METODO Y APARATO PARA LA REGASIFICACION DE LNG A BORDO DE UN BUQUE TRANSPORTADOR.

Un buque para el transporte de LNG de un lugar a otro, comprendiendo dicho buque para el transporte de LNG:

(a) un evaporador (23) a bordo del buque para el transporte de LNG para la evaporación del LNG hasta un estado gaseoso;

(b) al menos un intercambiador de calor (21);

(c) un fluido intermedio que circula entre dicho evaporador (23) y dicho intercambiador de vapor (21), y

(d) al menos una bomba (22) para hacer circular dicho fluido intermedio; caracterizado porque el intercambiador de calor (21) está fijado de forma móvil al buque de transporte de forma que pueda ser descendido desde una primera posición a bordo hasta una segunda posición en la que el intercambiador de calor está al menos parcialmente sumergido en el agua

Método y aparato para la regasificación de LNG a bordo de un buque transportador.

Campo del invento

El invento se refiere al transporte y regasificación del gas natural licuado (LNG).

Antecedentes del invento

El gas natural normalmente es transportado por una tubería desde el lugar en el que se produce hasta el lugar en el que se consume. Sin embargo, pueden producirse grandes cantidades de gas natural en un país en el cual la producción excede en mucho a la demanda. Sin un modo eficaz de transportar el gas natural a un lugar en el que haya una demanda comercial el gas puede ser quemado a medida que es producido, lo cual es un despilfarro.

La licuefacción del gas natural facilita el almacenamiento y transporte del gas natural. El gas natural licuado ("LNG") ocupa sólo aproximadamente 1/600 del volumen de la misma cantidad de gas natural en su estado gaseoso. El LNG se produce enfriando el gas natural hasta debajo de su temperatura de ebullición (-259ºF a presiones ambiente). El LNG puede ser almacenado en contenedores criogénicos a presión atmosférica o ligeramente superior. Elevando la temperatura del LNG puede ser llevado de nuevo a su forma gaseosa.

La creciente demanda de gas natural ha estimulado el transporte de LNG por buques cisterna especiales. El gas natural producido en lugares alejados, tales como Argelia, Borneo, o Indonesia, puede ser licuado y enviado por barco de esta forma a Europa, Japón, o Estados Unidos. Típicamente, el gas natural es reunido mediante una o más tuberías en una instalación de licuefacción en tierra. El LNG es después cargado sobre un buque cisterna equipado con compartimentos criogénicos (tal buque cisterna puede ser denominado buque para transporte de LNG o "LNGC") bombeándolo a través de una tubería relativamente corta. Después de que el LNGC llegue a su puerto de destino, el LNGC es descargado mediante una bomba criogénica a unas instalaciones de regasificación en tierra, donde puede ser almacenado en un estado líquido o regasificado. Para regasificar el LNG, la temperatura es elevada hasta que supere la temperatura de ebullición del LNG, lo que hace que el LNG vuelva a su estado gaseoso. El gas resultante puede ser distribuido a continuación a través de una red de tuberías a los diversos lugares en donde es consumido.

Por consideraciones de seguridad, ecológicas y/o estéticas se ha propuesto que la regasificación del LNG se produzca mar adentro. Una instalación de regasificación puede ser construida sobre una plataforma fija situada mar adentro, o sobre una barcaza flotante u otro barco fondeado mar adentro. El LNGC puede bien atracar o ser fondeado cerca de la plataforma o barco de regasificación mar adentro, y después descargado por medios convencionales para almacenamiento o regasificación. Después de la regasificación el gas natural puede ser transferido a una red de distribución por tuberías en tierra.

También se ha propuesto que la regasificación se efectúe a bordo del LNGC. Esto tiene unas ciertas ventajas debido a que la instalación de regasificación viaja con el LNGC. Esto puede hacer más fácil acomodar las demandas de gas natural que son más estacionales o que varían de un lugar a otro. Debido a que la instalación de regasificación viaja con el LNGC no es necesario disponer de una instalación independiente de almacenamiento y de regasificación de LNG, bien en la costa o mar adentro, en cada lugar en el que el LNG pueda ser entregado. En lugar de ello, el LNGC provisto de una instalación de regasificación puede ser fondeado mar adentro y conectado a una red de distribución por tuberías a través de una conexión situada en una plataforma o boya mar adentro.

Cuando la instalación de regasificación está situada a bordo de un LNGC la fuente de calor utilizada para regasificar el LNG puede ser transferida mediante la utilización de un fluido intermedio que ha sido calentado por una caldera situada en el LNGC. El fluido calentado puede entonces ser hecho pasar a través de un intercambiador de calor que está en contacto con el LNG. Un ejemplo de esto se explica en el documento US 6.089.022. Por otra parte, documento WO 01/03793 explica un buque para transporte de LNG con un intercambiador de calor sumergido.

