[发明专利]低排放的天然气蒸发系统

说明书

本申请要求2005年4月27日提交的美国申请：No.11/115,350的优先权，该申请以引用方式被全部并入于此。

技术领域

本发明涉及一种天然气蒸发系统，更具体地说，涉及一种低排放的天然气蒸发系统。

背景技术

天然气一般以液态在海上运输。液体天然气(LNG)在接收端蒸发以经由管路分配。LNG接收端一般使用两种类型的LNG蒸发器中的一种。一种类型是海水开架式蒸发器(ORV)，另一种类型是浸没燃烧式蒸发器(SCV)。

开架式蒸发器(ORV)利用环境温度下的海水在一种开口、降膜型的装置中作为热源，在所述开口、降膜型的装置中，海水流过管子以便使穿过所述管子的LNG蒸发。ORV系统由铝合金集管(header)和导热盘管组成，其中所述导热盘管具有许多带翅片的热交换器管子，这些管子像隔板一样排成一排。ORV包含几个被称为盘管的隔板。所述盘管被组合成独立的盘管组。所述盘管外部涂有锌合金以抵抗海水的腐蚀。

从ORV的高架的分配器注入海水以便使海水落到所述盘管的上面。然后，在所述盘管下面的槽中收集海水，并把收集的海水从所述ORV排放回海中。当海水流过所述盘管的长翅片管的热交换器的外表面，就给流到所述盘管内部的LNG提供了热量以便在冷却海水的同时使所述LNG蒸发。海水的温度优选一直高于8℃以便使ORV可有效地工作并获得有效地控制。

ORV中的带翅片的热交换器管子的表面必需保持清洁以便维持高效的热交换。海水质量是保持带翅片的热交换器管子清洁的重要因素。一般地，海水要经过氯化以便保护管盘的表面免于生物毁损并防止海生物在ORV的管道内部生长。海水中不应包含直径大于规定最大值的固体以确保均匀的水流量且在所述水槽和所述管盘顶部之间不会发生固体堵塞。并且，沉淀在用于ORV的海水中的沙子和淤泥应该是可忽略不计的。

ORV需要大量的海水。因此，就需要进行环境研究来估计和评估被ORV的进口系统所摄取的水中的鱼和植物生物的量。如上所述，氯化水处理可防止ORV管道内部的海生物生长。然而排水中剩余的氯化物质对海洋生物环境有负面影响。

浸没燃烧蒸发器燃烧天然气作为热源并需要电力驱动助燃鼓风机。更特别地是，所述SCV使包含在不锈钢管中的LNG蒸发，其中所述不锈钢管浸没在用天然气燃烧器加热的水浴器中。在基底负载终端SCV中，被用作燃气的天然气是在巨大的单个燃烧器中燃烧而不是在多个小燃烧器中燃烧。单个巨大的燃烧器更为经济。而且，单个燃烧器NO_x和CO的排放等级较低。所述SCV一般设计成使用设备汽化(boil off)气体的低压燃气和/或排放气体的无用(let-down)气体。所述SCV也可使用LNG终端处从LNG中提取的较重的燃气(C₂以上)。

在SCV中，所述水浴器的热容量是很高的。这样，即使突然的开启/关闭和快速的载荷波动，SCV也可维持稳定的运行。SCV为关闭之后的快速起动提供了很大的灵活性并为需求变化提供了快速反应能力。

由燃烧器而来的热烟道气体被喷射到布置有LNG蒸发盘管的水浴器中以便更经济地加热所述水浴器。这样，由于燃烧产物被吸收于其中，所以浴水就变成酸性的。必需在浴水中加入碱性化学物质(例如稀释的苛性碱、碳酸钠和碳酸氢钠)以便控制PH值，因此在排放到环境之前，必需中和过多的燃烧水(combustion water)。

如上所述，SCV和ORV都具有影响环境的排放物。虽然已经为两个系统研制出处理方法以便使其对环境的影响减到最小，但是这些处理方法增加了成本。因此，需要一种成本更低廉的方法以便减小对环境影响。

发明内容

因此，本发明就致力于一种液体天然气蒸发系统，所述系统基本上消除由于相关技术的限制和缺点所带来的一个或多个问题。

本发明的一个目的是要减小液体天然气蒸发系统对环境的影响。

本发明的另一个目的是提供用于液体天然气蒸发系统的热源。

本发明的另一个目的是要提供一种液体天然气蒸发系统作为热交换器的冷源，其中所述热交换器可冷却用在生产系统中的介质。

在下面的描述中将对本发明的其他特征或优点进行阐述，从所描述中，本发明的其他特征或优点将部分地变得很明显，或通过实践本发明而了解本发明的其他特征或优点。通过在书面描述及其权利要求以及附图中所特别指出的结构可实现和获得本发明的目的和其他优点。