BR102014024943A2 - método para a liquefação de uma fração rica em hidrocarbonetos - Google Patents

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Abstract

método para a liquefação de uma fração rica em hidrocarbonetos. método para liquefação de uma fração rica em hidrocarbonetos, particularmente, gás natural, pela troca indireta de calor com mistura de refrigerante de m circuito de mistura de refrigerante descrito, onde a mistura de refrigerante é comprimida, separada em uma fase líquida rica em componentes com maior ponto de ebulição (hmr) da mistura de refrigerante e a fase gasosa rica em componentes com menor ponto de ebulição (lmr) da mistura de refrigerante, e as ditas fases são misturadas antes da troca indireta de calor. troca indireta de calor prossegue nos dois trocadores de calor (e3, e4), onde primeiro trocador de calor (e4) para pré-resfriar e segundo trocador de calor (e3) para liquefação da fração rica em hidrocarbonetos, e o primeiro trocador de calor dotado de mistura de refrigerante compreendendo 5 a 50% da fase líquida (3, 15) rica em componentes com maior ponto de ebulição (hmr) da mistura de refrigerante e a dita mistura combinando com a fase gasosa (6, 14) rica em componentes com menor ponto de ebulição (lmr) da mistura de refrigerante onde uma razão de mistura de hmr/lmr dentre 1,2 e 10 é estabelecida.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA A LIQUEFAÇÃO DE UMA FRAÇÃO RICA EM HIDRO-CARBONETOS".
[001] A presente invenção refere-se a um método para a liquefa-ção de uma fração rica em hidrocarbonetos, em particular, gás natural, pela troca indireta de calor por uma mistura de refrigerante de um circuito de mistura de refrigerante, em que a mistura de refrigerante é comprimida, separada em uma fase líquida que é rica em componentes com maior ponto de ebulição (HMR = refrigerante misto pesado) da mistura de refrigerante e uma fase gasosa que é rica em componentes com menor ponto de ebulição (LMR = refrigerante misto leve) da mistura de refrigerante, e as ditas fases são misturadas antes da troca indireta de calor.
[002] Os métodos para a liquefação de frações ricas em hidrocarbonetos ou misturas de gás, em particular, gás natural, fazem uso inter alia dos circuitos de mistura de refrigerante fechados, nos quais o refrigerante de múltiplos componentes é pelo menos parcialmente condensado sob pressão elevada em torno da temperatura ambiente e é vaporizado em baixa pressão abaixo da temperatura ambiente com uma ação de refrigeração. Em métodos simples, apenas um circuito de mistura de refrigerante é usado, no qual as frações de refrigerante que surgem durante a compactação são misturadas antes da troca indireta de calor com a fração rica em hidrocarbonetos a ser liquefeita e usada de maneira conjunta no trocador de calor.
[003] Com referência ao procedimento mostrado na figura 1, um método desse tipo geral para o resfriamento e a liquefação de uma fração rica em hidrocarbonetos, tal como é, por exemplo, apresentado no pedido de Patente Alemã 102011010633, é explicado em mais detalhes abaixo.
[004] A fração rica em hidrocarbonetos a ser resfriada e liquefeita que é, por exemplo, gás natural, é fornecida através de uma linha 100 ao trocador de calor E3'. Nesse último, a fração de alimentação é resfriada contra o circuito de mistura de refrigerante que ainda deve ser descrito e fornecido através da linha 101 a uma unidade de separação T. Essa unidade de separação T, que é simplesmente mostrada como uma caixa preta serve, por exemplo, para separar o nitrogênio e/ou hidrocarbonetos superiores a partir da fração de alimentação 100/101 a ser liquefeita. O processo de separação realizado na unidade de separação T determina a temperatura na qual a fração de alimentação 100/101 precisa estar para ser pelo menos resfriada no trocador de calor E3’. O(s) componente(s) separado(s) da fração de alimentação é(são) retirado(s) da unidade de separação T através da linha 104, enquanto a alimentação restante é ainda resfriada, liquefeita e opcionalmente super-resfriada ali. A fração de alimentação 103 tratada dessa maneira é, em seguida, enviada para o uso adicional ou a um tanque de armazenamento.
[005] O circuito de mistura de refrigerante exigido para o resfriamento e a liquefação da fração de alimentação rica em hidrocarbonetos 100/102 compreende uma unidade compressora de pelo menos dois estágios C, um separador D1 a montante da unidade compressora C e dois separadores D2 e D3 a jusante dos estágios de compressão. Os dois pós-resfriadores E1 e E2 que servem para dissipar o calor de compactação e parcialmente condensam a mistura de refrigerante, e uma bomba ou unidade de bomba P são ainda fornecidos.
