[發(fā)明專利]模塊化液化天然氣生產(chǎn)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210491185.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN103629893A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杰弗里·布賴恩·拜菲爾德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伍德賽德能量科技私人有限公司
• 主分類號(hào): F25J1/02
• 分類號(hào): F25J1/02;F25J5/00;C10L3/10
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種緊湊型模塊化液化天然氣（LNG）生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)

常將作為“液化天然氣”（LNG）的天然氣（“NG”）以其液態(tài)從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)輸至另一個(gè)地點(diǎn)。天然氣的液化使其作為LNG運(yùn)輸更經(jīng)濟(jì)，LNG僅占相同量的氣態(tài)天然氣體積的約1/600。液化后，典型地將LNG保存在大氣壓下或稍高于大氣壓下的低溫容器中。在達(dá)到最終用戶的輸送需求的溫度和壓力下通過管道或其他分布網(wǎng)配送至最終用戶之前使LNG再氣化。

在液化之前使井口氣（wellhead?gas）經(jīng)受氣體預(yù)處理以去除污染物。使用諸如胺吸附的適宜方法可以去除硫化氫和二氧化碳。使用常規(guī)方法，例如分子篩，可以實(shí)現(xiàn)水的去除。取決于存在于進(jìn)氣流中的污染物的組分，在液化之前進(jìn)氣流可以經(jīng)受進(jìn)一步的預(yù)處理以去除其他污染物，如汞和重?zé)N類。使用本領(lǐng)域良好建立的方法實(shí)現(xiàn)液化，其典型地包括壓縮和冷卻。這些方法包括APCI?C3/MR^TM或Split?MR^TM或AP-X^TM法、Phillips優(yōu)化級(jí)聯(lián)法、Linde混合流體級(jí)聯(lián)法、或Shell雙混合制冷劑或平行混合制冷劑法。不管選擇的液化方法如何，制冷劑都用于使經(jīng)處理的井口氣的溫度降低至約-160°C的溫度以形成LNG，導(dǎo)致制冷劑溫?zé)幔仨殙嚎s其以再循環(huán)至液化過程中。取決于特定LNG生產(chǎn)設(shè)備的功率要求和配置情況（layoutissue），通常用于該功用（duty）的壓縮機(jī)是燃?xì)鉁u輪或電動(dòng)機(jī)。與LNG設(shè)備相連的不同壓縮和熱交換器操作所需要的冷卻器可以是設(shè)置在熱交換器群（heat?exchangerbank）中的空氣冷卻器或水冷卻器。

現(xiàn)有技術(shù)的模塊化LNG生產(chǎn)鏈（LNG?production?trains）已密切基于較傳統(tǒng)的直接建造式（stick-built）LNG生產(chǎn)鏈的設(shè)計(jì)和配置（layout）。到目前為止，已通過將現(xiàn)存的直接建造式LNG鏈設(shè)計(jì)分割為可運(yùn)輸?shù)牟糠侄M(jìn)行模塊化，考慮到模塊邊界的布置，這導(dǎo)致一些危害?，F(xiàn)有技術(shù)中將傳統(tǒng)直接建造式空氣冷卻LNG鏈模塊化的實(shí)例已依賴于將空氣冷卻式熱交換器群分成最小數(shù)量的模塊，這些模塊對(duì)于給定尺寸的空氣冷卻器在空氣冷卻式熱交換器群內(nèi)是可能的。為了保持LNG生產(chǎn)設(shè)備的總占地尺寸（overall?plot?size）為最小，考慮到使空氣冷卻式熱交換器群對(duì)于給定的模塊尺寸盡可能大，已知將空氣冷卻式熱交換器群的子部分設(shè)置在每一個(gè)模塊上方，以便百分之百覆蓋由所述模塊的基底（base）限定的區(qū)域。已確定用空氣冷卻式熱交換器群的部分完全覆蓋每一個(gè)模塊后，選定的與各模塊操作性相關(guān)的諸如壓力管、壓縮機(jī)、和低溫?zé)峤粨Q器的較大或較高的工藝裝置件（pieces?of?process?equipment）是直接建造的或構(gòu)造為獨(dú)立的模塊，這些獨(dú)立模塊涉及為保持不被空氣冷卻式熱交換器群覆蓋。

這種模塊化LNG生產(chǎn)設(shè)備的總遮蓋區(qū)（footprint）較大，因?yàn)樾枰渲米銐虻膱?chǎng)地空間以允許覆蓋的模塊并入設(shè)置在沿著LNG生產(chǎn)設(shè)備的中心縱軸的直線上的空氣冷卻式熱交換器群，且未覆蓋的模塊偏離中心縱軸并設(shè)置在位于中心的空氣冷卻式熱交換器群的一側(cè)或另一側(cè)。現(xiàn)有技術(shù)的這種安排有幾個(gè)缺點(diǎn)。在空氣冷卻式熱交換器群覆蓋的模塊與設(shè)置在相鄰的未覆蓋模塊上的相關(guān)設(shè)備之間，需要模塊間的大量相互連接。使用大量小模塊不可避免地要求特定模塊進(jìn)行冷卻功能所需的空氣冷卻式熱交換器群內(nèi)的空氣冷卻器將需要橫跨在至少兩個(gè)模塊上，阻止通過空氣冷卻器的流體循環(huán)直至這兩個(gè)模塊在生產(chǎn)地點(diǎn)連接。這些現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)依賴重復(fù)的結(jié)構(gòu)鋼，因?yàn)槌擞糜谖锤采w空間偏離的工藝裝置模塊的結(jié)構(gòu)鋼之外，不可避免地在空氣冷卻式熱交換器群下面有大量空隙（void?space）。

仍然需要開發(fā)模塊化LNG生產(chǎn)設(shè)備的可替換設(shè)計(jì)以減少這些問題中的至少一個(gè)（問題）。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了液化天然氣生產(chǎn)設(shè)備，包括：

在生產(chǎn)地點(diǎn)安裝以形成具有長軸和短軸的生產(chǎn)鏈（production?train）的多個(gè)間隔模塊（space-apart?module），各模塊具有用于安裝多個(gè)工廠裝置（plant?equipment）的模塊基底（module?base），該工廠裝置與賦予所述模塊的選定功能相關(guān)，模塊基底具有長軸和短軸；以及，

與生產(chǎn)鏈的長軸平行設(shè)置以形成具有長軸和短軸的熱交換器群（heatexchangerbank）的多個(gè)熱交換器，其中，群的長軸與鏈的長軸平行；