ES2234497T3 - Procedimiento de licuacion de gas que utiliza un unico circuito refrigerante mezclado. - Google Patents
Procedimiento de licuacion de gas que utiliza un unico circuito refrigerante mezclado.Info
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Abstract
Un método para licuación de gas que incluye: (I) enfriar un gas de alimentación esencialmente libre de agua (104) en una primera zona de enfriamiento (106) por intercambio térmico indirecto con un primer refrigerante mezclado líquido vaporizante (108) para obtener una corriente de gas de alimentación enfriado intermedio (122) y un primer refrigerante mezclado vaporizado (114) a un primer nivel de presión intermedio; (II) enfriar más y condensar la corriente de gas de alimentación enfriado intermedio (122) en una segunda zona de enfriamiento (124) por intercambio térmico indirecto con un segundo refrigerante mezclado líquido vaporizante (132) para producir un producto de gas licuado (136) y una segunda corriente de refrigerante mezclado vaporizado (176) a un segundo nivel de presión baja que es inferior al primer nivel de presión intermedio; donde los refrigerantes mezclados con líquido vaporizante primero (108) y segundo (132) se obtienen en un proceso de refrigeración recirculante.
Description
Procedimiento de licuación de gas que utiliza un
único circuito refrigerante mezclado.
La producción de gas natural licuado (GNL) se
logra enfriando y condensando una corriente de gas de alimentación
contra múltiples corrientes de refrigerante suministradas por un
sistema de refrigeración recirculante. El enfriamiento de la
alimentación de gas natural se lleva a cabo por varios ciclos de
proceso de enfriamiento tal como el llamado ciclo en cascada en el
que se realiza refrigeración por tres bucles de refrigerante
diferentes. Tal ciclo en cascada usa ciclos de metano, etileno y
propano en secuencia para producir refrigeración a tres niveles de
temperatura diferentes. Otro ciclo de refrigeración conocido usa un
ciclo de refrigerante mezclado preenfriado con propano en el que una
mezcla de refrigerante multicomponente genera refrigeración en un
rango de temperatura seleccionado. El refrigerante mezclado puede
contener hidrocarbonos tal como metano, etano, propano, y otros
hidrocarbonos ligeros, y también puede contener nitrógeno. Se
utilizan versiones de este sistema de refrigeración eficiente en
muchas plantas GNL operativas en todo el mundo.
Se han usado ciclos de refrigerante mezclado
único o doble, con o sin preenfriamiento con propano, para
licuación de gas natural. Los ciclos de refrigerante mezclado único
han vaporizado el refrigerante mezclado a uno o a dos niveles de
presión diferentes para obtener refrigeración en el rango de
temperatura requerido.
La Patente de Estados Unidos 4.251.247 describe
sistemas de refrigerante mezclado único en los que el refrigerante
se vaporiza a dos presiones. La corriente de refrigerante mezclado
único comprimido después del enfriamiento interetápico del
compresor y/o después de la etapa final de enfriamiento del
compresor a cerca de la temperatura ambiente proporciona una
fracción líquido y una fracción vapor. La refrigeración derivada de
la fracción vapor se utiliza para obtener parte o todo el
enfriamiento del gas natural desde temperatura ambiente a cerca de
-55ºC. La refrigeración de la fracción líquido se utiliza para el
enfriamiento de la fracción vapor antes de la recuperación de la
refrigeración de la fracción vapor enfriada. En la figura 4 de esta
patente, primero se enfría gas natural desde temperatura ambiente a
una temperatura intermedia por refrigeración derivada de una
corriente combinada que se deriva combinando toda la fracción
líquido con una porción de la fracción vapor. En la figura 5 de
esta patente, se enfría gas natural desde temperatura ambiente a
20ºC usando refrigeración de una porción de la fracción líquido y se
trata en una unidad de adsorción (unidad deshidratadora) para
extracción del agua. Para evitar la formación de hidratos de
metano, el gas natural no se enfría a temperaturas muy inferiores a
20ºC antes de la unidad de adsorción. Para enfriar gas natural de
37ºC a 20ºC, una porción de la fracción de refrigerante líquido es
vaporizada parcialmente por intercambio térmico con el gas natural y
se vuelve a un separador situado en una interetapa del compresor.
Sin embargo, el gas natural que sale de la unidad de adsorción se
enfría desde 20ºC a -54ºC usando refrigeración derivada de la
fracción vapor de la corriente de refrigerante mezclado único.
En la Patente de Estados Unidos 3.747.359 se
describe un sistema de refrigerante mezclado único en el que el
refrigerante hierve a dos presiones. El refrigerante mezclado a
presión baja se comprime en caliente; es decir, se introduce en el
compresor después del intercambio térmico con alimentación de gas
natural caliente y alimentaciones de refrigerante mezclado a
presión alta. Se obtiene refrigerante mezclado a presión intermedia
después del enfriamiento por debajo de la temperatura ambiente en
vez de después del enfriamiento a temperatura ambiente, y no se
produce separación de refrigerante mezclado a temperatura
ambiente.
La Patente de Estados Unidos 4.325.231 describe
un sistema de refrigerante mezclado único en el que el refrigerante
se vaporiza a dos presiones. El líquido a alta presión condensado
después del enfriamiento a temperatura ambiente se subenfría y
vaporiza a presión baja, mientras que el vapor a alta presión
restante después del enfriamiento a temperatura ambiente se enfría
más produciendo un segundo líquido y una segunda corriente de
vapor. La segunda corriente de vapor se licua, subenfría y vaporiza
a presión baja, mientras que la segunda corriente de líquido se
subenfría y vaporiza a presiones baja e intermedia. Las corrientes
de vapor a alta presión y líquido a alta presión y temperatura
ambiente se enfrían en termointercambiadores paralelos separados.
Todas las corrientes de refrigerante mezclado vaporizado se
calientan a cerca de la temperatura ambiente antes de la
compresión.
La Patente de Estados Unidos 5.657.643 describe
un sistema de refrigerante mezclado único en el que el refrigerante
hierve a una presión. La compresión de refrigerante mezclado se
produce en dos etapas y produce después del interenfriador un
condensado líquido que se bombea y mezcla con la descarga de la
etapa de compresión final. El enfriamiento de la alimentación y
refrigerante mezclado se producen en un solo termointercambiador
multicorriente.
