[发明专利]蒸发气体再液化装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于蒸发气体再液化的设备和方法，并且更具体地说，涉及一种用于蒸发气体再液化的可提供对蒸发气体的再液化的简单控制的设备和方法。

背景技术

处理例如液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)和液化石油气(Liquefied Petroleum Gas，LPG)的液化气的浮动船舶结构具备液化气存储槽。

这种存储槽具备绝缘体，所述绝缘体防止存储槽内部与外部之间的热交换。然而，由于存储槽的内部与外部的完全绝缘是不可能的，所以热能从外部传递到内部，使得液化气蒸发且由此产生蒸发气体(Boil-Off Gas，BOG)。

由于蒸发气体在存储槽中的连续积累可使得存储槽的稳定性降低，所以处理液化气的浮动船舶结构常常具备蒸发气体再液化设备。

发明内容

技术问题

图1是典型蒸发气体再液化设备的概念图。

参考图1，再液化设备包含：多个压缩机(1)，压缩从存储槽排出的蒸发气体；和供应管线(3)，提供将蒸发气体从多个压缩机(1)中供应到再液化单元(2)的路径及使蒸发气体在再液化单元中流动的路径。

当从存储槽排出的蒸发气体的量较小时，仅操作多个压缩机(1)中的一些以再液化蒸发气体，而当从存储槽排出的蒸发气体的量较大时，操作全部多个压缩机(1)以再液化蒸发气体。

如图1中所显示，当通过多个压缩机(1)中的每一个压缩的蒸发气体汇合在一起以供应到再液化单元(2)时，蒸发气体的温度、流动速率以及压力在共用管线(Common Line)中受控制，已汇合在一起的蒸发气体通过所述共用管线供应到再液化单元(2)。因此，为了顺利再液化蒸发气体，来自存储槽的蒸发气体需要同等地分布到多个压缩机(1)。然而，由于从存储槽排出的蒸发气体的量常常取决于存储槽内部的压力而改变，所以将蒸发气体控制成实时同等地分布到多个压缩机(1)为困难的。

本发明旨在提供用于一种蒸发气体再液化的设备和方法，所述设备和方法能够提供蒸发气体的顺利再液化而不需将蒸发气体同等地分布到多个压缩机。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，蒸发气体再液化设备包含：多个压缩机，平行布置以压缩从存储槽排出的蒸发气体；再液化单元，再液化由多个压缩机中的每一个压缩的蒸发气体；以及多个供应管线，提供将蒸发气体从多个压缩机中供应到再液化单元的路径及使蒸发气体在再液化单元中流动的路径，其中供应管线彼此独立布置而不接合在一起。

多个压缩机可包含第一压缩机和第二压缩机。

第二压缩机可充当第一压缩机的冗余(Redundancy)压缩机。

再液化单元可包含热交换器，所述热交换器通过与从存储槽排出的蒸发气体交换热来冷却由多个压缩机中的每一个所压缩的蒸发气体，并且从存储槽排出的蒸发气体在热交换器中流动时充当致冷剂。

再液化单元可进一步包含多个膨胀单元，所述膨胀单元使已由多个压缩机中的每一个压缩且穿过热交换器的蒸发气体减压和膨胀。

再液化单元可进一步包含气/液分离器，所述气/液分离器使通过多个压缩机、热交换器以及多个膨胀单元所产生的气液混合物分离成气体组分和液体组分。

由气/液分离器分离的气体组分可与从存储槽排出的蒸发气体汇合以用作热交换器中的致冷剂。

根据本发明的另一方面，蒸发气体再液化方法包含：1)通过平行布置的多个压缩机来压缩从存储槽排出的蒸发气体；和2)通过再液化单元来再液化步骤1)中压缩的蒸发气体，其中提供将由多个压缩机中的每一个压缩的蒸发气体供应到再液化单元的路径及使蒸发气体在再液化单元中流动的路径的多个供应管线彼此独立地布置而不接合在一起。

多个压缩机可包含第一压缩机和第二压缩机。

第二压缩机可充当第一压缩机的冗余(Redundancy)压缩机。

步骤2)可包含2-1)通过与从存储槽排出的蒸发气体交换热来冷却由多个压缩机中的每一个压缩的蒸发气体，并且从存储槽排出的蒸发气体充当用于热交换的致冷剂。

步骤2)可进一步包含2-2)使已经过步骤2-1)的蒸发气体减压和膨胀。

步骤2)可进一步包含2-3)使通过步骤2-2)产生的气液混合物分离成气体组分和液体组分。

已在步骤2-3)中分离的气体组分可与从存储槽排出的蒸发气体汇合以用作用于步骤2-1)中的热交换的致冷剂。