Усовершенствованные системы и способы получения и хранения сжиженного, находящегося под давлением природного газа

Усовершенствованные системы и способы получения и хранения сжиженного, находящегося под давлением природного газа

Реферат

 

Система для получения и хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа включает установку по переработке природного газа, пригодную для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа, и по меньшей мере, один резервуар, пригодный для хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа. Резервуар содержит несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала, содержащего смолу с модулем сдвига, по меньшей мере, примерно 3 ГПа при криогенных температурах, и не несущую нагрузку облицовку в соприкосновении с сосудом. Указанная облицовка создает непроницаемый барьер для сжиженного находящегося под давлением природного газа. При изготовлении резервуара разрабатывают реализуемый на компьютере проект. Далее изготавливают облицовку и помещают ее на оправку. Затем пропитывают смолой множество волокон и наматывают их вокруг облицовки посредством управляемой компьютером намоточной машины. Использование изобретения позволит снизить стоимость резервуаров и повысить их эксплуатационный показатель. 8 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

Изобретение относится к усовершенствованным системам и способам получения и хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа (СНДПГ), а более конкретно к таким системам и способам, в которых синергически сочетаются преимущества установки по переработке природного газа, предназначенной для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа, с преимуществами новых резервуаров для хранения и транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа. Точнее, настоящее изобретение относится к таким усовершенствованным системам и способам, в которых использован резервуар, содержащий несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала, и, по существу, непроницаемую не несущую нагрузку облицовку в соприкосновении с сосудом.

Различные термины определены ниже. Для удобства перечень терминов находится непосредственно перед формулой изобретения.

В публикации Международной заявки № WO 98/59085 под названием "Усовершенствованная система переработки, хранения и транспортировки сжиженного природного газа" (заявка относится к сжиженному находящемуся под давлением природному газу) описаны резервуары и транспортировочные суда для хранения и перевозки по морю сжиженного находящегося под давлением природного газа в широких пределах давления, составляющих от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа, и в широких пределах температуры, составляющих от примерно -123С до примерно -62С. Резервуары, описанные в заявке, относящейся к сжиженному находящемуся под давлением природному газу, изготовлены из сверхпрочных низколегированных сталей, содержащих меньше 9% по массе никеля и имеющих прочность на растяжение больше 830 МПа и температуру перехода от пластичности к хрупкости (ТППХ), т.е. меру разрушения, определенную в перечне, меньше чем примерно -73С. Как показано в заявке, относящейся к сжиженному находящемуся под давлением природному газу, при предпочтительных рабочих давлениях и температурах, указанных в настоящей заявке, сталь с содержанием 3% по массе никеля можно использовать в самых холодных зонах установки для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа, в которых располагаются технологические трубопроводы и аппаратура, тогда как для того же самого оборудования в обычной установке для получения сжиженного природного газа (СПГ) обычно требуется более дорогостоящая сталь, содержащая 9% по массе никеля, или алюминий (т.е. в установке для получения сжиженного природного газа при атмосферном давлении и температуре примерно -162С). Предпочтительно, чтобы получить экономическое преимущество по сравнению с обычной установкой для получения сжиженного природного газа, высокопрочные низколегированные стали с соответствующей прочностью и вязкостью разрушения при рабочих условиях установки для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа используют для изготовления трубопровода и связанных с ним деталей (например, фланцев, клапанов и фитингов), сосудов высокого давления и другого оборудования установки для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа. В публикации Международной заявки № WO 99/32837 под названием "Технологические компоненты, резервуары и трубопроводы, пригодные для удержания и транспортировки низкотемпературных жидкостей" (заявка относится к технологическим компонентам) описаны технологические компоненты, резервуары и трубопроводы, пригодные для удержания и транспортировки низкотемпературных жидкостей. Точнее, в заявке, относящейся к технологическим компонентам, описаны технологические компоненты, резервуары и трубопроводы, которые изготовлены из сверхпрочных низколегированных сталей, содержащих меньше 9% по массе никеля и имеющих прочность на растяжение больше 830 МПа и температуру перехода от пластичности к хрупкости ниже -73С.

