NO20110059A1

NO20110059A1 - Flytende LNG-regassifiseringsenhet

Info

Publication number: NO20110059A1
Application number: NO20110059A
Authority: NO
Inventors: Jae Ik Lee
Original assignee: Stx Offshore & Shipbuilding Co
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2011-07-29
Also published as: JP2011158089A; KR101121721B1; BRPI1100658A2; WO2011093591A3; CN102192401A; WO2011093591A4; SG173272A1; WO2011093591A2; JP5183756B2; CN102192401B; KR20110087970A

Abstract

Det beskrives en flytende LNG- regassifiseringsenhet med en LNG-lagertank (10) og en LNG-regassifiserer (20), samt med en elektrisitetsgenererende enhet for produksjon av gass og elektrisitet med LNG-regassifisereren (20). Den flytende LNG-regassifiseringsenheten kan samtidig levere gass og elektrisitet, idet den innbefatter en LNG-regassifiserer for regassifisering av LNG, og en gassturbingenerator i en elektrisitetsgenereringsenhet i LNG-regassifisereren for generering av elektrisitet. Installasjonskostnader for gassturbingeneratoren reduseres fordi gassturbingeneratoren kan drives med gass fra LNG-gassifisereren, og fordi det ikke er behov for noen kompressor for komprimering av gass for gassturbingeneratoren. Videre kan den flytende LNG-regassifiseringsenheten redusere utgiftene ved at den energimengden som er nødvendig for enhetene kan minimeres. Dette som følge av avfallsvarmegjenvinning. Forurensning av havet med bruk av avfallsvarme hindres. Dette fordi det produseres damp med bruk av avgass som genereres i gassturbingeneratoren, og ved at det brukes damp som drivenergi for LNG- regassifisereren og for en dampturbingenerator som tilføres for produksjon av elektrisitet.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en flytende LNG-regassifiseringsenhet, mer særskilt en flytende LNG-regassifiseringsenhet som samtidig kan tilveiebringe gass og elektrisitet. Enheten har en LNG-regassifiserer for regassifisering av LNG, og en gassturbingenerator i en elektrisitetsgenereringsenhet installert på LNG-regassifisereren for generering av elektrisitet. Med oppfinnelsen kan monteringskostnader for gassturbingeneratoren reduseres fordi gassturbingeneratoren kan drives med gass generert fra LNG-regassifisereren og det ikke er nødvendig med noen kompressor for komprimering av gass for gassturbingeneratoren. Oppfinnelsen kan også redusere kostnader ved at den energimengden som er nødvendig for samtlige enheter minimeres, hvilket skyldes avfallsvarmegjenvinning. Bruken av avfallsvanne vil også hindre forurensning av havet, fordi det produseres damp med avgass som genereres i gassturbingeneratoren, hvilken damp brukes som drivenergi for LNG-regassifisereren og for en dampturbingenerator som brukes for produksjon av elektrisitet.

Generelt er en LNG-flyter (flytende LNG-lagrings- og produksjonsfasilitet) en marin fasilitet utformet med en enhet for produksjon av LNG (Liquified Natural Gas - flytendegjort naturgass) eller naturgass om bord på et flytelegeme av lektertypen.

En slik LNG-flyter har ulike utforminger av sine øvre enheter eller komponenter, alt avhengig av utførelsen av tankene som brukes for lagring av LNG. Dreier det seg eksempelvis om en lagringstank av MOSS-typen, så vet man at en slik MOSS-tank vil være sikker fordi den ikke medfører skvulping av LNG. Imidlertid er det et problem med en LNG-flyter med en tank av MOSS-typen at den krever et stort areal og fordi det foreligger plassbegrensninger med hensyn til fremstillingen av en FPSO (Floating Production, Storage and Offloading)-enhet for produksjon av LNG eller for ombygging av eksisterende LNG-skip til LNG-FPSO-skip.

Ved bruk av en tank av membrantypen vil det dessuten, som følge av at en slik membrantank er beheftet med skvulping, foreligge mange begrensninger for anvendelsen av en membrantank som tank for en LNG-flyter. Videre, for å kunne bruke en membrantank i en LNG-flyter, må styrken til de isolerende delene økes vesentlig, og når det dreier seg om en ombygging av et LNG-skip til et LNG-FPSO-skip, må materialer i deler av tanken byttes ut med et forsterket isolasjonsmateriale.

I tillegg, når det dreier seg om en SPB (Seif Supporting Prismatic Type-B)-tank, hvor det ikke forventes skvulping, har SPB-tanker vært brukt som tanker for LNG-flyteren, men de er dyrere i fremstilling enn en membrantank.

Som beskrevet foran kan det brukes ulike typer LNG-regassiflseringsenheter, alt i samsvar med hva slags tanker som brukes når enhetene flyter på vannoverflaten. Som et eksempel skal en kjent flytende LNG-regassifiseringsenhet beskrives kort nedenfor.

