DE1939114A1 - Verfluessigungsverfahren fuer Gase und Gasgemische,insbesondere fuer Erdgas - Google Patents

Verfluessigungsverfahren fuer Gase und Gasgemische,insbesondere fuer Erdgas

Info

Publication number
DE1939114A1
DE1939114A1 DE19691939114 DE1939114A DE1939114A1 DE 1939114 A1 DE1939114 A1 DE 1939114A1 DE 19691939114 DE19691939114 DE 19691939114 DE 1939114 A DE1939114 A DE 1939114A DE 1939114 A1 DE1939114 A1 DE 1939114A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
natural gas
medium
cycle
fractions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19691939114
Other languages
English (en)
Other versions
DE1939114B2 (de
Inventor
Streich Dipl-Phys Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messer Griesheim GmbH
Original Assignee
Messer Griesheim GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messer Griesheim GmbH filed Critical Messer Griesheim GmbH
Priority to DE1939114A priority Critical patent/DE1939114B2/de
Priority to NL7010247A priority patent/NL7010247A/xx
Priority to US00054478A priority patent/US3747359A/en
Priority to FR707026226A priority patent/FR2056914B1/fr
Priority to GB3696470A priority patent/GB1307640A/en
Publication of DE1939114A1 publication Critical patent/DE1939114A1/de
Publication of DE1939114B2 publication Critical patent/DE1939114B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F25J1/0055—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream originating from an incorporated cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0212—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow MCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0257—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/20—Boiler-condenser with multiple exchanger cores in parallel or with multiple re-boiling or condensing streams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/18—External refrigeration with incorporated cascade loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/66—Closed external refrigeration cycle with multi component refrigerant [MCR], e.g. mixture of hydrocarbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