Согласно заявке, относящейся к сжиженному находящемуся под давлением природному газу, и заявке, относящейся к технологическим компонентам, сверхпрочные низколегированные стали используют тогда, когда осуществляют соединение установки для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа и резервуаров для хранения и транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа. Если использование сталей для изготовления резервуаров не позволяет получить экономически целесообразное средство для хранения и транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа на морских судах, то любое использование сталей в установках не имеет смысла, поскольку отсутствует средство для экономичной транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа, получаемого на установке. И наоборот, когда использование сталей в установке для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа приводит к некоторому сокращению затрат по сравнению с обычной установкой для получения сжиженного природного газа, то вследствие существенного упрощения установки извлекается наибольшая, значительная экономическая выгода и, следовательно, снижаются затраты. Вследствие относительно простой конструкции установка для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа значительно дешевле, чем обычная установка для получения сжиженного природного газа аналогичной производительности. Кроме того, когда использование сталей в системе транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа, экономически целесообразно и обеспечивает некоторое сокращение затрат по сравнению с обычной установкой для получения сжиженного природного газа, то масса стальных резервуаров оказывается большой по сравнению с массой груза - сжиженного находящегося под давлением природного газа, что приводит к относительно низкому эксплуатационному показателю (ЭП) грузовместимости. Эксплуатационный показатель резервуаров для хранения сжатого флюида связан с давлением (Р), создаваемым грузом в объеме (V) резервуара, и массой (W) резервуара уравнением ЭП=PV/W. В настоящее время во всей системе (т.е. в установке и в средстве транспортировки), изготовленной из стали, отсутствует сочетание установки для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа, имеющей низкую стоимость и высокий эксплуатационный показатель, с системой транспортировки на основе резервуаров, которые способны удерживать сжиженный, находящийся под давлением природный газ.

В патенте США №3830180 (Болтон) раскрыто использование композитного сосуда цилиндрической формы с двумя стенками, предназначенного для транспортировки обычного сжиженного природного газа, т.е. сжиженного природного газа при атмосферном давлении и при температурах от примерно -162С. Цилиндрическая конфигурация сосуда является предпочтительной, поскольку она позволяет максимально использовать пространство, имеющееся на транспортировочном судне. Однако несущая нагрузку внутренняя стенка сосуда Болтона рассчитана на максимальное давление примерно от 345 до 414 кПа и поэтому сосуд Болтона не пригоден для транспортировки и хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа. Кроме того, хотя цилиндрическая форма сосуда Болтона теоретически может способствовать повышению эксплуатационного показателя грузовместимости при транспортировке определенного флюида по сравнению с указанным показателем для стальных резервуаров, описанных в заявке, относящейся к сжиженному находящемуся под давлением природному газу, конструкции Болтона присущи некоторые экономические и технические ограничения, касающиеся размеров, способа изготовления и надежности. Использование свариваемого однородного материала для отдельной несущей нагрузку стенки снижает потенциально возможное сокращение массы в связи с использованием композитного сосуда. Кроме того, использование двух стенок приводит к чрезмерному увеличению эффективной толщины стенок, усложняет в целом технологию изготовления, уменьшает техническую и экономическую осуществимость конструкции и заканчивается плохим использованием пространства, имеющегося на корабле для транспортировки груза. Далее, для конструкции Болтона необходимо использовать однородный материал, который может быть сварен для образования несущей нагрузку внутренней стенки сосуда, которая состоит из двух куполов, сваренных с цилиндрической секцией, расположенной в середине. Концентрация напряжений, связанных с двумя сварочными швами, служит основанием для защиты сварочных швов путем использования усложненного, предварительно напряженного средства усиления швов. Наконец, сварочные швы в сосудах Болтона являются потенциальными источниками точечной коррозии и, следовательно, причиной преждевременного разрушения.

