CN115843326A - 用于装载液态天然气的*** - Google Patents

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R·纳尔姆
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Abstract

本发明主要涉及一种构造成将低温流体(3)从存储容器(2)转移到接收容器(4)中的装载***(1)，该装载***(1)包括：用于流通液态低温流体(3)的至少一个元件(17)，该元件将存储容器(2)连接到接收容器(4)；至少源自接收容器(4)的气态低温流体(3)的处理和/或消耗单元(26)；以及将接收容器(4)与处理和/或消耗单元(26)连接的气态低温流体的返回管线(28)，其特征在于，装载***(1)包括在流通元件(17)中朝向接收容器(4)流通的低温流体(3)的至少一个冷却单元(36)，由冷却单元(36)产生的冷来自从存储容器(2)来的低温流体(3)的蒸发。

Description

用于装载液态天然气的***
技术领域
本发明属于用于装载液态天然气(LNG)的装载***的领域，更具体地说，属于用于装载装备浮式结构的容器的天然气的装载***的领域。
背景技术
在被装载到浮式结构的接收容器中之前，液态天然气通常存储在存储容器中。液态天然气保持在足够低的温度下，以使其在每个容器中在大气压下保持液态。使用装载***将液态天然气从存储容器输送到接收容器是已知的。
这种装载***包括至少一个供应管线，液态天然气通过供应管线从存储容器流向接收容器。当液态天然气进入接收容器时，流体温度和接收容器内部的温度之间的温差导致一部分天然气蒸发。此外，液态天然气可以被加热，例如当它通过布置在供应管线上的泵并迫使液态天然气移动通过供应管线时，和/或通过装载***中的热渗透，使得它在进入接收容器时更可能蒸发。为这种装载***配备用于处理和/或消耗蒸发的天然气的***是已知的。这种装载***包括气体返回管线和用于处理和/或消耗蒸发的天然气的处理和/或消耗单元，接收容器中的蒸发气体通过气体返回管线从接收容器流到处理和/或消耗单元。处理和/或消耗单元可以是例如液化单元，其将蒸发的天然气转化为液体形式，然后将产生的液体天然气再循环至存储容器，从而限制气体形式的天然气的损失。
因此，在这种装载***中使用的处理和/或消耗单元的尺寸被设定为处理由接收容器的规格所确定的一定体积的气态天然气。因为这个体积相当大，所以处理和/或消耗单元包括庞大、昂贵和能量密集的技术装置。
发明内容
在这种情况下，本发明提出了一种装载***，用于将冷却的液态天然气从存储容器装载到接收容器，同时减少在装载接收容器时以及在将接收容器运输到其将被卸载的地方时产生的气态天然气的量，使得可以减少安装在包括至少一个接收容器的船上的再液化单元的能力(capacity)。
本发明主要涉及一种装载***，该装载***被构造成将低温流体从存储容器转移到接收容器，该装载***包括：用于液态低温流体的至少一个流动元件，所述流动元件将存储容器连接到接收容器；用于处理和/或消耗至少来自接收容器的气态低温流体的处理和/或消耗单元；以及用于气态低温流体的返回管线，该返回管线将接收容器连接到处理和/或消耗单元，其特征在于，装载***包括用于冷却通过流动元件流到接收容器的低温流体的至少一个冷却单元，由冷却单元产生的冷量由来自存储容器的低温流体的蒸发导致。
装载***将低温流体从存储容器转移到接收容器，低温流体流过流动元件。流过流动元件的低温流体被冷却单元冷却，被冷却的低温流体的温度低于在冷却单元的上游流过流动元件的低温流体的温度。这具有降低装载在接收容器中的低温流体的温度的效果，从而限制接收容器中所接收的低温流体的蒸发，并最终允许处理和/或消耗单元的能力降低，无论所述单元安装在配备有至少一个接收容器的船上和/或安装在具有存储容器的终端上。用于降低流过流动元件的低温流体的温度的冷量来自从存储容器出来的低温流体的一部分的蒸发。更具体地，这部分低温流体膨胀，即，这部分低温流体的压力降低，使得它降低了流过附加供应管线的低温流体的温度。
