专利名称：一种液化天然气接收系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液化天然气(LNG)储运技术，更具体地，本实用新型涉及一种液化天然气接收系统。
背景技术：
对于气源地以外的地方使用天然气通常采用三种方法进行运输。第一种是通过天然气管道将天然气从气源地送往使用地用户。第二种是将天然气在气源地液化后形成液化天然气(LNG)通过水运或陆运送到使用地，在使用地再气化后送往用户。第三种是将天然气压缩后形成压缩天然气(CNG)通过水运或陆运送往使用地用户。目前长距离水运通常采用液化天然气的形式进行运输。结合我国的实际情况，东部沿海地区经济发达，用气量大，但缺少气源，虽然从西部通过管道输入，但缺口仍然很大， 需要从国外海上运输进口。这些天然气大多是以液化天然气的形式通过船运到用气地接收终端，经卸载、储存、再气化送往用户。对于陆地上的固定终端，通常是LNG运输船停靠在码头边，接驳接收终端，通过卸载系统将LNG卸载到LNG储藏装置上，再通过传输系统将LNG 送到再气化装置，经过再气化后将天然气送往用户。目前常见的液化天然气接收终端的主要功能是储存和再气化，将船运的液化天气卸载到接收终端进行储藏，经再气化后送入当地管网，通过管网送到用户；或者直接送到诸如电厂、冶炼厂等的用气大户。这种接收终端的功能单一，用户单一，用户覆盖面小，无法满足人们对使用天然气的多方面的需要。随着天然气用户种类和形式的增加，对液化天然气接收终端提出了 LNG、CNG转运，给LNG燃料船加载等方面的功能要求。另外，液化天然气在装卸或储藏的过程中会由于热量的传入和物理位移而产生闪蒸气，该闪蒸气处低温状态，日产闪蒸气量通常为0. 1% -0. 3%。随着时间的推移，闪蒸气在储罐内不断增加，影响安全，需要对其进行处理。对液化天然气接收终端而言，常见的处理方法是一部分闪蒸气在卸料时返回到LNG船舱以平衡舱内压力，一部分再冷凝后返回 LNG储罐内，再有多余的部分就烧掉或排放到空气中，不仅浪费而且不利于环保。
实用新型内容为了避免上述天然气接收终端的各种缺陷，本实用新型提出一种液化天然气的接收系统。根据本实用新型的一个方面，提供一种液化天然气接收系统，包括LNG运输船， LNG运输船停靠码头，LNG卸载系统，LNG储藏系统，LNG再气化系统和LNG传输系统，其特征在于，LNG运输船载有LNG，往返于接收系统与LNG源之间；LNG运输船停靠码头，具有管道， 用于来通过LNG卸载系统来从LNG运输船卸载LNG ；LNG卸载系统，用于经过设在终端海工设施上的低温管道和LNG传输系统，将LNG从运输船上卸载到LNG储藏系统上；LNG储藏系统，用于将LNG经过LNG传输系统传到再气化系统，或者到LNG散装转载系统和LNG集装箱转载船通过海上转运或者使用LNG运载车通过陆上转运；LNG再气化系统，用于将液化天然气气化，将气化的天然气外输；LNG传输系统，布置在LNG储藏系统和LNG接收终端海工设施之间，以及再气化系统和LNG储藏系统之间，用于在其间传送液化气或者再气化的气体； 所述天然气接收系统还包括闪蒸气处理系统，LNG转运系统和CNG外运系统；其中，闪蒸汽处理系统用于处理储藏和卸载中产生的闪蒸汽，LNG转运系统用于将液化天然气转运，CNG 外运系统用于将加压的天然气转运；其中，LNG储藏系统将在卸载或储藏的过程中所产生的BOG —部分返回到LNG运输船的船舱以平衡舱内压力，一部分在LNG储藏系统通过管道输出给BOG加热加压装置。LNG储藏系统的液化天然气传输给LNG燃料船、LNG散装码头和/或者LNG集装箱码头，LNG散装码头用于将LNG储藏系统传输的LNG进行分装，传送给转运船舶；LNG集装箱码头，用于将LNG储藏系统传输的LNG进行集装箱式的处理。