包括第一改裝lng船和第二改裝lng船的浮式lng工廠和獲得浮式lng工廠的方法

包括第一改裝lng船和第二改裝lng船的浮式lng工廠和獲得浮式lng工廠的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種浮式LNG工廠，其包括第一改裝LNG船和第二改裝LNG船，所述第一改裝LNG船和第二改裝LNG船中的每一個具有船體和至少一個LNG存儲罐，其中浮式LNG工廠還包括：用于連接所述第一改裝LNG船的船體和所述第二改裝LNG船的船體以獲得雙體船的連接結(jié)構(gòu)；用于在所述浮動LNG工廠上進(jìn)行LNG處理的處理設(shè)備；以及用于將所述LNG工廠系泊在海床上的系泊系統(tǒng)，其中至少所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船中的每一個包括LNG船，該LNG船最初具有多個LNG罐，其中至少一個LNG罐被停用和/或從至少一個LNG船移除，從而在所述浮式LNG工廠上產(chǎn)生用于安裝進(jìn)行LNG處理時使用的所述處理設(shè)備的空間。
【專利說明】包括第一改裝LNG船和第二改裝LNG船的浮式LNG工廠和獲得丨孚式LNG工廠的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種浮式液化天然氣（LNG)工廠，其包括第一改裝LNG船和第二改裝LNG船，第一改裝LNG船和第二改裝LNG船中的每一個具有船體和至少一個LNG儲存罐，其中浮式LNG工廠還包括用于連接第一改裝LNG船和第二改裝LNG船的船體以獲得雙殼式船或所謂“雙體”船的連接結(jié)構(gòu)，用于在浮動LNG工廠上進(jìn)行LNG處理的處理設(shè)備，以及用于將LNG工廠系泊在海床上的系泊系統(tǒng)。
[0002]本發(fā)明的浮式LNG工廠特別適合于用作LNG浮式生產(chǎn)、儲存和卸載單元（LNGFPS0)。
[0003]FPSO是一種離岸工業(yè)中用于處理和儲存碳?xì)浠衔?，如油和氣的浮式船。FPSO船設(shè)計為接收從附近工廠或海底基盤生產(chǎn)的碳?xì)浠衔铩Ｔ摯m于在船上對碳?xì)浠衔镞M(jìn)行處理，對碳?xì)浠衔镞M(jìn)行儲存，直到碳?xì)浠衔锬軌蛐遁d到油輪中或通過管道運輸?shù)浇对O(shè)施中。
[0004]可以特別為其最終應(yīng)用而建造FPSO(新建FPS0)?；蛘?，可以通過改裝現(xiàn)有的船來獲得FPS0。通過改裝獲得的FPSO的優(yōu)點是，使用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)可以降低項目風(fēng)險，因為現(xiàn)有的船能夠輕易獲得，并且完整船體的建造并不是關(guān)鍵所在。此外，項目日程能夠縮減為僅為甲板以上部分的交付時間。此外，與新建FPSO相比，項目的整體規(guī)模和為獲得FPSO所付出的相關(guān)成本得到極大地降低。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，描述了多種對現(xiàn)有的船進(jìn)行改裝以獲得FPSO的方案。
[0006]國際專利申請W02010059059描述了一種LNG浮式生產(chǎn)裝置和一種將LNG船改裝為LNG生產(chǎn)用浮式裝置的方法。根據(jù)W02010059059，現(xiàn)有的LNG船具有附加的突出的船體結(jié)構(gòu)，該船體結(jié)構(gòu)固定到船體的外側(cè)。在提供突出的船體結(jié)構(gòu)之后，LNG生產(chǎn)設(shè)備就被安裝到該突出的船體結(jié)構(gòu)中。這意味著，根據(jù)W02010059059，通過增加突出的船體結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的附加空間被用于包含氣體液化處理設(shè)備的至少一部分。
[0007]W02010059059所提方案的一個重大缺點是氣體處理設(shè)備包含在封閉空間中，這可能導(dǎo)致非常危險的情況發(fā)生，因為存在氣體從氣體處理設(shè)備泄露，從而在封閉空間中引起爆炸的風(fēng)險。W02010059059所提方案會增加處理設(shè)備可用空間的體積。但是，所提供的附加結(jié)構(gòu)不會增加船的載運能力和穩(wěn)定性。