MESSER GRIESHEIM GMBH : . MG 514
Erfinder: M Streich
Verflüssigungsverfahren für Gase und Gasgemische, insbesondere für Erdgas .
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verflüssigung von Gasen oder Gasgemischen durch einen Kältekreislauf mit einem aus mehreren Komponenten zusammengesetzten Kreislaufmedium, welches einer fraktionierten Kondensation unterworfen wird. Das Verfahren ist besonders für die Verflüssigung von Erdgas geeignet..
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 272 943 ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei dem die durch eine fraktionierte Kondensation aus zu verflüssigendem Erdgas gewonnenen Kreislaufmedien auf einen gemeinsamen mittleren Druck entspannt, vermischt, auf den Druck des der Anläge zuströmenden Erdgases zurückkomprimiert und diesem wieder zugemischt werden. Charakteristisch für dieses Verfahren ist, daß die einzelnen Kreislaufmedien auf einen gemeinsamen mittleren Druck entspannt werden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift.1 501 ist es ferner bekannt, bei dem genannten Verfahren den Kältekreislauf als geschlossenen Kreis auszuführen.
Diese Verfahren haben gegenüber dem sogenannten klassischen Kaskadenverfahren einige Vorteile, da nur ein Kältekreislauf mit nur einem Verdichter benötigt wird. Dieser eine Kältekreislauf muß jedoch in eine große Anzahl von Einzelkreisläufen aufgeteilt werden, mit einer, entsprechend weitgehenden Aufteilung der Wärmeaustauscher und einer sich daraus ergebenden kompliziertenSchaltung, Auch ist der Energieverbrauch gegenüber dem klassischen Kaskadenverfahreji höher.
009886/1225
Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, die durch fraktionierte Kondensation gewonnenen Kreislaufmedien aufzuteilen und je einen Teilstrom auf mittleren Druck, den anderen Teilstrom jedoch auf ungefähr atmosphärischen Druck zu entspannen, die entspannten Teilströme • wieder zu vereinigen, mit dem zu verflüssigenden Gasgemisch zu vermischen und zu komprimieren. Das Verfahren ist besonders für kleinere Erdgasverflüssigungsanlagen geeignet, da ein eigener Erdgasverdichter nicht benötigt wird. Ferner setzt es voraus, daß das Erdgas unter niedrigem Druck angeliefert wird. Diese Voraussetzungen sind jedoch nicht immer gegeben. So wird zum Beispiel das Erdgas vielfach schon * unter genügend hohem Druck angeliefert. Ferner führt die Vermischung von leichtem Erdgas und schweren Kohlenwasserstoffen immer zu einem Mehraufwand an Energie wegen der auftretenden Entropieerhöhung.
Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und das vorgeschlagene Verfahren universeller anwendbar zu machen.
Es wurde nun ein Verfahren zum Verflüssigen von Gasen oder Gasgemischen durch einen geschlossenen Mehrkomponentengemischkreislauf gefunden, bei dem das durch einen d Kompressor verdichtete Kreislaufmedium durch fraktionierte Kondensation in Abscheidern in Fraktionen mit unterschiedlichen Siedebereichen zerlegt wird und diese Fraktionen als Teilkreisläufe unter Kälteabgabe an das Kreislaufmedium und das zu verflüssigende Gas oder Gasgemisch verdampfen, wiedervereinigt und wiederverdichtet werden. Nach der Erfindung erfolgt die Verdampfung, und Wiederanwärmung auf etwa Umgebungstemperatur der verschiedenen Kondensatfraktionen separat und diese werden erst während der Wiederverdichtung wieder gemischt. Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Verflüssigung von Erd- gas geeignet, da bereits zwei Teilkreisläufe aus einem
009086/1225
einzigen Abscheider für die Verflüssigung genügen. Da die Entropieerhölmng durch die Vermischung von Kreislaufmedium und Erdgas vermieden wird, ist der Energiebedarf relativ gering.
Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Schaltschema des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Verflüssigung von Erdgas, wobei der im Erdgas enthaltene Stickstoff gasförmig abgetrennt werden soll.
Das zu verflüssigende Erdgas mit der Zusammensetzung N2 = 14,3 VoI 1° · CH4 = 82,4 " '■■--■■ C2H6 = 2,6 «'
C3H8 = 0,4 "
C4H10= 0,3 "."■