LNG转运系统包括船运LNG加载系统、LNG集装箱转运船、LNG散装转运船和LNG陆运装置，船运LNG加载系统用于将LNG散装码头或者LNG集装箱码头的LNG装载到LNG运输船，LNG集装箱转运船用于接纳船运LNG加载系统传送的LNG集装箱，LNG散装转运船用于接纳船运LNG加载系统传送的散装LNG，LNG陆运装置用于将散装或者集装箱式样的LNG 进行陆上运送。闪蒸气处理系统包括BOG加热加压装置，其位于LNG储藏系统和CNG集装箱装载平台之间，将LNG储藏系统输出的BOG进行加热和/或加压处理。CNG外运系统包括船运CNG加载系统、CNG集装箱转运船、CNG集装箱转运码头和 CNG陆运装置；CNG集装箱装载平台用于将压缩天然气进行集装箱化处理；船运CNG加载系统，位于CNG集装箱装载平台和CNG集装箱转运船之间，用于将CNG集装箱装载平台上的 CNG集装箱加载到CNG集装箱转运船；CNG集装箱转运船用于将CNG集装箱通过水路转运； CNG陆运装置，用于将压缩天然气通过CNG加载系统加载到陆运系统上并且通过陆运来转运。所述LNG储藏系统和LNG再气化系统是分开的或者一体的，并且二者是可移动的。所述LNG储藏系统和LNG再气化系统通过桩腿支撑自升式固定、通过压载半潜式固定或者通过围挡下沉式固定。所述LNG储藏系统和LNG再气化系统通过平台升降系统将所述LNG储藏系统和 LNG再气化系统上的桩腿下降支撑在水底，将LNG再气化系统和/或LNG储藏系统抬升脱离水面；所述LNG储藏系统和LNG再气化系统通过所述平台升降系统将所述LNG储藏系统和LNG再气化系统上的桩腿提升离开水底，将LNG再气化系统和/或LNG储藏系统下降到水面漂浮。通过压载LNG再气化系统和/或LNG储藏系统，或上升可升降的水下设施，将所述 LNG储藏系统和LNG再气化系统放置在到水底建造的平台、固定桩或水下设施上，卸载压载物或下降水下设施使LNG再气化系统和/或LNG储藏系统漂浮。所述LNG储藏系统和LNG再气化系统布置在可封闭的围挡结构物中，抽出围挡内的水，将LNG再气化系统和/或LNG储藏系统固定在围挡基座，通过向围挡中加水将再气化系统和/或LNG储藏系统漂浮。本实用新型的系统适用于沿海、沿江等地的LNG接收终端。随着我国经济的持续发展和能源结构的调整，到2020年天然气消费中的51%将来自LNG进口。因此，大量引进LNG清洁能源是必然趋势，沿海地区LNG接收终端的建设将进入新的发展阶段。基于本专利的枢纽终端必将在我国LNG枢纽终端的建设中发挥其良好的经济效益和社会效益。
图1示出根据本实用新型的液化天然气接收系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种液化天然气的接收系统进行详细描述。总的来说，本实用新型提供一种多功能的液化天然气的接收系统，该系统在接收终端储藏和再气化功能的基础上，增加了 LNG的转运功能、CNG的服务功能和CNG的外送功能。其中，LNG的转运功能可以是水运也可以是陆运，LNG的水运可以是散装运输也可以是集装箱运输；LNG的陆运以集装箱的形式运输。CNG的外送可以是水运也可以是陆运，CNG 的水运和陆运均以集装箱的形式外运。如图1所示，本申请的多功能液化天然气接收系统包括LNG运输船，LNG运输船停靠码头，LNG卸载系统，LNG储藏系统，LNG再气化系统，LNG传输系统和岸上设施，进一步还包括LNG散装转运船，船运LNG加载系统，LNG散装码头，LNG集装箱转运船，LNG集装箱码头，船运CNG加载系统，CNG集装箱转运船，CNG集装箱转运码头，LNG陆运系统和装置，CNG 陆运系统和装置。在本系统中，除常见的储存和气化外，一方面可转运LNG (即可散装转运， 又可集装箱转运)，而另一方面还可转运CNG (集装箱转运)。LNG和CNG即可水运，也可陆运。CNG—方面可来自再气化的天然气，而另一方面可来自处理后的闪蒸气(BOG)。