EP1118827A1 - Procédé de liquéfaction partielle d'un fluide contenant des hydrocarbures tel que du gaz naturel - Google Patents

Procédé de liquéfaction partielle d'un fluide contenant des hydrocarbures tel que du gaz naturel Download PDF

Info

Publication number
EP1118827A1
EP1118827A1 EP01400050A EP01400050A EP1118827A1 EP 1118827 A1 EP1118827 A1 EP 1118827A1 EP 01400050 A EP01400050 A EP 01400050A EP 01400050 A EP01400050 A EP 01400050A EP 1118827 A1 EP1118827 A1 EP 1118827A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
refrigeration
natural gas
stage
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01400050A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1118827B1 (fr
Inventor
Béatrice Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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 IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Publication of EP1118827A1 publication Critical patent/EP1118827A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1118827B1 publication Critical patent/EP1118827B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0035—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0042—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by liquid expansion with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0045—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by vaporising a liquid return stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0212—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow MCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0219—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. using a deep flash recycle loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/023—Integration 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/0231—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the working-up of the hydrocarbon feed, e.g. reinjection of heavier hydrocarbons into the liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235—Heat exchange integration
    • F25J1/0237—Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235—Heat exchange integration
    • F25J1/0237—Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • F25J1/0239—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling
    • F25J1/0241—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling wherein the overhead cooling comprises providing reflux for a fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0249—Controlling refrigerant inventory, i.e. composition or quantity
    • F25J1/025—Details related to the refrigerant production or treatment, e.g. make-up supply from feed gas itself
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0254—Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature
    • F25J1/0255—Operation; 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression 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
    • F25J1/0284—Electrical motor as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0291—Refrigerant compression by combined gas compression and liquid pumping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/04—Mixing or blending of fluids with the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/62—Ethane or ethylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/64—Propane or propylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/68—Separating water or hydrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/08—Cold compressor, i.e. suction of the gas at cryogenic temperature and generally without afterstage-cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/32—Compression of the product stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/30—Dynamic liquid or hydraulic expansion with extraction of work, e.g. single phase or two-phase turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/40—Expansion without extracting work, i.e. isenthalpic throttling, e.g. JT valve, regulating valve or venturi, or isentropic nozzle, e.g. Laval
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/80—Hot exhaust gas turbine combustion engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/66—Closed external refrigeration cycle with multi component refrigerant [MCR], e.g. mixture of hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/34—Details about subcooling of liquids

