EA011599B1 - Configurations and methods of integrated ngl recovery and ng liquefaction - Google Patents
Configurations and methods of integrated ngl recovery and ng liquefaction Download PDFInfo
- Publication number
- EA011599B1 EA011599B1 EA200800267A EA200800267A EA011599B1 EA 011599 B1 EA011599 B1 EA 011599B1 EA 200800267 A EA200800267 A EA 200800267A EA 200800267 A EA200800267 A EA 200800267A EA 011599 B1 EA011599 B1 EA 011599B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- product
- stream
- absorber
- overhead
- demethanizer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 62
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 157
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 65
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 claims description 29
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 24
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 38
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 36
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract description 29
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 11
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 94
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 24
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 18
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical class CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- -1 methane hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003498 natural gas condensate Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N sec-butylidene Natural products CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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"
- F25J1/0035—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 gas expansion with extraction of work
-
- 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"
- F25J1/0045—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 vaporising a liquid return stream
-
- 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
-
- 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
- F25J1/0203—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 single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0207—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 single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as at least a three level SCR refrigeration 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
- F25J1/0217—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 at least a three level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
- F25J1/0218—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 at least a three level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one or more SCR cycles, e.g. with a C3 pre-cooling 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
- 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
- F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
- F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
- F25J1/0231—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the working-up of the hydrocarbon feed, e.g. reinjection of heavier hydrocarbons into the liquefied 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
- F25J1/02—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
- F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
- F25J1/0235—Heat exchange integration
- F25J1/0237—Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
- F25J1/0239—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling
-
- 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
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0291—Refrigerant compression by combined gas compression and liquid pumping
-
- 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
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant 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
- 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
- F25J3/0238—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 2 carbon atoms 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
- F25J3/0242—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 3 carbon atoms 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
- 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
- F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual 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
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/72—Refluxing the column with at least a part of the totally condensed overhead 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
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/78—Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
-
- 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
- F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
- F25J2215/02—Mixing or blending of fluids to yield a certain product
-
- 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
- F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
- F25J2215/62—Ethane or ethylene
-
- 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
- F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air
-
- 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
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/08—Cold compressor, i.e. suction of the gas at cryogenic temperature and generally without afterstage-cooler
-
- 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
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons
-
- 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
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
-
- 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
- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
- F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
-
- 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
- F25J2270/02—Internal refrigeration with liquid vaporising 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
- F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising 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
- F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons
-
- 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)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Description
Область изобретенияField of Invention
Настоящее изобретение относится к извлечению природного газоконденсата (ПГК) и сжижению природного газа, и в частности к объединенной установке для таких процессов.The present invention relates to the extraction of natural gas condensate (PGA) and liquefaction of natural gas, and in particular to a combined plant for such processes.
Предшествующий уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
В то время, как добыча сырой нефти в мире уменьшается, добыча природного газа все еще значительна во многих частях света. Природный газ обычно извлекается из нефтяных и газовых эксплуатационных скважин, размещенных на берегу и в открытом море. В зависимости от конкретной формации и газоносного пласта, природный газ также содержит относительно низкие количества неметановых углеводородов, включая этан, пропан, ί-бутан, η-бутан, пентаны, гексан и более тяжелые компоненты, так же, как и воду, азот, двуокись углерода, сероводород, меркаптаны и другие газы.While global crude oil production is declining, natural gas production is still significant in many parts of the world. Natural gas is usually extracted from oil and gas production wells located onshore and on the high seas. Depending on the particular formation and gas-bearing formation, natural gas also contains relatively low amounts of non-methane hydrocarbons, including ethane, propane, ί-butane, η-butane, pentanes, hexane and heavier components, as well as water, nitrogen, dioxide carbon, hydrogen sulfide, mercaptans and other gases.
Природный газ из устьев скважин обычно обрабатывается для удаления компонентов серы, сжимается и транспортируется к потребителям по трубопроводам высокого давления. Однако в отдаленных местоположениях, испытывающих недостаток в необходимой инфраструктуре трубопроводов, природный газ обычно транспортируется посредством сжижения природного газа и транспортировки газа в форме жидкости (например, используя грузовые транспортные суда для сжиженного природного газа (СПГ)). К сожалению, сжижение природного газа является проблематичным, поскольку природный газ также содержит ароматические соединения (например, бензол) и тяжелые углеводороды, которые затвердевают, когда охлаждаются до криогенных температур. Следовательно, большая часть ароматических углеводородов должна быть удалена до чрезвычайно низкой концентрации (типично, менее одной миллионной на единицу объема), чтобы избежать замораживания и закупоривания криогенного теплообменного оборудования. Дополнительно, по меньшей мере часть более легких углеводородов, как, например, С2, С3 и С4, должна быть удалена, когда СПГ импортируется на рынок природного газа Северной Америки, который типично требует более бедный природный газ. Типичный трубопроводный газ Северной Америки содержит, главным образом, газообразный метан полного сгорания с более высокими теплотворными способностями от 1050 до 1070 Британских тепловых единиц/нормальный куб.фут. Извлечение неметановых компонентов может быть экономически привлекательным, поскольку эти углеводороды могут быть проданы как пользующиеся большим спросом по сравнению с природным газом. Например, С2 часто используется как исходное сырье для нефтехимического производства, С3 и С4 продаются как топлива СНГ и углеводороды С5+ могут быть дополнительно переработаны, чтобы использовать их для смешивания с бензином.Natural gas from wellheads is usually processed to remove sulfur components, compressed and transported to consumers through high pressure pipelines. However, in remote locations lacking the necessary pipeline infrastructure, natural gas is usually transported by liquefying natural gas and transporting liquid gas (for example, using freight transport vessels for liquefied natural gas (LNG)). Unfortunately, liquefying natural gas is problematic because natural gas also contains aromatic compounds (e.g. benzene) and heavy hydrocarbons, which solidify when cooled to cryogenic temperatures. Consequently, most of the aromatic hydrocarbons must be removed to an extremely low concentration (typically less than one millionth per unit volume) to avoid freezing and clogging of cryogenic heat exchange equipment. Additionally, at least a portion of the lighter hydrocarbons, such as C2, C3 and C4, must be removed when LNG is imported into the North American natural gas market, which typically requires poorer natural gas. A typical North American pipeline gas contains mainly gaseous methane gas with a higher calorific value of 1050 to 1070 British thermal units / normal cubic foot. Extraction of non-methane components can be economically attractive, as these hydrocarbons can be sold as being in high demand compared to natural gas. For example, C2 is often used as a feedstock for petrochemical production, C3 and C4 are sold as CIS fuels and C5 + hydrocarbons can be further processed to be used for mixing with gasoline.
Имеются многочисленные установки и способы, известные в этой области техники, для извлечения С2 и С3+ ПГК из подачи природного газа. Однако все прошлые усилия были сосредоточены на удалении углеводородов ПГК из природного газа с использованием автономных установок для извлечения ПГК, которые работают независимо от установок для сжижения природного газа. Эти процессы извлечения, в основном, производят остаточный газ под давлением от низкого до среднего, который затем требует сжатия и дальнейшего охлаждения перед сжижением на установке для сжижения. Типичные примеры установок для извлечения компонентов С2 и С3+ из природного газа включают те, которые используют процессы детандеров, описанные в патентах США №№ 4157904 на имя СатрЬе11 и др., 4251249 на имя СикЬу, 4617039 на имя Виск, 4690702 на имя Рагабо\\ък| и др., 5275005 на имя СатрЬе11 и др., 5799507 на имя АПкиъоп и др. или 5890378 на имя РатЬо и др.There are numerous plants and methods known in the art for recovering C2 and C3 + PGA from a natural gas feed. However, all past efforts have been focused on the removal of FGC hydrocarbons from natural gas using autonomous FGC extraction plants that operate independently of the natural gas liquefaction plants. These extraction processes mainly produce residual gas under low to medium pressure, which then requires compression and further cooling before liquefaction in the liquefaction plant. Typical examples of plants for extracting C2 and C3 + components from natural gas include those that use expander processes described in US Pat. Nos. 4,157,904 to Satre 11 and others, 4,251,249 to Sicbue, 4,671,039 to Wisk, 4,690,702 to Ragabo \\ bk | et al., 5,275,005 in the name of Satre 11 et al., 5,799,507 in the name of Apiop et al. or 5,890,378 in the name of Ratoe et al.
Другие известные процессы высокого извлечения С2 (например, патент США № 6116050) требуют снижения высокого давления части остаточного газа в колонну для извлечения ПГК как богатого метаном орошения с использованием вентиля Джоуля-Томсона. В то время, как эти процессы улучшают извлечение С2, по меньшей мере, до некоторой степени, энергия, израсходованная на повторное сжатие остаточного газа, делает процесс часто неэкономичным. Для устранения некоторых из этих недостатков могут быть реализованы установки с двумя колоннами, в которых абсорбер высокого давления находится в сообщении по текучей среде с перегонной колонной более низкого давления для улучшения эффективности извлечения ПГК, как описано в патенте США № 6837070. Однако, поскольку эти процессы ПГК работают независимо от установок для сжижения, они будут вообще требовать дополнительного сжатия и охлаждения перед сжижением остаточного газа СПГ.Other well-known high C2 recovery processes (e.g., US Pat. No. 6,116,050) require lowering the high pressure of a portion of the residual gas to the column to extract the PGA as methane-rich irrigation using a Joule-Thomson valve. While these processes improve C2 recovery, at least to some extent, the energy expended in recompressing the residual gas makes the process often uneconomical. To address some of these drawbacks, two-column plants can be implemented in which a high pressure absorber is in fluid communication with a lower-pressure distillation column to improve the efficiency of the extraction of PGC, as described in US Pat. No. 6,837,070. However, since these processes Freight One operates independently of liquefaction plants; they will generally require additional compression and cooling before liquefying the residual LNG gas.
Во все еще других известных конфигурациях для переработки ПГК колонна-скруббер используется в установке для сжижения СПГ для удаления более тяжелых компонентов (С6+). Например, боковой погон из криогенного теплообменника со спиральными трубами обрабатывается в скруббере и блоке для фракционирования, как показано в патенте США № 6308531 на имя ВоЬегЪ и др. В то время, как такой процесс может быть выгодно использован, чтобы исключить образование парафина посредством удаления С6+ и более тяжелых компонентов, он не является подходящим для удаления С2+ компонентов, особенно при высоких концентрациях (65% или выше извлечения С2), и, следовательно, будет не в состоянии производить бедный остаточный газ, который может быть сжижен для рынка природного газа Северной Америки. Все еще дополнительно известные процессы извлечения ПГК, которые объединяются со сжижением СПГ, как раскрыто РоЬег15 и др. в патенте № 6662589, содержат доктрину, что жидкость, обогащенная С2, может быть использована для абсорбции С3 в колонне-абсорбере высокого давления. В то время, когда делаются попытки работы колонны-абсорбера при высоком давлении подаваемого газаIn still other known configurations for the processing of PGC, a scrubber column is used in an LNG liquefaction plant to remove heavier components (C6 +). For example, a side stream from a cryogenic coil heat exchanger with spiral tubes is processed in a scrubber and fractionation unit, as shown in US Pat. No. 6,308,531 to Voebb et al. While such a process can be advantageously used to eliminate the formation of paraffin by removing C6 + and heavier components, it is not suitable for the removal of C2 + components, especially at high concentrations (65% or higher C2 recovery), and therefore will not be able to produce poor residual gas, which may be liquefied for the North America natural gas market. Still additionally known processes for the extraction of PGC, which are combined with the liquefaction of LNG, as disclosed by Poeb15 and others in patent No. 6662589, contain the doctrine that a liquid enriched in C2 can be used to absorb C3 in a high pressure absorber column. At the time when attempts are made to operate the absorber column at high pressure of the supplied gas
- 1 011599 (например, 800 фунтов/кв.дюйм или выше) для снижения затрат энергии, необходимо отметить, что разделение ПГК значительно страдает в связи с уменьшением относительной летучести компонентов ПГК, следовательно, производится ПГК с чрезмерным содержанием метана. Кроме того, такие схемы процесса типично будут не в состоянии достичь высокого извлечения С2 и С3 (например, более чем 60%).- 1 011599 (for example, 800 psi or higher) to reduce energy costs, it should be noted that the separation of Freight One suffers significantly due to a decrease in the relative volatility of the Freight One component, therefore, Freight One is produced with an excessive methane content. In addition, such process designs will typically be unable to achieve high recovery of C2 and C3 (e.g., greater than 60%).
