用于处理蒸发气体的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开用于处理蒸发气体的系统和方法。根据本发明专利技术的用于处理在船只或船舶结构的LNG储罐中产生的蒸发气体的系统包括：再气化线，其用于通过再气化存储在所述LNG储罐中的LNG而供应天然气；以及高压压缩线，其用于将在所述LNG储罐中产生的所述蒸发气体压缩到高压并供应到所述再气化线下游的点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理蒸发气体的系统和方法，且更具体地说，涉及一种用于处理蒸发气体的系统和方法，其可将在LNG储罐中产生的蒸发气体压缩到高压且在再气化线的下游供应经压缩蒸发气体，使得蒸发气体在通过用于再气化存储在LNG储罐中的LNG的再气化线将天然气供应到陆上时与经再气化天然气一起供应到陆上。
技术介绍
液化天然气(Liquefied Natural Gas，以下简称为“LNG”)为通过将主要由甲烷(Methane)组成的天然气冷却到约-162℃而获得的无色透明液体，且其具有为天然气的体积的约1/600的体积。因此，可通过将天然气液化成LNG来高效地运输天然气。由于天然气在大气压下在-163℃的极低温度下液化，所以LNG可在大气压下甚至在略高于-163℃的温度下汽化。尽管将LNG载运工具、LNG-FPSO、RV和类似的LNG储罐热隔离，但归因于热量从外部连续地转移到LNG储罐而使LNG在LNG储罐中自然地蒸发。因此，在LNG储罐中产生蒸发气体(Boil-Off Gas，简称：BOG)。BOG的产生导致LNG损失且促使运输效率降低。另外，当蒸发气体在储罐中积累时，归因于LNG储罐中压力过度增加而存在爆炸危险。因此，已研究各种方法来处理在LNG储罐中产生的BOG。最近，为了处理BOG，已提议再液化BOG并将其返还到储罐的方法、使用BOG作为船只引擎的能量来源的方法，以及类似的方法。另外，已提议一种在气体燃烧装置(gas combustion unit，简称：GCU)中燃烧过剩BOG的方法。
技术实现思路
技术问题本专利技术的方面提供一种用于处理蒸发气体的系统和方法，其可以高效且安全方式处理在船只或船舶结构(例如LNG-RV和LNG-FSRU)的储罐中产生的蒸发气体(Boil Off Gas)。技术解决方案根据本专利技术的一个方面，提供一种用于处理在船只或船舶结构的LNG储罐中产生的BOG的BOG处理系统，其包含：再气化线，其用于再气化存储在所述LNG储罐中的LNG并供应天然气；以及高压压缩线，其用于将在所述LNG储罐中产生的蒸发气体压缩到高压并在所述再气化线的下游供应所述经压缩蒸发气体。所述蒸发气体处理系统可进一步包含：再冷凝器，其设置到所述再气化线并从所述LNG储罐接收过冷LNG；以及低压冷凝线，其用于将在所述LNG储罐中产生的蒸发气体压缩到低压并将所述经压缩蒸发气体供应到所述再冷凝器，以使得所述蒸发气体通过与所述过冷LNG的热交换再冷凝。所述蒸发气体处理系统可进一步包含：高压泵，其设置到所述再气化线并压缩从所述再冷凝器供应的LNG；汽化器，其设置到所述再气化线并气化通过所述高压泵压缩的LNG；以及高压压缩器，其设置到所述高压压缩线并将从所述LNG储罐供应的蒸发气体压缩到高压。可在所述再气化线上的所述汽化器的下游供应通过所述压缩器压缩到高压的所述蒸发气体。所述蒸发气体处理系统可进一步包含：低压压缩器，其设置到所述低压冷凝线并将从所述LNG储罐供应的蒸发气体压缩到低压并将所述经压缩蒸发气体供应到所述再冷凝器；以及LNG供应泵，其设置到所述LNG储罐并将过冷LNG泵送到所述再冷凝器。所述蒸发气体处理系统可进一步包含：燃料供应管线，其用于将所述经压缩BOG从所述高压压缩线和所述低压冷凝线供应到气体消耗装置，所述气体消耗装置包含所述船只或所述船舶结构的气体引擎、气体燃烧装置GCU(Gas Combustion Unit)和锅炉。所述船只或所述船舶结构可包含再气化LNG并将天然气供应到陆上的
LNG-RV(再气化船只)和LNG-FSRU(浮动存储再气化装置)。根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于处理在船只或船舶结构的LNG储罐中产生的蒸发气体的蒸发气体处理方法，其包含：将在所述LNG储罐中产生的蒸发气体压缩到高压并在再气化存储在所述LNG储罐中的LNG以将天然气供应到陆上的同时将所述经压缩蒸发气体与经再气化的天然气一起供应到陆上。所述蒸发气体处理方法可进一步包含：将在所述LNG储罐中产生的所述蒸发气体压缩到低压并将所述经压缩蒸发气体与待再气化的所述LNG混合以使得所述经压缩蒸发气体再冷凝。所述蒸发气体处理方法可进一步包含：在将于所述LNG储罐中产生的所述蒸发气体压缩到低压并将所述经压缩蒸发气体与待再气化的所述LNG混合以使得所述经压缩蒸发气体再冷凝的同时，将在通过来自所述LNG的冷热再冷凝之后剩余的蒸发气体压缩到高压，并将所述经压缩蒸发气体与所述经再气化天然气一起供应到陆上。