La mayor eficiencia de los procesos de licuación
de gas es altamente deseable y es el principal objeto de los nuevos
ciclos que se están desarrollando en la técnica de la licuación de
gas. Los objetivos de la presente invención, como se describe más
adelante y como definen las reivindicaciones siguientes, incluyen
mejoras de los procesos de licuación que usan un solo refrigerante
mezclado. Las mejoras incluyen la compresión de refrigerante
vaporizado a reducidas temperaturas de entrada del compresor y la
generación de corrientes de refrigerante líquido interetapa a
temperatura ambiente que se pueden usar con provecho en el ciclo de
refrigeración.
La invención es un método para licuación de gas
como se define en las reivindicaciones acompañantes.
Específicamente el proceso incluye enfriar un gas de alimentación
esencialmente libre de agua por intercambio térmico indirecto con
una o varias corrientes de refrigerante mezclado líquido vaporizante
en una primera zona de enfriamiento, y retirar un gas de
alimentación enfriado intermedio y un primer refrigerante mezclado
vaporizado de la primera zona de enfriamiento. El gas de
alimentación enfriado intermedio se enfría más por intercambio
térmico indirecto con una o varias corrientes de refrigerante
mezclado líquido vaporizante en una segunda zona de enfriamiento, y
se retiran un gas licuado y un segundo refrigerante mezclado
vaporizado de la segunda zona de enfriamiento. El primer
refrigerante mezclado vaporizado y el segundo refrigerante mezclado
vaporizado se comprimen y enfrían para producir una o varias
corrientes de refrigerante líquido mezclado, donde el enfriamiento
es enfriamiento a temperatura ambiente efectuado por transferencia
de calor a un disipador térmico ambiente. La única o varias
corrientes de refrigerante mezclado líquido vaporizante utilizadas
para enfriar el gas de alimentación en la primera zona de
enfriamiento se derivan solamente de la única o varias corrientes
de refrigerante líquido mezclado obtenido por enfriamiento a
temperatura ambiente.
El gas de alimentación esencialmente libre de
agua se obtiene preferiblemente quitando agua de una corriente de
alimentación de gas natural.
Las corrientes de refrigerante mezclado líquido
vaporizante en las zonas de enfriamiento primera y segunda se
obtienen en un proceso de refrigeración recirculante que incluye
los pasos de:
- (a)
- comprimir la segunda corriente de refrigerante mezclado vaporizado (176) para obtener un refrigerante comprimido intermedio;
- (b)
- combinar el refrigerante comprimido intermedio con la primera corriente de refrigerante mezclado vaporizado (114) para obtener una corriente de refrigerante combinado;
- (c)
- comprimir la corriente de refrigerante mezclado combinado para producir una corriente de refrigerante mezclado comprimido;
- (d)
- enfriar y condensar parcialmente la corriente de refrigerante mezclado comprimido del paso (c) por enfriamiento a temperatura ambiente y separar (181) la corriente de refrigerante mezclado bifásico parcialmente condensado resultante en una primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor y una primera corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (180; 280);
- (e)
- comprimir la primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor del paso (d) para producir una primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor comprimido;
- (f)
- enfriar y condensar parcialmente la primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor comprimido del paso (e) por enfriamiento a temperatura ambiente (184) para producir una corriente resultante parcialmente condensada (148);
- (g)
- separar la corriente resultante parcialmente condensada (148) en una segunda corriente de refrigerante mezclado en fase vapor (116) y una segunda corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (152);
- (h)
- enfriar y condensar la segunda corriente de refrigerante mezclado en fase vapor (116; 254) en la primera y segunda zona de enfriamiento (106; 124) para producir una corriente de refrigerante líquido mezclado (172) y reducir la presión (134) de la corriente de refrigerante líquido enfriado (172) para producir el segundo refrigerante mezclado líquido vaporizante (132); y
- (i)
- subenfriar la segunda corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (152; 252) en la primera zona de enfriamiento (106) para producir una corriente de refrigerante subenfriado (156) y reducir la presión (160) de la corriente de refrigerante subenfriado líquido (156) para producir el primer refrigerante mezclado líquido vaporizante (108) al primer nivel de presión intermedio.
Preferiblemente, el método incluye además bombear
(182) la primera corriente de refrigerante mezclado en fase líquido
(180) a la presión de la primera corriente de refrigerante mezclado
en fase vapor comprimido del paso (e) para producir una primera
corriente de refrigerante mezclado en fase líquido bombeado y
combinar la primera corriente de refrigerante mezclado en fase
líquido bombeado con la primera corriente de fase vapor comprimida
del paso (e) antes de enfriar y condensar parcialmente (184) en el
paso (f).
Preferiblemente, en el paso (h), toda la segunda
corriente de refrigerante mezclado en fase vapor (116; 254) se
enfría y condensa en la primera y segunda zona de enfriamiento
(106; 124) para producir en último término el segundo refrigerante
mezclado líquido vaporizante (132) y el segundo refrigerante
mezclado líquido vaporizante (132) se utiliza para proporcionar
refrigeración solamente a la segunda zona de enfriamiento
(124).
Preferiblemente, el gas de alimentación (104) se
limpia y seca quitando contaminantes (102) del gas natural
(100).
Preferiblemente, la temperatura de la segunda
corriente de refrigerante vaporizado (176) es una temperatura
subambiente.
Preferiblemente, la zona de enfriamiento (106)
tiene dos termointercambiadores (212; 214). El método incluye
entonces:
- (1)
- enfriar más la primera corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (280) en un primer termointercambiador (212) para obtener una corriente de líquido presionizado subenfriado (204), y reducir la presión (208) de la corriente de líquido presionizado subenfriado (204) para obtener una corriente de presión reducida;
- (2)
- combinar la corriente de presión reducida con una corriente de refrigerante parcialmente vaporizado (210) del segundo termointercambiador (214) para producir una corriente combinada (206);
- introducir la corriente combinada (206) en el extremo frío del primer termointercambiador (212) para realizar refrigeración en él;
- (3)
- subenfriar la corriente de líquido (252) en termointercambiadores (212) y (214) para producir corriente de líquido subenfriado (256), reduciendo la presión (260) de dicha corriente de líquido para producir una corriente de refrigerante parcialmente vaporizado, y
- (4)
- introducir dicha corriente de refrigerante parcialmente vaporizado (216) en el extremo frío del segundo termointercambiador (214) para realizar refrigeración en él, y recuperar una corriente parcialmente calentada, parcialmente vaporizada (210) del extremo caliente de dicho segundo termointercambiador (214) que se combina en el paso (2) con la corriente de presión reducida para producir corriente combinada (206).
