船舶蒸发气体再液化系统的制作方法

文档序号:41423580发布日期:2025-03-25 19:22阅读:83来源:国知局

本发明涉及一种船舶蒸发气体再液化系统,且更具体来说涉及一种通过对蒸发气体进行压缩及再液化来回收由货舱罐中的经液化气体产生的蒸发气体的船舶蒸发气体再液化系统。


背景技术:

1、例如液化天然气(liquefied natural gas,lng)及液化石油气(liquefiedpetroleum gas,lpg)等经液化气体的消费在全世界迅速增长。经液化气体以气体状态通过陆上气体管道或海上气体管道运输,或者以液体状态通过液化气运输船舶运输到遥远的目的地。经液化气体例如lng及lpg是通过将天然气或石油气冷却到低温温度(对于lng来说为约-163℃)而获得,且由于经液化气体的体积与处于气体状态的天然气的体积相比显著减小而适合于海上长距离运输。

2、传统的lpg运输船舶采用使用相对廉价的重质燃料油例如船用c级油作为推进引擎的燃料的燃料供应系统。由于对使用重质燃料油的国际排放法规的严格实施,这种重质燃料油供应系统需要单独的低硫重质燃料油罐(lshfo tank),这引起了对满足国际环境标准的环境友好的燃料供应系统的巨大需求。

3、近年来,越来越多的lpg或lng运输船舶采取使用lpg、lng或由其产生的蒸发气体作为用于推进的燃料的燃料供应系统,并且,对应于国际排放法规的严格实施,在除lpg或lng运输船舶之外的船舶之中使用lng或lpg作为用于推进的燃料也在增加。

4、特别是,lpg比在低温温度下液化的lng易于存储,且与传统的hfo相比,在减少sox、nox、co2及pm排放方面具有良好的性质,而在比能(specific energy)及能量密度(energy density)方面不逊于hfo。


技术实现思路

1、技术问题

2、在正常压力下,石油气具有约-42℃的低液化温度,且在18巴下可在高达约45℃的温度以液体状态存储并在7巴下在20℃的温度以液体状态存储。由于lpg具有-42℃的沸点,船舶的lpg存储罐是隔热的。然而,由于外部热量持续传递到lpg存储罐,存储在lng存储罐中的lng在运输期间持续挥发,造成蒸发气体(boil-off gas)的产生。

3、蒸发气体在lpg存储罐中的积聚可造成存储罐的内部压力的过度增大,这对船舶及船员的安全构成威胁。因此,lpg存储罐具有耐压结构,且使用蒸发气体再液化系统来对存储罐中产生的蒸发气体进行处理。

4、本发明提出一种再液化系统,所述再液化系统可将由经液化气体例如lpg产生的蒸发气体再液化,且可在减少必要设施的数目的同时将经再液化的蒸发气体返回到存储罐以调节罐压力,从而降低成本并提高船舶的价格竞争力。

5、技术解决方案

6、根据本发明的一个方面,提供一种船舶蒸发气体再液化系统,所述蒸发气体再液化系统包括:压缩部,包括第一压缩机及第二压缩机,所述第一压缩机接收由设置到船舶的货舱罐中的经液化气体产生的蒸发气体并对所述蒸发气体进行压缩,所述第二压缩机对在第一压缩机中压缩的蒸发气体进行进一步压缩,并对蒸发气体实行多级压缩;

7、中间冷却器,在对从第一压缩机接收的经压缩的蒸发气体进行冷却之后,将在第一压缩机中压缩的蒸发气体供应到第二压缩机;

8、冷凝器,对通过压缩部压缩的蒸发气体进行冷却;

9、经再液化气体回收管线,在通过中间冷却器从经液化气体回收冷热量之后,将在冷凝器中被冷却及冷凝的经液化气体输送到货舱罐;以及

10、第一温度调节管线,从经再液化气体回收管线分流出经液化气体,并将经液化气体喷出到中间冷却器的顶部上。

11、优选为,蒸发气体再液化系统还包括:第一温度传感器,感测在中间冷却器中进行冷却之后将被输送到第二压缩机的蒸发气体的温度;以及第一温度调节阀,对将被分流到第一温度调节管线中的经液化气体的流速进行调节,其中根据由第一温度传感器感测的蒸发气体的温度来对第一温度调节阀进行控制,以对被输送到第二压缩机的蒸发气体的温度进行调节。