因此应该理解，装载***的主要功能是将低温流体从一个容器转移到另一个容器，同时冷却它，以便巧妙地限制所述低温流体一旦转移到接收容器中的蒸发。结果，随着低温流体被装载***转移，存储容器中包含的低温流体的量将减少，而接收容器中包含的低温流体的量将增加。因此，装载***导致每个容器中包含的低温流体的量发生变化，存储容器中的流体量减少，而接收容器中的流体量增加。
送到接收容器的低温流体的温度下降限制了容纳在接收容器中的低温流体的蒸发。实际上，由于冷却单元，转移到接收容器中的低温流体的温度低于存储容器中包含的低温流体的温度。
此外，“处理和/或消耗单元”应被理解为表示这样的单元，其能够改变流过它的天然气的温度、压力和/或状态，或者使用天然气产生能量，例如热能或机械能，或者同时导致两者。处理单元可以是例如液化单元、压缩构件，而消耗单元可以是例如发动机，例如使用天然气作为燃料。
此外，存储容器和接收容器中的一者和/或两者可以是选自陆上低温流体罐、安装在船上的运输容器、客船和/或货船的燃料罐、基于重力的结构、用于低温流体的浮式存储单元或用于低温流体的浮式存储和再气化单元的容器类型。
根据本发明的一个可选特征，存储容器是岸上的罐或基于重力的结构，而接收容器是安装在船上的运输容器或客船和/或货船的燃料罐。
根据本发明的另一可选特征，存储容器是用于低温流体的浮式存储单元，而接收容器是安装在船上的运输容器。
根据本发明的另一可选特征，存储容器是安装在船上的运输容器，而接收容器是客船和/或货船的燃料罐。
根据本发明的另一可选特征，存储容器是安装在船上的运输容器，而接收容器是用于低温流体的浮式存储和再气化单元。
根据本发明的另一可选特征，流动元件包括用于液态低温流体的主供应管线，该主供应管线将存储容器连接到接收容器，冷却单元冷却流过主供应管线的液态低温流体。
应该理解的是，通过主供应管线从存储容器流到接收容器的低温流体被冷却单元冷却。
根据本发明的另一可选特征，流动元件包括用于液态低温流体的主供应管线和用于来自存储容器并流动到接收容器的液态低温流体的至少一个附加供应管线，该主供应管线将存储容器连接到接收容器，冷却单元冷却流过附加供应管线的液态低温流体。
装载***将低温流体从存储容器转移到接收容器，低温流体流过主供应管线和附加供应管线。流过附加供应管线的低温流体由冷却单元冷却，冷却的低温流体的温度低于流过主供应管线的低温流体的温度。这具有降低装载在接收容器中的低温流体的温度的效果，从而限制接收容器中所接收的低温流体的蒸发，并最终允许处理和/或消耗单元的能力降低，无论所述单元安装在配备有至少一个接收容器的船上和/或安装在具有存储容器的码头上。
有利地，冷却单元仅冷却流过附加供应管线的低温流体，流过主供应管线的低温流体不被冷却单元处理。
应该理解，附加的供应管线可以直接或间接地连接到容器中的一个或另一个。实际上，附加供应管线可以从一个容器延伸到另一个容器，与主供应管线完全分离，或者可以从主供应管线分支和/或通入主供应管线。
根据本发明的另一可选特征，冷却单元包括管道，低温流体流过该管道，并且该管道将存储容器连接到处理和/或消耗单元，冷却单元包括至少一个膨胀构件、热交换器和压缩装置，它们以该顺序布置在管道上，热交换器在流过附加供应管线和管道的低温流体之间交换热量。
更具体地，来自存储容器的低温流体流过管道，该低温流体在流过热交换器之前被膨胀构件膨胀。当流过热交换器时，流过附加供应管线的低温流体将热量传递给也流过热交换器的膨胀的低温流体，流过附加供应管线的低温流体因此被冷却到比流过主供应管线的低温流体的温度低的温度。
换句话说，流过管道并穿过热交换器的低温流体通过捕获来自流过附加供应管线的低温流体的热量而在热交换器中被重新加热和蒸发，然后被吸入压缩装置并被压缩装置压缩。在吸入操作期间，压缩装置在热交换器中产生真空，降低了压缩装置上游和膨胀构件下游的低温流体的压力。然后，低温流体的压力借助于压缩装置从低于大气压的压力变化到高于大气压的压力，然后，压缩的气态低温流体被送到处理和/或消耗单元。