[0008]另一個缺點是，根據(jù)W02010059059的方案，氣體液化處理設(shè)備安裝在船體的側(cè)面產(chǎn)生的空間中，從可能與例如穿梭油輪發(fā)生側(cè)面碰撞的角度來看，這是一種危險的結(jié)構(gòu)。這種側(cè)面碰撞會直接損壞突出的船體結(jié)構(gòu)中的氣體處理設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明涉及一種浮式LNG工廠，其包括第一改裝LNG船和第二改裝LNG船，所述第一改裝LNG船和第二改裝LNG船中的每一個具有船體和至少一個LNG儲存罐，其中浮式LNG工廠還包括：
[0010]-用于連接第一改裝LNG船的船體和第二改裝LNG船的船體以獲得雙體船的連接結(jié)構(gòu)，
[0011]-用于在浮動LNG工廠上進(jìn)行LNG處理的處理設(shè)備，以及
[0012]-用于將LNG工廠系泊在海床上的系泊系統(tǒng)，
[0013]其中至少第一改裝LNG船和第二改裝LNG船中的每一個包括LNG船，該LNG船最初具有多個LNG罐，其中至少一個LNG罐被停用和/或從至少一個LNG船移除，從而在浮式LNG工廠上產(chǎn)生用于安裝進(jìn)行LNG處理時使用的所述處理設(shè)備的空間。
[0014]在本文中，使用短語“LNG船”。它的意思是指最初建造為用于輸送LNG的船。在本文中，“改裝LNG船”參照最初建造為用于輸送LNG的船，但是對其進(jìn)行了修改以改變船的用途。在本文中，參照了 “原始LNG船”。這參照了對LNG進(jìn)行改裝之前的LNG船。
[0015]通過用連接結(jié)構(gòu)將至少第一改裝LNG船和第二改裝LNG船連接在一起，獲得本發(fā)明的浮式LNG工廠。所使用的LNG船可以包括任意類型的LNG船，例如，具有莫斯（Moss)式，即球形LNG儲存罐的LNG船，具有薄膜式LNG儲存罐的的LNG船，SPB式或任何其它類型LNG儲存罐的LNG船。
[0016]連接第一改裝LNG船和第二改裝LNG船的結(jié)果是最終獲得的船相對穩(wěn)定。此外，改裝LNG船的船體之間的連接結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生足夠的甲板空間用來安裝LNG處理設(shè)備。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，通過停用原始LNG船上的至少一個用于液化天然氣（LNG)的罐來獲得改裝LNG船。對于停用后的球式LNG儲存罐（稱為Moss式罐），儲存罐將被移除以在平甲板布局中產(chǎn)生用于處理設(shè)備的空間。例如，可以使用第一 Moss船和第二 Moss船，它們每個都具有五個LNG罐。如果從每個船上移除兩個氣罐，則在最終的浮式LNG工廠中，可以得到與四個LNG儲存罐的甲板空間相等的甲板空間，用于安裝LNG處理設(shè)備。
[0018]就主要位于船主甲板下面的薄膜式，SPB式或任何其它類型的LNG儲存罐而言，對它們的停用不包括將這些罐物理移除，而是說這些罐不再用于儲存LNG，從而抵消安裝在停用的罐上方的LNG處理設(shè)備的額外重量。
[0019]盡管移除了四個LNG儲存罐，但是最終的浮式LNG工廠將有六個LNG儲存罐可以用于儲存液化氣體。這意味著最終的浮式LNG工廠具有LNG處理設(shè)備安裝空間以及LNG儲存空間。
[0020]可以只從第一原始LNG船或第二原始LNG船移除一個或多個LNG罐?；蛘?，可以從兩個原始LNG船上都移除一個或多個LNG罐。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，系泊系統(tǒng)具有允許浮式LNG工廠隨風(fēng)向標(biāo)(weathervane)的轉(zhuǎn)塔。轉(zhuǎn)塔可以是內(nèi)轉(zhuǎn)塔或外轉(zhuǎn)塔。轉(zhuǎn)塔可以位于浮式LNG工廠的前部。這意味著在改裝LNG船的船首附近。或者，在另一個實施方式中，轉(zhuǎn)塔還可以位于LNG船的船尾附近。
