模块化液化天然气生产设备制造技术

技术编号:9763904 阅读:98 留言:0更新日期:2014-03-15 04:08
本发明专利技术提供一种模块化液化天然气生产设备。描述了液化天然气生产设备以及设计和构造液化天然气生产设备的方法。该设备包括在生产地点安装以形成具有长轴和短轴的生产链的多个间隔模块,各模块具有用于安装多个工厂装置的模块基底,该工厂装置与赋予所述模块的选定功能相关,该模块基底具有长轴和短轴;以及,多个热交换器,它们与生产链的长轴平行设置以形成具有长轴和短轴的热交换器群,其中,该群的长轴平行于该链的长轴;其中,多个热交换器的亚组设置在垂直偏离至少一个模块的基底的第一水平上以形成部分覆盖的模块,且其中,当部分覆盖的模块在生产地点安装时,部分覆盖的模块的长轴垂直于该链的长轴设置。

【技术实现步骤摘要】
模块化液化天然气生产设备
本专利技术涉及一种紧凑型模块化液化天然气(LNG)生产设备。
技术介绍
常将作为“液化天然气”(LNG)的天然气(“NG”)以其液态从一个地点运输至另一个地点。天然气的液化使其作为LNG运输更经济,LNG仅占相同量的气态天然气体积的约1/600。液化后,典型地将LNG保存在大气压下或稍高于大气压下的低温容器中。在达到最终用户的输送需求的温度和压力下通过管道或其他分布网配送至最终用户之前使LNG再气化。在液化之前使井口气(wellhead gas)经受气体预处理以去除污染物。使用诸如胺吸附的适宜方法可以去除硫化氢和二氧化碳。使用常规方法,例如分子筛,可以实现水的去除。取决于存在于进气流中的污染物的组分,在液化之前进气流可以经受进一步的预处理以去除其他污染物,如汞和重烃类。使用本领域良好建立的方法实现液化,其典型地包括压缩和冷却。这些方法包括APCI C3/MR?或Split MR?或AP-X?法、Phillips优化级联法、Linde混合流体级联法、或Shell双混合制冷剂或平行混合制冷剂法。不管选择的液化方法如何,制冷剂都用于使经处理的井口气的温度降低至约-160° C的温度以形成LNG,导致制冷剂温热,必须压缩其以再循环至液化过程中。取决于特定LNG生产设备的功率要求和配置情况(layoutissue),通常用于该功用(duty)的压缩机是燃气润轮或电动机。与LNG设备相连的不同压缩和热交换器操作所需要的冷却器可以是设置在热交换器群(heatexchangerbank )中的空气冷却器或水冷却器。现有技术的模块化LNG生产链(LNG production trains)已密切基于较传统的直接建造式(stick-built)LNG生产链的设计和配置(layout)。到目前为止,已通过将现存的直接建造式LNG链设计分割为可运输的部分而进行模块化,考虑到模块边界的布置,这导致一些危害。现有技术中将传统直接建造式空气冷却LNG链模块化的实例已依赖于将空气冷却式热交换器群分成最小数量的模块,这些模块对于给定尺寸的空气冷却器在空气冷却式热交换器群内是可能的。为了保持LNG生产设备的总占地尺寸(overall plot size)为最小,考虑到使空气冷却式热交换器群对于给定的模块尺寸尽可能大,已知将空气冷却式热交换器群的子部分设置在每一个模块上方,以便百分之百覆盖由所述模块的基底(base)限定的区域。已确定用空气冷却式热交换器群的部分完全覆盖每一个模块后,选定的与各模块操作性相关的诸如压力管、压缩机、和低温热交换器的较大或较高的工艺装置件(piecesof process equipment)是直接建造的或构造为独立的模块,这些独立模块涉及为保持不被空气冷却式热交换器群覆盖。这种模块化LNG生产设备的总遮盖区(footprint)较大,因为需要配置足够的场地空间以允许覆盖的模块并入设置在沿着LNG生产设备的中心纵轴的直线上的空气冷却式热交换器群,且未覆盖的模块偏离中心纵轴并设置在位于中心的空气冷却式热交换器群的一侧或另一侧。现有技术的这种安排有几个缺点。在空气冷却式热交换器群覆盖的模块与设置在相邻的未覆盖模块上的相关设备之间,需要模块间的大量相互连接。