專(zhuān)利名稱(chēng)：用于lng蒸發(fā)的蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化與lng再氣化終端的制作方法
用于LNG蒸發(fā)的蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化與LNG再氣化終端
背景
天然氣(NG)通常是指地層中發(fā)現(xiàn)的氣體烴(例如甲烷、乙烷、 丙烷、丁烷等)。NG—般用作燃料或用作工業(yè)原料。
經(jīng)常將NG在一個(gè)地方中提取出來(lái)并輸送到另 一個(gè)地方。在NG必 須經(jīng)過(guò)水路運(yùn)輸?shù)那闆r下，經(jīng)常將其冷凍以便將其轉(zhuǎn)化為液化天然氣 (LNG)，這需要比等量的NG少的多的體積。然后， 一般在油輪中運(yùn) 輸所迷LNG。
一旦LNG被輸送并卸載在LNG終端設(shè)備中，可以將其再氣化為 NG。 一旦被再氣化，所述NG可以用于多種用途，例如經(jīng)過(guò)氣體管道網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行分配。
概述
本發(fā)明的實(shí)施方案通常涉及再氣化液化天然氣(LNG)。在一個(gè) 實(shí)施方案中，提供了再氣化LNG的方法。所述方法包括從蒸汽甲垸 轉(zhuǎn)化裝置中接收包含氬氣和一氧化碳的混合物的合成氣；和通過(guò)與所 述合成氣換熱(直接或間接)加熱所述LNG，以使得至少一部分LNG 被再氣化為天然氣(NG)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了再氣化LNG的方法。所述方法包括 從氣化裝置中接收包含氫氣和一氧化碳的混合物的合成氣；和通過(guò)與 所述合成氣換熱加熱所述LNG，以使得至少一部分LNG被再氣化為天 然氣(NG)。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，提供了再氣化LNG的方法。所述方法包括 從部分氧化裝置中接收包含氫氣和一氧化碳的混合物的合成氣；和通 過(guò)與所述合成氣換熱加熱所述LNG，以使得至少一部分LNG被再氣化 為天然氣(NG)。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，提供了再氣化液化天然氣(LNG)的集成
6系統(tǒng)。所述集成系統(tǒng)包括為產(chǎn)生合成氣而配置的蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置； 和為所述合成氣與LNG供應(yīng)之間換熱而配置的換熱器，以使得至少一 部分LNG供應(yīng)被再氣化為NG。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，提供了再氣化液化天然氣(LNG)的集成 系統(tǒng)。所述集成系統(tǒng)包括為產(chǎn)生合成氣而配置的蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置； 加熱所述蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置的爐，其中所述爐產(chǎn)生煙道氣；和為所述 煙道氣與LNG供應(yīng)之間換熱而配置的換熱器，以使得至少一部分LNG 供應(yīng)被再氣化為NG。
附圖簡(jiǎn)述
為進(jìn)一步理解本發(fā)明的性質(zhì)和目的，應(yīng)當(dāng)結(jié)合所附的附圖對(duì)以下 詳述進(jìn)行評(píng)述，在附圖中相同的裝置給出相同的或類(lèi)似的附圖標(biāo)記， 并且其中


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的再氣化液化天然氣的集成 系統(tǒng)的工藝流程圖。