[0022]在另一個實施方式（同樣未顯示）中，LNG工廠可以以或多或少固定的方向分散系泊。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，轉(zhuǎn)塔設(shè)置在第一改裝LNG船的船體和第二改裝LNG船的船體中的每一個的外部。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，連接結(jié)構(gòu)在第一改裝LNG船的船體和第二改裝LNG船的船體之間提供額外的甲板空間，其中處理設(shè)備至少部分地安裝在由連接結(jié)構(gòu)提供的額外甲板空間上。
[0025]根據(jù)優(yōu)選實施方式，浮式LNG工廠通過柔性立管連接至海床，從而在工廠和海床之間輸送氣體。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，第一改裝LNG船和第二改裝LNG船基本上平行地連接。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，用于LNG處理的處理設(shè)備包括用于使天然氣液化的
>J-U ρ?α裝直。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，浮式LNG工廠包括儲存裝置，例如，用于儲存LNG處理期間分離的流體的儲罐，所述儲罐至少部分地位于第一改裝LNG船和第二改裝LNG船之間的連接結(jié)構(gòu)中。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，浮式LNG工廠具有至少一個舷臺（sponsoon)，即提供額外的甲板空間，同時還產(chǎn)生額外的船體體積的連接結(jié)構(gòu)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，浮式LNG工廠具有用于裝載或卸載LNG的LNG轉(zhuǎn)移設(shè)備。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，浮式LNG船具有用于裝載或卸載作為LNG工藝的副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來的碳?xì)浠衔镆后w的轉(zhuǎn)移設(shè)備。舉例來說，這些副產(chǎn)品包括冷凝物。
[0032]本發(fā)明還涉及一種將第一 LNG船和第二 LNG船改裝成浮式LNG工廠的方法，其中LNG船包括至少一個船體和多個LNG儲存罐，其中該方法包括：
[0033]-從第一LNG船和/或第二 LNG船移除至少一個LNG罐，以獲得第一改裝LNG船和第二改裝LNG船，
[0034]-通過連接結(jié)構(gòu)連接第一改裝LNG船和第二改裝LNG船，以獲得雙體船，
[0035]-在雙體船上安裝用于LNG處理的處理設(shè)備，以及
[0036]-在雙體船上安裝系泊系統(tǒng)，以將浮式LNG工廠系泊至海床。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該方法包括向系泊系統(tǒng)提供允許浮式LNG工廠隨風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)塔的步驟。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該方法包括連接第一改裝LNG船和第二改裝LNG船的船體之間的連接結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生額外的甲板空間，以及將處理設(shè)備至少部分地安裝在由連接結(jié)構(gòu)提供的額外甲板空間上的步驟。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該方法包括基本上平行地連接第一改裝LNG船和第二改裝LNG船的步驟。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，用于LNG處理的處理設(shè)備包括用于使天然氣液化的
>J-U ρ?α裝直。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該方法包括提供用于儲存LNG處理期間分離的流體的儲罐的步驟，所述儲罐至少部分地位于第一改裝LNG船和第二改裝LNG船之間的連接結(jié)構(gòu)中。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該方法包括向浮式LNG工廠提供至少一個用于產(chǎn)生額外船體體積的舷臺的步驟。