tritt unter einem Druck von 20 ata und einer Temperatur von +300C über Leitung 1 in die Anlage ein. In der Reinigungsanlage 2 wird es von Verunreinigungen, insbesondere^Wasser und Kohlendioxyd, befreit und durchläuft dann über Leitung 3 nacheinander die Wärmeaustauscher 4, 5 und 6. Dabei kühlt es sich auf ca. -1000C ab und die schweren Kohlenwasserstoffe kondensieren aus. Diese werden im Abscheider 7 abgetrennt und mittels Leitung 8 abgezogen. Der gasförmig gebliebene Anteil, vorwiegend Methan und Stickstoff, strömt durch Leitung 9 in den Wärmeaustauscher 10, wo er sich auf ca. -1200C abkühlt und teilweise verflüssigt.
Um die Stickstoffabtrennung in der Stickstoffkolonne 11 zu erleichtern, wird im Abscheider 12 die flüssige von der gasförmigen Phase getrennt. Die gasförmige Phase wird dabei an Stickstoff angereichert, während die flüssige Phase an Stickstoff verarmt. Beide Phasen gelangen über die Leitungen 13 und 14 in den Wärmeaustauscher 15, wo sie sich auf ca. -14O0C abkühlen und beheizen dann mittels der
- 4 009886/1.225
Schlangen 16 und 17 den Sumpf der Stickstoffkolonne 11, wobei sie sich weiter abkühlen. Die flüssige Phase wird dann über das Drosselventil 18 in die Mitte der Stickstoffkolonne 11 entspannt, während die gasförmige Phase zunächst im Tiefkühler 19 auf ca. -1830C abgekühlt und verflüssigt wird, bevor sie über das Drosselventil 20 in die Stickstoffkolonne 11 entspannt wird. ■
In der Stickstoffkolonne 1.1, die unter einem Druck von 4 ata steht, wird der im Erdgas enthaltene Stickstoff vollständig abgetrennt und über Leitung 21 vom Kopf der Stickstoffkolonne 11 mit einer Temperatur von -1830C abgezogen. Er gibt seine Kälte nacheinander im Tiefkühler 19 und den Wärmeaustauschern 15,j 10, 6, 5 und 4 ab und steht dann mit Umgebungstemperatur an der Anlagengrenze zur. Verfügung. Er kann auch zuvor auf atmosphärischen Druck entspannt werden. Das verflüssigte Erdgas wird über Leitung 22 aus der Stickstoffkolonne abgezogen. Es wird dann in bekannter Weise in einen auf der Zeichnung nicht weiter dargestellten Speicher entspannt, wobei die Flash- und Verdampfungsgase ebenfalls zur Kälteabgabe herangezogen werden können'.
Die für die Abkühlung und Verflüssigung erforderliche Kälte wird in einem geschlossenen Mehrkomponentengemischkreislauf erzeugt, der einer fraktionierten Kondensation unterworfen wird. Das Kreislaufmedium ist überwiegend aus Methan, Aethan, Propan und Butan zusammengesetzt. Es tritt unter einem Druck von 2 bzw. 7 ata und bei etwa Umgebungstemperatur in den Verdichter 24 -ein, wird auf ca. 25 ata verdichtet und im"Wasserkühler 25 auf +3O0C abgekühlt. Dann wird es im Wärmeaustauscher 4 weiter auf ca. O0C abgekühlt, wobei es sich zum Teil verflüssigt. Über Leitung 26 gelangt es in den Abscheider 27, wo die flüssige von der gasförmigen Phase getrennt wird. Die beiden getrennten Phasen bilden nun die Kreislaufmedien für die beiden Teilkreisläufe. Das Kreislaufmedium des Teilkreislaufes, der nRiriNAL
009880/1225 5
aus· der flüssigen Phase gebildet wird, enthält nur wenig Methan und die schweren Fraktionen Aethan, Propan und Butan zu etwa gleichen Teilen.
Dieser Teilkreislauf wird zunächst mittels leitung 28 . zwecks weiterer Abkühlung durch den Wärmeaustauscher 5 geführt und dann im Drosselventil 29 auf 7t5 ata entspannt. Das Kreislaufmedium verdampft dann erfindungsgemäß unter diesem Druck unter Kälteabgabe in den Wärmeaustauschern 5 und 4 und gelangt zurück zum Verdichter 24«
Das Kreislaufmedium des Teilkreislaufes aus der gasförmigen Phase besteht überwiegend aus Methan und hat einen mittleren Gehalt an Aethan und Propan, während der Gehalt an Butan nur noch gering ist.
Es wird zunächst in den Wärmeaustauschern 5, 6, 10 und 15 auf ca. -14O0C abgekühlt und verflüssigt und dann nach der Erfindung im Drosselventil 31 auf etwa atmosphärischen Druck entspannt. Danach verdampft dieses Kreislaufmedium unter Kälteabgabe nacheinander in den Wärmeaustauschern 15, 10, 8, 6, 5 und 4 und gelangt/schließlich mittels Leitung 23 wieder in den Verdichter 24.
Der besondere Vorzug des Verfahrens besteht darin, daß es bereits mit einer einzigen Unterteilung des Kreislaufes auskommt und somit eine vielstufige Zergliederung in zahlreiche Teilkreislaufe vermeidet.