Известные в настоящее время процессы сжижения природного газа вообще включают несколько стадий, на которых природный газ охлаждается и конденсируется с использованием либо чистого компонента холодильного цикла, либо одного или более циклов со смесью холодильных агентов. Каскадный холодильный цикл охлаждает и сжижает подаваемый газ посредством холодильных агентов с несколькими чистыми компонентами, имеющими последовательно понижающиеся точки кипения, как, например, пропаном, этиленом, метаном и азотом. Цикл со смесью холодильных агентов использует смесь холодильных агентов и может поэтому иметь такую конфигурацию, чтобы использовать один компрессор и теплообменник, что упрощает оборудование. Альтернативно, подаваемый газ может также быть охлажден посредством холодильного цикла для предварительного охлаждения пропаном или посредством расширения природного газа или азота с использованием либо дроссельных вентилей Джоуля-Томсона, либо турбодетандера. К сожалению, наиболее известные автономные процессы сжижения природного газа, использующие один или множество холодильных циклов (либо каскадного охлаждения, либо цикла со смесью холодильных агентов) имеют относительно низкие эффективности, когда извлечения С2 или С3 включены выше по потоку, чем установка для сжижения природного газа.Currently known natural gas liquefaction processes generally include several stages in which natural gas is cooled and condensed using either a pure refrigeration component or one or more cycles with a mixture of refrigerants. The cascade refrigeration cycle cools and liquefies the feed gas by means of refrigerants with several pure components having successively lower boiling points, such as, for example, propane, ethylene, methane and nitrogen. The refrigerant mixture cycle uses a mixture of refrigerants and can therefore be configured to use a single compressor and heat exchanger, which simplifies the equipment. Alternatively, the feed gas may also be cooled by means of a refrigeration cycle for pre-cooling with propane or by expansion of natural gas or nitrogen using either Joule-Thomson butterfly valves or a turboexpander. Unfortunately, the most well-known stand-alone processes for liquefying natural gas using one or many refrigeration cycles (either cascade cooling or a cycle with a mixture of refrigerants) have relatively low efficiencies when C2 or C3 extracts are turned upstream than a natural gas liquefaction plant .
Таким образом, в то время, как многочисленные конфигурации установок и способы извлечения ПГК и сжижения природного газа известны в этой области техники, все или почти все из них страдают от различных недостатков. Таким образом, все еще имеется потребность в улучшенном извлечении ПГК и сжижении природного газа, и особенно в установках, в которых объединены извлечение ПГК и сжижение природного газа.Thus, while numerous plant configurations and methods for extracting NGL and liquefying natural gas are known in the art, all or almost all of them suffer from various disadvantages. Thus, there is still a need for improved extraction of NGL and liquefaction of natural gas, and especially in plants in which the extraction of NGL and liquefaction of natural gas are combined.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Согласно изобретению создана установка для получения сжиженного природного газа, содержащая детандер, соединенный с компрессором и способный приводить его в действие, сепаратор, предназначенный для принятия частично расширенной детандером паровой части потока подаваемого природного газа, производящий холодный поток продукта верхнего погона и сообщенный с компрессором по холодному потоку продукта верхнего погона, при этом компрессор способен производить из холодного потока продукта верхнего погона сжатый криогенный поток продукта верхнего погона, имеющий давление по меньшей мере 700 фунтов/кв.дюйм и температуру, не превышающую -50°Т, и блок для сжижения природного газа, сообщающийся с выходом компрессора по потоку сжатого криогенного продукта.According to the invention, an apparatus for producing liquefied natural gas is created, comprising an expander connected to a compressor and capable of driving it, a separator designed to receive a partially expanded expander of the steam portion of the natural gas feed stream, producing a cold overhead product stream and communicated with the compressor in cold the overhead product stream, while the compressor is capable of producing a compressed cryogenic product stream from the cold overhead product stream overhead, having a pressure of at least 700 psi and a temperature not exceeding -50 ° T, and a unit for liquefying natural gas in communication with the compressor outlet through a stream of compressed cryogenic product.
Сепаратор может принимать другую расширенную паровую часть в отдельном местоположении.The separator may receive another expanded steam portion in a separate location.
Сепаратор может представлять собой деметанизатор.The separator may be a demethanizer.
Установка может дополнительно содержать деэтанизатор, способный производить продукт С3+ и продукт С2.The installation may further comprise a deethanizer capable of producing product C3 + and product C2.
Установка может дополнительно содержать трубопровод для подачи по меньшей мере части продукта С2 в холодный поток продукта верхнего погона.The installation may further comprise a pipeline for supplying at least a portion of the product C2 to the cold overhead product stream.
Сепаратор может представлять собой орошаемый абсорбер. Деметанизатор может обеспечить поток орошения в абсорбер или действовать при более низком давлении, чем абсорбер.The separator may be an irrigated absorber. The demethanizer can provide an irrigation flow to the absorber or act at a lower pressure than the absorber.
Установка может дополнительно содержать трубопровод для подачи охлажденного продукта нижнего погона абсорбера из абсорбера для извлечения С2 и/или трубопровод для подачи нагретого продукта нижнего погона абсорбера из абсорбера для отвода С2.The installation may further comprise a pipeline for supplying a cooled product of the bottom overhead of the absorber from the absorber to extract C2 and / or a pipe for supplying the heated product of the bottom overhead of the absorber from the absorber to exhaust C2.
Согласно изобретению создан способ получения сжиженного природного газа, в котором расширяют в детандере паровую часть потока подаваемого природного газа и направляют ее в сепаратор, производят в сепараторе холодный поток продукта верхнего погона и сжимают его в компрессоре, приводимом в действие посредством детандера, с получением сжатого криогенного пара с давлением по меньшей мере 700 фунтов/кв.дюйм и температурой, не превышающей -50°Т, сжижают полученный сжатый криогенный пар в блоке для сжижения.According to the invention, a method for producing liquefied natural gas is created in which the steam part of the feed stream of natural gas is expanded in an expander and directed to a separator, a cold overhead product stream is produced in the separator and compressed in a compressor driven by an expander to produce compressed cryogenic steam with a pressure of at least 700 psi and a temperature not exceeding -50 ° T, liquefy the resulting compressed cryogenic vapor in the liquefaction unit.
В качестве сепаратора можно использовать деметанизатор, в который дополнительно направляют жидкую часть потока подаваемого природного газа.A demethanizer can be used as a separator, to which the liquid part of the natural gas feed stream is additionally directed.
Продукт нижнего погона сепаратора можно направлять в детандер и продукт С2 детандера выборочно подают в холодный поток продукта верхнего погона.The product of the bottom overhead of the separator can be sent to the expander and the product C2 of the expander is selectively fed into the cold stream of the product of the overhead.
Сепаратор может действовать как орошаемый абсорбер.The separator can act as an irrigated absorber.
Поток верхнего погона деметанизатора можно подавать как поток орошения в абсорбер, а продукт нижнего погона абсорбера подают в деметанизатор, действующий при более низком давлении, чем абсорбер.The overhead stream of the demethanizer can be supplied as an irrigation stream to the absorber, and the product of the bottom overhead of the absorber is fed to the demethanizer, operating at a lower pressure than the absorber.
Продукт нижнего погона абсорбера можно нагревать для отвода С2 перед входом в деметанизатор или охлаждают для извлечения С2 перед входом в деметанизатор.The product of the bottom overhead of the absorber can be heated to divert C2 before entering the demethanizer or cooled to extract C2 before entering the demethanizer.
В деэтанизатор можно подавать продукт нижнего погона деметанизатора для извлечения С2 и С3+.The deethanizer product can be fed to the bottom overhead of the demethanizer to recover C2 and C3 +.
Согласно изобретению создан также способ получения сжиженного природного газа, в котором расширяют паровую часть потока подаваемого природного газа и направляют ее в сепаратор, производятAccording to the invention, a method for producing liquefied natural gas is also created in which the steam part of the feed stream of natural gas is expanded and directed to a separator,
- 2 011599 в сепараторе холодный продукт верхнего погона, сжимают холодный продукт верхнего погона, используя энергию, полученную в результате расширения паровой части потока подаваемого природного газа с получением криогенного пара с давлением от 700 до 900 фунтов/кв.дюйм и температурой от -50 до -80°Р, и сжижают полученный криогенный пар.- 20151599 in the separator, the cold overhead product, compresses the cold overhead product using the energy obtained by expanding the steam portion of the natural gas feed stream to produce cryogenic steam with a pressure of 700 to 900 psi and a temperature of -50 to -80 ° P, and liquefy the resulting cryogenic vapor.
В качестве сепаратора можно использовать абсорбер или деметанизатор.An absorber or demethanizer can be used as a separator.
Различные цели, характерные черты, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения.Various objectives, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments of the invention.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1 изображает схему известной установки для извлечения ПГК и сжижения природного газа.FIG. 1 is a diagram of a known apparatus for the extraction of Freight One and liquefaction of natural gas
Фиг. 2А представляет собой схему варианта установки, использующей одну колонну для производства холодного сжатого продукта верхнего погона и отделения С2 и/или С3.FIG. 2A is a diagram of an embodiment of a plant using a single column to produce a cold compressed overhead product and separating C2 and / or C3.
Фиг. 2В представляет собой схему варианта установки, использующей две колонны для производства холодного сжатого продукта верхнего погона и отделения С2 и/или С3.FIG. 2B is a diagram of an embodiment of a plant using two columns for producing a cold compressed overhead product and separating C2 and / or C3.
Фиг. 3 представляет собой более подробную схему варианта установки в соответствии с фиг. 2А с каскадным холодильным циклом и двумя циклами со смесью холодильных агентов для извлечения ПГК и сжижения природного газа.FIG. 3 is a more detailed diagram of an installation option in accordance with FIG. 2A with a cascade refrigeration cycle and two cycles with a mixture of refrigerants to extract the PGA and liquefy natural gas.
Фиг. 4 представляет собой более подробную схему варианта установки в соответствии с фиг. 2В с каскадным холодильным циклом и двумя циклами со смесью холодильных агентов для извлечения ПГК и сжижения природного газа.FIG. 4 is a more detailed diagram of an installation option in accordance with FIG. 2B with a cascade refrigeration cycle and two cycles with a mixture of refrigerants for the extraction of PGC and liquefaction of natural gas.
Фиг. 5 представляет собой более подробную схему варианта установки в соответствии с фиг. 2В с двумя каскадными холодильными циклами и одним циклом со смесью холодильных агентов для извлечения ПГК и сжижения природного газа.FIG. 5 is a more detailed diagram of an installation option in accordance with FIG. 2B with two cascade refrigeration cycles and one cycle with a mixture of refrigerants for the extraction of PHC and liquefaction of natural gas.