[0043]據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該方法包括向浮式LNG工廠提供用于裝載或卸載LNG的LNG轉(zhuǎn)移設(shè)備的步驟。
[0044]據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該方法包括向浮式LNG工廠提供用于裝載或卸載作為 LNG工藝的副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來的碳?xì)浠衔镆后w的轉(zhuǎn)移設(shè)備的步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖I是根據(jù)本發(fā)明的浮式LNG工廠的可能的實施方式，
[0046]圖2是圖I所示浮式LNG工廠的第二實施方式的頂視圖，
[0047]圖3是圖2所示浮式LNG工廠的側(cè)視圖，
[0048]圖4和圖5分別顯示了從船尾和船首觀察的如圖I至圖3所示的浮式LNG工廠的截面圖。
[0049]圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明的浮式LNG工廠I的可能的實施方式。本發(fā)明的浮式LNG工廠I包括位于浮式LNG工廠I右舷的第一改裝LNG船10，以及第二改裝LNG船20。
[0050]第一改裝LNG船10和第二改裝LNG船20通過連接結(jié)構(gòu)30而平行地連接（見圖2)。該結(jié)構(gòu)30確保浮式LNG工廠I的形式為雙殼式船，下面稱為“雙體”船。連接結(jié)構(gòu)30還在兩個改裝的LNG船10，20之間提供了額外的甲板空間。
[0051]如圖I所示，浮式LNG工廠I還包括外轉(zhuǎn)塔40。該轉(zhuǎn)塔40位于船體的外部，但是靠近改裝LNG船10，20的船首，位于兩個船體之間。轉(zhuǎn)塔40固定至浮式LNG工廠I的連接結(jié)構(gòu)30?；蛘?，如圖2所示，浮式LNG工廠具有內(nèi)轉(zhuǎn)塔41。在另一個可能的實施方式（未顯示）中，內(nèi)轉(zhuǎn)塔可以位于浮式LNG工廠的船尾。
[0052]圖I顯示，改裝LNG船10，20中的每一個具有原始員工宿舍11，21。如果所需的住宿允許，可以移除員工宿舍11，21中的一個。此外，在圖I所示的實施例中，改裝LNG船10，20都具有三個LNG罐。在該實施例中，LNG罐能儲存150000m3的LNG。
[0053]在另一個實施方式中，體積取決于每個球形罐的體積，球形罐的體積因船而異。
[0054]在圖I所示實施例中，改裝LNG船10，20是通過移除現(xiàn)有Moss式LNG船的兩個LNG罐而獲得的。通過移除雙倍于兩個罐而釋放出來的空間可以用于在浮式LNG工廠I上進(jìn)行LNG處理的處理設(shè)備。替代的裝置也是可行的，舉例來說，浮式LNG工廠可以包括兩個改裝油船，從第一 LNG船上移除三個罐以產(chǎn)生必要的甲板空間，不從第二 LNG船（未顯示)上移除任何罐。這使得浮式LNG工廠能夠具有足夠的LNG儲存空間。
[0055]圖2顯示了圖I所示浮式LNG工廠的頂視圖。在圖2中，兩個改裝LNG船10，20之間的連接結(jié)構(gòu)30清晰可見。
[0056]如圖2所示，浮式LNG工廠I在浮式LNG工廠I的尾舷具有直升機甲板50。在圖2所示實施例中，浮式LNG工廠I在浮式LNG工廠I的右舷具有卸載臂60。圖2所示的浮式LNG工廠I適于對LNG進(jìn)行并列式卸載?；蛘?，浮式LNG工廠可以具有船尾卸載裝置以進(jìn)行串列式卸載。
[0057]浮式LNG工廠I具有對在LNG處理期間作為副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來的冷凝物進(jìn)行儲存的儲存罐。浮式LNG工廠I具有對冷凝物進(jìn)行串列式卸載的裝置。這些卸載裝置安裝在直升機甲板50的下面或者安裝在改裝LNG船的船尾。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，由于能夠自由選擇從第一 LNG船和/或第二 LNG船移除的一個或多個特定LNG儲存罐，從而能夠通過對浮式LNG工廠的主要功能進(jìn)行區(qū)域分離以實現(xiàn)最佳安全性，所述主要功能包括氣體處理和液化，LNG的儲存，碳?xì)浠衔镆后w的儲存，住宿，LNG和碳?xì)浠衔镆后w的轉(zhuǎn)移，以及系泊。