Как в патенте США №5577630 (Blair et al.), так и в патенте США №5798156 (Mitlitsky et al.) описаны выполненные с облицовкой композитные сосуды высокого давления, предназначенные для хранения и транспортировки сжатого природного газа. В первом патенте (Blair et al.) рассмотрены сосуды высокого давления, предназначенные для использования на судах для транспортировки сжатого природного газа, изготовленные путем обматывания облицовки слоем композиционного материала с использованием способов намотки нитей, свертывания в рулон, автоматизированного размещения волокон и других способов, хорошо известных специалистам в области техники, к которой относится изобретение, чтобы получить форму сосудов, приближающуюся к прямоугольной. В патенте США №5499739 (Greist, III et al.) описана термопластичная облицовка, изготовленная из найлона-6 или найлона-11, предназначенная для использования в сосуде высокого давления для исключения проникновения газа и обеспечения возможности работы при низких температурах, нижний предел которой составляет -40С. Для улучшения механических свойств и упрощения технологического процесса сосуды согласно этому патенту (Greist, III et al.) изготовлены способом намотки нитей в заранее определенной конфигурации вокруг термопластичной облицовки. В патенте США №5658013 (Bees et al.) описан топливный бак для транспортных средств, предназначенный для удержания и распределения как жидкого, так и газообразного топлива, и сделано предположение о возможности использования в его конструкции чисто композиционного или усиленного стекловолокном композиционного материала. Жидкое топливо, рассмотренное в патенте, представляет собой обычное жидкое топливо, находящееся при температуре и давлении окружающей среды. Как в этом патенте, так и в патенте США №5798156 (Mitlitsky et al.), ранее рассмотренном, предложены хорошие облицовки на полимерной основе с металлическим покрытием, которые обеспечивают дополнительное улучшение эксплуатационных характеристик баков/сосудов. Однако сложность и, следовательно, высокая стоимость процесса осаждения металла и процесса изготовления облицовки делают баки/сосуды из указанных патентов (Bees et al. и Mitlitsky et al.) пригодными для применения, главным образом, в тех областях, в которых основной задачей является достижение максимальной полезной нагрузки грузовместимости, и поэтому небольшая масса баков/сосудов является весьма важной. В патенте США №5695839 (Yamada et al.) описан композитный резервуар, имеющий газонепроницаемый барьер, в котором упаковочному материалу, использованному для образования такого резервуара, придана слоистая структура, а слой алюминиевой фольги расположен на слоистой структуре или между ее слоями. Однако ни один из резервуаров, рассмотренных в этих публикациях, не рассчитан на размещение жидкостей как при криогенных температурах (ниже -40С), так и при высоких давлениях, таких как температуры и давления сжиженного находящегося под давлением природного газа.

В докладе Ladkany S.G. под названием "Composite aluminum-fiberglass epoxy pressure vessels for transportation of LNG at intermediate temperature", опубликованном в Advances in Cryogenic Engineering Materials, том 28 (Proceedings of the 4-th International Cryogenic Materials Conference), San Diego, California, USA, 10 Aug 1981 14 Aug. 1981, рассмотрена конструкция сосудов высокого давления для транспортировки сжиженного природного газа при параметрах температуры и давления между критическими условиями, 191 К, 4,69 МПа, и атмосферными условиями, 106 К, 0,1 МПа. В этом докладе (Ladkany) указано, что содержащий жидкий азот алюминиево-композитный сосуд с тонкой металлической облицовкой, полностью окруженной и сцепленной с верхней намоткой, покрывающей ее, был успешно испытан в Beech Aircraft Corporation. Однако используется сварной алюминиевый сосуд высокого давления, предназначенный для размещения сжиженного природного газа (СПГ), находящегося при промежуточной температуре, имеющий большой диаметр 6 м и толщину 47 мм. Этот алюминиевый сосуд усилен по окружности слоями высокопрочного стекловолоконного полимера толщиной 17 мм или слоями верхней намотки толщиной 51 мм из ориентированных вдоль одной оси полиэфирных стекловолокон, которым для исключения выгибания придана жесткость посредством цилиндрических скоб, расположенных с интервалами 2,16 м. Придающие жесткость скобы также использованы для конструктивной поддержки и закрепления свободностоящего сосуда во время транспортировки и эксплуатации.