En una realización preferida, la segunda zona de
enfriamiento (124) tiene dos termointercambiadores (324; 320) y en
el paso (h), la segunda corriente de refrigerante mezclado en fase
vapor (116; 254) se enfría y condensa parcialmente en la primera
zona de enfriamiento (106) para producir una corriente de
refrigerante mezclado bifásico (158) y que incluye además:
- separar (388) la corriente de refrigerante mezclado bifásico (158) para producir una corriente de refrigerante vapor (364) y una corriente de líquido intermedio (362);
- enfriar más y condensar la corriente de vapor (364) en los dos termointercambiadores (324, 330) para producir la corriente de refrigerante líquido subenfriado (172; 372); y
- subenfriar la corriente de líquido (362) en el primer termointercambiador (324) para producir una corriente de líquido subenfriado (366), cuya presión se reduce (368) y después combina con una corriente de refrigerante parcialmente vaporizado (370) del segundo termointercambiador (330), y la corriente combinada (326) se vaporiza en el primer termointercambiador (324) para obtener la segunda corriente de refrigerante vaporizado (176).
Preferiblemente, una porción (406) de la
corriente de líquido subenfriado (156) se combina con la corriente
de líquido intermedio (362) para producir una corriente de líquido
intermedio combinado (408), que se enfría en el primer
termointercambiador (324), y se reduce la presión de la corriente
resultante (368).
La presente invención también se refiere a un
aparato de licuación de gas para llevar a cabo el método anterior
como se define en las reivindicaciones anexas.
La figura 1 es un diagrama esquemático de flujo
de una realización de la presente invención donde una porción del
refrigerante vaporizado recirculante se comprime en frío y se forma
un líquido refrigerante interetapa durante la compresión.
La figura 2 es un diagrama esquemático de flujo
de otra realización de la presente invención donde se forma un
refrigerante líquido interetapa durante la compresión, subenfría,
reduce su presión, y vaporiza para obtener refrigeración.
La figura 3 es un diagrama esquemático de flujo
de otra realización de la presente invención donde una corriente de
vapor refrigerante se condensa parcialmente a temperatura
subambiente para formar corrientes de refrigerante vapor y líquido
enfriadas.
La figura 4 es un diagrama esquemático de flujo
que ilustra una modificación de la realización de la figura 3 en la
que una porción de un líquido refrigerante mezclado subenfriado se
combina con un líquido refrigerante mezclado obtenido condensando
parcialmente un vapor refrigerante.
La presente invención proporciona un proceso
eficiente para la licuación de una corriente de gas de alimentación
y es aplicable en especial a la licuación de gas natural. La
invención logra alta eficiencia termodinámica con un proceso de
refrigerante mezclado único simple que requiere un número mínimo de
termointercambiadores. En un modo preferido, la invención utiliza un
sistema de refrigeración recirculante con un solo refrigerante
mezclado que enfría la corriente de gas de alimentación por
transferencia indirecta de calor con corrientes de refrigerante
mezclado vaporizante a dos niveles de presión. El refrigerante
mezclado es una mezcla fluida multicomponente conteniendo
típicamente uno o varios hidrocarbonos seleccionados a partir de
metano, etano, propano, y otros hidrocarbonos ligeros, y también
puede contener nitrógeno.
La invención en las realizaciones descritas a
continuación puede utilizar cualquiera de una amplia variedad de
dispositivos de intercambio térmico en los circuitos de
refrigeración incluyendo termointercambiadores del tipo de bobina
enrollada, placa-aleta, calandria, y caldera. Se
puede usar combinaciones de estos tipos de termointercambiadores
dependiendo de aplicaciones específicas. La invención puede ser
usada para licuar cualquier corriente de alimentación de gas, pero
se utiliza preferiblemente para licuar gas natural como se ilustra
en las descripciones siguientes del proceso.
Con referencia a la figura 1, se limpia y seca
una corriente de gas 100, preferiblemente gas natural, por métodos
conocidos en una sección de pretratamiento 102 para quitar agua,
gases ácidos tal como CO_{2} y H_{2}S, y otros contaminantes
tales como mercurio. La corriente de gas de alimentación pretratada
104, que ahora está esencialmente libre de agua, se enfría en el
termointercambiador 106 a una temperatura intermedia entre
aproximadamente 10ºC y -90ºC, preferiblemente entre aproximadamente
0ºC y -50ºC, vaporizando la corriente de refrigerante mezclado 108.
El término "esencialmente libre de agua" significa que el agua
residual en la corriente de gas de alimentación 104 está presente a
una concentración suficientemente baja para evitar problemas
operativos debidos a congelación del agua en el proceso de
enfriamiento y licuación posteriores.
La corriente de gas natural enfriado 122 se
enfría más en el termointercambiador 124 a una temperatura de entre
aproximadamente -190ºC y -120ºC, preferiblemente de entre
aproximadamente -170ºC y -150ºC vaporizando la corriente de
refrigerante mezclado 132. La corriente más enfriada resultante 136
es gas natural licuado producido (GNL) que se envía a un depósito
de almacenamiento o a procesado adicional.
La refrigeración para enfriar la corriente de
alimentación de gas natural 104 desde cerca de la temperatura
ambiente a una temperatura de condensado final producido la realiza
un circuito refrigerante mezclado que utiliza un refrigerante
conteniendo dos o más componentes. La corriente de refrigerante
mezclado a presión 148 la suministra un compresor polietápico 174 a
una presión de entre aproximadamente 25 bar absoluto y 100 bar
absoluto, y preferiblemente entre aproximadamente 40 bar absoluto y
80 bar absoluto. Después del enfriamiento a temperatura ambiente,
esta corriente parcialmente condensada y comprimida se separa en
corriente de vapor 116 y corriente de líquido 152. Opcionalmente,
una porción 118 de la corriente de líquido 152 se puede combinar
con la corriente de vapor 116.
