液化天然气运输船的制作方法

本技术涉及能源运输类船舶，特别是涉及液化天然气运输船。

背景技术：

1、海上钻井和生产技术的发展，深海天然气资源越来越多的得到了开发。目前，一般是通过液化天然气运输船将液化天然气（liquefied natural gas，lng）从上游装载港转运至下游液化天然气接收站终端的船舶。液化天然气一般采用常压低温储存方式，存放在带有保冷措施的常压储罐中。然而，在液化天然气运输船的运输过程中，由于大气压波动、外界大气温度、储罐中的低温潜液泵运转等因素，会导致储罐内部产生蒸发气（boiled offgas，bog），从而引起储罐内部压力升高，因此需要将bog气体从储罐中排出。为了避免浪费，在液化天然气运输船上设置有回收处理装置，用于对储罐排出的bog气体处理，以得到可回收的lng液体。

2、液化天然气运输船上的回收处理装置一般包括两种方案，一种是通过bog压缩机对bog气体进行增压后，将来自储罐中的0.7mpag的lng低温液体与来自bog压缩机的0.72mpag的bog气体在冷凝器中逆向流动并直接接触，使得bog气体冷凝为lng液体，并回收至储罐内；另一种是通过bog压缩机对bog气体进行增压后，将增压后的bog气体通入冷箱进行液化，冷箱中的混合冷剂与bog气体进行热交换但不接触，从而使得bog气体液化为lng液体，并回收至储罐内。这两种方案对于低含氮的bog气体是比较经济和友好的。

3、然而，对于高含氮的bog气体，若仍采用这两种方案回收，经过冷凝器或者冷箱液化后的lng液体中氮组分含量较高，系统中氮组分不断累积在lng液体中，储罐中将产生更多的bog气体，形成不良循环，还可能使储罐超压的风险增加，从而给液化天然气运输船带来安全隐患。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对液化天然气运输船在运输过程中，液化天然气储罐中产生的高含氮的bog气体，若采用已有的回收处理装置进行回收，系统中氮组分不断累积在lng液体中，储罐中将产生更多的bog气体，形成不良循环，还可能使储罐超压的风险增加，从而给液化天然气运输船带来安全隐患的技术问题，提供一种液化天然气运输船。

2、一种液化天然气运输船，包括：船体、设置于船体首部的驾驶舱、设置于船体尾部的动力装置、设置于船体内部的储罐、设置于船体的甲板上的回收处理装置及设置于所述回收处理装置后方的火炬；

3、所述驾驶舱用于供驾驶员驾驶船体航行；所述动力装置用于提供所述船体航行的动力；所述储罐用于存储lng液体；

4、所述回收处理装置包括：回收塔和氮循环冷却装置；

5、所述回收塔通过第一回收管与储罐连通，来自所述储罐的bog气体能够从所述第一回收管进入所述回收塔；所述回收塔的塔顶通过第二回收管连接至所述火炬；所述回收塔的塔底通过第三回收管与所述储罐连通；

6、所述回收塔内的顶部设有回流冷却器，所述回流冷却器用于对所述bog气体冷却，以使所述bog气体中的甲烷液化为lng液体，所述lng液体能够经重力作用从所述第三回收管回流至所述储罐，所述bog气体中的含氮尾气能够从所述第二回收管流至所述火炬；

7、所述氮循环冷却装置用于向所述回流冷却器提供液氮作为冷却剂，并回收由所述液氮汽化产生的氮气，还用于将所述氮气冷却为所述液氮。

8、在一实施例中，所述氮循环冷却装置通过第一氮管线与所述回流冷却器的入口连通，来自所述氮循环冷却装置的液氮能从所述第一氮管线进入所述回流冷却器；

9、所述氮循环冷却装置通过第二氮管线与所述回流冷却器的出口连通，来自所述回流冷却器的氮气能够从所述第二氮管线进入所述氮循环冷却装置。

10、在一实施例中，所述氮循环冷却装置包括：多股流换热器、第一压缩机、氮气膨胀机及气液分离器；

11、所述第一压缩机的出口通过第十四氮管线与所述多股流换热器连通，所述第一压缩机用于通入常温低压氮气并对所述常温低压氮气增压，输出常温高压氮气；

12、所述多股流换热器内具有第一流路和第二流路，所述多股流换热器对来自所述第十四氮管线的常温高压氮气降温后得到的低温高压氮气分为两路，一部分流入所述第一流路，另一部分流入所述第二流路；

13、所述第一流路的出口通过第十二氮管线与所述氮气膨胀机的入口连通，所述氮气膨胀机的出口通过第十五氮管线与所述气液分离器连通；所述氮气膨胀机用于对来自所述第十二氮管线的低温高压氮气进行降温降压，并输出至所述第十五氮管线；

14、所述第二流路的出口依次通过第七氮管线和第八氮管线与所述气液分离器连通；所述多股流换热器能够对所述第二流路内的低温高压氮气降温液化，以使所述第二流路的出口能流出液氮；

15、所述气液分离器的顶部气体出口通过第九氮管线与所述多股流换热器连接，所述气液分离器的底部液体出口通过第一氮管线与所述回流冷却器的入口连接。

16、在一实施例中，所述氮循环冷却装置还包括旁路管线，所述旁路管线的一端与所述第十二氮管线连接，所述旁路管线的另一端与所述第九氮管线连接，所述旁路管线上设有旁路阀。

17、在一实施例中，所述多股流换热器通过第二氮管线与所述回流冷却器的出口连通，来自所述回流冷却器的低温氮气能够从所述第二氮管线进入所述多股流换热器，用于对来自所述第十四氮管线的常温高压氮气提供冷量。

18、在一实施例中，所述多股流换热器与第十氮管线连接，用于向所述第十氮管线输出常温低压氮气；

19、所述第十氮管线依次经第六氮管线、第五氮管线与所述第一压缩机的入口连通；所述第一压缩机用于对来自所述第五氮管线的常温低压氮气增压后形成常温高压氮气，并经所述第十四氮管线输出至所述多股流换热器内。

20、在一实施例中，所述氮循环冷却装置包括第二压缩机，所述多股流换热器与通过第三氮管线与所述第二压缩机的入口连接，所述第二压缩机的出口通过第四氮管线与第五氮管线的入口连接；

21、所述第二压缩机用于对来自所述第三氮管线的常温低压氮气进行增压后输出至所述第四氮管线。

22、在一实施例中，所述的回收处理装置还包括第十一氮管线，所述第十一氮管线与所述第六氮管线的入口连接，用于向所述第六氮管线通入来自界区的常温低压氮气。

23、在一实施例中，所述第七氮管线上设有节流阀。

24、在一实施例中，所述第一氮管线上设有调压阀。

25、上述的液化天然气运输船在航行过程中，储罐产生高含氮的bog气体能够从第一回收管进入回收塔，高含氮的bog气体在回收塔内上升时遇到回流冷却器，回流冷却器对高含氮的bog气体冷却，以使bog气体中的主要组分液化为lng液体，lng液体经重力作用从第三回收管回流至储罐；而bog气体中的剩余含氮尾气在回收塔内继续上升，从第二回收管流至火炬进行燃烧。如此，储罐产生高含氮的bog气体中的氮气以尾气的形式被分离剔除，而主要组分液化为lng液体回收至储罐内。如此，则避免了氮组分在lng液体中累积，从而解除了储罐超压的风险增加，提升了液化天然气运输船的安全性。而且相比于现有技术，本技术无需设置bog压缩机，降低了成本。