CN110642217A - Lng运输和配送的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LNG运输和配送的系统和方法，所述LNG运输配送系统包括散装液体运输船、第二艘船、浅水船、第一液体输送系统、第二液体输送系统、运输车辆和位于码头的集装箱起重机。所述LNG运输配送方法包括：将散装液体从散装液体运输船的第一液货舱里转移到第二艘船上的多个第二液货储罐里；让浅水船定位在第二艘船旁，将散装液体从第二艘船上的至少一个第二液货储罐转移到浅水船上的多个联运集装箱里；将浅水船停靠在码头，并将一个或多个联运集装箱装载到陆地车辆上；通过陆地车辆将一个或多个联运集装箱运输到陆上目的地。本发明能够快速、高效、有效地交付散装液体货物，而不需要建立广泛和资本密集型的基础设施。

Description

LNG运输和配送的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于运输和分配散装液体货物的系统和方法。特别地，本发明涉及用于运输和输送碳氢化合物液体的系统和方法，例如液化天然气(LNG)。

背景技术

以下对本发明的背景的讨论旨在促进对现有技术的理解。对本说明书中包括的文件、法案、材料、装置或物品等的任何讨论不应被视为承认任何或所有这些事项构成现有技术基础的一部分或者是每个所附权利要求的优先权日之前存在的本发明相关领域中的公知常识。

各种运输、卸载、输送和分配散装液体货物例如液化天然气(LNG)的系统是已知的。在液化天然气的背景下，主要的运输方式是通过海运。LNG装载到LNG运输船中并通过海运运输到LNG接收站，在LNG接收站后，LNG通过管道被传送到码头的储罐或通过再气化装置，随后通过陆上天然气管道运输和分配到其他地理位置。

该领域的技术相对发达，并且这一系列运输船、运输码头和储罐都是现成的。然而，这些与LNG接收站相关的基础设施是需要大量资本投入的，不仅需要大量的土地，并且通常在地理上受限于具有合适的深水港的地点。因此，LNG通常只能海运到具有LNG接收站的位置，如有LNG卸载臂的和适合大型运输船系泊或有码头的港口，有再气化和储存设备、低温管道等位置来卸载。

一些技术，例如船对船(STS)LNG输送系统，其开发目的至少部分是为了响应对更灵活和敏捷的LNG运输和配送解决方案的需求而开发的。将LNG从较大的浮舱转移到较小的LNG吨位浮舱的能力对开辟新的市场非常有用，例如在接收地点存在水深较浅或没有基础设施的限制。但是，接收地点仍必须拥有大量资本投入来建设基础设施，如接收站码头、低温管道、液化天然气再气化设备、储罐和大量土地。

因此，LNG的运输、输送、分配系统和基础设施以及有限的LNG的输送和分配，特别是远离LNG接收站的位置仍然是接收和使用LNG作为燃料/能源的重要障碍。尽管液化天然气的需求普遍增加，液化天然气可以提供更清洁的能源，至少部分归因为二氧化碳和零硫排放减少，并且将LNG以液体形式例如作为运输燃料提供给最终消费者。

因此，需要能够以一种快速、高效、有效的方式将液化天然气运输、分销和运送到多个地点，而不需要建立广泛和需要大量资本投入的基础设施。此外，还需要提高液化天然气运输、分销和交付方面的灵活性。

发明内容

本发明涉及一种运输散装液体货物如液化气的系统和方法。所公开的系统和方法力求在运输和交付散装液体例如液化天然气方面具有灵活性，而不需要投入建设广泛的和需大量资本的基础设施。

在各种不同的实施方案中，本发明提供了一种将散装液体输送和分配到多个陆上目的地的系统，该系统包括:

一个散装液体运输船，其拥有一个或多个第一液货舱，每个第一液货舱能够储存第一容积的散装液体；

一个第二艘船，其具有多个第二液货储罐，每个第二液货储罐能够储存第二容积的散装液体，其中第二容积小于或等于第一容积；

一个浅水船，其设计为停靠在码头或所述第二艘船旁边，并相应携带多个能够储存散装液体的联运集装箱；

一个第一液体输送系统，其配置为将液体从所述散装液体运输船里面一个或多个第一液货舱输送到所述第二艘船里的多个第二液货储罐；

一个第二液体输送系统，其配置为将液体从所述第二艘船的多个第二液货储罐转移到所述浅水船上的多个联运集装箱；

一个运输车辆，其用于将一个或多个联运集装箱从码头运至陆上目的地；和，

一个位于码头的集装箱起重机，其中集装箱起重机配置为在码头停靠时将联运集装箱从所述浅水船上卸下，并将一个或多个联运集装箱装载到所述运输车辆上。

在各种不同的实施方案中，所述散装液体运输船可以是液化气运输船，例如液化天然气船。

在这个特定的实施方案中，所述第二艘船可以是液化气浮舱和/或加注船。在各种不同的实施方案中，这第二艘船可能会安装一个动力定位系统(DPS)和/或陀螺稳定系统来稳定，特别是在第二艘船接收来自所述散装液体运输船的散装液体时和在第二艘船给浅水船充装液体的时候。