[006] A mistura de refrigerante vaporizada no trocador de calor E3’ contra a fração de alimentação 100/102 a ser resfriada e liquefeita é fornecida através da linha 1 ao separador mencionado acima D1. A fase gasosa retirada do topo desse separador através da linha 1 é fornecido ao primeiro estágio de compressor da unidade compressora C e comprimida em uma pressão intermediária desejada. Depois de pas- sar através do pós-resfriador E1, a mistura de refrigerante comprimida é fornecida através da linha 2 ao separador D2. Uma fase líquida que é rica em componentes com maior ponto de ebulição do refrigerante (HMR) é retirada através da linha 3 a partir do fundo do dito separador e bombeado por meio da bomba ou unidade de bomba P para a pressão da fase gasosa que deve ser ainda descrita da mistura de refrigerante.
[007] A fase gasosa retirada através da linha 4 do separador D2 é fornecida ao segundo platina do compressor C e comprimida à pressão final desejada do circuito de mistura de refrigerante. Depois de passar através do pós-resfriador E2, a mistura de refrigerante comprimida é fornecida através da linha 5 ao separador D3. A fração líquida 7 que surge no fundo do separador D3 é recirculada através da válvula de controle V1 antes da entrada do separador D2. A fase gasosa que é rica em componentes com menor ponto de ebulição da mistura de refrigerante (LMR) é retirada no topo do separador D3 através da linha 6 e, depois de misturar com a fase líquida 3 descrita acima, é fornecida através da linha 8 ao trocador de calor E3’. A fase líquida 3 e a fase gasosa 6 são combinadas antes do trocador de calor ou imediatamente no início da troca de calor que prossegue no trocador de calor E3’ e fornecida a uma corrente bifásica. A mistura de refrigerante é resfriada no trocador de calor E3’ e completamente liquefeita. Na extremidade fria do trocador de calor E3\ a mistura de refrigerante 9 é expandida com uma ação de refrigeração na válvula V2 e, em seguida, completamente vaporizada na passagem novamente através do trocador de calor E3’.
[008] Com o uso do procedimento descrito acima, no entanto, não é possível influenciar de propósito a temperatura no perfil do trocador de calor E3\ As variáveis disponíveis de oscilação do circuito de mistura de refrigerante, como o perfil de pressão, a taxa de fluxo de massa e a composição, são usadas para controlar a capacidade do sistema e a temperatura da fração de alimentação na extremidade fria do trocador de calor E3’ e otimizar o consumo de energia. Se uma temperatura intermediária desejada no trocador de calor E3' for agora exigida no curso de liquefação de gás, por exemplo, para evitar a precipitação de sólidos no gás de alimentação ou para estabelecer uma separação desejada de substâncias como, por exemplo, a separação descrita acima de nitrogênio ou hidrocarbonetos superiores, a dita temperatura intermediária não pode ser controlada de maneira independente da carga e a temperatura da fração a ser liquefeita na extremidade fria do trocador de calor E3’.
[009] O objetivo da presente invenção é fornecer um método para a liquefação de uma fração rica em hidrocarbonetos, em particular, gás natural, o que possibilita alcançar um controle preciso o suficiente de uma temperatura adicional em adição à temperatura na extremidade fria do trocador de calor usado for troca indireta de calor. Isso deve ser considerado para significar o controle a pelo menos 3Ό, de preferência, a pelo menos 1Ό.
[0010] O dito objetivo é alcançado mediante o fornecimento de um método desse tipo geral para a liquefação de uma fração rica em hidrocarbonetos, em particular, gás natural, que é caracterizado pelo fato de que - a troca indireta de calor prossegue em pelo menos dois trocadores de calor; - em que o primeiro trocador de calor serve para pré-resfriar e o segundo trocador de calor para realizar a liquefação da fração rica em hidrocarbonetos; e - o primeiro trocador de calor é dotado de uma mistura de refrigerante que compreende 5 a 50% da fase líquida que é rica em componentes com maior ponto de ebulição (HMR) da mistura de refri- gerante e a dita mistura é misturada com a fase gasosa que é rica em componentes com menor ponto de ebulição (LMR) da mistura de refrigerante de modo que uma razão de mistura de HMR/LMR de entre 1,2 e 10 é estabelecida.