Фиг. 6 представляет собой более подробную схему варианта установки в соответствии с фиг. 2В с двумя каскадными холодильными циклами и циклом со смесью холодильных агентов/каскадным циклом для извлечения ПГК и сжижения природного газа.FIG. 6 is a more detailed diagram of an installation option in accordance with FIG. 2B with two cascade refrigeration cycles and a cycle with a mixture of refrigerants / cascade cycle for the extraction of PGC and liquefaction of natural gas.
Фиг. 7 представляет собой более подробную схему варианта установки в соответствии с фиг. 2В с тремя каскадными холодильными циклами для извлечения ПГК и сжижения природного газа.FIG. 7 is a more detailed diagram of an installation option in accordance with FIG. 2B with three cascade refrigeration cycles for the extraction of PGC and liquefaction of natural gas.
Фиг. 8 представляет собой график, изображающий составную кривую теплоты для процесса сжижения природного газа.FIG. 8 is a graph depicting a composite heat curve for a natural gas liquefaction process.
Подробное описаниеDetailed description
Изобретатель обнаружил, что обработка природного газа и сжижение могут быть объединены в различных установках и способах, в которых холодное сжатие бедного природного газа в компрессоре, приводимого в действие посредством детандера подаваемого газа, обеспечивает холодный природный газ высокого давления, который может быть непосредственно сжижен в блоке для сжижения. Поэтому потребность в чистой энергии для сжатия бедного природного газа является нейтральной или даже негативной, в то время, как охлаждение подаваемого газа и конденсация достигаются с использованием различных холодильных циклов. Среди других преимуществ необходимо оценить, что рассматриваемые установки и способы обеспечивают возможность объединенного процесса извлечения ПГК и сжижения природного газа, в котором 99% пропана и вплоть до 85% этана могут быть извлечены из природного подаваемого газа.The inventor has discovered that natural gas processing and liquefaction can be combined in various plants and methods in which the cold compression of lean natural gas in a compressor driven by a feed gas expander provides cold high-pressure natural gas that can be directly liquefied in a unit for liquefaction. Therefore, the need for clean energy to compress lean natural gas is neutral or even negative, while cooling the feed gas and condensation are achieved using different refrigeration cycles. Among other advantages, it is necessary to evaluate that the considered plants and methods provide the possibility of a combined process for the extraction of PHC and liquefaction of natural gas, in which 99% of propane and up to 85% of ethane can be extracted from the natural feed gas.
Фиг. 1 иллюстрирует известный автономный процесс извлечения ПГК С2, который объединен с автономной установкой для сжижения природного газа. Здесь освобожденный от примесей и высушенный поток 1 подаваемого газа, типично поставляемый при приблизительно 1200 фунтов/кв.дюйм, охлаждается в теплообменнике 51 подаваемого газа с использованием холодосодержания пара верхнего погона колонны, бокового погона 22 ребойлера и внешнего холодильного агента 32. Жидкость затем удаляется из охлажденного подаваемого газа в сепараторе 52 и направляется в колонну 58 ПГК, которая действует как деметанизатор. Пар мгновенного испарения из сепаратора 52 разделяется на две части, причем одна часть охлаждается в теплообменнике 54 для обеспечения орошения в колонну и другая часть расширяется в турбодетандере 64 для обеспечения охлажденного подаваемого потока, который направляется в нижнюю секцию колонны для ректификации. Необходимо отметить, что вышеупомянутый автономный процесс переохлаждения газа производит остаточный газ при температуре, приблизительно равной температуре окружающей среды, и приблизительно 450 фунтов/кв.дюйм. Такие относительно низкое давление и высокая температура являются преобладающими в связи с использованием остаточного газа как холодильного агента для охлаждения подаваемого газа и переохлаждения паровой части подаваемого газа и перепадами давления в теплообменниках. Следовательно, существенное повторное сжатие в компрессоре 100 для повторного сжатия и дополнительное охлаждение (охладитель не показан) остаточного газа типично требуются перед сжижением на установке, что значительно понижает эффективность процесса и экономику.FIG. 1 illustrates a well-known stand-alone process for extracting CGC C2, which is combined with a stand-alone plant for liquefying natural gas. Here, the impurity-free and dried feed gas stream 1, typically supplied at about 1200 psi, is cooled in the feed gas heat exchanger 51 using the cold content of the overhead vapor of the column, side feed 22 of the reboiler, and external refrigerant 32. The liquid is then removed from cooled feed gas in the separator 52 and is sent to the column 58 Freight One, which acts as a demethanizer. The flash vapor from the separator 52 is divided into two parts, one part being cooled in the heat exchanger 54 to provide irrigation to the column and the other part is expanded in the turboexpander 64 to provide a cooled feed stream, which is sent to the lower section of the rectification column. It should be noted that the aforementioned autonomous gas subcooling process produces residual gas at a temperature approximately equal to the ambient temperature and approximately 450 psi. Such relatively low pressures and high temperatures are predominant due to the use of residual gas as a refrigerant for cooling the feed gas and supercooling the vapor portion of the feed gas and the pressure drops in the heat exchangers. Therefore, substantial re-compression in the re-compression compressor 100 and additional cooling (cooler not shown) of the residual gas are typically required before liquefaction in a plant, which significantly reduces process efficiency and economics.
Напротив, рассматриваемые установки, представленные здесь, сохраняют, по существу, все холодосодержание продукта верхнего погона сепаратора посредством прямой подачи остаточного газа (продукта верхнего погона сепаратора) в компрессор без создания перепадов давления в известных теплообменOn the contrary, the units under consideration presented here preserve essentially the entire cold content of the overhead product of the separator by direct supply of residual gas (the product of the overhead product of the separator) to the compressor without creating pressure drops in known heat transfer
- 3 011599 никах. Поскольку компрессор приводится в действие посредством расширения пара подаваемого газа и остаточный газ значительно более холодный, чем в известных прежде конфигурациях, могут быть достигнуты существенно более высокие давления на выходе компрессора при значительно более низких температурах. Кроме того, там, где сепаратор работает как абсорбер, давление на выходе компрессора может быть даже более высоким. Поэтому необходимо оценить, что в большинстве рассматриваемых установок и способов давление остаточного газа, выше чем 700 фунтов/кв.дюйм (типично между 700 и 900 фунтов/кв.дюйм) при температуре, более низкой чем -50°Р (типично от -50 до -80°Р), может быть достигнуто.- 3 011599 nicknames. Since the compressor is driven by expanding the vapor of the feed gas and the residual gas is much colder than previously known configurations, substantially higher compressor outlet pressures can be achieved at significantly lower temperatures. In addition, where the separator operates as an absorber, the pressure at the compressor outlet can be even higher. Therefore, it must be appreciated that in most of the plants and methods considered, the residual gas pressure is higher than 700 psi (typically between 700 and 900 psi) at a temperature lower than -50 ° P (typically from -50 to -80 ° P) can be achieved.
Фиг. 2А изображает один вариант установки, в которой сепаратор работает как деметанизатор, в то время, как фиг. 2В изображает вариант установки, в которой сепаратор работает как орошаемый абсорбер и в которой деметанизатор и деэтанизатор затем работают при более низком давлении, чтобы извлекать компоненты С2 и/или С3+. Как показано на фигурах, содержание С2 в природном газе может быть отрегулировано до заранее заданной или желаемой концентрации либо посредством объединения отделенного С2 с продуктом верхнего погона колонны, как показано пунктирными линиями на фиг. 2А, либо посредством контроля температуры продукта отстоя абсорбера, который подается в деметанизатор (как показано пунктирными линиями для отвода С2), изображенного на фиг. 2В.FIG. 2A depicts one embodiment of a plant in which the separator operates as a demethanizer, while FIG. 2B shows an embodiment of the apparatus in which the separator acts as an irrigated absorber and in which the demethanizer and deethanizer are then operated at a lower pressure to recover components C2 and / or C3 +. As shown in the figures, the C2 content in natural gas can be adjusted to a predetermined or desired concentration, or by combining the separated C2 with the product overhead of the column, as shown by dashed lines in FIG. 2A, or by controlling the temperature of the sludge product of the absorber, which is fed to the demethanizer (as shown by dashed lines for removal of C2) shown in FIG. 2B.
Необходимо признать, что рассматриваемые процессы объединенного извлечения ПГК и сжижения значительно понижают стоимость оборудования и затраты энергии на сжижение природного газа, при этом давая возможность фракционирования ПГК на продукты С2 и С3+. Такие установки и процессы будут производить СПГ, содержащий преобладающим образом метан, который может быть использован и/или экспортирован в Северную Америку, с теплотворными способностями, соответствующими стандартам на газопроводы.It must be recognized that the processes under consideration for combined extraction of Freight One and liquefaction significantly reduce the cost of equipment and energy costs for liquefying natural gas, while making it possible to fractionate Freight One into C2 and C3 + products. Such plants and processes will produce LNG, predominantly methane, which can be used and / or exported to North America, with heating values that meet gas pipeline standards.
Кроме того, необходимо отметить, что рассматриваемые установки могут работать, чтобы производить СПГ с переменным содержанием этана и пропана для рынков не в США.In addition, it should be noted that the plants in question can work to produce LNG with variable ethane and propane content for non-US markets.
При использовании таких установок и способов высокое извлечение пропана (т. е. по меньшей мере 95%) и высокое извлечение этана (вплоть до 85%) из подаваемого газа с относительно высоким давлением (например, между приблизительно от 800 до 1600 фунтов/кв.дюйм) может быть реализовано посредством работы абсорбера при более высоком давлении, чем деметанизатор. Компрессор затем используется, чтобы рециркулировать верхний погон деметанизатора в абсорбер, в то время, как продукт нижнего погона абсорбера расширяется, чтобы обеспечить охлаждение для деметанизатора. Пар верхнего погона из абсорбера сжимается с использованием энергии (предпочтительно исключительно), выработанной детандером подаваемого газа. Поэтому необходимо оценить, что рассматриваемые конфигурации и способы значительно понижают расход энергии объединенной установки для сжижения. Дальнейшие конфигурации, относящиеся к некоторым аспектам предмета изобретения, раскрыты в нашей находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент США № 10/478705, которая включена сюда посредством ссылки.Using such plants and methods, high propane recovery (i.e., at least 95%) and high ethane recovery (up to 85%) from the relatively high pressure feed gas (e.g., between about 800 to 1,600 psi). inch) can be realized by operating the absorber at a higher pressure than the demethanizer. The compressor is then used to recycle the overhead stream of the demethanizer to the absorber, while the product of the bottom overhead of the absorber expands to provide cooling for the demethanizer. The overhead vapor from the absorber is compressed using energy (preferably exclusively) generated by the feed gas expander. Therefore, it is necessary to evaluate that the configurations and methods under consideration significantly reduce the energy consumption of the combined liquefaction plant. Further configurations related to certain aspects of the subject matter are disclosed in our co-pending application for US patent No. 10/478705, which is incorporated herein by reference.
В то время, как предмет изобретения не ограничивается, типично предпочтительно, чтобы процессы охлаждения как для извлечения ПГК, так и для сжижения остаточного газа могли иметь такую конфигурацию, чтобы использовать сочетание одного или более холодильных циклов испарения для обеспечения охлаждения по меньшей мере в трех диапазонах температур: первый диапазон температур от 10 до -35°Р для предварительного охлаждения подаваемого газа, второй диапазон температур от -60 до -160°Р для выработки орошения деметанизатора или абсорбера и третий диапазон температур от -180 до -270°Р для сжижения газа.While the subject matter of the invention is not limited, it is typically preferred that the cooling processes for both the extraction of PGC and the liquefaction of the residual gas can be configured to use a combination of one or more refrigeration evaporation cycles to provide cooling in at least three ranges temperature: the first temperature range from 10 to -35 ° R for pre-cooling the feed gas, the second temperature range from -60 to -160 ° R to produce irrigation demethanizer or absorber and the third dia temperature range from -180 to -270 ° Р for gas liquefaction.