在一个实施例中，浅水船可以是驳船，特别是非自推进驳船。在各种实施例中，浅水船可以适于与推进装置相关联，以使浅水船在码头和第二艘船之间移动。推进装置可包括一个或多个铰接拖船，其在铰接拖船/驳船系统中连接到浅水船。在各种实施例中，浅水船可以是铰接式驳船(ATB)。在各种实施例中，一个或多个浅水船可能被采用。

在各种不同的实施方案中，所述散装液体运输船设有一个储罐密封系统，所述储罐密封系统包括一个或多个第一液货舱，所述第一液货舱可选择薄膜式储罐、存储类型储罐、独立型储罐、整体储罐、“A“型储罐、“B”储罐、“C”型储罐或任何其他商用储罐能够存储所需总体积的散装液体，特别是低温液体。

在各种实施例中，第二艘船的第二液货储罐可以是一种或多种商用散装液体储罐，例如“C”型储罐。

在各种实施例中，联运集装箱可以是ISO罐箱，最合适的是满足ISO标准的联运集装箱的。在各种实施例中，联运集装箱可以是T75型ISO罐箱。联运集装箱可以在浅水船上堆叠布置。

在各种实施例中，第一液体输送系统和第二液体输送系统分别包括分路阀箱、至少一个液体输送管线、蒸汽回流管线、惰性气体净化管线、用于循环散装液体的泵以及在散装液体传输期间支撑所述管线的一个或多个装载臂。

在一些实施例中，第一液体输送系统和第二液体输送系统还可以包括一个控制系统，该控制系统配置为促进散装液体同时输送到每个第二液货储罐或联运集装箱。这样，控制系统减少了为第二液货储罐和联运集装箱加注的时间。

在各种实施例中，所述第二艘船的第二液货储罐和所述联运集装箱分别具有可与液体管线液体连通的充装口，以及可以与相应的第一和第二液体输送系统的蒸汽管线液体相连通的出口。

在各种实施例中，所述第二艘船的第二液货储罐和所述联运集装箱分别可以配备或以其他方式配备有传感和/或跟踪能力，以监测第二液货储罐和联运集装箱的相应地理位置，和/或操作参数，例如填充量、压力和技术规格。

在另一个实施方案中，所述第二艘船上有安装船载液化设备，由此可以收集散装液体转移期间在第二液货储罐中产生的蒸发气体并将其液化再循环。

在各种实施例中，该系统提供了一种将散装液体输送和分配到陆上目的地的方法，该方法包括：

在散装液体运输船上的一个或多个第一液货舱之间的液体是相互连通的，每个第一液货舱拥有第一容积，和在第二艘船上的多个第二液货储罐，每个第二液货储罐能够储存第二容积的散装液体；

将散装液体从散装液体运输船的第一液货舱里转移到第二艘船上的多个第二液货储罐里；

让浅水船定位在第二艘船旁，并为散装液体从第二艘船的至少一个第二液货储罐到浅水船上的多个联运集装箱里的传输做好准备；

将散装液体从第二艘船上的至少一个第二液货储罐转移到浅水船上的多个联运集装箱里；

将浅水船停靠在码头，并将一个或多个联运集装箱装载到陆地车辆上；和，

通过陆地车辆将一个或多个联运集装箱运输到陆上目的地。

在各种实施例中，该方案还可以包括将空的联运集装箱从码头装载到浅水船上，将浅水船驶向第二艘船，并重复上述方法。

在各种实施例中，在所述第二艘船与所述浅水船之间传输液体之前，所述第二艘船可能和浅水船并排彼此相邻布置。

在另一个实施例中，在所述第二艘船与所述浅水船之间传输液体之前，所述的第二艘船和浅水船可以以端到端或串联的方式彼此相邻排列布置。

在各种实施例中，将散装液体从所述散装液体运输船的第一液货舱转移到所述第二艘船上的多个第二液货储罐里包括同时向所述多个第二液货储罐里充装散装液体。

在各种实施例中，将散装液体从第二艘船的至少一个第二液货储罐转移到浅水船上的多个联运集装箱，包括同时向多个联运集装箱填充散装液体。

在各种实施例中，该方法可以使用一个或多个浅水船，其中每个浅水船可以依次位于第二艘船的相邻位置。将散装液体转移到多个联运集装箱后，每艘浅水船可部署到同一和/或单独的码头。