Claims (1)

  1. Ansprüche
    1. j Verfahren zum Verflüssigen von Gasen oder Gasgemischen
    durch einen geschlossenen Mehrkoinponentengemischkreislauf, bei dem das durch einen Kompressor verdichtete Kreislaufmedium durch fraktionierte Kondensation in Abscheidern in Fraktionen mit unterschiedlichen Siedebereichen zerlegt wird und diese Fraktionen als Teilkreisläufe unter Kälteabgabe an das Kreislaufmedium selbst und das zu verflüssigende Gas oder Gasgemisch verdampfen und wiederverdichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung und Y/iederanwärmung auf etwa Umgebungstemperatur der verschiedenen Köndensatfraktionen separat erfolgt und diese erst während der Wiederverdichtung wieder gemischt werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreislaufmedium in nur zwei Teilkreisläufe zerlegt wird, wobei derjenige mit der höhersiedenden Fraktion (28) auf mittleren Druck, vorzugsweise 5-10 ata, und derjenige mit der niedrigersiedenden Fraktion (50) auf niedrigen Druck, vorzugsweise·! bis 5 ata, entspannt wird.
    • -
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verflüssigende Gasgemische Erdgas und das Kreislaufmedium ein Kohlenwasserstoffgemiach ist,
    4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem dem Erdgas Stickstoff entzögen werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdgas im Laufe seiner Abkühlung einer Vorzerlegung (12)
    unterworfen wird, bevor es weiter abgekühlt und in einer Stickstoffkolonne (11) weitgehend zerlegt wird.
    28.7.t969
    009886/1225
DE1939114A 1969-08-01 1969-08-01 Verflüssigungsverfahren für Gase und Gasgemische, insbesondere für Erdgas Withdrawn DE1939114B2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1939114A DE1939114B2 (de) 1969-08-01 1969-08-01 Verflüssigungsverfahren für Gase und Gasgemische, insbesondere für Erdgas
NL7010247A NL7010247A (de) 1969-08-01 1970-07-10
US00054478A US3747359A (en) 1969-08-01 1970-07-13 Gas liquefaction by a fractionally condensed refrigerant
FR707026226A FR2056914B1 (de) 1969-08-01 1970-07-16
GB3696470A GB1307640A (en) 1969-08-01 1970-07-30 Liquifaction process for gases and gas mixtures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1939114A DE1939114B2 (de) 1969-08-01 1969-08-01 Verflüssigungsverfahren für Gase und Gasgemische, insbesondere für Erdgas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1939114A1 true DE1939114A1 (de) 1971-02-04
DE1939114B2 DE1939114B2 (de) 1979-01-25

Family

ID=5741575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1939114A Withdrawn DE1939114B2 (de) 1969-08-01 1969-08-01 Verflüssigungsverfahren für Gase und Gasgemische, insbesondere für Erdgas

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3747359A (de)
DE (1) DE1939114B2 (de)
FR (1) FR2056914B1 (de)
GB (1) GB1307640A (de)
NL (1) NL7010247A (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2206620A1 (de) * 1972-02-11 1973-08-23 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zum verfluessigen von naturgas
US3932154A (en) * 1972-06-08 1976-01-13 Chicago Bridge & Iron Company Refrigerant apparatus and process using multicomponent refrigerant
EP0094062A2 (de) * 1982-05-10 1983-11-16 Air Products And Chemicals, Inc. Stickstoffabscheidung aus Erdgas
CN111895723A (zh) * 2019-05-06 2020-11-06 中国石化工程建设有限公司 一种丙烷脱氢制丙烯反应生成气的分离装置及分离方法