Несмотря на вышеуказанные достижения в технологии, до сих пор отсутствуют системы и способы для получения и хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа, в которых синергически сочетаются выгоды от использования установки по переработке природного газа, предназначенной для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа, с низкой стоимостью резервуаров, имеющих в значительной степени повышенный эксплуатационный показатель, предназначенных для хранения и транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа. Представляется выгодным иметь такие системы и способы.

Поэтому задача этого изобретения заключается в создании таких систем и способов. Другие задачи этого изобретения станут очевидными из нижеследующего описания.

Данная задача согласно первому аспекту изобретения решается посредством резервуара для хранения сжиженного находящегося под давлением примерно от 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С, природного газа, содержащего: (а) несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала, содержащего смолу с модулем сдвига, по меньшей мере 3 ГПа при криогенных температурах, и выдерживающий давления от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и температуры от примерно -123С до примерно -62С; и (b) по существу, не несущую нагрузку облицовку, соприкасающуюся с сосудом, создающую, по существу, непроницаемый барьер для сжиженного находящегося под давлением природного газа.

Предпочтительно чтобы сосуд был изготовлен из множества волокон из материала, имеющего удельный модуль упругости на растяжение больше, чем примерно 610⁵ см и удельную прочность на растяжение больше, чем примерно 10⁶ см, где значения нормированы относительно плотности волокон.

Целесообразно чтобы сосуд был изготовлен из множества волокон из материалов, выбранных из группы, состоящей из (i) стекла, (ii) арамида, (iii) углерода, (iv) кевлара, (v) карбида кремния, (vi) борной нити, (vii) полиэтилена со сверхвысокой молекулярной массой или (viii) из их смеси.

Желательно чтобы сосуд был изготовлен из связующей смолы, имеющей способность к поглощению энергии, по меньшей мере, примерно 65 Дж/м³.

Возможно чтобы сосуд содержал композитную матрицу, выполненную из смолы, выбранной из группы, состоящей из (i) многофункциональных и двухфункциональных эпоксидных смол на основе диглицидилового эфира дифенилпропана, (ii) тетраглицидилметилендианилиновых эпоксидных смол, (iii) смол на основе амина, (iv) полиэфира, (v) винилового эфира и (vi) фурана.

Полезно чтобы облицовка была изготовлена из материла, выбранного из группы, состоящей из (i) металлической фольги, (ii) синтетической полимерной пленки, (iii) металлической фольги на тонкой полимерной подложке, (iv) полимерной подложки, покрытой металлом, и (v) слоистого материала, содержащего металлическую облицовку, расположенную между полимерными слоями.

Предпочтительно чтобы облицовка имела толщину вплоть до 1 мм.

Целесообразно чтобы облицовка была выполнена слоистой, содержащей, по меньшей мере, один лист алюминиевой фольги, расположенный между, по меньшей мере, двумя листами майлара.

Желательно чтобы облицовка содержала, по меньшей мере, один слой из композиционного материала и, по меньшей мере, один лист алюминиевой фольги.

Возможно чтобы облицовка содержала бесшовный алюминий.

Данная задача согласно второму аспекту изобретения решается посредством резервуара для хранения сжиженного находящегося под давлением примерно от 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С природного газа, содержащего: (а) несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала, содержащего смолу с модулем сдвига, по меньшей мере 3 ГПа при криогенных температурах, и выдерживающий давления от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и температуры от примерно -123С до примерно -62С; и (b) по существу, не несущую нагрузку металлическую облицовку, соприкасающуюся с сосудом, имеющую толщину вплоть до примерно 1 мм и создающую, по существу, непроницаемый барьер для сжиженного находящегося под давлением природного газа.

Данная задача согласно третьему аспекту изобретения решается посредством резервуара, содержащего, по существу, не несущую нагрузку, по существу, непроницаемую облицовку, и несущую нагрузку композитную верхнюю намотку, содержащую смолу с модулем сдвига, по меньшей мере 3 ГПа при криогенных температурах, и способность к поглощению энергии, по меньшей мере, примерно 65 Дж/м³, при этом резервуар пригоден для хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С.