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for at least partially liquefy a fluid or a gaseous mixture formed at less in part of a mixture of hydrocarbons, for example a natural gas.
  • Natural gas is commonly produced at remote sites of use and it is common to liquefy it in order to transport it on long distances for example by LNG carrier or to store it under liquid form.
  • natural gas we mean within the meaning of this description, a mixture formed mainly of methane, but which can also contain other hydrocarbons and nitrogen, whatever the state in which it is found (gas, liquid or two-phase).
  • Natural gas in departure occurs mainly in the gaseous state, and at such a pressure, that during the liquefaction stage, it can be in different states, for example liquid and gaseous coexisting at a given time.
  • the refrigerant mixture used in the second stage in which the second refrigeration stage is carried out is cooled by heat exchange with the ambient cooling medium, water or air, then the first stage in which the first refrigeration stage is carried out.
  • the refrigerant mixture is in the form of a two-phase fluid comprising a vapor phase and a liquid phase. Said phases are separated, for example in a separating flask, and sent, for example, into a coiled exchanger, in which the vapor fraction is condensed, while the natural gas is liquefied under pressure, the refrigeration being ensured by vaporization of the fraction coolant mixture liquid.
  • the liquid fraction obtained by condensation of the vapor fraction is sub-cooled, expanded and vaporized to ensure the final liquefaction of natural gas, which is sub-cooled before being expanded through a valve or a turbine to produce Liquefied Natural Gas (LNG) sought.
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the presence of a vapor phase requires a condensation operation on the refrigerant mixture at the second stage which requires a relatively complex and expensive device. It has moreover been described in US Pat. No. 4,195,979 the addition of a step of expansion of natural gas between the two cooling steps. It has also been proposed in the applicant's patent FR 2,743,140 to operate under selected pressure and temperature conditions in order to obtain at the outlet of the first refrigeration stage a fully condensed single-phase refrigerant mixture.
  • Another arrangement according to the prior art consists in operating by means of three refrigeration cycles in series, each of which operates with a pure body as a refrigerant.
  • a first cycle operating with propane makes it possible to condense ethylene under pressure at a temperature of approximately - 35 ° C.
  • the vaporization of ethylene at a pressure close to atmospheric pressure in a second cycle makes it possible to condense methane under pressure at a temperature of approximately - 100 ° C.
  • the present invention relates to a process for partial liquefaction of a fluid G or a gaseous mixture formed at least in part of hydrocarbons, such than natural gas GN, and its implementation device.
  • the process of present invention at least partially overcomes the aforementioned drawbacks of prior art.
  • At least part of the gaseous fraction representing at least 20 percent by weight relative to the weight of the fluid G initially introduced into said process can be used to produce electricity.
  • At least part of the gaseous fraction representing at least 20 percent by weight relative to the weight of the fluid G initially introduced into said process can be reinjected into the zone to from which it is recovered and in particular in the case where the fluid G is a natural gas in the well from which it is recovered.
  • the first refrigeration step comprises for example several zones heat exchange and refrigeration can be provided in said areas successive heat exchange using the external refrigerant M which is relaxed and vaporized at decreasing pressure levels.
  • the fluid G leaves monophasic condensed of the first refrigeration stage.
  • the fluid G leaves in dense phase from the first refrigeration stage.
  • the external refrigerant M comprises at least one hydrocarbon and preferably at least two hydrocarbons. This or these hydrocarbons are preferably chosen from the group formed by methane, ethane, propane and butanes. According to a particular embodiment of the method of the invention the external refrigerant M comprises methane, ethane, propane and at least one butane
  • the second step comprises for example a single exchange zone, in which the liquefied fluid G is sub-cooled.
  • the liquefied gas is separated into two parts: one part being sent to storage after expansion, the other party being relaxed and returned to the same exchange zone to produce by vaporization the cold necessary for sub-cooling and possibly when the fluid G entering in said second stage is not completely liquid at the total liquefaction of said fluid G.
  • the part of the fluid G used to produce the cold necessary for this second stage is vaporized at different decreasing pressure levels.
  • a preferred option for the second step is as follows: at the end of the second step the liquefied gas is expanded to an intermediate pressure, between 0.3 and 1.2 MPa, using either a liquid turbine, or a Joule-Thomson valve.
  • the fluid G is completely liquid at the end of this first expansion.
  • the fluid G is then separated into two substantially equal parts: a part being sent usually after expansion to cryogenic storage, possibly after a denitrogenation step comprising a partial vaporization, the rest being returned, partly to the intermediate pressure and for the other part at a lower pressure towards step b) to produce by vaporization the cold necessary for sub-cooling, and possibly when the fluid G entering in said second step is not completely liquid to the total liquefaction of said fluid G.
  • the operating conditions of the process according to the invention will preferably be chosen so that the quantity of liquefied gas obtained is from approximately 20 to approximately 80% by weight, more preferably from approximately 30% to approximately 70% by weight the amount of gas entering the process.
  • the liquefied part of the fluid G circulating in the line (21) (designated above by the terms “The other part") is relaxed and partially vaporized in one stage until storage pressure.
  • the liquefied part of the fluid G circulating in the line (18) (hereinafter referred to as "the other party") is relaxed and partially vaporized in two stages until storage pressure.
  • the process liquefies about 50 percent (%) by weight of the gas entering, while 50% by weight leaves as of gas at a lower pressure than that at which it is at the inlet.
  • the specific power per unit of gas liquefied is around 600 kilojoule per kilo (kJ / kg), which is much lower at the usual specific powers (around 1000 kJ / kg).
  • This configuration could be applied when jointly with the liquefaction, we have a central electric powered for example using a natural gas turbine, the compressors used for liquefaction would then be driven by a small part of the electricity produced by the power plant.
  • a unit of 300 megawatt (MW) could be associated with a liquefaction of 0.4 million tonnes per year, consuming about 8 MW.
  • the method could also be associated with a scheme comprising gas reinjection as specified above.
  • FIG. 3 illustrates how (without limitation) the gas pre-cooling (R) can be performed.
  • the gas G must be almost completely liquefied at the end of this stage, which requires descending more low than with a propane cycle.
  • a refrigerant mixture M is therefore used, mainly comprising ethane and propane, and lower quantity of methane and butanes.
  • the gas G enters via line (10) into the pre-refrigeration section (R) of the gas, where it is cooled and liquefied successively in the exchange zones E10, E11, and E12, from which it leaves by lines (11), (12) and (13) respectively. In line (13), the fluid G is almost completely liquefied.
  • the refrigerant mixture M is compressed by the compressor K10, from where it leaves via the conduit (100). It is condensed by the condenser C10, from where it exits at the bubble point through the conduit (101) to be partly sent to the exchange zone E10 where it is under cooled. he leaves the exchange zone E10 via the conduit (102) to be partly sent to exchange area E11. Another part of the refrigerant mixture M circulating in the line (102) is sampled and sent by the conduit (131) in valve V10 in which it is expanded and then reintroduced through the conduit (132) in the exchange zone E10 where this refrigerant mixture M is vaporized to produce the cold necessary for this area.
  • the refrigerant mixture M leaving the exchange zone E11 is partly sent to the exchange zone E12 via the conduit (103).
  • Another part of the refrigerant mixture M circulating in the line (103) is taken and sent through the conduit (121), into the valve V11 in which it is relaxed and then returned to the exchange zone E11 by the conduit (122) where it is vaporized to provide the cold necessary for this area.
  • the mixture refrigerant leaves the exchange zone E12 via the conduit (111), it crosses the valve V12 in which it is relaxed, then sent by the line (112) in the exchange zone E12 where it is vaporized, to supply the cold for this zone.
  • Valves V10, V11, V12 expand the refrigerant mixture M to decreasing pressures corresponding to vaporization temperatures decreasing in the three exchange zones E10, E11 and E12.
  • three exchange zones E10, E11, and E12 the vaporized refrigerant mixture is sent to three different stages of the K10 compressor respectively by the conduits (133), (123) and (113).
  • the simplified diagram of FIG. 5 presents a variant making it possible to recover almost all of the C2 + compounds (i.e. compounds having at least two carbon atoms, such as ethane, propane, butanes, etc.) present in liquefied natural gas.
  • the gas leaving the compressor K1 through the conduit (25) and intended to be burned in turbines is first refrigerated using the pre-refrigeration section (R), then sent by line 62 at the bottom of the fractionation column T2.
  • a small part of the refrigerated and liquefied natural gas leaving of the pre-cooling section (R) by the line (61) is expanded in the valve V61 before being introduced at the head of column T2.
  • the methane content of the combustible gas at the top of T2 will be around 90% molar, and the methane content of liquefied natural gas 64% molar.
  • the rest of the diagram is identical to what has been described above in connection with the illustration in Figure 2.
  • At least part of the gaseous fraction representing at least 10% by weight relative to the weight of the fluid G initially introduced in said process is used to produce electricity.
  • At least part of the fraction gaseous representing at least 10% by weight relative to the weight of the fluid G initially introduced in said process is reinjected into the zone from from which it is recovered and in the case where the fluid G is a natural gas in the well from which it is recovered.
  • the other liquefied part of the fluid G is expanded and partially vaporized in one or two stages until the pressure of the storage.
  • the part of the fluid G used to produce the necessary cold at the second stage is sprayed at different pressure levels decreasing.
  • the operating conditions are chosen to so that the quantity of liquefied gas obtained is approximately 20% at approximately 80% by weight of the quantity of gas at the inlet of the process.
  • the first refrigeration step comprises several heat exchange zones and refrigeration is provided in said heat exchange zones using the external refrigerant M which is expanded and vaporized at pressure levels decreasing.
  • the external refrigerant M comprises at least one hydrocarbon and preferably at least two hydrocarbons.
  • the external refrigerant M comprises at least one hydrocarbon chosen from the group formed by methane, ethane, propane and butanes. Even more preferably, the refrigerant external M includes methane, ethane, propane and at least one butane.
  • the fluid G exits condensed single-phase from the first stage of refrigeration. More preferably, the fluid G leaves in dense phase of the first stage of refrigeration.
  • the fluid G is at a temperature at least below about - 40 ° C.
  • the vaporized part of the fluid G in the second step of the process is compressed to a pressure sufficient to allow its reinjection into the area from which it is recovers and in case fluid G is a natural gas in the well from from which we recover it.
  • the vaporized part of fluid G in the second step of the process is compressed to a sufficient pressure to allow its use to produce electricity especially in a gas turbine.
  • the part of the fluid G compressed to a pressure sufficient for its use in a gas turbine is cooled using the first stage of pre-refrigeration then sent to the bottom of a fractionation column in which also introduces at the head of said column a part of the same fluid G cooled in the first pre-refrigeration step and relaxed.
  • the liquefaction method according to the invention may optionally further comprise a drying step and a natural gas fractionation step comprising at least two fractionation columns, said fractionation being carried out immediately after drying, by feeding the first fractionation column with the drying temperature, and using the second exchange zone of the first refrigeration step for the condenser of said column. More preferably, the product leaving the bottom of the first fractionation column is refrigerated in the pre-refrigeration section using the external refrigerant M used in the first pre-refrigeration stage, before being expanded and sent in head of the second fractionation column.
  • This gas arrives in the liquefaction unit at a pressure of 5.6 MPa and at a temperature of 40 ° C. We also considered a temperature of 40 ° C for the process side output of the water exchangers.
  • the natural gas G is supplied by the conduit (10) to the exchanger E13 in which it is cooled by an intermediate fluid (FI), to a temperature of 19 ° C. then is sent by the conduit (51) to the dryer (S) before entering via the conduit (52) in the fractionation zone (F).
  • This fractionation zone usually comprises at least two fractionation columns.
  • the intermediate fluid FI is moved by the circulation system Cl, and cooled in the exchange zone E10 of the pre-refrigeration section (R).
  • the fractionation F has a first column T11.
  • the dry gas is sent to the bottom of column T11 by the line (52). This dry gas enters column T11 at its outlet temperature of the drying section.
  • the fraction leaving the top of column T11 is sent through the conduit (58) at a temperature of 12 ° C to the area exchange E11 of the pre-refrigeration section (R) from which it leaves partially condensed at a temperature of - 0.5 ° C before being sent by line (59) to the reflux ball B11.
  • the P51 pump is used to return by line 201 the liquid fraction separated in flask B11 and leaving by the line 200 to column T11 and thus ensure reflux into the column.
  • the gas leaving balloon B11 through line (53) is purified from too heavy cuts and in particular benzene.
  • the gas is sent through the conduit (53) (see Figure 7) to the exchange zone E11 where it will be cooled to - 25 ° C before being sent to the exchange zone E12 via the conduit (12).
  • the liquid leaving through the line (81) ( Figure 6) at the bottom of column T11 includes enough compounds C2 and C3 (compounds comprising 2 and 3 atoms respectively carbon) for the coolant mixture additions.
  • This liquid mixture circulating in the line (81) is sent to the pre-refrigeration section (R2) from where it leaves cooled by the conduit (82), then it is relaxed through the valve V51 and sent via the conduit (83) at the head of the column T12 (demethanizer).
  • This column is reboiled using the reboiler E51 to remove most of the methane from the mixture.
  • Gas coming out on top from column T12 by line (54), rich in methane, will be remixed with the rest of the combustible gas leaving the compressor K1 via line (25) (see figure 8).
  • the product leaving the bottom of column T12 via line (84) (see Figure 6) is sent, after expansion in the valve V52, by the conduit (85) in column T13.
  • This column is reboiled using the exchanger E52. The gas leaving the head of column T13 (FIG.
  • the mixture thus refrigerated leaves this pre-refrigeration section (R2) by the line (57) then it is mixed with the refrigerated and liquefied gas circulating in the line (12) before being sent to the exchange area E12.
  • the part of refrigerant mixture M entering the pre-refrigeration section (R2) through the line (1001) is cooled, separated and expanded at two pressure levels to produce the cold necessary for cooling the incoming mixture in this section by line (56).
  • the different vaporized parts leaving respectively by the lines (1123) and (1133) are returned with the fluids in same pressure, entering respectively by lines (123) and (133) in the compressor K10.
  • the pre-refrigeration section (R) (simplified diagram of FIG. 7) uses a mixture of refrigerant M whose composition in molar percent (% mol.) Is as follows: Methane 1.9 Ethane 46.5 Propane 44.0 IsoButane 4.9 N-Butane 2.7
  • This mixture leaves the compressor K10 by the line (100) compressed to a pressure of 3.23 MPa.
  • Intermediate cooling C11 is required to bring the fluid leaving by line 141 of the second stage of the second stage to 40 ° C. compressor K10 before reintroducing it via line (142) on the third compressor stage K10.
  • the mixture circulating in line (100) is cooled to a temperature of 40 ° C by the exchanger C10 from which it leaves fully condensed by line (101).
  • a small part of the mixture M is sent by line (1001) to the pre-cooling zone (R2), the rest is sent to heat exchange zone E10. It is sub-cooled successively in the heat exchange zones E10, E11, and E12.
  • the refrigerant mixture M leaving the exchange zone E11 is partly sent to the exchange zone E12 via the conduit (103).
  • Another part of the refrigerant mixture M circulating in the line (103) is taken and sent through the conduit (121), into the valve V11 in which it is relaxed and then reintroduced into the exchange zone E11 by the conduit (122) where it vaporizes to provide the cold necessary for this area.
  • the refrigerant mixture leaves the exchange zone E12 via the conduit (111), it crosses the valve V12 in which it is relaxed, then sent by the line (112) in the exchange zone E12 where it is vaporized, to supply the cold of this zone.
  • the part of the mixture entering through the line (122) in the exchanger E11 in which it vaporizes is sent by the line (123) to the compressor K10 at a pressure of 0.655 MPa.
  • the part of the mixture entering through the line (112) in the exchanger E12 in which it vaporizes is sent by the line (113) to the 1st stage of the compressor K10 at the pressure of 0.15 MPa.
  • Total energy consumption for compressors in this section is 15526 kW.
  • the liquefied natural gas circulating in the conduit (13) enters the exchanger cryogenic E1 (see the simplified diagram in Figure 8) where it is sub-cooled and exits through line (14) at a temperature of -142.5 ° C. He is then expanded in the EX1 expansion turbine at a pressure of 0.65 MPa below which is still completely liquid at a temperature of -143.2 ° C and leaves this expansion turbine via line (15). Part of the fluid circulating in line (15) is sent by line (16) at this pressure to the cryogenic exchanger E1 in which it vaporizes.
  • the rest of this fluid (referred to above as "the other party") is sent by line (18) in the V100 valve in which it is relaxed and then sent to the balloon B1 at a temperature of -144.9 ° C and a pressure of 0.26 MPa.
  • a part of the liquid in balloon B1 is returned by line (19) mixed with the vapor coming from the tank B1 and circulating in the line (18V) in the exchanger cryogenic E1 to be vaporized there.
  • the other part of this liquid is sent by line (21) in the exchanger E2 in which it is cooled before being expanded in valve V200 and sent to balloon B2 via line (22) at a pressure of 0.105 MPa and at a temperature of -157.6 ° C.
  • Steam from of tank B2 via line (24) is sent back to exchanger E2: the flow of steam at the exit of the E2 exchanger (line 26 figure 8) is 544 kmoles at a temperature of -146.7 ° C.
  • the liquefied natural gas leaves via line (23) at the bottom of the cylinder B2 with a flow rate of 4,985 kmole / h or approximately 50 mole percent of the input flow natural gas in the liquefaction unit with a molecular weight of 23.34, or by weight 116.35 tonnes / h.
  • the gas vaporized at low pressure leaves the cryogenic exchanger E1 by the conduit (20) at a temperature of -66. ° C. It is sent through this conduit to balloon B3 where the non-vaporized fraction is separated and sent by line (20L) to the balloon B4 by the pump P3. Gas vaporized at higher pressure leaving the cryogenic exchanger E1 is sent to the balloon B4 by the conduit (17).
  • the liquid (17L) separated in the tank B4 is pumped by the pump P4 and sent as a mixture with the fluid (13) to the inlet of the exchanger cryogenic E1.
  • the vapor phases of balloons B3 and B4 (circulating lines 17V and 20V respectively) are sent to the different compressor stages K1 to be compressed at a pressure of 1.5 MPa. There are 4315 Kmole / h at the outlet of compressor K1 in line (25), at a temperature of 22 ° C.
  • Energy consumption for this sub-cooling section low temperature is 3820 kW for the K1 compressor, plus 108 kW for P3 and P4 pumps.