Фиг. 3 изображает более подробную схему варианта установки, в которой сепаратор работает как деметанизатор (см. также фиг. 2А). Что касается потоков подаваемого газа, рассматривается, что многочисленные потоки природного и искусственного подаваемого газа являются подходящими для использования в связи с доктринами, представленными здесь, и особенно предпочтительные потоки подаваемых газов включают потоки природных газов, нефтезаводских газов и синтетических газов из углеводородных материалов, как, например, лигроин, уголь, нефть, бурый уголь и т. д. Следовательно, давление рассматриваемых потоков подаваемого газа может изменяться значительно. Однако вообще предпочтительно, чтобы соответствующие давления подаваемых газов для конфигураций установок в соответствии с предметом изобретения вообще находились в диапазоне от 800 до 1600 фунтов/кв.дюйм и чтобы по меньшей мере часть подаваемого газа расширялась в турбодетандере, чтобы обеспечить охлаждение и/или энергию для повторного сжатия остаточного газа. Общие балансы масс, иллюстрирующие состав газа и расход для примерного подаваемого газа и продуктов, показаны в табл. 1 ниже.FIG. 3 shows a more detailed diagram of an installation option in which the separator operates as a demethanizer (see also FIG. 2A). Regarding the feed gas streams, it is contemplated that numerous natural and artificial feed gas streams are suitable for use in connection with the teachings presented herein, and particularly preferred feed gas streams include natural gas streams, refinery gas and synthetic gas streams from hydrocarbon materials, such as for example, naphtha, coal, oil, brown coal, etc. Therefore, the pressure of the feed gas flows in question can vary significantly. However, it is generally preferable that the corresponding supply gas pressures for plant configurations in accordance with the subject invention be generally in the range of 800 to 1600 psi and that at least a portion of the feed gas is expanded in the turboexpander to provide cooling and / or energy for re-compression of the residual gas. The total mass balances illustrating the gas composition and flow rate for the approximate feed gas and products are shown in table. 1 below.
- 4 011599- 4 011599
Таблица 1Table 1
Здесь поток 1 подаваемого газа входит в установку при приблизительно 1200 фунтов/кв.дюйм и 120°Е и охлаждается в теплообменнике 51 типично от 10 до -30°Е, образуя поток 2, с использованием многочисленных охлаждающих потоков, включая поток 5 жидкости из сепаратора 52, боковой погон 22 ребойлера из деметанизатора 61, пар 70 мгновенного испарения из емкости 69 для хранения СПГ и поток 32 холодильного агента пропана. Холодильный агент пропан типично вырабатывается в каскадной пропановой холодильной установке 101, испаряясь по меньшей мере при трех различных величинах давления для обеспечения охлаждения нагретого потока 33. Необходимо отметить, что различные теплообменники (например, ребристые и пластинчатые теплообменники или теплообменники со спиральными трубами) могут быть использованы для достижения сближения температур, что обеспечивает высокую термодинамическую эффективность, как показано на объединенных составных кривых на фиг. 8.Here, the feed gas stream 1 enters the apparatus at approximately 1200 psi and 120 ° E and is cooled in the heat exchanger 51 typically from 10 to -30 ° E to form stream 2 using multiple cooling streams, including a liquid stream 5 from the separator 52, side stream 22 of the reboiler from the demethanizer 61, steam 70 of flash vapor from the LNG storage vessel 69, and a propane refrigerant stream 32. The propane refrigerant is typically generated in a cascade propane refrigeration unit 101, evaporating at least three different pressures to provide cooling for the heated stream 33. It should be noted that various heat exchangers (for example, fin and plate heat exchangers or spiral tube heat exchangers) can be used to achieve a convergence of temperatures, which provides high thermodynamic efficiency, as shown in the combined composite curves in FIG. 8.
Охлажденный поток 2 подаваемого газа разделяется в сепараторе 52, образуя газообразную часть 3 и жидкую часть 4. Давление жидкой части 4 снижается в вентиле 53 Джоуля-Томсона, образуя поток 5, и он выборочно нагревается в поток 6 посредством теплосодержания от подаваемого газа перед входом в деметанизатор 61 (в котором осуществляется повторное кипение посредством ребойлера 63). Газообразная часть 3 из сепаратора 52 разделяется на две части. Одна часть, поток 7, направляется в теплообменник 54 для обеспечения орошения в абсорбер, и другая часть, поток 8, расширяется в турбодетандере 64 для образования потока 10 охлажденного пара, типично при температуре от -80 до -100°Е, и для выработки энергии для приведения в действие компрессора 65 остаточного газа. Охлажденный пар 10 подается в деметанизатор 61, который работает при давлениях от 400 до 650 фунтов/кв.дюйм, наиболее типично при 450 фунтов/кв.дюйм. Необходимо оценить, что отношение расходов потока 8 и потока 3 может быть отрегулировано так, чтобы приспособить его для желаемого уровня извлечения С2 и/или соответствовать желаемым производительностям по продукту С2. Деметанизатор 61 орошается потоком 12 орошения верхней части (образованным из потока 9 через вентиль 55 Джоуля-Томсона) из теплообменника 54. Поток орошения предпочтительно охлаждается в теплообменнике 54 до температуры от приблизительно -125 до -155°Е с использованием потока 72 и 74 смеси холодильных агентов (через поток 73 и вентиль 91 Джоуля-Томсона), который вырабатывается из потока 72 посредством сжатой смеси холодильных агентов из холодильной установки 102. Нагретый таким образом холодильный агент 75 затем возвращается в холодильную установку 102.The cooled feed gas stream 2 is separated in the separator 52, forming a gaseous part 3 and a liquid part 4. The pressure of the liquid part 4 is reduced in the Joule-Thomson valve 53, forming a stream 5, and it is selectively heated into the stream 6 by the heat content of the supplied gas before entering demethanizer 61 (in which re-boiling is carried out by reboiler 63). The gaseous part 3 from the separator 52 is divided into two parts. One part, stream 7, is sent to a heat exchanger 54 to provide irrigation to the absorber, and the other part, stream 8, expands in a turboexpander 64 to form a cooled steam stream 10, typically at a temperature of from -80 to -100 ° E, and to generate energy to drive the residual gas compressor 65. Chilled steam 10 is supplied to a demethanizer 61, which operates at pressures from 400 to 650 psi, most typically at 450 psi. It must be appreciated that the ratio of flow rates of stream 8 to stream 3 can be adjusted so as to adapt it to the desired recovery level C2 and / or correspond to the desired production rates for product C2. The demethanizer 61 is irrigated by the top irrigation stream 12 (formed from stream 9 through the Joule-Thomson valve 55) from the heat exchanger 54. The irrigation stream is preferably cooled in the heat exchanger 54 to a temperature of from about -125 to -155 ° E using a refrigerant mixture stream 72 and 74 agents (via stream 73 and the Joule-Thomson valve 91), which is produced from stream 72 by means of a compressed mixture of refrigerants from the refrigeration unit 102. The thus heated refrigerant 75 is then returned to the refrigeration unit 102.
Деметанизатор 61 производит поток 28 пара верхнего погона при температуре приблизительно от -120 до -140°Е и поток 14 нижнего погона при температуре приблизительно от 20 до 80°Е. Пар верхнего погона сжимается посредством компрессора 65 остаточного газа, образуя выпускаемый поток 29, типично при давлении приблизительно от 700 до 900 фунтов/кв.дюйм и температуре от -50 до -80°Е. Необхо- 5 011599 димо особенно оценить, что сжатие криогенного пара является энергетически эффективным и приводит в результате к высокой степени сжатия в компрессоре, что значительно понижает расход охлаждения для сжижения (с использованием третьего уровня температуры). Кроме того, необходимо отметить, что сжатие продукта верхнего погона не требует чистой энергии, поскольку компрессор соединен с детандером 64. Таким образом, посредством использования относительно высокого давления подаваемого газа (например, приблизительно 1000 фунтов/кв.дюйм) и сжатия холодного продукта верхнего погона сепаратора, охлажденный остаточный газ может быть подан в блок для сжижения без расхода чистой энергии сжатия при более высоком давлении и при более низкой температуре, чем было бы возможно в других известных процессах разделения ПГК. Холодный сжатый остаточный газ 29 затем дополнительно охлаждается и конденсируется в теплообменнике 67 до температуры приблизительно от -255 до -265°Е с использованием смеси холодильных агентов 79, работающей при температуре от -250 до -270°Е. Холодильный агент 79 производится посредством холодильной установки 103 для смешивания после того, как сжатый поток 76 охлаждается в теплообменниках 54 и 67 (чтобы образовать поток 78), и расширяется по циклу Джоуля-Томсона через вентиль 92. Нагретый поток 80 затем возвращается в холодильную установку 103.The demethanizer 61 produces an overhead steam stream 28 at a temperature of from about -120 to -140 ° E and a low heat stream 14 at a temperature of from about 20 to 80 ° E. The overhead steam is compressed by the residual gas compressor 65 to form a discharge stream 29, typically at a pressure of about 700 to 900 psi and a temperature of from -50 to -80 ° E. It is necessary to particularly evaluate that the compression of cryogenic vapor is energy efficient and results in a high degree of compression in the compressor, which significantly reduces the cooling flow for liquefaction (using a third temperature level). In addition, it should be noted that the compression of the overhead product does not require clean energy, since the compressor is connected to the expander 64. Thus, by using a relatively high pressure of the supplied gas (for example, approximately 1000 psi) and compression of the cold overhead product separator, cooled residual gas can be fed into the liquefaction unit without consuming pure compression energy at a higher pressure and at a lower temperature than would be possible in other known processes PGC division. The cold compressed residual gas 29 is then further cooled and condensed in a heat exchanger 67 to a temperature of from about -255 to -265 ° E using a mixture of refrigerants 79 operating at a temperature of from -250 to -270 ° E. The refrigerant 79 is produced by the refrigeration unit 103 for mixing after the compressed stream 76 is cooled in the heat exchangers 54 and 67 (to form a stream 78), and expands in the Joule-Thomson cycle through the valve 92. The heated stream 80 is then returned to the refrigeration unit 103 .
Давление сжиженного остаточного газа 81 дополнительно снижается до давления приблизительно 16,0 фунтов/кв.дюйм через вентиль 90 Джоуля-Томсона для образования потока 82, который хранится в емкости 69 для хранения СПГ. Продукт СПГ отводится как поток 30, по выбору объединяется с расширенным по циклу Джоуля-Томсона потоком 15 продукта С2 и экспортируется на терминал для загрузки судов, в контейнер для хранения или для другого использования. В некоторых случаях и в зависимости от состава природного газа и температуры из теплообменника-ожижителя могут выделяться существенные количества легкого газа, который может быть использован как источник охлаждения в последующих теплообменниках, чтобы образовать топливный газ 71, который типично сжимается до давления в коллекторе топлива.The pressure of the liquefied residual gas 81 is further reduced to a pressure of approximately 16.0 psi through the Joule-Thomson valve 90 to form a stream 82, which is stored in the LNG storage vessel 69. The LNG product is discharged as stream 30, optionally combined with a Joule-Thomson-extended stream 15 of product C2 and exported to the terminal for loading vessels, in a storage container, or for other use. In some cases, and depending on the composition of the natural gas and temperature, substantial quantities of light gas can be released from the heat exchanger-liquefier, which can be used as a cooling source in subsequent heat exchangers to form fuel gas 71, which typically compresses to pressure in the fuel manifold.