El término "enfriamiento a temperatura
ambiente" significa enfriamiento que se efectúa por
transferencia de calor a un disipador térmico ambiente utilizando
transferencia indirecta de calor con un fluido de temperatura
ambiente tal como agua de refrigeración o aire ambiente. El calor
extraído de la corriente enfriada se rechaza así en último término
a un disipador térmico ambiente tal como aire atmosférico o una
masa grande de agua.
Las corrientes de refrigerante mezclado líquido y
vapor 116 y 152 entran después en el termointercambiador 106 a
temperatura casi ambiente. Las corrientes de refrigerante se
enfrían a una temperatura de entre aproximadamente 10ºC y -90ºC,
preferiblemente de entre aproximadamente 0ºC y -50ºC, en el
termointercambiador 106, saliendo en forma de corrientes 156 y 158.
La presión de la corriente 156 se reduce adiabáticamente a través
de una válvula de estrangulamiento 160 a un nivel de presión de
entre aproximadamente 4 bar absoluto y 30 bar absoluto,
preferiblemente de entre aproximadamente 8 bar absoluto y 20 bar
absoluto, e introduce en el extremo frío del termointercambiador
106 como corriente 108 para realizar refrigeración como se ha
descrito anteriormente. La corriente de refrigerante vaporizado 114
se saca del termointercambiador 106 a o cerca de temperatura
ambiente. Si se desea, la presión de la corriente 156 se podría
reducir por expansión de trabajo en un turboexpansor.
La corriente de refrigerante mezclado 158 se
introduce en el termointercambiador 124 y enfría en él a una
temperatura final de entre aproximadamente -190ºC y -120ºC,
preferiblemente de entre aproximadamente -170ºC y -150ºC. La presión
de la corriente de líquido subenfriado 172 se reduce después
adiabáticamente a través de la válvula de estrangulamiento 134 a un
nivel de presión entre aproximadamente 1 bar absoluto y 10 bar
absoluto, preferiblemente entre aproximadamente 2 bar absoluto y 6
bar absoluto, y se introduce en el extremo frío del
termointercambiador 124 como corriente 132 para realizar
refrigeración en él. Si se desea, la presión de la corriente 172 se
podría reducir por expansión de trabajo en un turboexpansor.
Las dos corrientes de refrigerante vaporizado,
176 y 114, son devueltas al compresor 174. La corriente 176, que
todavía está relativamente fría, se comprime en frío en una primera
etapa de compresión a una presión de entre aproximadamente 4 bar
absoluto y 30 bar absoluto y preferiblemente de entre 8 bar
absoluto y 20 bar absoluto. La corriente 176 es preferiblemente más
fría que la corriente 114, que es típicamente mucho más próxima a
la temperatura ambiente. La compresión de una corriente de
refrigerante vaporizado que se hace volver a una temperatura
subambiente se define como compresión en frío, y es beneficiosa
porque permite una reducción del tamaño de termointercambiador 106 y
el tamaño del compresor como resultado de una mayor densidad de gas
y menor caudal volumétrico.
El término "nivel de presión" en el sentido
en que se usa aquí define presiones de fluido en pasos de tubo y
termointercambiador de un circuito de refrigeración donde las
presiones de fluido son entre la presión de descarga de un
dispositivo de expansión y la presión de aspiración de un
dispositivo de compresión. En la figura 1, por ejemplo, existe por
definición un nivel de presión en los pasos de tubo y
termointercambiador hacia abajo de la válvula de estrangulamiento
160 y hacia arriba de la entrada de la segunda etapa del compresor
174. A causa de la caída de presión en el equipo, la presión real
del fluido circulante en cualquier punto en esta región varía entre
la presión a la salida de la válvula de estrangulamiento 160 y la
presión a la entrada de la segunda etapa del compresor 174.
Igualmente, existe por definición otro nivel de presión en los
pasos de tubo y termointercambiador hacia abajo de la válvula de
estrangulamiento 134 y hacia arriba de la entrada de la primera
etapa del compresor 174.
Opcionalmente, la corriente de refrigerante
después de una primera etapa de compresión se puede enfriar en el
enfriador 178 por enfriamiento a temperatura ambiente. El enfriador
178 es opcional y se puede omitir para ahorrar costo de capital. La
descarga de la primera etapa de compresión se combina con una
corriente de refrigerante mezclado vaporizado 114 y la corriente
combinada se comprime más en una o varias etapas de compresión
adicionales a una presión final alta de entre aproximadamente 25
bar absoluto y 100 bar absoluto, y preferiblemente de entre
aproximadamente 40 bar absoluto y 80 bar absoluto.
En este paso de compresión se puede producir
opcionalmente al menos una corriente de líquido 180 después del
interenfriamiento. En esta realización, se genera una corriente
opcional de líquido 180, se bombea a la presión final alta en la
bomba 182, y combina con la corriente de gas comprimido de la etapa
de compresión final. La corriente de refrigerante combinado se
enfría en el enfriador 184 por enfriamiento a temperatura
ambiente.
En la figura 1, el termointercambiador 106 es una
primera zona de enfriamiento que realiza la primera etapa de
enfriamiento para el gas de alimentación en la línea 104, y también
enfría corriente de refrigerante vapor 116 y corriente de
refrigerante líquido 152. En este termointercambiador, al menos
parte y preferiblemente toda la refrigeración se realiza
vaporizando al menos una porción de corriente de líquido
subenfriado 156 después de la reducción de la presión a través de
la válvula 160. La corriente de refrigerante 156 se puede derivar
del enfriamiento a temperatura ambiente en el enfriador 184 del
refrigerante comprimido del compresor 174. La corriente de vapor 116
no realiza ningún trabajo de enfriamiento en el termointercambiador
106, sino que es enfriada por la refrigeración derivada de
vaporizar la corriente de refrigerante líquido 108. La corriente de
vapor 116 después del enfriamiento y la condensación se utiliza
preferiblemente para obtener refrigeración en la segunda etapa de
enfriamiento en el termointercambiador 124. La corriente de
refrigeración vaporizada 176 no se envía a través del
termointercambiador 106 y por lo tanto la refrigeración contenida
en esta corriente no se usa para enfriar el gas de alimentación en
la primera etapa de enfriamiento.
