BRPI1100658A2 - unidade de regasificaÇço de lng do tipo flutuante - Google Patents
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Abstract
UNIDADE DE REGASTIFICAÇçO DE LNG DO TIPO FLUTUANTE. É descrita no presente uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante, que inclui um tanque de armazenagem de LNG (10) e um regasificador de LNG (20), e uma unidade de geração de eletricidade para produzir gás e eletricidade por meio do regasificador de LNG (20). A unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante pode simultaneamente fornecer gás e eletricidade por incluir um regasificador de LNG para regasificar LNG e um gerador de turbina a gás de uma unidade de geração de eletricidade instalada sobre o regasificador de LNG para gerar eletricidade e reduzir os custos de instalação do gerador de turbina a gás por poder operar o gerador de turbina a gás utilizando o gás gerado no regasificador de LNG e não necessita de nenhum compressor para comprimir gás do gerador de turbina a gás. Além disso, unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante pode reduzir os custos minimizando a quantidade de energia necessária para todas as unidades devido á recuperação de calor do resíduo e evitar a poluição dos mares utilizando calor de resíduo, pois produz vapor utilizando gás de exaustão gerado no gerador de turbina a gás e utiliza o vapor como força motriz do regasificador de LNG e um gerador de turbina a gás adicionado para a produção de eletricidade.
Description
Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante e, mais especificamente, a uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante, que pode fornecer simultaneamente gás e eletricidade e inclui um regasificador de LNG para regasificar LNG e um gerador de turbina a gás de uma unidade de geração de eletricidade instalada sobre o regasificador de LNG para gerar eletricidade, o que pode reduzir os custos de instalação do gerador de turbina a gás, pois pode operar o gerador de turbina a gás utilizando gás gerado no regasificador de LNG, não necessita de nenhum compressor para comprimir o gás do gerador de turbina a gás e pode reduzir os custos minimizando a quantidade de energias necessárias para todas as unidades devido à recuperação de calor do resíduo e evitar a poluição dos mares utilizando aquecimento de resíduo, pois produz vapor utilizando gás de exaustão gerado no gerador de turbina a gás e utiliza o vapor como força motriz do regasificador de LNG e um gerador de turbina a vapor adicionado para produção de eletricidade. ANTECEDENTES DA TÉCNICA
De forma geral, um flutuador LNG (instalação de produção 2 0 e armazenagem flutuante de XNG)- é uma instalação marinha equipada com uma unidade de produção de LNG (Gás Natural Liqüefeito) ou gás natural em um flutuador do tipo barca^
Esse flutuador LNG possui diferentes configurações de componentes ou unidades superiores conforme os tipos de tanques de carga de armazenagem de LNG. No caso de um tanque de carga do tipo MOSS, por exemplo, reconhece-se que o tanque de carga do tipo MOSS é seguro porque não causa acúmulo de lodo de LNG. O flutuador LNG que possui o tanque de carga do tipo MOSS apresenta, entretanto, o problema de necessitar de uma área excessiva porque existem restrições espaciais na fabricação de uma unidade FPSO (Produção, Armazenagem e Descarregamento Flutuante) para a produção de LNG ou renovação do navio LNG existente em um navio FPSO LNG.
Além disso, no caso de um tanque de carga do tipo membrana, como o tanque de carga do tipo membrana causa formação de lodo, existem várias limitações para o uso do tanque de carga do tipo membrana como tanque de carga para o flutuador LNG. Além disso, a fim de utilizar o tanque de carga do tipo membrana no flutuador LNG, a resistência de partes de isolamento deve ser bastante aumentada e, caso o navio LNG seja renovado para um navio LNG FPSO, materiais de uma parte do tanque de carga necessitam ser substituídos por um material de isolamento reforçado.
Além disso, no caso de um tanque de carga SPB (Primático Autossustentante Tipo B), como se espera que ele não cause formação de lodo, o tanque de carga SPB vem sendo utilizado como tanque de carga para o flutuador LNG1 mas os seus custos de fabricação são mais altos que os do tanque de carga do tipo membrana.
Conforme descrito acima, vários tipos de unidades de regasificação de LNG são utilizados conforme os tipos de tanques de carga para produzir gás em um estado no qual ele flutua sobre a superfície do mar. Como forma de exemplo, uma unidade de regasificação de
LNG do tipo flutuante conforme o estado da técnica é descrita resumidamente conforme segue.