Как указано выше, часть потока 15 продукта этана может быть направлена из деэтанизатора 59 в емкость для хранения СПГ для смешивания с бедным СПГ, чтобы производить более тяжелый и более богатый СПГ, который может потребоваться, чтобы приспособиться к различным рынкам СПГ. Деэтанизатор 59 принимает продукт нижнего погона из деметанизатора и осуществляет повторное кипение посредством ребойлера 34 для образования продукта нижнего погона С3+, который отводится как жидкость 23, для хранения или дальнейшей обработки. Конденсатор 62 верхнего погона деэтанизатора обеспечивает охлаждение для продукта С2 верхнего погона. Одна часть продукта верхнего погона обеспечивается как поток 18 орошения деэтанизатора из барабана 68 сепаратора в колонну через насос, в то время, как другая часть 19 направляется на хранение или другое использование как поток 17.As indicated above, a portion of ethane product stream 15 may be directed from the deethanizer 59 to an LNG storage tank for mixing with lean LNG to produce heavier and richer LNG, which may be required to adapt to various LNG markets. The deethanizer 59 receives the overhead product from the demethanizer and re-boils with a reboiler 34 to form the C3 + overhead product, which is discharged as liquid 23, for storage or further processing. The deethanizer overhead condenser 62 provides cooling for the overhead product C2. One part of the overhead product is provided as a deethanizer irrigation stream 18 from the separator drum 68 to the column through the pump, while the other part 19 is sent for storage or other use as stream 17.
Наиболее предпочтительно, чтобы первая колонна (деметанизатор) отдельно принимала первую и вторую части пара подаваемого газа, причем первая часть пара подаваемого газа охлаждается посредством охлаждения первого уровня и вторая часть охлаждается посредством охлаждения второго уровня, которое обеспечивает орошение в деметанизатор. В таких конфигурациях необходимо отметить, что блок управления расходом (типично, автоматизированный и использующий контроллер, программируемый в соответствии с желаемым составом продукта и/или составом подаваемого газа) регулирует по меньшей мере одну из первой и второй частей пара подаваемого газа, чтобы производить желаемые уровни извлечения этана, от 10 до 85% подаваемого газа, в то же время поддерживая высокое извлечение С3 (98% или выше).Most preferably, the first column (demethanizer) separately receives the first and second parts of the supplied gas vapor, the first part of the supplied gas vapor being cooled by cooling the first level and the second part being cooled by cooling the second level, which provides irrigation to the demethanizer. In such configurations, it should be noted that the flow control unit (typically automated and using a controller programmable according to the desired product composition and / or feed gas composition) controls at least one of the first and second parts of the feed gas steam to produce the desired levels ethane recovery, from 10 to 85% of the feed gas, while maintaining a high C3 recovery (98% or higher).
По меньшей мере часть продукта нижнего погона деметанизатора подается в деэтанизатор, который фракционирует продукт отстоя деметанизатора на этан верхнего погона и продукт нижнего погона С3+. Таким образом, необходимо признать, что рассматриваемые способы и конфигурации дают возможность производства С2 при переменных расходах посредством смешивания по меньшей мере части жидкости С2 верхнего погона СПГ. Необходимо признать далее, что смешивание значительно упрощает работу установки для извлечения ПГК и дает возможность сохранять тот же самый режим процесса (температуры и давления), независимо от чистых производительностей по С2.At least a portion of the product of the bottom overhead of the demethanizer is fed to the deethanizer, which fractionates the product of the sludge of the demethanizer into ethane overhead and the product of the bottom overhead C3 +. Thus, it must be recognized that the considered methods and configurations enable the production of C2 at variable costs by mixing at least a portion of the liquid C2 of the overhead LNG stream. It must be recognized further that mixing significantly simplifies the operation of the installation for the extraction of Freight One and makes it possible to maintain the same process mode (temperature and pressure), regardless of the net C2 production rates.
Фиг. 4 изображает более подробную схему варианта, в которой сепаратор имеет такую конфигурацию, как абсорбер, который работает при более высоком давлении, чем находящиеся ниже по потоку деметанизатор и деэтанизатор (см. также фиг. 2А). Что касается потоков подаваемого газа, применяются те же самые предположения, как обсужденные для конфигураций, применяемых в соответствии с фиг. 3 выше. Общие балансы масс, иллюстрирующие состав газа и расход для примерного подаваемого газа и продуктов, показаны в табл. 1 выше.FIG. 4 is a more detailed diagram of an embodiment in which the separator has a configuration such as an absorber that operates at a higher pressure than the downstream demethanizer and deethanizer (see also FIG. 2A). As regards the feed gas streams, the same assumptions apply as discussed for the configurations used in accordance with FIG. 3 above. The total mass balances illustrating the gas composition and flow rate for the approximate feed gas and products are shown in table. 1 above.
В общем, абсорбер принимает расширенный подаваемый газ и поток орошения, которые производятся из пара верхнего погона из деметанизатора после того, как пар верхнего погона сжимается и охлаждается посредством охлаждения второго уровня. В таких конфигурациях колонна деметанизатора находится в сообщении по текучей среде с абсорбером, и принимает подаваемый поток колонны, и работает при давлении, которое является по меньшей мере на 50-100 фунтов/кв.дюйм меньшим, более предпочтительно на 100-300 фунтов/кв.дюйм меньшим, чем рабочее давление абсорбера. Поэтому, наиболее типично, подаваемый газ имеет давление от 900 до 1600 фунтов/кв.дюйм, расширяется в турбодетандере иIn general, the absorber receives the expanded feed gas and the irrigation stream, which are produced from the overhead steam from the demethanizer after the overhead steam is compressed and cooled by cooling the second level. In such configurations, the demethanizer column is in fluid communication with the absorber and receives the column feed stream and operates at a pressure that is at least 50-100 psi less, more preferably 100-300 psi .inch less than the working pressure of the absorber. Therefore, most typically, the feed gas has a pressure of 900 to 1,600 psi, expands in a turboexpander, and
- 6 011599 подается в абсорбер. Продукт отстоя из абсорбера расширяется до давления в диапазоне перепада давления от 50 до 350 фунтов/кв.дюйм (относительно деметанизатора) и, таким образом, охлаждается посредством эффекта Джоуля-Томсона до температуры от -90 до -130°Е. Охлажденный и расширенный поток продукта нижнего погона образует поток ректификации, который подается в деметанизатор для извлечения С2. В деметанизаторе осуществляется повторное кипение посредством теплосодержания от подаваемого газа и по выбору внешнего источника теплоты при управлении содержанием метана в продукте отстоя при приблизительно 1,5 мол.% (или, если не требуется иное, чтобы соответствовать желаемым техническим требованиям к продукту).- 6 011599 is fed to the absorber. The sludge product from the absorber expands to a pressure in the differential pressure range of 50 to 350 psi (relative to the demethanizer) and is thus cooled by the Joule-Thomson effect to a temperature of from -90 to -130 ° E. The cooled and expanded product stream of the lower overhead forms a rectification stream, which is fed to the demethanizer to extract C2. In the demethanizer, boiling is carried out by means of heat content from the supplied gas and optionally an external heat source while controlling the methane content in the sludge product at approximately 1.5 mol% (or, unless otherwise required, to meet the desired technical requirements for the product).
Более конкретно, как изображено на фиг. 4, поток 1 подаваемого газа входит в установку при давлении приблизительно 1200 фунтов/кв.дюйм и температуре 120°Е и охлаждается в теплообменнике 51 до температуры типично от 10 до -30°Е, образуя поток 2, с использованием многочисленных охлаждающих потоков, включая поток 5 жидкости из сепаратора 52, поток 22 бокового погона ребойлера из деметанизатора 61, пар 70 мгновенного испарения из емкости 69 для хранения природного газа и поток 32 холодильного агента пропана холодильной установки 101.More specifically, as shown in FIG. 4, feed gas stream 1 enters the installation at a pressure of approximately 1200 psi and a temperature of 120 ° E and is cooled in a heat exchanger 51 to a temperature typically from 10 to -30 ° E, forming stream 2, using numerous cooling flows, including a liquid stream 5 from a separator 52, a reboiler side stream 22 from a demethanizer 61, flash vapor 70 from a natural gas storage vessel 69, and a propane refrigerant stream 32 of a refrigeration unit 101.
Холодильный агент пропан вырабатывается из нагретого потока 33 посредством каскадной пропановой холодильной установки, испаряясь по меньшей мере при трех различных уровнях давления.The propane refrigerant is produced from the heated stream 33 by means of a cascade propane refrigeration unit, evaporating at least three different pressure levels.
Охлажденный поток 2 подаваемого газа разделяется в сепараторе 52, образуя газообразную часть 3 и жидкую часть 4. Давление жидкой части снижается в вентиле 53 Джоуля-Томсона, образуя поток 5, и он выборочно нагревается в поток 6 посредством теплосодержания от подаваемого газа перед входом в деметанизатор 61. Газообразная часть 3 из сепаратора 52 разделяется на две части. Одна часть, поток 7, направляется в теплообменник 54, чтобы обеспечить орошение в абсорбер, и другая часть, поток 8, расширяется в турбодетандере 64 для образования потока 10 охлажденного пара при температуре типично от -80 до -100°Е для выработки энергии для приведения в действие компрессора 65 остаточного газа. Охлажденный пар 10 подается в абсорбер 58, который работает при давлении значительно выше, чем 450 фунтов/кв.дюйм, типично от 500 до 700 фунтов/кв.дюйм и наиболее типично при 600 фунтов/кв.дюйм. Отношение расходов потока 8 пара и потока 3 пара может быть отрегулировано путем изменения для достижения конкретного уровня извлечения С2 и/или удовлетворения желаемым производительностям по продукту С2. В табл. 2 ниже примерно иллюстрируется влияние отношения расходов потока 8 пара и потока 3 пара на извлечение С2 и С3.The cooled feed gas stream 2 is separated in the separator 52, forming a gaseous part 3 and a liquid part 4. The pressure of the liquid part is reduced in the Joule-Thomson valve 53, forming a stream 5, and it is selectively heated to stream 6 by the heat content of the supplied gas before entering the demethanizer 61. The gaseous part 3 of the separator 52 is divided into two parts. One part, stream 7, is sent to a heat exchanger 54 to provide irrigation to the absorber, and the other part, stream 8, expands in a turboexpander 64 to form a cooled steam stream 10 at a temperature typically from -80 to -100 ° E to generate energy to bring into the action of the compressor 65 of the residual gas. Chilled steam 10 is supplied to an absorber 58, which operates at a pressure significantly higher than 450 psi, typically 500 to 700 psi, and most typically at 600 psi. The ratio of the flow rates of the steam stream 8 and the steam stream 3 can be adjusted by changing to achieve a specific level of extraction of C2 and / or to meet the desired performance of the product C2. In the table. 2 below illustrates approximately the effect of the ratio of the flow rates of steam stream 8 and steam stream 3 on the recovery of C2 and C3.
