[发明专利]用于液化天然气再气化的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境友好的用于液化天然气再气化的方法。更具体地 说，本发明涉及一种用于液化天然气再气化的方法和设备，该方法和设备使 得液化天然气的再气化对环境没有影响或影响极大地降低，所述影响例如为 海水的冷却和CO₂向大气的排放。

背景技术

液化天然气(LNG)是一种用于长距离运输甲烷气体的方法。所述气体 在从生产该气体的地点运输前被液化，并在LNG搬运器中作为冷却的液体 运输。将LNG运送到LNG再气化终端的油罐车包括LNG油罐车卸货工具、 LNG储罐、再气化单元和气体输出管道。

在LNG能通过管道分配网络运输前，需要将LNG再气化。在所述再气 化单元中进行所述再气化。再气化过程中通常使用两种不同的蒸发技术。这 些技术是使用燃烧器作为热源的浸没燃烧式气化器(SCV)和使用海水作为 热源的开架式气化器(ORV)。此外，存在用于闭合回路载热体系统(closed loop heating medium system)的热交换器，该闭合回路载热体系统利用海水 和/或来自于动力系统或空气的热回收作为热源。通过液态LNG相中的高压 泵来获得上述所有单元中的气体输出管道压力。

SCV由气体燃烧器组成，其中，所述燃烧器的部分和烟道气管道浸没在 水床中。所述LNG气化室也浸没在热水中。连接到所述SCV上的局部鼓风 机提供必要的燃烧空气。这提供了非常高的热交换速率和紧凑的热交换器。

ORV是一组位于水池上的直立散热器，其中，当高压LNG在内部沸腾 时，海水借助于重力持续地沿散热器外表面向下流动。所需海水的量依赖于 热水释放的有效(或允许)温差。对于ORV设备而言，目前为止，最大的 两个耗能项目为所述LNG和海水泵。

需要大量的具有海水中允许的正常的有限温差的海水用作热源。海水入 口配备了带细孔的粗滤器以限制浮游动物和鱼苗进入海水和气化室系统。用 次氯酸盐对海水染色以防止海洋生物在管道系统内生长。

海水出口设置有巨大的扩散器以将冷却的水散布到周围的水团中，以防 止大的局部温差。然而，在随后的研究中，环境保护论者对于入口/次氯酸盐 和出口/温度变化均表示反对，因为两者都对海洋生物具有不利影响。此外， 由于为了限制对海洋生物的不利影响，粗滤器内的海水入口速度保持为极 低，所以海水进入系统较大，并且因此昂贵。

然而，即使基本建设费用更高，由于安全考虑和较低的操作成本，在多 数情况下优选ORV为主要的热交换器。在一些研究中建议SCV仅作为在特 别保养、需求高峰期或海水过冷而无法提供足够的气体蒸发期间的情况下的 备用交换器。

所述LNG再气化终端通常由现代的、工业化的飞机引出的喷气发动机 提供动力。这些发动机具有低温燃烧器，其中，氮气没有被氧化并与过量的 空气一起流动以限制CO的形成。结果是具有仅痕量的NO_x、CO和烟灰的 烟道气。因而该烟道气的主要部分为氮气和CO₂。

来自于发电和SCVs中的向大气的排放物对空气质量具有不利的影响。 使所述LNG接收终端坐落于尽可能接近市场是有吸引力的。该市场通常位 于人类活动已经对空气质量产生严重影响的工业化的和居住的区域。因此许 多用作LNG接收终端具有吸引力的地点可能由于空气质量的原因而不能被 接受。

另外，越来越多的关于CO₂排放的焦点得到了极大的关注。因此，需要 可能降低甚至消除现有解决方案中所提及的问题的再气化的方法和设备。

发明内容

根据本发明的一个方面，本发明涉及一种用于LNG的再气化的方法， 该方法中，天然气在燃烧器中燃烧以提供用于所述LNG的蒸发的热量并且 该热量在封闭的热交换系统中从燃烧器传递至所述LNG，其中，基本纯的 氧气用于天然气的燃烧，并且从尾气中分离出CO₂用于输出或沉积。用于燃 烧的基本纯的氧气的使用产生含有H₂O和CO₂的尾气，这使得CO₂可以用 简单的方法进行分离，例如冷却所述尾气以及水蒸气的冷凝。该CO₂可以被 压缩用于沉积或进一步液化用于大量输出。