Landscapes

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

Abstract

Procédé de liquéfaction partielle d'un fluide G formé au moins en partie d'hydrocarbures, produisant simultanément : une fraction liquide après détente, une fraction gazeuse représentant au moins 10 % poids, qui pourra être soit réinjectée, soit utilisée pour produire de l'électricité. et comportant au moins deux étapes de réfrigération au cours desquelles : dans la première étape a) on refroidit le fluide G essentiellement gazeux à l'aide d'un réfrigérant externe M pour qu'à l'issue de cette première étape il soit au moins partiellement liquide à la pression opératoire et dans la deuxième étape b) on termine si nécessaire la liquéfaction dudit fluide G et on sous refroidit ledit fluide G, à l'aide d'une partie du même fluide G, ladite partie étant ainsi détendue et vaporisée de manière à produire le froid nécessaire pour récupérer l'autre partie dudit fluide G totalement liquide à la pression du stockage. <IMAGE>

Description

Domaine technique auquel se rapporte l'invention :
La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant de liquéfier au moins partiellement un fluide ou un mélange gazeux formé au moins en partie d'un mélange d'hydrocarbures, par exemple un gaz naturel. Le gaz naturel est couramment produit en des sites éloignés des lieux d'utilisation et il est courant de le liquéfier afin de le transporter sur de longues distances par exemple par méthanier ou encore de le stocker sous forme liquide. Par gaz naturel nous désignons au sens de la présente description, un mélange formé majoritairement de méthane, mais pouvant contenir également d'autres hydrocarbures et de l'azote, quelque soit l'état dans lequel il se trouve (gazeux, liquide ou diphasique). Le gaz naturel au départ se présente majoritairement à l'état gazeux, et à une pression telle, qu'au cours de l'étape de liquéfaction, il peut se trouver dans différents états, par exemple liquide et gazeux coexistant à un instant donné.
État de la technique antérieure
Les procédés utilisés et divulgués dans l'art antérieur, notamment dans les brevets US-3 735 600 et US-3 433 026, décrivent des procédés de liquéfaction comportant principalement une première étape au cours de laquelle le gaz naturel est prérefroidi par vaporisation d'un mélange réfrigérant, et une seconde étape qui permet de réaliser l'opération finale de liquéfaction du gaz naturel, et d'obtenir le gaz liquéfié sous forme susceptible d'être transportée ou stockée, la réfrigération au cours de cette seconde étape étant également assurée par vaporisation d'un mélange réfrigérant.
Dans de tels procédés, un mélange de fluides, utilisé comme fluide réfrigérant dans le cycle de réfrigération externe, est vaporisé, comprimé, refroidi en échangeant de la chaleur avec un milieu ambiant tel que de l'eau ou de l'air, condensé, détendu et recyclé.
Le mélange réfrigérant utilisé dans le second étage dans lequel est assurée la seconde étape de réfrigération est refroidi par échange de chaleur avec le milieu ambiant de refroidissement, eau ou air, puis le premier étage dans lequel est assurée la première étape de réfrigération.
A l'issue du premier étage, le mélange réfrigérant se présente sous la forme d'un fluide diphasique comportant une phase vapeur et une phase liquide. Lesdites phases sont séparées, par exemple dans un ballon séparateur, et envoyées, par exemple, dans un échangeur bobiné, dans lequel la fraction vapeur est condensée, tandis que le gaz naturel est liquéfié sous pression, la réfrigération étant assurée par vaporisation de la fraction liquide de mélange réfrigérant. La fraction liquide obtenue par condensation de la fraction vapeur est sous-refroidie, détendue et vaporisée pour assurer la liquéfaction finale du gaz naturel, qui est sous-refroidi avant d'être détendu à travers une vanne ou une turbine pour produire le Gaz Naturel Liquéfié (GNL) recherché.
La présence d'une phase vapeur nécessite une opération de condensation sur le mélange réfrigérant au niveau du second étage qui demande un dispositif relativement complexe et coûteux.
Il a par ailleurs été décrit dans le brevet US-4 195 979 l'addition d'une étape de détente du gaz naturel entre les deux étapes de refroidissement.
Il a également été proposé dans le brevet du demandeur FR 2 743 140 d'opérer dans des conditions de pression et de températures choisies pour obtenir à la sortie du premier étage de réfrigération un mélange réfrigérant entièrement monophasique condensé.
Ceci induit des contraintes, qui peuvent être pénalisantes pour l'économie du procédé, notamment du fait que la pression à laquelle le mélange réfrigérant utilisé dans le deuxième étage est comprimé, peut être relativement élevé.
Une autre disposition selon l'art antérieur consiste à opérer au moyen de trois cycles de réfrigération en série, dont chacun opère avec un corps pur comme réfrigérant. Un premier cycle fonctionnant avec du propane permet de condenser de l'éthylène sous pression à une température d'environ - 35 °C. La vaporisation de l'éthylène à une pression proche de la pression atmosphérique dans un deuxième cycle permet de condenser du méthane sous pression à une température d'environ - 100°C. La vaporisation du méthane permet de sous-refroidir le gaz naturel liquéfié (GNL) produit et ainsi de pouvoir le détendre pour pouvoir le stocker et le transporter à une pression proche de la pression atmosphérique. Cette façon d'opérer présente l'inconvénient d'avoir à utiliser de l'éthylène sensiblement pur que l'on doit ensuite vaporiser pour condenser du méthane sensiblement pur qui est lui-même vaporisé pour sous refroidir le GNL. L'utilisation de corps sensiblement pur est pénalisante pour l'économie du procédé et l'emploi de l'éthylène qui est un composé insaturé particulièrement réactif impose des précautions particulières ce qui pénalise également ce procédé.
Exposé de l'invention
La présente invention concerne un procédé de liquéfaction partielle d'un fluide G ou un mélange gazeux formé au moins en partie d'hydrocarbures, tel qu'un gaz naturel GN, et son dispositif de mise en oeuvre. Le procédé de la présente invention pallie au moins en partie les inconvénients précités de l'art antérieur.
La présente invention concerne plus précisément un procédé de liquéfaction partielle, d'un fluide G formé au moins en partie d'hydrocarbures produisant simultanément une fraction liquide après détente et une fraction gazeuse représentant au moins 10% en poids, de préférence 20% en poids, de manière plus préférée au moins 30 % en poids par rapport au poids du fluide G introduit initialement dans ledit procédé, et comportant au moins deux étapes de réfrigération au cours desquelles :
  • dans la première étape a) on refroidit le fluide G essentiellement gazeux à l'aide d'un réfrigérant externe M pour qu'à l'issue de cette première étape il soit au moins partiellement, et de préférence totalement liquide à la pression opératoire, qui sera de préférence d'environ 4 à environ 7 MPa.
  • dans la deuxième étape b) on termine si nécessaire la liquéfaction dudit fluide G et on sous refroidit ledit fluide G, à l'aide d'une partie du même fluide G, ladite partie étant ainsi détendue et vaporisée de manière à produire le froid nécessaire pour récupérer l'autre partie dudit fluide G totalement liquide.
Selon une première variante au moins une partie de la fraction gazeuse représentant au moins 20 pour cent en poids par rapport au poids du fluide G introduit initialement dans ledit procédé peut être utilisée pour produire de l'électricité.
Selon une deuxième variante au moins une partie de la fraction gazeuse représentant au moins 20 pour cent en poids par rapport au poids du fluide G introduit initialement dans ledit procédé peut être réinjectée dans la zone à partir duquel on le récupère et en particulier dans le cas où le fluide G est un gaz naturel dans le puits à partir duquel on le récupère.
La première étape de réfrigération comporte par exemple plusieurs zones d'échange de chaleur et on peut assurer la réfrigération dans lesdites zones d'échange de chaleur successives à l'aide du réfrigérant externe M qui est détendu et vaporisé à des niveaux de pression décroissants. Selon une réalisation particulière de l'invention le fluide G sort monophasique condensé du premier étage de réfrigération. Selon une autre forme de réalisation de l'invention le fluide G sort en phase dense du premier étage de réfrigération.
Le réfrigérant externe M comprend au moins un hydrocarbure et de préférence au moins deux hydrocarbures. Ce ou ces hydrocarbures sont de préférence choisis dans le groupe formé par le méthane, l'éthane, le propane et les butanes. Selon une forme particulière de réalisation du procédé de l'invention le réfrigérant externe M comprend du méthane, de l'éthane, du propane et au moins un butane
La deuxième étape comporte par exemple une seule zone d'échange, dans laquelle le fluide G liquéfié est sous-refroidi. A la sortie de cette zone d'échange, le gaz liquéfié est séparé en deux parties : une partie étant envoyée au stockage après détente, l'autre partie étant détendue et renvoyée dans la même zone d'échange pour produire par vaporisation le froid nécessaire au sous refroidissement et éventuellement lorsque le fluide G entrant dans ladite deuxième étape n'est pas totalement liquide à la liquéfaction totale dudit fluide G. Dans une forme de réalisation particulière la partie du fluide G utilisée pour produire le froid nécessaire à cette deuxième étape est vaporisé à différents niveaux de pression décroissants.
Une option préférée pour la deuxième étape est la suivante : à la sortie de la deuxième étape le gaz liquéfié est détendu à une pression intermédiaire, comprise entre 0,3 et 1,2 MPa, à l'aide soit d'une turbine liquide, soit d'une vanne Joule-Thomson. Le fluide G est totalement liquide à l'issue de cette première détente. Le fluide G est ensuite séparé en deux parties sensiblement égales : une partie étant envoyée habituellement après détente au stockage cryogénique, éventuellement après une étape de déazotation comportant une revaporisation partielle, le reste étant renvoyé, en partie à la pression intermédiaire et pour l'autre partie à une pression plus basse vers l'étape b) pour produire par vaporisation le froid nécessaire au sous refroidissement, et éventuellement lorsque le fluide G entrant dans ladite deuxième étape n'est pas totalement liquide à la liquéfaction totale dudit fluide G.