使用大量小模块不可避免地要求特定模块进行冷却功能所需的空气冷却式热交换器群内的空气冷却器将需要横跨在至少两个模块上,阻止通过空气冷却器的流体循环直至这两个模块在生产地点连接。这些现有技术的设计依赖重复的结构钢,因为除了用于未覆盖空间偏离的工艺装置模块的结构钢之外,不可避免地在空气冷却式热交换器群下面有大量空隙(voidspace)。仍然需要开发模块化LNG生产设备的可替换设计以减少这些问题中的至少一个(问题)。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面,提供了液化天然气生产设备,包括:在生产地点安装以形成具有长轴和短轴的生产链(production train)的多个间隔模块(space-apart module),各模块具有用于安装多个工厂装置(plant equipment)的模块基底(module base),该工厂装置与赋予所述模块的选定功能相关,模块基底具有长轴和短轴;以及,与生产链的长轴平行设置以形成具有长轴和短轴的热交换器群(heatexchangerbank)的多个热交换器,其中,群的长轴与链的长轴平行;其中,多个热交换器的亚组(subset)设置在垂直偏离至少一个模块的基底的第一水平(面)(firstlevel)上以形成部分覆盖的模块,其中,当部分覆盖的模块在生产地点安装时,部分覆盖的模块的长轴垂直于链的长轴设置。在一种形式中,热交换器群具有遮盖区(footprint),并且部分覆盖的模块的基底向外横向地突出超过热交换器群的遮盖区以提供在热交换器群的第一侧上的模块基底的未覆盖部分,其中,模块基底的未覆盖部分具有用于安装选定的工艺装置件(Piece)的尺寸。在一种形式中,热交换器群具有遮盖区,并且部分覆盖的模块的基底向外横向地突出超过热交换器群的遮盖区以提供在热交换器群的第一侧上的模块基底的第一未覆盖部分以及在热交换器群的第二侧上的模块基底的第二未覆盖部分,其中,第一未覆盖部分具有用于安装第一选定的工艺装置件的尺寸,第二未覆盖部分具有用于安装第二选定的工艺装置件的尺寸。在一种形式中,第一和第二选定的装置件中的一个或两个是与循环制冷剂相关的旋转装置件(rotating piece of equipment)。在一种形式中,第一和第二选定的装置件中的一个或两个是具有可燃储物(fla_ableinventory)的装置件。在一种形式中,第一和第二选定的装置件中的一个或两个是长前置时间(long lead-time)装置件(pieceofequipment)。在一种形式中,第一和第二选定的装置件中的一个或两个是总高度高于第一水平高度的装置件。在一种形式中,在运输至生产地点之前,多个模块中的至少一个在构造地点构造或在组装地点组装,其中,在构造或组装地点测试至少一个模块用于检验目的。在一种形式中,设置热交换器群以便与模块的选定功能操作性相关的多个热交换器的亚组设置在垂直偏离所述模块的基底的第一水平(面)上。在一种形式中,设置热交换器群以便与模块的选定功能操作性相关的多个热交换器的亚组设置在垂直偏离所述模块和相邻模块的基底的第一水平(面)上。在一种形式中,多个模块中的每一个都是部分覆盖的模块。在一种形式中,至少一个模块的热交换器的亚组具有遮盖区,该遮盖区覆盖模块基底的至少90%遮盖区以形成具有长轴和短轴的完全覆盖的模块,当完全覆盖的模块在生产地点安装时,完全覆盖的模块的长轴平行于链的长轴设置。在一种形式中,多个模块中的一个是预处理模块,以从天然气进料流中去除污染物以产生预处理的天然气流。在一种形式中,在生产地点安装之后,预处理模块是部分覆盖的模块,具有在热交换器群的第一侧上的基底的第一未覆盖部分,和在热交换器群的第二侧上的模块的第二未覆盖部分。在一种形式中,多个模块中的一个是用于预冷却预处理的天然气流以产生预冷却气流和第一制冷剂蒸汽流的第一制冷剂冷凝器(refrigerantcondenser)。