圖2A-2D是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的再氣化液化天然 氣的集成系統(tǒng)的各方面的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的再氣化液化天然氣的方法 的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施方案描述 下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行評(píng)述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本 發(fā)明不限于具體描述的實(shí)施方案。相反，打算用以下特征和要素的任 意組合，不管是否涉及不同的實(shí)施方案，來(lái)實(shí)施和實(shí)踐本發(fā)明。此外， 在多個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了超過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的許多優(yōu)勢(shì)。然而， 盡管本發(fā)明的實(shí)施方案可以獲得超過(guò)其它可能的方案和/或超過(guò)現(xiàn)有 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，是否由給定的實(shí)施方案獲得特定的優(yōu)勢(shì)不是對(duì)本發(fā)明的 限制。因此，以下方面、特征、實(shí)施方案和優(yōu)點(diǎn)僅僅是說(shuō)明性的，并 且不認(rèn)為是所附的權(quán)利要求的要素或限制，除非在權(quán)利要求中明確敘 述。類(lèi)似地，提到的"本發(fā)明"不應(yīng)該被認(rèn)為是本文公開(kāi)的任何發(fā)明 性的主題的概括，并且不應(yīng)該被認(rèn)為是所附的權(quán)利要求的要素或限制，
7除非在權(quán)利要求中明確敘述。
一般地，通過(guò)使用熱來(lái)使液化天然氣(LNG )再氣化為天然氣(NG )。 產(chǎn)生此類(lèi)熱的一種方法是通過(guò)該NG的一部分作為燃料燃燒。例如，所 述LNG可以在浸沒(méi)燃燒式蒸發(fā)器(SCV)中被再次氣化，該浸沒(méi)燃燒式 蒸發(fā)器使用浸沒(méi)在水浴中的管束來(lái)蒸發(fā)所述LNG。在SCV中，通過(guò)燃 燒NG生產(chǎn)量的一部分來(lái)維持水的溫度。
然而，此類(lèi)再氣化方法會(huì)消耗很大一部分可用的NG。例如，特 定的SCV會(huì)消耗大約1. 3%的NG生產(chǎn)量作為燃料。此類(lèi)NG消耗可能代 表巨大的操作成本，并且因此可能降低操作LNG終端設(shè)備的收益率。 還有，燃燒NG用來(lái)再氣化產(chǎn)生廢物，例如污染物和溫室氣體(例如 C02)。逐漸地，環(huán)境考慮希望減少此類(lèi)廢物的排放，這可以根據(jù)本文 公開(kāi)的實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的實(shí)施方案將來(lái)自蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化(SMR )的余熱傳遞給LNG 以便再氣化所述LNG。在一個(gè)實(shí)施方案中，經(jīng)由通過(guò)SMR法產(chǎn)生的合 成氣傳遞該余熱。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)由所述SMR系統(tǒng)的爐輸 出的煙道氣傳遞該余熱。在另一個(gè)實(shí)施方案中，經(jīng)由所述合成氣和煙 道氣的組合來(lái)傳遞該余熱。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到本發(fā)明的范圍 之內(nèi)的其它實(shí)施方案。
在一個(gè)實(shí)施方案申，使用NG作為蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化(SMR)法的原料。 所述SMR法一般涉及使來(lái)自NG的甲烷與蒸汽反應(yīng)以產(chǎn)生合成氣("合 成氣")，其主要由氫氣和一氧化碳組成。所述SMR反應(yīng)按下式進(jìn)行