此外，是在热交换器内部，流过附加供应管线的低温流体的温度下降到流过主供应管道的低温流体的温度以下，特别是由于热量从流过附加供应管线的低温流体传递到流过管道的低温流体。应当理解，在热交换器中发生热量交换的过程中，流过附加供应管线的低温流体的温度降低。
根据本发明的另一可选特征，热交换器至少包括构成管道的第一通道和构成附加供应管线的第二通道，膨胀构件布置在第一通道的上游。换句话说，流过附加供应管线的低温流体也流过第二通道，而流过管道的低温流体行进通过第一通道。
应当理解，在这种构造中，流过管道的低温流体在流过热交换器的第一通道之前膨胀。
根据本发明的另一可选特征，压缩装置安装在热交换器和处理和/或消耗单元之间的管道上。
根据本发明的另一可选特征，低温流体在第一通道和压缩机之间处于气态。
压缩装置吸入在热交换器的第一通道的下游流过管道的低温流体并随后增加其压力。
根据本发明的另一个可选特征，热交换器中的热交换发生在流过附加供应管线的液态低温流体和在进入热交换器之前流过管道的两相低温流体之间，流过管道的低温流体在热交换器内从两相状态转变为气态。
根据本发明的另一可选特征，热交换器的第一通道被构造成承受低于大气压的压力。
第一通道中的这种压力水平是由膨胀构件产生的受限流动与压缩装置产生的吸力相结合而产生的，从而在位于膨胀构件和压缩装置之间的管道的容积中产生真空。
根据本发明的另一个可选特征，装载***被构造成使得流过热交换器和接收容器之间的附加供应管线的低温流体的温度比流过主供应管线的低温流体的温度低至少2℃。优选地，在第二通道下游流动的低温流体和流过主供应管线的低温流体之间的温差至少为5℃。
根据本发明的另一个可选特征，在第二通道下游流动的低温流体和流过主供应管线的低温流体之间的温差至少为8℃。
流过附加供应管线的低温流体所达到的温度允许装载到接收容器中的货物的整体温度降低大约0.5℃至1℃。这种降低显著地限制了通过根据本发明的装载***装载到接收容器中的天然气的蒸发。本发明的这个优点的效果是允许通过安装较小的处理和/或消耗单元来降低用于液化蒸发的低温流体的能力。
根据本发明的另一可选特征，冷却回路包括用于控制低温流体流速的阀，该阀位于膨胀构件上游的附加供应管线上或主供应管线上。
根据本发明的另一可选特征，附加供应管线和管道连接到主供应管线。
根据一个替代方案，管道源自附加供应管线。
根据本发明的另一个可选特征，存储容器包括至少一个泵，该泵被构造成使低温流体在主供应管线、附加供应管线和管道中流动。
根据本发明的另一可选特征，装载***包括用于气态低温流体的通路，该通路将存储容器连接到管道，该通路被构造为将气态低温流体从存储容器输送到处理和/或消耗单元。
本发明还涉及一种组件，该组件包括：浮式结构的，该浮式结构包括接收容器；装载终端，该装载终端包括存储容器；和根据本文件中列出的任何一个特征的将装载终端连接到浮式结构的装载***。
根据本发明的另一个可选特征，接收容器至少包括底壁和一个顶壁，相比于顶壁，主供应管线更靠近底壁开口。
在这种构造中，来自附加供应管线的低温流体与存储在接收容器中的低温流体混合，并有助于冷却容纳在接收容器中的低温流体。
本发明还涉及一种通过使用根据前述任一特征的装载***来装载接收容器的方法，在该方法中，液态的低温流体通过主供应管线和附加供应管线从存储容器输送到接收容器，并且在该方法中，通过使来自存储容器的低温流体膨胀，流过附加供应管线的低温流体被冷却到低于流过主供应管线的低温流体的温度。
附图说明
一方面，通过阅读下面的描述，另一方面，通过参考所附的示意图阅读作为非限制性示例提供的几个实施例，本发明的其他特征、细节和优点将变得更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明和第一实施例的装载***的示意图；
图2是根据本发明和第二实施例的装载***的示意图；
图3是根据本发明和第三实施例的装载***的示意图；
图4是根据图1的装载***的透视图，该装载***将浮式结构的接收容器连接到装载终端的存储容器。
具体实施方式
本发明的特征、变型和不同实施例可以以各种组合彼此关联，只要它们彼此不兼容或互斥。特别地，可以设想本发明的变型其仅包括与其他所描述特征孤立的以下描述的特征的选集，如果特征的所述选集足以使本发明具有优于或不同于现有技术的技术优势。