Les conditions opératoires du procédé selon l'invention seront de préférence choisie de manière à ce que la quantité de gaz liquéfié obtenu soit d'environ 20 à environ 80 % en poids, de manière plus préférée d'environ 30 % à environ 70 % poids de la quantité de gaz à l'entrée du procédé.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise au vu des figures suivantes illustrant de manière simplifiée et non limitative plusieurs modes de réalisation du procédé, parmi lesquelles :
  • Les figures 1 et 2 montrent les deux options du schéma de principe de l'unité suivant l'invention, la figure 2 figurant une option préférée.
  • La figure 3 montre une possibilité pour réaliser la première étape de réfrigération
  • La figure 4 montre une réalisation du procédé intégrant le fractionnement du gaz
  • La figure 5 montre une variante du procédé permettant d'augmenter la récupération en composés C2+ dans la partie liquéfiée du fluide G.
  • Les figures 6 à 8 seront décrites ci-après.
Description détaillée des figures 1 à 5.
Selon le procédé de l'invention (schéma simplifié de la figure 1) qui est l'une des options la plus simple de mise en oeuvre dudit procédé :
  • a) Le gaz naturel (noté G sur les figures 1 à 5 et 7 et 8) est refroidi dans la partie pré-réfrigération (R) dans laquelle il rentre par la ligne (10) et ressort de préférence totalement liquide (de ce premier étage de réfrigération) par la ligne (13) à une température inférieure à environ - 40°C, et de préférence d'environ - 50°C à environ - 80°C.
  • b) Le liquide circulant dans la ligne (13) est sous-refroidi dans l'échangeur E1 et en sortie de cet échangeur entre par la ligne (14) dans la turbine liquide d'expansion EX1 dans laquelle il est détendu (la turbine peut être remplacée par exemple par une vanne). En sortie de la turbine EX1, le produit obtenu circulant dans la ligne (15) est totalement liquide.
  • c) Une partie du produit obtenu à la sortie de la turbine EX1 est envoyé par la ligne (21) à travers la vanne V2 dans laquelle il est détendu puis envoyé par la ligne (22) soit à une section de déazotation soit directement vers un stockage cryogénique.
  • d) Le reste du produit obtenu à la sortie de la turbine EX1 est envoyé par la ligne (18) dans la vanne V1 dans laquelle il est détendu à basse pression avant d'être envoyé à l'échangeur E1 par la ligne (19). Ce fluide se vaporise dans l'échangeur E1 de manière à fournir le froid nécessaire au sous refroidissement du liquide circulant dans la ligne (13) traversant cet échangeur. Ce fluide ressort par la ligne (20) totalement vaporisé. Dans une option préférée de l'invention (schéma simplifié de la figure 2) :
  • e) Le gaz naturel G est refroidi dans la partie pré-réfrigération (R) dans laquelle il rentre par la ligne (10) et ressort de préférence totalement liquide par la ligne (13) à une température inférieure à environ -40°C de préférence d'environ -50°C à environ -80°C.
  • f) Le liquide circulant dans la ligne (13) est sous-refroidi dans l'échangeur E1 et en sortie de cet échangeur entre par la ligne (14) dans la turbine liquide d'expansion EX1 dans laquelle il est détendu (la turbine peut être remplacée par une vanne). En sortie de la turbine EX1, le produit obtenu circulant dans la ligne (15) est totalement liquide.
  • g) Une partie du produit obtenu à la sortie de la turbine EX1 est envoyé par la ligne (21) à travers la vanne V2 dans laquelle il est détendu puis envoyé par la ligne (22) à la section de déazotation T1 à partir de laquelle on récupère une purge par la ligne (24) et du gaz naturel liquéfié par la ligne (23).Une autre possibilité est d'envoyer directement le produit circulant dans la ligne (22) vers un stockage cryogénique.
  • h) Le reste du produit obtenu à la sortie de la turbine EX1 est séparé en deux parties. Une partie de ce produit est envoyée par la ligne (16) directement à l'échangeur E1, tandis que l'autre partie est envoyée par la ligne (18) dans la vanne V1 dans laquelle il est détendu avant d'être envoyé également à l'échangeur E1 par la ligne (19). Les deux parties de ce fluide, qui sont à des pressions différentes, se vaporisent dans l'échangeur à des niveaux de température différents, ce qui permet d'avoir en moyenne coté froid une courbe enthalpique qui suit bien celle du fluide à refroidir, et donc d'avoir une puissance spécifique faible.
  • i) En sortie de l'échangeur E1, les deux parties de ce fluide vaporisées sont envoyées respectivement par les lignes (17) et (20) à deux étages différents du compresseur K1, qui permet de remonter la pression du gaz qui sort de ce compresseur par la ligne (25), à un niveau suffisant pour l'utilisation, par exemple dans des turbines à gaz générant de l'électricité.
    • Selon cette forme de réalisation illustrée par la figure 2 la partie liquéfiée du fluide G circulant dans la ligne (21) (désignée ci-devant par les termes « l'autre partie »)est détendue et partiellement vaporisée en un étage jusqu'à la pression du stockage. Selon une autre forme de réalisation par exemple représentée sur la figure 8 la partie liquéfiée du fluide G circulant dans la ligne (18) (désignée ci-après par les termes « l'autre partie ») est détendue et partiellement vaporisée en deux étages jusqu'à la pression du stockage.
    Dans cette configuration, le procédé permet de liquéfier environ 50 pour cent (%) en poids du gaz en entrée, tandis que 50 % en poids sortent sous forme de gaz à plus faible pression qu'à celle à laquelle il est à l'entrée. On verra dans l'exemple donné plus loin que la puissance spécifique par unité de gaz liquéfié est voisine de 600 kilojoule par kilo (kJ/kg), ce qui est très inférieur aux puissances spécifiques habituelles (environ 1000 kJ/kg). On a constaté également que les investissements sont fortement diminués par rapport aux valeurs des unités existantes de liquéfaction. Cette configuration pourrait être appliquée lorsque conjointement à la liquéfaction, on a une centrale électrique fonctionnant par exemple à l'aide d'une turbine au gaz naturel, les compresseurs servant à la liquéfaction seraient alors entraínés par une petite partie de l'électricité produite par la centrale. On a calculé qu'avec cette configuration, une tranche de 300 mégawatt (MW) pourrait être associée à une liquéfaction de 0,4 millions de tonnes par an, consommant environ 8 MW. Le procédé pourrait être également associé à un schéma comprenant une réinjection de gaz comme précisé ci-devant.
    Le schéma simplifié de la figure 3 illustre de quelle manière (non limitative) la pré-réfrigération du gaz (R) peut être effectuée. Le gaz G doit être presque totalement liquéfié à l'issue de cette étape, ce qui impose de descendre plus bas qu'avec un cycle au propane. Un mélange réfrigérant M est donc utilisé, comprenant principalement de l'éthane et du propane, et en plus faible quantité du méthane et des butanes. Le gaz G entre par la ligne (10) dans la section de pré-réfrigération (R) du gaz, où il est refroidi et liquéfié successivement dans les zones d'échange E10, E11, et E12, dont il sort respectivement par les lignes (11), (12) et (13). Dans la ligne (13), le fluide G est pratiquement totalement liquéfié. Le mélange réfrigérant M est comprimé par le compresseur K10, d'où il sort par le conduit (100). Il est condensé par le condenseur C10, d'où il sort au point de bulle par le conduit (101) pour être en partie envoyé dans la zone d'échange E10 où il est sous refroidi. Il sort de la zone d'échange E10 par le conduit (102) pour être en partie envoyé à la zone d'échange E11. Une autre partie du mélange réfrigérant M circulant dans la ligne (102) est prélevée et envoyée par le conduit (131) dans la vanne V10 dans laquelle il est détendu puis réintroduit par le conduit (132) dans la zone d'échange E10 où ce mélange réfrigérant M est vaporisé pour produire le froid nécessaire à cette zone.
    De la même façon, le mélange réfrigérant M sortant de la zone d'échange E11 est en partie envoyé vers la zone d'échange E12 par le conduit (103). Une autre partie du mélange réfrigérant M circulant dans la ligne (103) est prélevée et envoyé par le conduit (121), dans la vanne V11 dans laquelle il est détendu puis renvoyée à la zone d'échange E11 par le conduit (122) où il est vaporisé pour fournir le froid nécessaire à cette zone. Le mélange réfrigérant sort de la zone d'échange E12 par le conduit (111), il traverse la vanne V12 dans laquelle il est détendu, puis envoyé par la ligne (112) dans la zone d'échange E12 où il est vaporisé, pour fournir le froid de cette zone. Les vannes V10, V11, V12 détendent le mélange réfrigérant M à des pressions décroissantes correspondant à des températures de vaporisation décroissantes dans les trois zones d'échange E10, E11 et E12.En sortie des trois zones d'échange E10, E11, et E12, le mélange réfrigérant vaporisé est envoyé à trois étages différents du compresseur K10 respectivement par les conduits (133), (123) et (113).
    Le schéma simplifié de la figure 4 illustre la manière (non limitative) dont peuvent être intégrés le séchage du gaz naturel et le fractionnement du gaz naturel permettant d'enlever les fractions trop lourdes et de produire les appoints pour le mélange réfrigérant. Le gaz naturel G entre par le conduit (10) dans la section de pré-réfrigération (R) d'où il sort par le conduit (51) pour être envoyé à la section de séchage (S). Le gaz sec sort de la section de séchage (S) par la ligne (52) et est envoyé dans la section de fractionnement F. De cette section de fractionnement F sort :
    • par le conduit (54) du gaz combustible
    • par le conduit (55), des condensats stabilisés contenant des pentanes, la totalité de l'hexane, du benzène et éventuellement des composés plus lourds,
    • par le conduit (71) une coupe contenant principalement de l'éthane et par le conduit (74) une coupe contenant principalement du propane. Ces deux coupes sont utilisées comme appoint pour compenser les fuites du mélange réfrigérant M.
    • par le conduit (53) on récupère le gaz à liquéfier purifié des composés lourds qui est renvoyé à la section de pré-réfrigération (R)
    • par le conduit (56) un mélange, contenant principalement de l'éthane, du propane et des butanes, est envoyé à la section de pré-réfrigération (R2) pour être ultérieurement re-mélangé au gaz à liquéfier sortant de la section de pré-réfrigération (R).
      Le gaz purifié provenant de la section de fractionnement F est refroidi et liquéfié dans la section de pré-réfrigération (R), il sort de cette section par le conduit (13) et est mélangé avec le fluide réfrigéré sortant de la section de pré-réfrigération (R2) par le conduit (57). Le mélange est envoyé dans la zone d'échange E1 où il est sous-refroidi. Le reste du schéma est identique à ce qui a été décrit ci-devant en liaison avec l'illustration de la figure 2.
    Le schéma simplifié de la figure 5 présente une variante permettant de récupérer la quasi-totalité des composés C2+ (c'est-à-dire des composés ayant au moins deux atomes de carbone, tels que l'éthane, le propane, les butanes, etc) présents dans le gaz naturel liquéfié. Le gaz sortant du compresseur K1 par le conduit (25) et destiné à être brûlé dans des turbines est d'abord réfrigéré en se servant de la section de pré-réfrigération (R), puis envoyé par la ligne 62 en fond de la colonne de fractionnement T2. En tête de la colonne T2, une petite partie du gaz naturel réfrigéré et liquéfié sortant de la section de pré-réfrigération (R) par la ligne (61) est détendue dans la vanne V61 avant d'être introduit en tête de la colonne T2. Le gaz sortant par la ligne (63) en tête de la colonne T2 est épuré de l'essentiel des composés C2+. Le liquide de fond de la colonne T2 contient une petite partie de méthane, mais pour l'essentiel de l'éthane, du propane et des hydrocarbures plus lourds. Ce liquide est envoyé par le conduit (64) à la pompe P1. Le liquide circulant dans le conduit (65) en sortie de la pompe P1 est à une pression suffisante pour être remélangé au fluide G liquéfié du conduit (13).
    Par exemple pour un gaz naturel comportant 76 % molaire de méthane, la teneur en méthane du gaz combustible en tête de T2 sera de l'ordre de 90 % molaire, et la teneur en méthane du gaz naturel liquéfié de 64 % molaire. Le reste du schéma est identique à ce qui a été décrit ci-devant en liaison avec l'illustration de la figure 2.
    En résumé, le procédé selon l'invention est un procédé de liquéfaction partielle d'un fluide G formé au moins en partie d'hydrocarbures, produisant simultanément :
    • une fraction liquide après détente,
    • une fraction gazeuse représentant au moins 10 % poids par rapport au poids du fluide G introduit initialement dans ledit procédé,
    • et comportant au moins deux étapes de réfrigération au cours desquelles :
      • dans la première étape a) on refroidit le fluide G essentiellement gazeux à l'aide d'un réfrigérant externe M pour qu'à l'issue de cette première étape il soit au moins partiellement liquide à la pression opératoire et
      • dans la deuxième étape b) on termine si nécessaire la liquéfaction dudit fluide G et on sous refroidit ledit fluide G, à l'aide d'une partie du même fluide G, ladite partie étant ainsi détendue et vaporisée de manière à produire le froid nécessaire pour récupérer l'autre partie dudit fluide G totalement liquide.
    Selon une variante préférée, au moins une partie de la fraction gazeuse représentant au moins 10% en poids par rapport au poids du fluide G introduit initialement dans ledit procédé est utilisée pour produire de l'électricité.
    Selon une autre variante préférée, au moins une partie de la fraction gazeuse représentant au moins 10 % en poids par rapport au poids du fluide G introduit initialement dans ledit procédé est réinjectée dans la zone à partir de laquelle on le récupère et dans le cas où le fluide G est un gaz naturel dans le puits à partir duquel on le récupère.
    De préférence, l'autre partie liquéfiée du fluide G est détendue et partiellement vaporisée en un ou deux étages jusqu'à la pression du stockage.
    De préférence, la partie du fluide G utilisée pour produire le froid nécessaire à la deuxième étape est vaporisée à différents niveaux de pression décroissants.
    De manière plus préférée, les conditions opératoires sont choisies de manière à ce que la quantité de gaz liquéfié obtenu soit d'environ 20 % à environ 80 % en poids de la quantité de gaz à l'entrée du procédé.
    Selon une autre variante préférée, la première étape de réfrigération comporte plusieurs zones d'échange de chaleur et on assure la réfrigération dans lesdites zones d'échange de chaleur à l'aide du réfrigérant externe M qui est détendu et vaporisé à des niveaux de pression décroissants.
    De préférence, le réfrigérant externe M comprend au moins un hydrocarbure et de préférence au moins deux hydrocarbures.
    De manière plus préférée, le réfrigérant externe M comprend au moins un hydrocarbure choisi dans le groupe formé par le méthane, l'éthane, le propane et les butanes. De manière encore plus préférée, le réfrigérant externe M comprend du méthane, de l'éthane, du propane et au moins un butane.
    De préférence, le fluide G sort monophasique condensé du premier étage de réfrigération. De manière plus préférée, le fluide G sort en phase dense du premier étage de réfrigération.
    Selon une autre variante, à la sortie du premier étage de réfrigération, le fluide G se trouve à une température au moins inférieure à environ - 40°C.
    Selon un mode préféré du procédé selon l'invention, la partie vaporisée du fluide G dans la deuxième étape du procédé est comprimée à une pression suffisante, pour permettre sa réinjection dans la zone à partir duquel on le récupère et dans le cas où le fluide G est un gaz naturel dans le puits à partir duquel on le récupère.
    Selon un autre mode préféré du procédé selon l'invention, la partie vaporisée du fluide G dans la deuxième étape du procédé est comprimée à une pression suffisante, pour permettre son utilisation pour produire de l'électricité notamment dans une turbine à gaz. De préférence, la partie du fluide G comprimée à une pression suffisante pour son utilisation dans une turbine à gaz est refroidie à l'aide de la première étape de pré-réfrigération puis envoyée en fond d'une colonne de fractionnement dans laquelle on introduit également en tête de ladite colonne une partie du même fluide G refroidie dans la première étape de pré-réfrigération et détendue.
    Le procédé de liquéfaction selon l'invention peut éventuellement comprendre en outre une étape de séchage et une étape de fractionnement du gaz naturel comportant au moins deux colonnes de fractionnement ledit fractionnement étant effectué immédiatement après le séchage, en alimentant la première colonne de fractionnement à la température du séchage, et en utilisant la deuxième zone d'échange de la première étape de réfrigération pour le condenseur de ladite colonne.
    De manière plus préférée, le produit sortant en fond de la première colonne de fractionnement est réfrigéré dans la section de pré-réfrigération en se servant du réfrigérant externe M utilisé dans la première étape de pré-réfrigération, avant d'être détendu et envoyé en tête de la deuxième colonne de fractionnement.
    Exemple :
    Le procédé selon l'invention est illustré par l'exemple numérique suivant, décrit en relation avec les schémas des figures 6, 7, et 8. Dans cet exemple la première étape de pré-réfrigération (R) est assurée comme illustré par le schéma de principe de la figure 7, le fractionnement (F) comme illustré par le schéma de principe de la figure 6, et la deuxième étape du procédé selon la présente invention, réalisée à basse température et après l'étape R, est détaillée dans le schéma de principe de la figure 8 ci-après.
    On considère 10000 kilomoles par heure (Kmol/h) de gaz naturel dont la composition en pour cent molaire après désacidification et séchage est la suivante :
    Azote 0,1
    Méthane 76,5
    Éthane 12,7
    Propane 7,8
    IsoButane 1,2
    N-Butane 1,0
    IsoPentane 0,25
    N-Pentane 0,15
    C6+ 0,3
    Ce gaz arrive dans l'unité de liquéfaction à une pression de 5,6 MPa et à une température de 40 °C. On a considéré aussi une température de 40 °C pour la sortie coté procédé des échangeurs à eau.
    On suivra sur la figure (7) le début de la description de l'exemple :
    Le gaz naturel G est alimenté par le conduit (10) à l'échangeur E13 dans lequel il est refroidi par un fluide intermédiaire (FI), jusqu'à une température de 19 °C puis est envoyé par le conduit (51) au sécheur (S) avant d'entrer par le conduit (52) dans la zone de fractionnement (F). Cette zone de fractionnement comporte habituellement au moins deux colonnes de fractionnement. Le fluide intermédiaire FI est mû par le système de circulation Cl, et refroidi dans la zone d'échange E10 de la section de pré-réfrigération (R).
    Le fractionnement F (voir le schéma simplifié de la figure 6) comporte une première colonne T11. Le gaz sec est envoyé en fond de colonne T11 par la ligne (52). Ce gaz sec rentre dans la colonne T11 à sa température de sortie de la section de séchage. La fraction sortant en tête de la colonne T11 est envoyée par le conduit (58) à la température de 12° C vers la zone d'échange E11 de la section de pré-réfrigération (R) d'où elle sort partiellement condensée à la température de - 0.5 °C avant d'être envoyée par la ligne (59) au ballon de reflux B11. La pompe P51 permet de renvoyer par la ligne 201 la fraction liquide séparée dans le ballon B11 et sortant par la ligne 200 vers la colonne T11 et ainsi d'assurer un reflux dans la colonne. Le gaz sortant du ballon B11 par la ligne (53) est purifié des coupes trop lourdes et en particulier du benzène. Le gaz est envoyé par le conduit (53) (voir figure 7) vers la zone d'échange E11 ou il sera refroidi à - 25°C avant d'être envoyé à la zone d'échange E12 par le conduit (12). Le liquide sortant par la ligne (81) (figure 6) en fond de la colonne T11 comprend suffisamment de composés C2 et C3 (composés comprenant respectivement 2 et 3 atomes de carbone) pour les appoints de mélange réfrigérant. Ce mélange liquide circulant dans la ligne (81) est envoyé dans la section de pré-réfrigération (R2) d'où il sort refroidi par le conduit (82), puis il est détendu à travers la vanne V51 et envoyé par le conduit (83) en tête de la colonne T12 (déméthaniseur). Cette colonne est rebouillie à l'aide du rebouilleur E51 pour éliminer la plus grande partie du méthane du mélange. Le gaz sortant en tête de la colonne T12 par la ligne (54), riche en méthane, sera remélangé avec le reste de gaz combustible sortant du compresseur K1 par la ligne (25) (voir figure 8). Le produit sortant du fond de la colonne T12 par la ligne (84) (voir figure 6) est envoyé, après détente dans la vanne V52, par le conduit (85) dans la colonne T13. Cette colonne est rebouillie à l'aide de l'échangeur E52. Le gaz sortant en tête de la colonne T13 (figure 6) par la ligne (86) est refroidi à l'aide d'une partie du mélange réfrigérant M dans la section de pré-réfrigération (R2), d'où il ressort par la ligne (87) totalement condensé, avant d'être alimenté au ballon de reflux B13. La pompe P52 permet d'envoyer le liquide sortant du ballon B13 par la ligne (202) dans la colonne T13 par la ligne (203) et ainsi d'assurer un reflux dans cette colonne. Une partie du liquide contenant une coupe C2 circulant dans la ligne (203) est récupéré dans la ligne (70), puis séparé en deux parties dont une première partie récupérée par la ligne (71) (figures 6 et 7) servira en partie aux appoints de mélange réfrigérant M, et dont l'autre partie est renvoyé par la ligne (72) pour être mélangé avec les autres produits de fractionnement circulant respectivement dans les conduits (75) et (92), puis pompé par la pompe P54 pour être envoyé par le conduit (56) à la pré-réfrigération R2, et en sortie de cette section de pré-réfrigération R2 rejoindra par le conduit 57 le gaz à liquéfier (12) (voir figures 6 et 7). Le produit sortant du fond de la colonne T13 par la ligne (88) est détendu dans la vanne V53 avant d'être envoyé par la ligne (89) à la colonne T14, rebouillie par l'échangeur E53. Le gaz sortant en tête de la colonne T14 (figure 6) par la ligne (90) est totalement condensé par le condenseur à eau C12, puis envoyé par la ligne (91) au ballon de reflux B14. La pompe P53 permet d'envoyer le liquide sortant du ballon B14 par la ligne (204) dans la colonne T14 par la ligne (205) et ainsi d'assurer un reflux dans cette colonne. Une partie du liquide contenant une coupe C3 circulant dans la ligne (205) est récupéré dans la ligne (73), puis séparé en deux parties dont une première partie récupérée par la ligne (74) (figures 6 et 7) servira en partie aux appoints de mélange réfrigérant M, et dont l'autre partie est renvoyé par la ligne (75) est destinée à rejoindre le gaz naturel à liquéfier (12) via la pompe P54, le conduit 56, la pré-réfrigération R2, et le conduit 57 (voir figures 6 et 7). Le produit sortant du fond de la colonne T14 par la ligne (55), est une coupe C5+ (c'est-à-dire une coupe contenant des hydrocarbures avec au moins 5 atomes de carbone) stabilisée , et celui obtenu par soutirage latéral de la colonne de la colonne T14 par la ligne (92), une coupe C4 contenant des C3 et des C5 qui sera re-mélangée avec la coupe C2 circulant dans la ligne (72) et la coupe C3 circulant dans la ligne (75). Le mélange ainsi obtenu est envoyé par la pompe P54 et la ligne (56) (voir figures 6 et 7) dans la section de pré-réfrigération (R2) pour être refroidie à - 25 °C à l'aide d'une partie du mélange réfrigérant M, prélevé à la sortie du condenseur C10 et entrant dans cette section par la ligne 1001. Le mélange ainsi réfrigéré sort de cette section de pré-réfrigération (R2) par la ligne (57) puis il est mélangé avec le gaz réfrigéré et liquéfié circulant dans la ligne (12) avant d'être envoyé à la zone d'échange E12. La partie du mélange réfrigérant M entrant dans la section de pré-réfrigération (R2) par la ligne (1001) est refroidie, séparée et détendue à deux niveaux de pression pour produire le froid nécessaire au refroidissement du mélange arrivant dans cette section par la ligne (56). A la sortie de la section de pré-réfrigération (R2), les différentes parties vaporisées sortant respectivement par les lignes (1123) et (1133) sont renvoyées avec les fluides à même pression, rentrant respectivement par les lignes (123) et (133) dans le compresseur K10.
    La section de pré-réfrigération (R) (schéma simplifié de la figure 7) met en oeuvre un mélange de réfrigérant M dont la composition en pour cent molaire (% mol.) est la suivante:
    Méthane 1.9
    Éthane 46.5
    Propane 44.0
    IsoButane 4.9
    N-Butane 2.7
    Ce mélange sort du compresseur K10 par la ligne (100) comprimé à une pression de 3,23 MPa. Un refroidissement intermédiaire C11 est nécessaire pour ramener à 40 °C le fluide sortant par la ligne 141 du deuxième étage du compresseur K10 avant de le réintroduire par la ligne (142) au troisième étage du compresseur K10. Le mélange circulant dans la ligne (100) est refroidi jusqu'à une température de 40° C par l'échangeur C10 d'où il sort totalement condensé par la ligne (101). Une petite partie du mélange M est envoyée par la ligne (1001) vers la zone de pré-réfrigération (R2), le reste est envoyé vers la zone d'échange de chaleur E10. Il est sous-refroidi successivement dans les zones d'échange de chaleur E10, E11, et E12. A la sortie de l'échangeur E10 par la ligne (102) une partie est envoyée dans l'échangeur E11. Une autre partie de ce mélange réfrigérant est envoyée par la ligne (131) dans la vanne de détente V10 dans laquelle il est détendu puis réintroduit par le conduit (132), dans la zone d'échange de chaleur E10 où il se vaporise et est ensuite renvoyée par le conduit (133) à une pression de 1,61 MPa vers le système de compression K10.
    De la même façon, le mélange réfrigérant M sortant de la zone d'échange E11 est en partie envoyé vers la zone d'échange E12 par le conduit (103). Une autre partie du mélange réfrigérant M circulant dans la ligne (103) est prélevée et envoyé par le conduit (121), dans la vanne V11 dans laquelle il est détendu puis réintroduit dans la zone d'échange E11 par le conduit (122) où il se vaporise pour fournir le froid nécessaire à cette zone.
    Le mélange réfrigérant sort de la zone d'échange E12 par le conduit (111), il traverse la vanne V12 dans laquelle il est détendu, puis envoyé par la ligne (112) dans la zone d'échange E12 où il est vaporisé, pour fournir le froid de cette zone.
    La partie du mélange entrant par la ligne (122) dans l'échangeur E11 dans laquelle elle se vaporise est envoyée par la ligne (123) au compresseur K10 à une pression de 0,655 MPa. La partie du mélange entrant par la ligne (112) dans l'échangeur E12 dans laquelle elle se vaporise est envoyée par la ligne (113) au 1er étage du compresseur K10 à la pression de 0,15 MPa.
    A la sortie de la section de pré-réfrigération (R), sur les 10000 Kmoles/h de gaz naturel à l'entrée, on a (en négligeant les débits d'appoint de mélange réfrigérant circulant dans les lignes 71 et 74) :
    • 99 Kmoles/h de gaz combustible (sortant par le conduit 54 (figures 6 et 7)) en tête de la colonne T12 (figure 6) à une température de - 14°C, et à une pression de 3 MPa,
    • 49 Kmoles/h (sortant par le conduit 55) de C5+ stabilisés en fond de la colonne T14 (figures 6 et 7)), et
    • 9852 Kmoles/h sont envoyés vers l'échangeur E1 par le conduit (13) (le débit de liquide circulant dans le conduit 13 est égal à la somme des débits de fluides circulant dans les-conduits 12 et 57) sous forme totalement condensée à une température de -64.5 °C et à une pression de 5,58 MPa.
    La consommation totale d'énergie pour les compresseurs de cette section R de pré-réfrigération (illustrée par la figure 7 et symbolisée par R dans la figure 8) est de 15526 kW.
    Le gaz naturel liquéfié circulant dans le conduit (13) entre dans l'échangeur cryogénique E1 (voir le schéma simplifié de la figure 8) où il est sous-refroidi et ressort par la ligne (14) à une température de -142.5 °C. Il est ensuite détendu dans la turbine d'expansion EX1 à une pression de 0,65 MPa sous laquelle il est encore totalement liquide à une température de -143.2 °C et sort de cette turbine d'expansion par la ligne (15).Une partie du fluide circulant dans la ligne (15) est envoyé par la ligne (16) à cette pression à l'échangeur cryogénique E1 dans lequel il se vaporise. Le reste de ce fluide (désigné ci-devant par les termes « l'autre partie ») est envoyé par la ligne (18) dans la vanne V100 dans laquelle il est détendu puis envoyé au ballon B1 à une température de -144,9 °C et à une pression de 0,26 MPa. Une partie du liquide du ballon B1 est renvoyée par la ligne (19) en mélange avec la vapeur issue du ballon B1 et circulant dans la ligne (18V) dans l'échangeur cryogénique E1 pour y être vaporisé. L'autre partie de ce liquide est envoyé par la ligne (21) dans l'échangeur E2 dans lequel il est refroidi avant d'être détendu dans la vanne V200 et envoyé au ballon B2 par la ligne (22) à une pression de 0,105 MPa et à une température de -157,6 °C. La vapeur issue du ballon B2 par la ligne (24) est renvoyée à l'échangeur E2 : le débit de vapeur à la sortie de l'échangeur E2 (ligne 26 figure 8) est de 544 Kmoles à une température de -146.7 °C.
    Le gaz naturel liquéfié sort par la ligne (23) en fond du ballon B2 avec un débit de 4985 Kmole/h soit sensiblement 50 pour cent mole du débit d'entrée du gaz naturel dans l'unité de liquéfaction avec un poids moléculaire de 23,34, soit en poids 116,35 tonnes/h.
    Le gaz vaporisé à basse pression sort de l'échangeur cryogénique E1 par le conduit (20) à une température de -66. °C. Il est envoyé par ce conduit au ballon B3 où la fraction non vaporisée est séparée et envoyée par la ligne (20L) au ballon B4 par la pompe P3. Le gaz vaporisé à pression plus haute sortant de l'échangeur cryogénique E1 est envoyé au ballon B4 par le conduit (17). Le liquide (17L) séparé dans le ballon B4 est pompé par la pompe P4 et envoyé en mélange avec le fluide (13) à l'entrée de l'échangeur cryogénique E1. Les phases vapeur des ballons B3 et B4 (circulant respectivement dans les lignes 17V et 20V) sont envoyées aux différents étages du compresseur K1 pour être comprimées à une pression de 1,5 MPa. On a 4315 Kmole/h en sortie du compresseur K1 dans la ligne (25), à une température de 22°C.
    La consommation d'énergie pour cette section de sous refroidissement basse température est de 3820 kW pour le compresseur K1, plus 108 kW pour les pompes P3 et P4.
    Au total, la consommation d'énergie pour la liquéfaction du gaz naturel est donc de 15526 + 3820 + 108 =19454 kW, pour 116,35 tonnes/h de GNL, soit 602 J/g de GNL.

    Claims (17)

    1. Procédé de liquéfaction partielle d'un fluide G formé au moins en partie d'hydrocarbures, produisant simultanément :
      une fraction liquide après détente,
      une fraction gazeuse représentant au moins 10 % poids par rapport au poids du fluide G introduit initialement dans ledit procédé,
      dans lequel au moins une partie de ladite fraction gazeuse est soit utilisée pour produire de l'électricité, soit réinjectée dans la zone à partir de laquelle on récupère ledit fluide G, ledit procédé comportant au moins deux étapes de réfrigération au cours desquelles :
      dans la première étape a) on refroidit le fluide G essentiellement gazeux à l'aide d'un réfrigérant externe M pour qu'à l'issue de cette première étape il soit au moins partiellement liquide à la pression opératoire et
      dans la deuxième étape b) on termine si nécessaire la liquéfaction dudit fluide G et on sous refroidit ledit fluide G, à l'aide d'une partie du même fluide G, ladite partie étant ainsi détendue et vaporisée de manière à produire le froid nécessaire pour récupérer l'autre partie dudit fluide G totalement liquide.
    2. Procédé de liquéfaction partielle selon la revendication 1 dans lequel le fluide G est un gaz naturel et au moins une partie de la fraction gazeuse est réinjectée dans le puits à partir duquel on récupère ledit gaz naturel.
    3. Procédé de liquéfaction du fluide G selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel l'autre partie liquéfiée du fluide G est détendue et partiellement vaporisée en un ou deux étages jusqu'à la pression du stockage.
    4. Procédé de liquéfaction selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel la partie du fluide G utilisée pour produire le froid nécessaire à cette deuxième étape est vaporisée à différents niveaux de pression décroissants.
    5. Procédé de liquéfaction selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel les conditions opératoires sont choisies de manière à ce que la quantité de gaz liquéfié obtenu soit d'environ 20 % à environ 80 % en poids de la quantité de gaz à l'entrée du procédé.
    6. Procédé de liquéfaction selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la première étape de réfrigération comporte plusieurs zones d'échange de chaleur et dans lequel on assure la réfrigération dans lesdites zones d'échange de chaleur à l'aide du réfrigérant externe M qui est détendu et vaporisé à des niveaux de pression décroissants.
    7. Procédé de liquéfaction selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le réfrigérant externe M comprend au moins un hydrocarbure et de préférence au moins deux hydrocarbures.
    8. Procédé de liquéfaction selon la revendication 7 dans lequel le réfrigérant externe M comprend au moins un hydrocarbure choisi dans le groupe formé par le méthane, l'éthane, le propane et les butanes.
    9. Procédé de liquéfaction selon la revendication 7 ou 8 dans lequel le réfrigérant externe M comprend du méthane, de l'éthane, du propane et au moins un butane.
    10. Procédé de liquéfaction selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel le fluide G sort monophasique condensé du premier étage de réfrigération.
    11. Procédé de liquéfaction selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel le fluide G sort en phase dense du premier étage de réfrigération.
    12. Procédé de liquéfaction d'un gaz naturel selon l'une des revendications 1 à 11 dans lequel la sortie du premier étage de réfrigération, le fluide G se trouve à une température au moins inférieure à environ - 40°C.
    13. Procédé de liquéfaction d'un gaz naturel selon l'une des revendications 1 à 12 dans lequel la partie vaporisée du fluide G dans la deuxième étape du procédé est comprimée à une pression suffisante, pour permettre sa réinjection dans la zone à partir duquel on le récupère et dans le cas où le fluide G est un gaz naturel dans le puits à partir duquel on le récupère.
    14. Procédé de liquéfaction d'un gaz naturel selon l'une des revendications 1 à 13 dans lequel la partie vaporisée du fluide G dans la deuxième étape du procédé est comprimée à une pression suffisante, pour permettre son utilisation pour produire de l'électricité notamment dans une turbine à gaz.
    15. Procédé de liquéfaction d'un gaz naturel selon la revendication 14 dans lequel la partie du fluide G comprimée à une pression suffisante pour son utilisation dans une turbine à gaz est refroidie à l'aide de la première étape de pré-réfrigération puis envoyée en fond d'une colonne de fractionnement dans laquelle on introduit également en tête de ladite colonne une partie du même fluide G refroidie dans la première étape de pré-réfrigération et détendue.
    16. Procédé de liquéfaction d'un gaz naturel selon l'une des revendications 1 à 15 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de séchage et une étape de fractionnement du gaz naturel comportant au moins deux colonnes de fractionnement ledit fractionnement étant effectué immédiatement après le séchage, en alimentant la première colonne de fractionnement à la température du séchage, et en utilisant la deuxième zone d'échange de la première étape de réfrigération pour le condenseur de ladite colonne.
    17. Procédé de liquéfaction d'un gaz naturel selon la revendication 16 dans lequel le produit sortant en fond de la première colonne de fractionnement est réfrigéré dans la section de pré-réfrigération en se servant du réfrigérant externe M utilisé dans la première étape de pré-réfrigération, avant d'être détendu et envoyé en tête de la deuxième colonne de fractionnement.
    EP01400050A 2000-01-19 2001-01-10 Procédé de liquéfaction partielle d'un fluide contenant des hydrocarbures tel que du gaz naturel Expired - Lifetime EP1118827B1 (fr)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR0000737A FR2803851B1 (fr) 2000-01-19 2000-01-19 Procede de liquefaction partielle d'un fluide contenant des hydrocarbures tel que du gaz naturel
    FR0000737 2000-01-19

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1118827A1 true EP1118827A1 (fr) 2001-07-25
    EP1118827B1 EP1118827B1 (fr) 2004-10-20

    Family

    ID=8846136

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP01400050A Expired - Lifetime EP1118827B1 (fr) 2000-01-19 2001-01-10 Procédé de liquéfaction partielle d'un fluide contenant des hydrocarbures tel que du gaz naturel

    Country Status (6)

    Country Link
    US (1) US6449982B1 (fr)
    EP (1) EP1118827B1 (fr)
    JP (1) JP4898006B2 (fr)
    DE (1) DE60106499D1 (fr)
    ES (1) ES2232571T3 (fr)
    FR (1) FR2803851B1 (fr)

    Cited By (9)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR2841330A1 (fr) * 2002-06-21 2003-12-26 Inst Francais Du Petrole Liquefaction de gaz naturel avec recyclage de gaz naturel
    CN103968640A (zh) * 2014-05-15 2014-08-06 碧海舟（北京）石油化工设备有限公司 一种利用天然气压差发电冷能的空气分离系统
    CN105758113A (zh) * 2016-03-04 2016-07-13 浙江大学常州工业技术研究院 一种波动入口换热系统及其方法
    US9441877B2 (en) 2010-03-17 2016-09-13 Chart Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
    CN103968640B (zh) * 2014-05-15 2016-11-30 碧海舟（北京）节能环保装备有限公司 一种利用天然气压差发电冷能的空气分离系统
    US10480851B2 (en) 2013-03-15 2019-11-19 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
    US10663221B2 (en) 2015-07-08 2020-05-26 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
    US11408673B2 (en) 2013-03-15 2022-08-09 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
    US11428463B2 (en) 2013-03-15 2022-08-30 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method