12、优选为,蒸发气体再液化系统还包括:液位调节管线,从经再液化气体回收管线分支出并将经液化气体输送到中间冷却器中;液位传感器,感测中间冷却器内部的经液化气体的液位;以及液位调节阀,开启或关闭液位调节管线,其中根据由液位传感器感测的经液化气体的液位来控制液位调节阀,以将中间冷却器内部的经液化气体的液位维持在一定范围内,且在第一压缩机中压缩的蒸发气体通过喷雾喷嘴被供应到中间冷却器中的经液化气体中,以被经液化气体冷却。

13、优选为,蒸发气体再液化系统还包括:分离筒(knockout drum),接收从货舱罐排出的蒸发气体,以将蒸发气体供应到压缩部的第一压缩机;以及第二温度调节管线,从中间冷却器的下游的经再液化气体回收管线分支出并连接到分离筒,其中经再液化气体回收管线中的经液化气体被输送到分离筒的下部侧,以将欲被输送到压缩部的蒸发气体冷却。

14、优选为,蒸发气体再液化系统还包括:第二温度传感器,感测在第一压缩机中被压缩并被引入到中间冷却器中的蒸发气体的温度;以及第二温度调节阀,对将被分流到第二温度调节管线中的经液化气体的流速进行调节,其中根据由第二温度传感器感测的蒸发气体的温度来对第二温度调节阀进行控制,以对将被输送到分离筒的下部侧的经液化气体的流速进行调节。

15、优选为,蒸发气体再液化系统还包括:经再液化气体接收器,在中间冷却器的上游设置在经再液化气体回收管线中,以接收在冷凝器中冷却的经再液化气体,其中气体在经再液化气体接收器中被分离,以被排出到排气管线。

16、优选为,经液化气体包括液化石油气(liquefied petroleum gas,lpg),且压缩部是三级(stage)离心式压缩机或三级往复式压缩机。

17、有利效果

18、在根据本发明的蒸发气体再液化系统中,当在通过对蒸发气体进行冷却及压缩而将由存储在货舱罐中的经液化气体产生的蒸发气体再液化之后,将经再液化气体返回到货舱罐时,考虑到多组分蒸发气体容许物理性质发生大变化,通过在降低压缩部的功耗的同时将中间冷却器的冷却效果最大化,从而可提高蒸发气体的再液化率。

19、此外,根据本发明的蒸发气体再液化系统使得能够减少船舶上必要设施的数目,因此减少安装成本,同时提高船舶的价格竞争力,且使得蒸发气体能够通过再液化而返回到货舱罐,从而在维持货舱罐的内部压力的同时提高lpg运输率。



技术特征:

1.一种船舶蒸发气体再液化系统,包括:

2.根据权利要求1所述的船舶蒸发气体再液化系统,还包括:

3.根据权利要求2所述的船舶蒸发气体再液化系统,还包括:

4.根据权利要求2所述的船舶蒸发气体再液化系统,还包括:

5.根据权利要求4所述的船舶蒸发气体再液化系统,还包括:

6.根据权利要求1至5中任一项所述的船舶蒸发气体再液化系统,还包括:

7.根据权利要求6所述的船舶蒸发气体再液化系统,其中所述经液化气体包括液化石油气(lpg),且所述压缩部是三级离心式压缩机或三级往复式压缩机。


技术总结
公开一种船舶蒸发气体再液化系统。根据本发明的蒸发气体再液化系统可包括:压缩部,以多级对蒸发气体进行压缩,包括第一压缩机及第二压缩机,第一压缩机接收并压缩由设置在船舶上的货舱罐中的经液化气体产生的蒸发气体,第二压缩机对在第一压缩机中压缩的蒸发气体进行进一步压缩;中间冷却器,接收并冷却在第一压缩机中压缩的蒸发气体且然后将蒸发气体供应到第二压缩机;冷凝器,将通过压缩部压缩的蒸发气体冷却;经再液化气体回收管线,在通过中间冷却器进行冷热量回收之后将在冷凝器中已冷却及冷凝的经液化气体转移到货舱罐;及第一温度控制管线,从经再液化气体回收管线分流出经液化气体并将经液化气体喷出到中间冷却器的顶部上。

技术研发人员:金炯佑,李亨植
受保护的技术使用者:韩华海洋株式会社
技术研发日:
技术公布日:2025/3/24
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