También se ha propuesto que la fuente de calor sea agua de mar que rodea al LNGC. Como la temperatura del agua de mar es más alta que la temperatura de ebullición del LNG y que la temperatura mínima de distribución por tubería, puede ser bombeada a través de un intercambiador de calor para calentar y regasificar el LNG. No obstante, a medida que el LNG es calentado, regasificado, y supercalentado, el agua de mar se enfría como consecuencia de la transferencia de calor entre los dos fluidos. Se debe tener cuidado para impedir el enfriamiento del agua de mar por debajo de su punto de congelación. Esto requiere controlar muy cuidadosamente los caudales unitarios del LNG que está siendo calentado y del agua de mar que se está usando para calentar el LNG. El adecuado equilibrio de los caudales unitarios está influido por la temperatura ambiente del agua de mar así como por la tasa de gasificación del LNG deseada. La temperatura ambiente del agua de mar puede verse afectada por el lugar en el que el LNGC va a ser fondeado, la época del año en la que se produce la entrega, la profundidad del agua, e incluso por la forma en la que se descarga el agua de mar enfriada por el calentamiento del LNG. Además, la forma en la que el agua de mar es descargada puede verse afectada por consideraciones medioambientales, esto es impedir que se produzca un efecto medioambiental no deseado en lo relativo a la disminución de la temperatura ambiente del agua en la proximidad del sitio de descarga del agua de mar enfriada. Esto puede afectar a la velocidad a la que el LNG puede ser calentado y, por lo tanto, al volumen de LNG que puede ser gasificado en un período de tiempo dado para la regasificación, por el equipo de regasificación a bordo del LNGC.

Resumen del invento

En un aspecto, el presente invento se refiere a un LNGC que tiene un sistema de regasificación que incluye uno o más intercambiadores de calor fijados de forma móvil a bordo de un buque para transporte de LNG, de forma que el intercambiador de calor está configurado para ser sumergido en el agua para uso, en un evaporador a bordo para evaporar el LNG, y un fluido intermedio que circula a través del evaporador y del intercambiador de calor sumergido.

En otro aspecto, el invento se refiere a un sistema de regasificación de un LNGC, que incluye un evaporador a bordo para evaporar el LNG y un intercambiador de calor sumergido que es conectado con el LNGC después de que el LNGC llegue a la terminal de descarga.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una representación esquemática de un sistema enfriador de quilla de la técnica anterior.

La Figura 2 es una representación esquemática de un intercambiador de calor sumergido usado como una fuente de calor para el evaporador.

La Figura 3 es una representación esquemática de un sistema alternativo de fuente de calor dual.

Descripción detallada

Se pueden realizar diversas mejoras en la forma en la que se regasifica el LNG a bordo de un buque para transporte de LNG. Específicamente hay otras fuentes de calor, de componentes para la transferencia de calor, y de combinaciones de fuentes de calor que pueden usarse para dar una flexibilidad adicional con respecto a los lugares y los impactos medioambientales de la regasificación a bordo de un buque para transporte de LNG.

En el pasado se han usado dispositivos comúnmente denominados "enfriadores de quilla" para proporcionar una fuente de enfriamiento de equipos marinos, tal como los enfriadores de las turbinas de propulsión y para el aire acondicionado. Como se muestra en la Figura 1, el "enfriador de quilla" 2 es un intercambiador de calor sumergido que normalmente está situado en o cerca del fondo del casco 1 del barco, y utiliza agua de mar como "disipador de calor" del calor generado por el equipo a bordo (tal como los elementos de acondicionamiento de aire 3) que requieren capacidad de enfriamiento.

El enfriador de quilla 2 funciona usando una o más cápsulas longitudinales (no mostradas) que están formadas en la parte inferior del casco 1 o pegadas al exterior del casco 1 como un intercambiador de calor que enfría un fluido intermedio (tal como agua dulce o un glicol) que es hecho circular por una bomba 1 a través de la cápsula longitudinal. Este fluido intermedio es después bombeado a uno o más lugares en...

1. Un buque para el transporte de LNG de un lugar a otro, comprendiendo dicho buque para el transporte de LNG:

(a) un evaporador (23) a bordo del buque para el transporte de LNG para la evaporación del LNG hasta un estado gaseoso;

(b) al menos un intercambiador de calor (21);

(c) un fluido intermedio que circula entre dicho evaporador (23) y dicho intercambiador de vapor (21), y

(d) al menos una bomba (22) para hacer circular dicho fluido intermedio;

caracterizado porque el intercambiador de calor (21) está fijado de forma móvil al buque de transporte de forma que pueda ser descendido desde una primera posición a bordo hasta una segunda posición en la que el intercambiador de calor está al menos parcialmente sumergido en el agua.

2. El buque de transporte de la reivindicación 1, en el que el intercambiador de calor (21) está fijado a una superficie exterior del buque de transporte de LNG.

3. El buque de transporte de la reivindicación 1 ó 2, en el que el intercambiador de calor (21) es parte integrante del casco del buque de transporte de LNG.

4. El buque de transporte de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que el intercambiador de calor (21) está totalmente sumergido.

5. El buque de transporte de cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que el intercambiador de calor (21) es descendido al agua por el equipo mecánico para uso.

6. El buque de transporte de cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que dicho intercambiador de calor (21) está rígidamente fijado al buque para transporte de LNG después de ser descendido al agua.

7. El buque de transporte de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho intercambiador de calor (21) está fijado de forma flexible al buque para transporte de LNG después de ser descendido al agua.

8. Un método para regasificar LNG a bordo de un buque para transporte de LNG, comprendiendo dicho método:

(a) descender uno o más intercambiadores de calor (21) al agua;

(b) hacer circular un fluido intermedio entre un evaporador (23) a bordo del buque para transporte de LNG y el intercambiador de calor sumergido (21), estando dicho intercambiador de calor (21) al menos parcialmente sumergido;

(c) calentar el LNG hasta una temperatura por encima de una temperatura de evaporación utilizando energía calorífica transportada por dicho fluido intermedio; y

(d) calentar el fluido intermedio utilizando energía suministrada por el intercambiador de calor.

9. El método de la reivindicación 8, en el que el intercambiador de calor (21) está fijado al casco del buque para transporte de LNG.

10. El método de las reivindicaciones 8 ó 9, en el que el intercambiador de calor (21) está totalmente sumergido después de ser descendido.