Таблица 2table 2
Абсорбер 58 орошается двумя холодными потоками, причем первое орошение (орошение верхней части) осуществляется посредством потока 27 (через 56 и 11) из деметанизатора 61 и второе орошение осуществляется посредством потока 12 (через 9 и 55) из теплообменника 54. Потоки орошения охлаждаются до температуры приблизительно от -125 до -155°Е посредством потока 74 смеси холодильных агентов, которая вырабатывается посредством сжатой смеси холодильных агентов из холодильной установки 102, которая охлаждается в теплообменнике 54 и охлаждается посредством вентиля 91 Джоуля-Томсона.The absorber 58 is irrigated by two cold streams, the first irrigation (irrigation of the upper part) being carried out by flow 27 (through 56 and 11) from the demethanizer 61 and the second irrigation is carried out by flow 12 (through 9 and 55) from the heat exchanger 54. The irrigation flows are cooled to a temperature from about -125 to -155 ° E through a refrigerant mixture stream 74, which is produced by means of a compressed refrigerant mixture from a refrigeration unit 102, which is cooled in a heat exchanger 54 and cooled by a valve I'm 91 Joule-Thomson.
Абсорбер производит поток 28 пара верхнего погона при температуре приблизительно от -120 до -140°Е и поток 14 нижнего погона при температуре приблизительно от -100 до -110°Е. Пар верхнего погона сжимается посредством компрессора 65 остаточного газа с использованием энергии, произведенной посредством детандера 64, образующего выпускаемый поток 29 при давлении типично приблизительно 900 фунтов/кв.дюйм и температуре от -70 до -80°Е. Необходимо особенно оценить, что сжатие криогенного пара является термодинамически более эффективным, приводя в результате к высокой степени сжатия в компрессоре, что уменьшает расход охлаждения для сжижения. Остаточный газ охлаждается и конденсируется в теплообменнике 67 до температуры приблизительно от -255 до -265°Е с использованием смеси холодильных агентов 79, работающей при температуре от -180 до -270°Е, которая производится посредством холодильной установки 103 для смешивания, после того, как сжатый поток 76 охлаждается в теплообменниках 54, 67, и расширяется по циклу Джоуля-Томсона через вентиль 92. Давление сжиженного остаточного газа дополнительно снижается до давления в потоке 82 при приблизительно 16,0 фунтов/кв.дюйм через вентиль 90 Джоуля-Томсона, и жидкость мгновенного испарения хранится в емкости 69 для хранения природного газа. Продукт природного газа отводится как поток 30 и отводится в хранилище или транспорт, в некоторых случаях, в зависимости от состава природного газа и температуры из теплообменника-ожижителя, выделяется значительное количество легкого газа 70, который может бытьThe absorber produces a stream of 28 overhead steam at a temperature of from about -120 to -140 ° E and a stream of 14 overhead at a temperature of from about -100 to -110 ° E. The overhead steam is compressed by the residual gas compressor 65 using the energy produced by the expander 64, forming the discharge stream 29 at a pressure of typically about 900 psi and a temperature of from -70 to -80 ° E. It must be particularly appreciated that cryogenic vapor compression is thermodynamically more efficient, resulting in a high compression ratio in the compressor, which reduces the cooling flow for liquefaction. The residual gas is cooled and condensed in a heat exchanger 67 to a temperature of from about -255 to -265 ° E using a mixture of refrigerants 79 operating at a temperature of from -180 to -270 ° E, which is produced by a refrigeration unit 103 for mixing, after how the compressed stream 76 is cooled in the heat exchangers 54, 67, and expanded in a Joule-Thomson cycle through the valve 92. The pressure of the liquefied residual gas is further reduced to a pressure in the stream 82 at approximately 16.0 psi through the Joule-Thomson valve 90, and flash vapor is stored in a natural gas storage vessel 69. The natural gas product is discharged as stream 30 and discharged to storage or transport, in some cases, depending on the composition of the natural gas and temperature, a significant amount of light gas 70 is released from the heat exchanger-liquefier, which can be
- 7 011599 извлечен как топливный газ, после того, как извлекается его холодосодержание. Если желательно, часть потока 15 продукта этана может быть направлена из деэтанизатора 59 в хранилище или транспорт СПГ. В этих случаях бедный СПГ может быть превращен в более тяжелый и более богатый СПГ.- 7 011599 recovered as fuel gas after its cold content is recovered. If desired, a portion of ethane product stream 15 may be directed from deethanizer 59 to LNG storage or transport. In these cases, poor LNG can be converted into heavier and richer LNG.
Поток 14 продукта нижнего погона абсорбера предпочтительно расширяется в вентиле ДжоуляТомсона (или другом устройстве для расширения) 60 до давления, которое приблизительно на 50-350 фунтов/кв.дюйм меньше, чем давление в абсорбере, и входит как охлажденный поток 20 в деметанизатор при температуре между от -90 до -130°Е. Деметанизатор осуществляет повторное кипение с использованием ребойлера 63 и производит продукт 25 нижнего погона, который затем подается в деэтанизатор 59. Продукт 24 верхнего погона деметанизатора затем направляется обратно в абсорбер как поток 11 орошения. В конце концов, продукт 24 верхнего погона повторно сжимается для образования потока 26 (до давления выше давления в абсорбере) посредством компрессора 66 и охлаждается в теплообменнике 54 для образования потока 27, который расширяется в поток 11 орошения. Альтернативно (не показано на фиг. 4, 2В), и в особенности там, где С2 отводится, продукт нижнего погона абсорбера расширяется по циклу Джоуля-Томсона, нагреваясь в противотоке с потоком 1 подаваемого газа. Нагретый таким образом поток дополнительно нагревается в конденсаторе верхнего погона деметанизатора и затем подается в деметанизатор как подаваемый поток.The absorber overhead product stream 14 is preferably expanded in a Joule Thomson valve (or other expansion device) 60 to a pressure that is approximately 50-350 psi less than the pressure in the absorber and enters as a cooled stream 20 into the demethanizer at a temperature between -90 to -130 ° E. The demethanizer re-boils using a reboiler 63 and produces a bottom product 25, which is then fed to the deethanizer 59. The overhead product 24 of the demethanizer is then sent back to the absorber as an irrigation stream 11. Finally, the overhead product 24 is re-compressed to form a stream 26 (to a pressure above the pressure in the absorber) by means of a compressor 66 and cooled in a heat exchanger 54 to form a stream 27 that expands into the irrigation stream 11. Alternatively (not shown in Fig. 4, 2B), and especially where C2 is discharged, the product of the bottom of the absorber is expanded in the Joule-Thomson cycle, heating in countercurrent with the stream 1 of the supplied gas. The stream thus heated is additionally heated in the overhead condenser of the demethanizer and then fed to the demethanizer as a feed stream.
Деэтанизатор 59 имеет такую конфигурацию, как колонна повторного кипячения, с использованием ребойлера 34 для отделения С2 от компонентов С3+, причем компоненты С3+ отводятся из колонны как поток 23. Продукт С2 верхнего погона конденсируется в конденсаторе 62 верхнего погона и отделяется в барабане 68. Одна часть 18 продукта С2 нагнетается обратно посредством насоса в колонну как орошение, в то время, как другая часть 19 отводится для смешивания с СПГ или хранения/ транспорта через поток 17. Что касается остальных компонентов и режима процесса, те же самые соображения относятся к подобным компонентам, как описано на фиг. 3 выше.The deethanizer 59 has a configuration such as a reflux column using a reboiler 34 to separate C2 from the C3 + components, the C3 + components being discharged from the column as stream 23. The overhead product C2 is condensed in the overhead condenser 62 and separated in the drum 68. One part 18, product C2 is pumped back through the pump into the column as irrigation, while the other part 19 is discharged for mixing with LNG or storage / transport through stream 17. As for the remaining components and process conditions, the same with Most considerations apply to similar components as described in FIG. 3 above.
Поэтому, и с точки зрения другой перспективы, абсорбер в рассматриваемых установках принимает жидкую часть подачи природного газа и вторую паровую часть подачи природного газа, причем давление второй части понижается через турбодетандер. Предпочтительные абсорберы производят продукт нижнего погона, который расширяется, охлаждается и подается в деметанизатор для абсорбции компонентов С2+. Предпочтительные продукты нижнего погона деметанизатора впоследствии фракционируются в деэтанизаторе на жидкость С2 верхнего погона и продукт нижнего погона С3+. Во все еще далее рассматриваемом аспекте абсорбер производит продукт пар верхнего погона, который представляет собой преобладающим образом метан при криогенной температуре (-100°Е или ниже), который дополнительно сжимается, с использованием энергии, выработанной посредством расширения в турбодетандере подаваемого газа. Такие конфигурации производят криогенный пар высокого давления при температуре от -75 до -100°Е и давлении от 800 до 900 фунтов/кв.дюйм или более высокого давления, который впоследствии сжижается, образуя СПГ, с использованием охлаждения третьего уровня температур.Therefore, from a different perspective, the absorber in the plants under consideration receives the liquid part of the natural gas supply and the second vapor part of the natural gas supply, and the pressure of the second part decreases through the turboexpander. Preferred absorbers produce a overhead product that expands, cools, and is fed to a demethanizer to absorb C2 + components. Preferred products of the bottom overhead of the demethanizer are subsequently fractionated in the deethanizer into the overhead liquid C2 and the bottom product C3 +. In a still further considered aspect, the absorber produces a overhead product, which is predominantly methane at a cryogenic temperature (-100 ° E or lower), which is further compressed using energy generated by expansion in the feed gas turbine expander. Such configurations produce high pressure cryogenic steam at a temperature of from -75 to -100 ° E and a pressure of from 800 to 900 psi or higher, which subsequently liquefies to form LNG using third-level cooling.
В то время, как конфигурации в соответствии с фиг. 4 являются, в общем, предпочтительными, необходимо отметить, что многочисленные альтернативные способы охлаждения и конфигурации для первой, второй и/или третьей ступеней охлаждения также считаются здесь подходящими. Например, фиг. 5 иллюстрирует вариант установки, в которой третий диапазон температур холодильного агента от -180 до -270°Е обеспечивается посредством каскадного цикла 103 с холодильным агентом метаном, работая при по меньшей мере трех уровнях давления. Альтернативно, и в зависимости от состава и давления остаточного газа, чистый компонент холодильный агент, как, например, метан, может также быть подходящим. Фиг. 6 иллюстрирует другой вариант осуществления, в котором каскадный цикл 104 с предварительным охлаждением пропаном добавляется к выпуску холодильной установки 102 для смешивания. Такая альтернативная холодильная установка является особенно подходящей, когда требуется очень высокое извлечение этана или когда подаваемый газ содержит очень высокое содержание этана и пропана. Фиг. 7 иллюстрирует еще один альтернативный вариант осуществления, в которым холодильный агент каскада пропан, холодильный агент каскада этилен, и холодильный агент метан используются для извлечения ПГК и сжижения природного газа.While the configurations in accordance with FIG. 4 are generally preferred, it should be noted that numerous alternative cooling methods and configurations for the first, second and / or third cooling stages are also considered suitable here. For example, FIG. 5 illustrates an embodiment of a plant in which a third temperature range of a refrigerant from -180 to -270 ° E is provided through a cascade cycle 103 with a methane refrigerant, operating at least three pressure levels. Alternatively, and depending on the composition and pressure of the residual gas, a pure refrigerant component, such as methane, may also be suitable. FIG. 6 illustrates another embodiment in which a cascaded propane pre-cooling cycle 104 is added to the outlet of the mixing refrigeration unit 102. Such an alternative refrigeration unit is particularly suitable when a very high ethane recovery is required or when the feed gas contains a very high ethane and propane content. FIG. 7 illustrates another alternative embodiment in which a propane cascade refrigerant, ethylene cascade refrigerant, and methane refrigerant are used to extract the PGA and liquefy natural gas.