可以理解，通过上述结构构成的系统，仅是为了说明和示意，并不是说本系统必须完整的如图所示构建，在实现本系统提到的部分功能时，就不需要将所有的组成进行构建。 例如，本系统的功能包括接收终端储藏、再气化、LNG的转运功能、CNG的服务功能和CNG的外送功能，在具体实现时候，可能不会处理为CNG，也就是不需要CNG的一些附加设备；或者对于部分小姿使用地，可能存在不转运或部分转运的问题，可不构建或部分构建转运的码头和装载系统。进一步参考图1，其中，如图1所示，LNG运输船指载有LNG往返于接收系统与LNG 源之间的运输船，通常停泊在作为终端海工设施的一部分的码头上。LNG运输船停靠码头，属于终端海工设施的一部分，用于运输船的停靠，并且具有管道用于来通过LNG卸载系统来卸载LNG。LNG卸载系统，用于卸载LNG，LNG卸载系统接附在终端海工设施的停靠码头上，经过设在终端海工设施上的低温管道和LNG传输系统，将LNG从运输船上卸载到LNG储藏系统上。LNG储藏系统，LNG从LNG储藏系统经过LNG传输系统传到再气化系统。储藏系统和再气化系统可以是分开的，也可以合成一体。LNG储藏系统类同于再气化系统是可移动的，可在工厂加工然后水运至现场安装，根据需要又可以把它运走。LNG储藏装置可以建造和安装在岸上，或者作为陆上LNG接收终端海工设施的一部分。LNG在卸载或储藏的过程中，由于热量的传入和物理位移，而产生闪蒸气(BOG)，该闪蒸气处于低温状态，日闪蒸气的产生量通常为0. 1% -0. 3%。随着时间的推移，闪蒸气在储罐内不断增加，需要对其进行处理。在本实用新型中，所产生的BOG—部分返回到LNG运输船的船舱以平衡舱内压力，而另一部分在LNG储藏系统通过管道输出给BOG加热加压装置。LNG再气化系统，具有单个箱体或者类似的形式，可以是自航的或者非自航的，或者位于陆上。再气化系统在生产运营时，具有相对固定性，相对固定的实现形式主要包括桩腿支撑式，压载半潜式和围挡定位式。LNG传输系统，布置在LNG储藏系统和LNG接收终端海工设施之间，以及再气化系统和LNG储藏系统之间，用于在其间传送液化气或者再气化的气体。岸上设施，是指用来支持LNG接收、再气化和天然气外输的岸上或延伸到近岸水中的系统和设施。BOG加热加压装置，位于LNG储藏系统和CNG集装箱装载平台之间，将LNG储藏系统输出的BOG进行加热处理，将其升温到常温状态，或者-15摄氏度到常温之间，并且为了增加集装箱的载有量，将BOG进行加压，加压根据需要处理，有可能增加几百倍的压力，使其体积缩小。 CNG集装箱装载平台，其可以是水上平台或者路上码头，用于将压缩天然气，进行集装箱化处理，以便于装运。船运CNG加载系统，位于CNG集装箱装载平台和CNG集装箱转运船之间，用于将 CNG集装箱装载平台上的CNG集装箱加载到CNG集装箱转运船。CNG集装箱转运船，用于将CNG集装箱通过水路转运。CNG陆运系统和装置，用于将压缩天然气通过CNG加载到陆运系统上，并且通过陆运来转运。以CNG的形式转运，可以满足部分用户需要(如以天然气为燃料的汽车)。如图1的LNG再气化系统的后端，LNG再气化系统后输出的气化天然气同样有一部分通过加压处理，输出到CNG集装箱装载平台，通过CNG的方式进行传输。另外一部分， 根据需要直接以气化的天然气的方式外输出给用户。如图1的下部，LNG储藏系统作为一个中转接驳平台，将可利用大型巨轮运输的 LNG直接在码头进行分拆转运，以减轻LNG接受终端储藏系统的压力，这样节省空间并且提高效率。其中，LNG储藏系统输出在下端输出给三个位置，第一，传输给LNG散装码头；第二传输给LNG集装箱码头；第三，直接输出给LNG燃料船，该船以LNG作为直接的燃料进行动力运行。LNG散装码头，用于将LNG储藏系统传输的LNG进行分装，转送给小型的船体。LNG集装箱码头，用于将LNG储藏系统传输的LNG进行集装箱式的处理，便于长途和集中运输。