在各种实施例中，在散装液体传输期间第二液货储罐中产生的蒸发气体被直接用作第二艘船的燃料。

尽管本发明的当前优选实施例涉及LNG的运输和分配，但是本发明不应被理解为限于LNG。本系统和方案可用于运输和分配各种散装液体货物。

这些以及本发明的其他各种实施例和特征在权利要求书进行了说明。但是，为了更好地理解本发明，请参考附图和说明，其中对本发明的各种示例性实施例进行了说明和描述。

附图说明

本发明的各种实施例将仅以举例的方式加以说明和展示，并参照所附数字，其中:

图1A是本发明所述LNG运输和配送系统结构示意图；

图1B是本发明所述LNG运输和配送方法示意图；；

图2A示出与第二艘船相邻的散装液体运输船；

图2B示出了在将散装液体从散装液体运输船的第一液货舱转移到第二艘船的第二液货储罐之前邻近第二艘船的散装液体运输船的相对位置。

图2C示出了图2A中的散装液体运输船和第二艘船在将散装液体从第一液货舱转移到第二液货储罐之后的相对位置。

图3A为图1浅水船上的散装液体从第二液货储罐转移到联运集装箱之前，靠近浅水船的第二艘船的横视图；

图3B示出了图2A中散装液体从第二液货储罐转移到联运集装箱后的第二艘船和浅水船的相对位置。

图4A显示了第二艘船的侧视图；

图4B为第二艘船的平面图；

图4C为第二艘船的横视图；

图5A显示了浅水船的侧视图，该浅水船配置了适合散装液体侧面充装的联运集装箱；

图5B为浅水船平面图；

图5C为浅水船横视图；

图6展示了与浅水船相邻的第二艘船的平面图，在侧充装布置中，第二液货储罐与联运集装箱处于连接状态；

图7A是浅水船的侧视图，该浅水船采用了另一种配置，适用于端到端或串联散装液体装载；

图7B为图7A浅水船平面图；

图7C为图7A和图7B浅水船的横视图；

图7D是图7A至图7C的联运集装箱的平面图，包括液体、蒸汽和减压管线；

图8A为联运集装箱的一个实施例侧视图；

图8B为图8A的联运集装箱的前端视图；

图8C为图8A、8B联运集装箱的后端视图；

图9A为图8A-8C联运集装箱的后端视图，显示了液体输送管线、蒸汽管线和减压管线的详细情况；

图9B是图9A的视图A。

在这些图中，相同的附图标记将用于表示相同或相似的部分。此外，将使用单个参考编号来识别管道，管道或管线以及该管线输送的流。

具体实施方式

在这个规范“组成”这个词，或变化，如“包含”或“由”，将被理解意味着包含一个声明元素，整数或步骤，或一组元素，整数或步骤，但不排除任何其他元素，整数或步骤，或一组元素，整数或步骤。

首先参照图1A和图1B，显示了运输散装液体货物的方案和系统实施例的示意图。以下描述是在散装液体货物为液化气如液化天然气或液化石油气的情况下提供的，但应理解，本发明可能对运输其他散装液体有用。

从最广泛的意义上说，该系统包括散装液体运输船12，第二艘船14和浅水船16。在各种实施例中，散装液体运输船12为液化天然气运输船，第二艘船14为液化天然气浮舱和/或加注船，浅水船16为驳船，如铰接式驳船(ATB)。

如图2A和图2B所示，散装液体运输船12可能是典型的液态气体运输船，如LNG或LPG运输船。散装液体运输船12可为从长期/现货液化天然气市场运输液化天然气的气体运输船。散装液体运输船12具有储罐密封系统，包括一个或多个第一液货舱18，该储罐能够容纳散装液体，如液化天然气或液化石油气。一个或多个第一液货舱18可能有第一容积，综合货物容量约为25万立方米至27万立方米。在本发明系统和方法中使用的典型船只12的载货能力可达10万至26万立方米。

一个或多个第一液货舱18可以是一个或多个商用储罐，包括构成船舶主要结构部件的整体储罐。当在接近大气条件下运输散装液体如液化石油气时，整体储罐可能是有用的。一个或多个第一液货舱18也可以是一个或多个储罐，这些储罐在本质上是自支撑的，不构成船体结构的一个整体部分。非限制性实例参考，比如整体罐的有“A”型储罐(如图所示)，“B”型储罐如莫斯型球罐，“C”型储罐或薄膜储罐，如GTT生产的。

在散装液体运输船里可能有一个或多个第一液货舱18以任何合适的方式布置，第一液货舱18在中间船的前方和后方延展排列开到一定长度。第一液货舱18也可以沿着散装液体运输船12的纵向轴线并排布置。特定类型的第一液货舱18及其在散装液体运输船12上的总体布置是否至少部分由操作因素决定，包括储罐类型和需要运输的散货液体体积。

应当理解，市售的储罐不能提供100％的隔热效果，并且当货物是LNG时，不可避免地产生蒸发气体(BOG)。因此，散装液体运输船12可以使用货物蒸汽，例如过量的蒸发气体，作为船舶推进和/或运营的燃料。