CH4+H20=>CO+3H2
該反應(yīng)可以在SMR裝置中在高溫(例如700-1100X:)和高壓下 進(jìn)行。所述反應(yīng)受平衡限制并且是強(qiáng)吸熱的。用于該反應(yīng)的熱可以由 周?chē)紵徊糠諲G原料的爐提供。
本發(fā)明的實(shí)施方案有利地利用由SMR法產(chǎn)生的余熱來(lái)再氣化 LNG。此外，通過(guò)將余熱從所述SMR法的輸出物流傳遞給LNG，本發(fā)明 的實(shí)施方案再氣化LNG，同時(shí)還冷卻所述輸出物流。通過(guò)這種方式， 本發(fā)明的實(shí)施方案避免了必須通過(guò)其它方法冷卻所述輸出物流(否則
8其它方法是必須的)。在多個(gè)實(shí)施方案中，所述輸出物流可以是所述
SMR裝置中產(chǎn)生的合成氣和/或離開(kāi)所述SMR裝置的爐的一種或多種 煙道氣(即燃燒后剩余的氣體)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于再氣化液化天然氣 (LNG)的集成系統(tǒng)100的工藝流程圖。所述集成系統(tǒng)100包括LNG 源110， LNG再氣化器120，天然氣(NG)目的地130，蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化 (SMR)裝置140，合成氣冷卻器150,以及合成氣目的地160。
如所示，所述LNG源110可以向LNG再氣化器120提供LNG供應(yīng) 115?？梢耘渲肔NG再氣化器120以加熱所述LNG供應(yīng)115以便它被再 次氣化，得到NG供應(yīng)122。所述NG供應(yīng)122可以被分成NG原料124 和SMR原料126。所述NG原料124可以被分配到多個(gè)目的地，這里用 NG目的地130代表。 一些NG目的地130的實(shí)例可包括貯存容器、分 配管線、油罐卡車(chē)等。
通常，NG是烴類(lèi)氣體的混合物，主要由甲烷組成。在一個(gè)實(shí)施 方案中，所述SMR原料126可以向SMR裝置140提供甲烷，其中SMR裝 置140是為實(shí)施SMR反應(yīng)而配置的。在SMR反應(yīng)中，甲烷和蒸汽在加 熱下在金屬基催化劑(例如Ni)存在下反應(yīng)，產(chǎn)生合成氣("合成氣") 142。所述合成氣142是主要由氫氣和一氧化碳組成的氣體混合物。
在合成氣142離開(kāi)SMR裝置140時(shí)，由于所述SMR反應(yīng)的熱量，
它一般處于高溫下(例如iooox:)。在一些實(shí)施方案中，所述合成氣
142在使用之前必須被冷卻。因此將合成氣142進(jìn)料到為了將合成氣 142冷卻至接近環(huán)境溫度而配置的合成氣冷卻器150。然后可以將冷卻 的合成氣144輸送至其目的地，這里由合成氣目的地16G代表。 一些 合成氣目的地160的實(shí)例可以包括貯存容器、提純過(guò)程、加氫裂化過(guò) 程、加氫處理過(guò)程、氨生產(chǎn)過(guò)程、甲醇生產(chǎn)過(guò)程等。
如所示，通過(guò)合成器冷卻器150從合成氣142中移出的熱量用回 收的熱量146進(jìn)行舉例說(shuō)明。所述回收的熱量146可以被LNG再氣化 器120利用。所述LNG再氣化器120代表通過(guò)應(yīng)用熱能蒸發(fā)LNG而配 置的設(shè)備。更具體地，所述LNG再氣化器120可以代表?yè)Q熱器，該換
9熱器是為了從熱氣體向LNG原料傳熱而配置的，從而將LNG轉(zhuǎn)化為NG。 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述LNG 115可以接收來(lái)自合成氣142的熱 能。例如，所述LNG再氣化器120和合成氣冷卻器150可以配置成單 個(gè)換熱器，從而用來(lái)同時(shí)冷卻合成氣142并加熱LNG 115。在另一個(gè) 實(shí)施方案中，可以將所述合成氣冷卻器150配置成生產(chǎn)用于在LNG再 氣化器120中使用的蒸汽。下面參考附圖2A-B進(jìn)一步討論這些實(shí)施方 案。