Som vist på fig. 1 flyter den kjente LNG-regassifiseringsenheten på havoverflaten, og enheten innbefatter: en LNG-tank 10 som er fylt med LNG, en lavtrykkspumpe 81 for føring av LNG ut fra LNG-tanken 10, en buffertank 82 som er anordnet utenfor LNG-tanken 10 for første mottak av LNG, en høytrykkspumpe 83 for føring av LNG fra buffertanken 82, en strømningsstyreventil 84 for styring av en tilførsel av LNG, og en LNG-regassifiserer 20 for regassifisering av LNG.

En slik flytende LNG-regassiifseringsenhet mottar LNG fra LNG-tanken 10, regassifiserer LNG i LNG-regassifisereren 20, og produserer således gass.

En slik flytende LNG-regassiifseringsenhet er imidlertid beheftet med flere problemer. Dette fordi den er utformet bare for produksjon av gass, og fordi den vil ha en dårlig innvirkning på det marine miljøet fordi det brukes sjøvann under regassifiseringen. Det går med mye energi fordi det brennes gass med energitap som skyldes varmeoverføring over tid på grunn av lengre lagringsperioder, eller fordi det frigjøres generert gass til atmosfæren om sommeren når gassforbruket synker. Videre vil generatorer som brukes i anlegg på land, medføre forurensning som følge av det anvendte brenselet.

Ifølge foreliggende oppfinnelse foreslås det således tiltak for å bøte på de foran nevnte problemene som hefter ved den kjente teknikk, og det er en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en flytende LNG-regassifiseringsenhet, som samtidig kan levere gass og elektrisitet, idet den innbefatter en LNG-regassifiserer for regassifisering av LNG, og en gassturbingenerator i en elektrisitetsgenererende enhet installert på LNG-regassifisereren for generering av elektrisitet.

Nok en hensikt med dne foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en flytende LNG-regassifiseringsenhet, som kan redusere installasjonskostnadene for gassturbingeneratoren, fordi gassturbingeneratoren kan drives med gass som genereres i LNG-regassifisereren, uten behov for kompressor for komprimering av gass for gassturbingeneratoren.

Nok en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en flytende LNG-regassifiseringsenhet, hvormed man kan redusere utgiftene ved at den energimengden som kreves for samtlige enheter kan minimeres på grunn av avfallsvarmegjenvinning. Man hindrer forurensning av havet ved at det benyttes avfallsvanne som produserer damp under utnyttelse av avgassen som genereres i gassturbingeneratoren. Dampen brukes som drivenergi for LNG-regassifisereren, og i en dampturbingenerator som brukes for produksjon av elektrisitet.

For oppnåelse av de foran nevnte hensikter foreslås det således en flytende LNG-regassifiseringsenhet som innbefatter en LNG-lagringstank, en LNG-regassifiserer, og en elektrisitetsgenererende enhet, for produksjon av gass og elektrisitet med LNG-regassifisereren.

Det foretrekkes at den elektrisitetsgenererende enheten genererer elektrisitet ved hjelp av en gassturbingenerator som drives med regassifisert gass som produseres i LNG-regassifisereren.

Dessuten foretrekkes det at den flytende LNG-regassifiseringsenheten videre innbefatter en avgassvarmeveksler for generering av høytemperaturdamp ved bruk av avgass som genereres i gassturbingeneratoren.

Videre foretrekkes det at LNG-regassifisereren bruker damp generert i avgassvarmeveksleren som en energikilde for regassifiseringen av LNG.

I tillegg foretrekkes det at damp som går gjennom LNG-regassifisereren, omformes til vann og brukes om igjen som kondensat for generering av damp i avgassvarmeveksleren.

I tillegg foretrekkes det at den flytende LNG-regassifiseringsenheten videre innbefatter en varmeveksler for oppvarming av vann fra LNG-regassifisereren, slik at vannet omformes til et høytemperaturkondensat.

Dessuten foretrekkes det at varmeveksleren kjøler høytemperaturkjølevann, som kommer fra gassturbingeneratoren eller fra et luftkondisjoneringssystem i regassifiseringsenheten, idet det brukes kjølt vann fra LNG-regassifisereren.

Videre foretrekkes det at den flytende LNG-regassifiseringsenheten videre innbefatter en dampturbingenerator for generering av elektrisitet med bruk av damp som genereres i avgassvarmeveksleren.

Det er også å foretrekke at vann fra dampturbingeneratoren blandes med vann fra LNG-regassifisereren og tilføres varmeveksleren.

I tillegg er det å foretrekke at den flytende LNG-regassifiseringsenheten videre innbefatter en ledning for føring av avgass generert i avgassvarmeveksleren til LNG-regassifisereren.