在下文的描述中，术语“上游”和“下游”指的是低温流体以液态、气态或两相状态流过部件的方向。
图1至图4示出了装载***1，该装载***1被构造成将低温流体3从存储容器2输送到接收容器4。“存储容器2”应理解为最初存储低温流体3的容器，而“接收容器4”应理解为来自存储容器2的低温流体3被输送到其中的容器。
更具体地如图4所示，存储容器2可以例如安装在装载终端6上，例如港口的码头，接收容器4可以例如安装在浮式结构8上，浮式结构8例如是运输船，浮式结构8靠近装载终端6，以便将低温流体3从存储容器2装载到所述结构的接收容器4中。
如图1所示，容器2、4中的至少一者、有利的是接收容器4由密封绝热层10构成，该密封绝热层10构造成将低温流体3保持在低于其蒸发温度的温度，例如-163℃。优选地，接收容器4和存储容器2由这种密封绝热层10构成。低温流体3例如是液态天然气(LNG)，其在大气压下在小于或等于-163℃的温度下处于液态。
为了将低温流体3保持在尽可能低的温度，每个容器2、4包括例如与包含在容器2、4中的低温流体3接触的至少一个密封且绝热的初级空间12，以及包围初级空间12且通常由承载结构支撑的密封且绝热的次级空间14。
此外，每个容器2、4包括底壁10a和顶壁10b，液态的低温流体3搁置在底壁10a上，气态的低温流体通常位于顶壁10b处的在下文的描述中被称为顶部空间16的空间中。
低温流体3通过装载***1输送，从存储容器2流向接收容器4。为此，装载***1包括用于液态低温流体3的至少一个流动元件17，该流动元件17将存储容器2连接到接收容器4。该流动元件17包括至少一个主供应管线18，该主供应管线18在安装于存储容器2的底壁10a处的管线入口20和安装于接收容器4的底壁10a处的管线出口22之间从存储容器2延伸至接收容器4。
如图1所示，装载***1包括安装在主供应管线18的管线入口20处的至少一个泵24。泵24被构造成使低温流体3至少通过装载***1的主供应管线18从存储容器2流向接收容器4。此外，泵24可导致流过主供应管线18的低温流体的压力增加，低温流体的压力可能高于大气压力，例如高达10巴。
低温流体3的一部分在进入接收容器4时通常会蒸发。存在于接收容器4中的气态低温流体自然地向顶壁10b移动，并形成接收容器4的顶部空间16。为了优化存储的低温流体的量，装载***1包括用于处理和/或消耗至少源自接收容器4的气态低温流体的至少一个处理和/或消耗单元26，以及用于气态低温流体的返回管线28，该返回管线28将接收容器4连接到处理和/或消耗单元26。
如图1所示，流体返回管线28包括安装在接收容器4的顶壁10b上的气体入口29，以便与接收容器4的顶部空间16空气连通，以及包括安装在处理和/或消耗单元26上的气体出口30。因此，存在于接收容器4的顶部空间16中的气态低温流体通过流体返回管线28从接收容器4流到处理和/或消耗单元26。
根据第一实施例，如图1所示，处理和/或消耗单元是液化单元26，其被构造成将低温流体从气态转换成液态。通常，液化单元26包括负责冷凝在顶部空间16中捕获的天然气蒸汽的热交换器。在这个阶段，低温流体从气态变成液态。低温流体以液态离开液化单元26，然后流过在存储容器2的底壁10a处开口的流体返回管32。
根据本发明，如图1所示，装载***1包括用于冷却通过流动元件17流向接收容器4的低温流体3的至少一个冷却单元36，由冷却单元36产生的冷量来自从存储容器2来的低温流体3的蒸发。应当理解，冷却单元36冷却从存储容器2到接收容器4流过主供应管线18的低温流体3。因此，流过冷却单元36下游的主供应管线18的液态低温流体3的温度低于流过冷却单元36上游的主供应管线18的低温流体3的温度。
装载***1包括连接到处理和/或消耗单元26的管道44，低温流体在管道44中流动，管道44是冷却单元36的一部分。在这种情况下，管道44连接到主供应管线18，以延伸到处理和/或消耗单元26。
冷却单元36包括布置在管道44上的至少一个膨胀构件46、热交换器48和压缩装置50。