[0059]或者，還能夠通過并列式轉(zhuǎn)移系統(tǒng)（未顯示）來卸載產(chǎn)生的冷凝物。
[0060]圖3顯示了圖I和圖2所示浮式LNG工廠I的側(cè)視圖。
[0061]圖4和圖5分別顯示了從船尾和船首觀察的如圖I至圖5所示的浮式LNG工廠I的截面圖。圖4和圖5顯示了用于儲存碳?xì)浠衔镆后w（例如，冷凝物和/或LPG)的罐80的位置。在浮式LNG工廠I上進(jìn)行LNG處理期間，冷凝物和/或LPG作為副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來。罐80位于連接結(jié)構(gòu)30內(nèi)。改裝LNG船內(nèi)的其它的艙也可以用于儲存碳?xì)浠衔镆后w。
[0062]在圖4和圖5所示的實施例中，儲存罐80 —般能夠儲存200000bbl的冷凝物。在其它裝置中，儲存罐可以接收更多的冷凝物。
[0063]一種可能的在浮式LNG工廠I上進(jìn)行液化處理的裝置除了其它元件外還包括：
[0064]-汽輪發(fā)電機（STG)和相關(guān)的真空冷凝熱交換器，海水提升泵，
[0065]-用于儲存一定量穩(wěn)定冷凝物的儲存空間，
[0066]-冷凝物輸出泵，
[0067]-安裝在沉箱中的海水提升深井電泵，
[0068]-用于冷卻甲板上的設(shè)備的海水，
[0069]-位于海平面下面的冷媒/海水（CM/SW)板式交換器，其用于主工藝?yán)鋮s，從而降低海水提升泵的功率需求，
[0070]-附加壓倉物-活性SW或鈍態(tài)永久抑制水，
[0071]-包含電氣/馬達(dá)開關(guān)設(shè)備和一些本地控制設(shè)備的本地設(shè)備室（LER)，其能夠建造的又長又薄，或者劃分為兩個房間（一個用于電氣設(shè)備，另一個用于工具），
[0072]-如果適用，儲存的任何可能的單一混合制冷劑組成的制冷劑（一般為乙烷，丙烷和丁烷）
[0073]-空氣壓縮機，干燥機，制氮氣機，淡水制造機（取決于LNG船的設(shè)計，這些設(shè)備中的一些或所有可以安裝在引擎艙內(nèi)），
[0074]-船首-船尾逃生通道（可以安裝在甲板上方，或不安裝），
[0075]-船首-船尾線纜線路和消防用水總管（這些也可以設(shè)置在甲板上方），
[0076]-用于LNG制冷系統(tǒng)，由燃?xì)鉁u輪驅(qū)動的壓縮機模塊，
[0077]-末端閃蒸氣（endflash gas)和蒸發(fā)氣體壓縮機（如果需要的話），
[0078]-用于并列式卸載的LNG輸出系統(tǒng)設(shè)備（可能是軟管或剛臂系統(tǒng)），或者用于串列式卸載的LNG輸出系統(tǒng)，
[0079]-入口調(diào)節(jié)（分離，加熱和/或冷卻）設(shè)備，
[0080]-冷凝物穩(wěn)定設(shè)備，
[0081]-分子篩脫水設(shè)備，
[0082]-胺C02去除設(shè)備，
[0083]-汞去除設(shè)備，
[0084]-LNG提?。ㄕ麴s)設(shè)備，
[0085]-燃料氣系統(tǒng)，
[0086]-燃料氣壓縮機，
[0087]-閃蒸罐和煙囪/通風(fēng)桅桿，
[0088]-堆放模塊和起重機。
[0089]浮式LNG工廠I還包括制冷設(shè)備，包括主LNG制冷設(shè)備，主LNG制冷設(shè)備可以由直接機械傳動驅(qū)動或由其它裝置驅(qū)動。理想地，該LNG制冷設(shè)備使用兩個50%燃?xì)廨啓C。也可以使用其它驅(qū)動裝置，例如全電驅(qū)動裝置來驅(qū)動LNG制冷設(shè)備。
[0090]最適合于本概念的最簡單制冷系統(tǒng)是基于氮氣或甲烷的雙制冷環(huán)路系統(tǒng)，因為不需要生產(chǎn)或儲存制冷劑。一種提供稍高生產(chǎn)能力（假定安裝相同的驅(qū)動裝置）的替換方式是使用單一混合制冷劑。在這種情況下，組分制冷劑會儲存在非?？拷评湓O(shè)備安裝的最多四個纖薄型C形罐中。在這種情況下，制冷劑理想地被輸入，而不是在船上制造，以使重量，擁擠，人員需求最小化，從而使資本支出（CAPEX)最小化。
