[发明专利]液化气汽化和测量系统与方法

说明书

本申请为申请号为200680013386.3、申请人为“维多尼公司”、发明名称为“液化气汽化和测量系统与方法”的中国发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明通常涉及用于液态天然气（LNG）有效汽化和测量的系统和方法。更具体地说，本发明涉及一种用于连续和有效汽化LNG船货（shipment）或其部分成其气态形式以准确确定LNG船货的组成成份和英国热量单位(BTU)值的系统和方法。 

背景技术

天然气是一种几种不同碳氢化合物的可燃、气态混和物，并且典型地从由多孔岩石形成的地下深层储藏层开采。从不同储藏层开采的天然气的成份根据储藏层的地理位置而不同。实际上，对于从单个给定储藏层开采的气体成份改变到某种程度也不是完全罕见的。然而，不管任何变化，天然气的主要成份是甲烷，一种无色、无味的气态饱和碳氢化合物。甲烷通常占任何天然气样本的80%到95%，并且剩余部分由不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和其它碳氢化合物组成。 

天然气广泛用于住宅、商用和工业应用。它是家用取暖用的主要能源，超过半数美国家庭使用天然气。天然气的使用在发电和制冷中的应用也快速增加，并作为运输燃料。 

天然气，类似于其它形式的热源，采用英国热量单位测量，即BTU。1BTU等于在大气压下使1磅水的温度升高1华氏度所需的热量。 

一立方英尺天然气具有约1,027BTU。天然气通常以千立方英尺（Mcf）的标准容量单位从井头（wellhead）销售，即在气体从地球开采处的位置，销售给购买者。然而，消费票据通常以热函或千卡测量。一千卡是等于100,000BTU的热量单位。 

天然气工业的三个分离并且通常独立部分涉及将天然气从井头传送到消费者。生产公司探测、钻井和从地下开采天然气；运输公司操作将气田连接到主要消费区域的管道系统；并且销售公司是将天然气运送到消费者的本地公共事业。 

仅在美国，经延伸超过百万英里的地下管道网，天然气被运送给近200百万消费者。为生产和运送这种天然气，存在超过25万个生产天然气井，超过一百家天然气管道公司和将燃气服务提供给所有50个州的超过1000家本地销售公司（LDC）。 

在实质重构产业的管理改革前，生产者将气体销售给管道公司，其再将气体销售给LDC，LDC再将其销售给居民和其它客户。然而，调整后，管道公司不再购买气体用于再销售。代替地，管道公司仅将气体从诸如生产方或卖主的销售方运送到诸如电力设施、工厂和LDC的买方。因此，LDC现有能够在多个天然气销售方中选择，然而之前，它们仅能够从一个来源即管道公司购买气体。此外，一些州已实现了使LDC接受州公共设施委员会的规定的附加重组。在这些附加州条例前，LDC居民客户仅能够从一种来源购买气体，即LDC。然而，在州条例后，居民客户能够选择除购买气体的其LDC以外的不同的供应方。如同以前，作为分配网络的拥有者/操作者，消费者的LDC将气体送到顾客，但LDC仅向顾客收取气体运送费用，并且独立的供应商为气体付账。 

因此，天然气对US能源供应非常重要。然而，美国的天然气消耗已超过了国内天然气可利用的供应。一种增加供应的可用选择是增加液化天然气（LNG）的进口。 

更具体地说，根据一种估计，美国的天然气消耗到2025年前将从2004年的约22万亿立方英尺(Tcf)到约31Tcf。因此，与从加拿大经管道进口结合的国内生产将不足以满足需求。因此，少量但比例增加的气体供应经油轮作为LNG被进口和接收。 

LNG通过从生产气田接收天然气、去除杂质并使天然气液化生产。在液化过程中，气体被冷却到约-260华氏度的温度。这种天然气的凝固液体形式的一个体积占用在炉燃烧器头部处的天然气的体积的约1/600。“LNG”被装载到用于安全和隔离目的的双船体轮船。一旦轮船到达接收港口，LNG典型地卸 载入很好密封的存储罐。汽化或再汽化用于将LNG重新转换为其气体形式，进入国内管道分布系统并最终传送到末端用户。