[发明专利]用于除气的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于在船舶或其他设备上除气的系统和方法，其中，该系统包括多个相邻的油罐，油罐中含有诸如碳氢气体之类的处于气态的气体，通过油罐排中每个油罐的至少一个进气口将比重小于油罐中气体的气体相继地加入。

背景技术

经常在船舶或其他设备上的油罐中运输挥发性气体。当卸载这种气体时，油罐中的气体发生汽化，在油罐上进行工作以及保养油罐之前，必须将其清除。

向船舶上的油罐内供应惰性气体是卸载和通风过程中的一种标准程序。惰性气体的优点是含氧量低。在强制使用惰性气体设备之前，在卸载过程中空气进入油舱并位于已有的原油上方。因此产生的气体混合物会因例如静电引起的火花而爆炸。这种情况特别是发生在卸载将要结束时的油罐清洗过程中。

自大约1970开始，已经实践的是冷凝来自一个或多个油罐的气体。如果在油舱之一中必须更换装载泵，冷却设备中的压缩机将该油罐中的气体吸走，在其内变成液体的所述气体被加入另一油罐中。同时，惰性气体被加入待清空的油罐的顶部。当全部油罐或大约全部油罐都含有惰性气体时，空气便被吹入以便能够走进油罐内。重要的是，惰性气体和LPG气体之间有明确的分界以便尽可能少地损失气体。这些船上的船长和大副使用这种技术已经有很长时间。倘若所有油罐中的下批货物都是丙烷，通常的80,000m3的LPG油轮在卸载之后需要250吨丙烷来冷却油罐。如果油罐(50mt)之一损失了大气，则在没有靠港来更换所损失的丙烷的情况下，所述油罐不能被冷却。该船长将延迟24小时，在计划外靠港的过程中产生大量花费。

在卸载之后承载原油的船具有混合的油罐大气。很少一部分船具有用于在卸载过程中生成油罐中丙烷大气的设备。于是，在卸载过程中丙烷被冷凝到甲板上的油罐中。根据本发明的用于从油罐除气的方法可以与这种设备结合使用。

目前最常用的除气过程是从顶部将惰性气体/空气向下吹入油罐内，并在顶部通出，以便混合而直到HC含量低于2％vol，并且通过甲板中的排气口通出，如图7所示。这是一种可接受的方法，但是其很复杂因此很耗时间，这从经济方面考虑具有不利影响。

WO9212893 A1公开一种用于给具有成排油罐的油轮排气的方法。在油罐排油之后，油罐中还剩有一些碳氢气体。惰性气体经由每个油罐顶部的进气口连续供应到油罐，直到碳氢气体量减少到指定水平。此外，http://www.tc.gc.ca/publications/EN/TP4295/PDF/HR/TP4295E.pdf上公布的文献“用于惰性气体系统的标准(Standard for inert gassystems)”公开了惰性气体系统的操作。

发明内容

本发明的一个目的是提供减少用于惰性气体设备的燃料量的过程和系统，其中，该过程可以相对较快的速度进行。

本发明的另一目的是避免/减少存在于油罐中的气体和/或加入系统中的油罐中的气体的混合。

上述以及其他目的通过独立权利要求1和6限定的本发明来实现。

根据本发明，对于在油罐排中的下垂管线前面的或者邻近油罐排中的下垂管线设置的多个油罐来说，现有气体和诸如惰性气体之类的加入气体的气体混合物通过竖直通气管从油罐底部进行相继地通气，该竖直通气管从邻近油罐底部的位置延伸并延伸出油罐，并且对于在油罐排中的下垂管线后面的多个油罐来说，通过底部管线系统从油罐底部对现有气体和诸如惰性气体之类的加入气体的气体混合物进行相继地通气并通过将其所述下垂管线通出，所述底部管线系统大致水平地延伸穿过所述油罐排。当所述气体混合物在相应油罐中已经达到至少一个预定阈值时，用空气对每个油罐重复该过程。

从属权利要求2-5和7-11分别限定可替代实施方式。

开始时油罐中通常含有碳氢气体，并且加入的气体包括惰性气体和/或空气。基于给定的控制值，惰性气体优选地供应到油罐排中的第一油罐，并且在油罐中的现有气体混合物达到给定阈值时将空气供应到所述第一油罐，然后基于所述阈值将空气相继供应到油罐排中下一油罐。当油罐中的碳氢气体含量等于或小于大小为2％的阈值时通过每个油罐中的进气口供应空气，供应空气直到系统的所有油罐中的碳氢气体含量的等于或小于大小为1％的碳氢气体的下爆限的阈值。