[发明专利]天然气液化船

说明书

一种包括比相当尺寸的船的液化天然气运输船(LNGC)更大载重吨位的天然气液化船，其通过减小LNGC的货物容量来实现。这个差异在货罐的左舷侧和右舷侧提供空间，以增大相邻翼舱的尺寸。翼舱的尺寸增加占据了船的货罐尺寸减小所生成的空间，并且可以支撑较大的上箱舱甲板。压载翼舱和较小的货罐增加了可用的载重量。采用这种方案，船的较大上箱舱甲板能够支撑高效的浮动液化装置，从而改善了LNG价值链，因为它能够在例如Q‑Max船体的标准船体的占地面积上生产2.0‑3.0MTPA。

技术领域

本文描述的本发明的实施例涉及天然气的海洋液化领域。更具体地，但非限制性地，本发明的一个或多个实施例描述了天然气液化船。

背景技术

天然气典型地通过管道从生产地点运输到消耗地点。然而，大量的天然气有时在生产远远超过需求的地区或国家生产，而通过管道将天然气运输到商业需求的位置可能不可行，例如因为生产地点和需求的位置被海洋或雨林隔开。如果没有有效的方式将天然气输送到有商业需求的位置，使天然气赚钱的机会就可能丧失。

天然气的液化有利于天然气的储存和运输。液化天然气(“LNG”)仅相当于等量的气态天然气体积的1/600。LNG是通过将天然气冷却到其沸点以下(在大气压下-259℉)来生产。LNG可以储存在略高于大气压的低温容器中。通过升高LNG的温度，它可以再气化回到它的气体形式。

天然气的需求刺激了由特种船来运输LNG。在天然气丰富的地区生产的天然气，可能会被液化并以此方式运往海外到达最需要的地方。通常，天然气通过一条或多条管道采集到基于陆地(陆基)的液化设施。陆基液化设施和相关的采集管道成本高昂，可能占用大面积土地且需要数年时间获得许可和建设。因此，陆基液化设施并非最佳适应天然气供应的位置变化或液化小型或闲置的天然气储量。另外，一旦天然气在陆基设施中液化，LNG必须储存在大型陆基低温储存罐中，通过特殊的低温管道运输到终端设施，然后装载到配备有低温舱的船中(这样的船可以被称为LNG运输船或“LNGC”)，这个组合可能增加将天然气运输到其最终目的地的总体费用。

本质上LNG项目是耗资巨大。液化装置是最大的成本构成，大约占LNG价值链的总成本的50％；因此，液化装置的成本降低是一个重要问题。液化装置的资本成本取决于几个因素，诸如厂址选择、规模、现场条件和原料气的质量。液化过程的热力学发展良好。因此，行业的改进来自液化过程的改进和降低成本的基础设施。当然，开发成本在设施的生命周期中都是资本化的。因此，过程和基础设施的效率可能降低液化装置生命周期内每吨LNG的总成本。

降低液化天然气成本的一种方法是在浮动单元或船上液化气体。供应商已经改造了现有的LNGC以容置船载液化设备。然而，可用于改造的LNGC通常是缺乏附加的液化设备所需的空间和载重量的旧船。在这些较旧的运输船上，船设计师按照惯例会因为船原有的功能，例如LNGC，而使货舱尺寸最大化，因此船体的货舱消耗大部分的船载重量。载重吨位是衡量一艘船运载的质量或可以安全运载的重量：它不包括船的重量。船的载重量对其使用至关重要，因为如果船上的设备太重，则船可能会吃水太深或在过度的纵向应力下断裂。有时会在LNGC的两侧添加安定翼以创造更多的货物空间并增加载重量，但通常这不会提供足够的载重量以允许添加复杂的液化设备。此外，旧吨位LNGC船通常采用蒸汽驱动，无法产生液化设备所需的40-50MW的动力。由于这些尺寸和动力限制，旧吨位船需要进行昂贵的返工才能将其改造为天然气液化船。鉴于为旧船提供动力的成本，在LNGC长期使用(例如超过五年)的情况下这样的返工尤其在经济上不可行。

虽然可以使用现有的LNGC设计计划新建船，但由于天然气液化的需求增加，大多数LNGC计划没有为重型液化设备的增加提供必要的载重量。

从上述问题可以明显看出，目前的旧吨位船由于上述许多缺点而不适合改造为能够液化的LNGC，并且设计成最大化货物空间的新建船不具备液化设备所需的载重量。因此，需要一种改进的天然气液化船。

发明内容