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2280041A1 (fr) * 1974-05-31 1976-02-20 Teal Technip Liquefaction Gaz Procede et installation pour le refroidissement d'un melange gazeux
DE2438443C2 (de) * 1974-08-09 1984-01-26 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas
US4321795A (en) * 1980-09-22 1982-03-30 Helmut Brandt Process for the purification of gaseous chlorine
US4461634A (en) * 1980-10-16 1984-07-24 Petrocarbon Developments Limited Separation of gas mixtures by partial condensation
US4584006A (en) * 1982-03-10 1986-04-22 Flexivol, Inc. Process for recovering propane and heavier hydrocarbons from a natural gas stream
US4445917A (en) * 1982-05-10 1984-05-01 Air Products And Chemicals, Inc. Process for liquefied natural gas
FR2557586B1 (fr) * 1983-12-30 1986-05-02 Air Liquide Procede et installation de recuperation des hydrocarbures les plus lourds d'un melange gazeux
US4664686A (en) * 1986-02-07 1987-05-12 Union Carbide Corporation Process to separate nitrogen and methane
US5051120A (en) * 1990-06-12 1991-09-24 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Feed processing for nitrogen rejection unit
FR2703762B1 (fr) * 1993-04-09 1995-05-24 Maurice Grenier Procédé et installation de refroidissement d'un fluide, notamment pour la liquéfaction de gaz naturel.
TW368596B (en) * 1997-06-20 1999-09-01 Exxon Production Research Co Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas
FR2764972B1 (fr) * 1997-06-24 1999-07-16 Inst Francais Du Petrole Procede de liquefaction d'un gaz naturel a deux etages interconnectes
MY117548A (en) 1998-12-18 2004-07-31 Exxon Production Research Co Dual multi-component refrigeration cycles for liquefaction of natural gas
US6298688B1 (en) 1999-10-12 2001-10-09 Air Products And Chemicals, Inc. Process for nitrogen liquefaction
US6347531B1 (en) 1999-10-12 2002-02-19 Air Products And Chemicals, Inc. Single mixed refrigerant gas liquefaction process
US6308531B1 (en) 1999-10-12 2001-10-30 Air Products And Chemicals, Inc. Hybrid cycle for the production of liquefied natural gas
US6253577B1 (en) * 2000-03-23 2001-07-03 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation process for producing elevated pressure gaseous oxygen
US6260380B1 (en) * 2000-03-23 2001-07-17 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation process for producing liquid oxygen
DE10209799A1 (de) * 2002-03-06 2003-09-25 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
US6662589B1 (en) 2003-04-16 2003-12-16 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated high pressure NGL recovery in the production of liquefied natural gas
DE102005010055A1 (de) * 2005-03-04 2006-09-07 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
CA2550109C (en) * 2006-06-06 2012-10-16 Jose Lourenco Method of increasing storage capacity of natural gas storage caverns
US20080016910A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Adam Adrian Brostow Integrated NGL recovery in the production of liquefied natural gas
DE102007010032A1 (de) * 2007-03-01 2008-09-04 Linde Ag Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff aus verflüssigtem Erdgas
EP2364413B1 (de) * 2008-11-10 2016-06-15 1304338 Alberta Ltd Verfahren zur erhöhung der gasmassenstromeinspritzraten für gasspeicherkavernen unter verwendung von lng
WO2011117655A2 (en) 2010-03-25 2011-09-29 The University Of Manchester Refrigeration process
US20140318177A1 (en) * 2011-10-06 2014-10-30 Rustam H. Sethna Integration of a liquefied natural gas liquefier with the production of liquefied natural gas
CA2772479C (en) 2012-03-21 2020-01-07 Mackenzie Millar Temperature controlled method to liquefy gas and a production plant using the method.
CA2790961C (en) 2012-05-11 2019-09-03 Jose Lourenco A method to recover lpg and condensates from refineries fuel gas streams.
CA2798057C (en) 2012-12-04 2019-11-26 Mackenzie Millar A method to produce lng at gas pressure letdown stations in natural gas transmission pipeline systems
CA2813260C (en) 2013-04-15 2021-07-06 Mackenzie Millar A method to produce lng
US20150308737A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated Nitrogen Removal in the Production of Liquefied Natural Gas Using Intermediate Feed Gas Separation
US9945604B2 (en) 2014-04-24 2018-04-17 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated nitrogen removal in the production of liquefied natural gas using refrigerated heat pump
CA2958091C (en) 2014-08-15 2021-05-18 1304338 Alberta Ltd. A method of removing carbon dioxide during liquid natural gas production from natural gas at gas pressure letdown stations
WO2017045055A1 (en) 2015-09-16 2017-03-23 1304342 Alberta Ltd. A method of preparing natural gas at a gas pressure reduction stations to produce liquid natural gas (lng)
WO2019177705A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Exxonmobil Upstream Research Company Method and system for liquefaction of natural gas using liquid nitrogen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA652208A (en) * 1962-11-13 L. Van Kleef Alfred Gas liquefaction
US2823523A (en) * 1956-03-26 1958-02-18 Inst Gas Technology Separation of nitrogen from methane
FR86485E (fr) * 1961-06-01 1966-02-18 Air Liquide Procédé de refroidissement d'un mélange gazeux à basse température
FR80294E (fr) * 1961-06-01 1963-04-05 Air Liquide Procédé de refroidissement d'un mélange gazeux à basse température
US3364685A (en) * 1965-03-31 1968-01-23 Cie Francaise D Etudes Et De C Method and apparatus for the cooling and low temperature liquefaction of gaseous mixtures
US3407052A (en) * 1966-08-17 1968-10-22 Conch Int Methane Ltd Natural gas liquefaction with controlled b.t.u. content
US3548606A (en) * 1968-07-08 1970-12-22 Phillips Petroleum Co Serial incremental refrigerant expansion for gas liquefaction

