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邊際油田伴生氣選擇-CNG運輸船

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-01-27  來源:來自互聯網  作者:來自互聯網  瀏覽次數:516
導讀

芬坎蒂尼海工正在研究另一種方案即將邊際氣田的天然氣裝入一艘專用的壓縮天氣船中CNG32000,保持在船上166bar的壓力(2407psi),然后將壓縮天然氣(CNG)輸送至1500海里外的再氣化裝置將…

中大型的油氣田采用FLNG存儲,LNG運輸船運輸。但是對于較遠的邊際氣田采用大型LNG運輸船則非常不經濟。

芬坎蒂尼海工正在研究另一種方案即將邊際氣田的天然氣裝入一艘專用的壓縮天氣船中CNG32000,保持在船上166bar的壓力(2407psi),然后將壓縮天然氣(CNG)輸送至1500海里外的再氣化裝置將天然氣調壓至可設定壓力進行存儲、輸送。

除了經濟的運輸外,對少量的油田伴生氣來說,以往的處理方式通常采用新建海底管道將天然氣輸送至岸上設施或是將天然氣回注油田內部,還有就是試井過程中對天然氣進行燃燒處理。這些方式無一例外都會消耗的量的資源及費用。 采用CNG運輸船可謂是一種雙贏的方式,即回收了天然氣使其能夠利用,又節省了處理天然氣的費用。

按照芬坎蒂尼的設計主管說法,雖然市面上有眾多的CNG概念船舶,但都不具備能夠工業領域的應用。

Fincantieri于2013年開始研發CNG32000,最初研究了各種安全殼系統、方法和船舶配置。在2014年就形成現有的概念設計,并在2015年完成了的所有工作。這艘船的設計壽命為20年。其主要尺寸包括總長220米(722英尺);模壓寬度40米(131英尺);設計吃水深度7.2米(23.6英尺);載重約6700公噸(7385噸)。在標準條件下,在166巴(2407.6磅/平方英寸)和25°C(77°F)的溫度下,其單次航行的CNG總運輸能力約 6.34MMcm (223.9MMcf)。天然氣儲存在壓力容器中,壓力容器放置在500貨棧上,并放置在10個貨艙中(每個50個貨棧)。

總體示意圖

船體采用雙殼雙底,其內部用于壓載水艙。生活樓可容納21人居住。兩個4.5兆瓦的Azipod推進裝置和一個艏側推進器確保在海上串聯裝載作業期間可保持船艏向位置。電力由三臺雙燃料發動機的柴油發電機提供,每臺輸出功率約為4.3兆瓦。一臺備用發電機安裝在主甲板上方的住宿區旁邊。CNG的處理系統和壓縮機位于船艏主甲板上方。

在設計之初,主要的關注是壓縮天然氣安全殼和氣體裝卸系統,并針對氣體的物理及化學成分,選擇不同的材料。同時包括完善熱流體動力學研究,評估船的不同工況及安全方面的FMEA分析。壓縮系統設計需要考慮在不同的初始壓力下接收氣體并將其存儲在壓力容器中。主要設備及構件如壓縮機,再液化系統,熱膨脹閥、加熱器、冷卻器及遙控閥等。

市面上一些CNG運輸船的概念是基于 250-350 bar (3,626-5,076 psi)的存儲壓力,遠高于CNG3200的設計壓力。按照芬坎蒂尼設計主管戈南的說法,與250bar的設計壓力相比,在140至160bar的壓力下,既有經濟效益,也能有能源效益。 在250bar壓力下運輸天然氣的材料尚未經過測試,而且預計材料成本非常高,而160bar的設計壓力是在船舶尺寸和天然氣數量之間達成最佳方案,同時消除上下游配套產生的技術問題。

在天然氣進入壓力容器之前,需要對氣體中的硫化氫進行處理,且CO2需要保持一定的比例,從而保證在一定的壓力下分離出最重的烴。

在船艏提供裝載/卸載布置,包括兩個歧管和適用于海上串聯裝載的縱向船艏連接。在貨物運輸過程中,將使用纜索來固定船舶和柔性軟管。兩個左舷和兩個右舷的橫向連接也被安排在港口碼頭接收碼頭進行貨物轉運。

貨物裝卸通常在不到一天的時間內完成。“這假設天然氣將在60巴的壓力下從源頭(即海上生產平臺)接收,并在60巴的壓力下輸送到陸上終端。即使在波濤洶涌的海面上,也可以進行海上串聯裝載作業。除了氣體圍堰系統和相關設備外,該船的形狀、布局和設施與標準液化天然氣船相似。就安全性而言,“雖然液化天然氣是在-162℃[-259.6℉]的低溫液體,但在環境溫度條件下,天然氣是壓力容器內的穩定流體。至于CNG儲存,我們設計中的166巴壓力符合或甚至低于公路運輸所用的典型最大值。

在到達終端時,船舶可以直接將貨物轉移到陸地。在這種情況下,接收端需要配備必要的基礎設施“比如氣體計量、加臭和沃泊指數修正系統。當然如果有必要,船舶也可以用作為臨時儲存設施?!?/p>

 
 
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