船运LNG加载系统，用于将LNG散装码头或者LNG集装箱码头的散装或者集装箱式样的LNG装载到LNG运输船。LNG集装箱转运船，用于接纳船运LNG加载系统传送的LNG集装箱。LNG散装转运船，用于接纳船运LNG加载系统传送的散装LNG。LNG陆运系统和装置，用于将散装或者集装箱式样的LNG通过路上码头进行陆上还送。[0044]另外，再气化系统和LNG储藏系统可以位于海上或者陆上，可以是一体或者分开的，位于陆上时，可以直接就是系统，位于海上时，要建立相应的平台，即再气化平台上布置有再气化系统，LNG储藏平台上布置有LNG储藏系统，在再气化平台和/或LNG储藏平台中布置平台升降系统。其中，再气化系统(Regasification System)包括气化器及其附属结构，布置在再气化平台(Regasification Vessel)上，用于再气化LNG并且将气化的天然气输出。平台升降系统(VEAS)用于改变再气化平台/或LNG储藏平台相对于水底或水面的竖向位置。平台升降调整系统包括但不限于(1)为了调整再气化平台/LNG储藏平台相对于水底或桩腿竖向位置的桩腿支撑式，包括液压顶升式、齿轮攀爬式、滑轮拉伸式或这些方式的组合；(2)预制的海工基础设施(可升降或者不升降)，通过调整该设施，和/或通过压载水系统(包括直接的恒重)调整吃水或者升降再气化平台/LNG储藏系统，支撑再气化平台/LNG储藏平台；(3)通过围挡结构(包括干船坞或类似的设施)来保持在气化平台2竖向位置的相对静止。再气化平台在生产运营时，具有相对固定性，相对固定的实现形式主要包括桩腿支撑式，压载半潜式，围挡定位式。同样的，该固定方式还可以适用于LNG储藏平台。也就是，当再气化平台和LNG储藏平台二者一体时，作为其一体的接收平台可以具有固定性和移动性。对于桩腿支撑自升式固定的再气化平台，再气化平台处于漂浮状态时，通过安装在船体平台上的升降装置，将桩腿提升，整个平台漂浮在水面上。再气化平台固定支撑状态时，通过安装在船体平台上的升降装置，使桩腿下降支撑在水底，将平台抬升脱离水面， 不受水位变化的影响。升降装置可采用液压顶升、齿轮攀爬或滑轮绳索拉伸等方式提升平台，使其脱离水面。对于压载半潜式固定的再气化平台，在水底建造固定的基台、桩或可升降装置，将再气化装置平台在水面上调整到指定位置后，通过压载将其下沉或升降装置升起，使再气化平台固定在水下基台、固定桩或升降装置上。对于围挡下沉式固定的再气化平台，在水面上建造可封闭的围挡结构物，将再气化装置平台驶入围挡结构内，将围挡内的水抽出部分或全部，使再气化装置平台固定。围挡包括围挡基座、三个方向的固定侧壁和一个方向上的装有闸门的侧壁。再气化平台具有可移动性，当再气化平台未固定时可将再气化平台调整成浮体， 从甲地到乙地移动。例如，再气化平台可再甲地建造，水运到乙地安装；当需要调峰时，可将再气化平台拖到其它地方用于调峰；当遇到大修时，可将需要维修的平台拖到船坞进行维修，换另一平台代替原平台工作。更值得一提的事，可移动的再气化平台，在不采用单点系泊和锚链系泊的情况下，保持了相对地面的静止。它可在其它地方加 工建造，水运到工地现场进行安装，并且在生产运营时保持静止。同样地，LNG储藏平台也具有可移动性；进一步，再气化平台和LNG储藏平台二者一体时，作为其一体的接收平台可以具有上述具体的特征。再气化平台和LNG储藏平台可以组合布置，再气化装置和LNG储藏装置可以分装在不同的船体平台上，也可放在同一平台上构成一体的接收平台。根据终端用气量的需求，可以配置多台再气化平台和LNG储藏平台。当再气化装置和LNG储藏装置分装在不同的船体平台上时，可调整二者之间的距离，以提高防火安全性能，同样当二者一体时也需要注意二者之间的距离来保证安全性。进一步，再气化平台在竖向可以调整升降。升降功能可以通过设计再气化平台上的升降装置、或海工设施、或前两者的组合来实现。