现在，特别参照图4A到图4C，显示了第二艘船14的实施例。在本实施例中，第二艘船12是液化天然气浮舱。第二艘船12可以是液化气浮舱和加注船。第二艘船12配备一个或多个第二液货储罐20。第二液货储罐20可以是一种或多种商用散装液体储罐，例如“C”型储罐。第二液货储罐20在结构上可以是圆柱形或双瓣形。

在图中所示的实施例中，第二艘船14设置有多个“C”型圆柱形压力第二液货储罐20.然而，应当理解，可以使用其他类型的符合IGC标准的储罐，例如棱柱形罐。

一个或多个第二液货储罐20具有第二容积，其中第二容积小于第一液货舱18的第一容积。在图中所示的实施例中，每个第二液货储罐20具有基本相同的容积。第二液货储罐20可各自具有约5,000立方米至约100,000立方米范围内的储存容积。每个第二液货储罐20的典型容积可以是大约10,000-20,000立方米。

在图中所示的实施例中，多个第二液货储罐20布置在第二艘船12的纵向中平面的右舷侧，多个第二液货储罐20也布置在纵向中平面的左弦侧上，并与右舷侧第二液货储罐20基本上对称并排布置。在该实施例中，第二艘船14在第二艘船14的右舷和左舷侧的每一个上具有六个第二液货储罐20。每个第二液货储罐20体积约为10,000立方米，因此第二艘船14的承载能力约为120,000立方米。

第二艘船14可另外设置有液体输送系统26，通常包括至少一个液体输送管线30，蒸汽管线32和惰性气体管线34，以及一个或多个装载臂42。

至少一个液体输送管线30可以是低温管道，通常通过公共管线将每个第二液货储罐20连接到货物分路阀箱36。在每个第二液货储罐20处，可以存在分路阀箱，该分路阀箱连接到来自第二液货储罐20的液体输送管线30和排放管线(未示出)，以允许装载和卸载货物。

所述至少一个蒸汽管线32也可以是低温管道，所述蒸汽管线32连接每个第二液货储罐20(通常通过共用管线)到所述第二艘船14的蒸汽分路阀箱和压缩室。通往压缩机房的管线允许适当地引导蒸发气体作燃料。至少一条惰性气体管线34可以向第二液货储罐20和管道提供氮气等惰性气体或干空气，用于清洗。

在图中所示的实施例中，第二艘船14具有6条液体输送管线30，每条分支到两个第二液货储罐20。此外，每个第二液货储罐20可能至少有一个泵(未显示)和理想情况下的两个泵。第一泵可用于将货物泵入和泵出第二液货储罐20，第二泵可置于备用状态，以便在第一个泵发生故障时启动。流量、装填率、第二液货储罐20极限等参数一般会按照IGC标准等监管框架来执行。

使用蒸发气体作为第二艘船14的动力燃料可能会非常有用，特别是在使用和操作动力定位系统(DPS)的时候，在优选实施例中，该系统至少提供于第二艘船14上。动力定位系统用于确保第二艘船14日在需要时保持相同的位置，特别是当接收来自散装液体运输船12的一个或多个第一液货舱18的散装液体到第二艘船14的第二液货储罐20时，或从一个或多个散装液体第二液货储罐20输送散装液体到浅水船16上的一个或多个联运集装箱时，将在下面更详细地描述。

第二艘船14的DPS(未显示)通常是一个计算机控制系统，通过使用自己的螺旋桨和/或推进器来自动维持第二艘船14的位置和航向。DPS可能设有若干个基准传感器，如GPS、加上风传感器，运动传感器和陀螺罗经等传感器，提供电脑船的位置信息以及周边环境力的大小和方向影响位置的信息。利用这些信息，DPS可以计算出第二艘船14的螺旋桨/推进器的适当方向和输出，以保持所需的位置。为了使螺旋桨/推进器调整第二艘船14号的位置到它应该在的位置，可能需要相当大的动力，因此使用蒸发气体补给这种燃料需求可能是有利的。

现在参照图5A到图5C，根据本发明的各种实施例显示了一个浅水船16。在本实施例中，浅水船16是一艘驳船，通常是一艘非推进驳船，如铰接式驳船，符合LNG运输安全标准。理想情况下，浅水船16具有能够使浅水船16在相对较浅的水中航行和/或停泊。浅水船16的吃水通常明显小于散装液体运输船或第二艘船。

浅水船16能够装载一个或多个联运集装箱22，每个联运集装箱具有第三容积，该容积小于第二液货储罐20的第二容积。一个或多个联运集装箱22通常在大小、配置和体积上基本一致。一个或多个联运集装箱22的总载货量可达约5000至3万立方米。一个或多个联运集装箱22的典型综合载货能力约为1万立方米。每个联运集装箱22的容积一般约为15至44立方米。