En la figura 2 se ilustra otra realización en la
que no se bombea corriente de líquido 280 como en la realización
anterior, sino que en cambio se subenfría en el termointercambiador
212. En esta realización, el termointercambiador único 106 de la
figura 1 se sustituye por dos intercambiadores, 212 y 214. La
corriente de líquido 280 es subenfriada en el intercambiador 212
para producir corriente de líquido subenfriado 204. La presión de
la corriente 204 se reduce adiabáticamente a través de la válvula
de estrangulamiento 208, se combina con la corriente de
refrigerante 210 (que se describe más adelante), e introduce en el
extremo frío del termointercambiador 212 como corriente 206 donde se
vaporiza a un nivel de presión definido para realizar refrigeración
en él. Alternativamente, la presión de la corriente 204 se podría
reducir a través de un expansor de trabajo.
La corriente de líquido 252 es subenfriada en los
termointercambiadores 212 y 214 para producir corriente de líquido
subenfriado 256, cuya presión se reduce adiabáticamente a través de
la válvula de estrangulamiento 260 e introduce en el extremo frío
del intercambiador 214 como corriente 216 que vaporiza a otro nivel
de presión para realizar refrigeración en él. Alternativamente, la
presión de la corriente 256 se puede reducir a través de un
expansor de trabajo. La corriente de refrigerante parcialmente
calentado 210 se combina con la corriente de refrigerante de
presión reducida de la válvula de estrangulamiento 208 como se ha
descrito anteriormente. En esta realización, se produce un nivel de
presión definido en los pasos de tubo y termointercambiador hacia
abajo de las válvulas de estrangulamiento 208 y 260 y hacia arriba
de la entrada a la segunda etapa del compresor.
En la figura 2 los termointercambiadores 212 y
214 proporcionan la primera etapa necesaria de enfriar el gas de
alimentación a temperaturas inferiores a aproximadamente 10ºC,
preferiblemente inferiores a aproximadamente 0ºC, y más
preferiblemente inferiores a aproximadamente -20ºC. En esta primera
etapa de enfriamiento, una porción o preferiblemente toda la
refrigeración para el enfriamiento del gas de alimentación 104, la
corriente de líquido 252, y la corriente de vapor 254 se realiza
por la vaporización de una corriente de refrigerante líquido
derivado por enfriamiento a temperatura ambiente. En este ejemplo,
se derivan dos corrientes líquidas 280 y 252 a temperatura casi
ambiente por enfriamiento a temperatura ambiente, y estas dos
corrientes se utilizan para obtener la refrigeración necesaria en
la primera etapa de enfriamiento. La corriente de vapor 254 se
enfría en la primera etapa de enfriamiento pero proporciona
refrigeración al gas de alimentación solamente en la segunda etapa
de enfriamiento en el termointercambiador 220.
La figura 3 ilustra una realización preferida de
la presente invención que es una modificación de la realización de
la figura 1. En esta realización, la corriente de refrigerante
vapor 116 se condensa parcialmente en el termointercambiador 106, y
la corriente bifásica resultante 158 se separa en corriente de
líquido 362 y corriente de vapor 364 en el separador 388. En esta
realización, el termointercambiador 124 de la figura 1 se sustituye
por los termointercambiadores 324 y 330. El gas de alimentación se
enfría más en la segunda etapa de enfriamiento en los
termointercambiadores 324 y 330.
La corriente de líquido 362 se subenfría en el
termointercambiador 324 para producir una corriente subenfriada 366
a una temperatura de entre aproximadamente -150ºC y aproximadamente
-70ºC, preferiblemente de entre aproximadamente -145ºC y -100ºC. La
presión de esta corriente se reduce a través de la válvula de
estrangulamiento 368 a un nivel de presión de entre aproximadamente
1 bar absoluto y aproximadamente 10 bar absoluto, preferiblemente
de entre aproximadamente 2 bar absoluto y aproximadamente 6 bar
absoluto, y se combina con la corriente 370 (descrita más adelante).
Alternativamente, la presión de la corriente 366 se podría reducir
a través de un expansor de trabajo. La corriente combinada 326 se
vaporiza en el intercambiador 324 a un nivel de presión definido
para realizar refrigeración en él. La corriente de refrigerante
vaporizado 176, a una temperatura inferior a la ambiente y
posiblemente a una temperatura de sólo -90ºC, se introduce en el
compresor 174.
La corriente de refrigerante vapor 364 se
introduce en el intercambiador 324 donde se enfría a una
temperatura de entre aproximadamente -150ºC y aproximadamente
-70ºC, preferiblemente de entre aproximadamente -145ºC y
aproximadamente -100ºC. La corriente enfriada resultante 310 se
introduce en el intercambiador 330 donde se enfría a una
temperatura final de entre aproximadamente -190ºC y aproximadamente
-120ºC, y preferiblemente de entre aproximadamente -170ºC y
aproximadamente -150ºC. La presión de la corriente de líquido
subenfriado 372 se reduce adiabáticamente a través de la válvula de
estrangulamiento 334 a un nivel de presión de entre aproximadamente
1 bar absoluto y aproximadamente 10 bar absoluto, preferiblemente
de entre aproximadamente 2 bar absoluto y aproximadamente 6 bar
absoluto, y se introduce en el extremo frío del intercambiador 330
como corriente 332 donde se vaporiza al nivel de presión definido
para realizar refrigeración en él. Alternativamente, la presión de
la corriente 372 se podría reducir a través de un expansor de
trabajo. La corriente de refrigerante parcialmente calentado 370 se
combina con la corriente de refrigerante de presión reducida de la
válvula de estrangulamiento 368 como se ha descrito anteriormente.
En esta realización, el nivel de presión definido se produce en los
pasos de tubo y termointercambiador hacia abajo de las válvulas de
estrangulamiento 334 y 368 y hacia arriba de la entrada a la
primera etapa del compresor 174. Los otros pasos en la realización
de la figura 3 son idénticos a los descritos en la figura 1.
La figura 4 ilustra otra realización de la
invención que es una modificación de la figura 3. En la realización
de la figura 4, una porción 406 de la corriente de líquido
subenfriado 156 procedente del termointercambiador 312 se combina
con la corriente de líquido 362 procedente del separador 388. La
corriente de líquido combinada 408 se subenfría en el
termointercambiador 324 y su presión se reduce a través de la
válvula de estrangulamiento 368 como se ha descrito anteriormente.
Los otros pasos en la realización de la figura 4 son idénticos a
los descritos en la figura 3.
La invención de las realizaciones de las figuras
1-4 antes descritas puede utilizar cualquiera de
una amplia variedad de dispositivos de intercambio térmico en los
circuitos de refrigeración incluyendo termointercambiadores del
tipo de bobina enrollada, placa-aleta, calandria, y
caldera. Se puede usar combinaciones de estos tipos de
termointercambiadores dependiendo de las aplicaciones
específicas.
En las realizaciones anteriores no se incluyeron
los pasos para extracción de hidrocarbonos más pesados del gas de
alimentación. En algunos casos, sin embargo, dependiendo de la
composición de alimentación y las especificaciones del producto,
tales pasos de extracción pueden ser necesarios. Estos pasos de
extracción de componentes pesados se pueden emplear a cualquier
temperatura adecuada superior a la temperatura de licuación final
del producto usando cualquiera de varios métodos conocidos en la
técnica. Por ejemplo, tales hidrocarbonos más pesados se pueden
quitar usando una columna de lavado después de la primera etapa de
enfriamiento. En esta columna de lavado se quitan los componentes
más pesados de la alimentación de gas natural, por ejemplo pentano y
componentes más pesados. La columna de lavado puede utilizar
solamente una sección de depuración, o puede incluir una sección de
rectificación con un condensador para la extracción de
contaminantes pesados tal como benceno a niveles muy bajos. Cuando
se requieren niveles muy bajos de componentes pesados en el
producto GNL final, se puede hacer cualquier modificación adecuada
en la columna de lavado. Por ejemplo, se puede usar un componente
más pesado, tal como butano, como el líquido de lavado.
Las impurezas, tales como agua y dióxido de
carbono en el gas natural, se deben quitar antes de su licuación
como se ha descrito anteriormente. En general estas impurezas se
quitan utilizando una unidad de adsorción dentro de la sección de
pretratamiento 102. Si es necesario, la corriente de gas natural 100
se puede preenfriar antes de la unidad de adsorción. Tal
preenfriamiento será en general cerca de 20ºC para evitar la
formación de hidrato de metano. Este preenfriamiento lo puede
realizar al menos una porción de la corriente de refrigerante
líquido recogida después del enfriamiento a temperatura ambiente de
la corriente de refrigerante mezclado comprimido. Así, en la figura
1, se puede reducir la presión de una porción de corriente de
líquido 152 y vaporizar parcialmente para enfriar la corriente 100
o 104 (no representada) y hacer volver al separador 181 la
corriente calentada resultante. Después del preenfriamiento, el gas
natural se envía a la sección de pretratamiento 102 para quitar
agua y otros contaminantes. El gas de alimentación esencialmente
libre de agua 104 se envía a la primera etapa de enfriamiento en el
termointercambiador 106 donde se enfría a una temperatura inferior
a aproximadamente 10ºC, preferiblemente inferior a aproximadamente
0ºC, y más preferiblemente inferior a aproximadamente -20ºC.
Con referencia a la figura 3, la corriente de
alimentación de gas natural 100 se limpia y seca en la sección de
pretratamiento 102 para la extracción de agua, gases ácidos, tales
como CO_{2} y H_{2}S, y otros contaminantes, tales como
mercurio. El gas de alimentación pretratado 104 tiene un caudal de
26.700 kg-mol/h, una presión de 66,5 bar absoluto,
una temperatura de 32ºC, y una composición molar como sigue:
| Componente | Fracción molar |
| Nitrógeno | 0,009 |
| Metano | 0,940 |
| Etano | 0,031 |
| Propano | 0,013 |
| i-butano | 0,003 |
| Butano | 0,004 |
El gas pretratado 104 entra en el primer
intercambiador 106 y se enfría a una temperatura de -21ºC. El
enfriamiento se efectúa por el calentamiento de la corriente de
refrigerante mezclado 108, que tiene un flujo de 30.596
kg-mol/h a una presión de aproximadamente 13 bar
absoluto y la composición siguiente:
| Componente | Fracción molar |
| Nitrógeno | 0,021 |
| Metano | 0,168 |
| Etano | 0,353 |
| Propano | 0,347 |
| Butano | 0,111 |
La corriente enfriada 122 se enfría después más
en el intercambiador 324 a una temperatura de -133ºC calentando la
corriente de refrigerante mezclado 326 que entra en el
intercambiador 324 a un nivel de presión de aproximadamente 3 bar
absoluto. La corriente enfriada resultante 328 se enfría después más
a una temperatura de -166ºC en el intercambiador 330. La
refrigeración para enfriamiento en el intercambiador 330 la realiza
la corriente de refrigerante mezclado 332 por vaporización a un
nivel de presión de aproximadamente 3 bar absoluto. La corriente de
producto de GNL resultante 136 se envía a almacenamiento o a
tratamiento adicional.
La refrigeración para enfriar la corriente de gas
natural 104 de cerca de temperatura ambiente a una temperatura
final del producto la realiza un circuito refrigerante mezclado
recirculante. La corriente 148 es el refrigerante mezclado a alta
presión que sale del compresor polietápico 174 a una presión de 60
bar absoluto, un caudal de 67.900 kg-mol/h, y la
composición siguiente:
| Componente | Fracción molar |
| Nitrógeno | 0,057 |
| Metano | 0,274 |
| Etano | 0,334 |
| Propano | 0,258 |
| Butano | 0,077 |
La corriente 148 se separa en corriente de vapor
116 y corriente de líquido 152. La porción 118, que es 16% de la
corriente de líquido 152, se recombina con la corriente de vapor
116. Las corrientes de refrigerante mezclado líquido y vapor entran
después en el termointercambiador 106 a una temperatura de 32ºC. Las
corrientes de refrigerante se enfrían en él a una temperatura de
-21ºC, saliendo como corrientes de refrigerante enfriado 156 y 158.
La presión de la corriente 156 se reduce adiabáticamente a través
de la válvula de estrangulamiento 160 a un nivel de presión de
aproximadamente 13 bar absoluto e introduce en el extremo frío del
intercambiador 106 como corriente 108 para realizar refrigeración en
él.
La corriente 158 se separa en corriente de
líquido 362 y corriente de vapor 364, y las corrientes se
introducen en el intercambiador 324 donde se enfrían a una
temperatura de -133ºC. La presión de la corriente de líquido
subenfriado 366 se reduce adiabáticamente a través de la válvula de
estrangulamiento 368 a una presión de aproximadamente 3 bar
absoluto e introduce en el extremo frío del intercambiador 324 como
corriente 326 para realizar refrigeración en él por vaporización a
un nivel de presión definido.