[0011] No método da técnica anterior descrito acima, para a lique-fação de uma fração rica em hidrocarbonetos, a fase líquida e a fase gasosa da mistura de refrigerante são, em cada caso, misturadas em sua totalidade e usadas de forma conjunta para o resfriamento e a li-quefação da fração de alimentação. De acordo com a invenção, a troca indireta de calor entre a fração rica em hidrocarbonetos e a mistura de refrigerante agora prossegue em pelo menos dois trocadores de calor, em que o primeiro trocador de calor serve para pré-resfriar e o segundo trocador de calor para resfriar e realizar a liquefação da fração rica em hidrocarbonetos. O primeiro trocador de calor ou de pré-resfriamento é aqui predominantemente resfriado com a fase líquida da mistura de refrigerante, enquanto o segundo trocador de calor ou de liquefação é predominantemente resfriado com a fase gasosa da mistura de refrigerante. De acordo com a invenção, o primeiro trocador de calor é, portanto, dotado de uma mistura de refrigerante que compreende 5 a 50% da fase líquida que é rica em componentes com maior ponto de ebulição (HMR) da mistura de refrigerante. Essa fase líquida é misturada com a fase gasosa que é rica em componentes com menor ponto de ebulição (LMR) da mistura de refrigerante de modo que uma razão de mistura de HMR/LMR de entre 1,2 e 10 é estabelecida. As proporções restantes da fase líquida e fase gasosa são usadas para resfriar o segundo trocador de calor. A mistura de refrigerante usada para o primeiro trocador de calor é agora concentrada por múltiplos componentes com maior ponto de ebulição e tem, em conformidade, maior ponto de ebulição. A mistura de refrigerante do segundo trocador de calor é, consequentemente, concentrada em com- ponentes com menor ponto de ebulição da mistura de refrigerante e, em conformidade, com menor ponto de ebulição.
[0012] As capacidades de refrigeração e os perfis de temperatura dos dois trocadores de calor podem agora ser influenciados através das misturas e quantidades das respectivas frações de refrigerante de modo que a temperatura na extremidade fria do primeiro trocador de calor, e da mesma forma, a temperatura na extremidade fria do segundo trocador de calor, possam ser controladas de forma precisa a pelo menos 3Ό, de preferência, a pelo menos ΙΌ.
[0013] Os desenvolvimentos vantajosos adicionais do método de acordo com a invenção para a liquefação de uma fração rica em hidro-carbonetos são caracterizados pelo fato de que - o primeiro trocador de calor é dotado de uma mistura de refrigerante que compreende 10 a 30% da fase líquida que é rica em componentes com maior ponto de ebulição (HMR) da mistura de refrigerante; - uma razão de mistura de HMR/LMR de entre 2 e 5 estabelecida; e/ou - uma subcorrente da fase gasosa é fornecida à mistura de refrigerante na extremidade fria do primeiro e/ou o segundo trocador de calor.
[0014] O método de acordo com a invenção para a liquefação de uma fração rica em hidrocarbonetos e os desenvolvimentos ainda vantajosos do mesmo serão explicados em mais detalhes abaixo com referência à modalidade de exemplo mostrada na figura 2.
[0015] A fração rica em hidrocarbonetos 200 a ser resfriada e liquefeita é agora fornecida a um primeiro trocador de calor ou pré-resfriar E4. Nesse último, a fração de alimentação é resfriada contra o circuito de mistura de refrigerante que deve ser ainda descrita e fornecida a-través da linha 201 a uma unidade de separação T. O(s) componen- te(s) separado(s) da fração de alimentação é(são) retirado(s) da unidade de separação T através da linha 204, enquanto a fração de alimentação restante a ser liquefeita é fornecida novamente através da linha 202 ao segundo trocador de calor ou de liquefação E3 e é ainda resfriada, liquefeita e opcionalmente super-resfriada ali. A fração de alimentação 203 tratada dessa maneira é, em seguida, enviada para o uso adicional ou a um tanque de armazenamento.
[0016] Com a exceção da distribuição da fase gasosa 6 e da fase líquida 3 entre os dois trocadores de calor E3 e E4, o circuito de mistura de refrigerante exigido para o resfriamento e a liquefação da fração de alimentação rica em hidrocarbonetos 200/202 corresponde ao circuito de mistura de refrigerante explicado com referência à figura 1. Portanto, apenas as diferenças com relação ao circuito de mistura de refrigerante explicadas com referência à figura 1 serão abordadas a-qui.