前者是通过提升再气化平台来保持平台的静止，而后者是通过降低平台位置使其固定在海工设施上。一旦定位，再气化平台水平位置和竖向位置相对于地面通常是处在固定静止的，但实际应用中它可以根据具体需要进行调整。在另一个实施例中，说明液化天然气在卸载和储藏过程中所产生的闪蒸气的处理方法。液化天然气在卸料或储藏的过程中，由于热量的传入和物理位移而产生处低温状态的闪蒸气，日产闪蒸气量通常为0. 1% -0.3%。随着时间的推移，闪蒸气在储罐内不断增加，需要对其进行处理。对液化天然气接收终端而言，常见的处理方法是一部分闪蒸气在卸料时返回到LNG船舱以平衡舱内压力，一部分再冷凝后返回LNG储罐内，再有多余的部分就烧掉或排放到空气中。在本实用新型的方法中，对于冷凝后返回LNG储藏罐的闪蒸气，不再冷凝后送回储藏罐，而是通过对闪蒸气进行加温处理。具体地，通过加热设备，将其加热到常温。另外，根据运输要求，基于压力和运输容量成反比，将其加压，以增加运输容量。将加温的天然气直接送入天然气的管道网或升压后以CNG的形式转出。这样处理简化了闪蒸气的加工处理过程，降低加工成本；并且由于闪蒸气再冷凝的设备属低温设备，闪蒸气的加温设备属常温设备，低温设备比常温设备贵很多，因此可降低设备成本。可以看到，本实用新型的终端系统具有提供外输气的功能，还具有提供液化天然气的中转功能和提供压缩天然气的服务功能，这样，终端所覆盖的用户范围将大大提高，终端的服务形式也具有多样性。最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本实用新型的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本实用新型在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本实用新型的精神和教导范围内。
权利要求1.一种液化天然气接收系统，包括LNG运输船，LNG运输船停靠码头，LNG卸载系统， LNG储藏系统，LNG再气化系统和LNG传输系统，其特征在于，LNG运输船载有LNG，往返于接收系统与LNG源之间；LNG运输船停靠码头，具有管道，用于来通过LNG卸载系统来从LNG运输船卸载LNG ； LNG卸载系统，用于经过设在终端海工设施上的低温管道和LNG传输系统，将LNG从运输船上卸载到LNG储藏系统上；LNG储藏系统，用于将LNG经过LNG传输系统传到再气化系统，或者到LNG散装转载系统和LNG集装箱转载船通过海上转运或者使用LNG运载车通过陆上转运； LNG再气化系统，用于将液化天然气气化，将气化的天然气外输； LNG传输系统，布置在LNG储藏系统和LNG接收终端海工设施之间，以及再气化系统和 LNG储藏系统之间，用于在其间传送液化气或者再气化的气体；所述天然气接收系统还包括闪蒸气处理系统，LNG转运系统和CNG外运系统； 其中，闪蒸汽处理系统用于处理储藏和卸载中产生的闪蒸汽，LNG转运系统用于将液化天然气转运，CNG外运系统用于将加压的天然气转运；其中，LNG储藏系统将在卸载或储藏的过程中所产生的BOG —部分返回到LNG运输船的船舱以平衡舱内压力，一部分在LNG储藏系统通过管道输出给BOG加热加压装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，LNG储藏系统的液化天然气传输给LNG燃料船、LNG散装码头和/或者LNG集装箱码头，LNG散装码头用于将LNG储藏系统传输的LNG 进行分装，传送给转运船舶；LNG集装箱码头，用于将LNG储藏系统传输的LNG进行集装箱式的处理。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，LNG转运系统包括船运LNG加载系统、LNG 集装箱转运船、LNG散装转运船和LNG陆运装置，船运LNG加载系统用于将LNG散装码头或者LNG集装箱码头的LNG装载到LNG运输船，LNG集装箱转运船用于接纳船运LNG加载系统传送的LNG集装箱，LNG散装转运船用于接纳船运LNG加载系统传送的散装LNG，LNG陆运装置用于将散装或者集装箱式样的LNG进行陆上运送。