La corriente 310 se introduce en el
intercambiador 330 donde se enfría a una temperatura final de
-166ºC en el termointercambiador 330. La presión de la corriente de
líquido subenfriado 372 se reduce después adiabáticamente a través
de la válvula de estrangulamiento 334 a un nivel de presión de
aproximadamente 3 bar absoluto e introduce en el extremo frío del
intercambiador 330 como corriente 332 para realizar refrigeración
en él.
Dos corrientes de refrigerante vaporizado 176 y
114 son alimentadas al compresor 174. La corriente 176 se comprime
en una primera etapa de compresión a una presión de aproximadamente
13 bar absoluto y enfría a 32ºC contra un disipador térmico
ambiente en el enfriador 178. La descarga de la primera etapa de
compresión se combina con la corriente de refrigerante vaporizado
114 y comprime en dos etapas de compresión a una presión final alta
de 60 bar absoluto. En este paso de compresión, la corriente de
líquido 180 se genera después del enfriamiento. La corriente de
líquido 180, que tiene un flujo de 5600 kg-mol/h y
una presión de 27 bar absoluto, se bombea en la bomba 182 a la
presión final alta y se combina con la corriente que sale de la
etapa de compresión final antes del enfriador ambiente 184.
Así, la presente invención es un método de
licuación de gas donde la refrigeración para enfriar y licuar el
gas de alimentación la realiza un solo ciclo de refrigerante
mezclado recirculante en el que la refrigeración la realiza la
vaporización de dos corrientes de refrigerante mezclado de
composiciones diferentes, una a un nivel de presión bajo y la otra a
un nivel de presión mayor intermedio. Varias composiciones y flujos
de líquido y corrientes de refrigerante vapor se han previsto por
uno o varios pasos de condensación fraccionada aplicados a
corrientes de refrigerante vapor. El refrigerante vaporizante a
presión intermedia proporciona la primera etapa de enfriamiento
para la corriente de alimentación de gas, y el refrigerante
vaporizante a presión baja enfría más y condensa el gas en la
segunda etapa de enfriamiento para proporcionar el producto líquido
final.
En una característica preferida de la invención,
una o varias corrientes de refrigerante líquido se subenfrían y
vaporizan a un nivel de presión intermedio para obtener
refrigeración para enfriar el gas de alimentación en la primera
etapa de enfriamiento, y estas corrientes de refrigerante líquido se
derivan solamente de enfriamiento a temperatura ambiente de vapor
refrigerante comprimido.
El retorno del refrigerante mezclado a presión
baja a una temperatura subambiente al paso de compresión, en vez de
calentar más este refrigerante a temperatura ambiente antes de la
compresión, reduce el tamaño del equipo de intercambio térmico y
compresión, o alternativamente permite mayor producción a un tamaño
fijo del termointercambiador. La generación de una corriente de
refrigerante líquido interetápico durante la compresión ofrece mayor
eficiencia de proceso. La combinación de compresión fría y la
generación de un refrigerante líquido interetápico proporciona una
mayor eficiencia de proceso, mayor producción, y/o menor inversión
de capital.
\newpage
Las características esenciales de la presente
invención se describen completamente en la descripción anterior.
Los expertos en la técnica pueden entender la invención y efectuar
varias modificaciones sin apartarse de las reivindicaciones que
siguen.
Claims (9)
1. Un método para licuación de gas que
incluye:
- (I)
- enfriar un gas de alimentación esencialmente libre de agua (104) en una primera zona de enfriamiento (106) por intercambio térmico indirecto con un primer refrigerante mezclado líquido vaporizante (108) para obtener una corriente de gas de alimentación enfriado intermedio (122) y un primer refrigerante mezclado vaporizado (114) a un primer nivel de presión intermedio;
- (II)
- enfriar más y condensar la corriente de gas de alimentación enfriado intermedio (122) en una segunda zona de enfriamiento (124) por intercambio térmico indirecto con un segundo refrigerante mezclado líquido vaporizante (132) para producir un producto de gas licuado (136) y una segunda corriente de refrigerante mezclado vaporizado (176) a un segundo nivel de presión baja que es inferior al primer nivel de presión intermedio;
donde los refrigerantes mezclados
con líquido vaporizante primero (108) y segundo (132) se obtienen
en un proceso de refrigeración recirculante incluyendo los pasos
de:
- (a)
- comprimir la segunda corriente de refrigerante mezclado vaporizado (176) para obtener un refrigerante comprimido intermedio;
- (b)
- combinar el refrigerante comprimido intermedio con la primera corriente de refrigerante mezclado vaporizado (114) para obtener una corriente de refrigerante combinado;
- (c)
- comprimir la corriente de refrigerante mezclado combinado para producir una corriente de refrigerante mezclado comprimido;
- (d)
- enfriar y condensar parcialmente la corriente de refrigerante mezclado comprimido del paso (c) por enfriamiento a temperatura ambiente y separar (181) la corriente de refrigerante mezclado bifásico parcialmente condensado resultante en una primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor y una primera corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (180; 280);
- (e)
- comprimir la primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor del paso (d) para producir una primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor comprimido;
- (f)
- enfriar y condensar parcialmente la primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor comprimido del paso (e) por enfriamiento a temperatura ambiente (184) para producir una corriente resultante parcialmente condensada (148);
- (g)
- separar la corriente resultante parcialmente condensada (148) en una segunda corriente de refrigerante mezclado en fase vapor (116) y una segunda corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (152);
- (h)
- enfriar y condensar la segunda corriente de refrigerante mezclado en fase vapor (116; 254) en la primera y segunda zona de enfriamiento (106; 124) para producir una corriente de refrigerante líquido mezclado (172) y reducir la presión (134) de la corriente de refrigerante líquido enfriado (172) para producir el segundo refrigerante mezclado líquido vaporizante (132); y
- (i)
- subenfriar la segunda corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (152; 252) en la primera zona de enfriamiento (106) para producir una corriente de refrigerante subenfriado (156) y reducir la presión (160) de la corriente de refrigerante subenfriado líquido (156) para producir el primer refrigerante mezclado líquido vaporizante (108) al primer nivel de presión intermedio.
