СИСТЕМА И СПОСОБ ПОВТОРНОЙ КОНДЕНСАЦИИ ОТПАРНОГО ГАЗА ИЗ РЕЗЕРВУАРА СО СЖИЖЕННЫМ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ

1. Способ повторной конденсации потока отпарного газа, содержащего природный газ, из резервуара для хранения, указанный способ включает в себя
(а) по меньшей мере частичную конденсацию потока отпарного газа в первом теплообменнике путем теплообмена с потоком двухфазного хладагента, с образованием по меньшей мере частично сконденсированного потока отпарного газа и потока газообразного хладагента, причем поток двухфазного хладагента содержит не более чем 5 мол.% углеводородов и по меньшей мере 90 мол.% по меньшей мере одного, выбранного из группы, состоящей из азота и аргона, и, при этом, двухфазный поток хладагента имеет газофазную часть и жидкофазную часть в первом теплообменнике;
(b) возврат по меньшей мере частично сконденсированного потока отпарного газа в резервуар для хранения;
(c) нагревание потока газообразного хладагента во втором теплообменнике путем теплообмена с потоком хладагента высокого давления с образованием потока нагретого хладагента;
(d) сжатие потока нагретого хладагента в системе сжатия с образованием потока сжатого хладагента;
(e) охлаждение потока сжатого хладагента в третьем теплообменнике с образованием потока хладагента высокого давления;
(f) охлаждение потока хладагента высокого давления путем теплообмена с потоком газообразного хладагента во втором теплообменнике, с образованием потока охлажденного хладагента высокого давления;
(g) разделение потока охлажденного хладагента высокого давления на первую часть и вторую часть;
(h) расширение второй части потока охлажденного хладагента высокого давления с образованием потока расширенного хладагента.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя (i) объединение потока расширенного хладагента с потоком газообразного хладагента перед выполнением по меньшей мере части стадии (с).
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что стадия (i) дополнительно включает в себя объединение расширенного потока хладагента с потоком газообразного хладагента и частью потока охлажденного хладагента перед выполнением стадии (с).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия (а) дополнительно включает в себя по меньшей мере частичную конденсацию потока отпарного газа в первом теплообменнике, при по существу постоянной температуре, путем теплообмена с потоком двухфазного хладагента, с образованием потока по меньшей мере частично сконденсированного отпарного газа и потока газообразного хладагента.
5. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя (j) поддержание давления отпарного газа на уровне не более чем 110% от давления в резервуаре для хранения во время выполнения стадий (а) и (b).
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия (а) дополнительно включает в себя по меньшей мере частичную конденсацию потока отпарного газа в первой емкости первого теплообменника путем теплообмена с потоком двухфазного хладагента, протекающего через вторую емкость, с образованием по меньшей мере частично сконденсированного потока отпарного газа и потока газообразного хладагента, причем первая емкость располагается внутри второй емкости.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток двухфазного хладагента содержит по меньшей мере 99% азота.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия (i) включает в себя (i) объединение потока расширенного хладагента с потоком газообразного хладагента после того, как охлаждение на стадии (с) частично выполнено на потоке газообразного хладагента.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя (l) конденсацию потока природного газа путем теплообмена с потоком газообразного хладагента во втором теплообменнике.
10. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя (m) обеспечение нагнетателя, что приводит к увеличенному расходу потока отпарного газа через конденсационный теплообменник.
11. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя (n) фазовое разделение по меньшей мере частично сконденсированного потока отпарного газа на поток пара и поток жидкости перед выполнением стадии (b) и выполнение стадии (b) только на потоке жидкости.
12. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя (p) управление положением первого клапана в зависимости от давления потока газообразного хладагента и первого заданного значения, причем первый клапан расположен после первого теплообменника и перед вторым теплообменником и соединен по текучей среде с потоком газообразного хладагента; а также (q) установка первого заданного значения в зависимости от давления в резервуаре для хранения.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что стадия (q) дополнительно включает в себя установку первого заданного значения в зависимости от давления в резервуаре для хранения и мощности, потребляемой системой сжатия.
14. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя (r) поддержание разницы между температурой потока газообразного хладагента перед выполнением стадии (с) и температурой потока охлажденного хладагента в пределах второго заданного диапазона путем управления положением расширительного клапана, соединенного по текучей среде с потоком охлажденного хладагента, после второго теплообменника и перед первым теплообменником.
15. Система повторной конденсации отпарного газа, содержащая
первый теплообменник, выполненный с возможностью по меньшей мере частичной конденсации потока отпарного газа, отводимого из резервуара для хранения, путем теплообмена с потоком двухфазного хладагента, с образованием по меньшей мере частично сконденсированного потока отпарного газа, который возвращается в резервуар для хранения, и потока газообразного хладагента, причем поток двухфазного хладагента содержит не более чем 5 мол.% углеводородов и по меньшей мере 90 мол.% одного, выбранного из группы, состоящей из азота и аргона;
второй теплообменник, выполненный с возможностью охлаждения потока газообразного хладагента путем теплообмена с потоком охлажденного хладагента высокого давления, с образованием потока нагретого хладагента;
систему сжатия, содержащую по меньшей мере одну ступень сжатия, выполненную с возможностью сжатия потока нагретого хладагента с образованием потока сжатого хладагента, и третий теплообменник, выполненный с возможностью охлаждения потока сжатого хладагента с образованием потока хладагента высокого давления;
расширитель, выполненный с возможностью изоэнтропического расширения второй части потока охлажденного хладагента высокого давления с образованием потока расширенного хладагента, который соединен с по текучей среде с потоком газообразного хладагента; и
клапан, выполненный с возможностью расширения первой части потока охлажденного хладагента высокого давления с образованием потока двухфазного хладагента.
16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что первый теплообменник выполнен с возможностью по меньшей мере частичной конденсации потока отпарного газа при по существу постоянной температуре.
17. Система по п. 15, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью поддержания давления отпарного газа не более чем 110% от давления в резервуаре для хранения, от точки, в которой отпарной газ отводят из резервуара для хранения в виде потока отпарного газа, до точки, в которой отпарной газ возвращают в резервуар для хранения в виде потока по меньшей мере частично сконденсированного отпарного газа.
18. Система по п. 15, отличающаяся тем, что первый теплообменник содержит внутреннюю емкость, соединенную по текучей среде с потоком отпарного газа, и внешнюю емкость, соединенную по текучей среде с потоком двухфазного хладагента, причем внутренняя емкость располагается внутри внешней емкости.
19. Система по п. 15, дополнительно содержащая по меньшей мере один контроллер, выполненный с возможностью установки положения первого клапана в зависимости от давления потока газообразного хладагента и первого заданного значения, причем первый клапан расположен после первого теплообменника и перед вторым теплообменником и соединен по текучей среде с потоком газообразного хладагента, и, при этом, первое заданное значение зависит от давления в резервуаре для хранения.
20. Система по п. 15, отличающаяся тем, что по меньшей мере один контроллер дополнительно выполнен с возможностью поддержания разницы между температурой потока газообразного хладагента и температурой потока охлажденного хладагента в пределах второго заданного диапазона посредством управления положением расширительного клапана, соединенного по текучей среде с потоком охлажденного хладагента после второго теплообменника и перед первым теплообменником.