[发明专利]在气体油轮的气体储存设施中处理气体的方法和系统

说明书

本发明一种气体存储设施(2)、特别是船上的气体存储设施的气体处理方法，所述方法包括以下步骤：从第一罐(4)或第一容器(5；500)中提取液态的第一气体(4a，4b，5a，5b)，对液态的第一气体进行第一过冷，和在所述第一罐(4)的或所述第一容器(5；500)的或第二罐的或第二容器的下部部分中储存液态的过冷的第一气体，以便在第一罐或第二罐(4)、或第一容器或第二容器(5；500)的底部处构成液态的第一气体的冷储备层(4c，5c，500c)。

1、技术领域

本发明涉及一种气体存储设施的气体处理方法和系统，气体存储设施特别是在诸如液化气运输船的船上，其设施由源自存储在船上的货物的气体提供动力。

2、背景技术

已知在船上运输处于液化形式的几种类型的气体以便于其长距离运输。液化气的示例是液化天然气(LNG)或液化石油气(LPG)。气体被冷却到非常低的温度，实际上甚至冷却到低温(cryogenic temperature)，以使它们在接近大气压的压力下呈液态并将其装载到专用容器上。液化天然气和液化石油气在任何类型的工业中均用作各种设备的燃料。最近，液化天然气已用于满足为船提供动力的能源需求，特别是那些运输液化石油气和液化天然气的船，以例如符合限制在“ECA”(排放控制区)和“SECA”(SOx排放控制区)区域中的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)的排放的新的环保法规。

这些液化天然气和液化石油气在非常低的温度下存储在船上的绝热容器中，以使气体保持液态。容器吸收了容器内部的热量，这导致容器中的一部分气体蒸发，这被称为NBOG，即“Natural Boil-Off Gas(自然蒸发气体)”的缩写(与气体的强制蒸发或FBOG相反，FBOG“Forced Boil-Off Gas(强制蒸发气体)”的缩写)。其他参数，例如由于航行期间的海况和周围环境而导致的容器内部气体的移动，也会影响气体的蒸发。储存在容器上部部分中的、在液化气体上方的气态顶部空间中的这些气体蒸气增加了容器中的压力。压力的增加会导致容器破裂。

液化天然气的蒸气用于供应上述能量生产设施。在自然蒸发的情况中，其中自然蒸发的气体量不足以满足设施对燃料气体的需求，将诸如淹没在容器中的泵等的器件致动以在强制蒸发后供应更多的燃料气体。强制蒸发尤其是从热水进行，该热水由油或气体燃烧器加热。在此操作过程中，液化天然气的所有冷气都消失了。当蒸发的气体量相对于设施的需求而言太大时，过量的气体通常在气体燃烧单元中被焚化，这代表了货物的损失。

在当前技术中，对液化天然气容器的改进使得液化气体的自然蒸发率(BOR-蒸发率的缩写)越来越低。因此，船上的装置效率越来越高。因此，在上述第一情况和第二种情况中，其结果是，自然蒸发产生的气体量与船的设施所需的气体量之间的差异非常大。

关于液化石油气，气体的自然蒸发是不可避免的，并且例如发生在向储油罐充油，船舶航行或在储罐与外部环境之间进行热交换之后冷却储罐的操作期间。气体的蒸发由一个或多个再液化系统控制，从而有可能限制液化气的自然蒸发，同时将其保持在热动力学状态，以使其能够经久耐用地存储，并同时控制存储容器中的压力。这是因为今天，运输液化石油气的船不能够焚化液化石油气的蒸气。再液化系统从罐中提取气体蒸汽，将其再液化后再将其返回到储罐。这种或这些再液化系统的资本成本约为船的价格的5％至10％。

本发明提出提供一种简单、有效且经济的解决方案，使得不论航行、容器或罐的冷却以及液化气到容器的填充的操作条件如何，都可以管理容器或罐中气体的自然蒸发或强制蒸发以及存储设施(尤其是船上)的能源需求。

3、发明内容