BUQUE METANERO MEJORADO.
Un buque metanero mejorado con capacidad de regasificación a bordo del tipo en donde dicho buque metanero tiene un vaporizador (23) a bordo que vaporiza al GNL a un estado gaseoso,
una fuente de calor para dicho vaporizador, un fluido intermedio que circula entre dicho vaporizador (23) y dicha fuente de calor, y una o más bombas (22) para hacer circular dicho fluido intermedio entre dicho vaporizador y dicha fuente de calor, caracterizado por: conexiones pre-instaladas de equipos para permitir el posterior acoplamiento de una o más fuentes adicionales de calor a dicho vaporizador, en donde al menos una de las fuentes adicionales de calor es un calentador (26); conductos pre-instalados de caudal entre dicho vaporizador y dichas conexiones de equipos; y válvulas para aislar dichos conductos pre-instalados de caudal de dicho vaporizador
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W0209901US.
Solicitante: EXCELERATE ENERGY LIMITED PARTNERSHIP.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 1330 LAKE ROBBINS DRIVE, SUITE 270,THE WOODLANDS, TX 77380.
Inventor/es: NIERENBERG,ALAN,B.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 9 de Septiembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F17C5/06 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F17 ALMACENAMIENTO O DISTRIBUCION DE GASES O LIQUIDOS. › F17C RECIPIENTES PARA CONTENER O ALMACENAR GASES COMPRIMIDOS, LICUADOS O SOLIDIFICADOS; GASOMETROS DE CAPACIDAD FIJA; LLENADO O DESCARGA DE RECIPIENTES CON GASES COMPRIMIDOS, LICUADOS O SOLIDIFICADOS (utilización de cámaras o cavidades naturales o artificiales para el almacenamiento de fluidos B65G 5/00; construcción o ensamblaje de depósitos almacenadores empleando las técnicas de la ingeniería civil E04H 7/00; gasómetros de capacidad variable F17B; máquinas, instalaciones o sistemas de refrigeración o licuefacción F25). › F17C 5/00 Métodos o aparatos para el llenado de recipientes, a presión con gases licuados, solidificados o comprimidos (adición de propulsores a los receptáculos de aerosol B65B 31/00). › para el llenado con gases comprimidos.
- F17C9/02 F17C […] › F17C 9/00 Métodos o aparatos para el vaciado de gases licuados o solidificados de recipientes no bajo presión. › con cambio de estado, p. ej. vaporización.
Clasificación PCT:
Clasificación antigua:
- F17C9/02 F17C 9/00 […] › con cambio de estado, p. ej. vaporización.
Fragmento de la descripción:
Buque metanero mejorado.
Campo de la invención
La invención se refiere al transporte y la regasificación de Gas Natural Licuado (GNL).
Antecedentes de la invención
Normalmente el gas natural se transporta desde el lugar donde se produce al lugar donde se consume por medio de un gasoducto. Sin embargo, se pueden producir grandes cantidades de gas natural en un país en el que la producción supera con creces la demanda. Sin un medio eficaz para transportar el gas natural a un lugar donde exista una demanda comercial, el gas se puede quemar a medida que se produce, aunque esto es un desperdicio.
La licuefacción del gas natural facilita el almacenamiento y el transporte del gas natural. El gas natural licuado (GNL) ocupa sólo aproximadamente 1/600 del volumen que la misma cantidad de gas natural ocuparía en su estado gaseoso. El GNL se produce por del enfriamiento del gas natural por debajo de su punto de ebullición (111,4 K (-259ºF) a presión atmosférica). El GNL se puede almacenar en recipientes criogénicos, a presión atmosférica o bien, ligeramente por encima de la presión atmosférica. Al aumentar la temperatura del GNL, éste se puede convertir de nuevo a su forma gaseosa.
La creciente demanda de gas natural ha estimulado el transporte del GNL por medio de buques cisterna especiales. El gas natural producido en lugares remotos, tales como Argelia, Borneo o Indonesia, se puede licuar y enviar por barco al exterior de esta forma a Europa, Japón o los Estados Unidos. Normalmente, el gas natural se envía a través de uno o más gasoductos a una planta de licuefacción en tierra. A continuación, el GNL se carga en un buque cisterna equipado con compartimentos criogénicos (dicho buque cisterna se puede denominar como un buque metanero "LNGC" del inglés Liquefied Natural Gas Carrier) mediante su bombeo a través de una tubería relativamente corta. Después de que el LNGC llega al puerto de destino, el GNL se descarga por medio de la bomba criogénica a una instalación de regasificación en tierra, en donde se puede almacenar en estado líquido o regasificado. Para regasificar el GNL, se eleva la temperatura hasta que se supera el punto de ebullición del GNL, haciendo que el GNL vuelva a su estado gaseoso. A continuación, el gas natural resultante se puede distribuir a través de un sistema de gasoductos a diferentes lugares en donde se consume.