冷却单元36的热交换器48至少包括构成管道44的第一通道52和构成主供应管线18的第二通道54。以这种方式构造，热交换器48在流过主供应管线18的低温流体和流过管道44的低温流体之间交换热量，流过主供应管线18的低温流体和流过管道44的低温流体之间的热量交换尤其发生在热交换器48的第一通道和第二通道52、54处。流过主供应管线18的低温流体和流过管道44的低温流体之间交换的热量导致流过主供应管线18的低温流体的温度下降，流过主供应管线18的低温流体将热量传递给流过管道44的低温流体。
这种热量的转移是通过膨胀构件46的存在来实现的，膨胀构件46降低了低温流体的压力，从而促进了其状态的改变。
根据本发明，流过热交换器48的第二通道54下游的主供应管线18的低温流体的温度比流过热交换器48的第二通道54上游的主供应管线18的低温流体的温度低至少2℃。有利的是，流过热交换器48的第二通道54下游的主供应管线18的低温流体和流过管道44的低温流体之间的温差至少为8℃。
如图1所示，冷却单元36的膨胀构件46安装在管道44上、在第一通道52的上游。换句话说，应该理解的是，供应第一通道52的液态低温流体经历膨胀，即，在加入第一通道52之前其压力降低，导致低温流体改变状态，从而从液态变为两相状态，在两相状态中低温流体的一部分处于液态，而另一部分处于气态。相反，流过热交换器48的第二通道54的液态低温流体加入所述第二通道54，除了与泵送操作本身相关的压力或温度变化之外，不经历任何压力或温度变化。换句话说，应当理解，该热交换器48被构造成在膨胀气态的低温流体和非膨胀液态的低温流体之间进行热交换。例如，低温流体可膨胀至低于大气压的压力，导致低温流体从膨胀构件46上游的至多10巴的压力变化至膨胀构件46与压缩装置50之间的0.5巴的压力。
有利的是，流过第一通道52的气态低温流体和流过第二通道54的液态低温流体之间的压力差以及温度差导致流过第二通道54的液态低温流体冷却，并且进入第一通道52的两相状态的低温流体蒸发。
热交换器48的第二通道54的出口与接收容器4流体连接，使得通过热交换器48的第二通道54冷却的液态低温流体可以流向接收容器4。应该理解的是，注入已经以这种方式冷却的液态低温流体有助于降低送入接收容器4的货物的温度，从而限制容纳在接收容器4中的低温流体3的蒸发。
如上所述，在热交换器48的第一通道52下游流动的低温流体处于气态。压缩装置50有利地安装在热交换器48下游和液化单元26上游的管道44上。离开热交换器48的第一通道52的气态低温流体被压缩装置50吸入管道44。吸入气态的低温流体在位于膨胀构件46的出口和压缩装置50的入口之间的回路的容积中产生真空。该回路部分中的低温流体的压力在0.5巴和0.35巴之间，为绝对压力。
压缩装置50构造成压缩气态的低温流体。“压缩”应被理解为意味着低温流体的压力被压缩装置50增加，使得气态的低温流体从例如0.35巴的压力变化到足够高的压力，以使低温流体到达处理和/或消耗单元26。
管道44将压缩装置50流体连接到处理和/或消耗单元26，使得处于压缩气态的低温流体可以流向处理和/或消耗单元26。
当处理和/或消耗单元26是液化单元26时，例如如图1所示，通过降低低温流体的温度，压缩气态的低温流体在液化单元26中被液化。
此外，装载***1可以包括用于气态低温流体的通路56，该通路将存储容器2连接到管道44，该通路56被构造为将气态低温流体从存储容器2输送到处理和/或消耗单元26。更具体地，通路56从存储容器2的顶壁10b延伸，从而将存储容器2的顶部空间16连接到管道44，通路56在压缩装置50的下游和液化单元26的上游开口。低温流体3在存储容器2中蒸发，从而从液态变为气态，流过通路56，然后流过管道44的一部分到达处理和/或消耗单元26。来自存储容器2并流过通路56的气态低温流体与流过管道44的气态低温流体混合，以便随后在处理和/或消耗单元26中液化。
现在参照图2描述第二实施例。
如图2所示，流动元件17包括用于液态低温流体的至少一个附加供应管线34，其与主供应管线18分离，并且将存储容器2流体连接到接收容器4。
