包括：并行管道，与用于连接所述液化天然气相分离器和所述第一止回阀的管道并行连接，并具有与安装有所述第一止回阀及所述第一压力控制阀的管道的结构相同的结构；第二止回阀，其被安装于所述并行管道上，并且防止当所述管道的压力异常增高时所产生的气体的倒流；以及第二压力控制阀，安装于所述并行管道上，并通过调节由所述蒸发气压缩机产生的蒸发气的量维持所述液化天然气相分离器的预定压力，以便在过冷条件下操作的所述液化天然气相分离器进行平稳操作；其中所述并行管道的一端与所述蒸发气压缩机及所述低温热交换器之间的管道相连，用于将由所述蒸发气压缩机排放的所述蒸发气提供到所述液化天然气相分离器的上部蒸汽区，以便在过冷液化过程中起覆盖作用，以使所述液化天然气相分离器的液化天然气的压力及液位被稳定地控制。
2.一种液化天然气船的操作系统，其用于对蒸发气进行过冷液化以便再液化，所述操作系统包括：蒸发气压缩机；与制冷系统相连的低温热交换器；以及第一止回阀及第一压力控制阀，安装于连接液化天然气相分离器与气体燃烧单元的管道上；所述操作系统还包括：并行管道，与用于连接所述液化天然气相分离器和所述第一止回阀的管道并行连接，并具有与安装有所述第一止回阀及所述第一压力控制阀的管道的结构相同的结构；氮发生器，与所述并行管道连接，并且安装于所述液化气船的机舱，用以将氮气提供给在过冷条件下操作的所述液化天然气相分离器，以便维持所述液化天然气相分离器的预定压力；第二止回阀，用于防止当所述管道的压力异常增高时所产生的倒流；以及第二压力控制阀，用于通过调整氮气量维持液化天然气相分离器的预定压力，以便在过冷条件下操作的所述液化天然气相分离器平稳操作；其中氮气从所述氮发生器提供到所述液化天然气相分离器的蒸汽区，用以在所述过冷液化过程中起覆盖作用，这样所述液化天然气相分离器的液化天然气的压力及液位被稳定控制。
用于过冷和液化蒸发气 的液化天然气船的操作系统
技术领域
背景技术
在该再液化系统中有几种基本的操作系统，如部分液化、饱和液化、过冷液化等。从功率消耗、简化操作等方面考虑，过冷液化优于其他系统，并且本发明提供了一种具有更高效结构的蒸发气的过冷液化操作系统。
发明内容
根据本发明，上述及其它目的可以通过提供一种用于对蒸发气进行过冷液化的液化天然气船的操作系统而实现，该操作系统包括：蒸发气压缩机；与制冷系统相连的低温热交换器；以及第一止回阀及第一压力控制阀，安装于连接液化天然气相分离器与气体燃烧单元的管道上；该操作系统还包括：并行管道，与用于连接液化天然气相分离器与第一止回阀的管道并行连接并具有与安装有第一止回阀及第一压力控制阀的管道的结构相同结构；第二止回阀，其被安装于并行管道上，并且防止当管道的压力异常增高时所产生的气体的倒流；以及第二压力控制阀，安装于并行管道上，通过调节由蒸发气压缩机产生的蒸发气量维持液化天然气相分离器的预定压力，以便在过冷状态下操作的所述液化天然气相分离器进行平稳操作；其中该并行管道的一端与蒸发气压缩机及低温热交换器之间的管道相连，用于将由蒸发气压缩机排放的蒸发气提供到液化天然气相分离器的上部蒸汽区，以便在过冷液化过程中起覆盖作用，以使液化天然气相分离器的液化天然气的压力及液位得以稳定控制。
根据本发明，上述及其它目的可以通过提供一种液化天然气船的操作系统而实现，其用于进行蒸发气的过冷液化，该操作系统包括：蒸发气压缩机；与制冷系统相连的低温热交换器；以及第一止回阀及第一压力控制阀，安装于连接液化天然气相分离器与气体燃烧装置的管道上；该操作系统还包括：并行管道，与用于连接液化天然气相分离器与第一止回阀的管道并行连接并具有与安装有第一止回阀及第一压力控制阀的管道的结构相同结构；氮发生器，与并行管道连接，并且安装于液化气船的机舱，用以将氮气供到在过冷条件下操作的液化天然气相分离器，以便维持液化天然气相分离器的预定压力；第二止回阀，用于防止当管道的压力异常增高时所产生的倒流；以及第二压力控制阀，用于通过调整氮气量维持液化天然气相分离器的预定压力，以便在过冷状态下操作的液化天然气相分离器平稳操作；其中氮气从氮发生器提供至液化天然气相分离器的蒸汽区，用以在过冷液化过程中起覆盖作用，以便液化天然气相分离器的液化天然气的压力及液位得以稳定控制。
附图说明
本发明的目的和优点通过以下结合附图对具体实施例的描述将变得显而易见，在附图中：图1是示出根据本发明优选实施例的用于在液化天然气船中进行蒸发气的过冷液化的操作系统的示意性系统图；图2是示出根据本发明另一优选实施例的用于在液化天然气船中进行蒸发气的过冷液化的操作系统的示意性系统图；以及图3是一个表格，显示根据本发明的液化天然气船中对蒸发气进行过冷液化的操作系统的操作与根据传统的液化天然气船中进行蒸发气的饱和液化的操作系统的操作的比较。
