描述了用于將液化天然氣（LNG）從液體轉(zhuǎn)換為氣體狀態(tài)的再氣化系統(tǒng)和過程。所述過程包括將地?zé)峋米鳠嵩吹拈]環(huán)系統(tǒng)。變暖流體循環(huán)通過與地?zé)峋蚅NG熱交換器聯(lián)接的所述閉環(huán)系統(tǒng)。變暖流體在變暖流體通過地?zé)峋畷r(shí)被加熱并且在變暖流體通過LNG熱交換器時(shí)被冷卻，因此加熱和氣化LNG。冷卻的變暖流體然后回到地?zé)峋Ｍㄟ^消除排放變暖流體的需要，閉環(huán)系統(tǒng)將對環(huán)境的影響最小化。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】【專利說明】處理地?zé)嵋夯烊粴?LNG)的系統(tǒng)和方法此申請要求2013年1月15日提交的美國臨時(shí)申請序列號61/752885的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。
本專利技術(shù)的領(lǐng)域是液化天然氣(LNG)的再氣化。
技術(shù)介紹
以下的描述包括在理解本專利技術(shù)時(shí)可能有用的信息。它并不是承認(rèn)本文所提供的任何信息都是現(xiàn)有技術(shù)或與目前要求保護(hù)的專利技術(shù)相關(guān)，或明確或隱含引用的任何公開物都是現(xiàn)有技術(shù)。天然氣是具有許多重要應(yīng)用的普通燃料源。天然氣通常以它的液體形式被運(yùn)輸，在本文中被稱為液化天然氣(LNG)，因?yàn)樗加蒙俚枚嗟捏w積。一旦到達(dá)它的鄰近使用源(例如，電廠)的目的地，LNG可經(jīng)由再氣化過程轉(zhuǎn)換回氣體狀態(tài)。許多再氣化設(shè)備、系統(tǒng)和過程是已知的。例如，Convers1n Gas Imports,L.P.(“CGI”)是與再氣化相關(guān)的以下美國專利的擁有者:5，511，905,6, 739，140、6，813，893、6，880，348、6，848，502、6，945，055、7，036，325。這些和所有其他引用的外在材料都通過引用其全文并入本文。當(dāng)通過引用并入的參考文獻(xiàn)中的術(shù)語的定義或使用與本文提供的術(shù)語的定義不一致或相反時(shí)，本文中提供的該術(shù)語的定義被視為是支配性的。一些以上列出的專利描述了使用鹽穴儲存庫(salt cavern storage)的LNG接納終端的設(shè)計(jì)。LNG可直接來自船舶或來自常規(guī)的儲存箱。LNG接納終端可位于陸上或海上。這些專利中的一些還描述了用于使補(bǔ)償或未補(bǔ)償鹽穴中的LNG和儲存庫變暖的方法，該方法被稱為畢曉普過程? (Bishop Process?)。一些以上列出的專利中還描述了管套管熱交換器設(shè)計(jì)。LNG接納終端的一個(gè)實(shí)施例使用多個(gè)鹽穴以用于混合來自不同源的氣體，以實(shí)現(xiàn)管線標(biāo)準(zhǔn)BTU (S卩，英熱單位)的內(nèi)容。遺憾的是，目前的再氣化技術(shù)受到許多缺點(diǎn)的影響。例如，一些以上列出的專利中描述了其中變暖流體(例如，海水)在使用后被排放到海中的系統(tǒng)。排放的流體可能對環(huán)境造成負(fù)面影響(例如，排放的海水通常太冷，并能殺死魚卵，從而降低了海洋生物的種群)。公司GTherm最近已經(jīng)構(gòu)思用于發(fā)電的新方法，該方法依賴于地?zé)峋?參見圖1)。該GTherm方法利用閉環(huán)系統(tǒng)和循環(huán)流體。當(dāng)循環(huán)流體在其通過地?zé)峋畷r(shí)被加熱，且當(dāng)它通過蒸發(fā)器時(shí)被冷卻。GTherm還構(gòu)思將類似的原理應(yīng)用到提高石油采收率的系統(tǒng)。