有利效果根据本专利技术的蒸发气体处理系统可将在LNG储罐中产生的蒸发气体压缩到高压并在再气化线的下游供应经压缩蒸发气体，以使得在通过用于再气化存储在LNG储罐中的LNG的再气化线将天然气供应到陆上的同时，蒸发气体可与经再气化LNG一起供应到陆上。另外，根据本专利技术的蒸发气体处理系统可将蒸发气体压缩到低压并使用来自待再气化的过冷LNG的冷热再冷凝蒸发气体。此处，当待再气化的LNG的量较小时，蒸发气体可经压缩到高压并通过再气化线供应到陆上，借以可更加有效地处理蒸发气体。另外，根据本专利技术的蒸发气体处理系统可防止储罐中压力上升以确保安全并减少蒸发气体浪费，这是因为不必为GCU供应过剩的蒸发气体。附图说明图1为典型蒸发气体处理系统的示意图。图2为根据本专利技术的一个示范性实施例的蒸发气体处理系统的示意图。具体实施方式本专利技术的以上和其它方面、特征以及优点将从结合附图对以下实施例的详细描述中而变得显而易见。下文将参照附图来详细描述本专利技术的示范性实施例。应注意，在整个说明书和附图中，类似参考标号将表示类似组件。根据本专利技术的蒸发气体处理系统可用于配备有其中产生蒸发气体的LNG储罐的船只或船舶结构中，所述船只或船舶结构例如用于再气化LNG且将天然气供应到陆上的LNG-RV(再气化船只)和LNG-FSRU(浮动存储再气化装置)。举例来说，众所周知的是，150000m3船只在满载时具有3吨/h到4吨/h的蒸发气体速率，且在压载条件下具有0.3吨/h到0.4吨/h的蒸发气体速率，不过蒸发气体速率视储罐的容量和外部温度而变化。最近，随着蒸发速率BOR(Boil Off Rate)归因于船只隔热性能改进而减小，蒸发气体速率逐渐减小。然而，由于仍然在储罐中产生大量蒸发气体，所以需要可确保储罐安全和因此船只或船舶结构安全且有效地防止天然气浪费的蒸发气体处理系统。图1为典型蒸发气体处理系统的示意图。参考图1，蒸发气体处理系统用于船只或船舶结构中，所述船只或船舶结构例如通过将LNG从储罐(T)泵送到再冷凝器(20)的泵(P)和将LNG压缩到高压的泵(30)以及汽化器(40)而将天然气供应到陆上的LNG-RV或LNG-FSRU。在蒸发气体处理系统中，在储罐中产生的蒸发气体通过压缩器(10)压缩到低压且供应到再冷凝器(20)。接着，蒸发气体在再冷凝器(20)中通过来自由泵(P)从储罐(T)供应的过冷LNG的冷热而再冷凝。通过来自LNG的冷热再冷凝蒸发气体的此类蒸发气体处理系统具有如下问题：当待再气化的LNG的量较小时，无法转移足够的冷热到蒸发气体。图2为根据本专利技术的一个示范性实施例的已经构想以解决此项技术中的此类问题的BOG处理系统的示意图。图2中展示的蒸发气体处理系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸发气体处理系统，用于处理在船只或船舶结构的LNG储罐中产生的蒸发气体，其特征在于所述蒸发气体处理系统包括：再气化线，其用于再气化存储在所述LNG储罐中的LNG并供应天然气；以及高压压缩线，其用于将在所述LNG储罐中产生的蒸发气体压缩到高压并在所述再气化线的下游供应经压缩的所述蒸发气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.24 KR 10-2014-00210941.一种蒸发气体处理系统，用于处理在船只或船舶结构的LNG储罐中产生的蒸发气体，其特征在于所述蒸发气体处理系统包括：再气化线，其用于再气化存储在所述LNG储罐中的LNG并供应天然气；以及高压压缩线，其用于将在所述LNG储罐中产生的蒸发气体压缩到高压并在所述再气化线的下游供应经压缩的所述蒸发气体。2.根据权利要求1所述的蒸发气体处理系统，还包括：再冷凝器，其设置到所述再气化线并从所述LNG储罐接收过冷LNG；以及低压冷凝线，其用于将在所述LNG储罐中产生的蒸发气体压缩到低压并将所述蒸发气体供应到所述再冷凝器，以使得所述蒸发气体通过与所述过冷LNG的热交换而再冷凝。3.根据权利要求2所述的蒸发气体处理系统，还包括：高压泵，其设置到所述再气化线并压缩从所述再冷凝器供应的LNG；汽化器，其设置到所述再气化线并气化通过所述高压泵压缩的LNG；以及高压压缩器，其设置到所述高压压缩线并将从所述LNG储罐供应的蒸发气体压缩到高压。4.根据权利要求3所述的蒸发气体处理系统，其中在所述再气化线上的所述汽化器的下游供应通过所述压缩器压缩到高压的所述蒸发气体。5.根据权利要求2所述的蒸发气体处理系统，还包括：低压压缩器，其设置到所述低压冷凝线并将从所述LNG储罐供应的所述蒸发气体压缩到低压并将所述蒸发气体供应到所述再冷凝器；以及LNG供应泵，其设置到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌雨，文荣植，兪炳瑢，金洛贤，
申请(专利权)人：大宇造船海洋株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR