EA029627B1 - Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream - Google Patents

Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream Download PDF

Info

Publication number
EA029627B1
EA029627B1 EA201592015A EA201592015A EA029627B1 EA 029627 B1 EA029627 B1 EA 029627B1 EA 201592015 A EA201592015 A EA 201592015A EA 201592015 A EA201592015 A EA 201592015A EA 029627 B1 EA029627 B1 EA 029627B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
stream
fraction
gas
compressed
condensed
Prior art date
Application number
EA201592015A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201592015A1 (en
Inventor
Ян Ван Амелсворт
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of EA201592015A1 publication Critical patent/EA201592015A1/en
Publication of EA029627B1 publication Critical patent/EA029627B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0032Processes 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"
    • F25J1/004Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0032Processes 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"
    • F25J1/0042Processes 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 liquid expansion with extraction of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0032Processes 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"
    • F25J1/0045Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0047Processes 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
    • F25J1/0052Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0047Processes 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
    • F25J1/0052Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F25J1/0055Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream originating from an incorporated cascade
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0211Processes 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
    • F25J1/0214Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0211Processes 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
    • F25J1/0214Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F25J1/0215Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
    • F25J1/0216Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle using a C3 pre-cooling cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/023Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the combustion as fuels, i.e. integration with the fuel gas system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0254Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature
    • F25J1/0255Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature controlling the composition of the feed or liquefied gas, e.g. to achieve a particular heating value of natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F25J1/0267Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer using flash gas as heat sink
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0274Retrofitting or revamping of an existing liquefaction unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0283Gas turbine as the prime mechanical driver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/0204Processes 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
    • F25J3/0209Natural gas or substitute natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/0228Processes 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
    • F25J3/0233Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/0228Processes 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
    • F25J3/0257Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/0605Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the feed stream
    • F25J3/061Natural gas or substitute natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/0635Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/066Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/78Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/06Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/04Recovery of liquid products
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/20Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/60Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/60Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/30Dynamic liquid or hydraulic expansion with extraction of work, e.g. single phase or two-phase turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/80Hot exhaust gas turbine combustion engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/90Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being boil-off gas from storage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2260/00Coupling of processes or apparatus to other units; Integrated schemes
    • F25J2260/60Integration in an installation using hydrocarbons, e.g. for fuel purposes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12External refrigeration with liquid vaporising loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2280/00Control of the process or apparatus
    • F25J2280/02Control in general, load changes, different modes ("runs"), measurements

Abstract

A cryogenic hydrocarbon composition, obtained by subjecting a raw liquefied hydrocarbon stream to a pressure reduction step, is first separated into a vaporous reject stream and a liquid stream. The liquid stream is discharged in the form of the liquefied hydrocarbon stream. The vaporous reject stream is recompressed, partially condensed by indirectly heat exchanging the compressed vapour stream against an auxiliary refrigerant stream, and separated. The condensed fraction is revaporized and combusted in a gas turbine. The vapour fraction, which generally has a higher nitrogen content and a lower heating value than the condensed fraction, is combusted in a combustion device other than a gas turbine. The auxiliary refrigerant stream is formed by a slip stream of the liquefied hydrocarbon stream.

Description

изобретение относится к способу и устройству для производства потока сжиженных углеводородов.The invention relates to a method and apparatus for producing a stream of liquefied hydrocarbons.

Сжиженный природный газ (СПГ) представляет собой важный с экономической точки зрения пример такого криогенного потока углеводородов. Природный газ является применимым источником топлива, а также источником различных углеводородных соединений. Часто желательно сжижать природный газ на заводе сжиженного природного газа, находящемся у источника потока природного газа или вблизи него, по ряду причин. Как пример, природный газ можно хранить и транспортировать на длинные расстояния легче в виде жидкости, чем в виде газа, поскольку он занимает меньший объём и его не нужно хранить при высоком давлении.Liquefied natural gas (LNG) is an economically important example of such a cryogenic hydrocarbon stream. Natural gas is an applicable source of fuel, as well as a source of various hydrocarbon compounds. It is often desirable to liquefy natural gas in a liquefied natural gas plant located at or near the source of the natural gas stream for a number of reasons. As an example, natural gas can be stored and transported over long distances more easily as a liquid than as a gas, because it takes up less space and does not need to be stored at high pressure.

В документе \УО 2006/120127 описан процесс разделения СПГ и установка для него. Сжиженный природный газ в жидком виде направляют на установку разделения, где получают поток СПГ, очищенный от азота, и пар, обогащенный азотом. На установке разделения используют две колонны. Поток СПГ, подвергнутый сжижению в ожижителе, сначала разделяют в первой колонне, работающей при давлении около 1,25 бар, с получением обеднённой азотом жидкости и верхнего газового потока. Верхний газовый поток вновь сжимают до давления около 4 бар и пропускают во вторую колонну, где повторно конденсируется любое количество остаточного метана. Повторно сконденсированный метан отводят в виде жидкости из второй колонны и смешивают с обеднённой азотом жидкостью из первой колонны для формирования потока СПГ, очищенного от азота. Газообразный азот отводят с верха второй колонны, что позволяет использовать азот, содержащийся в природном газе, со степенью технической чистоты.Document UO 2006/120127 describes the process of LNG separation and installation for it. Liquefied natural gas in liquid form is sent to the separation unit, where they receive a stream of LNG purified from nitrogen and steam enriched with nitrogen. The separation unit uses two columns. An LNG stream liquefied in a liquefier is first separated in a first column operating at a pressure of about 1.25 bar, to obtain a nitrogen-depleted liquid and an upper gas stream. The upper gas stream is again compressed to a pressure of about 4 bar and passed into the second column, where any amount of residual methane is re-condensed. The recondensed methane is withdrawn as a liquid from the second column and mixed with the nitrogen-depleted liquid from the first column to form an LNG-free nitrogen stream. Nitrogen gas is removed from the top of the second column, which allows the use of nitrogen contained in natural gas, with a degree of technical purity.

Охлаждение или упомянутая повторная конденсация метана во второй колонне обеспечиваются за счёт азотного цикла, независимого от ожижителя, в котором используют жидкий хладагент, содержание азота в котором составляет более 80 мол.%.Cooling or the mentioned re-condensation of methane in the second column is provided by the nitrogen cycle, independent of the liquefier, which uses a liquid refrigerant, the nitrogen content of which is more than 80 mol.%.

Недостаток упомянутого процесса разделения СПГ заключается в том, что требуется независимый холодильный цикл, который влечёт за собой капитальные затраты, так же как и эксплуатационные расходы. Кроме того, по мере добавления повторно сконденсированного метана к потоку очищенного СПГ, возрастает потребность в поддержании концентрации азота в потоке очищенного СПГ ниже норматива, требуемого для технического СПГ.The disadvantage of the aforementioned LNG separation process is that an independent refrigeration cycle is required, which entails capital costs, as well as operating costs. In addition, as the re-condensed methane is added to the purified LNG stream, the need to maintain the nitrogen concentration in the purified LNG stream below the standard required for technical LNG increases.

Настоящее изобретение относится к способу производства сжиженного потока углеводородов, включающему в себя следующее:The present invention relates to a method for producing a liquefied hydrocarbon stream comprising the following:

получают криогенную углеводородную композицию, имеющую в своём составе азот- и метансодержащую жидкую фазу, при начальном давлении от 1 до 2 бар абс.;a cryogenic hydrocarbon composition is obtained, having in its composition the nitrogen and methane-containing liquid phase, with an initial pressure of from 1 to 2 bar abs .;

разделяют на фазы криогенную углеводородную композицию в сепараторе мгновенного испарения при первом давлении разделения от 1 до 2 бар абс. на поток возвратного пара и жидкий поток;phase out the cryogenic hydrocarbon composition in a flash separator at a first separation pressure of 1 to 2 bar abs. return steam flow and liquid flow;

отводят жидкий поток из сепаратора мгновенного испарения в виде сжиженного потока углеводородов;divert the liquid stream from the separator instantaneous evaporation in the form of a liquefied stream of hydrocarbons;

сжимают поток возвратного пара в компрессоре мгновенного испарения до давления выше 2 бар абс., получая, таким образом, поток сжатого пара;compressing the return steam flow in the instantaneous evaporation compressor to a pressure above 2 bar abs., thus obtaining a flow of compressed steam;

из сжатого пара формируют частично сконденсированный промежуточный поток, причём упомянутый частично сконденсированный промежуточный поток содержит конденсированную фракцию и паровую фракцию в результате осуществления частичного конденсирования потока сжатого пара, при этом указанное частичное конденсирование включает в себя осуществление непрямого теплообмена потока сжатого пара с потоком вспомогательного хладагента, образуемым отдувом сжиженного потока углеводородов, с помощью пропускания тепла по меньшей мере из части потока сжатого пара в поток вспомогательного хладагента;a partially condensed intermediate stream is formed from the compressed steam, and the partially condensed intermediate stream contains a condensed fraction and a vapor fraction as a result of partial condensation of the compressed vapor stream, wherein the partial condensation includes the indirect heat exchange of the compressed vapor stream with the auxiliary refrigerant stream formed by blowing off a liquefied hydrocarbon stream, by passing heat from at least part of the stream and compressed steam into the auxiliary refrigerant flow;

отделяют конденсированную фракцию от паровой фракции в газожидкостном сепараторе при втором давлении разделения;separating the condensed fraction from the vapor fraction in a gas-liquid separator at a second separation pressure;

отводят паровую фракцию из газожидкостного сепаратора, при этом упомянутая паровая фракция имеет первую теплотворную способность;the vapor fraction is removed from the gas-liquid separator, while the said vapor fraction has the first calorific value;

сжигают паровую фракцию в устройстве для сгорания, отличном от газовой турбины; отводят конденсированную фракцию из газожидкостного сепаратора;burning the vapor fraction in a combustion device other than a gas turbine; remove the condensed fraction from the gas-liquid separator;

повторно испаряют конденсированную фракцию, в результате чего превращают конденсированную фракцию в полностью испарённый поток, имеющий вторую теплотворную способность, которая выше первой теплотворной способности;re-evaporating the condensed fraction, whereby the condensed fraction is converted into a fully evaporated stream having a second calorific value that is higher than the first calorific value;

сжигают полностью испарённый поток в газовой турбине.the fully vaporized gas stream is burned in the gas turbine.

Другой аспект настоящего изобретения относится к устройству для производства сжиженного потока углеводородов, включающему в себяAnother aspect of the present invention relates to an apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream, comprising

криогенную линию подачи, подсоединённую к источнику криогенной углеводородной композиции, включающей в себя азот- и метансодержащую жидкую фазу;a cryogenic supply line connected to a source of a cryogenic hydrocarbon composition including a nitrogen and methane-containing liquid phase;

сепаратор мгновенного испарения, выполненный с возможностью получения криогенной углеводородной композиции и разделения криогенной углеводородной композиции на жидкий поток и поток возвратного пара;a flash evaporator made with the possibility of obtaining a cryogenic hydrocarbon composition and separating the cryogenic hydrocarbon composition into a liquid stream and a return vapor stream;

- 1 029627- 1 029627

линию жидкого углеводородного продукта, соединённую по текучей среде с нижней частью сепаратора мгновенного испарения, для отведения упомянутого жидкого потока в виде сжиженного потока углеводородов из сепаратора мгновенного испарения;a liquid hydrocarbon product line connected in fluid to the bottom of the flash separator for diverting said liquid stream in the form of a liquefied stream of hydrocarbons from the flash evaporator;

линию возвратного пара, соединённую по текучей среде с верхней частью сепаратора мгновенного испарения, для отведения упомянутого потока возвратного пара из сепаратора мгновенного испарения;a return steam line, fluidly connected to the top of the flash separator, for diverting said return steam flow from the flash evaporator;

компрессор мгновенного испарения, размещённый в линии возвратного пара, для сжатия потока возвратного пара и получения в результате этого потока сжатого пара;an instant evaporation compressor located in the return steam line to compress the return steam flow and result in this flow of compressed steam;

конденсатор, размещённый в линии возвратного пара далее по ходу потока после компрессора мгновенного испарения, выполненный с возможностью приёма потока сжатого пара и формирования частично сконденсированного промежуточного потока из потока сжатого пара, причём упомянутый частично сконденсированный промежуточный поток содержит конденсированную фракцию и паровую фракцию, при этом конденсатор выполнен с возможностью установления контакта по меньшей мере между частью потока сжатого пара и потоком вспомогательного хладагента для осуществления непрямого теплообмена;a condenser placed in the return steam line further along the stream after the instantaneous evaporation compressor, configured to receive a stream of compressed steam and form a partially condensed intermediate stream from a stream of compressed steam, the said partially condensed intermediate stream containing a condensed fraction and a steam fraction configured to make contact at least between a portion of the flow of compressed steam and the flow of auxiliary refrigerant for wasps indirect heat exchange;

вспомогательную линию подачи хладагента, простирающуюся между линией жидкого углеводородного продукта и конденсатором, для поступления отдува потока жидкого углеводородного продукта в конденсатор;an auxiliary refrigerant supply line extending between the line of the liquid hydrocarbon product and the condenser, for the flow of the liquid hydrocarbon product to the condenser;

газожидкостной сепаратор, размещённый далее по ходу потока после конденсатора и выполненный с возможностью приёма конденсированной фракции и паровой фракции;gas-liquid separator, located further along the stream after the condenser and configured to receive the condensed fraction and vapor fraction;

линию отвода паровой фракции, соединённую по текучей среде с верхней частью газожидкостного сепаратора, выполненную с возможностью приёма паровой фракции из газожидкостного сепаратора;a vapor fraction withdrawal line connected in fluid with the upper part of the gas-liquid separator, made with the possibility of receiving the vapor fraction from the gas-liquid separator;

устройство для сгорания, отличное от газовой турбины, соединённое по текучей среде с газожидкостным сепаратором посредством линии отвода паровой фракции, предназначенное для приёма и сжигания отведённой паровой фракции;a device for combustion, other than a gas turbine, connected in fluid with a gas-liquid separator via a vapor fraction removal line, designed to receive and burn the exhaust vapor fraction;

линию отвода конденсированной фракции, соединённую по текучей среде с нижней частью газожидкостного сепаратора, выполненную с возможностью приёма конденсированной фракции из газожидкостного сепаратора;a condensed fraction withdrawal line connected in fluid with the lower part of the gas-liquid separator, made with the possibility of receiving the condensed fraction from the gas-liquid separator;

газовую турбину, соединённую по текучей среде с газожидкостным сепаратором посредством линии отвода конденсированной фракции, предназначенную для приёма и сжигания отведённой конденсированной фракции;a gas turbine connected in fluid with a gas-liquid separator via a condensed fraction withdrawal line, designed to receive and incinerate the condensed fraction withdrawn;

устройство для повторного испарения, размещённое на линии отвода конденсированной фракции между газожидкостным сепаратором и газовой турбиной и выполненное с возможностью превращения конденсированной фракции в полностью испарённый поток до сжигания в газовой турбине.a device for re-evaporation, placed on the line of removal of the condensed fraction between the gas-liquid separator and the gas turbine and configured to convert the condensed fraction into a fully evaporated stream before burning in the gas turbine.

Далее в настоящем документе изобретение будет дополнительно проиллюстрировано с использованием примеров и со ссылкой на чертежи, на которых схематично представлены:Later in this document, the invention will be further illustrated using examples and with reference to the drawings, which schematically represent:

на фиг. 1 - технологическая схема процесса, демонстрирующая способ и устройство согласно варианту осуществления изобретения;in fig. 1 is a process flow diagram illustrating a method and apparatus according to an embodiment of the invention;

на фиг. 2 - вариант выполнения системы понижения давления для использования в данном изобретении;in fig. 2 illustrates an embodiment of a pressure reduction system for use in the present invention;

на фиг. 3 - технологическая схема процесса, демонстрирующая способ и устройство согласно другому варианту осуществления изобретения;in fig. 3 is a process flow diagram illustrating a method and apparatus according to another embodiment of the invention;

на фиг. 4 - технологическая схема процесса, отображающая способ и устройство согласно ещё одному варианту осуществления изобретения;in fig. 4 is a process flow diagram depicting a method and apparatus according to another embodiment of the invention;

на фиг. 5 - технологическая схема процесса, в рамках которой вариант осуществления, соответствующий фиг. 3, применяют в сочетании с выбранным ожижителем;in fig. 5 is a process flow diagram in which an embodiment corresponding to FIG. 3, used in combination with the selected liquefier;

на фиг. 6 - технологическая схема процесса, в рамках которой вариант осуществления, соответствующий фиг. 4, применяют в сочетании с выбранным ожижителем; иin fig. 6 is a process flow diagram in which an embodiment corresponding to FIG. 4, used in combination with the selected liquefier; and

на фиг. 7 - технологическая схема процесса, в рамках которой вариант осуществления, соответствующий фиг. 4, применяют с использованием специального типа сепаратора мгновенного испарения.in fig. 7 is a flow chart of the process in which the embodiment corresponding to FIG. 4, is used using a special type of flash separator.

На указанных фигурах одни и те же номера позиций будут использоваться для ссылки на одни и те же или аналогичные элементы. Кроме того, единый номер позиции будет использоваться для идентификации трубы или линии и потока, перемещаемого по указанной линии.In these figures, the same item numbers will be used to refer to the same or similar elements. In addition, a single position number will be used to identify the pipe or line and the flow moving along the specified line.

Настоящее описание касается производства сжиженного потока углеводородов, такого, как, например, поток сжиженного природного газа. Криогенную углеводородную композицию сначала разделяют на поток возвратного пара и жидкий поток. Жидкий поток отводят в виде сжиженного потока углеводородов. Поток возвратного пара вновь сжимают, частично конденсируют в результате осуществления непрямого теплообмена потока сжатого пара с потоком вспомогательного хладагента и разделяют. Конденсированную фракцию повторно испаряют и сжигают в газовой турбине. Указанный паровой поток топливного газа идентифицируют как поток топливного газа высокого качества.The present description concerns the production of a liquefied hydrocarbon stream, such as, for example, a stream of liquefied natural gas. The cryogenic hydrocarbon composition is first separated into a vapor return stream and a liquid stream. The liquid stream is withdrawn as a liquefied hydrocarbon stream. The return steam flow is compressed again, partially condensed as a result of the indirect heat exchange of the compressed steam flow with the auxiliary refrigerant flow and separated. The condensed fraction is re-evaporated and burned in a gas turbine. The specified fuel gas vapor stream is identified as a high quality fuel gas stream.

Паровую фракцию, которая в общем случае имеет более высокое содержание азота и более низкую теплотворную способность, чем конденсированная фракция, сжигают в устройстве для сгорания, отличном от газовой турбины. В связи с настоящим описанием и конденсированной фракцией, указанное топ- 2 029627The vapor fraction, which in general has a higher nitrogen content and lower calorific value than the condensed fraction, is burned in a combustion device other than a gas turbine. In connection with the present description and the condensed fraction, the indicated top is 2 029627

ливо называется топливным газом низкого качества. Низкое качество в данном контексте означает наличие теплотворной способности, более низкой по сравнению с теплотворной способностью парового потока топливного газа высокого качества, который сжигают в газовой турбине.It is called low quality fuel gas. Poor quality in this context means having a calorific value that is lower than the calorific value of a high-quality fuel gas vapor stream that is burned in a gas turbine.

Поток вспомогательного хладагента предпочтительно образуется из отдува сжиженного потока углеводородов. Никакой высокой степени разделения метана и азота в промежуточном конденсированном потоке, образующемся из потока возвратного пара, не требуется, поскольку и паровую фракцию, и конденсированную фракцию сжигают. С учётом вышесказанного паровая фракция не должна быть свободна от метана, тогда как конденсированная фракция связана с менее строгими требованиями по содержанию азота, чем в случае, если бы её добавляли к сжиженному потоку углеводородов.The auxiliary refrigerant flow is preferably formed from the discharge of a liquefied hydrocarbon stream. No high degree of separation of methane and nitrogen in the intermediate condensed stream formed from the return vapor stream is required, since both the vapor fraction and the condensed fraction are burned. Considering the above, the vapor fraction should not be free from methane, while the condensed fraction is associated with less stringent nitrogen requirements than if it were added to a liquefied hydrocarbon stream.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство не требуют наличия узла полного возврата азота, поскольку производится поток горючего топливного газа, вместо выпускаемого потока азота.Thus, the proposed method and device do not require the presence of a full nitrogen return unit, since a flow of combustible fuel gas is produced instead of a released stream of nitrogen.

Предлагаемый способ и устройство предпочтительно можно применять, например, если исходный сжиженный поток содержит азот в диапазоне от 1 до 7 мол.%. Однако наибольшую пользу извлекают в случаях, когда исходный сжиженный поток содержит более 3 мол.% азота, поскольку в таких случаях с целью поддержания жидкого потока вырабатывают относительно большое количество парового возвратного газа, протекающее в единицу времени, из которого получают сжиженный поток углеводородов в пределах норматива по максимальному содержанию более низкокипящих компонентов, таких как азот, в сжиженном природном газе, продаваемом в промышленном масштабе. Большое количество парового возвратного газа, протекающее в единицу времени, как правило, содержит слишком много азота для использования в качестве топлива в газовых турбинах, и оно обычно превышает заводские требования к топливам в случае, если для привода холодильных циклов в ожижителе используют газовые турбины.The proposed method and device can preferably be applied, for example, if the initial liquefied stream contains nitrogen in the range from 1 to 7 mol.%. However, the greatest benefit is obtained in cases where the initial liquefied stream contains more than 3 mol.% Of nitrogen, since in such cases a relatively large amount of vapor return gas is produced, which flows per unit time, from which a liquefied hydrocarbon stream is obtained at the maximum content of lower-boiling components, such as nitrogen, in liquefied natural gas sold on an industrial scale. A large amount of steam return gas flowing per unit of time usually contains too much nitrogen to use as fuel in gas turbines, and it usually exceeds the factory requirements for fuels if gas turbines are used to drive refrigeration cycles in the liquefier.

Более 30 мол.% потока возвратного пара и/или более 30 мол.% частично сконденсированного промежуточного потока может состоять из азота. Такое содержание азота было бы слишком высоким для удовлетворения требований к топливному газу в случае большинства газовых турбин. Затем предлагаемый способ и устройство предпочтительно можно использовать для повторного конденсирования фракции потока возвратного пара с целью получения конденсированной фракции, менее 30 мол.% которой состоят из азота, так что после повторного испарения её можно использовать для питания газовой турбины топливом.More than 30 mol.% Of the steam return stream and / or more than 30 mol.% Of the partially condensed intermediate stream may consist of nitrogen. This nitrogen content would be too high to meet the fuel gas requirements for most gas turbines. Then, the proposed method and device can preferably be used to re-condense the fraction of the return vapor stream to obtain a condensed fraction, less than 30 mol.% Of which consists of nitrogen, so that after re-evaporation it can be used to power the gas turbine with fuel.

Если содержание азота всё же слишком высоко для выбранной газовой турбины, конденсированную фракцию (предпочтительно после повторного испарения) можно смешивать в определённом соотношении с другим топливным газом для приведения топлива в соответствие с нормативами. В таких случаях изобретение обеспечивает достижение положительного эффекта, заключающегося в том, что требования к составлению смесей являются менее жёсткими, чем в случае, если бы топливный газ содержал более 30 мол.% азота.If the nitrogen content is still too high for the selected gas turbine, the condensed fraction (preferably after re-evaporation) can be mixed in a certain ratio with another fuel gas to bring the fuel in compliance with the standards. In such cases, the invention achieves a positive effect, consisting in the fact that the requirements for the preparation of mixtures are less stringent than in the case if the fuel gas contained more than 30 mol.% Of nitrogen.

Повторно испарённая конденсированная фракция, возможно, должна подвергаться сжатию с целью удовлетворения заданным нормативам по давлению для топливного газа газовой турбины. В качестве альтернативы конденсированную фракцию можно нагнетать, например, при помощи жидкостного насоса, перед повторным испарением, так, чтобы конденсированная фракция могла повторно испаряться при давлении, которое уже является достаточно высоким, чтобы соответствовать нормативам по давлению топлива для газовой турбины, в которой будет сжигаться повторно испарённая конденсированная фракция.The re-evaporated condensed fraction may need to be compressed to meet the specified pressure specifications for the gas turbine fuel gas. Alternatively, the condensed fraction can be injected, for example, using a liquid pump, before re-evaporation, so that the condensed fraction can be re-evaporated at a pressure that is already high enough to meet the fuel pressure standards for the gas turbine in which re-evaporated condensed fraction.

Криогенную углеводородную композицию можно получать, подвергая исходный сжиженный поток углеводородов обработке на стадии понижения давления.The cryogenic hydrocarbon composition can be obtained by subjecting the initial liquefied hydrocarbon stream to treatment at the stage of pressure reduction.

Криогенную углеводородную композицию можно получать из ожижителя. Такой ожижитель может входить в состав контура хладагента для рециркулирования потока хладагента. Контур хладагента может заключать в себе компрессор хладагента, соединённый с приводом компрессора хладагента и выполненный с возможностью сжатия потока хладагента; и криогенный теплообменник, выполненный с возможностью установления контакта для осуществления непрямого теплообмена между потоком углеводородов и потоком хладагента контура, в результате чего исходный сжиженный поток образуется из потока углеводородов, заключающего в себе переохлаждённый поток углеводородов. Ожижитель может дополнительно включать в себя систему понижения давления, размещённую далее по ходу потока после криогенного теплообменника и сообщающуюся с ним по жидкой среде, для приёма исходного сжиженного потока и понижения давления исходного сжиженного потока. Сливная линия может соединять по текучей среде систему понижения давления с криогенным теплообменником, чтобы устанавливать сообщение по текучей среде для исходного сжиженного потока, который проходит из криогенного теплообменника в систему понижения давления, при этом сепаратор мгновенного испарения размещён далее по ходу потока после системы понижения давления и сообщается с ней по текучей среде для приёма криогенной углеводородной композиции из системы понижения давления. Соответственно, газовая турбина, в которой повторно испаряется и сжигается конденсированная фракция, является приводом компрессора хладагента контура хладагента в ожижителе. Газовая турбина предпочтительно выбрана из группы, состоящей из газовых турбин на базе авиационного двигателя.The cryogenic hydrocarbon composition can be obtained from the liquefier. Such a liquefier may be part of the refrigerant circuit for recycling refrigerant flow. The refrigerant circuit may include a refrigerant compressor connected to the refrigerant compressor drive and adapted to compress the refrigerant flow; and a cryogenic heat exchanger configured to establish contact for the implementation of indirect heat exchange between the hydrocarbon stream and the refrigerant loop of the circuit, resulting in the initial liquefied stream is formed from the hydrocarbon stream containing the supercooled hydrocarbon stream. The liquefier may additionally include a pressure reduction system placed further along the flow after the cryogenic heat exchanger and communicating with it via a liquid medium, to receive the initial liquefied flow and lower the pressure of the initial liquefied flow. A drain line can fluidly connect a pressure reduction system with a cryogenic heat exchanger to establish a fluid message for the original liquefied flow that passes from the cryogenic heat exchanger to the pressure reduction system, with the flash evaporator further downstream of the pressure reduction system and fluidly communicates with it to receive a cryogenic hydrocarbon composition from a pressure reduction system. Accordingly, the gas turbine, in which the condensed fraction is re-evaporated and burned, drives the refrigerant compressor in the refrigerant circuit in the liquefier. The gas turbine is preferably selected from the group consisting of gas turbines based on an aircraft engine.

- 3 029627- 3 029627

Следовательно, настоящий способ может соответствующим образом включать в себя рециркулирование потока хладагента в ожижителе, включая перемещение хладагента компрессора и сжатие упомянутого потока хладагента в компрессоре хладагента. Углеводородный поток можно конденсировать и переохлаждать, включая осуществление непрямого теплообмена упомянутого потока углеводородов с потоком хладагента в ожижителе, в результате чего образуется исходный сжиженный поток при давлении ожижения, составляющем выше 2 бар абс. Исходный сжиженный поток можно проводить через стадию понижения давления, получая, таким образом, криогенную углеводородную композицию, имеющую в своём составе азот- и метансодержащую жидкую фазу. Соответственно, компрессор хладагента приводится в действие упомянутой газовой турбиной, в которой сжигается полностью испарённая конденсированная фракция.Therefore, the present method may suitably include recirculating the refrigerant flow in the liquefier, including moving the compressor refrigerant and compressing said refrigerant flow in the refrigerant compressor. The hydrocarbon stream can be condensed and subcooled, including indirectly exchanging said hydrocarbon stream with a refrigerant stream in a liquefier, resulting in an initial liquefied stream at a liquefaction pressure above 2 bar abs. The initial liquefied stream can be carried out through the stage of pressure reduction, thus obtaining a cryogenic hydrocarbon composition, which has a nitrogen and methane-containing liquid phase. Accordingly, the refrigerant compressor is driven by the said gas turbine, in which the fully evaporated condensed fraction is burned.

Отдув для формирования вспомогательного потока хладагента предпочтительно образуется из части сжиженного потока углеводородов. Преимущество использования отдува сжиженного потока углеводородов для данной цели заключается в том, что его можно относительно легко осуществлять на уже существующем заводе без необходимости приостанавливать или модифицировать любую часть, относящуюся к источнику криогенной углеводородной композиции. Кроме того, он является самым холодным потоком, легко доступным на заводе, без необходимости обеспечения специально предназначенным для этого циклом охлаждения, и, как правило, он имеется там в большом количестве.The blowout for forming the auxiliary refrigerant stream is preferably formed from a portion of the liquefied hydrocarbon stream. The advantage of using an otduv liquefied hydrocarbon stream for this purpose is that it can be carried out relatively easily at an existing plant without the need to suspend or modify any part relating to the source of the cryogenic hydrocarbon composition. In addition, it is the coldest flow, easily accessible at the factory, without the need to provide a specially designed cooling cycle for it, and, as a rule, it is there in large quantities.

Линия вспомогательного возвратного хладагента соответственно простирается между конденсатором и сепаратором мгновенного испарения. При этом поток вспомогательного хладагента, заключающий в себе тепло по меньшей мере из части потока сжатого пара можно пропускать в направлении сепаратора мгновенного испарения и в него так, чтобы образовывался полуоткрытый холодильный цикл.The auxiliary return refrigerant line respectively extends between the condenser and the flash separator. In this case, the auxiliary refrigerant stream containing heat from at least a part of the compressed vapor stream can be passed in the direction of the instantaneous evaporation separator and into it so that a semi-open refrigeration cycle is formed.

Предпочтительно, насос размещён в линии вспомогательного хладагента, по которой отдув сжиженного потока углеводородов можно закачивать в конденсатор.Preferably, the pump is placed in the auxiliary refrigerant line, through which the blowout of the liquefied hydrocarbon stream can be pumped into the condenser.

На фиг. 1 проиллюстрирован вариант осуществления изобретения. Криогенную углеводородную композицию, имеющую в своём составе азот- и метансодержащую жидкую фазу, подают по линии 8 криогенного сырья. Источник криогенной углеводородной композиции не является ограничением изобретения в его самом широком определении, но для полноты картины отображён один из вариантов осуществления, в котором криогенная углеводородная композиция подаётся из источника в виде ожижителя 100.FIG. 1 illustrates an embodiment of the invention. A cryogenic hydrocarbon composition, which has a nitrogen and methane-containing liquid phase, is fed via line 8 of cryogenic feedstock. The source of the cryogenic hydrocarbon composition is not a limitation of the invention in its broadest definition, but for completeness, one of the embodiments is displayed in which the cryogenic hydrocarbon composition is supplied from the source as a liquefier 100

Такой ожижитель 100, как правило, предусматривают выше по ходу потока от линии 8 криогенного сырья. Ожижитель 100 может иметь сообщение по текучей среде с линией 8 криогенного сырья через систему 5 понижения давления, которая сообщается с ожижителем 100 по сливной линии 1. Система 5 понижения давления размещена ниже по ходу потока после криогенного теплообменника 180 и выполнена с возможностью приёма и понижения давления исходного сжиженного потока, поступающего из основного криогенного теплообменника 5.Such liquefier 100, as a rule, is provided higher upstream from line 8 of cryogenic feedstock. Liquefier 100 may have a fluid message with line 8 of cryogenic feedstock through pressure reduction system 5, which communicates with liquefier 100 via drain line 1. Pressure reduction system 5 is located downstream of the cryogenic heat exchanger 180 and adapted to receive and reduce pressure the original liquefied stream coming from the main cryogenic heat exchanger 5.

Система 5 понижения давления может содержать динамический блок, такой как турбина-экспандер, статический блок, такой как клапан Джоуля-Томсона, или их сочетание. Пример системы 5 понижения давления с клапаном 7 Джоуля-Томсона, соединённым последовательно с турбиной-экспандером 6, показан на фиг. 2. При использовании турбины-экспандера её можно, необязательно, подвижным образом подсоединять к источнику энергии. Многочисленные конфигурации возможны и известны специалисту в данной области техники.The pressure reduction system 5 may comprise a dynamic unit, such as a turbine-expander, a static unit, such as a Joule-Thomson valve, or a combination thereof. An example of a pressure reduction system 5 with a Joule-Thomson valve 7 connected in series with the expander turbine 6 is shown in FIG. 2. When using an expander turbine, it can optionally be movably connected to an energy source. Numerous configurations are possible and known to the person skilled in the art.

В варианте осуществления, приведённом в качестве примера, показанном на фиг. 1, ожижитель 100 заключает в себе контур 101 хладагента для рециркулирования хладагента. Контур 101 хладагента включает в себя компрессор 160 хладагента, соединённый с приводом 190 компрессора хладагента в виде подвижного механического зацепления. Компрессор 160 хладагента выполнен с возможностью сжатия отработанного потока 150 хладагента и отвода хладагента в состоянии избыточного давления в линию 120 сжатого хладагента. В линии 120 сжатого хладагента контура 101 хладагента обычно предусматривают по меньшей мере один возвратный теплообменник 124. Возвратный теплообменник 124 выполнен с возможностью отвода тепла из находящегося под избыточным давлением потока хладагента, перемещаемого по линии 120 сжатого хладагента, во внешнюю среду, либо в воздух, либо в водоём, такой как озеро, река или море.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, liquefier 100 encloses a refrigerant circuit 101 for recycling refrigerant. The refrigerant circuit 101 includes a refrigerant compressor 160 connected to a refrigerant compressor drive 190 in the form of a movable mechanical engagement. The refrigerant compressor 160 is adapted to compress the spent refrigerant stream 150 and discharge the refrigerant in an overpressure state to the compressed refrigerant line 120. In line 120 of the compressed refrigerant in the refrigerant circuit 101, typically at least one return heat exchanger 124 is provided. The return heat exchanger 124 is adapted to remove heat from the pressurized refrigerant flow transported through the compressed refrigerant line 120 to the external environment, either to the air or in a pond such as a lake, river, or sea.

Ожижитель 100, как правило, содержит холодильник хладагента, выполненный с возможностью охлаждения находящегося под избыточным давлением хладагента, поступающего из линии 120 сжатого хладагента, из которого тепло возвращается в возвратный теплообменник 124. При этом охлаждённый поток хладагента получают в линии 131 охлаждённого хладагента.Liquefier 100 typically contains a refrigerant cooler configured to cool an overpressure refrigerant coming from a compressed refrigerant line 120, from which heat is returned to the return heat exchanger 124. A cooled refrigerant stream is obtained from the refrigerant refrigerant 131.

Ожижитель 100 дополнительно включает в себя криогенный теплообменник 180, соединённый с выпускным патрубком компрессора 160 хладагента посредством линии 120 сжатого хладагента. В варианте осуществления, представленном на фиг. 1, криогенный теплообменник 180 также выполняет функцию холодильника хладагента, обсуждённого в предыдущем абзаце, но это не является требованием изобретения. Криогенный теплообменник в общем случае выполнен с возможностью установления контакта для осуществления непрямого теплообмена между потоком 110 углеводородов и хладагентом контура 101 хладагента.Liquefier 100 additionally includes a cryogenic heat exchanger 180 connected to the outlet port of the refrigerant compressor 160 via a line 120 of compressed refrigerant. In the embodiment shown in FIG. 1, the cryogenic heat exchanger 180 also performs the function of the refrigerant cooler discussed in the previous paragraph, but this is not a requirement of the invention. The cryogenic heat exchanger is generally configured to establish contact for the implementation of indirect heat exchange between the stream 110 of hydrocarbons and the refrigerant of the refrigerant circuit 101.

- 4 029627- 4 029627

Линия 150 отработанного хладагента соединяет криогенный теплообменник 180 с основной стороной всасывания компрессора 160 хладагента. Линия 131 охлаждённого хладагента сообщается по текучей среде с линией 150 отработанного хладагента при посредстве холодной стороны криогенного теплообменника 180. Поток 110 углеводородов протекает по тёплой стороне криогенного теплообменника 180. Холодная сторона и тёплая сторона находятся в теплообменном контакте друг с другом.A spent refrigerant line 150 connects the cryogenic heat exchanger 180 to the main suction side of the refrigerant compressor 160. The cooled refrigerant line 131 is in fluid communication with the spent refrigerant line 150 through the cold side of the cryogenic heat exchanger 180. The hydrocarbon stream 110 flows along the warm side of the cryogenic heat exchanger 180. The cold side and the warm side are in heat exchange contact with each other.

Основная линия 133 возвратного хладагента устанавливает сообщение по текучей среде между линией 131 охлаждённого хладагента и холодной стороной криогенного теплообменника 180. Основная линия 133 возвратного хладагента сообщается по текучей среде с линией 150 отработанного хладагента через посредство упомянутой холодной стороны и по схеме осуществления теплообмена с горячей стороной. Основной контрольный клапан 134 хладагента встроен в основную линию 133 возвратного хладагента.The return refrigerant main line 133 establishes a fluid message between the cooled refrigerant line 131 and the cold side of the cryogenic heat exchanger 180. The return refrigerant main line 133 is in fluid communication with the spent refrigerant line 150 through the cold side and the heat exchange with the hot side. The main control valve 134 of the refrigerant is built into the main line 133 of the return refrigerant.

Криогенный теплообменник 180 принимает поток хладагента в состоянии избыточного давления из основной линии 133 возвратного хладагента через основной контрольный клапан 134 хладагента и отводит в компрессор 160 хладагента. Таким образом, криогенный теплообменник 180 образует часть контура 101 хладагента.The cryogenic heat exchanger 180 receives the refrigerant flow in an overpressure state from the main line 133 of the return refrigerant through the main control valve 134 of the refrigerant and leads to the compressor 160 of the refrigerant. Thus, the cryogenic heat exchanger 180 forms part of the refrigerant circuit 101.

Криогенный теплообменник 180 может быть предусмотрен в любой подходящей форме, включая теплообменник с печатной схемой, теплообменник пластинчато-ребристого типа, необязательно, в конфигурации холодильной камеры, либо кожухотрубного типа, такой как спиральный теплообменник или катушечный теплообменник.The cryogenic heat exchanger 180 may be provided in any suitable form, including a printed circuit heat exchanger, a plate-fin type heat exchanger, optionally in a cold room configuration, or a shell-and-tube type, such as a spiral heat exchanger or coil heat exchanger.

Конкретный неограничивающий пример ожижителя и его контура хладагента на основе теплообменника кожухотрубного типа, включающего в себя компрессор хладагента и криогенный теплообменник, показан на фиг. 5 и 6. Указанные фигуры будут подробно описаны ниже.A specific non-limiting example of a liquefier and its refrigerant circuit based on a shell-and-tube type heat exchanger comprising a refrigerant compressor and a cryogenic heat exchanger is shown in FIG. 5 and 6. These figures will be described in detail below.

Обращаясь снова к изобретению, можно видеть, что сепаратор 50 мгновенного испарения выполнен с возможностью приёма криогенной углеводородной композиции 8, необязательно, ниже по ходу потока после системы 5 понижения давления и сообщается с ней по текучей среде, если такая система предусмотрена. В зависимости от требований разделения, сепаратор 50 мгновенного испарения может быть предусмотрен в виде простого барабана, который отделяет пар от жидких фаз в одну равновесную стадию (такой, как отображен на фиг. 1), или более сложной дистилляционной колонны. Неограничивающие примеры возможностей раскрыты в патентах США 5421165, 5893274, 6014869, 6105391 и публикации заявки 2008/0066492 до выдачи патента США.Referring again to the invention, it can be seen that the instantaneous evaporation separator 50 is adapted to receive a cryogenic hydrocarbon composition 8, optionally, downstream from the pressure reduction system 5 and is in fluid communication with it, if such a system is provided. Depending on the separation requirements, the flash evaporator 50 may be provided as a simple drum that separates the vapor from the liquid phases into one equilibrium stage (such as shown in Fig. 1), or a more complex distillation column. Non-limiting examples of features are disclosed in US Patents 5,421,165, 5,893,274, 6,0148,669, 6,105,391, and the publication of application 2008/0066492 prior to issuing a US patent.

Линия 90 жидкого углеводородного продукта соединена по текучей среде с нижней частью сепаратора 50 мгновенного испарения. Линия 90 жидкого углеводородного продукта соединяет сепаратор 50 мгновенного испарения с криогенным резервуаром 210 для хранения. Необязательный криогенный насос (не показан) может присутствовать в линии 90 жидкого углеводородного продукта для содействия перемещению любого жидкого углеводородного продукта, отводимого из сепаратора 50 мгновенного испарения, в криогенный резервуар 210 для хранения.Line 90 of the liquid hydrocarbon product is fluidly connected to the bottom of the flash evaporator 50. Line 90 of a liquid hydrocarbon product connects flash separator 50 to a cryogenic storage tank 210. An optional cryogenic pump (not shown) may be present in line 90 of a liquid hydrocarbon product to facilitate the movement of any liquid hydrocarbon product withdrawn from the flash separator 50 to the cryogenic storage tank 210.

Линия 64 возвратного пара соединена по текучей среде с верхней частью сепаратора 50 мгновенного испарения. Компрессор 260 мгновенного испарения размещён в линии 64 возвратного пара для сжатия потока возвратного пара, поступающего из сепаратора 50 мгновенного испарения. Конденсатор 35 размещён в линии 64 возвратного пара ниже по ходу потока после компрессора 260 мгновенного испарения. Эта часть линии возвратного пара будет называться линией 70 потока сжатого пара.Line 64 return steam is connected in fluid with the upper part of the separator 50 instantaneous evaporation. The instant evaporation compressor 260 is located on the return steam line 64 to compress the return steam flow from the instant evaporator separator 50. Condenser 35 is located on line 64 of the return steam downstream from instant evaporation compressor 260. This portion of the return steam line will be referred to as line 70 of the compressed steam flow.

Конденсатор 35 выполнен с возможностью приёма потока сжатого пара и формирования частично сконденсированного промежуточного потока из потока сжатого пара. Конденсатор выполнен с возможностью установления контакта для осуществления непрямого теплообмена по меньшей мере между частью потока сжатого пара и потоком вспомогательного хладагента.The condenser 35 is configured to receive a stream of compressed steam and form a partially condensed intermediate stream from a stream of compressed steam. The condenser is configured to establish contact for the implementation of indirect heat exchange between at least a portion of the flow of compressed steam and the flow of an auxiliary refrigerant.

Доохладитель 69 может быть предусмотрен в линии 70 потока сжатого пара между компрессором 260 мгновенного испарения и конденсатором 35. Доохладитель выполнен с возможностью возврата тепла из сжатого пара во внешнюю среду (например, посредством осуществления теплообмена с внешним потоком воздуха или внешним потоком воды).An aftercooler 69 may be provided in the compressed steam flow line 70 between the flash evaporator 260 and the condenser 35. The aftercooler is adapted to recover heat from the compressed vapor to the external environment (for example, by exchanging heat with external air flow or external water flow).

Такой доохладитель рекомендуется в вариантах осуществления изобретения, в которых температура потока сжатого пара в том виде, как он отводится из компрессора мгновенного испарения, превышает температуру внешнего воздуха и/или внешней воды, так что по меньшей мере часть тепла, добавляющегося к пару в компрессоре мгновенного испарения, может возвращаться во внешнюю среду.Such an aftercooler is recommended in embodiments of the invention in which the temperature of the compressed steam flow, as discharged from the flash compressor, exceeds the temperature of the outside air and / or outside water, so that at least some of the heat added to the steam in the instant compressor evaporation, can be returned to the external environment.

Теплообменник 65 для рекуперации холода, необязательно, можно предусматривать в линии 64 возвратного пара, и в результате это приводит к тому, что возвратный пар подают в компрессор 260 мгновенного испарения при температуре всасывания компрессора мгновенного испарения, которая выше температуры, при которой возвратный пар отводят из сепаратора 50 мгновенного испарения в линию 64 возвратного пара. При этом холод, заключённый в возвратном паре в линии 64 возвратного пара, сохраняется в потоке 66 рекуперации холода, в результате осуществления теплообмена с потоком 66 рекуперации холода до выполнения сжатия возвратного пара в компрессоре 260 мгновенного испарения.Heat exchanger 65 for cold recovery may optionally be provided in return steam line 64, and as a result, the return steam is supplied to flash evaporator 260 at the flash temperature of the compressor intake, which is higher than the temperature at which the return steam is removed from separator 50 instantaneous evaporation in line 64 of the return steam. In this case, the cold contained in the return steam in the return steam line 64 is retained in the cold recovery flow 66, as a result of heat exchange with the cold recovery flow 66, until the return vapor is compressed in the instant evaporation compressor 260.

В одном из вариантов осуществления изобретения поток 66 рекуперации холода может содержать боковой поток, образующийся из углеводородного потока 110 в ожижителе 100, или состоять из него.In one of the embodiments of the invention, the cold recovery stream 66 may comprise or consist of a side stream formed from the hydrocarbon stream 110 in the liquefier 100.

- 5 029627- 5 029627

Полученный в результате этого охлаждённый боковой поток можно объединять, например, с криогенной углеводородной композицией в линии 8 криогенного сырья. Таким образом, осуществление теплообмена с целью рекуперации холода в теплообменнике 65 для рекуперации холода прибавляет скорость образования криогенной углеводородной композиции.The resulting cooled sidestream can be combined, for example, with a cryogenic hydrocarbon composition in line 8 of a cryogenic feedstock. Thus, the implementation of heat exchange to recover the cold in the heat exchanger 65 to recover the cold adds the rate of formation of a cryogenic hydrocarbon composition.

В другом варианте осуществления изобретения поток 66 рекуперации холода может заключать в себе поток хладагента, подвергаемый рециркуляции в ожижителе 100, или состоять из него, в результате чего поток хладагента (или его отдув) конденсируется или переохлаждается. Например, отдув сжатого хладагента можно отбирать из линии 120 сжатого хладагента и охлаждать при помощи линии 64 возвратного пара.In another embodiment of the invention, the cold recovery stream 66 may contain or consist of a refrigerant stream recycled to the liquefier 100, resulting in the refrigerant stream (or exhausting) condensing or supercooled. For example, the blowout of the compressed refrigerant can be removed from the line 120 of the compressed refrigerant and cooled using the return steam line 64.

В ещё одном варианте осуществления изобретения поток 66 рекуперации холода может содержать или состоять из доохлаждённого возвратного пара в линии 70 потока сжатого пара, предпочтительно в той части линии 70 потока сжатого пара, которая простирается между доохладителем 69 и конденсатором 35, по которой сжатый пар пропускают из компрессора 260 мгновенного испарения в конденсатор 35. При этом нагрузка на конденсатор 35, требуемая от потока 132 вспомогательного хладагента, будет уменьшаться.In yet another embodiment of the invention, the cold recovery flow 66 may comprise or consist of additional cooled return steam in line 70 of a compressed vapor flow, preferably in that part of line 70 of a compressed vapor flow that extends between the after-cooler 69 and condenser 35, through which the compressed vapor is passed from the compressor 260 instantaneous evaporation into the condenser 35. In this case, the load on the condenser 35, required from the auxiliary refrigerant stream 132, will decrease.

Поток вспомогательного хладагента подают из линии 132 подачи вспомогательного хладагента, которая простирается между линией 90 жидкого углеводородного продукта и конденсатором 35. Как показано в примере, линия 90 сжиженного углеводородного продукта расщепляется на линию 132 подачи вспомогательного хладагента и линию 91 основного продукта. Линия 138 вспомогательного возвратного хладагента простирается между конденсатором 35 и сепаратором 50 мгновенного испарения и выполнена с возможностью возвращения вспомогательного хладагента, заключающего в себе тепло, полученное из потока сжатого пара, обратно в сепаратор 50 мгновенного испарения. Контрольный клапан 135 вспомогательного хладагента размещён в линии 132 подачи вспомогательного хладагента. Необязательный насос вспомогательного хладагента (не показан), необязательно, может быть предусмотрен в линии 132 подачи вспомогательного хладагента.The auxiliary refrigerant stream is supplied from the auxiliary refrigerant supply line 132, which extends between the liquid hydrocarbon product line 90 and the condenser 35. As shown in the example, the liquefied hydrocarbon product line 90 is split into the auxiliary refrigerant supply line 132 and the main product line 91. The auxiliary return refrigerant line 138 extends between the condenser 35 and the flash separator 50 and is adapted to return the auxiliary refrigerant containing the heat obtained from the pressurized vapor stream back to the flash evaporator 50. The auxiliary refrigerant check valve 135 is located on the auxiliary refrigerant supply line 132. An optional auxiliary refrigerant pump (not shown) may optionally be provided in the auxiliary refrigerant supply line 132.

Газожидкостной сепаратор 33 размещён ниже по ходу потока от конденсатора 35. Линия 80 отвода паровой фракции соединена по текучей среде с верхней частью газожидкостного сепаратора 33, а линия 40 отвода конденсированной фракции соединена по текучей среде с нижней частью газожидкостного сепаратора 33. Газовая турбина 320 соединена по текучей среде с газожидкостным сепаратором при помощи линии 40 отвода конденсированной фракции. Устройство 220 для сгорания, отличное от газовой турбины, соединено по текучей среде с газожидкостным сепаратором посредством линии 80 отвода паровой фракции.The gas-liquid separator 33 is located downstream from the condenser 35. The steam fraction withdrawal line 80 is fluidly connected to the upper part of the gas-liquid separator 33, and the condensed fraction withdrawal line 40 is fluidly connected to the lower part of the gas-liquid separator 33. The gas turbine 320 is connected to fluid with a gas-liquid separator using the line 40 removal of the condensed fraction. A combustion device 220, other than a gas turbine, is fluidly connected to a gas-liquid separator via a vapor fraction removal line 80.

Устройство 220 для сгорания может заключать в себе множественные блоки сгорания. Оно может включать в себя, например, один или несколько из следующих блоков: печь, кипятильник, печь дожигания, двухтопливный дизельный двигатель или их перекрёстные сочетания. Кипятильник и двухтопливный дизельный двигатель предпочтительно могут подсоединяться к генератору электрической энергии.Combustion device 220 may include multiple combustion units. It may include, for example, one or more of the following units: furnace, boiler, afterburner, dual-fuel diesel engine, or their combinations. The boiler and the dual-fuel diesel engine can preferably be connected to an electrical power generator.

Устройство 285 для повторного испарения размещено в линии 40 отвода конденсированной фракции между газожидкостным сепаратором 33 и газовой турбиной 320. Устройство для повторного испарения выполнено с возможностью приведения конденсированной фракции, находящейся в линии 40 отвода конденсированной фракции, в контакт с нагревающей текучей средой 286 с целью осуществления непрямого теплообмена, посредством чего в ходе работы тепло передаётся от нагревающей текучей среды 286 к конденсированной фракции, находящейся в линии 40 отвода конденсированной фракции. Необязательно, компрессор 360 топливного газа размещают в линии 40 отвода конденсированной фракции между устройством 285 для повторного испарения и газовой турбиной 320.The device 285 for re-evaporation is placed in the line 40 for withdrawing the condensed fraction between the gas-liquid separator 33 and the gas turbine 320. The device for re-evaporation is configured to bring the condensed fraction in the line 40 for discharging the condensed fraction into contact with the heating fluid 286 to implement indirect heat exchange, whereby during operation, heat is transferred from the heating fluid 286 to the condensed fraction located in the outlet line 40 is condensed Noah fraction. Optionally, the compressor 360 of the fuel gas is placed in the line 40 removal of the condensed fraction between the device 285 for re-evaporation and the gas turbine 320.

Теплообменник 85 для рекуперации холода, необязательно, может быть предусмотрен в линии 80 отвода паровой фракции для рекуперации холода, заключённого в паровой фракции, до сжигания её в устройстве 220 для сгорания. Теплообменник 85 для рекуперации холода выполнен с возможностью приведения паровой фракции, находящейся в линии 80 отвода паровой фракции, в контакт с потоком 86 рекуперации холода с целью осуществления непрямого теплообмена. В ходе работы тепло передаётся от потока 86 рекуперации холода паровой фракции, находящейся в линии 80 отвода паровой фракции. Указанный теплообменник 85 для рекуперации холода можно называть вторым теплообменником для рекуперации холода, имеющимся в вариантах осуществления изобретения, в которых теплообменник 65 для рекуперации холода предусмотрен в линии 64 возвратного пара. В таких вариантах осуществления изобретения теплообменник 65 для рекуперации холода в линии 64 возвратного пара можно называть первым теплообменником для рекуперации холода.Heat exchanger 85 for recovering cold may optionally be provided in line 80 for discharging the vapor fraction to recover the cold contained in the vapor fraction before burning it in the combustion device 220. Heat exchanger 85 for cold recovery is designed to bring the vapor fraction in line 80 of the vapor fraction into contact with the cold recovery stream 86 in order to effect indirect heat exchange. In the course of operation, heat is transferred from the cold recovery stream 86 of the steam fraction located in the 80 branch of the steam fraction. Said cold recovery heat exchanger 85 may be referred to as a second cold recovery heat exchanger in embodiments of the invention in which a cold recovery heat exchanger 65 is provided in the return steam line 64. In such embodiments of the invention, the heat exchanger 65 for cold recovery in the return steam line 64 may be called the first heat recovery exchanger for cold recovery.

Устройство, описанное выше, можно использовать в способе, излагаемом следующим образом.The device described above can be used in the method described as follows.

Криогенную углеводородную композицию 8, имеющую в своём составе азот- и метансодержащую жидкую фазу, подают при начальном давлении в диапазоне от 1 до 2 бар абс. и начальной температуре. Осуществление подачи криогенной углеводородной композиции 8 может включать в себя пропускание углеводородного потока 110 через ожижитель 100. Углеводородный поток 110 можно конденсировать и переохлаждать в ожижителе 100. Конденсирование и переохлаждение углеводородного потока 110 предпочтительно включает в себя осуществление непрямого теплообмена углеводородного потока 110 с хла- 6 029627The cryogenic hydrocarbon composition 8, which has a nitrogen and methane-containing liquid phase, is supplied at an initial pressure in the range from 1 to 2 bar abs. and initial temperature. Making the supply of the cryogenic hydrocarbon composition 8 may include passing the hydrocarbon stream 110 through the liquefier 100. The hydrocarbon stream 110 may be condensed and supercooled in the liquefier 100. The condensation and overcooling of the hydrocarbon stream 110 preferably includes the indirect heat exchange of the hydrocarbon stream 110 with chla-

дагентом в ожижителе 100. Сформированный таким образом переохлаждённый сжиженный поток углеводородов называется исходным сжиженным потоком. Следовательно, исходный сжиженный поток образуется из углеводородного потока в результате конденсирования и последующего переохлаждения углеводородного потока.The dagent in the liquefier 100. The supercooled liquefied hydrocarbon stream thus formed is called the initial liquefied stream. Therefore, the initial liquefied stream is formed from the hydrocarbon stream as a result of condensation and subsequent subcooling of the hydrocarbon stream.

Например, в таком ожижителе 100 углеводородный поток 110, заключающий в себе исходный углеводородсодержащий пар, может подвергаться теплообмену с основным потоком хладагента, например, в криогенном теплообменнике 180, в результате чего имеет место ожижение исходного пара сырьевого потока с получением исходного сжиженного потока внутри сливной линии 1. Затем из исходного сжиженного потока 1 можно получать желаемую криогенную углеводородную композицию 8. Исходный сжиженный поток можно отводить из ожижителя 100 по сливной линии 1. Криогенную углеводородную композицию 8 можно получать из исходного сжиженного потока, например, при прохождении исходного сжиженного потока через стадию понижения давления в системе 5 понижения давления. На указанной стадии понижения давления давление можно понижать от давления ожижения до начального давления.For example, in such a liquefier 100, the hydrocarbon stream 110 enclosing the hydrocarbon-containing vapor source may undergo heat exchange with the primary refrigerant stream, for example, in a cryogenic heat exchanger 180, resulting in a fluidization of the original vapor stream of the feed stream to produce an initial liquefied stream inside the discharge line 1. Then, the desired cryogenic hydrocarbon composition can be obtained from the initial liquefied stream 1. The initial liquefied stream can be removed from the liquefier 100 via the discharge line 1. Cryogenic coal Euro hydrogen composition 8 can be obtained from the initial liquefied stream, for example, when passing the initial liquefied stream through the stage of pressure reduction in the system 5 pressure reduction. At this stage of pressure reduction, the pressure can be reduced from the liquefaction pressure to the initial pressure.

Криогенная углеводородная композиция 8 далее подвергается фазовому разделению на поток 64 возвратного пара и жидкий поток 90 при первом давлении разделения от 1 до 2 бар абс. Соответственно, указанное фазовое разделение осуществляют в сепараторе 50 мгновенного испарения. Поток 64 возвратного пара заключает в себе большую часть от любого количества пара мгновенного испарения, предпочтительно весь такой пар, который образовался в течение стадии понижения давления. Жидкий поток 90 отводят в виде сжиженного потока углеводородов, который может быть потоком сжиженного природного газа, при условии, что содержание метана составляет по меньшей мере 81 мол.%. Жидкий поток 90 обычно направляют в криогенный резервуар 210 для хранения.The cryogenic hydrocarbon composition 8 is then subjected to phase separation into the vapor return stream 64 and the liquid stream 90 at a first separation pressure of 1 to 2 bar abs. Accordingly, the specified phase separation is carried out in the separator 50 flash evaporation. Return steam 64 comprises most of any instantaneous vapor evaporation, preferably all that vapor that formed during the pressure reduction stage. Liquid stream 90 is drawn off in the form of a liquefied hydrocarbon stream, which may be a stream of liquefied natural gas, provided that the methane content is at least 81 mol%. Liquid stream 90 is typically sent to a cryogenic storage tank 210.

Поток 64 возвратного пара отводят из сепаратора 50 мгновенного испарения и затем сжимают в компрессоре 260 мгновенного испарения до давления выше 2 бар абс., получая, таким образом, поток 70 сжатого пара.The return steam stream 64 is removed from the separator 50 of flash evaporation and then compressed in the flash evaporator 260 to a pressure higher than 2 bar abs., Thereby obtaining a stream 70 of compressed steam.

Поток 70 сжатого пара пропускают в конденсатор 35. Если в линии 70 потока сжатого пара предусмотрен доохладитель 69, поток 70 сжатого пара пропускают через доохладитель 69 по мере пропускания потока в конденсатор 35. В доохладителе 69 тепло возвращается из сжатого пара во внешнюю среду (например, в результате осуществления теплообмена с внешним потоком воздуха или внешним потоком воды). Сжатый пар 70 отводят из необязательного доохладителя 69 при температуре доохлаждения, близкой к внешней температуре, например на 2°С выше внешней температуры. Полагают, что внешняя температура является температурой внешней среды (воздуха или воды), к которой возвращается тепло.Stream 70 of compressed steam is passed to condenser 35. If after-cooler 69 is provided in line 70 of a stream of compressed steam, stream 70 of compressed steam is passed through after-cooler 69 as the stream passes to condenser 35. In after-cooler 69, heat returns from the compressed steam to the external environment (for example, as a result of heat exchange with external air flow or external water flow). Compressed steam 70 is removed from the optional after-cooler 69 at a cooling temperature close to the external temperature, for example, 2 ° C. above the external temperature. It is believed that the external temperature is the temperature of the external environment (air or water) to which heat returns.

В конденсаторе 35 из сжатого пара 70 образуется частично сконденсированный промежуточный поток в результате частичного конденсирования потока сжатого пара. Частично сконденсированный промежуточный поток имеет в своём составе конденсированную фракцию 40 и паровую фракцию 80. Частичное конденсирование включает в себя осуществление непрямого теплообмена потока 70 сжатого пара с потоком 132 вспомогательного хладагента, образуемым отдувом жидкого потока 90. В ходе воплощения непрямого теплообмена тепло проходит по меньшей мере из части потока 70 сжатого пара в поток 132 вспомогательного хладагента. Предполагается, что лишь около 0,2% жидкого потока 90 требуется в качестве вспомогательного потока 132 хладагента. В общем случае от 0,05 до 0,40% жидкого потока 90 может требоваться в качестве потока 132 вспомогательного хладагента.In the condenser 35, a partially condensed intermediate stream is formed from the compressed vapor 70 as a result of the partial condensation of the compressed vapor stream. The partially condensed intermediate stream contains the condensed fraction 40 and the vapor fraction 80. Partial condensation includes the indirect heat exchange of the compressed vapor stream 70 with the auxiliary refrigerant stream 132 formed by blowing out the liquid stream 90. During the embodiment of the indirect heat exchange, the heat passes at least from a portion of the stream 70 of compressed steam to the stream 132 of the auxiliary refrigerant. It is estimated that only about 0.2% of the liquid stream 90 is required as an auxiliary refrigerant stream 132. In the General case, from 0.05 to 0.40% of the liquid stream 90 may be required as the auxiliary refrigerant stream 132.

Затем конденсированную фракцию 40 отделяют от паровой фракции 80 в газожидкостном сепараторе 33 при втором давлении разделения. Предпочтительно паровая фракция и конденсированная фракция сосуществуют в газожидкостном сепараторе 33 и подвергаются разделению, находясь в одном состоянии термодинамического равновесия между упомянутой паровой фракцией и конденсированной фракцией, пребывая внутри газожидкостного сепаратора 33. В общем случае это может достигаться, если газожидкостной сепаратор 33 выполнен в виде простого барабана без каких-либо внутренних элементов для осуществления газожидкостного контакта, таких как тарелки или насадка, что в силу этого представляет собой, по существу, одну единственную теоретическую стадию.Then, the condensed fraction 40 is separated from the vapor fraction 80 in the gas-liquid separator 33 at the second separation pressure. Preferably, the vapor fraction and the condensed fraction coexist in gas-liquid separator 33 and undergo separation, being in the same thermodynamic equilibrium between said vapor fraction and the condensed fraction, being inside the gas-liquid separator 33. In general, this can be achieved if the gas-liquid separator 33 is designed as drum without any internal elements for the implementation of gas-liquid contact, such as plates or nozzle, which, by virtue of this, yaet is substantially a single theoretical stage.

Паровую фракцию 80 отводят из газожидкостного сепаратора 33 обычно в виде паровой фазы в её точке росы. Паровая фракция 80 в том виде, как её отводят из газожидкостного сепаратора 33, имеет первую теплотворную способность. Паровую фракцию 80 сжигают в устройстве 220 для сгорания.The vapor fraction 80 is removed from the gas-liquid separator 33, usually as a vapor phase at its dew point. The vapor fraction 80, as withdrawn from the gas-liquid separator 33, has a first calorific value. The vapor fraction 80 is burned in a combustion device 220.

Конденсированную фракцию 40 также отводят из газожидкостного сепаратора 33, но в виде жидкой фазы в её точке кипения. Затем конденсированную фракцию 40 повторно испаряют в устройстве 285 для повторного испарения. Повторное испарение включает в себя приведение конденсированной фракции 40 в контакт с нагревающей текучей средой 286 для осуществления непрямого теплообмена, посредством чего тепло передаётся от нагревающей текучей среды 286 к конденсированной фракции 40. В ходе повторного испарения конденсированная фракция 40 превращается в полностью испарённый поток, имеющий вторую теплотворную способность. По завершении повторного испарения конденсированная фракция 40 находится полностью в паровой фазе. Полностью испарённый поток, образующийся из конденсированной фракции 40, сжигают в газовой турбине 320.The condensed fraction 40 is also withdrawn from the gas-liquid separator 33, but as a liquid phase at its boiling point. Then the condensed fraction 40 is re-evaporated in the device 285 for re-evaporation. Re-evaporation involves bringing the condensed fraction 40 into contact with a heating fluid 286 for indirect heat exchange, whereby heat is transferred from the heating fluid 286 to the condensed fraction 40. During re-evaporation, the condensed fraction 40 turns into a fully evaporated stream having a second calorific value. Upon completion of re-evaporation, the condensed fraction 40 is completely in the vapor phase. Fully evaporated stream generated from the condensed fraction 40 is burned in a gas turbine 320.

Вспомогательную нагрузку по холоду, передаваемую потоком 132 вспомогательного хладагента в конденсатор 35, можно изменять при помощи регулирования контрольным клапаном 135 вспомогатель- 7 029627The auxiliary load of cold transmitted by the flow of the auxiliary refrigerant 132 to the condenser 35 can be changed by adjusting the check valve 135 of the auxiliary refrigerant.

ного хладагента. Возможны различные стратегии контроля. Например, контрольный клапан 135 вспомогательного хладагента функционально связан с необязательным регулятором 37 уровня, размещённым в газожидкостном сепараторе 33 для установления постоянного уровня жидкости в газожидкостном сепараторе 33 посредством регулирования степени частичной конденсации сжатого пара 70, которая имеет место в конденсаторе 35. Другой пример включает в себя то, что контрольный клапан 135 вспомогательного хладагента функционально связан с необязательным датчиком температуры (не показан), размещённым между конденсатором 35 и газожидкостным сепаратором 33 для установления постоянной температуры частично сконденсированного промежуточного потока.refrigerant charge. Various control strategies are possible. For example, the auxiliary refrigerant control valve 135 is functionally connected to an optional level controller 37 placed in the gas-liquid separator 33 to establish a constant liquid level in the gas-liquid separator 33 by controlling the degree of partial condensation of the compressed vapor 70 that takes place in the condenser 35. Another example includes that the auxiliary refrigerant control valve 135 is functionally connected to an optional temperature sensor (not shown) located between the condensate om 35 and the gas-liquid separator 33 to establish a constant temperature of the partially condensed intermediate stream.

Подходящая величина, заданная для датчика температуры, может основываться на желаемом содержании азота в конденсированной фракции 40, которое сопряжено с нормативом на состав топливного газа для газовой турбины 320. Остальной азот остаётся в паровой фракции. Температуру слива исходного сжиженного потока, находящегося в сливной линии 1, можно регулировать с целью обеспечения того, чтобы общее количество доступной тепловой энергии, имеющейся в возвратном паре 64 и/или частично сконденсированном промежуточном потоке, удовлетворяло требованию, предъявляемому к объединённому топливному газу для камеры (камер) 220 сгорания и газовой турбины (турбин) 320. Например, если в возвратном паре 64 имеется слишком много тепловой энергии, температуру слива можно понижать для уменьшения количества метана, который испаряется на стадии понижения давления в системе 5 понижения давления. Распределение азота между паровой фракцией 80 и конденсированной фракцией 40 регулируется вспомогательной нагрузкой по холоду.A suitable value specified for the temperature sensor may be based on the desired nitrogen content in the condensed fraction 40, which is related to the composition of the fuel gas for the gas turbine 320. The remaining nitrogen remains in the vapor fraction. The discharge temperature of the original liquefied stream located in the discharge line 1 can be adjusted to ensure that the total amount of available thermal energy available in the return pair 64 and / or partially condensed intermediate flow satisfies the requirement imposed on the combined fuel gas for the chamber ( chambers) 220 of the combustion and gas turbine (s) 320. For example, if the return pair 64 has too much heat energy, the temperature of the drain can be lowered to reduce the amount of methane, which It evaporates at the stage of pressure reduction in the system 5 pressure reduction. The distribution of nitrogen between the vapor fraction 80 and the condensed fraction 40 is controlled by the auxiliary cold load.

Содержание азота в жидком потоке 90 можно поддерживать в пределах нормативов во всём диапазоне температур слива, предполагаемых в ходе работы, посредством корректного выбора и определения размеров сепаратора 50 мгновенного испарения на стадии проектирования.The nitrogen content in the liquid stream 90 can be maintained within the standards throughout the drain temperature range assumed during the work, by correctly selecting and determining the size of the flash evaporator 50 at the design stage.

Первая и вторая теплотворная способности определяют количество тепла, которое может выделяться при сгорании моля топливного газа. Это может быть либо так называемая "высокая" теплотворная способность, либо "низкая" теплотворная способность, если только для сравнения двух теплотворных способностей используются одни и те же условия. Предпочтительно, для сравнения двух теплотворных способностей применяют "низкую" теплотворную способность, поскольку это наиболее близко к условиям горения, используемым в изобретении. Теплотворную способность можно определять с использованием стандарта ΆδΤΜ Ό3588-98, применяемого безотносительно к составу паровой фракции 80 и/или конденсированной фракции 40. В результате разделения в охлаждаемом газожидкостном сепараторе 33 вторая теплотворная способность (относящаяся к конденсированной фракции 40) выше первой теплотворной способности (относящейся к паровой фракции 80). Однако, поскольку частично сконденсированный промежуточный поток состоит, по существу, из двух компонентов, метана и азота, первая и вторая теплотворные способности однозначно отображают содержание азота в паровой фракции 80 и в конденсированной фракции 40, соответственно.The first and second calorific values determine the amount of heat that can be generated when a mole of fuel gas is burned. This can be either the so-called "high" calorific value, or the "low" calorific value, if the same conditions are used to compare the two calorific values. Preferably, a "low" calorific value is used to compare the two calorific values, since this is closest to the combustion conditions used in the invention. The calorific value can be determined using the standard ΆδΤΜ Ό3588-98, applied without regard to the composition of the steam fraction 80 and / or the condensed fraction 40. As a result of the separation in the cooled gas-liquid separator 33, the second calorific value (related to the condensed fraction 40) is higher than the first calorific value (related to the steam fraction 80). However, since the partially condensed intermediate stream consists essentially of two components, methane and nitrogen, the first and second calorific values unambiguously reflect the nitrogen content in the vapor fraction 80 and in the condensed fraction 40, respectively.

Паровую фракцию 80 сжигают в устройстве 220 для сгорания, предпочтительно, при первом давлении топливного газа, которое не выше второго давления разделения. Таким образом компрессор можно исключить, поскольку давление в паровой фракции 80 не должно повышаться. Предпочтительно, паровую фракцию 80 сжигают в устройстве для сгорания при давлении от 2 до 15 бар абс., более предпочтительно, при давлении от 2 до 6 бар абс.The vapor fraction 80 is combusted in a combustion device 220, preferably at a first pressure of fuel gas that is not higher than a second separation pressure. Thus, the compressor can be eliminated, since the pressure in the vapor fraction 80 should not increase. Preferably, the vapor fraction 80 is burned in a combustion apparatus at a pressure of from 2 to 15 bar abs., More preferably, at a pressure of from 2 to 6 bar abs.

Конденсированную фракцию 40, возможно, необходимо нагнетать до второго давления топливного газа, которое выше второго давления разделения. Если компрессор 360 топливного газа размещён на линии 40 отвода конденсированной фракции между устройством 285 для повторного испарения и газовой турбиной 320, полностью испарённый поток, необязательно, можно сжимать в таком компрессоре 360 топливного газа до второго давления топливного газа перед сжиганием полностью испарённого потока в газовой турбине 320. Второе давление топливного газа в общем случае выше второго давления разделения и предпочтительно адаптировано для удовлетворения требований по давлению топливного газа, налагаемых выбранной газовой турбиной 320.The condensed fraction 40 may need to be injected to a second fuel gas pressure that is higher than the second separation pressure. If the fuel gas compressor 360 is located on the condensed fraction removal line 40 between the re-evaporator 285 and the gas turbine 320, the fully evaporated stream can optionally be compressed in the fuel gas compressor 360 to the second pressure of the fuel gas before burning the fully evaporated gas turbine 320. The second pressure of the fuel gas is generally higher than the second separation pressure and is preferably adapted to meet the pressure requirements of the fuel gas imposed by This gas turbine 320.

Клапан 245 понижения давления, необязательно, можно размещать в линии 40 отвода конденсированной фракции между газожидкостным сепаратором 33 и устройством 285 для повторного испарения. Это позволяет однократно испарять некоторое количество конденсированной фракции 40 до пропускания конденсированной фракции 40 через устройство 285 для повторного испарения вначале за счёт пропускания конденсированной фракции 40 через клапан 245 понижения давления, а затем осуществления непрямого теплообмена конденсированной фракции 40 с нагревающей текучей средой 286. При этом может достигаться более низкая температура нагревающей текучей среды 286, когда её отводят из устройства 285 для повторного испарения, и/или больше холода, заключённого в конденсированной фракции 40, можно извлекать в нагревающую текучую среду 286. Клапан 245 понижения давления контролирует температуру отвода испарённого потока, отводимого из устройства 285 для повторного испарения. Клапан 245 понижения давления, соответственно, может быть функционально связан с первым датчиком 247 температуры, размещённым в линии 40 отвода конденсированной фракции ниже по ходу потока после устройства 285 для повторного испарения, в силу чего положение клапана контролируется в соответствии с первым температурным сигналом, генерируемым в первом датчике 247 температуры. Если пре- 8 029627The pressure reducing valve 245 can optionally be placed in the condensed fraction withdrawal line 40 between the gas-liquid separator 33 and the re-evaporation device 285. This allows you to once evaporate a certain amount of condensed fraction 40 before passing the condensed fraction 40 through the device 285 for re-evaporation first by passing the condensed fraction 40 through the pressure reducing valve 245, and then carrying out indirect heat exchange of the condensed fraction 40 with the heating fluid 286. In this case A lower temperature of the heating fluid 286 is achieved when it is withdrawn from the device 285 for re-evaporation, and / or more cold contained in the condensed fraction 40, it can be removed into the heating fluid 286. The pressure reduction valve 245 controls the temperature of the evaporating flow removed from the device 285 for re-evaporation. The pressure reduction valve 245, respectively, may be functionally connected to the first temperature sensor 247 located in the condensed fraction discharge line 40 downstream of the re-evaporator 285, whereby the valve position is controlled according to the first temperature signal generated by first sensor 247 temperature. If the pre- 8 029627

дусмотрен необязательный компрессор 390 топливного газа, первый датчик температуры, соответственно, размещают в линии 40 отвода конденсированной фракции между устройством 285 для повторного испарения и необязательным компрессором 390 топливного газа. Настраиваемое значение первой целевой температуры для указанного контура управления можно устанавливать на несколько градусов ниже, например, на 2°С ниже температуры нагревающей текучей среды 286 на входе устройства 285 для повторного испарения. Предпочтительно температура конденсированной фракции 40 на выходе устройства для повторного испарения находится в диапазоне от внешней температуры до величины на 10°С ниже внешней температуры с целью действенного получения наибольшего положительного эффекта от холода, имеющегося в конденсированной фракции 40.An optional fuel gas compressor 390 is installed, the first temperature sensor, respectively, is placed in the condensed fraction withdrawal line 40 between the re-evaporation unit 285 and the optional fuel gas compressor 390. The adjustable value of the first target temperature for the specified control circuit can be set a few degrees lower, for example, 2 ° C below the temperature of the heating fluid 286 at the inlet of the device 285 for re-evaporation. Preferably, the temperature of the condensed fraction 40 at the outlet of the device for re-evaporation is in the range from external temperature to a value 10 ° C below the external temperature in order to effectively obtain the greatest positive effect from the cold present in the condensed fraction 40.

Второе давление разделения предпочтительно выше первого давления разделения. Второе давление разделения, соответственно, может составлять от 2 до 22 бар абс., предпочтительно от 5 до 22 бар абс., более предпочтительно от 5 до 15 бар абс. Второе давление разделения на верхней границе диапазона от 2 до 22 бар абс. способствует частичной конденсации сжатого потока 70 и обеспечению наличия интервала для большего перепада давления в необязательном клапане 245 понижения давления и/или поддержанию более высокого давления даже после клапана 245 понижения давления, что приводит к экономии на нагрузке сжатия топливного газа в необязательном компрессоре 360 топливного газа. Давление на нижней границе диапазона способствует эффективности разделения в газожидкостном сепараторе 33 и оказывает меньшее воздействие на процесс сжатия паровой фракции 80, которая должна сжигаться в устройстве 220 для сгорания при относительно низком давлении, обычно менее 15 бар абс. В предложенном диапазоне от 5 до 15 бар абс. для второго давления разделения достигается надлежащее равновесие между полезными и неблагоприятными эффектами, обобщёнными ранее в данном абзаце.The second separation pressure is preferably higher than the first separation pressure. The second separation pressure, respectively, may be from 2 to 22 bar abs., Preferably from 5 to 22 bar abs., More preferably from 5 to 15 bar abs. The second separation pressure at the upper end of the range from 2 to 22 bar abs. contributes to the partial condensation of the compressed stream 70 and to ensure the presence of an interval for greater pressure drop in the optional pressure reducing valve 245 and / or maintaining a higher pressure even after the pressure reducing valve 245, resulting in savings on the compression load of the fuel gas in the optional fuel gas compressor 360. The pressure at the lower end of the range contributes to the separation efficiency in the gas-liquid separator 33 and has less impact on the compression process of the vapor fraction 80, which should be burned in the combustion device 220 at a relatively low pressure, usually less than 15 bar abs. In the proposed range from 5 to 15 bar abs. for the second separation pressure, a proper balance is achieved between the beneficial and adverse effects, summarized earlier in this paragraph.

Найдено, что типичный перепад давления от 1,0 до 4,0 бар на необязательном клапане 245 понижения давления является адекватным в обычных режимах.It has been found that a typical pressure drop of 1.0 to 4.0 bar on the optional pressure reducing valve 245 is adequate under normal conditions.

В некоторых вариантах осуществления изобретения второе давление разделения находится в диапазоне от 5 до 8 бар абс., указанное давление чаще всего удовлетворяет требованиям к потоку топливного газа низкого давления, подходящему для подачи паровой фракции 80 в устройство 220 для сгорания без необходимости в дополнительном сжатии. Можно выбирать более высокое давление, если устройство 220 для сгорания находится на относительно большом расстоянии от первого газожидкостного фазового сепаратора и/или когда паровая фракция 80 предназначена для пропускания через один или несколько теплообменников 85 для рекуперации холода. В таких обстоятельствах можно ожидать дополнительного падения давления в ходе осуществления подачи отпарного газа в устройство 220 для сгорания. В одном из вариантов осуществления изобретения второе давление разделения составляет около 6,5 бар абс.In some embodiments of the invention, the second separation pressure is in the range of 5 to 8 bar abs., Said pressure most often satisfies the requirements for a low pressure fuel gas flow suitable for supplying vapor fraction 80 to the combustion device 220 without the need for additional compression. You can choose a higher pressure if the combustion device 220 is located at a relatively large distance from the first gas-liquid phase separator and / or when the vapor fraction 80 is designed to pass through one or more heat exchangers 85 to recover the cold. In such circumstances, an additional pressure drop can be expected during the supply of the stripping gas to the combustion device 220. In one of the embodiments of the invention, the second separation pressure is about 6.5 bar abs.

Криогенную углеводородную композицию 8 можно получать из залежей природного газа или нефти, либо из угольных пластов. В качестве альтернативы криогенную углеводородную композицию 8 также можно получать из другого источника, включая, например, синтетический источник, такой как процесс Фишера-Тропша. Предпочтительно криогенная углеводородная композиция 8 содержит по меньшей мере 50 мол.% метана, более предпочтительно по меньшей мере 80 мол.% метана. Предпочтительная начальная температура ниже -130°С может достигаться при прохождении углеводородного потока 110 через систему 100 ожижения. Вариант осуществления пропускания углеводородного потока 110 через систему 100 ожижения будет описан более подробно ниже.Cryogenic hydrocarbon composition 8 can be obtained from deposits of natural gas or oil, or from coal seams. Alternatively, the cryogenic hydrocarbon composition 8 can also be obtained from another source, including, for example, a synthetic source such as the Fischer-Tropsch process. Preferably, the cryogenic hydrocarbon composition 8 contains at least 50 mol.% Methane, more preferably at least 80 mol.% Methane. The preferred initial temperature below -130 ° C can be achieved by passing the hydrocarbon stream 110 through the liquefaction system 100. An embodiment of passing the hydrocarbon stream 110 through the liquefaction system 100 will be described in more detail below.

Хладагент подвергают рециркуляции в контуре 101 хладагента ожижителя 100. Рециркулирование включает в себя приведение в действие компрессора 160 хладагента и сжатие потока хладагента в компрессоре 160 хладагента. Поток 110 углеводородов конденсируется и переохлаждается. Конденсирование и переохлаждение включает в себя осуществление непрямого теплообмена потока 110 углеводородов с хладагентом в ожижителе 100. Сформировавшийся таким образом переохлаждённый поток сжиженных углеводородов называется исходным сжиженным потоком. Следовательно, исходный сжиженный поток образуется из углеводородного потока в результате конденсирования и последующего переохлаждения углеводородного потока.The refrigerant is subjected to recirculation in the circuit 101 of the refrigerant liquefier 100. Recirculating involves activating the refrigerant compressor 160 and compressing the refrigerant flow in the refrigerant compressor 160. The hydrocarbon stream 110 condenses and supercooled. Condensation and subcooling includes the implementation of indirect heat exchange of a stream of 110 hydrocarbons with a refrigerant in a liquefier 100. The supercooled stream of liquefied hydrocarbons that is formed in this way is called an initial liquefied stream. Therefore, the initial liquefied stream is formed from the hydrocarbon stream as a result of condensation and subsequent subcooling of the hydrocarbon stream.

Углеводородный поток 110 в любом из примеров, раскрытых в настоящем документе, можно получать из залежей природного газа или нефти, либо из угольных пластов. В качестве альтернативы криогенную углеводородную композицию 8 также можно получать из другого источника, включая, например, синтетический источник, такой как процесс Фишера-Тропша. Предпочтительно, криогенный углеводородный поток 110 содержит по меньшей мере 50 мол.% метана, более предпочтительно по меньшей мере 80 мол.% метана. Полученный в результате этого жидкий углеводородный продукт, подаваемый в линию 90 жидкого углеводородного продукта и/или собираемый в криогенном резервуаре 210 для хранения, предпочтительно представляет собой сжиженный природный газ (СПГ).Hydrocarbon stream 110 in any of the examples disclosed herein, can be obtained from deposits of natural gas or oil, or from coal seams. Alternatively, the cryogenic hydrocarbon composition 8 can also be obtained from another source, including, for example, a synthetic source such as the Fischer-Tropsch process. Preferably, the cryogenic hydrocarbon stream 110 contains at least 50 mol.% Methane, more preferably at least 80 mol.% Methane. The resulting liquid hydrocarbon product fed to line 90 of a liquid hydrocarbon product and / or collected in a cryogenic storage tank 210 is preferably a liquefied natural gas (LNG).

В зависимости от источника, углеводородный поток 110 может содержать варьирующиеся количества компонентов, отличных от метана и азота, включая один или несколько неуглеводородных компонентов, отличных от воды, таких как СО2, Нд, Н2§ и другие соединения серы; и один или несколько углеводородов тяжелее метана, в частности, таких как этан, пропан и бутаны, и, возможно, меньшие количества пентанов и ароматических углеводородов. Углеводороды с молекулярной массой, по меньшей мере, равной массе пропана, в настоящем документе могут называться С3+-углеводородами, а углеводо- 9 029627Depending on the source, hydrocarbon stream 110 may contain varying amounts of components other than methane and nitrogen, including one or more non-hydrocarbon components other than water, such as CO 2 , Nd, H 2, and other sulfur compounds; and one or more hydrocarbons heavier than methane, in particular, such as ethane, propane and butane, and possibly smaller amounts of pentanes and aromatic hydrocarbons. Hydrocarbons with a molecular weight of at least equal to the mass of propane can be referred to as C 3 + hydrocarbons in this document, and carbohydrates - 9 029627

роды с молекулярной массой, по меньшей мере, равной массе этана, в настоящем документе могут называться С2 +-углеводородами.genera with a molecular weight of at least equal to that of ethane can be referred to as C 2 + hydrocarbons in this document.

Если желательно, углеводородный поток 110 может быть подвергнут предварительной обработке для уменьшения количества и/или удаления одного или нескольких нежелательных компонентов, таких как СО2 и Н2§, или может претерпевать воздействие на других стадиях, таких как предварительное создание избыточного давления или тому подобное. Такие стадии хорошо известны специалисту в данной области техники и их механизмы дополнительно не обсуждаются здесь. Таким образом, состав углеводородного потока 110 изменяется в зависимости от типа и местоположения газа, а также применяемой предварительной обработки (обработок).If desired, hydrocarbon stream 110 may be pretreated to reduce the amount and / or remove one or more undesirable components, such as CO 2 and H 2 §, or it may be affected in other stages, such as pre-overpressure or the like. . Such stages are well known to the person skilled in the art and their mechanisms are not discussed further here. Thus, the composition of the hydrocarbon stream 110 varies depending on the type and location of the gas, as well as the pretreatment (s) used.

Исходный сжиженный поток отводят из ожижителя 100 по сливной линии 1. Исходный сжиженный поток может содержать азот в диапазоне от 1 до 7 и более 81 мол.% метана. Температура исходного сжиженного потока в сливной лини 1 может составлять примерно от -165 до -120°С. Криогенную углеводородную композицию 8 получают из исходного сжиженного потока при прохождении исходного сжиженного потока через стадию понижения давления в системе 5 понижения давления, в результате чего давление понижается от давления ожижения до начального давления, составляющего от 1 до 2 бар абс. Пар мгновенного испарения обычно образуется в продолжение такой стадии понижения давления.The initial liquefied stream is withdrawn from the liquefier 100 through the discharge line 1. The initial liquefied stream may contain nitrogen in the range from 1 to 7 and more than 81 mol.% Of methane. The temperature of the initial liquefied stream in the discharge line 1 can be approximately from -165 to -120 ° C. The cryogenic hydrocarbon composition 8 is obtained from an initial liquefied stream while passing an initial liquefied stream through a stage of pressure reduction in the system 5 of pressure reduction, as a result of which the pressure decreases from the liquefaction pressure to an initial pressure of 1 to 2 bar abs. Evaporation vapor is usually formed during this stage of pressure reduction.

Криогенная углеводородная композиция 8 имеет в своём составе азот- и метансодержащую жидкую фазу и обычно находится при температуре ниже 130°С.The cryogenic hydrocarbon composition 8 contains a nitrogen and methane-containing liquid phase and is usually at a temperature below 130 ° C.

Во многих случаях температура исходного сжиженного потока в сливной линии 1 может находиться в диапазоне от -160 до -145°С. В пределах указанного более узкого диапазона нагрузка по холоду, требуемая в системе 100 ожижения, ниже, чем в случае, если желательны более низкие температуры, тогда как степень переохлаждения при давлении выше 15 бар абс. является достаточно высокой для исключения избыточного образования паров мгновенного испарения при понижении давления до начального значения, составляющего от 1 до 2 бар абс.In many cases, the temperature of the initial liquefied stream in the discharge line 1 may be in the range from -160 to -145 ° C. Within this narrower range, the cold load required in the liquefaction system 100 is lower than if lower temperatures are desired, whereas the degree of supercooling at pressures above 15 bar abs. is high enough to avoid excessive vaporization of instantaneous evaporation when the pressure is reduced to an initial value of 1 to 2 bar abs.

Система 100 ожижения в настоящем описании до сих пор изображалась очень схематично. Она может представлять собой любую подходящую систему и/или процесс ожижения углеводородов, в частности, любой процесс ожижения природного газа с получением сжиженного природного газа, и данное изобретение не ограничивается конкретным вариантом выбора системы ожижения. В примерах подходящих систем ожижения используются процессы с одним циклом хладагента (обычно с одним циклом на смешанном хладагенте - §МИ - процессы, такие как процесс РИ1СО, описанный в работе авторов К.И. 1оЬпкеп и Р. СЬпкйапкеп, представленной в 1998 году на конференции СакЮсН (Дубай)), но возможен и процесс с однокомпонентным хладагентом, такой как, например, процесс ВНР-сЬКС. также описанный в вышеупомянутой работе авторами 1оЬи8еи и С'Нпкбапкеп); процессы с двойным циклом хладагента (например, весьма применяемый процесс Ргорапе-М1хеб-ИеГг1§егап1, часто сокращаемый как С3МИ, такой как описанный, например, в патенте США 4404008, или, например, процессы с двойным циклом на смешанном хладагенте - ИМИ, пример которых описан в патенте США 6658891; или, например, процессы с двумя циклами, в которых каждый цикл хладагента заключает в себе однокомпонентный хладагент); и процессы на основе трёх или более блоков компрессоров для трёх или более холодильных циклов, пример которых описан в патенте США 7114351.The liquefaction system 100 in the present description has so far been depicted very schematically. It may be any suitable system and / or process for liquefying hydrocarbons, in particular, any process for liquefying natural gas to produce liquefied natural gas, and this invention is not limited to the specific choice of liquefaction system. Examples of suitable liquefaction systems use processes with a single refrigerant cycle (usually with one cycle on a mixed refrigerant — § MI — processes such as the P1CO process described in the work of the authors KI 1oopkep and R. Sybkyapkep presented in 1998 at the conference SakUSN (Dubai)), but a process with a single-component refrigerant is also possible, such as, for example, the VNR-SKS process. also described in the aforementioned paper by the authors Loibes and S'Npkbappkep); processes with a double refrigerant cycle (for example, the highly applied Rgorup-M1heb-YerGg1gleg1 process, often abbreviated as C3MI, such as described, for example, in US 4404008, or, for example, double-cycle processes with a mixed refrigerant — IMI; described in US Pat. No. 6,688,891; or, for example, processes with two cycles, in which each cycle of the refrigerant contains a one-component refrigerant); and processes based on three or more compressor units for three or more refrigeration cycles, an example of which is described in US Pat. No. 7,114,351.

Другие примеры подходящих систем ожижения описаны в патенте США 5832745 (§Ье11 8МИ), патенте США 6295833, патенте США 5657643 (оба являются вариантами В1аск апб Уеа1ск §МИ), патенте США 6370910 (8Ье11 ИМИ).Other examples of suitable liquefaction systems are described in US Pat. No. 5,832,745 (§11 11), US Pat. No. 6,295,833, US Pat.

Другим подходящим примером процесса ИМИ является так называемый процесс Ахепк υρυΕΠΝ, такой как, описанный, например, в работе под названием 'ΈΐρυΕΕΙΝ: ΑΝ ΙΝΝΟνΑΤίνΕ РИОСЕ88 ТО НЕВЕСЕ БПС СО8Т8" авторов Р.-Υ. МаШп е1 а1., представленной на 22-й Всемирной конференции по газу (Υοτίά Сак С’опГегепсе) в Токио, Япония (2003). Другие подходящие процессы с тремя циклами охватывают, например, патент США 6962060; документ \УО 2008/020044; патент США 7127914; заявку на патент Германии ΌΕ3521060Α1; патент США 5669234 (известный в промышленности как оптимизированный каскадный процесс); патент США 6253574 (известный в промышленности как каскадный процесс со смешанной текучей средой); патент США 6308531; публикацию заявки на патент США 2008/0141711; работу Магк 1. ИоЬейк е1 а1. "Ьагде сарасйу кшд1е 1га1п АР-Х(ТМ) НуЬпб БПС Ргосекк", Сак1есН 2002, Доха, Катар (13-16 октября 2002 г.). Указанные предложения приведены для демонстрирования широкой применимости изобретения и не предназначены для представления исключительного и/или исчерпывающего перечня возможностей. Не во всех примерах, перечисленных выше, в качестве первичных приводов компрессоров хладагента используются газовые турбины (на базе авиационного двигателя). Ясно, что любые приводы, отличные от газовых турбин, можно заменять газовой турбиной для достижения некоторых предпочтительных положительных эффектов настоящего изобретения.Another suitable example of the IMI process is the so-called Ahepk υρυΕΠΝ process, such as, described, for example, in the work under the name 'ΕΕΙΝρυ: ΙΝΝΟ ΑΤίνΕνΕ RIOC88 TO NEVESE BPS SO8T8 "by R.-. World Gas Conference (Υοτίά Sak S'ophegepsa) in Tokyo, Japan (2003). Other suitable three-cycle processes include, for example, US Patent 6962060; document \ EO 2008/020044; US Patent 7127914; German patent application ΌΕ 3521060Α1; US Patent 5,669,234 (known in the industry as an optimized cascade process ); US Patent 6,253,574 (known in the industry as a cascade process with mixed fluid); US Patent 6,308,531; US Patent Application Publication No. 2008/0141711; Job Magc 1. Joiek e1 a1. NUBB BPS Rygosek, SacilesH 2002, Doha, Qatar (October 13–16, 2002). These proposals are intended to demonstrate the broad applicability of the invention and are not intended to represent an exclusive and / or exhaustive list of possibilities. Not all of the examples listed above use gas turbines (based on an aircraft engine) as the primary drives of the refrigerant compressors. It is clear that any actuators other than gas turbines can be replaced with a gas turbine to achieve some of the preferred benefits of the present invention.

Пример, в котором система 100 ожижения создана на основе, например, С3МИ или §Ье11 ИМИ, кратко проиллюстрирован на фиг. 5 и 6. В обоих случаях выбрано, что криогенный теплообменник 180 в системе 100 ожижения является спиральным теплообменником, включающим в себя тёплую часть, заключающую в себе все трубы, в том числе нижние и верхние пучки труб для углеводородного продуктаAn example in which the liquefaction system 100 is created based on, for example, C3MI or BF11 is briefly illustrated in FIG. 5 and 6. In both cases, it is chosen that the cryogenic heat exchanger 180 in the liquefaction system 100 is a spiral heat exchanger comprising a warm part comprising all pipes, including lower and upper pipe bundles for the hydrocarbon product

- 10 029627- 10 029627

(181 и 182 соответственно), нижние и верхние пучки труб для ЬМК (183 и 184 соответственно) и пучок 185 труб для НМК. Холодная часть образуется со стороны кожуха криогенного теплообменника 180.(181 and 182, respectively), lower and upper tube bundles for LMK (183 and 184, respectively) and a bundle of 185 pipes for NMK. The cold part is formed from the side of the casing of the cryogenic heat exchanger 180.

Нижние и верхние пучки 181 и 182 труб для углеводородного продукта соединяют по текучей среде линию 110 углеводородного потока со сливной линией 1. В линии 110 углеводородного потока можно предусматривать по меньшей мере один теплообменник 115 предварительного охлаждения охлаждаемого углеводорода, выше по ходу потока от криогенного теплообменника 180.The lower and upper beams 181 and 182 of the pipe for the hydrocarbon product fluidly connect the line 110 of the hydrocarbon stream to the drain line 1. At least one heat exchanger 115 precools the cooled hydrocarbon 180 above the stream 110 from the cryogenic heat exchanger 180 .

Хладагент, подаваемый в контуре 101 хладагента, будет называться "основным хладагентом" для различения его от других хладагентов, которые могут использоваться в системе 100 ожижения, таких как хладагент 127 предварительного охлаждения, который может обеспечивать нагрузку по холоду на теплообменник 115 предварительного охлаждения охлаждаемого углеводорода. Основной хладагент в настоящем варианте осуществления изобретения является смешанным хладагентом.The refrigerant supplied in refrigerant circuit 101 will be referred to as “primary refrigerant” to distinguish it from other refrigerants that can be used in the liquefaction system 100, such as pre-cooling refrigerant 127, which can provide a cold load on the pre-cooled heat exchanger 115. The primary refrigerant in the present embodiment is a mixed refrigerant.

Контур 101 хладагента включает в себя линию 150 отработанного хладагента, соединяющую криогенный теплообменник 180 (в данном случае сторону 186 кожуха криогенного теплообменника 180) с основной стороной всасывания компрессора 160 хладагента, и линию 120 сжатого хладагента, соединяющую выпускной патрубок компрессора 160 хладагента с МК сепаратором 128. Один или несколько теплообменников предусмотрены в линии 120 сжатого хладагента, в том числе в настоящем примере по меньшей мере один возвратный теплообменник 124. МК сепаратор 128 сообщается по текучей среде с нижним пучком 183 труб ЬМК посредством линии 121 лёгкой фракции хладагента и с пучком труб НМК посредством линии 122 тяжёлой фракции хладагента.Refrigerant circuit 101 includes a spent refrigerant line 150 connecting the cryogenic heat exchanger 180 (in this case, the side 186 of the cryogenic heat exchanger casing 180) with the main suction side of the refrigerant compressor 160, and the compressed refrigerant line 120 connecting the refrigerant compressor 160 with the separator MC 128 One or more heat exchangers are provided in line 120 of the compressed refrigerant, including in this example at least one return heat exchanger 124. The MK separator 128 is reported in flow medium with a lower bundle of 183 LMK pipes through the 121 line of the light fraction of the refrigerant and with a bundle of NMK pipes through the 122 line of the heavy fraction of the refrigerant.

По меньшей мере один теплообменник 115 предварительного охлаждения охлаждаемого углеводорода и по меньшей мере один охлаждаемый теплообменник 125 предварительного охлаждения основного хладагента охлаждаются хладагентом предварительного охлаждения (посредством линий 127 и 126 соответственно). Один и тот же хладагент предварительного охлаждения можно распределять из одного и того же цикла хладагента предварительного охлаждения. Кроме того, по меньшей мере один теплообменник 115 предварительного охлаждения охлаждаемого углеводорода и по меньшей мере один охлаждаемый теплообменник 125 предварительного охлаждения основного хладагента можно объединять в один блок теплообменников предварительного охлаждения (не показан). В качестве неограничивающего примера приводится ссылка на патент США 6370910.At least one pre-cooling heat exchanger 115 of the cooled hydrocarbon and at least one cooled pre-cooling pre-cooling heat exchanger 125 are cooled by the pre-cooling refrigerant (via lines 127 and 126, respectively). The same pre-cooling refrigerant can be distributed from the same pre-cooling refrigerant cycle. In addition, at least one heat exchanger 115 for pre-cooling the cooled hydrocarbon and at least one cooled heat exchanger 125 for pre-cooling the main refrigerant can be combined into one block of pre-cooling heat exchangers (not shown). As a non-limiting example, reference is made to US Patent 6,370,910.

В переходной зоне между верхними (182, 184) и нижними (181, 183) пучками труб НМК пучок 185 труб сообщается по текучей среде с НМК линией 141. НМК линия 141 сообщается по текучей среде со стороной 186 кожуха криогенного теплообменника 180 через первую НМК возвратную линию 143, в которой размещён НМК контрольный клапан 144. Посредством упомянутой стороны 186 кожуха и по схеме теплообмена с каждой из нижнего пучка 181 труб углеводородного продукта и нижнего ЬМК пучка 183 труб, а также НМК пучка труб 185 первая НКМ возвратная линия 143 соединена по текучей среде с линией 150 отработанного хладагента.In the transition zone between the upper (182, 184) and lower (181, 183) tube bundles of the NMC, the tube bundle 185 is in fluid communication with the NMK line 141. NMC line 141 is in fluid communication with the side 186 of the cryogenic heat exchanger casing 180 through the first NMC return line 143, in which the NMC places a check valve 144. Through the mentioned side 186 of the casing and under the heat exchange scheme with each of the lower bundle 181 of hydrocarbon product pipes and the lower LMK bundle of 183 tubes, as well as the CMB bundle of tubes 185, the first NCM return line 143 is connected by flow medium with line 1 50 exhaust refrigerant.

Выше верхних пучков 182 и 184 труб, вблизи верхней части криогенного теплообменника 180, ЬМК пучок 184 труб сообщается по текучей среде с линией 131 охлаждаемого хладагента. Линия 133 основного возвратного хладагента устанавливает сообщение по текучей среде между линией 131 охлаждаемого хладагента и стороной 186 кожуха криогенного теплообменника 180. Контрольный клапан 134 основного хладагента размещён в линии 133 основного возвратного хладагента. Линия 133 основного возвратного хладагента сообщается по текучей среде с линией 150 отработанного хладагента при посредстве упомянутой стороны 186 кожуха и по схеме теплообмена с каждым из верхних и нижних пучков 182 и 181 труб углеводородного продукта, соответственно, а также каждым из ЬМК пучков 183 и 184 труб и НМК пучком 185 труб.Above the upper beams 182 and 184 of pipes, near the upper part of the cryogenic heat exchanger 180, LMK, a beam of 184 pipes is in fluid communication with the line 131 of the refrigerant to be cooled. The main return refrigerant line 133 establishes a fluid message between the refrigerant line 131 and the cryogenic heat exchanger casing side 186 180. The main refrigerant control valve 134 is located on the main return refrigerant line 133. The main return refrigerant line 133 is in fluid communication with the exhaust refrigerant line 150 through the casing side 186 and the heat exchange circuit with each of the upper and lower hydrocarbon product tube bundles 182 and 181, respectively, as well as each of the LMC bundles 183 and tube 184 and NMK a bunch of 185 pipes.

Обвязка вокруг сепаратора 50 мгновенного испарения и газожидкостного сепаратора 33, показанная на фиг. 5, соответствует обвязке, показанной на фиг. 3. Обвязка вокруг сепаратора 50 мгновенного испарения и газожидкостного сепаратора 33, показанная на фиг. 6, соответствует обвязке, показанной на фиг. 4. В обоих случаях линия вспомогательного хладагента, своим верхним по ходу потока концом, соединяется по текучей среде с линией 90 жидкого углеводородного продукта, а нижним по ходу потока концом с конденсатором 35. Необязательный насос 96 вспомогательного хладагента размещён в линии 132 подачи вспомогательного хладагента. Линия 138 вспомогательного возвратного хладагента, своим верхним по ходу потока концом, соединяется по текучей среде с линией 132 подачи вспомогательного хладагента через конденсатор 35. В вариантах осуществления, представленных на фиг. 5 и 6, линия 138 вспомогательного возвратного хладагента, своим нижним по ходу потока концом, в конечном итоге соединяется с сепаратором 50 мгновенного испарения.The harness around the flash evaporator 50 and the gas-liquid separator 33 shown in FIG. 5 corresponds to the harness shown in FIG. 3. The harness around the flash evaporator 50 and the gas-liquid separator 33 shown in FIG. 6 corresponds to the harness shown in FIG. 4. In both cases, the auxiliary refrigerant line, with its upstream end, is fluidly connected to the liquid hydrocarbon product line 90, and the downstream end to the condenser 35 end. An optional auxiliary refrigerant pump 96 is located on the auxiliary refrigerant supply line 132. The auxiliary return refrigerant line 138, with its upper end upstream, is in fluid communication with the auxiliary refrigerant supply line 132 through the condenser 35. In the embodiments shown in FIG. 5 and 6, line 138 of the auxiliary return refrigerant, with its lower end of the flow, is ultimately connected to the flash separator 50.

Использование отдува из потока жидкого углеводородного продукта имеет то преимущество, что объём дополнительного оборудования, подлежащего установлению, является минимальным. Например, не потребуется никакого дополнительного компрессора вспомогательного хладагента и конденсатора вспомогательного хладагента, что было бы в случае, если бы был предложен отдельный независимый цикл вспомогательного хладагента.The use of a blowout from a liquid hydrocarbon product stream has the advantage that the amount of additional equipment to be installed is minimal. For example, no additional auxiliary refrigerant compressor and auxiliary refrigerant condenser will be required, which would be the case if a separate independent auxiliary refrigerant cycle were proposed.

Хладагент, находящийся в ожижителе 100, подвергают рециркуляции в контуре 101 хладагента, в соответствии с чем отработанный хладагент 150 сжимают в компрессоре 160 хладагента с получениемThe refrigerant in the liquefier 100 is recycled in the refrigerant circuit 101, whereby the spent refrigerant 150 is compressed in the refrigerant compressor 160 to produce

- 11 029627- 11 029627

сжатого хладагента 120 из отработанного хладагента 150. Тепло отводят из сжатого хладагента, отбираемого из компрессора 160 хладагента, при помощи одного или нескольких теплообменников, которые предусмотрены в линии 120 сжатого хладагента, включая по меньшей мере один возвратный теплообменник 124. В результате это приводит к получению частично сконденсированного сжатого хладагента, который подвергают фазовому разделению в МК сепараторе 128 на лёгкую фракцию 121 хладагента, состоящую из паровых компонентов частично сконденсированного сжатого хладагента, и тяжёлую фракцию 122 хладагента, состоящую из жидких компонентов частично сконденсированного сжатого хладагента.compressed refrigerant 120 from spent refrigerant 150. Heat is removed from the compressed refrigerant withdrawn from the refrigerant compressor 160 using one or more heat exchangers that are provided in the compressed refrigerant line 120, including at least one return heat exchanger 124. As a result, this results in partially condensed compressed refrigerant, which is subjected to phase separation in the MK separator 128 into a light fraction 121 of the refrigerant, consisting of vapor components of the partially condensed compressed x adagenta and heavy refrigerant fraction 122, consisting of the liquid components of the partially condensed compressed refrigerant.

Лёгкую фракцию 121 хладагента пропускают последовательно по нижнему ЬМК пучку 183 и верхнему ЬМК пучку 184 через криогенный теплообменник 180, тогда как тяжёлую фракцию 122 хладагента пропускают по НМК пучку 185 через криогенный теплообменник 180 в переходную зону. При прохождении по указанным соответствующим пучкам труб соответственные фракции хладагента, лёгкая и тяжёлая, охлаждаются за счёт лёгкой и тяжёлой фракций хладагента, которые испаряются со стороны 186 кожуха, снова производя отработанный хладагент 150, который завершает цикл. Одновременно углеводородный поток 110 проходит через криогенный теплообменник 180 последовательно по нижнему пучку 181 для углеводородов и верхнему пучку 182 для углеводородов и сжижается, испаряя тяжёлую фракцию хладагента, и переохлаждается за счёт испарения лёгкой фракции хладагента.The refrigerant light fraction 121 is passed successively through the lower LMK beam 183 and the upper LMK beam 184 through a cryogenic heat exchanger 180, while the heavy refrigerant fraction 122 is passed through the LMC beam 185 through a cryogenic heat exchanger 180 into the transition zone. When passing through the indicated tube bundles, the respective refrigerant fractions, light and heavy, are cooled by the light and heavy refrigerant fractions, which evaporate from the casing side 186, again producing the spent refrigerant 150, which completes the cycle. At the same time, hydrocarbon stream 110 passes through a cryogenic heat exchanger 180 successively through the lower beam 181 for hydrocarbons and the upper beam 182 for hydrocarbons and liquefies, evaporating the heavy fraction of the refrigerant, and is supercooled due to evaporation of the light fraction of the refrigerant.

Предпочтительно испаритель 285 размещают в линии 70 сжатого пара между компрессором 260 мгновенного испарения и выше по ходу потока от газожидкостного сепаратора 33 так, чтобы нагревающую текучую среду 286 можно было подавать в виде потока 70 сжатого пара. Примеры таких вариантов осуществления изобретения, в которых конденсированная фракция 40 подвергается непрямому теплообмену по меньшей мере с частью потока 70 сжатого пара, что приводит к полному испарению конденсированной фракции 40, показаны на фиг. 3 и 4. В результате этого нагрузка по холоду, требуемая от вспомогательного хладагента 132 в конденсаторе 35 для генерирования той же степени конденсации, становится меньше.Preferably, evaporator 285 is placed in line 70 of compressed steam between instantaneous evaporation compressor 260 and upstream from gas-liquid separator 33 so that heating fluid 286 can be supplied as compressed vapor stream 70. Examples of such embodiments of the invention in which the condensed fraction 40 undergoes indirect heat exchange with at least a portion of the compressed vapor stream 70, which leads to complete evaporation of the condensed fraction 40, are shown in FIG. 3 and 4. As a result, the cold load required from the auxiliary refrigerant 132 in the condenser 35 to generate the same degree of condensation becomes smaller.

На фиг. 3 и 4 также проиллюстрировано то, что компрессор 260 мгновенного испарения и необязательный компрессор 360 топливного газа могут совместно использовать один привод 290 компрессора. Указанные компрессоры могут быть выполнены в виде двух отдельных корпусов компрессора на общем приводном валу или в действительности они могут быть двумя ступенями компрессора внутри одного корпуса.FIG. 3 and 4, it is also illustrated that flash evaporator 260 and optional fuel gas compressor 360 can share one compressor drive 290. These compressors can be made in the form of two separate compressor housings on a common drive shaft, or in reality they can be two compressor steps within one housing.

На фиг. 4 показана специальная группа вариантов осуществления изобретения, в которых делитель 75 потока предусмотрен в линии 70 потока сжатого пара, в силу чего линия 70 потока сжатого пара разделяется на первую ветвь 71 и вторую ветвь 72. Первая ветвь 71 выполнена с возможностью подачи первой части потока сжатого пара в газожидкостной сепаратор 33, и вторая ветвь 72 выполнена с возможностью подачи второй части потока сжатого пара в тот же газожидкостной сепаратор 33. Делитель 70 потока лишь разделяет входящий поток 70 сжатого пара на две части потоков равного состава и в одинаковой фазе. Делитель 70 потока может представлять собой соединение труб в форме простого Т-образного соединения, предпочтительно в сопряжении с контрольным клапаном 76 деления потока в одной из ветвей, первой или второй.FIG. 4 shows a special group of embodiments of the invention in which a flow divider 75 is provided in the compressed steam flow line 70, whereby the compressed steam flow line 70 is divided into the first branch 71 and the second branch 72. The first branch 71 is configured to supply the first portion of the compressed flow the steam in the gas-liquid separator 33, and the second branch 72 are configured to supply the second part of the compressed steam flow to the same gas-liquid separator 33. The flow divider 70 only divides the incoming stream 70 of the compressed steam into two parts of the composition and in the same phase. The flow divider 70 may be a pipe connection in the form of a simple T-shaped connection, preferably in conjunction with a flow dividing control valve 76 in one of the branches, first or second.

Конденсатор 35 размещён в первой ветви 71. Предпочтительно, что необязательный теплообменник 85 для рекуперации холода также размещён в первой ветви 71, так что первую часть потока сжатого пара используют в качестве текучей среды 86 для рекуперации холода, указанной в общем виде на фиг. 1. Устройство 285 для повторного испарения можно размещать во второй ветви 72 таким образом, чтобы использовать вторую часть потока сжатого пара в качестве нагревающей текучей среды 286, указанной в общем виде на фиг. 1.The condenser 35 is placed in the first branch 71. Preferably, the optional heat exchanger 85 for cold recovery is also located in the first branch 71, so that the first part of the compressed steam flow is used as the cold recovery medium 86 indicated in the general form in FIG. 1. A device 285 for re-evaporation can be placed in the second branch 72 in such a way as to use the second part of the compressed steam flow as the heating fluid 286, shown generally in FIG. one.

В варианте осуществления изобретения, проиллюстрированном на фиг. 4, поток 70 сжатого пара расщепляется на первую часть потока сжатого пара и вторую часть потока сжатого пара. Первую часть потока сжатого пара отводят из делителя 75 потока и подают в газожидкостной сепаратор 33 по первой ветви 71, тогда как вторую часть потока сжатого пара отводят из делителя 75 потока и подают в газожидкостной сепаратор 33 по второй ветви 72. Обе части, первая часть потока сжатого пара и вторая часть потока сжатого пара, имеют тот же состав и находятся в той же фазе, что и сжатый пар 70. Часть потока 70 сжатого пара, из которой пропускают тепло в поток 132 вспомогательного хладагента, формируется из первой части потока сжатого пара. Однако перед пропусканием тепла из первой части потока сжатого пара в поток 132 вспомогательного хладагента первую часть потока сжатого пара подвергают непрямому теплообмену с паровой фракцией 80, выходящей из газожидкостного сепаратора 33, в теплообменнике 85 для рекуперации холода. Далее по ходу потока после осуществления указанного теплообмена паровая фракция 80 теплее, чем в зоне между газожидкостным сепаратором 33 и теплообменником 85 для рекуперации холода. Затем её можно сжигать в устройстве 220 для сгорания, как пояснялось в настоящем документе ранее.In the embodiment of the invention illustrated in FIG. 4, compressed steam stream 70 is split into a first portion of a compressed vapor stream and a second portion of a compressed vapor stream. The first part of the compressed steam flow is withdrawn from the flow divider 75 and fed to the gas-liquid separator 33 through the first branch 71, while the second part of the compressed steam flow is withdrawn from the flow divider 75 and fed to the gas-liquid separator 33 via the second branch 72. Both parts, the first part of the flow The compressed steam and the second part of the compressed steam flow have the same composition and are in the same phase as the compressed steam 70. A portion of the compressed steam flow 70, from which heat is passed into the auxiliary refrigerant flow 132, is formed from the first part of the compressed steam flow. However, before passing heat from the first part of the compressed vapor stream to the auxiliary refrigerant stream 132, the first part of the compressed steam stream is subjected to indirect heat exchange with the vapor fraction 80 leaving the gas-liquid separator 33 in the heat exchanger 85 for cold recovery. Further along the course of the flow, after the said heat exchange has been accomplished, the vapor fraction 80 is warmer than in the zone between the gas-liquid separator 33 and the heat exchanger 85 for cold recovery. It can then be burned in a combustion device 220, as previously explained herein.

Снова обращаясь к фиг. 4, можно видеть, что часть потока сжатого пара, которая подвергается непрямому теплообмену с конденсированной фракцией 40 в устройстве 285 для повторного испарения, формируется из второй части потока сжатого пара. Таким образом, частично сконденсированный про- 12 029627Referring again to FIG. 4, it can be seen that a portion of the compressed vapor stream, which undergoes indirect heat exchange with the condensed fraction 40 in the re-evaporation unit 285, is formed from the second portion of the compressed vapor stream. Thus, the partially condensed pro 12 029627

межуточный поток, который направляют в газожидкостной сепаратор 33, образуется в результате объединения первой и второй частей сжатого потока.interstitial flow, which is sent to the gas-liquid separator 33, is formed by combining the first and second parts of the compressed stream.

Расщепление потока сжатого пара предпочтительно осуществляют при регулируемом отношении деления потока. Отношение деления потока соответствует соотношению массовых скоростей потоков во второй ветви 71 и линии 70 сжатого пара. Отношение деления потока можно регулировать в соответствии с показателем сигнала температуры паровой фракции 80, поступающей из газожидкостного сепаратора 33, отводимой из теплообменника 85 для рекуперации холода, перед сжиганием. Указанная температура предпочтительно поддерживается при заданном расчётном значении посредством регулирования отношения деления потока, и, таким образом, будет возможным достижение определённой степени рекуперации холода из паровой фракции 80 безотносительно к изменениям скорости потока паровой фракции 80. Скорость протекания первой части потока сжатого пара, которая выполняет функции текучей среды для рекуперации холода, эффективно согласуется с доступной скоростью потока паровой фракции 80. Для этой цели в линии 80 паровой фракции между теплообменником 85 для рекуперации холода и устройством 220 для сгорания можно предусматривать второй датчик 77 температуры, который электронно соединён с контрольным клапаном 76 деления потока таким образом, что положение контрольного клапана 76 деления потока регулируется с использованием показателя сигнала температуры, генерируемого во втором датчике 77 температуры. Настраиваемое значение второй целевой температуры для указанного контура управления можно устанавливать на несколько градусов ниже, например на 2°С ниже температуры текучей среды 86 для рекуперации холода на входе теплообменника 85 для рекуперации холода. Если температура паровой фракции 80 на выходе из теплообменника 85 для рекуперации холода все ещё ниже второй целевой температуры, отношение деления потока можно настраивать в сторону увеличения (например, путём уменьшения степени раскрытия для потока в контрольном клапане 76 деления потока). Дополнительные стратегии контроля, известные специалисту в данной области техники, можно воплощать во избежание скачка температур в теплообменнике 85 для рекуперации холода при регулировании по температуре на выходе.The splitting of the flow of compressed steam is preferably carried out with a regulated ratio of dividing the flow. The ratio of the flow division corresponds to the ratio of the mass flow rates in the second branch 71 and the line 70 of compressed steam. The flow division ratio can be adjusted in accordance with the signal of the temperature of the vapor fraction 80 coming from the gas-liquid separator 33 discharged from the heat exchanger 85 to recover the cold before burning. This temperature is preferably maintained at a predetermined design value by adjusting the flow division ratio, and thus it will be possible to achieve a certain degree of cold recovery from the vapor fraction 80 regardless of changes in the flow rate of the vapor fraction 80. The flow rate of the first part of the compressed vapor flow, which functions cold recovery fluid is effectively matched to the available flow rate of the vapor fraction 80. For this purpose, in line 80 of the vapor fraction m A second temperature sensor 77 can be provided between the heat recovery exchanger 85 for cold recovery and the combustion device 220, which is electronically connected to the flow control valve 76 so that the position of the flow control valve 76 is adjusted using the temperature signal generated in the second temperature sensor 77 . The adjustable value of the second target temperature for the specified control circuit can be set a few degrees lower, for example, 2 ° C below the temperature of the fluid 86 for cold recovery at the inlet of the heat exchanger 85 for cold recovery. If the temperature of the vapor fraction 80 at the outlet of the heat exchanger 85 for cold recovery is still below the second target temperature, the flow dividing ratio can be adjusted upwards (for example, by decreasing the degree of opening for the flow in the flow dividing control valve 76). Additional control strategies known to the person skilled in the art can be implemented to avoid a temperature jump in the heat exchanger 85 to recover the cold while controlling for the outlet temperature.

Предпочтительно температура паровой фракции 80 на выходе теплообменника 85 для рекуперации холода находится в диапазоне от внешней температуры до величины по большей мере на 10°С ниже внешней температуры с целью достижения наибольшей степени рекуперации холода из паровой фракции 80.Preferably, the temperature of the vapor fraction 80 at the outlet of the heat exchanger 85 for cold recovery is in the range from external temperature to a value at most 10 ° C below the external temperature in order to achieve the greatest degree of cold recovery from the vapor fraction 80.

Расчёты материального и теплового баланса выполнены с использованием программы моделирования Рго2 для демонстрирования возможности осуществления предложенных способов и устройств. В табл. 1-4 показаны результаты для вариантов осуществления на основе фиг. 7. В варианте осуществления, соответствующем фиг. 7, воплощена расширенная система сепаратора мгновенного испарения, описанная ранее в патенте США 6014869, содержание которого включено в настоящий документ ссылкой. Сепаратор 50 мгновенного испарения в данном случае заключает в себе газожидкостное контактное устройство (например, в виде насадки или комплекта контактных тарелок), нижнее входное устройство 52, соединённое с кипятильником 55, и верхнее входное устройство 53. Поток 66 для рекуперации холода состоит из бокового потока природного газа того же состава, что и исходный сжиженный поток 1. Следует отметить, что для ясности не начерчена большая часть линии 132 подачи вспомогательного хладагента и линии 138 вспомогательного возвратного хладагента. Показаны только концевые участки вблизи конденсатора 35 и сепаратора 50 мгновенного испарения, и следует понимать, что концевые участки линии 132 подачи вспомогательного хладагента взаимосвязаны, так же, как и концевые участки линии 138 подачи вспомогательного хладагента.Calculations of the material and heat balance were made using the Pro2 simulation program to demonstrate the feasibility of the implementation of the proposed methods and devices. In tab. 1-4 show the results for the embodiments based on FIG. 7. In the embodiment corresponding to FIG. 7, the expanded flash evaporation separator system described previously in US Pat. No. 6,014,869, the contents of which are incorporated herein by reference, is embodied. The instantaneous evaporation separator 50 in this case comprises a gas-liquid contact device (for example, in the form of a nozzle or a set of contact plates), a lower inlet device 52 connected to a boiler 55, and an upper inlet device 53. The flow 66 for cold recovery consists of a side stream natural gas of the same composition as the initial liquefied gas stream 1. It should be noted that for clarity, most of the auxiliary refrigerant supply line 132 and the auxiliary return refrigerant line 138 are not drawn. Only the end portions near the condenser 35 and the flash evaporator 50 are shown, and it should be understood that the end portions of the auxiliary refrigerant supply line 132 are interconnected, as well as the end portions of the auxiliary refrigerant supply line 138.

Полагают, что криогенная углеводородная композиция 8 состоит из потока 66 для рекуперации холода и исходного сжиженного потока 1, поступающего из системы 5 понижения давления. Остальная часть фигуры 7 соответствует фиг. 4.It is believed that the cryogenic hydrocarbon composition 8 consists of a stream 66 for recovering the cold and an initial liquefied stream 1 coming from the pressure reducing system 5. The remainder of FIG. 7 corresponds to FIG. four.

Для выполнения расчётов дополнительно предполагается, что поток 64 возвратного пара, находящийся между теплообменником 65 для рекуперации холода и компрессором 260 мгновенного испарения, заключает в себе пар из сепаратора 50 мгновенного испарения вместе с потоком отпарного газа из криогенного резервуара 210 для хранения. Дополнительно предполагают, что контрольный клапан 77 обводного канала пара, контрольный клапан 88 рециркуляции пара, клапан 14 рециркуляции и внешний контрольный клапан 73 потока отпарного пара закрыты и находятся в непроточном состоянии.To perform the calculations, it is additionally assumed that the return steam 64 located between the heat exchanger 65 for cold recovery and the instant evaporation compressor 260 comprises the vapor from the instant evaporation separator 50 together with the stripping gas stream from the cryogenic storage tank 210. Additionally, it is assumed that the control valve 77 of the steam bypass channel, the control valve 88 of the steam recirculation, the valve 14 of the recirculation and the external control valve 73 of the steam flow are closed and are in an empty state.

Табл. 1 и 2 соответствуют одному и тому же варианту расчёта, в рамках которого второе давление разделения попадает в диапазон от 4 до 8 бар абс. Это называется режимом низкого давления. Табл. 3 и 4 соответствуют другому варианту расчёта, который относится к режиму высокого давления.Tab. 1 and 2 correspond to the same version of the calculation, within which the second separation pressure falls in the range from 4 to 8 bar abs. This is called a low pressure mode. Tab. 3 and 4 correspond to another version of the calculation, which refers to the high pressure mode.

- 13 029627- 13 029627

Таблица 1Table 1

Режим низкого давленияLow pressure mode

№ потока No stream 1 one 1a 1b 8 eight 60 60 66 66 90 90 138 138 Давление (бар абс.) Pressure (bar abs.) 74,8 74.8 74,2 74.2 9,88 9.88 1,05 1.05 1,05 1.05 9,88 9.88 1,12 1.12 1,50 1.50 Температура (°С) Temperature (° C) -155 -155 -163 -163 -164 -164 -167 -167 -167 -167 -157 -157 -163 -163 -134 -134 Скорость потока (кг/с) Flow rate (kg / s) 211 211 211 211 211 211 218 218 19,4 19.4 6,65 6.65 198 198 0,30 0.30 Азот (мол.%) Nitrogen (mol%) 3,93 3.93 3,93 3.93 3,93 3.93 3,93 3.93 41,4 41.4 3,93 3.93 1,09 1.09 1,09 1.09 Метан (мол.%) Methane (mol%) 95,7 95.7 95,7 95.7 95,7 95.7 95,7 95.7 58,6 58,6 95,7 95.7 98,5 98.5 98,5 98.5 С2+ (мол.%)C 2 + (mol.%) 0,39 0.39 0,39 0.39 0,39 0.39 0,39 0.39 0,00 0.00 0,39 0.39 0,42 0.42 0,42 0.42

Таблица 2table 2

Режим низкого давленияLow pressure mode

№ потока No stream 8 eight 40 40 64 64 70 70 71 71 71а 71a 71Ь 71b 72 72 80 80 90 90 132 132 138 138 230 230 240 240 Давление (бар абс.) Pressure (bar abs.) 1,05 1.05 6,50 6.50 0,85 0.85 7,50 7.50 7,50 7.50 7,00 7.00 6,50 6.50 7,00 7.00 6,50 6.50 1,12 1.12 2,00 2.00 1,50 1.50 1,00 1.00 3,00 3.00 Температура (°С) Temperature (° C) - 167 - 167 -162 -162 -27 -27 +31 +31 +31 +31 -131 -131 -142 -142 -169 -169 -162 -162 -163 -163 -163 -163 -134 -134 -159 -159 -172 -172 Скорость потока (кг/с) Flow rate (kg / s) 218 218 19,6 19.6 23,7 23.7 23,7 23.7 3,48 3.48 3,48 3.48 3,48 3.48 20,3 20.3 4,12 4.12 198 198 0,30 0.30 0,30 0.30 3,20 3.20 19,6 19.6 Азот (мол.%) Nitrogen (mol%) 3,93 3.93 29,0 29.0 36,8 36.8 36,8 36.8 36,8 36.8 36,8 36.8 36,8 36.8 36,8 36.8 86,4 86.4 1,09 1.09 1,09 1.09 1,09 1.09 17,3 17.3 29,0 29.0 Метан (мол.%) Methane (mol%) 95,7 95.7 71,0 71.0 63,2 63.2 63,2 63.2 63,2 63.2 63,2 63.2 63,2 63.2 63,2 63.2 13,6 13.6 98,5 98.5 98,5 98.5 98,5 98.5 82,7 82.7 71,0 71.0 С2+ (мол.%)C 2+ (mol.%) 0,39 0.39 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,42 0.42 0,42 0.42 0,42 0.42 0,00 0.00 0,00 0.00

Таблица 3Table 3

Режим высокого давленияHigh pressure mode

№ потока No stream 1 one 1a 16 sixteen 8 eight 60 60 66 66 90 90 138 138 Давление (бар абс.) Pressure (bar abs.) 74,8 74.8 74,2 74.2 9,88 9.88 1,05 1.05 1,05 1.05 9,73 9.73 1,12 1.12 1,50 1.50 Температура (°С) Temperature (° C) -155 -155 -163 -163 -164 -164 -167 -167 -167 -167 -157 -157 -163 -163 -128 -128 Скорость потока (кг/с) Flow rate (kg / s) 210 210 210 210 210 210 217 217 19,4 19.4 6,58 6.58 198 198 0,49 0.49 Азот (мол.%) Nitrogen (mol%) 3,93 3.93 3,93 3.93 3,93 3.93 3,93 3.93 41,6 41.6 3,93 3.93 1,11 1.11 1,11 1.11 Метан (мол.%) Methane (mol%) 95,7 95.7 95,7 95.7 95,7 95.7 95,7 95.7 58,4 58.4 95,7 95.7 98,5 98.5 98,5 98.5 С2+ (мол.%)C 2 + (mol.%) 0,39 0.39 0,39 0.39 0,39 0.39 0,39 0.39 0,00 0.00 0,39 0.39 0,42 0.42 0,42 0.42

Таблица 4Table 4

Режим высокого давленияHigh pressure mode

№ потока No stream 8 eight 40 40 64 64 70 70 71 71 71а 71a 71Ь 71b 72 72 80 80 90 90 132 132 138 138 230 230 240 240 Давление (бар абс.) Pressure (bar abs.) 1,05 1.05 16,5 16.5 0,85 0.85 17,5 17.5 17,5 17.5 17,0 17.0 16,5 16.5 17,0 17.0 16,5 16.5 1,12 1.12 2,00 2.00 1,50 1.50 1,00 1.00 9,50 9.50 Температура (°С) Temperature (° C) - 167 - 167 -135 -135 -27 -27 +31 +31 +31 +31 -125 -125 -127 -127 -140 -140 -135 -135 -163 -163 -163 -163 -128 -128 -160 -160 -144 -144 Скорость потока (кг/с) Flow rate (kg / s) 217 217 12,5 12.5 23,5 23.5 23,5 23.5 8,18 8.18 8,18 8.18 8,18 8.18 15,3 15.3 10,9 10.9 198 198 0,49 0.49 0,49 0.49 4,32 4.32 12,5 12.5 Азот (мол.%) Nitrogen (mol%) 3,93 3.93 19,3 19.3 36,9 36.9 36,9 36.9 36,9 36.9 36,9 36.9 36,9 36.9 36,9 36.9 62,9 62.9 1,09 1.09 1,П 1, P 1,П 1, P 18,9 18.9 19,3 19.3 Метан (мол.%) Methane (mol%) 95,7 95.7 80,7 80.7 63,1 63.1 63,1 63.1 63,1 63.1 63,1 63.1 63,1 63.1 63,1 63.1 37,1 37.1 98,5 98.5 98,5 98.5 98,5 98.5 81,1 81.1 80,7 80.7 С2+ (мол.%)C 2+ (mol.%) 0,39 0.39 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,42 0.42 0,42 0.42 0,42 0.42 0,00 0.00 0,00 0.00

В другом варианте расчёта второе давление разделения попадает в диапазон от 10 до 20 бар абс. Это влияет на перепад давления, достижимый на клапане 245 понижения давления, что в свою очередь оказывает воздействие на нагрузку по холоду, которая достижима в устройстве 285 для повторного испарения. И, конечно, на расходование добавочной энергии сжатия. Можно видеть, что температура, при которой осуществляют фазовое разделение в газожидкостном сепараторе 33, может быть выше в указанном диапазоне давления. Несмотря на это, больший объём жидкого углеводородного потока должен использоваться в качестве потока вспомогательного хладагента.In another version of the calculation, the second separation pressure falls in the range from 10 to 20 bar abs. This affects the pressure drop achievable on the pressure reduction valve 245, which in turn affects the cold load that is achievable in the re-evaporation device 285. And, of course, on the expenditure of additional energy of compression. It can be seen that the temperature at which the phase separation is performed in the gas-liquid separator 33 can be higher in the indicated pressure range. Despite this, a larger volume of liquid hydrocarbon stream should be used as an auxiliary refrigerant stream.

Вариант режима низкого давления, рассчитанный в настоящем примере, обеспечивает получение низкокачественного топливного газа, который отводят из теплообменника 85 для рекуперации холода при давлении 5,00 бар абс. и температуре 22°С; и повторно испарённой конденсированной фракции, ко- 14 029627The low pressure mode option calculated in this example provides low quality fuel gas, which is removed from heat exchanger 85 to recover the cold at a pressure of 5.00 bar abs. and a temperature of 22 ° C; and re-evaporated condensed fraction, which is 14 029627

торую отводят из устройства 285 для повторного испарения при давлении 3,00 бар абс. и температуре 25°С. Последнюю можно использовать как высококачественный топливный газ.Toru take away from the device 285 for re-evaporation at a pressure of 3.00 bar abs. and a temperature of 25 ° C. The latter can be used as high-quality fuel gas.

Вариант режима высокого давления, рассчитанный в настоящем примере, обеспечивает получение низкокачественного топливного газа, который отводят из теплообменника 85 для рекуперации холода при давлении 5,00 бар абс. и температуре 28°С; и повторно испарённой конденсированной фракции, которую отводят из устройства 285 для повторного испарения при давлении 9,00 бар абс. и температуре 19°С. Последнюю можно использовать как высококачественный топливный газ.The high pressure mode option calculated in this example provides low quality fuel gas, which is removed from heat exchanger 85 to recover the cold at a pressure of 5.00 bar abs. and a temperature of 28 ° C; and the re-evaporated condensed fraction, which is withdrawn from the device 285 for re-evaporation at a pressure of 9.00 bar abs. and a temperature of 19 ° C. The latter can be used as high-quality fuel gas.

И в режиме низкого давления, и в режиме высокого давления конечный состав материального запаса сжиженных углеводородов, собираемого в криогенном резервуаре 210 для хранения, представляет собой следующее: 0,83 мол.% азота; 98,74 мол.% метана и 0,43 мол.% С2+, при этом С2+ указывает на все углеводороды, имеющие массу, соответствующую массе этана и выше. Поток сжиженных углеводородов, пропускаемый по линии 91 основного продукта в криогенный резервуар 210 для хранения, содержит немного больше азота, чем материальный запас сжиженных углеводородов, собираемый в криогенном резервуаре 210 для хранения.In both low pressure and high pressure regimes, the final composition of the inventory of liquefied hydrocarbons collected in the cryogenic storage tank 210 is as follows: 0.83 mol% nitrogen; 98.74 mol.% Methane and 0.43 mol.% C 2 +, while C 2 + indicates all hydrocarbons having a mass corresponding to the mass of ethane and above. A stream of liquefied hydrocarbons passed through the main product line 91 to the cryogenic storage tank 210 contains slightly more nitrogen than the stock of liquefied hydrocarbons collected in the cryogenic storage tank 210.

В любом из примеров, приведённых выше, предпочтительный диапазон давления ожижения, при котором исходный сжиженный поток отводят в сливную линию 1 из ожижителя 100, составляет от 15 до 120 бар абс., более предпочтительно от 15 до 90 бар абс. или от 45 до 120 бар абс. Наиболее предпочтительно диапазон для давления ожижения составляет от 45 до 90 бар абс. В случае, если исходный сжиженный поток состоит по меньшей мере на 80 мол.% из метана и азота, предпочтительный температурный диапазон для исходного сжиженного потока в сливной линии 1 может составлять от -165 до -120°С.In any of the examples above, the preferred liquefaction pressure range, in which the initial liquefied stream is withdrawn to the discharge line 1 from the liquefier 100, is from 15 to 120 bar abs., More preferably from 15 to 90 bar abs. or from 45 to 120 bar abs. Most preferably, the range for the liquefaction pressure is from 45 to 90 bar abs. In case the initial liquefied stream consists of at least 80 mol.% Of methane and nitrogen, the preferred temperature range for the initial liquefied stream in discharge line 1 can be from -165 to -120 ° C.

В любом из примеров, приведённых выше, предполагается, что паровая фракция 80 содержит в диапазоне от 30 до 90 мол.% азота, предпочтительно в диапазоне от 30 до 80 мол.% азота или в диапазоне от 45 до 90 мол.% азота, предпочтительно в диапазоне от 45 до 80 мол.% азота, наиболее предпочтительно от 50 до 80 мол.% азота. Для достижения содержания азота в диапазоне от 50 до 80 мол.%, как, например, около 60 мол.%, из потока 70 сжатого пара необходимо повторно сконденсировать достаточное количество метана. Это можно сделать, например, с использованием давления потока 70 сжатого пара в интервале от 4 до 8 бар абс. и путём достижения температуры частично сконденсированного промежуточного потока в диапазоне от -150 до -135°С. Температурный диапазон может иметь более высокие граничные точки, если давление выше 8 бар абс.In any of the examples above, it is assumed that the vapor fraction 80 contains in the range from 30 to 90 mol.% Nitrogen, preferably in the range from 30 to 80 mol.% Nitrogen or in the range from 45 to 90 mol.% Nitrogen, preferably in the range from 45 to 80 mol.% nitrogen, most preferably from 50 to 80 mol.% nitrogen. To achieve a nitrogen content in the range from 50 to 80 mol.%, Such as, for example, about 60 mol.%, A sufficient amount of methane must be re-condensed from the stream 70 of compressed steam. This can be done, for example, using the pressure of the stream 70 of compressed steam in the range from 4 to 8 bar abs. and by reaching a temperature of partially condensed intermediate stream in the range from -150 to -135 ° C. The temperature range may have higher boundary points if the pressure is above 8 bar abs.

Кроме того, конденсированная фракция 40, как правило, содержит до 30 мол.% азота и не менее 5 мол.%, предпочтительно не менее 10 мол.%. Стремление к более низким значениям будет сопряжено с большей вспомогательной нагрузкой по холоду, тогда как это не является необходимым для типичных газовых турбин и, конкретно, для газовых турбин на базе авиационного двигателя.In addition, the condensed fraction 40, as a rule, contains up to 30 mol.% Of nitrogen and at least 5 mol.%, Preferably at least 10 mol.%. Striving for lower values will be associated with a greater cold auxiliary load, whereas this is not necessary for typical gas turbines and, specifically, for gas turbines based on an aircraft engine.

Компрессоры, формирующие часть процесса ожижения углеводородов в системе 100 ожижения, конкретно, любой компрессор хладагента, включая компрессор 160 хладагента, можно приводить в действие с помощью подходящего привода 190 любого типа компрессора, включая любой тип, выбранный из группы, состоящей из газовой турбины, паровой турбины и электродвигателя, а также их взаимных сочетаний. В общем случае это относится также и к приводу 190 хладагента компрессора.Compressors that form part of the hydrocarbon liquefaction process in the liquefaction system 100, specifically, any refrigerant compressor, including refrigerant compressor 160, can be powered by a suitable drive 190 of any type of compressor, including any type selected from the group consisting of a gas turbine, a steam turbine turbines and electric motor, as well as their mutual combinations. In general, this also applies to the compressor refrigerant drive 190.

Газовая турбина может быть выбрана из группы так называемых промышленных газовых турбин или из группы так называемых газовых турбин на базе авиационного двигателя. Группа газовых турбин на базе авиационного двигателя включает в себя: Κοίΐδ Коусе ТгсШ 60, КВ211, или 6761, а также Сеиета1 Е1ес1пс ЬМ8100ТМ, ЬМ6000, ЬМ5000 и ЬМ2500, а также их любые варианты (например, ЬМ2500+).The gas turbine can be selected from the group of so-called industrial gas turbines or from the group of so-called gas turbines based on an aircraft engine. The group of gas turbines on the basis of an aircraft engine includes: Κοίΐδ Kousee TGSSH 60, KV211, or 6761, as well as Seiyet1 E1es1ps LM8100TM, LM6000, LM5000 and LM2500, as well as any variants of them (for example, LM2500 +).

Соответственно, газовая турбина 320, в которой в конечном итоге сжигают конденсированную фракцию 40, является приводом 190 компрессора хладагента, который находится в подвижном зацеплении с компрессором 160 хладагента. Газовая турбина 320 может приводить в движение компрессор 160 хладагента.Accordingly, the gas turbine 320, in which the condensed fraction 40 is ultimately burned, is driven by the refrigerant compressor 190, which is in mobile engagement with the refrigerant compressor 160. Gas turbine 320 may drive refrigerant compressor 160.

Обычно второе давление топливного газа выбирают в диапазоне от 15 до 75 бар абс., более предпочтительно в диапазоне от 45 до 75 бар абс. Типичное заданное давление топливного газа для наиболее традиционных типов промышленных газовых турбин составляет от около 15 до примерно 25 бар абс., в среднем. Однако самое последнее поколение промышленных газовых турбин требует относительно высокого давления топливного газа, как, например, в диапазоне от 35 до 45 бар абс. Для удовлетворения требований по давлению топливного газа типичных газовых турбин на базе авиационного двигателя рекомендуется диапазон от 45 до 75 бар абс.Typically, the second pressure of the fuel gas is chosen in the range from 15 to 75 bar abs., More preferably in the range from 45 to 75 bar abs. A typical predetermined fuel gas pressure for the most traditional types of industrial gas turbines is from about 15 to about 25 bar abs., On average. However, the latest generation of industrial gas turbines requires a relatively high fuel gas pressure, such as, for example, in the range of 35 to 45 bar abs. To meet fuel gas pressure requirements of typical gas turbines based on an aircraft engine, a range of 45 to 75 bar abs is recommended.

Содержание азота в жидком потоке 90, как правило, не превышает желаемого максимума, составляющего около 1,1 мол.%. В некоторых вариантах осуществления изобретения количество азота в потоке 90 жидких углеводородов составляет от 0,5 до 1 мол.%, предпочтительно, как можно ближе к 1,0 мол.%, по возможности всё же не превышая упомянутого максимума, составляющего около 1,1 мол.%.The nitrogen content in the liquid stream 90, as a rule, does not exceed the desired maximum of about 1.1 mol.%. In some embodiments of the invention, the amount of nitrogen in the stream 90 of liquid hydrocarbons is from 0.5 to 1 mol.%, Preferably as close as possible to 1.0 mol.%, If possible without exceeding the said maximum of about 1.1. mol.%.

Это представляет собой известное явление, что отпарной газ образуется в результате термического испарения, обусловленного воздействием тепла, подведённого к сжиженному продукту, например, в виде потери тепла в резервуарах для хранения, при перекачивании СПГ, а также тепла, поступающего с насосов завода СПГ. В любых примерах и вариантах осуществления изобретения, проиллюстрированных в настоящем документе, отпарной газ, необязательно, можно впрыскивать в линию 64 возвратного параThis is a well-known phenomenon that the stripping gas is produced as a result of thermal evaporation due to the heat applied to the liquefied product, for example, as heat loss in storage tanks, when pumping LNG, as well as heat coming from the pumps of the LNG plant. In any of the examples and embodiments of the invention illustrated herein, the stripping gas may optionally be injected into return line 64.

- 15 029627- 15 029627

либо выше, либо ниже по ходу потока от компрессора 260 мгновенного испарения для воздействия на фазовое разделение в газожидкостном сепараторе 33. Это, соответственно, может включать в себя сбор отпарного газа, поступающего из криогенного резервуара 210 для хранения, возможно, по линии 230 подачи отпарного газа, как проиллюстрировано, например, на фиг. 5. Отпарной газ получается в результате подведения тепла по меньшей мере к части сжиженных углеводородов, в силу чего часть метансодержащей жидкой фазы, имеющейся в сжиженных углеводородах, испаряется с образованием упомянутого отпарного газа.either upstream or downstream from flashline compressor 260 to affect phase separation in gas-liquid separator 33. This, respectively, may include collecting boil-off gas coming from a cryogenic storage tank 210, possibly from a boil-off supply line 230 gas, as illustrated, for example, in FIG. 5. Steam gas is produced by applying heat to at least some of the liquefied hydrocarbons, whereby a part of the methane-containing liquid phase present in the liquefied hydrocarbons evaporates to form the said stripping gas.

Специалисту в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение можно осуществлять многими разнообразными способами в пределах объёма прилагаемой формулы изобретения.The person skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in many different ways within the scope of the appended claims.

Claims (18)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ производства потока сжиженных углеводородов, включающий в себя операции, на которых1. A method of producing a stream of liquefied hydrocarbons, including operations in which обеспечивают углеводородную композицию, охлажденную до криогенных температур и имеющую в своём составе азот- и метансодержащую жидкую фазу, при начальном давлении от 1 до 2 бар абс.;provide a hydrocarbon composition, cooled to cryogenic temperatures and containing in its composition the nitrogen and methane-containing liquid phase, with an initial pressure of from 1 to 2 bar abs .; проводят фазовое разделение криогенной углеводородной композиции в сепараторе мгновенного испарения при первом давлении разделения от 1 до 2 бар абс. на поток возвратного пара и жидкий поток; отводят жидкий поток из сепаратора мгновенного испарения в виде сжиженного потока углеводородов;phase separation of the cryogenic hydrocarbon composition is carried out in an instantaneous evaporation separator at a first separation pressure of 1 to 2 bar abs. return steam flow and liquid flow; divert the liquid stream from the separator instantaneous evaporation in the form of a liquefied stream of hydrocarbons; сжимают поток возвратного пара в компрессоре мгновенного испарения до давления выше 2 бар абс., получая, таким образом, поток сжатого пара;compressing the return steam flow in the instantaneous evaporation compressor to a pressure above 2 bar abs., thus obtaining a flow of compressed steam; формируют из сжатого пара частично сконденсированный промежуточный поток в результате осуществления частичного конденсирования потока сжатого пара, причём упомянутый частично сконденсированный промежуточный поток содержит конденсированную фракцию и паровую фракцию, и указанное частичное конденсирование включает осуществление непрямого теплообмена потока сжатого пара с потоком вспомогательного хладагента, образуемым частью сжиженного потока углеводородов с помощью пропускания тепла по меньшей мере из части потока сжатого пара в поток вспомогательного хладагента;Partially condensed intermediate stream is formed from compressed steam as a result of partial condensation of a compressed vapor stream, said partial condensed intermediate stream containing a condensed fraction and a vapor fraction, and this partial condensation involves performing indirect heat exchange of the compressed vapor stream with the auxiliary refrigerant stream formed by part of the liquefied stream hydrocarbons by passing heat from at least part of the compressed vapor stream auxiliary refrigerant stream; отделяют конденсированную фракцию от паровой фракции в газожидкостном сепараторе при втором давлении разделения;separating the condensed fraction from the vapor fraction in a gas-liquid separator at a second separation pressure; отводят паровую фракцию из газожидкостного сепаратора, при этом упомянутая паровая фракция имеет первую теплотворную способность;the vapor fraction is removed from the gas-liquid separator, while the said vapor fraction has the first calorific value; сжигают паровую фракцию в устройстве для сгорания, отличном от газовой турбины; отводят конденсированную фракцию из газожидкостного сепаратора;burning the vapor fraction in a combustion device other than a gas turbine; remove the condensed fraction from the gas-liquid separator; повторно испаряют конденсированную фракцию, в результате чего превращают конденсированную фракцию в полностью испарённый поток, имеющий вторую теплотворную способность, которая выше первой теплотворной способности;re-evaporating the condensed fraction, whereby the condensed fraction is converted into a fully evaporated stream having a second calorific value that is higher than the first calorific value; сжигают полностью испарённый поток в газовой турбине.the fully vaporized gas stream is burned in the gas turbine. 2. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя пропускание потока вспомогательного хладагента, содержащего упомянутое тепло, по меньшей мере из части потока сжатого пара по направлению к сепаратору мгновенного испарения и в него.2. The method according to claim 1, further comprising passing the auxiliary refrigerant stream containing said heat from at least a part of the compressed steam flow towards and into the flash evaporator. 3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутое повторное испарение конденсированной фракции включает в себя пропускание конденсированной фракции через клапан понижения давления, а затем осуществление непрямого теплообмена конденсированной фракции по меньшей мере с частью потока сжатого пара, в результате чего проходит полное испарение конденсированной фракции.3. A method according to any one of the preceding claims, wherein said re-evaporation of the condensed fraction involves passing the condensed fraction through a pressure reduction valve and then performing indirect heat exchange of the condensed fraction with at least a portion of the compressed vapor stream, resulting in complete evaporation of the condensed steam fractions. 4. Способ по п.3, дополнительно включающий в себя операции, на которых разделяют поток сжатого пара на первую часть потока сжатого пара и вторую часть потока сжатого пара, при этом и первая часть потока сжатого пара, и вторая часть потока сжатого пара имеют тот же состав и фазу, что и сжатый пар; при этом часть потока сжатого пара, из которой пропускают тепло в поток вспомогательного хладагента, образуется из упомянутой первой части потока сжатого пара, и при этом упомянутая часть потока сжатого пара, которую подвергают непрямому теплообмену с конденсированной фракцией, образуется из второй части потока сжатого пара.4. The method according to claim 3, further comprising operations in which the compressed steam flow is divided into the first part of the compressed steam flow and the second part of the compressed steam flow, wherein both the first part of the compressed steam flow and the second part of the compressed steam flow have same composition and phase as compressed steam; wherein a portion of the compressed vapor stream, from which heat is passed into the auxiliary refrigerant stream, is formed from said first portion of the compressed vapor stream, and wherein said portion of the compressed vapor stream, which is subjected to indirect heat exchange with the condensed fraction, is formed from the second portion of the compressed vapor stream. 5. Способ по п.4, в котором упомянутое формирование частично сконденсированного промежуточного потока из сжатого пара дополнительно включает осуществление непрямого теплообмена первой части потока сжатого пара с паровой фракцией, поступающей из газожидкостного сепаратора, до указанного сжигания паровой фракции в упомянутом устройстве сгорания.5. The method according to claim 4, in which the said formation of a partially condensed intermediate stream from compressed steam further includes carrying out an indirect heat exchange of the first part of the compressed steam stream with the vapor fraction coming from the gas-liquid separator, to the said combustion of the vapor fraction in said combustion device. 6. Способ по п.5, в котором упомянутое разделение потока сжатого пара осуществляют при регулируемом отношении разделения потока, при этом упомянутый способ дополнительно включает в себя регулирование отношения разделения потока в соответствии с показателем сигнала температуры паровой фракции, поступающей из газожидкостного сепаратора, отводимой при осуществлении упомянутого6. The method according to claim 5, in which the said separation of the flow of compressed steam is carried out at a controlled flow separation ratio, wherein the method further includes controlling the flow separation ratio in accordance with the indicator of the temperature signal of the vapor fraction coming from the gas-liquid separator at implementation mentioned 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором после повторного испарения конденсированной фракции и до сжигания полностью испарённого потока полностью испарённый поток сжимают в компрессоре топливного газа до второго давления топливного газа, которое выше второго давления разделения и составляет от 15 до 75 бар абс., предпочтительно до второго давления топливного газа, составляющего от 45 до 75 бар абс.7. A method according to any one of the preceding claims, wherein after re-evaporation of the condensed fraction and prior to burning the fully evaporated stream, the fully evaporated stream is compressed in the fuel gas compressor to a second fuel gas pressure that is higher than the second separation pressure and ranges from 15 to 75 bar abs. preferably to a second fuel gas pressure of between 45 and 75 bar abs. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором паровую фракцию сжигают в упомянутом устройстве для сгорания при первом давлении топливного газа, которое не выше второго давления разделения, при этом предпочтительно паровую фракцию сжигают в упомянутом устройстве для сгорания при давлении от 2 до 15 бар абс.8. A method according to any one of the preceding claims, wherein the vapor fraction is burned in said combustion device at a first fuel gas pressure not higher than the second separation pressure, preferably the vapor fraction is burned in said combustion device at a pressure of from 2 to 15 bar abs 9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором второе давление разделения составляет от 2 до 22 бар абс., предпочтительно от 5 до 22 бар абс., более предпочтительно от 5 до 15 бар абс.9. A method according to any one of the preceding claims, wherein the second separation pressure is from 2 to 22 bar abs., Preferably from 5 to 22 bar abs., More preferably from 5 to 15 bar abs. 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором жидкий поток и сжиженный поток углеводородов содержат менее 1,1 мол.% азота.10. The method according to any of the preceding paragraphs, in which the liquid stream and the liquefied hydrocarbon stream contain less than 1.1 mol.% Nitrogen. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором более 30 мол.% частично сконденсированного промежуточного потока состоит из азота и менее 30 мол.% конденсированной фракции, отводимой из газожидкостного сепаратора, состоит из азота.11. A process according to any of the preceding claims, in which more than 30 mol.% Of the partially condensed intermediate stream consists of nitrogen and less than 30 mol.% Of the condensed fraction discharged from the gas-liquid separator consists of nitrogen. 12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором паровая фракция и конденсированная фракция сосуществуют в одном состоянии термодинамического равновесия между упомянутой паровой фракцией и конденсированной фракцией и их подвергают разделению в одном состоянии термодинамического равновесия между упомянутой паровой фракцией и конденсированной фракцией.12. The method according to any one of the preceding claims, wherein the vapor fraction and the condensed fraction coexist in the same thermodynamic equilibrium between said vapor fraction and the condensed fraction and are subjected to separation in the same thermodynamic equilibrium state between said vapor fraction and the condensed fraction. 13. Устройство для производства сжиженного потока углеводородов по п.1, включающее в себя криогенную линию подачи, подсоединённую к источнику углеводородной композиции, охлажденной до криогенных температур и включающей азот- и метансодержащую жидкую фазу;13. An apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream according to claim 1, comprising a cryogenic feed line connected to a source of hydrocarbon composition cooled to cryogenic temperatures and comprising a nitrogen and methane-containing liquid phase; сепаратор мгновенного испарения, выполненный с возможностью приема углеводородной композиции, охлажденной до криогенных температур, и разделения углеводородной композиции, охлажденной до криогенных температур, на жидкий поток и поток возвратного пара;an instant evaporation separator adapted to receive the hydrocarbon composition cooled to cryogenic temperatures and separate the hydrocarbon composition cooled to cryogenic temperatures into a liquid stream and a return vapor stream; линию жидкого углеводородного продукта, соединённую по текучей среде с нижней частью сепаратора мгновенного испарения, для отведения упомянутого жидкого потока в виде сжиженного потока углеводородов из сепаратора мгновенного испарения;a liquid hydrocarbon product line connected in fluid to the bottom of the flash separator for diverting said liquid stream in the form of a liquefied stream of hydrocarbons from the flash evaporator; линию возвратного пара, соединённую по текучей среде с верхней частью сепаратора мгновенного испарения, для отведения упомянутого потока возвратного пара из сепаратора мгновенного испарения;a return steam line, fluidly connected to the top of the flash separator, for diverting said return steam flow from the flash evaporator; компрессор мгновенного испарения, размещённый в линии возвратного пара для сжатия потока возвратного пара и получения в результате этого потока сжатого пара;an instantaneous evaporation compressor placed in the return steam line to compress the return steam flow and result in this flow of compressed steam; конденсатор, размещённый в линии возвратного пара далее по ходу потока после компрессора мгновенного испарения, выполненный с возможностью приёма потока сжатого пара и формирования частично сконденсированного промежуточного потока из потока сжатого пара, причём упомянутый частично сконденсированный промежуточный поток содержит конденсированную фракцию и паровую фракцию, при этом конденсатор выполнен с возможностью установления контакта по меньшей мере между частью потока сжатого пара и потоком вспомогательного хладагента для осуществления непрямого теплообмена;a condenser placed in the return steam line further along the stream after the instantaneous evaporation compressor, configured to receive a stream of compressed steam and form a partially condensed intermediate stream from a stream of compressed steam, the said partially condensed intermediate stream containing a condensed fraction and a steam fraction configured to make contact at least between a portion of the flow of compressed steam and the flow of auxiliary refrigerant for wasps indirect heat exchange; линию подачи вспомогательного хладагента, проходящую между линией жидкого углеводородного продукта и конденсатором, для поступления части потока жидкого углеводородного продукта в конденсатор;an auxiliary refrigerant supply line, passing between the liquid hydrocarbon product line and the condenser, for a portion of the liquid hydrocarbon product stream to enter the condenser; газожидкостной сепаратор, размещённый далее по ходу потока после конденсатора и выполненный с возможностью приёма конденсированной фракции и паровой фракции;gas-liquid separator, located further along the stream after the condenser and configured to receive the condensed fraction and vapor fraction; линию отвода паровой фракции, соединённую по текучей среде с верхней частью газожидкостного сепаратора, выполненную с возможностью приёма паровой фракции из газожидкостного сепаратора;a vapor fraction withdrawal line connected in fluid with the upper part of the gas-liquid separator, made with the possibility of receiving the vapor fraction from the gas-liquid separator; устройство для сгорания, отличное от газовой турбины, соединённое по текучей среде с газожидкостным сепаратором посредством линии отвода паровой фракции, предназначенное для приёма и сжигания отведённой паровой фракции;a device for combustion, other than a gas turbine, connected in fluid with a gas-liquid separator via a vapor fraction removal line, designed to receive and burn the exhaust vapor fraction; линию отвода конденсированной фракции, соединённую по текучей среде с нижней частью газожидкостного сепаратора, выполненную с возможностью приёма конденсированной фракции из газожидкостного сепаратора;a condensed fraction withdrawal line connected in fluid with the lower part of the gas-liquid separator, made with the possibility of receiving the condensed fraction from the gas-liquid separator; газовую турбину, соединённую по текучей среде с газожидкостным сепаратором посредством линии отвода конденсированной фракции, предназначенную для приёма и сжигания отведённой конденсированной фракции;a gas turbine connected in fluid with a gas-liquid separator via a condensed fraction withdrawal line, designed to receive and incinerate the condensed fraction withdrawn; устройство для повторного испарения, размещённое на линии отвода конденсированной фракции между газожидкостным сепаратором и газовой турбиной и выполненное с возможностью превращения конденсированной фракции в полностью испарённый поток до сжигания в газовой турбине.a device for re-evaporation, placed on the line of removal of the condensed fraction between the gas-liquid separator and the gas turbine and configured to convert the condensed fraction into a fully evaporated stream before burning in the gas turbine. 14. Устройство по п.13, дополнительно включающее в себя линию вспомогательного возвратного14. The device according to item 13, further comprising an auxiliary return line 15. Устройство по любому из пп.13, 14, в котором газожидкостной сепаратор состоит из барабана без внутренних элементов, образующих секцию газожидкостного контактирования.15. Device according to any one of paragraphs.13, 14, in which the gas-liquid separator consists of a drum without internal elements forming the gas-liquid contact section. 16. Устройство по любому из пп.13-15, в котором линия возвратного пара ниже по ходу потока от компрессора мгновенного испарения представляет собой линию потока сжатого пара, при этом упомянутое устройство дополнительно включает в себя16. Device according to any one of p-15, in which the line of return steam downstream from the compressor instantaneous evaporation is a stream line of compressed steam, with the above-mentioned device additionally includes клапан понижения давления, размещённый в линии отвода конденсированной фракции между газожидкостным сепаратором и устройством для повторного испарения;a pressure reducing valve placed in the line of withdrawal of the condensed fraction between the gas-liquid separator and the device for re-evaporation; делитель потока, размещённый в линии сжатого пара, для разделения линии сжатого пара на первую ветвь и вторую ветвь, причём первая ветвь расположена между делителем потока и газожидкостным сепаратором и вторая ветвь расположена между делителем потока и газожидкостным сепаратором, при этом конденсатор размещён в первой ветви, а устройство для повторного испарения размещено во второй ветви.a flow divider placed in the line of compressed steam to divide the line of compressed steam into the first branch and the second branch, the first branch being located between the flow divider and the gas-liquid separator and the second branch located between the flow divider and the gas-liquid separator, while the condenser is placed in the first branch, and a device for re-evaporation is located in the second branch. - 16 029627- 16 029627 непрямого теплообмена с первой частью потока сжатого пара, в результате чего поддерживают упомянутую температуру паровой фракции при заданном расчётном значении.indirect heat exchange with the first part of the compressed steam flow, as a result of which the said steam fraction temperature is maintained at a given calculated value. 17. Устройство по п.16, дополнительно включающее теплообменник для рекуперации холода, размещённый в линии отвода паровой фракции выше по ходу потока от камеры сгорания, при этом теплообменник для рекуперации холода размещён в первой ветви, дополнительно к конденсатору.17. The device according to clause 16, further comprising a heat exchanger for recovery of cold, placed in the exhaust line of the vapor fraction above along the flow from the combustion chamber, while the heat exchanger for recovery of cold is placed in the first branch, in addition to the condenser. - 17 029627- 17 029627 хладагента, проходящую между конденсатором и сепаратором мгновенного испарения и выполненную с возможностью возвращения вспомогательного хладагента, содержащего тепло, полученное из потока сжатого пара, в сепаратор мгновенного испарения.the refrigerant passing between the condenser and the separator instantaneous evaporation and made with the possibility of returning auxiliary refrigerant containing heat obtained from the flow of compressed steam to the separator instantaneous evaporation. - 18 029627- 18 029627
EA201592015A 2013-04-22 2014-03-25 Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream EA029627B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13164691 2013-04-22
PCT/EP2014/055960 WO2014173599A2 (en) 2013-04-22 2014-03-25 Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201592015A1 EA201592015A1 (en) 2016-04-29
EA029627B1 true EA029627B1 (en) 2018-04-30

Family

ID=48145496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201592015A EA029627B1 (en) 2013-04-22 2014-03-25 Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream

Country Status (6)

Country Link
AP (1) AP2015008792A0 (en)
AU (1) AU2014257935B2 (en)
CA (1) CA2909616C (en)
EA (1) EA029627B1 (en)
MY (1) MY178765A (en)
WO (1) WO2014173599A2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2985443B1 (en) 2014-08-15 2017-02-22 Wärtsilä Finland Oy A fuel system for an internal combustion piston engine and a method of operating an internal combustion engine
FR3061277B1 (en) * 2016-12-22 2019-05-24 Engie DEVICE AND METHOD FOR LIQUEFACTING A NATURAL GAS AND SHIP COMPRISING SUCH A DEVICE
US10627158B2 (en) 2017-03-13 2020-04-21 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Coproduction of liquefied natural gas and electric power with refrigeration recovery
US10982898B2 (en) * 2018-05-11 2021-04-20 Air Products And Chemicals, Inc. Modularized LNG separation device and flash gas heat exchanger

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2500129A (en) * 1944-08-29 1950-03-07 Clark Bros Co Inc Liquefaction system
US4746342A (en) * 1985-11-27 1988-05-24 Phillips Petroleum Company Recovery of NGL's and rejection of N2 from natural gas
US6425263B1 (en) * 1992-12-16 2002-07-30 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Apparatus and process for the refrigeration, liquefaction and separation of gases with varying levels of purity
EP1253388A1 (en) * 2001-04-23 2002-10-30 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for liquefaction of natural gas
US20110226009A1 (en) * 2008-10-07 2011-09-22 Henri Paradowski Process for producing liquid and gaseous nitrogen streams, a gaseous stream which is rich in helium and a denitrided stream of hydrocarbons and associated installation
US20110239701A1 (en) * 2008-11-03 2011-10-06 Sander Kaart Method of rejecting nitrogen from a hydrocarbon stream to provide a fuel gas stream and an apparatus therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2500129A (en) * 1944-08-29 1950-03-07 Clark Bros Co Inc Liquefaction system
US4746342A (en) * 1985-11-27 1988-05-24 Phillips Petroleum Company Recovery of NGL's and rejection of N2 from natural gas
US6425263B1 (en) * 1992-12-16 2002-07-30 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Apparatus and process for the refrigeration, liquefaction and separation of gases with varying levels of purity
EP1253388A1 (en) * 2001-04-23 2002-10-30 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for liquefaction of natural gas
US20110226009A1 (en) * 2008-10-07 2011-09-22 Henri Paradowski Process for producing liquid and gaseous nitrogen streams, a gaseous stream which is rich in helium and a denitrided stream of hydrocarbons and associated installation
US20110239701A1 (en) * 2008-11-03 2011-10-06 Sander Kaart Method of rejecting nitrogen from a hydrocarbon stream to provide a fuel gas stream and an apparatus therefor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014173599A3 (en) 2015-11-26
AU2014257935B2 (en) 2017-07-13
WO2014173599A2 (en) 2014-10-30
CA2909616C (en) 2021-03-09
BR112015025949A2 (en) 2017-07-25
EA201592015A1 (en) 2016-04-29
AU2014257935A1 (en) 2015-12-10
CA2909616A1 (en) 2014-10-30
AP2015008792A0 (en) 2015-10-31
MY178765A (en) 2020-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2752223C2 (en) Complex system for methane cooling for natural gas liquefaction
RU2447382C2 (en) Method and device for liquefaction of hydrocarbon-containing raw materials flow
CN105509383B (en) Refrigerant-recovery in natural gas liquefaction process
NO176371B (en) Method for liquefying a pressurized feed stream and apparatus for performing the same
RU2386090C2 (en) Method of liquefying hydrocarbon-rich stream
US6449982B1 (en) Process for partial liquefaction of a fluid containing hydrocarbons, such as natural gas
CA2760172C (en) Method and apparatus for cooling a gaseous hydrocarbon stream
US20140345319A1 (en) Method and apparatus for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition
BR112019017533B1 (en) NATURAL GAS BLENDING SYSTEM
JP7326485B2 (en) Pretreatment, pre-cooling and condensate recovery of natural gas by high pressure compression and expansion
US20120060552A1 (en) Method and apparatus for cooling a gaseous hydrocarbon stream
WO2013087570A2 (en) Method and apparatus for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition
EA029627B1 (en) Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream
WO2010063789A2 (en) Method of cooling a hydrocarbon stream and an apparatus therefor
JP2019190819A (en) Improved methods and systems for cooling hydrocarbon stream using gas phase refrigerant
JP2019190818A (en) Improved methods and systems for cooling hydrocarbon stream using gas phase refrigerant
RU2612974C2 (en) Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition
KR20110121134A (en) Method and apparatus for liquefying natural gas
EP2483615B1 (en) Method of fractionating a hydrocarbon stream and an apparatus therefor
KR20120005158A (en) Method and apparatus for liquefying natural gas
CA2909598C (en) Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream
CA2909614C (en) Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream
WO2014173598A2 (en) Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream
BR112015025949B1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING A LIQUEFIED HYDROCARBIDE CHAIN
WO2012031783A2 (en) Method and apparatus for cooling a gaseous hydrocarbon stream

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 TJ TM