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2206620A1 (de) * 1972-02-11 1973-08-23 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zum verfluessigen von naturgas
US3932154A (en) * 1972-06-08 1976-01-13 Chicago Bridge & Iron Company Refrigerant apparatus and process using multicomponent refrigerant
EP0094062A2 (de) * 1982-05-10 1983-11-16 Air Products And Chemicals, Inc. Stickstoffabscheidung aus Erdgas
EP0094062A3 (en) * 1982-05-10 1985-01-30 Air Products And Chemicals, Inc. Nitrogen rejection from natural gas
CN111895723A (zh) * 2019-05-06 2020-11-06 中国石化工程建设有限公司 一种丙烷脱氢制丙烯反应生成气的分离装置及分离方法
CN111895723B (zh) * 2019-05-06 2022-06-21 中国石化工程建设有限公司 一种丙烷脱氢制丙烯反应生成气的分离装置及分离方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR2056914A1 (de) 1971-05-07
DE1939114B2 (de) 1979-01-25
GB1307640A (en) 1973-02-21
US3747359A (en) 1973-07-24
NL7010247A (de) 1971-02-03
FR2056914B1 (de) 1973-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1939114A1 (de) Verfluessigungsverfahren fuer Gase und Gasgemische,insbesondere fuer Erdgas
DE69920147T2 (de) Erdgasverflüssigung mit Hilfe zweier Kühlmittelgemischkreisläufe
DE2023614A1 (de) Verfahren zum Verflüssigen eines Verbrauchsgasstromes
DE1619728C3 (de) Tieftemperaturrektifikations verfahren zum Trennen von Gasgemischen aus Bestandteilen, deren Siedetemperaturen weit auseinanderliegen
DE2163139C2 (de) Verfahren zum Betreiben eines geschlossenen Kältekreislaufes und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CH694135A5 (de) Multikomponenten-Kühlungsverfahren zur Verflüssigung von Erdgas.
DE1272943B (de) Verfahren zur Abkuehlung einer Gasmischung auf niedrige Temperatur
DE2438443A1 (de) Verfahren zum verfluessigen von erdgas
DE1551612B1 (de) Verfluessigungsverfahren fuer Gasgemische mittels fraktionierter Kondensation
DE2022954A1 (de) Verfahren zur Zerlegung von stickstoffhaltigem Erdgas
DE1501695A1 (de) Verfahren zur Verfluessigung eines fluechtigen Gases
DE4440401A1 (de) Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas
DE2405971C2 (de) Verfahren zum Abkühlen und/oder Verflüssigung eines Fluids
DE2155366C2 (de) Verfahren zum Trennen einer vorwiegend Stickstoff und Methan enthaltenden hochgespannten Erdgas-Beschickungsmischung
DE1960301B2 (de) Verfahren und einrichtung zum verfluessigen und unterkuehlen eines methanreichen verbrauchsgasstromes
DE1551616A1 (de) Trennverfahren fuer Gase bei niederen Temperaturen
DE1201857B (de) Verfahren zur Abtrennung niedrigsiedender Gase aus einem Gasgemisch
EP0711966A2 (de) Verfahren zum Gewinnen einer Ethanreichen Fraktion zum Wiederauffüllen eines Ethan-enthaltenden Kältekreislaufs eines Verfahrens zum Verflüssigen einer kohlenwasserstoffreichen Fraktion
DE693926C (de) Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen durch Kompression und Kuehlung mit Hilfe eines Gemischgaskreislaufes
DE1266773B (de) Verfahren zur Herstellung von mit Sauerstoff auf etwa 60 bis 70% angereicherter Luft
DE2056020C3 (de) Einrichtung zur Kühlung und Verflüssigung eines Gasgemisches durch ein Mehrkomponentenkältemittel
DE1284974B (de) Verfahren zum Trennen eines Gasgemisches
DE561202C (de) Verfahren zur Zerlegung von aethylenhaltigen Gasgemischen, insbesondere von Koksofengas, durch Tiefkuehlung
DE1947539A1 (de) Verfahren zur Verfluessigung von Gasgemischen
DE838310C (de) Verfahren zur Gaszerlegung, insbesondere zur Gewinnung von AEthylen

Legal Events

Date Code Title Description
BHJ Nonpayment of the annual fee