本发明的方法和系统可以包括两个或两个以上浅水船16。每艘浅水船可装载任意数量的联运集装箱，以提供综合货运能力，以满足特定目的地的需求。因此，每一艘浅水船16的联合载货能力可以通过改变所载联运集装箱的数量来改变。

一个或多个联运集装箱22可以是一种商业上可以买到的罐箱，对于行业内的人来说是可以从各种各样的渠道来取得。一个或多个联运集装箱22可以是ISO容器，按照ISO标准建造(国际标准化组织)。为了运输和分配液化天然气，优先采用标准T75储罐作为联运集装箱22。联运集装箱22是一种理想的散装液体运输联运集装箱，其实施例如图8A至8B所示。

在本实施例中，联运集装箱22包括容器44，通常由真空绝缘和保护层包围。容器44位于框架46的中间。该联运集装箱22可与联运集装箱的ISO标准兼容，从而允许按既定的联运方式运输该联运集装箱22。一个典型的液化天然气联运集装箱在尺寸和形状上与用于联运的标准ISO货运集装箱基本相同。框架46的角配件与通常用于联运货物运输系统的标准固定和起重设备兼容。

这种联运集装箱22是安全、可靠的，是一种经济有效的运输介质，用于运输和分配散装液体。联运集装箱22在装载、装船和卸货方面都是非常经济的。由于是联运，联运集装箱22能够通过海运、公路和/或铁路运输给最终用户，并提供方便、快捷和低成本的散装液体储存和运输。

每个联运集装箱22可具有至少一个充装口48，该充装口48可与液体输送管线30进行液相连接，出口50可与蒸汽管线32进行气相连接。液体输送管线30和蒸汽管线32可以通过一个或多个快速连接/断开连接器38与联运集装箱22进行液体连接，如图9B所示。联运集装箱22可以安装任何其他连接，必要的管道和阀门，将联运集装箱22连接到液体输送系统。

每个联运集装箱22通常具有不同的操作和安全功能，如泄压阀和泄压管线62，这通常是商用集装箱罐的标准配置。泄压管线62可以通过一个快速连接/断开的连接器38进行适当的对接。理想情况下，每个联运集装箱22都配备或以其他方式配备传感和跟踪功能，以监测诸如联运集装箱22的容积、压力、技术规格、商业细节和地理位置等变量。

在图中所示的实施例中，特别是图5A至图5C中，联运集装箱22以堆叠的方式设置在浅水船16的上表面，类似于标准海运集装箱的堆叠配置。在所示实施例中，所述联运集装箱22堆叠为两层高。然而，联运集装箱22可以堆放在三层或任何地方最高可达6层集装箱。

在每一堆垛层相邻的联运集装箱22之间可设置甲板52或通道平台，主要是为了方便地进入集装箱22的每一层及其之间的任何管道。应该被理解的是有必要保护和庇护联运集装箱22及其之间的任何管道。因此，可以在集装箱22的顶部和/或跨集装箱储罐的顶部提供一个或多个遮蔽部件54。

在图5A-5C所示的集装箱储罐22布置中，集装箱22设置有位于集装箱储罐22两侧之间的纵向通道56，并在浅水船16的船首、船尾之间大幅度延伸。横向通道58在集装箱储罐22的前后两端之间以及浅水船16的右舷和左舷之间延伸。在这种布置下，纵向通道56和横向通道58中的每一条都必须有足够的宽度来容纳管道，包括液体输送管线30、蒸汽回流管线32和减压管线62。在本实施例中，每个纵向通道62和横向通道58的宽度约为2.6米。

这种安排特别适用于散装液体的侧装，即散装液体从第二艘船14的一个或多个第二液货储罐20通过船对船之间的过舶转移到一个或多个集装箱储罐22中。采用侧装方式，散装液体通过一个或多个装载点60被转移到浅水船16的集装箱储罐22中。

液体输送管线30在与装载点60的液体充装中，随着其向各联运集装箱22的充装口48连续分支，其直径逐渐减小。在一个典型的侧载布置中，液体输送管线30在装载点60有一个8英寸左右的入口，随着液体输送管线30分支，入口减少到大约6英寸，然后随着液体输送管线30延伸至集装箱22，入口进一步减少到4英寸左右。

图7A至图7C显示了浅水船16和集装箱储罐22采用了另一种布置，其中STS将散装液体与船端到端或串联布置。在这种布置下，纵向通道56被减少到相邻集装箱储罐22两侧之间的小间隙，这些间隙约为300-500毫米。横向通道58的宽度约为2.6米，以容纳管道系统。每个集装箱储罐22的末端都有连接到液体输送管线30和蒸汽管线32连接点，这些连接点向内面对横向通道58，以便能够连接到横向通道58。

在端到端STS货物装载布置中，散装液体通过一个或多个与液体输送管线30相通的装载点60再次转运到浅水船16的集装箱储罐22中。在这种布置下，随着液体输送管线30从装载点60延伸并分支至容器罐22，液体输送管线30的长度越来越短，所需的直径相对小范围的缩减。在典型的端到端STS装载布置中，液体输送管线30可能在装载点60处有一个大约6英寸的入口，在靠近集装箱储罐22处减小到大约3英寸。

根据本发明的一些实施例，运输和分销散装液体货物如液化天然气的方案可以从长期/现货液化天然气市场采购大量液化天然气开始。这批液化天然气最初储存和运输在散装液体运输船12的一个或多个第一液货舱18中。然后，载有大量液化天然气的散装液体运输船12可指向第二艘船14的位置。

第二艘船14可以停泊在远离已知航线的锚地，最好停泊在离海岸较短距离的相对遮蔽处。理想情况下，第二艘船停泊在离港口相对较短的距离。第二艘船同时也可以系泊到适当的位置，如在码头系泊，单点系泊、桩柱系泊或转塔系泊系统。

散装液体运输船12可停泊在第二艘船14旁边，如图1A中的“A”所示，也可如图2A和图2B所示。在散装液体运输船12停泊在第二艘船14旁边时，安装在第二艘船14上的DPS和陀螺仪稳定系统，以及可选地安装在散装液体运输船12上的陀螺仪稳定系统，可操作控制散装液体运输船12和第二艘船14相对位置，使它们可以进行液化天然气的STS船对船转液。

随着散装液体运输船12和第二艘船14彼此保持在同一位置，散装液体运输船12的第一液货舱18中的1个或多个通过第一液体输送系统26与第二艘船20的第二液货储罐相连。第一液体输送系统26一般包括具有至少一个液体输送管线30和至少一个蒸汽管线32的液体货物分路阀箱。至少一个蒸汽管线32是典型的蒸汽回流管线。可以使用一个或多个装载臂42，以协助第一液体输送系统26遵循散装液体运输船12和第二艘船14的运动。然后，散装液体可根据所转运的特定货物的法律和法规要求及标准操作程序，从一个或多个第一液货舱18转移到一个或多个第二液货储罐20。

在散装液体从散装液体运输船12转移到第二艘船14之前或同时，浅水船16可能装载一个或多个基本上是空的集装箱储罐22，如图1B中的“B”所示。空集装箱储罐22可以在附近港口装载到浅水船16的上表面。有利的是，附近的港口可以是具有处理和处理标准货物(如集装箱)基础设施的任何港口。该港口不需要任何液化天然气特定的基础设施或处理能力。空集装箱储罐22可以通过铁路、公路等适当的运输方式运往港口。

空集装箱储罐22可以按照如上述任何一种所需的布置装载到浅水船16上。当这些空集装箱储罐22被装载到浅水船16上时，它们最好是互相堆叠在一起。浅水船16可根据需要或必要装载尽可能多的集装箱储罐22，以确保散装液体货物达到预定的体积。集装箱储罐22可按照与海运集装箱贸易标准一致的方式堆放、装填。

一艘或多艘浅水船16可装载多个基本空的集装箱储罐22。一艘或多艘浅水船16可以在同一港口装载，也可以在一个或多个不同的港口装载。每艘浅水船16可装载任何数量的空集装箱储罐，以便为每艘浅水船16提供预定的载货能力。每艘浅水船16的载货能力可至少部分地根据某一特定港口对散装液体货物的需求来确定。

一旦浅水船16装载了所需数量的集装箱储罐22，所述浅水船16，通常是非自动推进的，可以与适当的推进装置耦合。通常，推进装置将包括一个或多个铰接拖船64，在铰接拖船/驳船系统中耦合到浅水船16。如图1B的“C”所示，浅水船16随后可由铰接拖船64向第二船14推进，并以并排或端到端的方式位于第二船14附近。

浅水船16可在到达第二艘船14时与铰接拖船64分离。浅水船16可与第二艘船14停泊，如图所示，例如在图1B中的'D'处。辅助拖船66可用于靠泊。浅水船16，理想地具有用于稳定性的陀螺仪系统，可以以基本相同的方式与第二艘船14停泊，并且使用与将散装液体运输船12与第二艘船14靠泊时使用的基本相同的标准操作程序，如上所述。当浅水船16与第二艘船14并排停泊时，安装在第二艘船14上并且可选地在浅水船16上的DPS和陀螺稳定系统可以操作以控制浅水船16和第二艘船14相对的位置以致于他们可以操作STS转移液化天然气。

第二艘船14的第二液货储罐20通过第二液体输送系统28与浅水船16的集装箱储罐22液体连通，通常包括具有至少一个液体输送管线30和至少一个蒸汽管线32。如果需要，可以使用一个或多个装载臂42。