通常，所述SMR反應(yīng)是吸熱的，并且因此需要輸入熱能。該熱量 一般由包括在所述SMR裝置140中的爐提供。在一個(gè)實(shí)施方案中，所 述爐可以圍繞包括在所述SMR裝置140中的SMR反應(yīng)室周?chē)⑶铱?以配置成使用SMR原料126的一部分作為燃料。該爐的燃燒氣體，由 煙道氣1"代表，在高溫下離開(kāi)該爐。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以在LNG 再氣化器120中使用煙道氣148以向LNG 115提供熱量。在另一個(gè)實(shí) 施方案中，所述煙道氣148中包含的熱量可以用來(lái)產(chǎn)生蒸汽。所產(chǎn)生 的蒸汽然后可以用來(lái)向LNG再氣化器120提供熱量。下面參考附圖 2C-D進(jìn)一步討論這些實(shí)施方案。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述SMR裝置140在集成系統(tǒng)100中被通 過(guò)不同于SMR的方法產(chǎn)生合成氣而配置的裝置代替。例如合成氣可以 由氣化法產(chǎn)生。氣化是將碳質(zhì)物料例如煤、石油、石油焦或生物質(zhì)轉(zhuǎn) 化為合成氣的方法。此外，可以通過(guò)部分氧化法例如熱部分氧化(TPOX) 或催化部分氧化(CPOX)來(lái)產(chǎn)生合成氣。部分氧化法涉及燃料-空氣混 合物在轉(zhuǎn)化器中的部分燃燒。在氣化法和部分氧化法中，合成氣都在 高溫下產(chǎn)生。因此，可考慮向集成系統(tǒng)200配置氣化裝置或部分氧化 裝置來(lái)代替SMR裝置140，配置向所述LNG再氣化器120提供合成氣 的任何類(lèi)型的裝置。
圖2A-2D是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于再氣化液化天然 氣的集成系統(tǒng)200的示意圖。如圖2A所示，所述集成系統(tǒng)200包括由 SMR室210和爐220組成的SMR裝置140。所述SMR室210可以接收 蒸汽與NG的混合物，并且可以被爐220加熱。所述NG中包含的甲烷
10在加熱時(shí)與蒸汽反應(yīng)產(chǎn)生合成氣。所述SMR室210可以包含金屬基催 化劑(例如Ni)以催化SMR反應(yīng)。所述爐220接收空氣和NG的混合 物，燃燒所述混合物，并排出煙道氣物流。
所述集成系統(tǒng)200還包括LNG再氣化器120，該再氣化器120加 熱LNG以產(chǎn)生NG。注意在該實(shí)施方案中，所述LNG再氣化器120所使 用的熱量由離開(kāi)所述SMR室210的熱合成氣提供。當(dāng)在所述LNG再氣 化器120中冷卻之后，所述合成氣可以用于其它應(yīng)用，或者可以分配 到其它地方。
如圖2B所示，所述集成系統(tǒng)200還可包括為了使用合成氣的熱 量將水轉(zhuǎn)化為蒸汽而配置的蒸汽發(fā)生器240。然后可以將產(chǎn)生的蒸汽 提供給LNG再氣化器120。注意在該實(shí)施方案中，離開(kāi)所述SMR室210 的合成氣的熱量由產(chǎn)生的蒸汽傳遞到LNG再氣化器120中。即，所述 LNG再氣化器120和蒸汽發(fā)生器240可以被配置為換熱系統(tǒng)以從合成 氣向LNG傳熱。此外，可以考慮將任何多余的蒸汽(即未被LNG再氣 化器120使用的任何蒸汽)用于其它有益的用途(在經(jīng)過(guò)LNG再氣化 器120之前或之后)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述多余的蒸汽可以用作SMR 室210的原料。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述多余的蒸汽可以用來(lái)預(yù)熱進(jìn) 料到所述爐220的空氣和/或NG，從而提高爐的效率。在又一個(gè)實(shí)施 例中，所述多余的蒸汽可以進(jìn)料到與發(fā)電機(jī)(未標(biāo)明)連接的蒸汽輪 機(jī)用來(lái)發(fā)電。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，蒸汽在蒸汽發(fā)生器240中 在相對(duì)高的壓力(例如200 2000psig)下產(chǎn)生并且通過(guò)渦輪機(jī)發(fā)電。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，在經(jīng)過(guò)所述渦輪機(jī)以后，所述蒸汽通過(guò)與LNG再 氣化器120換熱而被冷卻和冷凝，并且作為液態(tài)水在例如1-4 psia 下被回收。通過(guò)使用蒸汽的冷凝熱來(lái)蒸發(fā)LNG，雖然用來(lái)發(fā)電的熱負(fù) 荷可能低于當(dāng)通過(guò)水冷卻來(lái)消耗冷凝熱時(shí)以其它形式所產(chǎn)生的電能， 但有利地利用了蒸汽冷凝的能量。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2C，可以配置所述集成系統(tǒng)200以便將離開(kāi)所述爐 220的煙道氣進(jìn)料到LNG再氣化器120。因此在該實(shí)施方案中，通過(guò)熱 的煙道氣來(lái)提供用來(lái)再氣化所述LNG的熱量。在離開(kāi)所述LNG再氣化
ii器120之后，所述煙道氣可以被排放到大氣中。如附圖2D中所示，可 以任選地配置蒸汽發(fā)生器240以利用煙道氣的熱量來(lái)煮沸水，并從而 產(chǎn)生蒸汽?？梢詫a(chǎn)生的蒸汽提供給LNG再氣化器120。注意在該實(shí) 施方案中，所述煙道氣中包含的熱量通過(guò)產(chǎn)生的蒸汽傳遞到LNG再氣 化器120中。
當(dāng)然，附圖2A-2D是出于說(shuō)明的目的而提供的，并且不想限制本 發(fā)明的范圍。廣泛地設(shè)計(jì)了其它實(shí)施方案。例如，雖然集成系統(tǒng)200 在上面被描述為由分開(kāi)的組件組成，認(rèn)為多種組件的功能可以由單一 的組件來(lái)提供。
還有，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到針對(duì)附圖2A-D描述的各種 實(shí)施方案可以結(jié)合成集成的實(shí)施方案。所述集成的實(shí)施方案可以包括 在控制器的控制下的閥門(mén)系統(tǒng)和其它設(shè)備，其中控制器是為將所述集 成的實(shí)施方案選擇性地放到多種配置中而操作的，每一種配置提供對(duì) 應(yīng)于圖2A-D的每一個(gè)實(shí)施方案(或?qū)嵤┓桨傅慕M合)的不同的傳熱機(jī) 理。例如，在第一種配置中，余熱經(jīng)由換熱器(例如LNG再氣化器U0) 從合成氣和煙道氣中傳出。在控制器的操作下，所述系統(tǒng)還可以置入 第二種配置中，在該第二種配置中，余熱從合成氣和煙道氣中傳遞到 蒸汽中，然后蒸汽向LNG傳熱(對(duì)應(yīng)于附圖2B和2D中表明的系統(tǒng)的 組合)。
本發(fā)明的其他實(shí)施方案可以利用從NG中分離出的重質(zhì)烴作為蒸 汽轉(zhuǎn)化器的原料。 一些來(lái)源的天然氣包含大量的重質(zhì)烴，例如乙烷、 丙烷和丁烷。來(lái)自此類(lèi)來(lái)源的天然氣可以具有高于規(guī)定值的熱值(例如 1000 btu/scf的更高的熱值)。為了產(chǎn)生符合合意的發(fā)熱規(guī)格的NG， 可以從NG中分餾出重質(zhì)烴。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以配置LNG再氣 化配置以便從NG中分餾出重質(zhì)烴。從所述NG中分餾出的重質(zhì)烴可以 用作用于合成氣生產(chǎn)的SMR的原料。其余的NG物流，該物流現(xiàn)在符合 合意的發(fā)熱規(guī)格，可以輸出到NG管線中，可以用來(lái)加熱所述SMR爐等。 因此，對(duì)于重質(zhì)烴的此類(lèi)方法可以應(yīng)用到本文公開(kāi)的提供蒸汽轉(zhuǎn)化器 與LNG再氣化的集成的實(shí)施方案中。
12圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于再氣化液化天然氣 (LNG)的方法300的流程圖。所述方法300通過(guò)在爐中燃燒燃料與空 氣混合物以加熱蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置在步驟310開(kāi)始。例如，通過(guò)在爐 220內(nèi)燃燒空氣和天然氣(NG)來(lái)加熱SMR室210，如附圖2A-2D所示。 該步驟還導(dǎo)致產(chǎn)生煙道氣，即所述燃燒過(guò)程的廢氣。
在步驟320中，在蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置中產(chǎn)生合成氣("合成氣")。 所產(chǎn)生的合成氣是主要由氫氣和 一 氧化碳組成的氣體混合物。在步驟 330中，所述煙道氣和/或合成氣的熱量可以用來(lái)再氣化LNG，即加熱 所述液體LNG以使其蒸發(fā)為氣體NG。更具體地，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案， 所述煙道氣和/或合成氣可以在為氣化LNG而配置的換熱器中用作熱 源。例如，可以配置附圖2A和2C中表明的LNG再氣化器UO以從 熱煙道氣和/或合成氣向所述LNG傳熱?；蛘撸鰺煹罋夂?或合成 氣可以用來(lái)產(chǎn)生蒸汽，并且所述蒸汽然后可以在為氣化所述LNG而配 置的換熱器中用作熱源。例如，所述蒸汽發(fā)生器240可以用來(lái)產(chǎn)生在 LNG再氣化器120中使用的蒸汽，如附圖2B和2D所示。
在步驟340中，可以將在步驟330中再氣化LNG所得到的NG進(jìn) 行分配用來(lái)使用和/或貯存。例如，所述NG可以用作所述爐的燃料， 用作SMR法的原料，通過(guò)管線進(jìn)行分配等。在步驟350中，可以分配 步驟320中產(chǎn)生的合成氣來(lái)使用和/或貯存。在一個(gè)實(shí)施例中，可以 處理所述合成氣以提純和分離出任何組分氣體(例如氫氣、一氧化碳等 等)。其它實(shí)施例包括用作加氫裂化過(guò)程、加氫處理過(guò)程的原料，以 生產(chǎn)氨、生產(chǎn)甲醇等。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，通過(guò)集成SMR過(guò)程與LNG再氣化過(guò)程可 以提供幾個(gè)益處。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，可以獲得的一個(gè)益處是減少(或 消除)用于LNG再氣化而燃燒的NG,從而使得LNG再氣化更有效。根 據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，可以獲得的另一個(gè)益處是減少(或消除)由LNG再氣 化所產(chǎn)生的燃燒氣體，從而降低環(huán)境影響?？梢垣@得的又一個(gè)益處是 合成氣的冷卻，從而允許合成氣被分配、貯存或用于其它過(guò)程中。這 些益處可能來(lái)源于SMR法產(chǎn)生的合成氣和/或煙道氣中的余熱的再次
13收集
已經(jīng)描述了用于實(shí)踐本發(fā)明的優(yōu)選的方法和裝置。本領(lǐng)域技術(shù) 人員容易理解且顯而易見(jiàn)的是，可以對(duì)上述實(shí)施方案進(jìn)行很多變化和 修改而不背離本發(fā)明的精神和范圍。前文僅僅是說(shuō)明性的，并且可以 使用所述集成方法和裝置的其它實(shí)施方案而不背離以下權(quán)利要求中定 義的本發(fā)明真實(shí)范圍。
權(quán)利要求
1.用于再氣化液化天然氣(LNG)的方法，包括從蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置接收輸出流體，所述輸出流體選自(i)包含氫氣和一氧化碳的混合物的合成氣，或(ii)來(lái)自加熱所述蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置的爐的煙道氣；和將熱量從所述輸出流體傳遞給所述LNG以加熱所述LNG，以使得至少一部分所述LNG被再氣化為天然氣(NG)。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述輸出流體是所述合成氣，并且其中傳遞所述熱量包括使所述合成氣和所述LNG流經(jīng)換熱器。
3. 權(quán)利要求1的方法，其中所述輸出流體是所述合成氣，并且其中傳遞所述熱量包括通過(guò)與所述合成氣進(jìn)行換熱加熱水，以使得至少一部分所述水蒸發(fā)為蒸汽；和通過(guò)與至少一部分所述蒸汽進(jìn)行換熱加熱所述LNG，以使得至少一部分所述LNG被再氣化為NG。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中將所述蒸汽的第二部分進(jìn)料到所述蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置。
5. 權(quán)利要求3的方法，其中將所述蒸汽的第二部分進(jìn)料到蒸汽輪機(jī)，并且還包括通過(guò)與所述蒸汽輪機(jī)連接的發(fā)電機(jī)發(fā)電，其中所述發(fā)電機(jī)接收的機(jī)械能由所述蒸汽輪機(jī)內(nèi)剩余部分的所迷蒸汽的膨脹提供。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中所述輸出流體是所述煙道氣，并且其中傳遞所述熱量包括使所述煙道氣和所述LNG流經(jīng)換熱器。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述輸出流體是所述煙道氣，并且其中傳遞所述熱量包括通過(guò)與至少一部分所述煙道氣進(jìn)行換熱加熱水，以使得至少一部分所述水被蒸發(fā)為蒸汽；和通過(guò)與至少一部分所述蒸汽進(jìn)行換熱加熱所述LNG，以使得至少一部分所述LNG被再氣化為NG。
8. 權(quán)利要求7的方法，其中將所述蒸汽的第二部分進(jìn)料到所述蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置。
9. 權(quán)利要求7的方法，其中將所述蒸汽的第二部分進(jìn)料到蒸汽輪機(jī)，并且還包括通過(guò)與所述蒸汽輪機(jī)連接的發(fā)電機(jī)發(fā)電，其中所述發(fā)電機(jī)接收的機(jī)械能由所述蒸汽輪機(jī)內(nèi)剩余部分的所述蒸汽的膨脹提供。
10. 權(quán)利要求7的方法，其中所述煙道氣的第二部分用來(lái)預(yù)熱進(jìn)料到所述爐的空氣供應(yīng)。
11. 權(quán)利要求1的方法，還包括將至少一部分所述NG與蒸汽混合；和將所述NG與蒸汽的混合物進(jìn)料到所述蒸汽曱烷轉(zhuǎn)化裝置。
12. 權(quán)利要求ll的方法，還包括將所迷NG的第二部分進(jìn)料到所迷爐；和在所述爐內(nèi)燃燒所述NG的第二部分。
13. 權(quán)利要求12的方法，其中將所述NG的剩余部分進(jìn)料到NG供應(yīng)管線。
14. 用于再氣化液化天然氣(LNG)的方法，包括從氣化裝置和部分氧化裝置之一接收合成氣，其中所述合成氣包含氫氣與一氧化碳的混合物；和將熱量從所述合成氣傳遞到所述LNG以加熱所述LNG，以使得至少一部分所述LNG被再氣化為天然氣(NG)。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中傳遞所述熱量包括使所述合成氣與所述LNG流經(jīng)換熱器。
16. 權(quán)利要求14的方法，其中傳遞所述熱量包括通過(guò)與所述合成氣進(jìn)行換熱加熱水，以使得至少一部分所述水被蒸發(fā)為蒸汽；和通過(guò)與所述蒸汽進(jìn)行換熱加熱所述LNG，以使得至少一部分所述LNG被再氣化為NG。
17. 用于再氣化液化天然氣(LNG)的集成系統(tǒng)，包括為產(chǎn)生合成氣而配置的蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置；用來(lái)加熱所述蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置的爐，其中所述爐產(chǎn)生煙道氣；和為從(i )所述合成氣和(ii )所述煙道氣中的至少一種向LNG供應(yīng)傳遞熱量以使得至少一部分所述LNG供應(yīng)被再氣化為NG而配置的換熱系統(tǒng)。
18. 權(quán)利要求17的集成系統(tǒng)，其中所述換熱系統(tǒng)包括為在所述合成氣與LNG供應(yīng)之間換熱以使得至少一部分所述LNG供應(yīng)被再氣化為NG而配置的換熱器。
19. 權(quán)利要求17的集成系統(tǒng)，其中所述換熱系統(tǒng)包括為通過(guò)在所述合成氣與水供應(yīng)之間換熱以產(chǎn)生蒸汽而配置的蒸汽發(fā)生器；和為在所述蒸汽與LNG供應(yīng)之間換熱以使得至少一部分所述LNG供應(yīng)被再氣化為NG而配置的換熱器。
20. 權(quán)利要求17的集成系統(tǒng)，其中所述換熱系統(tǒng)包括為在所述煙道氣與LNG供應(yīng)之間換熱以使得至少一部分所述LNG供應(yīng)被再氣化為NG而配置的換熱器。
21. 權(quán)利要求17的集成系統(tǒng)，其中所述換熱系統(tǒng)包括為通過(guò)在所述煙道氣與水供應(yīng)之間換熱以產(chǎn)生蒸汽而配置的蒸汽發(fā)生器；和為在所述蒸汽與LNG供應(yīng)之間換熱以使得至少一部分所述LNG供應(yīng)被再氣化為NG而配置的換熱器。
22. 權(quán)利要求17的集成系統(tǒng)，其中將至少一部分所述NG進(jìn)料到所述蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置。
23. 權(quán)利要求22的集成系統(tǒng)，其中將所述NG的第二部分進(jìn)料到所述爐。
24. 權(quán)利要求23的集成系統(tǒng)，其中將所述NG的剩余部分進(jìn)料到NG供應(yīng)管線。
25. 用于再氣化液化天然氣(LNG)的方法，包括在再氣化裝置中再氣化所述LNG以產(chǎn)生天然氣(NG);將來(lái)自所述再氣化裝置的NG的至少一部分輸入到蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置中；接收來(lái)自所述蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置的輸出物流；和從所述輸出物流向所述再氣化裝置中的LNG傳遞熱量以便至少部分實(shí)施所述再氣化。
26. 權(quán)利要求25的方法，其中所述輸出物流是(i)由所述曱烷轉(zhuǎn)化裝置產(chǎn)生的合成氣和(U)由所述甲烷轉(zhuǎn)化裝置產(chǎn)生的煙道氣中的至少一種；并且其中傳遞熱量包括從所述合成氣和所述煙道氣的至少一種向所述LNG傳遞熱量。
27. 權(quán)利要求26的方法，其中傳遞熱量包括所述合成氣和所述煙道氣中的至少一種向蒸汽傳遞熱量；以及從所述蒸汽向所述LNG傳遞熱量。
28. 權(quán)利要求l的方法，還包括從所述NG中分餾出一種或多種重質(zhì)烴；將所述一種或多種重質(zhì)烴的至少一部分與蒸汽混合；和將所述重質(zhì)烴與蒸汽的混合物進(jìn)料到所述蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化裝置。
全文摘要
提供了再氣化液化天然氣(LNG)的系統(tǒng)和方法。通過(guò)由蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)向所述LNG傳遞熱量再氣化所述LNG。在一個(gè)實(shí)施方案中，熱量由蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)生的合成氣傳遞給所述LNG。在另一個(gè)實(shí)施方案中，熱量由加熱蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的爐所提供的煙道氣傳遞給所述LNG。通過(guò)使用來(lái)自蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化過(guò)程的余熱，可以消耗較少的能量來(lái)再氣化LNG。
文檔編號(hào)C10J3/00GK101558007SQ200780041140
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月3日
發(fā)明者D·A·沃克, E·E·沙赫恩, J·W·福克尼爾, R·C·威廉姆斯, T·L·奧斯汀 申請(qǐng)人:液體空氣喬治洛德方法利用和研究有限公司