[发明专利]气体在液态介质中大量运输和存储的方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及产出气或天然气或其它气体的存储和运输，特别涉及在液 体介质中天然气、气相烃或其它气体的大量处理；还涉及将这些气体分离出一 种气相以输送到存储或气体输送管路中。如本文所述，本发明特别适用于海上 运输的轮船或驳船装置，并用于船上的气体处理，但同样可以用于陆地运输处 理方式，如用于天然气的铁路、卡车和陆上存储系统。

背景技术

在轮船运输和高峰调节设备中，天然气主要以气态介质或以液化天然气 (LNG)形式通过管道运输和处理。许多气藏远离市场，而且规模不到经济上值 得通过管道或液化天然气(LNG)船运到市场的可开采天然气的规模。

由于船运压缩天然气(CNG)供应的天然气体积容量达到液化天然气 (LNG)所供应的天然气比值600∶1的一半，使得船运压缩天然气慢慢商业化， 这表明需要一种方法作为上述两种系统的补充。本文描述的方法的目的是满足 两种系统之间存在的需求。

当产品输送到市场中心时，LNG系统的能耗强度通常需要采出气能量的10 ％到14％。在气体处理、气体压缩热、气体冷却以及后面的运输容器的排空方 面，CNG需要更多的能量。如2004年8月26日递交的美国专利申请No.10/928 757(757申请)所述，在此引入其内容以作参考，不采用低温条件储存，而在 液化基质中处理天然气使其呈液态介质(称作压缩气液体^TM(CGL^TM)气体混 合物)在此适合市场中具有其自身优点。在存储条件下从气相向液相压缩中， 以及从运输系统卸载期间CGL^TM气体混合物的100％置换中，CGL^TM工艺都具 有独特的能耗优势。

满足-40°F下1400psig存储条件的CGL^TM工艺能量需求是适度的。在60°F 到-20°F下，CNG的有效值(1800到3600psig)要求的较高压力，以及LNG (-260°F)需要的实际较低的低温会导致CNG和LNG工艺需要更多的能量。

因此需要提供能耗较低的便于存储和运输天然气或采出气的系统和方法。

概述

本发明的目的在于一种安装在海上运输船舶如轮船或驳船上的装置，用于 装载产品气流、分离重质烃、压缩气体、冷却气体、用液态或固态干燥剂干燥 气体、将气体与液态载体或溶剂混合，然后将混合物冷却到处理、存储和运输 的条件。将产品运抵目的地后，提供烃加工链和液体置换方法，以从管道和存 储系统卸载液体、分离液体载体，并将气流输送到典型的海岸存储或运输系统 的储仓。

在一优选实施方案中，一独立的轮船或驳船包括加工、存储和运输系统， 在该系统中采用乙烷、丙烷和丁烷的液态溶剂混合物，将天然气或气态烃转化 成液化介质中，如757申请所述，溶剂的组成和体积根据工作条件和特定溶剂 的有效性限度具体确定。此处处理链设计有：从船装管道系统卸载天然气产品 或气态烃、分离和存储液态溶剂，以备下次装运重新使用。

本文描述的方法不限于轮船装置，也适用于运输介质上安装或没有安装处 理链的其它运输形式。申请特别适用于现有容器的翻新，或用于新建轮船。

装载顺序优选从天然气或产品气从水下井口、FPSO(浮式采油)、海上平 台或岸上管道流出，流经由浮桶或停泊码头直接或间接连接到轮船上的装载管 道。气体流经一总管汇集至一个两相或三相分离器，以从气流中除掉游离水和 重质烃。

该处理链为除去任何非理想组分以及洗涤器中的重质烃而使气流处于一定 条件。然后气体被压缩、冷却、并被洗涤到接近存储压力-优选为约1100psig 到1400psig。然后气体被用液态或固态干燥剂干燥，如甲醇-水混合物或分子 筛，以控制水合物，然后在进入混合室之前与溶剂混合。得到的液态溶剂-气 体混合物流通过冷冻系统被冷却到存储温度，约为-40°F。

气体进行脱水，以避免形成气体水合物。离开气体冷却器后，烃和水溶液 分离以除去水相的组分，然后在存储条件下，新的干燥液体溶剂-气体混合物 被装入存储管路系统。

存储产品保存在一排排的管束中、通过总管以上述方式相互连接，在这种 形式下，每排中的物料可以选择分离或通过环状(looped)管系统再循环，该系 统依次连接到冷冻系统，以在运输过程中持续保持存储温度。