在一种形式中,第一制冷剂冷本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液化天然气生产设备,包括:多个间隔模块,用于在生产地点安装以形成具有长轴和短轴的生产链,各模块具有用于安装多个工厂装置的模块基底,所述工厂装置与赋予所述模块的选定功能相关,所述模块基底具有长轴和短轴;以及,多个热交换器,与所述生产链的长轴平行设置以形成具有长轴和短轴的热交换器群,其中,所述群的长轴与所述链的长轴平行;其中,多个热交换器的亚组设置在垂直偏离至少一个模块的基底的第一水平上以形成部分覆盖的模块,且其中,当在所述生产地点安装所述部分覆盖的模块时,所述部分覆盖的模块的长轴垂直于所述链的长轴设置。

【技术特征摘要】
2012.08.22 AU 20122163521.一种液化天然气生产设备,包括:多个间隔模块,用于在生产地点安装以形成具有长轴和短轴的生产链,各模块具有用于安装多个工厂装置的模炔基底,所述工厂装置与赋予所述模块的选定功能相关,所述模炔基底具有长轴和短轴;以及,多个热交换器,与所述生产链的长轴平行设置以形成具有长轴和短轴的热交换器群,其中,所述群的长轴与所述链的长轴平行;其中,多个热交换器的亚组设置在垂直偏离至少一个模块的基底的第一水平上以形成部分覆盖的模块,且其中,当在所述生产地点安装所述部分覆盖的模块时,所述部分覆盖的模块的长轴垂直于所述链的长轴设置。2.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述热交换器群具有遮盖区,并且所述部分覆盖的模块的所述基底向外横向地突出超过所述热交换器群的所述遮盖区以提供在所述热交换器群的第一侧上的所述模炔基底的未覆盖部分,且其中,所述模炔基底的所述未覆盖部分具有用于安装选定的工艺装置件的尺寸。3.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述热交换器群具有遮盖区,并且所述部分覆盖的模块的所述基底向外横向地突出超过所述热交换器群的所述遮盖区,以提供在所述热交换器群的第一侧上的所述模炔基底的第一未覆盖部分以及在所述热交换器群的第二侧上的所述模炔基底的第二未覆盖部分,其中,所述第一未覆盖部分具有用于安装第一选定的工艺装置件的尺寸,且所述第二未覆盖部分具有用于安装第二选定的工艺装置件的尺寸。4.根据权利要求2或3所述的液化天然气生产设备,其中,所述第一和第二选定的装置件中的一个或两个是与循环制冷剂相关的旋转装置件。5.根据权利要求2或3所述的液化天然气生产设备,其中,所述第一和第二选定的装置件中的一个或两个是具有可燃`储物的装置件。6.根据权利要求2或3所述的液化天然气生产设备,其中,所述第一和第二选定的装置件中的一个或两个是长前置时间装置件。7.根据权利要求2或3所述的液化天然气生产设备,其中,所述第一和第二选定的装置件中的一个或两个是总高度高于所述第一水平的高度的装置件。8.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的至少一个在运输至所述生产地点之前在构造地点构造或在组装地点组装,且其中,在所述构造或组装地点测试所述至少一个模块用于检验目的。9.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,设置所述热交换器群以便与模块的选定功能操作性相关的所述多个热交换器的亚组设置在垂直偏离所述模块的基底的第一水平上。10.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,设置所述热交换器群以便与模块的选定功能操作性相关的所述多个热交换器的亚组设置在垂直偏离所述模块和相邻模块的基底的第一水平上。11.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的每一个是部分覆盖的模块。12.