4.根据权利要求1、2或者3所述的系统，其特征在于，闪蒸气处理系统包括BOG加热加压装置，其位于LNG储藏系统和CNG集装箱装载平台之间，将LNG储藏系统输出的BOG进行加热和/或加压处理。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，CNG外运系统包括船运CNG加载系统、CNG 集装箱转运船、CNG集装箱转运码头和CNG陆运装置；CNG集装箱装载平台用于将压缩天然气进行集装箱化处理；船运CNG加载系统，位于CNG集装箱装载平台和CNG集装箱转运船之间，用于将CNG集装箱装载平台上的CNG集装箱加载到CNG集装箱转运船；CNG集装箱转运船用于将CNG集装箱通过水路转运；CNG陆运装置，用于将压缩天然气通过CNG加载系统加载到陆运系统上并且通过陆运来转运。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述LNG储藏系统和LNG再气化系统是分开的或者一体的，并且二者是可移动的。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述LNG储藏系统和LNG再气化系统通过桩腿支撑自升式固定、通过压载半潜式固定或者通过围挡下沉式固定。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述LNG储藏系统和LNG再气化系统通过平台升降系统将所述LNG储藏系统和LNG再气化系统上的桩腿下降支撑在水底，将LNG再气化系统和/或LNG储藏系统抬升脱离水面；所述LNG储藏系统和LNG再气化系统通过所述平台升降系统将所述LNG储藏系统和LNG再气化系统上的桩腿提升离开水底，将LNG再气化系统和/或LNG储藏系统下降到水面漂浮。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，通过压载LNG再气化系统和/或LNG储藏系统，或上升可升降的水下设施，将所述LNG储藏系统和LNG再气化系统放置在到水底建造的平台、固定桩或水下设施上，卸载压载物或下降水下设施使LNG再气化系统和/或LNG 储藏系统漂浮。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述LNG储藏系统和LNG再气化系统布置在可封闭的围挡结构物中，抽出围挡内的水，将LNG再气化系统和/或LNG储藏系统固定在围挡基座，通过向围挡中加水将再气化系统和/或LNG储藏系统漂浮。
专利摘要本实用新型提供一种液化天然气接收系统，包括LNG运输船载有LNG往返于接收系统与LNG源之间；LNG运输船停靠码头，具有管道用于来通过LNG卸载系统来从LNG运输船卸载LNG；LNG卸载系统，用于经过设在终端海工设施上的低温管道和LNG传输系统，将LNG从运输船上卸载到LNG储藏系统上；LNG储藏系统，LNG从LNG储藏系统经过LNG传输系统传到再气化系统、LNG散装转载系统、LNG集装箱转载系统；LNG再气化系统，将气化的天然气外输；LNG传输系统，布置在LNG储藏系统和LNG接收终端海工设施之间，以及再气化系统和LNG储藏系统之间，用于在其间传送液化气或者再气化的气体。
文档编号F17D1/02GK202065670SQ201120075490
公开日2011年12月7日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者吴树凯, 陈浩军 申请人:益资海洋工程技术(北京)有限公司