    Families Citing this family (16)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6581409B2 (en) * 2001-05-04 2003-06-24 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods related to same
    GB0120272D0 (en) * 2001-08-21 2001-10-10 Gasconsult Ltd Improved process for liquefaction of natural gases
    US7866184B2 (en) * 2004-06-16 2011-01-11 Conocophillips Company Semi-closed loop LNG process
    BRPI0808909A2 (pt) * 2007-05-03 2014-08-19 Exxonmobil Upstream Res Co Processo para liquefazer uma corrente de gás rica em metano.
    FR2923000B1 (fr) * 2007-10-26 2015-12-11 Inst Francais Du Petrole Procede de liquefaction d'un gaz naturel avec recuperation amelioree de propane.
    US8020406B2 (en) * 2007-11-05 2011-09-20 David Vandor Method and system for the small-scale production of liquified natural gas (LNG) from low-pressure gas
    US9243842B2 (en) 2008-02-15 2016-01-26 Black & Veatch Corporation Combined synthesis gas separation and LNG production method and system
    US8464551B2 (en) 2008-11-18 2013-06-18 Air Products And Chemicals, Inc. Liquefaction method and system
    EP2365852B1 (fr) * 2009-07-13 2022-04-20 Dexpro Corporation Procédé permettant d'éliminer d'un fluide les composants condensables qu'il contient
    AU2010302667B2 (en) * 2009-09-30 2013-12-05 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of fractionating a hydrocarbon stream and an apparatus therefor
    US10113127B2 (en) 2010-04-16 2018-10-30 Black & Veatch Holding Company Process for separating nitrogen from a natural gas stream with nitrogen stripping in the production of liquefied natural gas
    CA2819128C (fr) 2010-12-01 2018-11-13 Black & Veatch Corporation Recuperation de ngl a partir de gaz naturel a l'aide d'un melange de refrigerants
    US10139157B2 (en) 2012-02-22 2018-11-27 Black & Veatch Holding Company NGL recovery from natural gas using a mixed refrigerant
    US10563913B2 (en) 2013-11-15 2020-02-18 Black & Veatch Holding Company Systems and methods for hydrocarbon refrigeration with a mixed refrigerant cycle
    US9574822B2 (en) 2014-03-17 2017-02-21 Black & Veatch Corporation Liquefied natural gas facility employing an optimized mixed refrigerant system
    FR3039080B1 (fr) * 2015-07-23 2019-05-17 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Methode de purification d'un gaz riche en hydrocarbures

    Citations (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3690114A (en) * 1969-11-17 1972-09-12 Judson S Swearingen Refrigeration process for use in liquefication of gases
    US4195979A (en) * 1978-05-12 1980-04-01 Phillips Petroleum Company Liquefaction of high pressure gas
    EP0599443A1 (fr) * 1992-11-20 1994-06-01 Chiyoda Corporation Procédé de liquéfaction de gaz naturel
    US5826444A (en) * 1995-12-28 1998-10-27 Institut Francais Du Petrole Process and device for liquefying a gaseous mixture such as a natural gas in two steps
    WO2000057118A1 (fr) * 1999-03-23 2000-09-28 Robert Wissolik Systeme de liquefaction par depressurisation pour gazoduc industriel

    Patent Citations (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3690114A (en) * 1969-11-17 1972-09-12 Judson S Swearingen Refrigeration process for use in liquefication of gases
    US4195979A (en) * 1978-05-12 1980-04-01 Phillips Petroleum Company Liquefaction of high pressure gas
    EP0599443A1 (fr) * 1992-11-20 1994-06-01 Chiyoda Corporation Procédé de liquéfaction de gaz naturel
    US5826444A (en) * 1995-12-28 1998-10-27 Institut Francais Du Petrole Process and device for liquefying a gaseous mixture such as a natural gas in two steps
    WO2000057118A1 (fr) * 1999-03-23 2000-09-28 Robert Wissolik Systeme de liquefaction par depressurisation pour gazoduc industriel

    Cited By (13)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6763680B2 (en) 2002-06-21 2004-07-20 Institut Francais Du Petrole Liquefaction of natural gas with natural gas recycling
    AU2003204772B2 (en) * 2002-06-21 2009-02-19 Institut Francais Du Petrole Liquefaction of natural gas with natural gas recycling
    FR2841330A1 (fr) * 2002-06-21 2003-12-26 Inst Francais Du Petrole Liquefaction de gaz naturel avec recyclage de gaz naturel
    US10502483B2 (en) 2010-03-17 2019-12-10 Chart Energy & Chemicals, Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
    US9441877B2 (en) 2010-03-17 2016-09-13 Chart Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
    US11428463B2 (en) 2013-03-15 2022-08-30 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
    US11408673B2 (en) 2013-03-15 2022-08-09 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
    US10480851B2 (en) 2013-03-15 2019-11-19 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
    CN103968640B (zh) * 2014-05-15 2016-11-30 碧海舟（北京）节能环保装备有限公司 一种利用天然气压差发电冷能的空气分离系统
    CN103968640A (zh) * 2014-05-15 2014-08-06 碧海舟（北京）石油化工设备有限公司 一种利用天然气压差发电冷能的空气分离系统
    US10663221B2 (en) 2015-07-08 2020-05-26 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
    US11408676B2 (en) 2015-07-08 2022-08-09 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
    CN105758113A (zh) * 2016-03-04 2016-07-13 浙江大学常州工业技术研究院 一种波动入口换热系统及其方法

    Also Published As

    Publication number Publication date
    US6449982B1 (en) 2002-09-17
    ES2232571T3 (es) 2005-06-01
    FR2803851B1 (fr) 2006-09-29
    JP2001226685A (ja) 2001-08-21
    JP4898006B2 (ja) 2012-03-14
    FR2803851A1 (fr) 2001-07-20
    DE60106499D1 (de) 2004-11-25
    EP1118827B1 (fr) 2004-10-20

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP1118827B1 (fr) Procédé de liquéfaction partielle d&#39;un fluide contenant des hydrocarbures tel que du gaz naturel
    EP1352203B1 (fr) Procede de refrigeration de gaz liquefie et installation mettant en oeuvre celui-ci
    EP2344821B1 (fr) Procédé de production de courants d&#39;azote liquide et gazeux, d&#39;un courant gazeux riche en hélium et d&#39;un courant d&#39;hydrocarbures déazoté et installation associée
    EP0644996B1 (fr) Procede et installation de refroidissement d&#39;un gaz, notamment pour la liquefaction de gaz naturel
    EP0572590B1 (fr) Procede de deazotation d&#39;une charge d&#39;un melange d&#39;hydrocarbures consistant principalement en methane et renfermant au moins 2 % molaire d&#39;azote
    US6250105B1 (en) Dual multi-component refrigeration cycles for liquefaction of natural gas
    CN101108977B (zh) 在液化天然气制备中的一体化ngl回收
    US6250244B1 (en) Liquefaction apparatus
    CA2255167C (fr) Procede de liquefaction d&#39;un gaz, notamment un gaz naturel ou air, comportant une purge a moyenne pression et son application
    FR3053771B1 (fr) Procede de liquefaction de gaz naturel et de recuperation d&#39;eventuels liquides du gaz naturel comprenant deux cycles refrigerant semi-ouverts au gaz naturel et un cycle refrigerant ferme au gaz refrigerant
    US8250883B2 (en) Process to obtain liquefied natural gas
    FR2675888A1 (fr) Procede a l&#39;utilisation du gaz naturel liquefie (gnl) associe a un expanseur a froid pour produire de l&#39;azote liquide.
    CN108369061A (zh) 使用液化氮从液化天然气中分离氮的方法和系统
    KR20090105919A (ko) 액화 천연가스의 제조 방법 및 시스템
    WO2003004951A1 (fr) Procede de liquefaction et de deazotation de gaz naturel, installation de mise en oeuvre
    FR2714722A1 (fr) Procédé et appareil de liquéfaction d&#39;un gaz naturel.
    FR2993643A1 (fr) Procede de liquefaction de gaz naturel avec changement de phase
    FR2764972A1 (fr) Procede de liquefaction d&#39;un gaz naturel a deux etages interconnectes
    FR2829401A1 (fr) Procede et installation de fractionnement de gaz de la pyrolyse d&#39;hydrocarbures
    TWI782190B (zh) 利用液態氮將天然氣液化之方法與系統
    WO2009153427A2 (fr) Procede de liquefaction d&#39;un gaz naturel avec pre-refroidissement du melange refrigerant
    US11561043B2 (en) System and method for small scale LNG production
    WO2017098099A1 (fr) Procédé de liquéfaction de gaz naturel et d&#39;azote
    EP4279848A1 (fr) Procédé et appareil de refroidissement d&#39;un débit riche en co2
    WO2019122656A1 (fr) Procédé de liquéfaction d&#39;un courant de gaz naturel contenant de l&#39;azote

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): DE ES IT NL

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20020125

    AKX Designation fees paid

    Free format text: DE ES IT NL

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 20030717

    GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

    GRAS Grant fee paid

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): DE ES IT NL

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 60106499

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20041125

    Kind code of ref document: P

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20050121

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20050128

    Year of fee payment: 5

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FG2A

    Ref document number: 2232571

    Country of ref document: ES

    Kind code of ref document: T3

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20050721

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: NL

    Payment date: 20200128

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: IT

    Payment date: 20200123

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: ES

    Payment date: 20200219

    Year of fee payment: 20

    REG Reference to a national code

    Ref country code: NL

    Ref legal event code: MK

    Effective date: 20210109

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FD2A

    Effective date: 20210728

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

    Effective date: 20210111