冷却单元36冷却流过附加供应管线34的低温流体，由冷却单元36产生的冷量来自从存储容器2来的低温流体3的蒸发。因此，附加供应管线34包括冷却单元36上游的第一部分38和冷却单元36下游的第二部分40。流过附加供应管线34的第二部分40的低温流体的温度低于流过主供应管线18的低温流体的温度。
装载***1可包括控制阀42，用于控制位于主供应管线18上的低温流体的流速。更具体地，控制阀42安装在附加供应管线34的第一部分38之间的交点的下游，并控制流过主供应管线18的低温流体的流速。应当理解，控制阀42可以防止液态的低温流体流过控制阀42下游的主供应管道18，由泵24送入控制阀42上游的主供应管线18中的所有低温流体然后流过附加供应管线34。换句话说，控制阀42可将全部或仅一部分低温流体引导至附加供应管线34。
根据上述实施例的替代实施例，装载***包括控制阀42，用于控制位于附加供应管线18上的低温流体的流速。更具体地，控制阀42安装在附加供应管线34的第一部分38上，并控制流过附加供应管线34的低温流体的流速。
在这种情况下，管道44连接到附加供应管线34，以延伸到处理和/或消耗单元26。更具体地，管道44从附加供应管线34的第一部分38、在控制阀42和冷却单元36与液化单元26之间延伸。
如图2所示，附加供应管线34和管道44连接到主供应管线18，安装在主供应管线18的管线入口20处的泵24使低温流体流过主供应管线18、附加供应管线34和管道44。此外，如图2所示，附加供应管线34通向控制阀42下游的主供应管线18。然而，附加供应管线34可以在接收容器4的底壁10a处开口，而不脱离本发明的范围。
在这种情况下，热交换器48的第一通道52构成管道44，第二通道54构成附加的供应管线34。以这种方式构造，热交换器48在流过附加供应管线34的低温流体和流过管道44的低温流体之间交换热量，流过附加供应管线34的低温流体和流过管道44的低温流体之间的热量交换尤其发生在热交换器48的第一通道52和第二通道54处。流过附加供应管线34的低温流体和流过管道44的低温流体之间交换的热量导致流过附加供应管线34的低温流体的温度下降，流过附加供应管线34的低温流体将热量传递给流过管道44的低温流体。
这种热量的传递是通过膨胀构件46的存在来实现的，膨胀构件46降低了低温流体的压力，从而有利于其状态的改变，在第二实施例中，热交换器48的操作与第一实施例中描述的相似。
根据本发明，流过第二通道54下游的附加供应管线34的低温流体的温度，即热交换器48的附加供应管线34的第二部分40中的低温流体的温度，比流过主供应管线18的低温流体的温度低至少2℃。有利的是，流过第二通道54下游的附加供应管线34的低温流体和流过第二通道54上游的附加供应管线34的低温流体之间的温差至少为8℃。
根据替代上述实施例的另一个实施例，主供应管线18、附加供应管线34和管道44每个都单独出现在存储容器2中。主供应管线18、附加供应管线34和管道44各自包括安装在它们的相应的入口处的泵24，迫使低温流体3流过供应管线18、34和管道44中的每一个。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，只有主供应管线18和附加供应管线34可以从存储容器2延伸，如上所述，管道44能够连接到附加供应管线34。
现在描述第三实施例，其与第一和第二实施例的不同之处在于，处理和/或消耗单元26是消耗气态天然气的装置，如图3中更具体所示。
参考图3，处理和/或消耗单元26是消耗气态天然气的装置，即消耗装置26使用气态天然气作为燃料。
为此，供应消耗装置26的气态天然气来自接收容器4和存储容器2的顶部空间16。在这种情况下，返回管线28的气体出口30在压缩装置50和消耗装置26之间的管道44处开口。通过返回管线28流到消耗装置26的气态天然气因此与通过压缩构件50下游的管道44和通过通路56流到消耗装置26的压缩气态天然气混合。此外，后者然后使用来自管道44的气态天然气混合物作为其操作的燃料。