Данная задача согласно четвертому аспекту изобретения решается посредством способа изготовления резервуара для хранения сжиженного находящегося под давлением примерно от 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С природного газа, содержащего стадии, при осуществлении которых: (а) разрабатывают реализуемый на компьютере проект резервуара путем расчетов методом конечных элементов, выполняемых с направленностью на оптимизацию прочности резервуара; (b) изготавливают облицовку из, по существу, непроницаемого материала; (с) помещают облицовку на оправку; (d) пропитывают смолой множество волокон из материалов, имеющих удельный модуль упругости на растяжение больше чем примерно 610⁵ см и удельную прочность на растяжение больше чем примерно 610⁶ см, где значения нормированы относительно плотности волокон; (е) наматывают множество волокон вокруг облицовки посредством управляемой компьютером намоточной машины, которая выполнена с возможностью осуществления реализуемого на компьютере проекта, для образования несущего нагрузку сосуда.

Данная задача согласно пятому аспекту изобретения решается посредством способа изготовления резервуара для хранения сжиженного находящегося под давлением примерно от 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С природного газа, содержащего стадии, при осуществлении которых: (а) разрабатывают реализуемый на компьютере проект резервуара путем расчетов методом конечных элементов, выполняемых с направленностью на оптимизацию прочности резервуара; (b) изготавливают облицовку из, по существу, непроницаемого материала; (с) помещают облицовку на оправку; (d) пропитывают смолой множество волокон из материалов, выбранных из группы, состоящей из (i) стекла, (ii) арамида, (iii) углерода, (iv) кевлара, (v) карбида кремния, (vi) борной нити, (vii) полиэтилена со сверхвысокой молекулярной массой, или (viii) из их смеси; (е) наматывают множество волокон вокруг облицовки посредством управляемой компьютером намоточной машины, которая выполнена с возможностью осуществления реализуемого на компьютере проекта, для образования несущего нагрузку сосуда.

Предпочтительно чтобы на стадии (b) образовывали облицовку из материала, выбранного из группы, состоящей из (i) металлической фольги, (ii) синтетической полимерной пленки, (iii) металлической фольги на тонкой полимерной подложке, (iv) полимерной подложки, покрытой металлом, и (v) слоистого материала, содержащего металлическую облицовку, расположенную между полимерными слоями, (vi) по меньшей мере, одного листа алюминиевой фольги, расположенного между, по меньшей мере, двумя листами майлара, (vii) по меньшей мере, одного слоя композиционного материала и, по меньшей мере, одного листа алюминиевой фольги.

Данная задача согласно шестому аспекту изобретения решается посредством способа хранения сжиженного находящегося под давлением от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С природного газа, содержащего стадию помещения сжиженного находящегося под давлением природного газа в, по меньшей мере, один резервуар, при этом, по меньшей мере, один резервуар содержит (i) несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала, содержащего смолу с модулем сдвига, по меньшей мере, 3 ГПа при криогенных температурах; и (ii), по существу, не несущую нагрузку облицовку, соприкасающуюся с сосудом, причем облицовка создает, по существу, непроницаемый барьер для сжиженного находящегося под давлением природного газа.

Данная задача согласно седьмому аспекту изобретения решается посредством системы для получения и хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа, содержащей: (а) установку по переработке природного газа, предназначенную для получения сжиженного находящегося под давлением газа при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С; и (b), по меньшей мере, один резервуар, пригодный для хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С, содержащий (i) несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала, содержащего смолу с модулем сдвига, по меньшей мере, 3 ГПа при криогенных температурах; и (ii), по существу, не несущую нагрузку облицовку, соприкасающуюся с сосудом, причем облицовка создает, по существу, непроницаемый барьер для сжиженного находящегося под давлением газа.

Предпочтительно чтобы система содержала: (с) средство для транспортировки, по меньшей мере, одного резервуара, удерживающего сжиженный находящийся под давлением природный газ, на импортный терминал.

Целесообразно чтобы несущий нагрузку сосуд выдерживал давления от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и температуры от примерно -123С до примерно -62С.

Желательно чтобы установка по переработке природного газа содержала, по меньшей мере, один технологический компонент, изготовленный из сверхпрочной низколегированной стали, содержащей меньше 9% по массе никеля и имеющей прочность на растяжение больше, чем примерно 830 МПа и температуру перехода от пластичности к хрупкости ниже, чем примерно -73С.

