[发明专利]液化天然气运输船船舱的预冷工艺

说明书

一种液化天然气运输船船舱的预冷工艺，采用以下步骤：一：使用天然气对数个液化天然气运输船船舱的惰化气体进行置换；二：使用低温天然气对液化天然气运输船的数个船舱进行初始预冷；三：在低温天然气冷却的最后阶段，重复二对液化天然气运输船的数个船舱进行深冷；深冷时，所产生的天然气量不仅可控，对船舱冷却操作安全；而且，数个船舱所产生的气体能够被接收站冷凝器或液态天然气蒸发气压缩机回收或外输。本发明不仅在液化天然气接收站终端实现预冷作业；而且，还在液化天然气运输船船舱预冷过程中，不影响接收站正常生产，实现了液化天然气运输船船舱冷却液态天然气蒸发气零排放，解决了液化天然气浪费和对船舱本身可能造成损伤的问题。

技术领域

本发明涉及船舱的预冷工艺，尤其涉及一种液化天然气接收终端用于液化天然气运输船船舱的预冷工艺。

背景技术

液化天然气(LNG)运输船是将液态天然气从上游装载港转运至下游液化天然气接收站终端的船舶，对于液化天然气运输船，在初次投用过程中，船舱预冷工作是一项至关重要的工作。

目前，传统的液化天然气运输船的预冷工艺，主要是在国外液化天然气装载港进行，由装载港提供液化天然气，通过液化天然气运输船工艺管道进入设在船舱顶部的喷淋设备，使用液化天然气对直接充满惰化气体(新投用或检修后船舱惰化主要成分为氮气、二氧化碳混合物)的常温液化天然气运输船的船舱直接进行喷淋降温，直至液化天然气储罐温度降至约-145℃左右为止。为了平衡液化天然气运输船船舱的舱压，在冷却过程中，将液化天然气运输船舱内氮气、天然气的混合气体，通过船岸连接的天然气管线输送至火炬放空。但是，传统的液化天然气运输船的预冷过程中，却暴露了一些无法克服的缺陷如下：

⑴大部分液态天然气运输船主要在装载港开展船舱冷却操作，由于在冷却过程中，船舱控制压力比较低约10kpa，比液化天然气接收终端储罐操作压力(16kpa-22kpa)低，冷却过程中，所产生的液态天然气蒸发气(BOG)无法返回排放至液化天然气接收终端进行处理，因此，极少的液化天然气运输船考虑在液化天然气接收站终端开展冷舱作业。

⑵液态天然气运输船在冷却过程中需要对惰化气体(氮气、二氧化碳混合物)进行置换，由于二氧化碳的性质在低温情况下容易形成干冰，对系统管道、阀门、动设备等造成影响，同时在置换过程中，混合气体排放容易对接收站正常生产造成较大影响。

⑶在装载港液化天然气液化厂预冷工作初期，由于使用约-156℃的液化天然气直接对常温的液化天然气运输船船舱进行喷淋，其所造成的温差巨大，导致大量的液化天然气升温后迅速气化，其所产生大量的天然气，导致船舱压力升高过快，影响船舱的操作安全。

⑷为了保证液化天然气运输船船舱的冷却效果，采用自上而下的喷淋方式喷淋液化天然气运输船船舱中的液化天然气。喷淋的液化天然气小液滴在下降的过程中，吸收热量，不断气化，造成天然气同氮气大范围的混合，由于该天然气中混有大量氮气进入装载港液化系统后，将严重影响其工况降低液化效率。从装载港生产安全性考虑，在船舱冷却初期，天然气管线进行火炬燃烧放空，使天然气无法回收，造成资源浪费。

⑸在预冷初期，液化天然气运输船船舱处于常温状态或温度较高状态，在此种情况下，若出现如：部分喷淋孔堵塞或阀门内漏的情况，考虑到液化天然气的超低温及比热较大(相较气态天然气)的特性，很可能造成液化天然气运输船船舱冷却不均或局部冷却过快的情况，易引起液化天然气运输船船舱本体损伤或性能受到影响(如：变形或焊缝裂纹)。

基于上述缺陷，有必要对传统预冷工艺进行改进，以解决了上述存在的“瓶颈”问题。

发明内容