然后，散装液体可根据所转运的特定散装液体货物的法律法规要求和标准操作程序，从一个或多个第二液货储罐20转移到一个或多个集装箱储罐22。在符合所有有关安全规则，包括通过惰性气体管线34进行适当的净化后，集装箱储罐22灌装工作才可进行。浅水船16可安装适当的控制、监测、设备和装置，以确保安全并减少操作失败的风险。浅水船16亦可装备陀螺仪稳定系统，以在浅水船16相对于第二艘船14进行散货液体充装时稳定该浅水船16。

散装液体货物被泵送或以其他方式使其从第二液货储罐20流向集装箱储罐22。从图5B和图7B中可以看出，从每个装载点60延伸出两条液体输送管线30，并依次向外延伸，形成与多个集装箱储罐22的液体连接。有了这种设置，浅水船16上的多个或全部的集装箱储罐22可以同时装满，将所有集装箱储罐22装满所需的总时间降到最低。

散装液体货物的转运和装载作业由第二艘船计算机系统控制和监测(未显示)。可由计算机系统监测和控制集装箱储罐22的流量、散液分布和充液水平。计算机系统可与位于集装箱储罐22本身和/或沿着液体输送管线30的任何点上的一个或多个传感器通信，以协助监测和控制这些操作参数。

通常，每个集装箱储罐22装填至少要达到集装箱储罐22容积的90％左右。然而，流量、装填率、集装箱储罐22极限等其他参数一般都要符合监管框架。

在将液化天然气输送到集装箱储罐22的过程中，不可避免地会遇到蒸发气体。至少有一部分蒸发气体是通过蒸汽管线32引导回到装载点60和第二艘船14。该蒸发气体可适当地定向用于作为第二艘船14的燃料。或者，如果第二艘船14具有液化设施，则可以收集蒸发气体并回收用于液化。

在完成集装箱储罐22的灌装后，根据操作规程和安全规程，将灌装系统和管道系统分离。因此，第二艘船14和浅水船16在一个或多个装载点60处有效地解开/分离。然后，浅水船16可以在辅助拖船66的协助下，从第二艘船14上被分离，如图1B的“E”所示。铰接拖船64可与浅水船16重新连接，并将浅水船16移回港口。一艘或多艘浅水船16可能重复这一过程，每艘浅水吃水船都要搬回同一和/或不同的港口。

在到达港口并靠泊后，装满散装液体货物的集装箱储罐22可以从图1B的“F”号浅水船16卸载。有利的是，集装箱储罐22可以使用标准货物转运设备和基础设施如用于卸载标准货运集装箱从浅水船16卸下。集装箱储罐22的卸货不需要任何液化气或液化天然气专用的设备或基础设施。集装箱储罐22可以从浅水船16上卸下，并直接放置在一个或多个车辆上(未显示)。车辆可以是任何能够运输集装箱储罐22的类型，例如公路车辆或火车。一旦装载到车辆上，集装箱储罐22和其中的散装液体货物可以从港口(参考图1B中的“G”)直接运输到预定的目的地，通常是到散装液体货物的最终用户和消费者。

将集装箱储罐22从浅水船16卸下并随后通过陆路运输的方式与在标准ISO货运集装箱中进行货物联运相平行。从港口的角度看，浅水船16与标准集装箱船没有什么不同。不需要专门的或特定于LNG的基础设施。此外，由于浅水船16通常是一艘低吃水驳船，集装箱储罐22能够交付到停泊设施相对浅的港口。

因此，本专利披露的方案和制度具有一系列优点。该方案和系统能够快速、高效、有效地交付散装液体货物，而不需要建立广泛和资本密集型的基础设施。

当散装液体为液化天然气时，该方案和系统能够快速、高效、灵活地输送清洁能源。本发明的方案和系统使液化天然气的运输变得简单，基本上可以运输到任何有水道和卸载标准集装箱能力的地点。此外，液化天然气的装运不受天然气大船供应的限制，天然气大船往往有很长的等待时间。相反，该方案和系统提供了液化天然气运输和分销的灵活性，使从世界各地的液化天然气生产商购买液化天然气货物，并快速交付到附近的港口和最终用户。由于该系统的机动性使所有业务都能在必要时转移到不同的地点，因此该系统可以利用各种现货市场，而且不限于任何特定的地理区域。

本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的广泛的一般范围的情况下，可以对上述实施例进行多种变化和/或修改。因此，本发明的实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (23)