Возможно чтобы установка по переработке природного газа, по существу, состояла из: (а) оборудования для приема подаваемого газа, пригодного для удаления жидких углеводородов из природного газа; (b) оборудования для обезвоживания, пригодного для удаления воды из природного газа; (с) оборудования для сжижения пригодного для сжижения природного газа.

Данная задача согласно восьмому аспекту изобретения решается посредством способа получения и хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа, содержащего стадии, согласно которым: (а) получают сжиженный, находящийся под давлением природный газ при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и температуре от примерно -123С до примерно -62С путем обработки природного газа, используя установку по переработке природного газа, пригодную для получения сжиженного находящегося под давлением газа при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С; и (b) перекачивают сжиженный находящийся под давлением природный газ в, по меньшей мере, один резервуар, при этом, по меньшей мере, один резервуар пригоден для хранения жидкости при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С и содержит (i) несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала, содержащего смолу с модулем сдвига, по меньшей мере 3 ГПа при криогенных температурах; и (ii), по существу, не несущую нагрузку облицовку, соприкасающуюся с сосудом, причем облицовка создает, по существу, непроницаемый барьер для сжиженного находящегося под давлением природного газа.

Предпочтительно чтобы дополнительно: (с) транспортировали указанный, по меньшей мере, один резервуар, удерживающий сжиженный находящийся под давлением природный газ, на импортный терминал.

Целесообразно чтобы несущий нагрузку сосуд выполняли выдерживающим давления от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и температуры от примерно -123С до примерно -62С.

Желательно чтобы в установку по переработке природного газа включали, по меньшей мере, один технологический компонент, изготовленный из сверхпрочной низколегированной стали, содержащей меньше 9% по массе никеля и имеющей прочность на растяжение больше чем примерно 830 МПа и температуру перехода от пластичности к хрупкости ниже чем примерно -73С.

Возможно чтобы в стадию получения сжиженного находящегося под давлением природного газа при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С с использованием установки по переработке природного газа включали этапы, на которых: (а) удаляют жидкие углеводороды из природного газа в оборудовании для приема подаваемого газа; (b) удаляют воду из природного газа в оборудовании для обезвоживания; (с) сжижают природный газ в оборудовании для сжижения.

Преимущества настоящего изобретения поясняются ниже со ссылками на чертежи, на которых

фиг.1 - обзорная иллюстрация систем и способов настоящего изобретения;

фиг.2 - вид с местным разрезом резервуара согласно изобретению;

фиг.3 - поперечный разрез резервуара согласно изобретению, имеющего сферическую геометрию;

фиг.4 - поперечный разрез резервуара согласно изобретению, имеющего сплющенную сфероидальную геометрию с переменным отношением размеров;

фиг.5 - поперечный разрез резервуара согласно изобретению, имеющего сплющенные сфероидальные, купольные части, прикрепленные к относительно короткой цилиндрической секции;

фиг.6 - вертикальный разрез корпуса судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа, иллюстрирующий размещение двух резервуаров согласно изобретению, имеющих сплющенную сфероидальную геометрию и расположенных бок о бок вдоль ширины корпуса;

фиг.7А - вид спереди в разрезе резервуара согласно изобретению, имеющего сферическую геометрию и расположенного в корпусе судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа;

фиг.7В - вид сбоку в разрезе компоновки нескольких резервуаров согласно изобретению, имеющих сферическую геометрию, в корпусе судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа;

фиг.7С - вид сверху в разрезе компоновки нескольких резервуаров согласно изобретению, имеющих сферическую геометрию, в корпусе судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа;

фиг.8 - вертикальный разрез корпуса судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа, содержащего несколько резервуаров согласно изобретению, имеющих цилиндрическую геометрию с различной высотой;

фиг.9 - вертикальный разрез корпуса судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа, содержащего несколько резервуаров согласно изобретению, имеющих цилиндрическую геометрию с одинаковой высотой;

фиг.10 - вид спереди в разрезе компоновки горизонтально расположенных резервуаров согласно изобретению, имеющих цилиндрическую геометрию, в корпусе судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа;