然而，盡到申請人的最佳知曉，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都未能提供具有循環(huán)流體的閉環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)流體為LNG再氣化系統(tǒng)而利用來自地?zé)峋臒崃俊S20070079617描述了用于液化天然氣的地?zé)嵴舭l(fā)的方法和系統(tǒng)。然而，在US20070079617中描述的系統(tǒng)似乎不提供管套管熱交換器，以有效地利用來自地?zé)峋臒崃俊Ｒ虼耍匀恍枰糜贚NG再氣化的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)主題提供了一種用于利用來自地?zé)崮軣嵩?例如，地?zé)峋?的熱量使冷流體(如液化天然氣(LNG))變暖的裝置、系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施例的一方面，變暖流體(例如，7K、油、鹽水等)在閉環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)，所述閉環(huán)系統(tǒng)通過地?zé)崮軣嵩椿蛟诘責(zé)崮軣嵩锤浇缓笸ㄟ^熱交換器。當(dāng)變暖流體經(jīng)過地?zé)崮軣嵩锤浇鼤r(shí)，熱量被傳遞到變暖流體。然后變暖流體通過熱交換器，在熱交換器處變暖流體將熱量傳遞至液化天然氣流。當(dāng)LNG流通過熱交換器時(shí)，從變暖流體傳遞至LNG流的熱量可幫助將LNG流從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)換為氣體狀態(tài)。然后變暖流體循環(huán)回到地?zé)崮軣嵩矗灾貜?fù)所述過程。在一些實(shí)施例的一方面，熱交換器包括管套管構(gòu)造，其中LNG流通過內(nèi)管，并且變暖流體通過在內(nèi)管的外部周圍的環(huán)形空間。內(nèi)管的長度的一部分具有隔板，以用于控制在冷的LNG (上游)和變暖氣體(下游)之間的應(yīng)力和熱膨脹。變暖流體經(jīng)由旁路導(dǎo)管(例如，穿過管線)穿過內(nèi)管的隔板部分。從以下對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述、以及附圖中，本專利技術(shù)的主題的各種目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的部件。【附圖說明】圖1是利用地?zé)崮艿陌l(fā)電過程的示意圖。圖2是利用地?zé)崮艿墓芴坠躄NG再氣化系統(tǒng)的示意圖。圖3是圖2中所示的管套管熱交換器的透視截面圖。圖4是圖2中所示的管套管熱交換器的側(cè)面截面圖。圖5是圖2中所示的管套管隔板構(gòu)造的分解圖。圖6a、6b分別是在再氣化系統(tǒng)中使用的地?zé)峋囊粋€(gè)實(shí)施例的透視圖和截面圖。圖7是圖6a的地?zé)峋耐敢晥D，其具有可選的真空絕緣管。圖8a和8b分別是地?zé)峋耐敢晥D和截面圖，其具有用于安裝熱漿液的漿液管。圖9a和9b分別是在再氣化系統(tǒng)中使用的地?zé)峋牧硪粋€(gè)實(shí)施例的透視圖和截面圖。圖10a-10f是在再氣化系統(tǒng)中使用的地?zé)峋牧硪粋€(gè)實(shí)施例的各種視圖。【具體實(shí)施方式】以下的討論提供了本專利技術(shù)主題的許多示例性實(shí)施例。雖然每個(gè)實(shí)施例表示專利技術(shù)元件的單一組合，本專利技術(shù)主題被認(rèn)為包括所公開的要素的所有可能組合。因此，如果一個(gè)實(shí)施例包括要素A、B和C，以及第二實(shí)施例包括要素B和D，則本專利技術(shù)主題也被認(rèn)為包括A、B、C或D的其他剩余的組合，即使沒有明確地公開。本專利技術(shù)的主題提供了一種使用地?zé)崮苁挂夯烊粴?LNG)再氣化的裝置、系統(tǒng)和方法。圖2示出了再氣化系統(tǒng)100系統(tǒng)。系統(tǒng)100具有閉環(huán)導(dǎo)管(例如，流體路徑)，變暖流體105在其中循環(huán)。