Por consideraciones de seguridad, ecológicas y/o de estética, se ha propuesto que la regasificación del GNL tenga lugar en mar adentro. Una instalación de regasificación se puede construir sobre una plataforma fija situada en el mar, o en una barcaza flotante o en otro buque que esté amarrado en mar adentro. El LNGC se puede atracar o amarrar junto a la plataforma o buque de regasificación en mar adentro, para que entonces el GNL se pueda descargar por medios convencionales bien para su almacenamiento o para su regasificación. Después de la regasificación, el gas natural se puede transferir a un sistema distribución de gasoductos en tierra.
También se ha propuesto que la regasificación tenga lugar a bordo del LNGC. Esto tiene ciertas ventajas, ya que la instalación de regasificación viaja con el LNGC. Esto puede hacer que sea más fácil acomodar las demandas de gas natural más estacionales o aquellas que varíen de un lugar a otro. Debido a que la instalación de regasificación viaja con el LNGC, no es necesario proporcionar una instalación de regasificación y de almacenamiento de GNL por separado, ya sea en tierra o en mar adentro, en cada lugar en el que GNL pueda ser entregado. En cambio, el LNGC equipado con instalaciones de regasificación se puede amarar en mar adentro y conectarse a un sistema de distribución de tuberías a través de una conexión situada en una boya o plataforma de mar adentro.
Cuando la instalación de regasificación se encuentra a bordo del LNGC, la fuente de calor utilizada para regasificar el GNL se puede transferir por el uso de un fluido intermedio que haya sido calentado por una caldera situada en el LNGC. El líquido calentado entonces se puede hacer pasar a través de un intercambiador de calor que esté en contacto con el GNL.
También se ha propuesto que la fuente de calor sea el agua de mar de las proximidades del LNGC. Como la temperatura del agua del mar es superior al punto de ebullición del GNL y a la temperatura mínima de la conducción de distribución, se puede bombear el agua de mar a través de un intercambiador de calor para calentar y regasificar el GNL. Sin embargo, a medida que el GNL se calienta, se regasifica, y se sobrecalienta, el agua del mar se enfría como resultado de la transferencia de calor entre los dos fluidos. Se debe tener cuidado para evitar el enfriamiento del agua de mar por debajo de su punto de congelación. Esto requiere que los caudales del GNL que se calienta y del agua de mar se utiliza para calentar el gas natural licuado se controlen cuidadosamente. El adecuado equilibrio de los caudales se ve afectado por la temperatura ambiente del agua de mar, así como por la velocidad deseada de gasificación del GNL. La temperatura ambiente del agua de mar puede verse afectada por la ubicación en donde el LNGC esté amarrado, la época del año en que se produce la entrega, la profundidad del agua, e incluso la forma en que se vierte el agua de mar fría procedente del calentamiento del GNL. Además, la forma en la que se vierte el agua de mar fría puede verse afectada por consideraciones ambientales, por ejemplo, tratando de evitar un impacto ambiental adverso, tal como un descenso de la temperatura ambiente del agua en las inmediaciones de la descarga del agua de mar fría. Los aspectos ambientales pueden afectar a la velocidad a la que se puede calentar el GNL, y, por lo tanto, al volumen de GNL que se puede gasificar en un período de tiempo determinado con el equipo de regasificación a bordo del LNGC. Un ejemplo de LNGC se muestra en el Documento de Patente Europea de número EP 1478875.
Resumen de la invención
En un aspecto, la presente invención se refiere a un LNGC que tiene un sistema de regasificación, que incluye un vaporizador a bordo para vaporizar al GNL, una fuente primaria de calor, y líneas pre-instaladas y ubicaciones para añadir una o más fuentes secundarias o alternativas de calor al vaporizador y los equipos asociados con tales fuentes secundarias o alternativas de calor.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un esquema de un sistema de refrigeración de quilla de la técnica anterior.
La figura 2 es un esquema de un intercambiador de calor sumergido usado como fuente de calor para el vaporizador.
La figura 3 es un esquema de un sistema de fuente dual alternativa de calor.
La Figura 4A es una sección parcial del LNGC en aproximadamente la mitad del buque, que muestra el intercambiador de calor almacenado en la cubierta.
La Figura 4B es una sección parcial del LNGC en aproximadamente la mitad del buque, que muestra el intercambiador de calor sumergido en el agua.
La figura 5 es una sección parcial de una realización alternativa preferente del LNGC, que muestra el casco del buque amarrado integralmente a una boya, y dos intercambiadores de calor unidos a la boya de amarre y conectados mediante conducciones al LNGC después de que éste se amarra a la boya.
Descripción detallada
Se pueden hacer varias mejoras en la manera en que se regasifica el GNL a bordo de un LNGC. En concreto, existen otras fuentes de calor, componentes para la transferencia de calor, y combinaciones de fuentes de calor, que se pueden usar para proporcionar una flexibilidad adicional con respecto a la ubicación y al impacto ambiental de la regasificación a bordo del LNGC.
Los dispositivos comúnmente designados como "enfriadores de quilla" se han utilizado en el pasado para proporcionar una fuente de refrigeración para equipos marinos, tales como los refrigeradores de motores de propulsión y del aire acondicionado. Como se muestra en la Figura 1, el refrigerador de quilla (2) es un intercambiador de calor sumergido que normalmente se encuentra en o cerca del fondo del casco del buque (1), y usa el agua del océano como "sumidero de calor" para el calor generado por los equipos de a bordo (tales como unidades marinas de aire acondicionado 3) que requieren de una capacidad de refrigeración.
El refrigerador de quilla (2) funciona ya sea usando una o más vainas (no mostradas) que constituyen la parte inferior del casco (1) o que están unidas al exterior del casco (1) como un intercambiador de calor que enfría...
Reivindicaciones:
1. Un buque metanero mejorado con capacidad de regasificación a bordo del tipo en donde dicho buque metanero tiene un vaporizador (23) a bordo que vaporiza al GNL a un estado gaseoso, una fuente de calor para dicho vaporizador, un fluido intermedio que circula entre dicho vaporizador (23) y dicha fuente de calor, y una o más bombas (22) para hacer circular dicho fluido intermedio entre dicho vaporizador y dicha fuente de calor, caracterizado por:
2. El buque metanero de la reivindicación 1, en donde la fuente de calor comprende al menos un intercambiador de calor (21).
3. El buque metanero de la reivindicación 2, en donde al menos un intercambiador de calor (21) está al menos parcialmente sumergido en el agua.
4. El buque metanero de la reivindicación 2, en donde al menos un intercambiador de calor (21) está totalmente sumergido en el agua.
5. El buque metanero de la reivindicación 2, 3 ó 4, en donde al menos un intercambiador de calor (21) está unido a la superficie exterior del buque metanero.
6. El buque metanero de la reivindicación 2, 3 ó 4, en donde al menos un intercambiador de calor (21) se almacena a bordo del buque metanero cuando no está en uso.
7. El buque metanero de una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en donde al menos un intercambiador de calor (21) está rígidamente unido al buque metanero después de ser sumergido en el agua.
8. El buque metanero de una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en donde al menos un intercambiador de calor (21) esta unido de forma flexible al buque metanero después de ser sumergido en el agua.
9. El buque metanero de la reivindicación 1, en donde al menos una fuente de calor es un intercambiador de calor, siendo el intercambiador de calor una parte integral del buque metanero.
10. El buque metanero de la reivindicación 9, en donde dicho intercambiador de calor está montado en un casco de un buque metanero.
11. El buque metanero de la reivindicación 1, en donde al menos una de las fuentes de calor para regasificar al GNL se monta en una terminal mar adentro y está equipado para conectarse de forma fluida al buque metanero.
12. El buque metanero de la reivindicación 11, en donde dicha terminal de mar adentro es una boya de amarre.
13. El buque metanero de la reivindicación 11 ó 12, en donde al menos una fuente de calor es al menos un intercambiador de calor que está al menos parcialmente sumergido en agua.
14. El buque metanero de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que incluye válvulas y al menos una línea de derivación para aislar al menos una de las fuentes de calor de al menos una de las fuentes de calor restantes.
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