气冷模块化的lng生产设备的制造方法_4

文档序号:9438551阅读:来源:国知局
’和30”)的多个第三模块中的一个模块。第三模块(30’和30”)中的每一个都包括第一和第二行热交换器间的部分。一个第三模块(30’ )被布置在所安装的生产链(16)的第一端(88)处,而另一第三模块(30”)被布置在所安装的生产链(16)的第二端(90)处。
[0087]本发明的流程允许在输送到生产地点之前在构建地点处构建多个模块中的至少一个或者在组装地点处组装多个模块中的至少一个,并且在构建或组装地点处测试该至少一个模块来进行验证。在每个模块内,要求执行分配给该模块的预定功能的设备被布置为使各模块之间的接口最小化,以使在各模块从构建地点或组装地点运输至生产地点时完成所需的连接最小化。以这种方式,一个模块实质可为独立的(self-contained)并且设置有临时控制系统,从而在该模块被传输至生产地点处之前,可在构建或组装地点将其接通以用于循环检查(loop check)以及试运转。在到达生产地点时,无线控制可用于各模块间的通信和控制以进一步减少连接时间。在非常注重使各模块之间互连管道的长度最小化的生产地点处,多个模块尽可能近地间隔开,同时仍然在生产地点处允许足够的空间来完成各模块之间的互连。
[0088]在图10至图19中示出了其他可选实施例,其中类似的参考标号表示类似的部件。在图10、图11和图12所示的每一个实施例中,仅通过实例示出,第一模块是具有两个第一模块(24’和24”)的多个第一模块中的一个。类似地,例如,第二模块是具有两个第二模块(26’和26”)的多个第二模块中的一个,还有一个第三模块(30)。在图11中,所有第一模块和所有第二模块都包括覆盖和未覆盖部分,而在图10中,多个第二模块(26’ )中的一个被第二行热交换器间的第一子部完全覆盖。图12示出了相邻的第一和第二模块的模块基底可以沿着所安装的生产链的纵轴相互偏移。
[0089]虽然如图5至图12所示,第一行热交换器间和第二行热交换器间中的一行或两行优选以直线进行布置,但这不是必须的。在图13所示实施例中,通过参考标号(35)表示的箭头指定的第一行热交换器间(34)是非线性的,并且第二行热交换器间(36)完全由第二行热交换器间(36)的第一子部(56)组成。换句话说,第二行热交换器间(34)整个被设置在第二模块基底出0)上。在图14所示实施例中,第一行热交换器间(34)的第一子部(38)是第一行热交换器间(34)。换句话说,第一行热交换器间(34)整个被设置在第一模块基底
(44)上。
[0090]在图15和图16所不实施例中,所安装的生产链(16)包括一个第一模块(24)、一个第二模块(26)、一个第三模块(30)、第四模块(92)和第五模块(94)。第三、第四和第五模块中的每一个都被设计为包括第一行热交换器间(34)的子部和第二行热交换器间(36)的子部。在图15所不实施例中,第四模块和第五模块均包括覆盖部分(96)和未覆盖部分
(98)。每个未覆盖部分(98)都用于以与上述类似的方式安装一个或多个所选设备(50)。在图16所示实施例中,第四模块和第五模块均包括覆盖部分(96)和两个未覆盖部分(98’和98”)。每个未覆盖部分(98)都用于以与上述类似的方式来安装一个或多个所选设备(50)ο
[0091]图17所示实施例示出了一个第一模块(24)、两个第二模块(26’和26”)、一个第三模块(30)、一个第四模块(92)和一个第五模块(94)。图18所示实施例示出了具有覆盖和未覆盖部分的一个第一模块(24)、一个完全覆盖的第二模块(26)以及两个完全覆盖的第三模块(30’和30”)。图19所示实施例示出了具有覆盖和未覆盖部分的一个第一模块(24)、具有覆盖和未覆盖部分的一个第二模块(26)以及两个完全覆盖的第三模块(30’和30”)。与其他所有实施例相同,第一模块(24)包括第一行热交换器间(34)的第一子部而不包括第二行热交换器间(36)的第一子部,而第二模块(26)包括第二行热交换器间(36)的第一子部而不包括第一行热交换器间(36)的部分。
[0092]在图20所不实施例中,第一行热交换器间(34)的第一子部(38)被布置为向外延伸超过第一模块基底(44)的第一边缘(42)。使用这种布置,当第一模块基底(44)的第一边缘(42)被定位为朝向第二模块¢0)的第一边缘(58)以形成所安装的生产链(16)时,第一行热交换器间(34)的第一子部(38)与第二行热交换器间(36)的第一子部(56)相邻,同时在第一模块基底(44)和第二模块基底(60)之间留下间隙(97)。在图21所示实施例中,第二行热交换器间(36)的第一子部(56)被布置为向外延伸超过第二模块基底(60)的第一边缘(58)以形成间隙(97)。在图22所示实施例中,第一行热交换器间(34)的第一子部(38)被布置为向外延伸超过第一模块基底(44)的第一边缘(42),并且第二行热交换器间(36)的第一子部(56)被布置为向外延伸超过第二模块基底(60)的第一边缘(58),从而形成间隙(97) ο有利地,间隙(97)为地下设施(99)(例如,电缆)提供了空间,以将该设施设置在安装的生产链(16)内而无需在安装的生产链上方设置模块。
[0093]仅通过实例,现在参照图11来描述用于LNG生产的生产链(16)的使用的一个实施例。一般来说,用于液化天然气流的流程包括以下步骤:
[0094]i)在预处理模块(100)中预处理天然气原料流以产生经过预处理的天然气流;
[0095]ii)在第一制冷剂压缩模块(102)中预冷却已预处理过的天然气流以产生经过预冷却的气流和在其中压缩的第一制冷剂蒸汽流;
[0096]iii)在第一制冷剂冷凝模块(104)中冷凝第一制冷剂蒸汽流以产生压缩的第一制冷剂流,以供在步骤ii)中再循环使用;
[0097]iv)通过与第二制冷剂的间接热交换,在与液化模块(108)主要相关的主低温热交换器(106)中进一步冷却预冷却的气流,以制造液化的天然气产品流和第二制冷剂蒸汽流;以及
[0098]V)在第二制冷剂压缩模块(110)中压缩第二制冷剂蒸汽流以制造压缩的第二制冷剂流,以供在步骤iv)中再循环使用。
[0099]参照图11,生产链(16)包括以下模块:
[0100]a)预处理模块(100);
[0101]b)第一制冷剂压缩模块(102),在该实例中为丙烷压缩模块;
[0102]c)第一制冷剂冷凝模块(104),在该实例中为丙烷冷凝模块;
[0103]d)液化模块(108);以及
[0104]e)第二制冷剂压缩模块(110),在该实例中为混合制冷剂(MR)压缩模块。
[0105]仅为了比较的目的,图2(a)中现有技术生产链中的等效模块用参考标号100、102、104、108 和 110 标记。
[0106]在现在参照图11描述的本发明的实施例中,仅通过实例,第一制冷剂是丙烷,而第二制冷剂是混合制冷剂碳氢混合物。已知这种类型的流程为丙烷预冷却循环制冷剂或C3MR流程,这种流程在世界范围内用于制造大多数的LNG,并且是被认为是本领域技术人员所公知的,因此这里不再进行进一步的讨论。当将丙烷用作第一制冷剂时,小心确保丙烷不会泄露,因为丙烷蒸汽是高度可燃的。使用本发明的工艺,丙烷压缩所需要的工艺设备归置于丙烷压缩模块内以利于该模块的预运转和运转,该模块具有在构建或组装地点处使液体循环流过压缩机所需的所有附件。为了进一步安全地进行改进,与丙烷压缩电路相关联的主旋转设备被置于多个模块中的一个模块的未覆盖部分上而不是置于升高平面上的多个热交换器下方。
[0107]在图11所示实施例中,预处理器模块(100)是第一模块(24’),第一制冷剂压缩模块(102)是第二模块(26’),以及第一制冷剂冷凝模块(104)是第三模块(30)。除此之夕卜,液化模块(108)是第一模块(24”),以及第二制冷剂压缩模块(110)是第二模块(26”)。根据构建方案,压缩机是运行时间长的设备。该实施例允许在生产地点(12)处进行预处理模块(100)和第一制冷剂冷凝模块(104)的安装而不需要等待第一制冷剂压缩模块(102)的安装。以类似方式,可以在生产地点(12)处安装液化模块(108)而不需要等待第二制冷剂压缩模块(110)的安装。
[0108]这种布置使得流体在第一制冷剂压缩模块(102)和第一制冷剂冷凝模块(104)之间直接流通而无需经过预处理器模块(100)来输送第一制冷剂。这种布置还使得流体在第二制冷剂压缩模块(100)和第一制冷剂冷凝模块(104)之间直接流通。因此,为了使第二制冷剂在在热交换器(位于第一制冷剂压缩模块(102)内或与其相邻)被第一制冷剂冷却,第二制冷剂仅需要经过一个中间模块(第一制冷剂冷凝模块(104))而不是第一制冷剂冷凝模块(104)和液化模块(108)。与图2(a)所示的现有技术相比,这对本发明来说是有利的。这种布置还使得流体在液化模块(108)和LNG生产链的端部之间直接流通,其中LNG从LNG生产链的端部输送至LNG存储罐。因此,LNG产品流不需要经过第二制冷剂压缩模块(110)。与图2(a)所示的现有技术相比,这对本发明来说是有利的。
[0109]图11所示的布置使用沿着安装的生产链(16)的长度延伸的所选管网(120)在生产地点(12)处利用较少的连接来完成。例如,原始供气必须被传输至气体预处理模块
(100),其朝向生产链(16)的第一端(88)设置。如果在安装生产链(16)的第二相对端(90)处与主工厂管道架(122)互连,则原始供气(120)将仅需要穿过两个不相关的模块(108和104)。相反,使用图2 (a)所示的现有配置,相同服务需要经过四个不相关的模块(110、108、104和102)。除了直接节省工场劳动力外,减少了不相关的管道经过模块有助于减少设计工艺的延续时间。可以改进和完成多个模块的布局而不需要等待不相关服务的附加细节。
[0110]在图11所示实施例中,预处理模块是两个第一模块(24’ )中的一个,并且第一模块基底(44)的大小被确定为包括用于安装第一行热交换器间(34)的第一子部(38)的覆盖部分(46)以及用于安装一个或多个处理设备(50)(诸如酸气去除单元列及其相关联的气液
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