[0091]以氣體形式從氣田和油田獲得的天然氣從陸相烴源排出，從而形成原料天然氣，在可以商用之前，需要對原料天然氣進(jìn)行處理。原料天然氣進(jìn)入船上的處理設(shè)備，并通過不同設(shè)施中的各種設(shè)備進(jìn)行處理，最終作為適于以已知裝置儲存、轉(zhuǎn)移和運輸?shù)囊夯烊粴?LNG)的形式出現(xiàn)。生產(chǎn)的液體氣體接下來儲存在LNG儲存罐中，然后轉(zhuǎn)移到穿梭油輪上，并被運輸至合適的地點進(jìn)行重新氣化，接下來使用，或繼續(xù)運輸。在處理原料天然氣的過程中，必須對從天然氣田生產(chǎn)的氣體進(jìn)行預(yù)處理，以在其冷卻形成LNG之前去除或降低雜質(zhì)或污染物的濃度，例如，二氧化碳，水等，從而減少或消除堵塞處理過程中用到的設(shè)備的風(fēng)險，并克服其它處理困難。雜質(zhì)和/或污染物的一個例子是酸性氣體，例如二氧化碳或硫化氫。當(dāng)酸性氣體在酸性氣體去除設(shè)備中被去除后，對原料氣體流進(jìn)行干燥，從而去除所有的水分。在冷卻之前汞也從原料天然氣中被去除。一旦從原料氣體流去除了所有的污染物或不想要或不需要的材料，接下來進(jìn)行進(jìn)一步處理，例如，冷卻，從而生產(chǎn)LNG。通常，天然氣組分在大氣壓下在_165°C至_155°C的溫度范圍內(nèi)會液化。天然氣的臨界溫度為大約-80°C至-90°C，這意味著實際上不能單純通過加壓來使天然氣液化，而是必須還要冷卻到臨界溫度以下。
[0092]適合于本發(fā)明的浮式LNG工廠的液化工藝包括用于LNG生產(chǎn)的基于氮氣的多次(例如，三次）膨脹工藝，其中多個平行設(shè)置的膨脹機與多個氮氣壓力等級（高（HP熱）壓，中（IP)壓和低（LP冷）壓），以及用于氮氣壓縮單元的至少一個氮氣側(cè)流組合在一起。
[0093]基于氮氣的膨脹機工藝有很多亮點，特別是易于開啟和關(guān)閉，因此可用性更高，并且由于該工藝不包含大的可燃制冷劑庫存而具有更好的固有安全性。但是，它們的效率比更流行的雙級制冷劑循環(huán)工藝要低。
[0094]現(xiàn)有的雙級膨脹機工藝具有特定的功率需求，通常為約420至約500kWh/t LNG,而該方案的目的是能夠?qū)⑻囟üβ市枨蠼档偷?00kWh/t以下。
[0095]可以通過多種不同的冷卻工藝循環(huán)來實現(xiàn)對原料天然氣的冷卻，其中一種是使用氮氣膨脹機循環(huán)，其中，其最簡單的形式是應(yīng)用閉環(huán)，在該閉環(huán)中，首先對氮氣進(jìn)行壓縮并利用空氣或水冷卻將其冷卻至環(huán)境條件，然后通過與冷低壓氮氣進(jìn)行對流交換而進(jìn)一步冷卻。冷卻的氮氣流接下來通過渦輪膨脹機膨脹，從而產(chǎn)生冷低壓流。冷氮氣被用于冷卻熱交換設(shè)備中的原料天然氣和高壓氮氣流。氮氣膨脹在膨脹機中產(chǎn)生的功在連接至軸或膨脹機的氮氣增壓壓縮機中回收。因此，在該工藝中，冷氮氣不僅被用于通過冷卻天然氣而使天然氣液化，并且還被用于對相同熱交換器中的氮氣進(jìn)行預(yù)冷卻或冷卻。預(yù)冷卻或冷卻的氮氣接下來通過膨脹進(jìn)一步冷卻，從而形成冷氮氣制冷劑。
[0096]該特別選擇的實施方式中的工藝是基于用于LNG生產(chǎn)的三次膨脹工藝，其中多個平行設(shè)置的膨脹機與多個氮氣壓力等級（高（HP熱）壓，中（IP)壓和低（LP冷）壓），以及用于氮氣壓縮單元的至少一個氮氣側(cè)流組合在一起。
[0097]實際上，用于液化的方法和工藝特別適合作為最佳的氮氣膨脹機工藝，氮氣膨脹機工藝具有針對離岸使用的特定優(yōu)勢，它可以充分利用氮氣冷卻工藝的固有安全性優(yōu)勢，但是也在一定程度上增加了復(fù)雜性，它使系統(tǒng)效率最大化，同時工藝占用空間相對較小。
[0098]通過增加第三壓力等級和第三膨脹步驟可以進(jìn)一步改善工藝。在這種配置中，針對氮氣流循環(huán)，將存在四個壓力等級-來自壓縮機排出口的高壓，兩個中壓，以及低壓。
[0099]HP氮氣在冷箱中過冷卻（sub-cooled)，第一提取流將供應(yīng)給HP膨脹機，生成冷氮氣流，冷氮氣流返回到冷箱中，并返回至主氮氣壓縮機的第三抽吸級。
[0100]更多過冷卻的HP氮氣被吸收到第二提取流中以供應(yīng)給IP膨脹機，生成第二冷氮氣流，第二冷氮氣流返回到冷箱中，并返回至主氮氣壓縮機的第二抽吸級。
[0101]剩余的過冷卻的HP氮氣被吸收到第三提取流中以供應(yīng)給LP膨脹機，生成第三冷氮氣流，第三冷氮氣流返回到冷箱中，并返回至主氮氣壓縮機的第一抽吸級。
[0102]來自第三級壓縮機排出口的壓縮氮氣的壓力通過使用連接至三個渦輪膨脹機的壓縮機而進(jìn)一步增加。每個壓縮機通過共同驅(qū)動軸連接至相應(yīng)的渦輪膨脹機。