[0017] De acordo com a invenção, a fase líquida 3 retirada do fundo do separador D2 é distribuída por meio das válvulas de controle V6 e V7 através das partes de linha 11 e 15 entre os trocadores de calor E3 e E4. O trocador de calor E4 é aqui fornecido com uma mistura de refrigerante que compreende 5 a 50%, de preferência, 10 a 30%, da fase líquida que é rica em componentes com maior ponto de ebulição (HMR) da mistura de refrigerante. A distribuição da fase gasosa 6 que é retirada do topo do separador D3 e é rica em componentes com menor ponto de ebulição (LMR) da mistura de refrigerante através das partes de linha 10 e 14 entre os trocadores de calor E3 e E4 é determinada pelo equilíbrio de massa das correntes combinadas de mistura de refrigerante 12 e 16 através das válvulas V2 e V4.
[0018] As subcorrentes da fase gasosa 6 podem ser fornecidas através das partes de linha 13 e 17 à mistura de refrigerante 12 ou 16 respectivamente na extremidade fria do primeiro e/ou do segundo tro- cador de calor E4 ou E3, respectivamente. As válvulas de controle V3 e V5 fornecem uma possibilidade adicional para o controle de temperatura na extremidade fria dos trocadores de calor E3 e E4. Além disso, é possível, por meio das duas válvulas V3 e V5, estabelecer uma velocidade de gás mínima que garante a execução estável fria dos trocadores de calor E3 e E4 ao evitar a segregação da fase gasosa e da fase líquida durante a vaporização.
REIVINDICAÇÕES

Claims (4)

1. Método para a liquefação de uma fração rica em hidro-carbonetos, em particular, gás natural, pela troca indireta de calor com a mistura de refrigerante de um circuito de mistura de refrigerante, em que a mistura de refrigerante é comprimida, separada em uma fase líquida que é rica em componentes com maior ponto de ebulição (H-MR) da mistura de refrigerante e uma fase gasosa que é rica em componentes com menor ponto de ebulição (LMR) da mistura de refrigerante, e as ditas fases são misturadas antes da troca indireta de calor, caracterizado pelo fato de que - a troca indireta de calor prossegue em pelo menos dois trocadores de calor (E3, E4); - em que o primeiro trocador de calor (E4) serve para pré-resfriar e o segundo trocador de calor (E3) para realizar a liquefação da fração rica em hidrocarbonetos (200 a 203); e - o primeiro trocador de calor (E4) é dotado de uma mistura de refrigerante que compreende 5 a 50% da fase líquida (3, 15) que é rica em componentes com maior ponto de ebulição (HMR) da mistura de refrigerante e a dita mistura é misturada com a fase gasosa (6, 14) que é rica em componentes com menor ponto de ebulição (LMR) da mistura de refrigerante de modo que uma razão de mistura de H-MR/LMR de entre 1,2 e 10 é estabelecida.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro trocador de calor (E4) é dotado de uma mistura de refrigerante que compreende 10 a 30% da fase líquida que é rica em componentes com maior ponto de ebulição (HMR) da mistura de refrigerante.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma razão de mistura de HMR/LMR de entre 2 e 5 é estabelecida.
4. Método, de acordo com uma das reivindicações precedentes 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma subcorrente (13, 17) da fase gasosa (6) é fornecida à mistura de refrigerante (12, 16) na extremidade fria do primeiro e/ou do segundo trocador de calor (E3, E4).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AR105277A1 (es) * 2015-07-08 2017-09-20 Chart Energy & Chemicals Inc Sistema y método de refrigeración mixta
GB2571946A (en) * 2018-03-13 2019-09-18 Linde Ag Method for operating a feed gas processing plant

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4033735A (en) * 1971-01-14 1977-07-05 J. F. Pritchard And Company Single mixed refrigerant, closed loop process for liquefying natural gas
FR2545589B1 (fr) * 1983-05-06 1985-08-30 Technip Cie Procede et appareil de refroidissement et liquefaction d'au moins un gaz a bas point d'ebullition, tel que par exemple du gaz naturel
FR2725503B1 (fr) * 1994-10-05 1996-12-27 Inst Francais Du Petrole Procede et installation de liquefaction du gaz naturel
DE19716415C1 (de) * 1997-04-18 1998-10-22 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
EG22293A (en) * 1997-12-12 2002-12-31 Shell Int Research Process ofliquefying a gaseous methane-rich feed to obtain liquefied natural gas
DE102009004109A1 (de) * 2009-01-08 2010-07-15 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
DE102009008230A1 (de) * 2009-02-10 2010-08-12 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
DE102010011052A1 (de) * 2010-03-11 2011-09-15 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
DE102011010633A1 (de) 2011-02-08 2012-08-09 Linde Ag Verfahren zum Abkühlen eines ein- oder mehrkomponentigen Stromes
US10563913B2 (en) * 2013-11-15 2020-02-18 Black & Veatch Holding Company Systems and methods for hydrocarbon refrigeration with a mixed refrigerant cycle

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