Conforme exibido na Fig. 1, a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme o estado da técnica flutua sobre a superfície do mar e inclui: um tanque de LNG 10 cheio com LNG; uma bomba de baixa pressão 81 para descarga de LNG do tanque de LNG 10 para o lado externo; um tanque de buffer 82 montado no lado de fora para-realizar, em primeiro lugar, buffer do LNG descarregado do tanque de LNG 10; uma bomba de alta pressão 83 para descarga do LNG do tanque de buffer 82 para o lado externo; uma válvula de controle de fluxo 84 para controle de um fluxo fornecido de LNG; e um regasificador.de LNG 20 para regasificar ò LNG.
Essa unidade de regasificação de LNG do tipo. flutuante recebe LNG do tanque de LNG 10, regasifica o LNG no regasificador de LNG 20 e, em seguida, produz gás.
Essa unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante apresenta, entretanto, sérios problemas pelo fato de que é projetada para produzir apenas gás, possui efeito ruim sobre o ambiente marinho porque utiliza água do mar para regasificação, causa desperdício de energia por queimar gás de forma forçada, o que é gerado pela transferência de calor ao longo do tempo devido a um período de armazenagem a longo prazo, ou libera o gás gerado para a atmosfera no verão, quando o consumo de gás é reduzido, e os geradores utilizados para sustentar uma construção de instalação na costa causam poluição do mar devido ao combustível existente. RESUMO DA INVENÇÃO
Consequentemente, a presente invenção foi elaborada para solucionar os problemas mencionados acima que ocorrem no estado da técnica e é objeto da presente invenção fornecer uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante, que pode fornecer simultaneamente gás e eletricidade, incluindo um regasificador de LNG para regasificar LNG e um gerador de turbina a gás de uma unidade de geração de eletricidade instalada sobre o regasificador de LNG para gerar eletricidade.
É um outro objeto da presente invenção fornecer uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante que pode reduzir os custos de instalação do gerador de turbina a gás por poder operar o gerador de turbina a gás utilizando o gás gerado no regasificador de LNG e não necessita de nenhum compressor para comprimir gás do gerador de turbina a gás.
É objeto adicional da presente invenção fornecer uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante que pode reduzir os custos minimizando a quantidade de energia necessária para todas as unidades devido à recuperação de calor do resíduo e evitar a poluição dos mares utilizando calor de resíduo, pois produz vapor utilizando gás de exaustão gerado no gerador de turbina a gás e utiliza o vapor como força motriz do regasificador de LNG e um gerador de turbina a gás adicionado para a produção de eletricidade.
Para atingir o objeto acima, conforme a presente invenção, é fornecida uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante que inclui um tanque de armazenagem de LNG1 um regasificador de LNG e uma unidade de geração de eletricidade para produzir gás ^eletricidade por meio do regasificador de LNG.
É preferível que a unidade de geração de eletricidade gere eletricidade por meio de um gerador de turbina a gás, que é operado por gás regasificado produzido no regasificador de LNG.
Além disso, é preferível que a unidade de regasificação de LNG do-tipo flutuante inclua adicionalmente um trocador de gás de exaustão para gerar vapor em alta temperatura utilizando gás de exaustão gerado no gerador de turbina a gás.
Além disso, é preferível que o regasificador de LNG utilize
vapor gerado no trocador de calor de gás de exaustão como fonte de energia para regasificação de LNG.
Além disso, é preferível que o vapor que passa através do regasificador de LNG seja convertido em água e reutilizado na forma de condensado para gerar vapor no trocador de calor de gás de exaustão.
Além disso, é preferível que a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante inclua adicionalmente um trocador de calor para aquecer água descarregada do regasificador de LNG para conversão em um condensado sob alta temperatura.
Além disso, é preferível que o trocador de calor resfrie
água de resfriamento sob alta temperatura, que é descarregada do gerador de turbina a gás ou um sistema de ar condicionado instalado sobre a unidade de regasificação, utilizando água resfriada descarregada do regasificador de LNG. Além disso, é preferível que a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante inclua adicionalmente um gerador de turbina a vapor para gerar eletricidade utilizando vapor gerado no trocador de calor de gás de exaustão.
Além disso, é preferível que a água descarregada do gerador de turbina a vapor seja misturada com água, que é descarregada do regasificador de LNG e fornecida para o trocador de calor.
Além disso, é preferível que a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante inclua adicionalmente um canal de alimentação para alimentar gás de exaustão gerado do trocador de calor de gás de exaustão para o regasificador de LNG.
Conforme descrito acima, a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a presente invenção pode fornecer simultaneamente gás e eletricidade, incluindo um regasificador de LNG para regasificar LNG e um gerador de turbina a gás de uma unidade de geração de eletricidade instalada sobre o regasificador de LNG para gerar eletricidade.
A unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante pode reduzir os custos de instalação do gerador de turbina a gás por poder operar o gerador de turbina a gás utilizando o gás gerado no regasificador de LNG e não necessita de nenhum compressor para comprimir gás do gerador de turbina a gás. 2 0 A unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante pode
reduzir os custos minimizando a quantidade de energia necessária para todas as- unidades devido à recuperação de calor do resíduo e evitar a poluição dos mares utilizando calor de resíduo, pois produz vapor utilizando gás de exaustão gerado no gerador de turbina a gás e utiliza o vapor como força motriz do regasificador de LNG e um gerador de turbina a vapor adicionado para a produção de eletricidade. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
Os objetos, características e vantagens acima e outros da presente invenção serão mais evidentes a partir da descrição detalhada a seguir das realizações preferidas da presente invenção em conjunto com os desenhos anexos, nos quais:
- a Fig. 1 é um diagrama esquemático de uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme o estado da técnica; e
- a Fig. 2 é um diagrama esquemático de uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme uma realização preferida da presente invenção, que é equipada com
uma unidade de geração de eletricidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA REALIZAÇÃO PREFERIDA
Far-se-á agora referência detalhada à realização preferida da presente invenção, com referência às figuras anexas. Conforme exibido na Fig. 2, uma unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme uma realização preferida da presente invenção inclui um tanque de armazenagem de LNG 10, um regasificador de LNG 20 e uma unidade de geração de eletricidade para gerar eletricidade.
No presente, a unidade de geração de eletricidade gera
eletricidade por meio de um gerador de turbina a gás 30, que é operado por gás regasificado produzido no regasificador de LNG 20.
Além disso, a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante inclui adicionalmente um trocador de calor de gás de exaustão 40 para gerar vapor em alta temperatura utilizando gás de exaustão gerado no gerador de turbina a gás 30.
No presente, o regasificador de LNG 20 utiliza vapor gerado no trocador de calor de gás de exaustão 40 como fonte de energia para regasificação de LNG.
Além disso, o vapor que passa através do regasificador de
LNG 20 é convertido em água e reutilizado em seguida como condensado para gerar vapor no trocador de calor de gás de exaustão 40.
Além disso, a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante inclui adicionalmente um trocador de calor 50 para resfriar água de resfriamento sob alta temperatura, que é descarregada.do gerador de turbrna a gás~30, um sistema de ar condicionado instalado sobre a unidade de regasificação ou similar, utilizando água descarregada do regasificador de LNG 20.
No presente, o calor obtido por meio de troca de calor no trocador de calor 50 serve para aquecer calor descarregado do regasificador de LNG 20. 2 5 Além disso, a unidade de regasificação de LNG do tipo
flutuante inclui adicionalmente um gerador de turbina a vapor 60 para gerar eletricidade utilizando vapor gerado no trocador de calor de gás de exaustão 40.
Além disso, a água descarregada do gerador de turbina a vapor 60 é misturada com água descarregada do regasificador de LNG 20 e, em seguida, fornecida para o trocador de calor 50.
Enquanto isso, a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante inclui adicionalmente um canal de alimentação 70 para alimentar gás de exaustão gerado do trocador de calor de gás de exaustão para o regasificador de LNG. No desenho, o algarismo de referência não explicado 81 designa uma bomba de baixa pressão montada em um tanque de LNG 10, 82 designa um tanque de buffer, 83 designa uma bomba de alta pressão e 84 designa uma válvula de controle de fluxo.
Além disso, o algarismo de referência não explicado 85 designa um medidor de fluxo de gás, 86 designa um divisor, 87 designa um transformador e 88 designa uma bomba de circulação.
A unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante que possui a configuração acima é basicamente elaborada para produzir gás no regasificador de LNG 20 por meio de recebimento de LNG do tanque de armazenagem de LNG 10 por meio da bomba de baixa pressão 81, do tanque de buffer 82 e da bomba de alta pressão 83, nesta ordem, e pode gerar eletricidade caso a unidade de geração de eletricidade seja adicionalmente instalada sobre a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante.
Será descrito a seguir um processo de geração de eletricidade por meio da unidade de geração de eletricidade. Em primeiro lugar, para a unidade de geração de eletricidade, o gerador de turbina a gás 30 é montado e operado por gás regasificado produzido no regasificador de LNG 20 de forma a gerar eletricidade. Neste ponto, o gás de exaustão gerado no gerador de turbina a gás 30 produz vapor por meio da troca de calor com condensado no trocador de calor de gás de exaustão 40
e, em seguida, emissão para a atmosfera.
Além disso, o vapor sob alta temperatura obtido por meio
do trocador de calor é utilizado como fonte de energia para regasificação de LNG do regasificador de LNG 20.