栗130產(chǎn)生閉環(huán)導(dǎo)管中的負(fù)壓，使得循環(huán)流體105循環(huán)通過地?zé)峋?10和熱交換器120。當(dāng)通過地?zé)峋?10時(shí)，循環(huán)流體105被加熱。熱量被傳遞到流動通過管套管熱交換器130的LNG 140，使得LNG 140從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)換為氣體狀態(tài)(例如天然氣150)。距離122是 變暖流體(也被稱為循環(huán)流體）可以是水、油、鹽水、Duratherm?，或適合在所需規(guī)格下傳遞熱的任何其它流體。在一些實(shí)施例中，循環(huán)流體具有高的熱容量，使得它在較長的距離和/或時(shí)間保留熱量。管170將LNG從LNG源140載運(yùn)至熱交換器120。圖3示出了管170的截面圖170。管170包括由絕緣材料172 (例如，氣凝膠絕緣Cabot Nano gel? Expanison Pact?)包圍的低溫額定內(nèi)管（cryogenic rated inner pipe) 1710包圍的絕緣材料172是外部碳鋼套管173，然而，如果要求，可以使用另一種低溫額定管。如果要求，圍繞管173的是混凝土配重涂層174。用于輸送LNG的各種管構(gòu)造是已知的，并且可以與本文中所呈現(xiàn)的專利技術(shù)原理一起使用，除非在權(quán)利要求書中另有說明。圖4示出了管套管熱交換器120的側(cè)面截面圖。變暖流體105在點(diǎn)401處以較高的溫度進(jìn)入熱交換器120。當(dāng)流體105沿著距離122流動時(shí)，流體105將熱量傳遞到LNG140，流體105在點(diǎn)402處以比它在點(diǎn)401處更低的溫度退出熱交換器120。熱交換器130具有隔板125，當(dāng)LNG 140轉(zhuǎn)換為天然氣150時(shí)，隔板125提供了對應(yīng)力和熱膨脹的控制。流體105經(jīng)由穿過管線125穿過隔板125。圖5示出了管隔板125的分解圖。隔板125幫助提供完整性，以處理進(jìn)入熱交換器120的冷的LNG和離開熱交換器120的變暖天然氣（S卩，氣體狀態(tài))之間的應(yīng)力和熱膨脹。在一些實(shí)施例中，當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于再氣化系統(tǒng)的熱交換器，包括：第一管區(qū)段，其包括低溫材料；第二管區(qū)段；第一聯(lián)接件，其將所述第一管區(qū)段的端部與所述第二管區(qū)段的端部聯(lián)接，且包括（i）管，其具有內(nèi)徑和v形截面區(qū)域，所述內(nèi)徑的大小和尺寸確定成接納所述第一管區(qū)段的外徑和所述第二管區(qū)段的外徑，以及（ii）第一套筒，其包圍所述v形截面區(qū)域的一部分;第二套筒，其包圍所述第一管區(qū)段、所述第二管區(qū)段以及所述聯(lián)接件；第一內(nèi)腔體，其由所述套筒的內(nèi)表面和所述第一管區(qū)段的外表面之間的徑向空間限定；第二內(nèi)腔體，其由所述套筒的內(nèi)表面和所述第二管區(qū)段的外表面之間的徑向空間限定；其中所述第一和第二內(nèi)腔體經(jīng)由第二聯(lián)接件流體聯(lián)接；入口，其與所述第一內(nèi)腔體流體聯(lián)接，以接納循環(huán)流體；以及出口，其與所述第二內(nèi)腔體流體聯(lián)接，以處理所述循環(huán)流體。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：CN普雷斯科特，JJ張，
申請(專利權(quán))人：氟石科技公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US
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