[0103]主氮氣壓縮機被通過驅(qū)動軸連接至主氮氣壓縮機的壓縮機驅(qū)動器GT驅(qū)動，在一個實施方式中，GT是燃?xì)廨啓C。
[0104]通過這種方式，產(chǎn)生了三個冷卻等級，同時，由于來自冷箱的所有返回流都連接至主氮氣壓縮機，使主氮氣壓縮機的功率最小化，由此改善LNG生產(chǎn)工藝的整體效率。
[0105]通過使用制冷劑回路或任何其它制冷裝置來增加一個預(yù)冷卻級，從而降低處理氣體進(jìn)入冷箱之前的入口溫度，可以進(jìn)一步改善整個工藝方案的效率。
[0106]對應(yīng)用至浮式LNG工廠的可能的LNG工藝系統(tǒng)的描述是非窮舉的。如果技術(shù)上和經(jīng)濟上可行，還可以應(yīng)用適合在浮式LNG工廠上離岸使用的其它LNG工藝系統(tǒng)。
[0107]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的浮式LNG工廠可以用作LNG再氣化工廠，其使用再氣化單元替換氣體液化設(shè)備。在這種情況下，罐中儲存的LNG被轉(zhuǎn)移到再氣化工廠中以再次產(chǎn)生氣體，產(chǎn)生的氣體可以通過連接至水下氣體管線的轉(zhuǎn)塔或輸出立管而輸出到岸上。
[0108]以下情況也落入本發(fā)明的范圍中：如果浮式再氣化工廠具有氣體驅(qū)動的發(fā)電廠，則可以提供離岸浮式發(fā)電廠，氣體驅(qū)動的發(fā)電廠由再氣化的LNG驅(qū)動。產(chǎn)生的電能可以通過設(shè)置在轉(zhuǎn)塔上的電轉(zhuǎn)架或通過水下高壓（HV)線輸出到岸上。
【權(quán)利要求】
1.一種浮式LNG工廠，該浮式LNG工廠包括第一改裝LNG船和第二改裝LNG船，所述第一改裝LNG船和第二改裝LNG船中的每一個具有船體和至少一個LNG儲存罐，其中所述浮式LNG工廠還包括: -用于連接所述第一改裝LNG船的所述船體和所述第二改裝LNG船的所述船體以獲得雙體船的連接結(jié)構(gòu)， -用于在所述浮動LNG工廠上進(jìn)行LNG處理的處理設(shè)備，以及 -用于將所述LNG工廠系泊在海床上的系泊系統(tǒng)， 其中至少所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船中的每一個包括LNG船，該LNG船最初具有多個LNG罐，其中至少一個LNG罐被停用和/或從至少一個LNG船移除，從而在所述浮式LNG工廠上產(chǎn)生用于安裝進(jìn)行LNG處理的所述處理設(shè)備的空間。
2.如權(quán)利要求1所述的浮式LNG工廠，其中，所述系泊系統(tǒng)具有允許所述浮式LNG工廠隨風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)塔。
3.如權(quán)利要求2所述的浮式LNG工廠，其中，轉(zhuǎn)塔設(shè)置在所述第一LNG船的船體和所述第二 LNG船的船體中的每一個的外部。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的浮式LNG工廠，其中，所述連接結(jié)構(gòu)在所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船的船體之間提供額外的甲板空間，其中所述處理設(shè)備至少部分地安裝在由所述連接結(jié)構(gòu)提供的所述額外甲板空間中。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的浮式LNG工廠，其中，所述浮式LNG工廠通過柔性立管連接至海床，從而在所述工廠和海床之間輸送氣體。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的浮式LNG工廠，其中，所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船基本上平行地連接。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的浮式LNG工廠，其中，用于LNG處理的所述處理設(shè)備包括用于使天然氣液化的裝置。