[发明专利]液化天然气储罐

说明书

本发明是原申请号200710163142.X，申请日为2007年10月10日，发 明名称“液化天然气储罐”的分案申请

技术领域

本发明涉及一种液化天然气(liquefied natural gas，LNG)运输工 具，其具有用于处理LNG储罐中产生的蒸发气体(boil-off gas，BOG)的 构件。

背景技术

一般来说，在液化设备中将天然气(natural gas，NG)转变成液体(也 称为液化天然气或LNG)、通过LNG运输工具进行长途运输并通过浮式存储 和再气化单位(floating storage and re-gasification unit，FSRU) 或陆地卸载码头再气化，以供应给消费者。

在LNG通过LNG再气化船舶(LNG re-gasification vessel，LNG-RV) 运输的情况下，LNG在LNG-RV本身中经再气化，而不经过FSRU或陆地卸载 码头，并且接着直接供应给消费者。

由于天然气的液化是在环境压力下在约-163℃的低温温度下发生的， 所以即使当LNG的温度在环境压力下略高于-163℃，LNG也很可能被汽化。 在现有的具有绝热LNG储罐的LNG运输工具的情况下，由于热量不断从外 部传递到LNG储罐中的LNG，所以在通过现有LNG运输工具运输LNG期间， LNG不断地被汽化且在LNG储罐中产生蒸发气体。

如果如上所述在LNG储罐中产生蒸发气体，那么LNG储罐的压力便会 增加且变得较为危险。

常规上，为了在LNG运输工具用的LNG储罐中维持恒定压力，以前会 将LNG储罐中产生的蒸发气体作为推进LNG运输工具的燃料而消耗掉。也 就是说，现有的用于运输低温液态LNG的LNG运输工具在LNG运输期间基 本上将LNG储罐中的LNG的温度在环境压力下维持在约-163℃，即，将LNG 储罐中的LNG维持在几乎恒定的温度和压力，所以所述LNG运输工具在以 前会通过将所产生的蒸发气体排放到外部来处理蒸发气体。

通过燃烧LNG储罐中产生的蒸发气体而借助锅炉中产生的蒸汽来驱动 的蒸汽涡轮机推进系统的问题在于推进效率较低。

此外，双燃料柴油机电动推进系统在压缩LNG储罐中产生的蒸发气体 之后将所述蒸发气体用作柴油机引擎的燃料，其推进效率高于蒸汽涡轮机 推进系统，但由于中速柴油机引擎与电动推进单元在所述系统中的复杂整 合而难以维修。此外，必须将蒸发气体作为燃料来供应的这个系统一定要 使用气体压缩方法，而这种方法所需要的安装和操作成本高于液体压缩方 法。

此外，这种使用蒸发气体作为推进燃料的常规方法无法实现普通船只 中所使用的二冲程低速柴油机引擎的效率。

还存在一种将LNG储罐中产生的蒸发气体再液化并使再液化的蒸发气 体返回到LNG储罐中的方法。然而，这种将蒸发气体再液化的方法的问题 在于，在LNG运输工具中安装复杂的蒸发气体再液化设备。

此外，当LNG储罐中产生的蒸发气体的量超过推进系统或蒸发气体再 液化设备的容量时，多余的蒸发气体必须被气体燃烧单元燃烧。因此，所述 方法具有需要用于处理多余蒸发气体的例如气体燃烧单元的辅助单元的问 题。

举例来说，如图4所说明，在现有的基本上在LNG储罐中维持几乎恒 定的压力的LNG运输工具的情况下，LNG储罐在第一段时间(其中装载了 LNG后3到5天)有些热。因此，如图中上部处的实线所指示，与天然蒸发 气体(natural boil-off gas，NBOG)的量相比，在LNG运输期间会产生 相当大量的多余蒸发气体，且这个多余蒸发气体超过锅炉或双重燃料柴油 机电动推进系统所消耗的燃料量。因此，对应于斜线的蒸发气体量必须通 过气体燃烧单元(gas combustion unit，GCU)燃烧，所述斜线表示区别 于图中下部的虚线，用于说明锅炉或引擎中所使用的蒸发气体量。此外，当 LNG运输工具经过运河时(例如，图4中为5到6天)，由于未消耗锅炉或 引擎中的任何量的蒸发气体(当LNG运输工具等待进入运河时)，或者消耗 的蒸发气体量较少(当LNG运输工具经过运河时)，所以用于推进引擎却尚 未消耗掉的多余蒸发气体必须被燃烧掉。此外，甚至当其中装载有LNG的 LNG运输工具在等待进入港口或正进入港口时，不消耗任何量的蒸发气体或 者消耗少量蒸发气体，且因此必须燃烧掉多余的蒸发气体。