具体实施方式
此外，根据本发明另一优选实施例的用于再液化的对蒸发气进行过冷液化的液化天然气船的操作系统包括：蒸发气压缩机10、与制冷系统40相连的低温制冷热交换器20、止回阀50和压力控制阀60，安装于连接液化天然气相分离器30与气体燃烧单元80的管道上。该液化天然气船的操作系统还包括与连接液化天然气相分离器30与止回阀50的管道并行的并行管道，并且具有与安装有止回阀50及压力控制阀60的管道相同的结构。该并行管道与安装于液化气船的机舱的氮发生器70相连，用以将氮气供给至在过冷条件下操作的液化天然气相分离器30，用以维持液化天然气相分离器30的预定压力，并且包括止回阀50′，用于防止当管道压力异常增高时气体的倒流；压力控制阀60′，其用于通过调整氮气量维持液化天然气相分离器30的预定压力，以使在过冷条件下操作的液化天然气相分离器30得以平稳操作。这样，氮气从氮发生器70提供至液化天然气相分离器30的蒸汽区，以便在过冷液化过程中起覆盖作用，这样使液化天然气相分离器30的液化天然气的压力及液位得以稳定控制。
下面参照图1，对根据本发明第一优选实施例的用于再液化的对蒸发气进行过冷液化的液化天然气船的操作系统部件进行描述。
蒸发气压缩机10以预定压力压缩由液化天然气船的货舱所产生的蒸发气，并将该气体提供至低温热交换器20，以便使蒸发气稳定的再液化。
低温热交换器20在以预定压力压缩的蒸发气与从制冷系统40引入的冷的致冷剂之间进行热交换，以便液化所压缩的蒸发气。
与低温热交换器20相连的液化天然气相分离器30作为缓冲罐，以便使由低温热交换器20液化的液化天然气平稳地回流至货舱。同时，为了保持液化天然气的预定压力和预定液位，用于维持液化天然气的预定液位的液位控制阀90与液化天然气相分离器30相连。
为了使蒸发气过冷，需要具有特定温度的特定量的制冷剂。作为用于产生所需制冷剂的制冷系统的制冷系统40包括压缩机、冷却器以及透平膨胀机，并与低温热交换器20相连。
液化天然气相分离器30与止回阀50和压力控制阀60相连，该止回阀用于防止当气体燃烧单元80的压力异常增高时气体的倒流，并且该压力控制阀用于当由于液化天然气相分离器30的异常操作而导致闪发气体产生并且压力升高时，通过排放由液化天然气相分离器30所产生的闪发气体而维持液化天然气相分离器30的预定压力。
当由于液化天然气相分离器30的异常操作而导致闪发气体产生并且压力升高时，气体燃烧单元80氧化由液化天然气相分离器30所产生的闪发气体，以便维持液化天然气相分离器30的预定压力。
具体而言，根据本发明第一优选实施例，用于再液化的对蒸发气进行过冷液化的液化天然气船的操作系统包括并行管道，其具有与在液化天然气相分离器30与止回阀50之间的安装有止回阀50及压力控制阀60的管道的结构相同的结构。该并行管道包括止回阀50′，用于防止由于压力异常增高而导致产生的倒流；以及压力控制阀60′，其通过调整由蒸发气压缩机10产生的蒸发气的量维持液化天然气相分离器30的预定压力，以使在过冷条件下操作的液化天然气相分离器30进行平稳操作。该并行管道的一端与蒸发气压缩机10及低温热交换器20之间的管道相连，以便将由蒸发气压缩机10所排放的蒸发气提供至液化天然气相分离器30的上部蒸汽区，用以在过冷液化过程中起覆盖作用，这样液化天然气相分离器30的液化天然气的压力及液位得以稳定控制。
根据本发明第一优选实施例，由蒸发气压缩机10排放的蒸发气供给至液化天然气相分离器30的上部蒸汽区以便起覆盖作用，这样使液化天然气相分离器30的液化天然气的压力及液位得以稳定控制。
在根据本发明的第一优选实施例的操作系统中，由每个货舱所产生的约-100℃、0.05巴，g、5,717kg/hr的蒸发气，被变为约-120℃、0.05巴，g、6,127kg/hr的蒸发气，提供给蒸发气压缩机10，以并且在被压缩成预定温度及预定压力(即约-(零下)27℃、3.49巴，g)的蒸发气后提供给低温热交换器20。
如上所述，所提供的蒸发气需要特定量的具有特定温度的制冷剂以便使蒸发气过冷液化。低温热交换器20在通过制冷系统40(其作为用于产生所需制冷剂的制冷系统并且包括压缩机、冷却器以及透平膨胀机)以预定压力所压缩的蒸发气与由制冷系统40产生的致冷剂之间进行热交换，以液化蒸发气，并且将蒸发气(约-167℃、0.05巴，g、6,127kg/hr)提供给液化天然气相分离器30。