Som beskrevet foran kan den flytende LNG-regassifiseringsenheten ifølge den

foreliggende oppfinnelsen samtidig levere gass og elektrisitet. Enheten innbefatter en LNG-regassifiserer for regassifisering av LNG, og en gassturbingenerator for en elektrisitetsgenererende enhet i LNG-regassifisereren for generering av elektrisitet.

Den flytende LNG-regassifiseringsenheten kan redusere installasjonskostnader for gassturbingeneratoren fordi gassturbingeneratoren kan drives med gass som genereres i LNG-regassifisereren, og fordi det ikke er nødvendig med noen kompressor for komprimering av gassen for gassturbingeneratoren.

Den flytende LNG-regassifiseringsenheten kan redusere utgiftene ved at den energimengden som er nødvendig for enhetene kan minimeres. Dette som følge av avfallsvarmegjenvinning. Forurensning av havet med avfallsvanne hindres, fordi det produseres damp med bruk av avgass som genereres i gassturbingeneratoren, og fordi det brukes damp som en drivkraft for LNG-regassifisereren og for dampturbingeneratoren som tilføres for produksjon av elektrisitet.

De foran nevnte og andre hensikter, trekk og fordeler med oppfinnelsen vil gå frem av den etterfølgende, mer detaljerte beskrivelse av en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen, under henvisning til tegningen hvor:

Fig. 1 skjematisk viser en kjent flytende LNG-regassifiseringsenhet, og

Fig. 2 skjematisk viser en flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen, hvilken enhet er forsynt med en elektrisitetsgenererende enhet.

Den inventive utførelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningen.

Som vist på fig. 2 innbefatter en flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen en LNG-lagertank 10, en LNG-regassifiserer 20, og en elektrisitetsgenererende enhet for generering av elektrisitet.

Den elektrisitetsgenererende enheten genererer elektrisitet ved hjelp av en gassturbingenerator 30. Denne drives med regassifisert gass fra LNG-regassifisereren 20.

Dessuten innbefatter den flytende LNG-regassifiseringsenheten en avgassvarmeveksler 40 for generering av høytemperaturdamp ved bruk av avgass fra gassturbingeneratoren 30.

LNG-regassifisereren 20 bruker damp fra avgassvarmeveksleren 40 som en energikilde for regassifiseringen av LNG.

Videre blir dampen som går gjennom LNG-regassifisereren 20 omdannet til vann, og blir brukt om igjen som kondensat for generering av damp i avgassvarmeveksleren 40.

I tillegg innbefatter den flytende LNG-regassifiseringsenheten videre en varmeveksler 50 for kjøling av høytemperaturkjølevann som kommer fra gassturbingeneratoren 30, fra et luftkondisjoneringssystem i regassifiseringsenheten, eller lignende, idet det brukes vann fra LNG-regassifisereren 20.

Varme som oppnås som følge av varmevekslingen i varmeveksleren 50, brukes for oppvarming av vann fra LNG-regassifisereren 20.

I tillegg innbefatter den flytende LNG-regassifiseringsenheten en dampturbingenerator 60 for generering av elektrisitet med bruk av damp fra avgassvarmeveksleren 40.

Vann fra dampturbingeneratoren 60 blandes med vann fra LNG-regassifisereren 20, og går så til varmeveksleren 50.

Den flytende LNG-regassifiseringsenheten innbefatter videre en ledning 70 for føring av avgass fra avgassvarmeveksleren og til LNG-regassifisereren.

På tegningen betegner henvisningstallet 81 en lavtrykkspumpe i LNG-tanken 10. Henvisningstallet 82 er en buffertank, og henvisningstallet 83 er en høytrykkspumpe. Henvisningstallet 84 er en volumstrømventil (eng. flow control val ve).

Henvisningstallet 85 er en gasstrømningsmåler. Henvisningstallet 86 er en deler, og 87 betegner en omformer, mens 88 betegner en sirkulasjonspumpe.

Den flytende LNG-regassifiseringsenheten som har ovenstående konfigurasjon, er i utgangspunktet konstruert for produsering av gass i LNG-regassifisereren 20, ved å motta LNG fra LNG-lagertanken 10 ved hjelp av lavtrykkspumpen 81, via buffertanken 82 og høytrykkspumpen 83. Det kan genereres elektrisitet dersom den elektrisitetsgenererende enheten i tillegg installeres på den flytende LNG-regassifiseringsenheten.

Nedenfor skal en elektrisitetsgenereringsprosess ved hjelp av den elektrisitetsgenererende enheten beskrives. En gassturbingenerator 30 er montert og drives med regassifisert gass fra LNG-regassifisereren 20 for generering av elektrisitet.

Avgass fra gassturbingeneratoren 30 produserer damp ved hjelp av varmeveksling med kondensat i avgassvarmeveksleren 40, og avgassen går til atmosfæren.