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,至少一个模块中的所述热交换器的亚组具有遮盖区,所述遮盖区覆盖所述模炔基底至少90%的遮盖区以形成具有长轴和短轴的完全覆盖的模块,当所述完全覆盖的模块在所述生产地点安装时,所述完全覆盖的模块的长轴平行于所述链的长轴设置。13.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的一个是用于从天然气进料流中去除污染物以产生预处理的天然气流的预处理模块。14.根据权利要求13所述的液化天然气生产设备,其中,在所述生产地点安装之后,所述预处理模块是部分覆盖的模块,具有所述热交换器群的第一侧上的所述基底的第一未覆盖部分和所述热交换器群的第二侧上的所述模块的第二未覆盖部分。15.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的一个是第一制冷剂冷凝器模块,用于预冷却预处理的天然气流以产生预冷却气流和第一制冷剂蒸汽流。16.根据权利要求15所述的液化天然气生产设备,其中,所述第一制冷剂冷凝器模块是完全覆盖的模块。17.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的一个是第一制冷剂压缩模块,用于压缩第一制冷剂蒸汽流以产生用于再循环至第一制冷剂冷凝器模块的压缩第一制冷剂流。18.根据权利要求17所述的液化天然气生产设备,其中,在所述生产地点安装之后,所述第一制冷剂压缩模块是部分覆盖的模块,所述部分覆盖的模块具有所述热交换器群的第一侧上的所述基底的第一未覆盖部分和所述热交换器群的第二侧上的所述模块的第二未覆盖部分。19.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的一个是与主低温热交换器操作性相关的液化模块,所述主低温热交换器通过与第二制冷剂的间接热交换用于进一步冷却预冷却的气流以产生液化天然气产物流和第二制冷剂蒸汽流。20.根据权利要求19所述的液化天然气生产设备,其中,在所述生产地点安装之后,所述液化模块是部分覆盖的模块,具有所述热交换器群的第一侧上的所述基底的第一未覆盖部分和所述热交换器群的第二侧上的所述模块的第二未覆盖部分。21.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的一个是第二制冷剂压缩模块,用于压缩第二制冷剂蒸汽流以产生用于再循环至主低温热交换器的压缩第二制冷剂流。22.根据权利要求21所述的液化天然气生产设备,其中,在所述生产地点安装之后,所述第二制冷剂压缩模块是部分覆盖的模块,具有所述热交换器群的第一侧上的所述基底的第一未覆盖部分 和所述热交换器群的第二侧上的所述模块的第二未覆盖部分。23.根据权利要求22所述的液化天然气生产设备,其中,第一制冷压缩机设置在所述第一未覆盖部分上并且第二制冷压缩机设置在所述第二未覆盖部分上。24.根据权利要求23所述的液化天然气生产设备,其中,所述第一和第二压缩机中的一个或两个是变速压缩机。25.根据权利要求23或24所述的液化天然气生产设备,其中,所述第一和第二压缩机中的一个或两个是由航空改装型燃气涡轮驱动的。26.根据权利要求15所述的液化天然气生产设备,其中,所述第一制冷剂是丙烷。27.根据权利要求21所述的液化天然气生产设备,其中,所述第二制冷剂是烃混合物混合制冷剂。28.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的每一个具有基本上相同的尺寸。29.根据权利要求1所述的液化天然气生产设备,其中,所述多个模块中的每一个具有2000至8000吨或3000至4000吨范围的重量。30.根据权利要求15所述的液...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰弗里·布赖恩·拜菲尔德
申请(专利权)人:伍德赛德能量科技私人有限公司
类型:发明
国别省市:

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