1.一种用于把散装液体运输和分装到多个陆上目的地的系统，该系统包括：

一个散装液体运输船，其拥有一个或多个第一液货舱，每个第一液货舱能够储存第一容积的散装液体；

一个第二艘船，其具有多个第二液货储罐，每个第二液货储罐能够储存第二个容积的散装液体，其中第二容积小于或等于第一容积；

一个浅水船，其设计为停靠在码头或所述第二艘船旁边，并相应携带多个能够储存散装液体的联运集装箱；

一个第一液体输送系统，其配置为将液体从所述散装液体运输船里面一个或多个第一液货舱输送到所述第二艘船里的多个第二液货储罐；

一个第二液体输送系统，其配置为将液体从所述第二艘船的多个第二液货储罐转移到所述浅水船上的多个联运集装箱；

一个位于码头的集装箱起重机，其中集装箱起重机配置为在码头停靠时将所述联运集装箱从浅水船上卸下，并将一个或多个联运集装箱装载到运输车辆上；和，

一个运输车辆，其用于将一个或多个联运集装箱从码头运至陆上目的地。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述散装液体运输船包含液化天然气运输船。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的系统，其中，所述第二艘船包含液化气浮舱或燃料船。

4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其中，所述第二艘船安装有一个动力定位系统(DPS)和/或陀螺稳定系统来稳定，特别是在第二艘船接收来自所述散装液体运输船的散装液体时和在第二艘船给浅水船充装液体的时候。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其中，所述浅水船包括驳船。

6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其中，所述浅水船适于连接推进装置，以使所述浅水船在所述码头和所述第二艘船之间航行。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述推进装置包括一个或多个铰接拖船，所述铰接拖船在铰接式驳船系统中连接到所述浅水船。

8.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述第一液货舱选自薄膜式储罐、存储类型储罐、独立型储罐、整体储罐、“A“型储罐，“B”储罐，“C”型储罐或任何其他商用储罐，其能够存储所需总体积的散装液体，特别是低温液体。

9.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述第二艘船的第二液货储罐包括“C”型储罐。

10.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述联运集装箱是ISO罐箱。

11.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述联运集装箱在浅水船上以堆叠的方式安放。

12.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述第一液体输送系统和第二液体输送系统分别包括分路阀箱、至少一个液体输送管线、蒸汽回流管线、用于循环散装液体的泵以及在散装液体传输期间支撑所述管线的一个或多个装载臂。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一液体输送系统和第二液体输送系统还包含一个控制系统，该控制系统配置为促进散装液体同时输送到每个第二液货储罐或联运集装箱。

14.根据权利要求12或13所述的系统，其中，所述第二艘船的第二液货储罐和所述联运集装箱分别具有可与液体管线液体连通的充装口，以及可以与相应的第一液体输送系统和第二液体输送系统的蒸汽管线液体相连通的出口。

15.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述第二艘船的第二液货储罐和所述联运集装箱分别配备或以其他方式配备有传感和/或跟踪能力，以监测第二液货储罐和联运集装箱的相应地理位置，和/或操作参数，例如填充量。

16.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述第二艘船上有安装船载液化设备，由此可以收集散装液体转移期间在第二液货储罐中产生的蒸发气体并将其收集和重新液化。

17.一种用于把散装液体运输和分装到多个陆上目的地的方法，该方法包括：

在散装液体运输船上的一个或多个第一液货舱之间的液体是相互连通的，每个第一液货舱拥有第一容积，和在第二艘船上的多个第二液货储罐，每个单独的第二液货储罐能够储存第二容积的散装液体；

将散装液体从散装液体运输船的第一液货舱里转移到第二艘船上的多个第二液货储罐；让浅水船定位在第二艘船旁，并为散装液体从第二艘船的至少一个第二液货储罐转移到浅水船上的多个联运集装箱的输送做好准备；

将散装液体从第二艘船上的至少一个第二液货储罐转移到浅水船上的多个联运集装箱里；

将浅水船停靠在码头，并将一个或多个联运集装箱装载到陆地车辆上；和，通过陆地车辆将一个或多个联运集装箱运输到陆上目的地。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，该方法还可以包括将空的联运集装箱从码头装载到浅水船上，将浅水船驶向第二艘船，并重复上述方法。

19.根据权利要求17或18所述的方法，在所述第二艘船与所述浅水船之间传输液体之前，所述第二艘船和浅水船并排彼此相邻布置。

20.根据权利要求17或18所述的方法，在所述第二艘船与所述浅水船之间传输液体之前，所述第二艘船和浅水船以端到端或串联的方式彼此相邻排列布置。

21.根据权利要求17-20任一项所述的方法，其中，将散货液体从所述散装液体运输船的第一液货舱转移到所述第二艘船上的多个第二液货储罐里包括同时向所述第二液货储罐里充装散装液体。

22.根据权利要求17-21所述的方法，其中，将散装液体从第二艘船的至少一个第二液货储罐转移到浅水船上的多个联运集装箱包括同时向多个联运集装箱填充散装液体。

23.根据权利要求17-22所述的方法，其中，在散装液体传输期间产生于第二液货储罐内的蒸发气体被直接用作第二艘船的动力燃料。

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