替代地和/或附加地，返回导管32可在其通向存储容器2的端部处配备有泵送构件58，泵送构件58被构造成迫使液态天然气通过返回导管32流到消耗装置26。应当理解，消耗装置26可以通过返回导管32被供应来自存储容器2的液态天然气和/或来自管道44的气态天然气。
本发明还涉及一种使用装载***1装载接收容器4的方法，该方法包括至少一个步骤，如果所实施的装置允许的话，该步骤可以与已经存在的用于装载低温流体的其他方法一起实施。
在该装载方法中，液态低温流体3通过主供应管线18和附加供应管线34从存储容器2输送到接收容器4。换句话说，安装在主供应管线18的管线入口20处的泵24抽吸存储容器2中存在的液态低温流体3，并将其注射到主供应管线18中，能够将其压力从1巴改变到10巴。
液态低温流体然后有利地主要通过主供应管线18直接流向接收容器4的底壁10a，这部分低温流体的流速由控制阀42控制。然而，液态低温流体的一部分分流到附加供应管线34的第一部分38中。流过附加供应管线34的第一部分38的液态低温流体被再次分割，一部分流向热交换器48的第二通道54，另一部分由管道44输送至膨胀构件46。然后，流过管道44的液态低温流体膨胀，通过膨胀构件46，其压力变化到例如0.5巴，使得低温流体从液态变为两相状态，如前面在上面的描述中所解释的。
通过附加供应管线34的第一部分38流到接收容器4的液态低温流体穿过热交换器48的第二通道54。流过膨胀构件46下游的管道44的两相状态的低温流体穿过热交换器48的第一通道52。流过第二通道54的液态低温流体与流过第一通道52的两相低温流体交换热量。更具体地，液态的低温流体将热量传递给两相状态的低温流体。随着液态低温流体流过相应的通道，流过热交换器48的第二通道54的液态低温流体的温度下降，而流过热交换器48的第一通道52的两相状态的低温流体的温度上升，使其从两相状态变为气态。
由于来自存储容器2并流过穿过膨胀构件46的管道44的低温流体的膨胀，流过附加供应管线34的液态低温流体被冷却，直到它达到低于流过主供应管线18的液态低温流体的温度。冷却的液态低温流体然后流到控制阀42下游的主供应管线18，然后通过主供应管线18流到接收容器4的底壁10a。气态的低温流体流到压缩装置50，压缩装置50压缩低温流体并增加其压力，使其例如从0.35巴变化到与液化单元26的操作相适应的压力。压缩的气态低温流体然后通过管道44流到处理和/或消耗单元26，与来自通路56的气态低温流体混合。气态的低温流体然后在返回到存储容器2的底部之前，特别是通过返回导管32返回到存储容器2的底部之前，在液化单元26中被液化；或者被消耗装置26消耗。
然而，本发明不限于本文中描述和示出的装置和构造。它还涵盖任何等效的装置或构造以及利用这种装置的任何技术组合。特别地，主供应管线18、附加供应管线34和管道44之间的连接可以变化，如前面在上面的描述中提到的。此外，上面指出的压力值不是严格限定的，并且可以显著变化，只要这有助于本发明的正常运行。

Claims (15)

1.一种装载***(1)，被构造为将低温流体(3)从存储容器(2)转移到接收容器(4)，所述装载***(1)包括：用于液态的低温流体(3)的至少一个流动元件(17)，所述至少一个流动元件将所述存储容器(2)连接到所述接收容器(4)；用于处理和/或消耗至少源自所述接收容器(4)的气态的低温流体(3)的处理和/或消耗单元(26)；以及用于气态的低温流体的返回管线(28)，所述返回管线将所述接收容器(4)连接到所述处理和/或消耗单元(26)，其特征在于，所述装载***(1)包括用于冷却通过所述流动元件(17)流到所述接收容器(4)的低温流体(3)的至少一个冷却单元(36)，由所述冷却单元(36)产生的冷量来自从所述存储容器(2)来的低温流体(3)的蒸发。
2.根据权利要求1所述的装载***(1)，其中，所述流动元件(17)包括用于液态的低温流体(3)的主供应管线(18)，所述主供应管线将所述存储容器(2)连接到所述接收容器(4)，所述冷却单元(36)冷却流过所述主供应管线(18)的液态的低温流体。
3.根据权利要求1或2所述的装载***(1)，其中，所述流动元件(17)包括用于液态的低温流体(3)的主供应管线(18)和用于来自所述存储容器(2)并流向所述接收容器(4)的液态的低温流体的至少一个附加供应管线(34)，所述主供应管线将所述存储容器(2)连接到所述接收容器(4)，所述冷却单元(36)冷却流过所述附加供应管线(34)的液态的低温流体。
4.根据权利要求3所述的装载***(1)，其中，所述冷却单元(36)包括管道(44)，低温流体(3)流过所述管道，并且所述管道将所述存储容器(2)连接到所述处理和/或消耗单元(26)，所述冷却单元(36)至少包括膨胀构件(46)、热交换器(48)和压缩装置(50)，所述膨胀构件、所述热交换器(48)和所述压缩装置依次布置在所述管道(44)上，所述热交换器(48)在流过所述附加供应管线(34)和所述管道(44)的低温流体(3)之间交换热量。
5.根据权利要求4所述的装载***(1)，其中，所述热交换器(48)至少包括构成所述管道(44)的第一通道(52)和构成所述附加供应管线(34)的第二通道(54)，所述膨胀构件(46)布置在所述第一通道(52)的上游。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的装载***(1)，其中，所述压缩装置(50)在所述热交换器(48)和所述处理和/或消耗单元(26)之间安装在所述管道(44)上。
7.根据权利要求5所述的装载***(1)，其中，所述热交换器(48)的所述第一通道(52)被构造为承受低于大气压的压力。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的装载***(1)，被构造为使得流过所述热交换器(48)和所述接收容器(4)之间的所述附加供应管线(34)的低温流体(3)的温度比流过所述主供应管线(18)的低温流体(3)的温度低至少2℃。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的装载***(1)，包括控制阀(42)，所述控制阀(42)用于控制位于所述膨胀构件(46)上游的附加供应管线(34)或主供应管线(18)上的低温流体(3)的流速。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的装载***(1)，其中，所述附加供应管线(34)和所述管道(44)连接至所述主供应管线(18)。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的装载***(1)，其中所述存储容器(2)包括至少一个泵(24)，所述泵被构造成使所述低温流体(3)流过所述主供应管线(18)、所述附加供应管线(34)和所述管道(44)。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的装载***(1)，包括用于气态的低温流体(3)的通路(56)，所述通路将所述存储容器(2)连接至所述管道(44)，所述通路(56)被构造成将气态的低温流体(3)从所述存储容器(2)输送至所述处理和/或消耗单元(26)。
13.一种组件，包括：浮式结构(8)，包括接收容器(4)；装载终端(6)，包括存储容器(2)；和将所述装载终端(6)连接到所述浮式结构(8)的根据前述权利要求中任一项所述的装载***(1)。
14.根据结合权利要求2的主题的权利要求13所述的组件，其中，至少所述接收容器(4)至少包括底壁(10a)和顶壁(10b)，所述主供应管线(18)的开口更靠近底壁(10a)而不是顶壁(10b)。
15.一种通过使用根据权利要求3至12中任一项所述的装载***(1)来装载接收容器(4)的方法，在所述方法期间，液态的低温流体(3)通过主供应管线(18)和附加供应管线(34)从存储容器(2)输送到接收容器(4)，并且在此期间，通过使来自存储容器(2)的低温流体(3)膨胀，流过附加供应管线(34)的低温流体(3)被冷却到低于流过主供应管线(18)的低温流体(3)的温度。
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