I tillegg brukes høytemperaturdamp fra varmevekslingen som en energikilde for LNG-regassifiseringen i LNG-regassifisereren 20.

Dette betyr at LNG-regassifisereren 20 kan drives uten diesel, som er et startbrensel, idet det brukes damp som genereres i avgassvarmeveksleren 40.

Damp som går gjennom LNG-regassifisereren 20 omformes til vann, og kan brukes om igjen som kondensat for generering av damp i avgassvarmeveksleren 40.

Damp som går gjennom LNG-regassifisereren 20 omformes til vann (med ca. 20°C), og går til varmeveksleren 50. Vannet varmeveksles med høytemperaturkjølevann (ca. 60°C) fra gassturbingeneratoren 30, fra luftkondisjoneringssystemet i regassifiseringsenheten, eller lignende. Dette skjer i varmeveksleren 50, slik at derved høytemperaturkjølevannet omformes til lavtemperaturkjølevann (ca. 30°C). Lavtemperaturkjølevannet benyttes om igjen som kjølevann for gassturbingeneratoren 30 eller for luftkondisjoneringssystemet i regassifiseringsenheten, eller lignende.

Noe av den dampen som genereres i avgassvarmeveksleren 40, overføres til dampturbingeneratoren 60 for generering av elektrisitet.

Vann fra dampturbingeneratoren 60 (ca. 40°C) blandes med vann fra LNG-regassifisereren 20 og går til varmeveksleren 50.

Vann som varmeveksles i varmeveksleren 50 vil ha en temperatur i området fra 45-50°C, og går til avgassvarmeveksleren 40 som kondensat ved hjelp av sirkulasjonspumpen 88.

Avgass fra avgassvarmeveksleren 40 kan tilføres LNG-regassifisereren 20 gjennom ledningen 70.

Som beskrevet foran kan den flytende LNG-regassifiseringsenheten ifølge den foreliggende oppfinnelsen produsere gass i LNG-regassifisereren 20, og kan generere elektrisitet med gassturbingeneratoren 30 som bruker regassifisert gass. I tillegg kan den flytende LNG-regassifiseringsenheten tilveiebringe damp ved hjelp av avgass fra gassturbingeneratoren 30, hvilken damp brukes som energikilde for dampturbingeneratoren 60. Således kan den flytende LNG-regassifiseringsenheten tilveiebringe ulike gunstige virkninger, eksempelvis en effektiv utnyttelse av energier, unngåelse av havforurensning, osv.

Selv om oppfinnelsen her er beskrevet i forbindelse med et utførelseseksempel, så skal oppfinnelsen ikke være begrenset til dette, men bare være begrenset av patentkravene. Fagfolk vil forstå at det vil kunne være mulig å endre eller modifisere utførelsen uten at man derved går utenfor den inventive rammen.

Claims

1. Flytende LNG-regassifiseringsenhet med en LNG-lagertank (10) og med en LNG-regassifiserer (20), hvilken enhet innbefatter: en elektrisitetsgenererende enhet for produksjon av gass og elektrisitet med LNG-regassifisereren (20).

2. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 1, karakterisert vedat den elektrisitetsgenererende enheten genererer elektrisitet med en gassturbingenerator (30), som drives med regassifisert gass produsert i LNG-regassifisereren (20).

3. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 2, karakterisert veden avgassvarmeveksler (40) for generering av høytemperaturdamp ved hjelp av avgass fra gassturbingeneratoren (30).

4. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 3, karakterisert vedat LNG-regassifisereren (20) bruker damp generert i avgassvarmeveksleren (40) som en energikilde for regassifisering av LNG.

5. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 4, karakterisert vedat dampen som går gjennom LNG-regassifisereren (20) omformes til vann og benyttes om igjen som kondensat for generering av damp i avgassvarmeveksleren (40).

6. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 5, karakterisert veden varmeveksler (50) for oppvarming av vann fra LNG-regassifisereren (20), for omforming av vannet til et høytemperaturkondensat.

7. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 6, karakterisert vedat varmeveksleren (50) kjøler høytemperaturkjølevann fra gassturbingeneratoren (30) eller fra et luftkondisjoneringssystem i regassifiseringsenheten, med bruk av kjølt vann fra LNG-regassifisereren (20).

8. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 3, karakterisert veden dampturbingenerator (60) for generering av elektrisitet med bruk av damp som genereres i avgassvarmeveksleren (40).

9. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 8, karakterisert vedat vann fra dampturbingeneratoren (60) blandes med vann fra LNG-regassifisereren (20), hvilket vann tilføres varmeveksleren (50).

10. Flytende LNG-regassifiseringsenhet ifølge krav 3, karakterisert veden ledning (70) for føring av avgass fra avgassvarmeveksleren (40) til LNG-regassifisereren (20).