同时，液化天然气相分离器30与气体燃烧单元80相连，用以当由于液化天然气相分离器30异常操作而导致闪发气体产生并且压力升高时，氧化由液化天然气相分离器30所产生的闪发气体，以维持液化天然气相分离器30的预定压力。当由于液化天然气相分离器30异常操作而导致闪发气体产生并且压力升高时，液化天然气相分离器30通过止回阀50排放由液化天然气相分离器30所产生的闪发气体至气体燃烧单元80，以防止由于闪发气体所产生的压力异常升高而引起的倒流，并且将压力控制阀60安装于与气体燃烧单元80连接的管道上，以便气体燃烧单元80通过氧化闪发气体而维持液化天然气相分离器30的预定压力。
除了上述操作以外，具体而言，根据本发明第一优选实施例，用于再液化的对蒸发气进行过冷液化的液化天然气船的操作系统包括并行管道，其具有与安装有止回阀50及压力控制阀60的位于液化天然气相分离器30与止回阀50之间的管道的结构相同的结构，该并行管道包括止回阀50′，用于防止由于压力异常增高而导致产生的倒流；以及压力控制阀60′，其通过调整由蒸发气压缩机10产生的蒸发气量维持液化天然气相分离器30的预定压力，以使在过冷条件下操作的液化天然气相分离器30进行平稳操作。该并行管道的端部与蒸发气压缩机10及低温热交换器20之间的管道相连，以便将由蒸发气压缩机10所排放的蒸发气提供至液化天然气相分离器30的上部蒸汽区，用以在过冷液化过程中起覆盖作用。因此，液化天然气相分离器30的液化天然气的压力及液位得以稳定控制。
下面参照图2，对根据本发明第二优选实施例的用于再液化的对蒸发气进行过冷液化的液化天然气船的操作系统进行描述。
根据本发明第二优选实施例的液化天然气船的操作系统包括根据本发明第一优选实施例的液化天然气船的操作系统的大部分部件，特别地，还包括与用于连接液化天然气相分离器30与止回阀50的管道并行连接的并行管道，并且其具有与安装有止回阀50及压力控制阀60的管道的结构相同的结构。该并行管道与安装于液化气船机舱的氮发生器70相连，并且用以将氮气提供给在过冷条件下操作的液化天然气相分离器30，以维持液化天然气相分离器30的预定压力。该并行管道包括止回阀50′及压力控制阀60′，止回阀50′用于防止当管道压力异常增高时所产生的倒流，而压力控制阀60′用于通过调整氮气量而维持液化天然气相分离器30的预定压力，以便在过冷条件下操作的液化天然气相分离器30得以平稳操作。
根据本发明第二优选实施例的用于再液化的对蒸发气进行过冷液化的液化天然气船的操作系统的操作与根据本发明第一优选实施例的操作系统的操作是相同的。根据本发明第二优选实施例的操作系统包括与用于连接液化天然气相分离器30与止回阀50的管道并行连接的并行管道，并且其具有与安装有止回阀50及压力控制阀60的管道的结构相同的结构。该并行管道与安装于液化天然气船机舱的氮发生器70相连，并且用于将氮气提供给在过冷条件下操作的液化天然气相分离器30，以维持液化天然气相分离器30的预定压力，并且该并行管道包括止回阀50′及压力控制阀60′，止回阀50′用于防止当管道压力异常增高时所产生的倒流，而压力控制阀60′用于通过调整氮气量而维持液化天然气相分离器30的预定压力，以使过冷条件下操作的液化天然气相分离器30得以平稳操作。根据本发明第二优选实施例的操作系统，通过简化操作，由液化天然气回流管线中两相区域过度产生的额外的蒸发气及压力损失而引起的功率消耗可有效地降低并获得经济效益。此外，由于与根据本发明第一优选实施例的操作系统的结构不同，氮气从氮发生器70提供给液化天然气相分离器30的上部蒸汽区，用以在过冷液化过程中起覆盖作用，以使液化天然气相分离器30的液化天然气的操作压力及液位得以稳定控制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
如上所述，液化天然气船中蒸发气的再液化系统被改进为高效的过冷液化系统，以使由于液化天然气回流管线中两相区域的过度产生而致的额外的蒸发气及压力减少而引起的功率消耗得以有效降低，如图3所示。此外，由于与本发明第一优选实施例的操作系统不同，氮气从氮发生器提供给液化天然气相分离器的上部蒸汽区，以便在过冷液化过程中起覆盖作用，使液化天然气相分离器的液化天然气的操作压力及液位得以稳定控制，并且由于简化操作而获得了经济效益。
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