фиг.10В - вид сбоку в разрезе компоновки горизонтально расположенных резервуаров согласно изобретению, имеющих цилиндрическую геометрию, в корпусе судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа;

фиг.10С - вид сверху в разрезе компоновки горизонтально расположенных резервуаров согласно изобретению, имеющих цилиндрическую геометрию, в корпусе судна для транспортировки сжиженного находящегося под давлением природного газа;

фиг.11 (уровень техники) - схематичная иллюстрация типовой установки для получения обычного сжиженного природного газа;

фиг.12 - схематичная иллюстрация типовой установки согласно настоящему изобретению для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа.

Хотя изобретение будет описано применительно к предпочтительным вариантам осуществления, однако изобретение не ограничено ими. И наоборот, изобретение предполагается перекрывающим все варианты, модификации и эквиваленты, которые могут находиться в рамках сущности и объема изобретения, определенных в приложенной формуле изобретения.

В соответствии с задачами этого изобретения разработана система для получения и хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа. Система содержит: (а) установку по переработке природного газа, пригодную для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа (СНДПГ) при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С; и (b) по меньшей мере, один резервуар, пригодный для хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа, при этом, по меньшей мере, один резервуар содержит (i) несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала; и (ii), по существу, не несущую нагрузку облицовку, находящуюся в соприкосновении с сосудом, при этом облицовка создает для сжиженного находящегося под давлением природного газа, по существу, непроницаемый барьер. Несущий нагрузку сосуд способен выдерживать давления от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и температуры от примерно -123С до примерно -62С. Предпочтительно система этого изобретения включает в себя (с) средство для транспортировки, по меньшей мере, одного резервуара для хранения, предпочтительно, на импортный терминал (определенный в перечне, приложенном в конце описания). Кроме того, предусмотрен способ получения и хранения сжиженного находящегося под давлением природного газа. Способ содержит стадии: (а) сооружение установки по переработке природного газа, пригодной для получения сжиженного находящегося под давлением газа, при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и при температуре от примерно -123С до примерно -62С; (b) получение сжиженного находящегося под давлением природного газа с использованием установки по переработке; (с) перекачивание сжиженного находящегося под давлением природного газа в, по меньшей мере, один резервуар, и в этом способе, по меньшей мере, один резервуар пригоден для хранения жидкости при давлении от примерно 1035 кПа до примерно 7590 кПа и температуре от примерно -123С до примерно -62С и содержит (i) несущий нагрузку сосуд, изготовленный из композиционного материала; и (ii) по существу, не несущую нагрузку облицовку, находящуюся в соприкосновении с сосудом, при этом облицовка создает, по существу, непроницаемый барьер для сжиженного находящегося под давлением природного газа. Предпочтительно способ этого изобретения также включает в себя стадию (с) транспортировки, по меньшей мере, одного резервуара для хранения предпочтительно на импортный терминал (определенный в перечне, приложенном в конце описания).

Использованный в настоящей заявке термин "композит" или "композиционный материал" характеризует в широком смысле конструкционный материал, содержащий волокна, внедренные в клей. Например, без ограничения этого изобретения: (i) волокна могут включать волокна, изготовленные из таких материалов, как полимеры, углерод, стекла, керамики и/или металлы; а (ii) клей может включать смолы, как например, эпоксидные смолы, особенно низкотемпературные эпоксидные cмолы. Использованный в настоящей заявке термин "природный газ" означает газообразную смесь углеводородов, исходно образовавшуюся под поверхностью земли, которая содержит, главным образом, метан и может также содержать этан, пропан, бутан, высшие углеводороды и/или примеси, включая без ограничения этого изобретения азот, диоксид углерода, сероводород и гелий. Использованное в настоящей заявке выражение "сооружение установки по переработке природного газа, пригодной для получения сжиженного находящегося под давлением природного газа" охватывает любую деятельность, необходимую для подготовки установки к получению сжиженного находящегося под давлением природного газа, включая без ограничения этого изобретения переоборудование существующей установки или сооружение новой установки.

Настоящее изобретение экон