Таким образом, абсорбер в рассматриваемых установках и способах имеет такую конфигурацию, чтобы отдельно принимать первую и вторую части пара подаваемого газа и верхний погон деметанизатора, причем первая часть пара подаваемого газа и верхний погон колонны деметанизатора обеспечивают орошение для абсорбера. В таких конфигурациях блок управления расходом регулирует по меньшей мере одну из первой и второй частей пара подаваемого газа, чтобы производить желаемые уровни извлечения этана, от 10 до 85% от подаваемого газа, в то же время сохраняя высокое извлечение С3 (98% или выше). Далее еще рассматривается, что по меньшей мере часть продукта отстоя деметанизатора подается в деэтанизатор, который фракционирует продукт нижнего погона деметанизатора на верхний погон этан и продукт нижнего погона С3+. Таким образом, предпочтительная конфигурация может обеспечить изменяемые производительности по С2 посредством смешивания по меньшей мере части избытка жидкости С2 верхнего погона СПГ. Необходимо специально признать, что эта стадия смешивания упрощает работу установки для извлечения ПГК и дает возможность поддерживать те же самые режимы процесса (температуры и давления), независимо от чистой производительности по С2.Thus, the absorber in the considered installations and methods is configured to separately receive the first and second parts of the supplied gas vapor and the overhead of the demethanizer, the first part of the supplied gas vapor and the overhead of the demethanizer column providing irrigation for the absorber. In such configurations, the flow control unit controls at least one of the first and second parts of the feed gas steam to produce the desired ethane recovery levels, from 10 to 85% of the feed gas, while maintaining a high C3 recovery (98% or higher) . It is further considered that at least a part of the demethanizer sludge product is fed to a deethanizer, which fractionates the product of the bottom overhead of the demethanizer into the overhead product of ethane and the product of the bottom product C3 +. Thus, a preferred configuration can provide C2 variable capacities by mixing at least a portion of the excess C2 liquid of the LNG overhead. It must be specifically recognized that this mixing stage simplifies the operation of the installation for the extraction of Freight One and makes it possible to maintain the same process conditions (temperature and pressure), regardless of the net C2 capacity.
- 8 011599- 8 011599
В предпочтительных установках по меньшей мере три диапазона температур обеспечиваются посредством одного или нескольких холодильных циклов испарения: первый диапазон температур охлаждения от 10 до -35°Р для предварительного охлаждения подаваемого газа, второй диапазон температур от -60 до -160°Р для орошения первой колонны и третий диапазон температур от -180 до -270°Р для сжижения газа. В общем, предпочтительно, чтобы холодильный агент в рассматриваемых холодильных контурах содержал один, два или более углеводородных компонентов и мог дополнительно включать азот, галогенуглеводороды и/или другие холодильные агенты. Рассматриваемые холодильные циклы могут также включать сочетания холодильных циклов, и в особенности сочетания циклов многокомпонентных смесей холодильных агентов, однокомпонентный каскадный цикл, цикл с детандером газа и цикл предварительного охлаждения пропаном. Например, рассматривается, что охлаждение в первом диапазоне температур от 10 до -35°Р использует предварительное охлаждение пропаном или каскадное охлаждение и охлаждает по меньшей мере одну часть подаваемого газа и холодильного агента второго температурного уровня. Охлаждение на втором уровне температур от -60 до -160°Р может затем использовать цикл со смесью холодильных агентов или каскадное охлаждение, использующее чистый компонент, как, например, этилен, для охлаждения орошения абсорбера, и охлаждение на третьем уровне температур от -180 до -270°Р может использовать цикл со смесью холодильных агентов или каскадное охлаждение, использующее чистый компонент, как, например, метан, для сжижения остаточного газа. Другие предпочтительные холодильные циклы включают устройства для снижения давления, как, например, турбодетандеры и вентили Джоуля-Томсона. Что касается уровней температур, (сочетаний) холодильных циклов и охлаждающей среды, необходимо отметить, что они могут быть отрегулированы, как требуется, чтобы достичь самого низкого расхода энергии в процессах охлаждения и сжижения.In preferred installations, at least three temperature ranges are provided by one or more refrigeration evaporation cycles: a first cooling temperature range of 10 to -35 ° P for pre-cooling the feed gas, a second temperature range of -60 to -160 ° P for irrigation of the first column and a third temperature range from -180 to -270 ° P for gas liquefaction. In general, it is preferable that the refrigerant in the refrigeration circuits under consideration contain one, two or more hydrocarbon components and may further include nitrogen, halocarbons and / or other refrigerants. Consider refrigeration cycles may also include combinations of refrigeration cycles, and in particular combinations of cycles of multicomponent mixtures of refrigerants, a single component cascade cycle, a gas expander cycle, and a propane pre-cooling cycle. For example, it is contemplated that cooling in a first temperature range of 10 to -35 ° P utilizes propane pre-cooling or cascade cooling and cools at least one portion of the feed gas and refrigerant of a second temperature level. Cooling at a second temperature level from -60 to -160 ° P can then use a cycle with a mixture of refrigerants or cascade cooling using a pure component, such as ethylene, to cool the irrigation of the absorber, and cooling at a third temperature level from -180 to -270 ° P can use a cycle with a mixture of refrigerants or cascade cooling using a pure component, such as methane, to liquefy the residual gas. Other preferred refrigeration cycles include pressure reducing devices, such as turbo expanders and Joule-Thomson valves. As for temperature levels, (combinations) of refrigeration cycles and cooling medium, it should be noted that they can be adjusted as required in order to achieve the lowest energy consumption in the cooling and liquefaction processes.
Что касается остальных компонентов и режима процесса по фиг. 5-7, те же самые соображения относятся к одинаковым компонентам, как описано на фиг. 3 выше. Необходимо отметить, что все компоненты в рассматриваемых конфигурациях (например, теплообменники, насосы, вентили, компрессоры, детандеры, орошаемые абсорберы, деметанизаторы, деэтанизаторы и т.п.) имеются в продаже и подходят для использования в соответствии с доктринами, представленными здесь. Далее, в общем, рассматривается, что конфигурации в соответствии с предметом изобретения могут иметь широкую применяемость в применении к газовым установкам, где высокое извлечение пропана и этана является желаемым, и подаваемый газ доступен при давлении более чем 800 фунтов/кв.дюйм. Кроме того, такие конфигурации производят криогенный пар высокого давления, богатый метаном, что выгодно понизит стоимость оборудования и эксплуатации при объединении с установкой для сжижения природного газа. Табл. 3 ниже иллюстрирует температуры и давления остаточного газа из установки для извлечения ПГК и энергосбережения рассматриваемых объединенных установок по сравнению с ранее известными автономными установками на основе 70 мол.% извлечения этана. Энергосбережения рассматриваемых конфигураций установок составляют приблизительно 10% по сравнению с известными установками, которые могут быть использованы, чтобы производить эквивалентное количество дополнительного СПГ.As for the remaining components and the process mode of FIG. 5-7, the same considerations apply to the same components as described in FIG. 3 above. It should be noted that all components in the considered configurations (for example, heat exchangers, pumps, valves, compressors, expanders, irrigated absorbers, demethanizers, deethanizers, etc.) are commercially available and are suitable for use in accordance with the doctrines presented here. Further, it is generally contemplated that configurations in accordance with the subject invention can be widely applied to gas plants where a high recovery of propane and ethane is desired and the feed gas is available at pressures of more than 800 psi. In addition, such configurations produce high pressure cryogenic steam rich in methane, which will advantageously reduce the cost of equipment and operation when combined with a natural gas liquefaction plant. Tab. 3 below illustrates the temperature and pressure of the residual gas from the installation for the extraction of Freight One and the energy savings of the combined plants under consideration compared with previously known stand-alone plants based on 70 mol.% Ethane extraction. The energy savings of the plant configurations in question are approximately 10% compared to known plants that can be used to produce an equivalent amount of additional LNG.
Таблица 3Table 3
- 9 011599- 9 011599
Таким образом, раскрыты конкретные варианты осуществления и применения для объединенного извлечения ПГК и сжижения природного газа. Должно быть очевидно, однако, специалистам в этой области техники, что намного больше модификаций, кроме тех, которые уже описаны, являются возможными здесь без выхода за пределы концепций изобретения. Предмет изобретения поэтому не должен быть ограничен, за исключением сущности прилагаемых пунктов формулы изобретения. Кроме того, при интерпретации как описания, так и пунктов формулы изобретения все термины должны быть интерпретированы самым широким возможным образом, совместимым с контекстом. В частности, термины «содержит» и «содержащий» должны интерпретироваться как относящиеся к элементам, компонентам или стадиям неисключительным образом, указывая, что упомянутые элементы, компоненты или стадии могут присутствовать, или использоваться, или объединяться с другими элементами, компонентами или стадиями, которые явно не упомянуты. Кроме того, там, где определение или использование термина в упоминании, которое включено сюда посредством ссылки, является несовместимым или противоречащим определению этого термина, предусмотренному здесь, определение этого термина, предусмотренное здесь, применяется и определение этого термина в ссылке не применяется.Thus, specific embodiments and applications for the combined extraction of Freight One and liquefaction of natural gas are disclosed. It should be apparent, however, to those skilled in the art that many more modifications, other than those already described, are possible here without going beyond the concepts of the invention. The subject matter of the invention therefore should not be limited, with the exception of the essence of the attached claims. In addition, in interpreting both the description and the claims, all terms should be interpreted in the broadest possible manner consistent with the context. In particular, the terms “comprises” and “comprising” should be interpreted as referring to elements, components or steps in a non-exclusive manner, indicating that said elements, components or steps may be present, used, or combined with other elements, components or steps that not explicitly mentioned. In addition, where the definition or use of a term in a reference that is incorporated herein by reference is incompatible or contrary to the definition of the term provided herein, the definition of the term provided herein is applied and the definition of the term is not applied in the reference.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US69746705P | 2005-07-07 | 2005-07-07 | |
PCT/US2006/026176 WO2007008525A2 (en) | 2005-07-07 | 2006-07-05 | Configurations and methods of integrated ngl recovery and lng liquefaction |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200800267A1 EA200800267A1 (en) | 2008-06-30 |
EA011599B1 true EA011599B1 (en) | 2009-04-28 |
Family
ID=37637722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200800267A EA011599B1 (en) | 2005-07-07 | 2006-07-05 | Configurations and methods of integrated ngl recovery and ng liquefaction |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20070157663A1 (en) |
EP (1) | EP1904801A2 (en) |
AU (1) | AU2006269436B2 (en) |
CA (1) | CA2614404C (en) |
EA (1) | EA011599B1 (en) |
MX (1) | MX2007015604A (en) |
WO (1) | WO2007008525A2 (en) |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070012072A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Wesley Qualls | Lng facility with integrated ngl extraction technology for enhanced ngl recovery and product flexibility |
US20070056318A1 (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-15 | Ransbarger Weldon L | Enhanced heavies removal/LPG recovery process for LNG facilities |
BRPI0717384A2 (en) * | 2006-10-24 | 2013-10-15 | Shell Int Research | METHOD AND APPARATUS FOR TREATMENT OF A HYDROCARBON CURRENT |
US20080098770A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-01 | Conocophillips Company | Intermediate pressure lng refluxed ngl recovery process |
US20090090049A1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-09 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for producing liqefied natural gas from high co2 natural gas |
FR2923001B1 (en) * | 2007-10-26 | 2015-12-11 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR LIQUEFACTING A NATURAL GAS WITH HIGH PRESSURE FRACTIONATION |
US9377239B2 (en) * | 2007-11-15 | 2016-06-28 | Conocophillips Company | Dual-refluxed heavies removal column in an LNG facility |
WO2009076357A1 (en) | 2007-12-10 | 2009-06-18 | Conocophillps Company | Optimized heavies removal system in an lng facility |
US9243842B2 (en) | 2008-02-15 | 2016-01-26 | Black & Veatch Corporation | Combined synthesis gas separation and LNG production method and system |
AU2009216745B2 (en) * | 2008-02-20 | 2012-03-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for cooling and separating a hydrocarbon stream |
US8534094B2 (en) * | 2008-04-09 | 2013-09-17 | Shell Oil Company | Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream |
US20100050688A1 (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-04 | Ameringer Greg E | NGL Extraction from Liquefied Natural Gas |
EP2350546A1 (en) * | 2008-10-07 | 2011-08-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Helium recovery from natural gas integrated with ngl recovery |
FR2938903B1 (en) * | 2008-11-25 | 2013-02-08 | Technip France | PROCESS FOR PRODUCING A LIQUEFIED NATURAL GAS CURRENT SUB-COOLED FROM A NATURAL GAS CHARGE CURRENT AND ASSOCIATED INSTALLATION |
US10082331B2 (en) * | 2009-07-16 | 2018-09-25 | Conocophillips Company | Process for controlling liquefied natural gas heating value |
US10113127B2 (en) | 2010-04-16 | 2018-10-30 | Black & Veatch Holding Company | Process for separating nitrogen from a natural gas stream with nitrogen stripping in the production of liquefied natural gas |
US8635885B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-01-28 | Fluor Technologies Corporation | Configurations and methods of heating value control in LNG liquefaction plant |
WO2012075266A2 (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Black & Veatch Corporation | Ngl recovery from natural gas using a mixed refrigerant |
US10451344B2 (en) | 2010-12-23 | 2019-10-22 | Fluor Technologies Corporation | Ethane recovery and ethane rejection methods and configurations |
US10139157B2 (en) * | 2012-02-22 | 2018-11-27 | Black & Veatch Holding Company | NGL recovery from natural gas using a mixed refrigerant |
US9726426B2 (en) | 2012-07-11 | 2017-08-08 | Butts Properties, Ltd. | System and method for removing excess nitrogen from gas subcooled expander operations |
US20140013796A1 (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Zaheer I. Malik | Methods for separating hydrocarbon gases |
BR112015015743A2 (en) * | 2012-12-28 | 2017-07-11 | Linde Process Plants Inc | process for the integrated liquefaction of natural gas and the recovery of natural gas liquids and an apparatus for the integration of liquefaction |
US20140366577A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-18 | Pioneer Energy Inc. | Systems and methods for separating alkane gases with applications to raw natural gas processing and flare gas capture |
US10563913B2 (en) | 2013-11-15 | 2020-02-18 | Black & Veatch Holding Company | Systems and methods for hydrocarbon refrigeration with a mixed refrigerant cycle |
US9487458B2 (en) * | 2014-02-28 | 2016-11-08 | Fluor Corporation | Configurations and methods for nitrogen rejection, LNG and NGL production from high nitrogen feed gases |
US9574822B2 (en) | 2014-03-17 | 2017-02-21 | Black & Veatch Corporation | Liquefied natural gas facility employing an optimized mixed refrigerant system |
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 |
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 |
US20160153454A1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-02 | Eric Kuegeler | Anti-freeze distribution system |
CN104864682B (en) * | 2015-05-29 | 2018-01-16 | 新奥科技发展有限公司 | A kind of natural gas pipe network pressure energy recoverying and utilizing method and system |
DE102015009254A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Linde Aktiengesellschaft | Process for separating ethane from a hydrocarbon-rich gas fraction |
FR3039080B1 (en) * | 2015-07-23 | 2019-05-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | METHOD OF PURIFYING HYDROCARBON-RICH GAS |
CA3003614A1 (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-11 | Fluor Technologies Corporation | Systems and methods for lng refrigeration and liquefaction |
US10006701B2 (en) | 2016-01-05 | 2018-06-26 | Fluor Technologies Corporation | Ethane recovery or ethane rejection operation |
US10330382B2 (en) * | 2016-05-18 | 2019-06-25 | Fluor Technologies Corporation | Systems and methods for LNG production with propane and ethane recovery |
US10605522B2 (en) * | 2016-09-01 | 2020-03-31 | Fluor Technologies Corporation | Methods and configurations for LNG liquefaction |
US11402155B2 (en) | 2016-09-06 | 2022-08-02 | Lummus Technology Inc. | Pretreatment of natural gas prior to liquefaction |
US11725879B2 (en) | 2016-09-09 | 2023-08-15 | Fluor Technologies Corporation | Methods and configuration for retrofitting NGL plant for high ethane recovery |
US10520250B2 (en) | 2017-02-15 | 2019-12-31 | Butts Properties, Ltd. | System and method for separating natural gas liquid and nitrogen from natural gas streams |
AU2018328192B2 (en) * | 2017-09-06 | 2023-08-24 | Linde Engineering North America, Inc. | Methods for providing refrigeration in natural gas liquids recovery plants |
MX2020003412A (en) | 2017-10-20 | 2020-09-18 | Fluor Tech Corp | Phase implementation of natural gas liquid recovery plants. |
US11015865B2 (en) | 2018-08-27 | 2021-05-25 | Bcck Holding Company | System and method for natural gas liquid production with flexible ethane recovery or rejection |
US12098882B2 (en) * | 2018-12-13 | 2024-09-24 | Fluor Technologies Corporation | Heavy hydrocarbon and BTEX removal from pipeline gas to LNG liquefaction |
US11499775B2 (en) * | 2020-06-30 | 2022-11-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquefaction system |
DE102020004821A1 (en) * | 2020-08-07 | 2022-02-10 | Linde Gmbh | Process and plant for the production of a liquefied natural gas product |
CN112961711B (en) * | 2021-02-08 | 2021-11-26 | 赛鼎工程有限公司 | System and method for preparing LNG (liquefied Natural gas) and coproducing methanol, liquid ammonia and hydrogen through coke oven gas purification |
WO2022203600A1 (en) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | Singapore Lng Corporation Pte Ltd | Methods, apparatus and system for utilising cold energy recovered from a liquefied natural gas feed in a natural gas liquid extraction process |
US11884621B2 (en) | 2021-03-25 | 2024-01-30 | Enerflex Us Holdings Inc. | System, apparatus, and method for hydrocarbon processing |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4608069A (en) * | 1984-03-12 | 1986-08-26 | Linde Aktiengesellschaft | Separation of higher boiling impurities from liquefied gases |
US6551380B1 (en) * | 1998-11-10 | 2003-04-22 | Fluor Corporation | Recovery of CO2 and H2 from PSA offgas in an H2 plant |
US20040206112A1 (en) * | 2002-05-08 | 2004-10-21 | John Mak | Configuration and process for ngli recovery using a subcooled absorption reflux process |
WO2005045338A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-19 | Fluor Technologies Corporation | Flexible ngl process and methods |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4445916A (en) * | 1982-08-30 | 1984-05-01 | Newton Charles L | Process for liquefying methane |
DE19716415C1 (en) * | 1997-04-18 | 1998-10-22 | Linde Ag | Process for liquefying a hydrocarbon-rich stream |
TW366411B (en) * | 1997-06-20 | 1999-08-11 | Exxon Production Research Co | Improved process for liquefaction of natural gas |
TW366410B (en) * | 1997-06-20 | 1999-08-11 | Exxon Production Research Co | Improved cascade refrigeration process for liquefaction of natural gas |
US6401486B1 (en) * | 2000-05-18 | 2002-06-11 | Rong-Jwyn Lee | Enhanced NGL recovery utilizing refrigeration and reflux from LNG plants |
US6742358B2 (en) * | 2001-06-08 | 2004-06-01 | Elkcorp | Natural gas liquefaction |
US6742357B1 (en) * | 2003-03-18 | 2004-06-01 | Air Products And Chemicals, Inc. | Integrated multiple-loop refrigeration process for gas liquefaction |
US6925837B2 (en) * | 2003-10-28 | 2005-08-09 | Conocophillips Company | Enhanced operation of LNG facility equipped with refluxed heavies removal column |
US7204100B2 (en) * | 2004-05-04 | 2007-04-17 | Ortloff Engineers, Ltd. | Natural gas liquefaction |
CA2619021C (en) * | 2005-04-20 | 2010-11-23 | Fluor Technologies Corporation | Integrated ngl recovery and lng liquefaction |
-
2006
- 2006-06-29 US US11/479,320 patent/US20070157663A1/en not_active Abandoned
- 2006-07-05 EP EP06786357A patent/EP1904801A2/en not_active Withdrawn
- 2006-07-05 CA CA2614404A patent/CA2614404C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-07-05 MX MX2007015604A patent/MX2007015604A/en active IP Right Grant
- 2006-07-05 WO PCT/US2006/026176 patent/WO2007008525A2/en active Search and Examination
- 2006-07-05 EA EA200800267A patent/EA011599B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-07-05 AU AU2006269436A patent/AU2006269436B2/en not_active Ceased
-
2012
- 2012-11-08 US US13/672,602 patent/US20130061633A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4608069A (en) * | 1984-03-12 | 1986-08-26 | Linde Aktiengesellschaft | Separation of higher boiling impurities from liquefied gases |
US6551380B1 (en) * | 1998-11-10 | 2003-04-22 | Fluor Corporation | Recovery of CO2 and H2 from PSA offgas in an H2 plant |
US20040206112A1 (en) * | 2002-05-08 | 2004-10-21 | John Mak | Configuration and process for ngli recovery using a subcooled absorption reflux process |
WO2005045338A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-19 | Fluor Technologies Corporation | Flexible ngl process and methods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007008525B1 (en) | 2007-12-13 |
WO2007008525A2 (en) | 2007-01-18 |
AU2006269436B2 (en) | 2009-11-12 |
US20130061633A1 (en) | 2013-03-14 |
EP1904801A2 (en) | 2008-04-02 |
EA200800267A1 (en) | 2008-06-30 |
MX2007015604A (en) | 2008-02-19 |
WO2007008525A3 (en) | 2007-11-08 |
AU2006269436A1 (en) | 2007-01-18 |
CA2614404A1 (en) | 2007-01-18 |
US20070157663A1 (en) | 2007-07-12 |
CA2614404C (en) | 2011-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA011599B1 (en) | Configurations and methods of integrated ngl recovery and ng liquefaction | |
CA2619021C (en) | Integrated ngl recovery and lng liquefaction | |
US7204100B2 (en) | Natural gas liquefaction | |
US6945075B2 (en) | Natural gas liquefaction | |
AU2008251750B2 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
JP5683277B2 (en) | Method and apparatus for cooling hydrocarbon streams | |
AU2018328192B2 (en) | Methods for providing refrigeration in natural gas liquids recovery plants | |
WO2001088447A1 (en) | Enhanced ngl recovery utilizing refrigeration and reflux from lng plants | |
AU2001261633A1 (en) | Enhanced NGL recovery utilizing refrigeration and reflux from LNG plants | |
CA2611988A1 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
EP1131144A2 (en) | A process for separating a multi-component pressurized feed stream using distillation | |
EA010538B1 (en) | Natural gas liquefaction | |
US20190049176A1 (en) | Methods for providing refrigeration in natural gas liquids recovery plants | |
NO146554B (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR SEPARATING A SUPPLY GAS UNDER PRESSURE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |