[发明专利]用于制造加压液化天然气的方法及其所用制造系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造加压液化天然气的方法以及其所用的制造系统，更具体地说，涉及能够降低工厂的建造成本和维护费用并且降低液化天然气的制造成本的用于制造PLNG的方法以及其所用的制造系统。

背景技术

一般说来，液化天然气(liquefied natural gas，LNG)是一种通过在大气压力下将天然气，主要是(甲烷(Methane))，冷却到-162℃的低温状态而产生的低温液体。液化天然气体积是天然气体积的约1/600。液化天然气是无色透明的。已知就长距离运输来说，液化天然气因运输效率高于气态而具有成本效益。

由于大量的成本耗费在制造工厂的建造和载具的营造上，故为了降低成本，已经将液化天然气应用于大规模长距离运输。另一方面，已知就小规模短距离运输来说，管道或压缩天然气(Compressed Natural Gas，CNG)具有成本效益。然而，使用管道进行运输可能受到地理的制约并且会引起环境污染，而且CNG的运输效率较低。

根据常规液化天然气制造方法，从天然气田所供应的天然气中脱除酸气(Acid gas)，并执行脱水工艺以脱除天然气中的水。从脱水的天然气中分馏(Fractionation)出天然气凝液(Natural gas liquid，NGL)。之后，使天然气液化。

然而，常规液化天然气制造方法需要相当大量的资本投资来建造液化天然气工厂，而且需要相当大量的维护费用。此外，还需要大量的动力将天然气冷却并液化到低温温度。因此，如果能通过降低液化天然气液化工厂的建造成本来节省天然气的制造成本，那么从成本降低方面看，即使是在小型和中型气田的情况下制造和运输液化天然气也可能是有利的，而小型和中型气田当使用常规方法来液化和运输天然气时已经被确定是不经济的。为此，已经开发出去除了常规液化天然气制造方法中的数个工艺的液化天然气工厂。这些液化天然气工厂将于下文描述。

常规的液化天然气制造系统公开于名称为“(用于加工、储存和运输液化天然气的改进系统)”的韩国专利注册号358825中。这一系统包含：进气接收设备，用于接收天然气并脱除天然气中的液态烃；脱水设备，用于充分地脱除天然气中的水蒸气以防止天然气在加工时冻结；以及液化设备，用于将天然气转变成液化天然气。

然而，常规的液化天然气制造系统仍然需要使液态烃(即，NGL)分馏的工艺，以及其所用的进气接收设备。因此，在降低工厂建造成本以及能量利用方面存在局限性。为此，就在制造液化天然气方面的经济可行性来说，常规的液化天然气制造系统是不利的。

发明内容

技术性课题

本发明的一个方面是针对降低工厂建造成本和维护费用，以及降低将天然气冷却并液化到低温温度必需的动力消耗，从而降低液化天然气的制造成本。

本发明的另一个方面是针对在小型和中型气田保证高经济利润并缩短投资回收期，而利用常规方法无法确保这种经济可行性。

课题的解决手段

根据本发明一个实施例，一种用于制造加压液化天然气的方法包含：执行脱水工艺以脱除由天然气田供应的天然气中的水，而无需脱除所述天然气中的酸气的工艺；以及执行液化工艺，通过在13巴到25巴压力和-120℃到-95℃温度下将经历过所述脱水工艺的天然气液化来制造加压液化天然气，而无需使天然气凝液(Natural gas liquid，NGL)分馏的工艺。

所述方法可以另外包含当在脱水工艺后天然气中存在的二氧化碳的量是10％或低于10％时，执行二氧化碳脱除工艺，通过在液化工艺中使二氧化碳冻结来脱除二氧化碳。

所述方法可以另外包含执行储存工艺，以将经历过液化工艺的加压液化天然气储存于具有双重结构的储存容器中。

根据本发明另一个实施例，一种用于制造加压液化天然气的系统包含：脱水设备，经配置以脱除由天然气田供应的天然气中的水；和液化设备，经配置以通过在13巴到25巴压力和-120℃到-95℃温度下将穿过脱水设备的天然气液化来制造加压液化天然气。

所述系统可以另外包含二氧化碳脱除设备，经配置以在穿过脱水设备的天然气中存在的二氧化碳的量是10％或低于10％时，通过在液化工艺中使二氧化碳冻结来脱除二氧化碳。

所述系统可以另外包含储存设备，经配置以将液化设备所制造的加压液化天然气储存于具有双重结构的储存容器中。

在储存容器的双重结构与储存容器的内部之间可以设置一个连接通道，由此使储存容器双重结构的内压与储存容器的内压平衡。