[發明專利]海上液化天然氣生產、儲存、轉運裝置和方法

在審

• 申請號: 201710972292.9
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107588320A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 張弭;馮琦;向溢;郭培軍;常健
• 申請（專利權）人: 上海宏華海洋油氣裝備有限公司;宏華海洋油氣裝備（江蘇）有限公司
• 主分類號: F17C5/02
• 分類號: F17C5/02;F17C13/00;F17C13/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 張寧展

技術領域

本發明涉及液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱為LNG)，尤其是涉及一種海上LNG生產、儲存、轉運裝置和方法。

背景技術

液化天然氣的主要成分是甲烷，被公認是地球上最干凈的化石能源，無色、無味、無毒、無腐蝕性，其體積約為同量氣態天然氣體積的1/625，液化天然氣的質量僅為同體積水的45％左右。

液化天然氣工廠是將氣態天然氣經過壓縮、凈化處理、低溫液化等工藝過程加工成液態天然氣的加工工廠。生產原料為氣態天然氣，由天然氣管道引入，成品為液化天然氣(LNG)。

LNG為低溫深冷介質，儲存設備及相關設備設施要具備可靠的耐低溫深冷性能。特別是儲存設備應至少滿足耐低溫-162℃以下，應達到-196℃。LNG儲罐通常分為常壓儲罐、帶壓儲罐兩種。

陸上天然氣液化工廠普通存在選址困難，審批流程長，建造周期長的問題。基于環境保護和安全因素的考慮，天然氣液化工廠一般處于偏遠地區，導致建設過程中易出現如缺乏電力、缺乏熟練工人、原材料運輸困難等諸多問題，導致建造成本偏高。工廠建成后也會由于地處偏遠，距離港口較遠，導致LNG產品運輸困難、運輸成本偏高，以至LNG產品總成本偏高的問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術中的缺點，提供了一種海上LNG生產、儲存、轉運裝置和方法，在海上安裝平臺式天然氣液化、存儲和轉運的裝置(所有平臺結構和設備的建造與裝配均提前在陸上的造船廠完成)，通過海底管道將未處理的天然氣從陸上輸送到平臺液化、儲存，并通過LNG運輸船將存儲的液化天然氣進行轉運，實現了天然氣的離岸液化、存儲和轉運，解決了陸上液化天然氣工廠選址困難、審批流程長、建造周期長、建造成本高、距離港口遠等難題。

本發明的技術解決方案如下：

一種海上LNG生產、儲存和轉運裝置，其特點在于，包括天然氣預處理平臺、天然氣接收平臺、火炬塔平臺、天然氣液化平臺、公用設施平臺、LNG存儲平臺、LNG裝載平臺、棧橋、系泊墩；

所述的天然氣預處理平臺安裝天然氣預處理模塊，所述天然氣接收平臺安裝氣體接收設備，所述的天然氣液化平臺安裝一個以上的天然氣液化模塊；所述的LNG存儲平臺上安裝LNG存儲系統，包括多個LNG儲罐；所述的天然氣預處理模塊的進氣口與海底天然氣輸送管道連接，天然氣通過預處理模塊的輸出口通過管道與所述的天然氣接收平臺的氣體接收設備相連，所述的氣體接收設備的另一端通過管道與所述的天然氣液化平臺的天然氣液化模塊；天然氣經液化的LNG通過管道輸入所述的LNG儲罐中進行存儲；所述的LNG儲罐通過閥門與所述的公用設施平臺的燃料氣系統、所述的天然氣液化模塊的蒸發氣系統、所述的火炬塔相連

所述的火炬塔平臺包括火炬煙囪、無煙尖端、點火系統和洗滌器，以安全地燃燒所有排出的天然氣；

所述的公用設施平臺包含供電區、控制區、輔助設備區、維修區、救生設備區、輔助氣體供應區；

所述的棧橋、系泊墩與所述的LNG裝載平臺相連，為LNG運輸船停泊和工作提供方便。

還有生活平臺包括以下功能區：生活區、辦公區、消防設施區。

所述的平臺的承載平臺分為水下基礎結構和上部功能模塊，水下基礎結構采用固定式平臺或者自升式移動平臺形式，通過樁腿或導管架把整個平臺固定于水底，不會隨風、浪、流移動。

所述的承載平臺的大小和數量由相應平臺的上部功能模塊的實際情況決定。

上述海上LNG生產、儲存和轉運裝置的工作流程，包括下列步驟：

1)進氣口與海底天然氣輸送管道相連接，天然氣經海底天然氣輸送管道、進氣口通過天然氣預處理模塊處理后，通過管道輸送至天然氣接收平臺的氣體接收設備；

2)所述的氣體接收設備均等地將天然氣輸送給天然氣液化平臺；

3)在所述的天然氣液化平臺，預處理好的氣體進入天然液化模塊進行液化，液化后的液化天然氣降低壓力后，再被輸送到LNG存儲平臺的儲罐中進行存儲；

4)所述的LNG存儲平臺的工作包括：

①所有的儲罐先用惰性氣體進行惰化，以保證罐體內接近真空狀態；

②LNG主液貨泵啟動，將來自天然氣液化平臺的LNG輸入到儲罐內進行存儲，儲罐內的各壓力、溫度、液位儀表及時監測罐內的溫度、壓力和液位高度；

③當罐內產生的蒸發氣體的壓力超過設定值時，將多余的蒸發氣體從罐內輸出到公用設施平臺的燃料氣系統，用作燃氣輪機的燃料，或再回輸到液化平臺的蒸發氣系統中，再次液化成LNG；