Isso significa que, nesse ponto, o regasificador de LNG 20 pode ser operado sem o uso de diesel, que é um combustível de partida, mas^ utilizando vapor-gerado no trocador de calor de gás de exaustão 40.
Além disso, o vapor que passa através do regasificador de LNG 20 é convertido em água e reutilizado em seguida como condensado para gerar
vapor no trocador de calor de gás de exaustão 40. Neste caso, o vapor que passa através do regasificador de
LNG 20 é convertido em água (a cerca de 20 °C) e transferido em seguida para o trocador de calor 50. Em seguida, a água tem o calor trocado com água de resfriamento sob alta temperatura (de cerca de 60 °C), que é descarregada do gerador de turbina a gás 30, o sistema de ar condicionado instalado sobre a unidade de regasificação ou similar, no trocador de calor 50 para conversão em seguida da água de resfriamento sob alta temperatura em água de resfriamento sob baixa temperatura (de cerca de 30 °C) e, em seguida, a área de resfriamento sob baixa temperatura é reutilizada como água de resfriamento para o gerador de turbina a gás 30 ou o sistema de ar condicionado instalado sobre a unidade de regasificação ou similar. Enquanto isso, parte do vapor gerado no trocador de calor
de gás de exaustão 40 é transferida para o gerador de turbina a vapor 60 para gerar eletricidade.
Além disso, a água descarregada do gerador de turbina a vapor 60 (de cerca de 40 °C) é misturada com água descarregada do regasificador de LNG 20 e, em seguida, fornecida para o trocador de calor 50.
Neste caso, o calor de água trocado no trocador de calor 50 encontra-se em uma faixa de 45 0C a 50 0C e é transferido para o trocador de calor de gás de exaustão 40 por meio da bomba de circulação 88 na forma de condensado.
Enquanto isso, o gás de exaustão descarregado do trocador de calor de gás de exaustão 40 pode ser reabastecido para o regasificador de
LNG 20 por meio do canal de alimentação 70.
Conforme descrito acima, a unidade de regasificação de
LNG do tipo flutuante conforme a presente invenção pode produzir gás por meio do regasificador de LNG 20 e gerar eletricidade por meio de operação do gerador de turbina a gás 30 utilizando gás regasificado. Além disso, a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante pode fazer vapor utilizando gás de exaustão do gerador de turbina a gás 30 para usá-lo como fonte de energia para o gerador de turbina a vapor 60, por mio do quê a unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante pode fornecer diversos efeitos úteis, tais como a utilização eficaz de energias, prevenção da poluição do mar e assim por diante.
Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência à realização ilustrativa específica, ela não é restringida pela realização, mas apenas pelas reivindicações anexas. Deve-se apreciar que os técnicos no assunto podem, alterar ou modificar a realização sem abandonar o escopo e o espírito da presente invenção.
Claims (10)
1. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante, que inclui um tanque de armazenagem de LNG (10) e um regasificador de LNG (20), caracterizada por compreender uma unidade de geração de eletricidade para produção de gás e eletricidade por meio do regasificador de LNG (20).
2. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a unidade de geração de eletricidade gera eletricidade por meio de um gerador de turbina a gás (30), que e operado por gás regasificado produzido no regasificador de LNG (20).
3. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um trocador de calor de gás de exaustão (40) para gerar vapor sob alta temperatura utilizando gás de exaustão gerado no gerador de turbina a gás (30).
4. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o regasificador de LNG (20) utiliza vapor gerado no trocador de calor de gás de exaustão (40) como fonte de energia para regasificação de LNG.
5. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o vapor que passa através do regasificador de LNG (20) é convertido em água e reutilizado como condensado para gerar.vapor no trocador de calor de gás de exaustão (40).
6. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um trocador de calor (50) para aquecer água descarregada do regasificador de LNG (20) para conversão em um condensado sob alta temperatura.
7. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o trocador de calor (50) resfria água de resfriamento sob alta temperatura, que é descarregada do gerador de turbina a gás (30) ou um sistema de ar condicionado instalado sobre a unidade de regasificação, utilizando água resfriada descarregada do regasificador de LNG (20).
8. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um gerador de turbina a vapor (60) para gerar eletricidade utilizando vapor gerado no trocador de calor de gás de exaustão (40).
9. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a água descarregada do gerador de turbina a vapor (60) é misturada com água, que é descarregada do regasificador de LNG (20) e fornecida para o trocador de calor (50).
10. Unidade de regasificação de LNG do tipo flutuante conforme a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um canal de alimentação (70) para alimentar gás de exaustão gerado do trocador de calor de gás de exaustão (40) para o regasificador de LNG (20).
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