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的浮式LNG工廠，該浮式LNG工廠包括用于儲存LNG處理期間分離的流體的儲罐，所述儲罐位于所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船之間的所述連接結(jié)構(gòu)中。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的浮式LNG工廠，其中，所述浮式LNG工廠具有產(chǎn)生額外船體體積的至少一個舷臺。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的浮式LNG工廠，其中，所述浮式LNG工廠具有用于裝載或卸載作為LNG工藝的副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來的碳?xì)浠衔镆后w的轉(zhuǎn)移設(shè)備。
11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的浮式LNG工廠，其中，所述浮式LNG工廠具有裝載或卸載LNG的LNG轉(zhuǎn)移設(shè)備。
12.—種將第一 LNG船和第二 LNG船改裝成浮式LNG工廠的方法，其中所述LNG船包括至少一個船體和多個LNG儲存罐，其中該方法包括: -從所述第一 LNG船和/或所述第二 LNG船移除至少一個LNG罐，以獲得第一改裝LNG船和第二改裝LNG船， -通過連接結(jié)構(gòu)連接所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船，以獲得雙體船， -在所述雙體船上安裝用于LNG處理的處理設(shè)備，以及 -在所述雙體船上安裝系泊系統(tǒng)，以用于將所述浮式LNG工廠系泊至海床。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述方法包括向所述系泊系統(tǒng)提供允許所述浮式LNG工廠隨風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)塔的步驟。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，所述方法包括連接所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船的船體之間的所述連接結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生額外的甲板空間，以及將所述處理設(shè)備至少部分地安裝在由所述連接結(jié)構(gòu)提供的額外甲板空間上的步驟。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項所述的方法，其中，所述方法包括基本上平行地連接所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船的步驟。
16.如權(quán)利要求12至15中任一項所述的方法，其中，用于LNG處理的所述處理設(shè)備包括用于使天然氣液化的裝置。
17.如權(quán)利要求12至16中任一項所述的方法，其中，所述方法包括提供用于儲存LNG處理期間分離的流體的儲罐的步驟，所述儲罐位于所述第一改裝LNG船和所述第二改裝LNG船之間的所述連接結(jié)構(gòu)中。
18.如權(quán)利要求12至17中任一項所述的方法，其中，所述方法包括向所述浮式LNG工廠提供至少一個用于產(chǎn)生額外船體體積的舷臺的步驟。
19.如權(quán)利要求12至18中任一項所述的方法，其中，所述方法包括向所述浮式LNG工廠提供用于裝載或卸載LNG的LNG轉(zhuǎn)移設(shè)備的步驟。
20.如權(quán)利要求12-19中任意一項所述的方法，其中，所述方法包括向所述浮式LNG工廠提供用于裝載或卸載作為LNG工藝的副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來的碳?xì)浠衔镆后w的轉(zhuǎn)移設(shè)備的步驟。
【文檔編號】B63B1/12GK104302540SQ201380020864
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月20日
【發(fā)明者】W·C·凡威金加登, T·J·B·布瑞尼可 申請人:Sbm斯希丹公司