2. El método de la reivindicación 1 que incluye
además bombear (182) la primera corriente de refrigerante mezclado
en fase líquido (180) a la presión de la primera corriente de
refrigerante mezclado en fase vapor comprimido del paso (e) para
producir una primera corriente de refrigerante mezclado en fase
líquido bombeado y combinar la primera corriente de refrigerante
mezclado en fase líquido bombeado con la primera corriente de fase
vapor comprimida del paso (e) antes de enfriar y condensar
parcialmente (184) en el paso (f).
3. El método de las reivindicaciones 1 ó 2,
donde, en el paso (h), toda la segunda corriente de refrigerante
mezclado en fase vapor (116; 254) se enfría y condensa en la
primera y segunda zona de enfriamiento (106; 124) para producir en
último término el segundo refrigerante mezclado líquido vaporizante
(132) y el segundo refrigerante mezclado líquido vaporizante (132)
se utiliza para proporcionar refrigeración solamente a la segunda
zona de enfriamiento (124).
4. El método de las reivindicaciones 1 ó 2 donde
el gas de alimentación (104) se limpia y seca quitando
contaminantes (102) del gas natural (100).
\newpage
5. El método de las reivindicaciones 1 ó 2, donde
la temperatura de la segunda corriente de refrigerante vaporizado
(176) es una temperatura subambiente.
6. El método de la reivindicación 1, donde la
zona de enfriamiento (106) tiene dos termointercambiadores (212;
214) y que incluye además:
- (1)
- enfriar más la primera corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (280) en un primer termointercambiador (212) para obtener una corriente de líquido presionizado subenfriado (204), y reducir la presión (208) de la corriente de líquido presionizado subenfriado (204) para obtener una corriente de presión reducida;
- (2)
- combinar la corriente de presión reducida con una corriente de refrigerante parcialmente vaporizado (210) del segundo termointercambiador (214) para producir una corriente combinada (206);
- (3)
- introducir la corriente combinada (206) en el extremo frío del primer termointercambiador (212) para realizar refrigeración en él;
- (4)
- subenfriar la corriente de líquido (252) en termointercambiadores (212) y (214) para producir corriente de líquido subenfriado (256), reduciendo la presión (260) de dicha corriente de líquido para producir una corriente de refrigerante parcialmente vaporizado, e
- (5)
- introducir dicha corriente de refrigerante parcialmente vaporizado (216) en el extremo frío del segundo termointercambiador (214) para realizar refrigeración en él, y recuperar una corriente parcialmente calentada, parcialmente vaporizada (210) del extremo caliente de dicho segundo termointercambiador (214) que se combina en el paso (2) con la corriente de presión reducida para producir corriente combinada (206).
7. El método de las reivindicaciones 1 ó 2, donde
la segunda zona de enfriamiento (124) tiene dos
termointercambiadores (324; 320) y en el paso (h), la segunda
corriente de refrigerante mezclado en fase vapor (116; 254) se
enfría y condensa parcialmente en la primera zona de enfriamiento
(106) para producir una corriente de refrigerante mezclado bifásico
(158) y que incluye además:
- (1)
- separar (388) la corriente de refrigerante mezclado bifásico (158) para producir una corriente de refrigerante vapor (364) y una corriente de líquido intermedio (362);
- (2)
- enfriar más y condensar la corriente de vapor (364) en los dos termointercambiadores (324, 330) para producir la corriente de refrigerante líquido subenfriado (172; 372); y
- (3)
- subenfriar la corriente de líquido (362) en el primer termointercambiador (324) para producir una corriente de líquido subenfriado (366), cuya presión se reduce (368) y después combina con una corriente de refrigerante parcialmente vaporizado (370) del segundo termointercambiador (330), y la corriente combinada (326) se vaporiza en el primer termointercambiador (324) para obtener la segunda corriente de refrigerante vaporizado (176).
8. El método de la reivindicación 7, donde una
porción (406) de la corriente de líquido subenfriado (156) se
combina con la corriente de líquido intermedio (362) para producir
una corriente de líquido intermedio combinado (408), que se enfría
en el primer termointercambiador (324), y se reduce la presión de la
corriente resultante (368).
9. Un aparato de licuación de gas que
incluye:
- (A)
- una primera zona de enfriamiento (106) para enfriar un gas de alimentación esencialmente libre de agua (104) por intercambio térmico indirecto con un primer refrigerante mezclado líquido vaporizante (108) para obtener una corriente de gas de alimentación enfriado intermedio (122) y un primer refrigerante mezclado vaporizado (114) a un primer nivel de presión intermedio;
- (B)
- una segunda zona de enfriamiento (124) para enfriar más y condensar la corriente de gas de alimentación enfriado intermedio (122) por termointercambio indirecto con un segundo refrigerante mezclado líquido vaporizante (132) para producir un producto de gas licuado (136) y una segunda corriente de refrigerante mezclado vaporizado (176) a un segundo nivel de presión baja que es inferior al primer nivel de presión intermedio; y
- (C)
- un sistema de refrigeración recirculante para obtener los refrigerantes mezclados con líquido vaporizante primero (108) y segundo (132) incluyendo:
- (a)
- un compresor para comprimir la segunda corriente de refrigerante mezclado vaporizado (176) para obtener un refrigerante comprimido intermedio;
- (b)
- unos medios para combinar el refrigerante comprimido intermedio con la primera corriente de refrigerante mezclado vaporizado (114) para obtener una corriente de refrigerante combinado;
- (c)
- un compresor para comprimir la corriente de refrigerante mezclado combinado para producir una corriente de refrigerante mezclado comprimido;
- (d)
- un primer enfriador ambiente para enfriar y condensar parcialmente la corriente de refrigerante mezclado comprimido del paso (c) por enfriamiento a temperatura ambiente y unos medios de separación de primera fase para separar (181) la corriente de refrigerante mezclado bifásico parcialmente condensado resultante en una primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor y una primera corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (180; 280);
- (e)
- un compresor para comprimir la primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor del paso (d) para producir una primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor comprimido;
- (f)
- un segundo enfriador ambiente para enfriar y condensar parcialmente la primera corriente de refrigerante mezclado en fase vapor comprimido del paso (e) por enfriamiento a temperatura ambiente (184) para producir una corriente resultante parcialmente condensada (148); y
- (g)
- unos medios de separación de segunda fase para separar la corriente resultante parcialmente condensada (148) en una segunda corriente de refrigerante mezclado en fase vapor (116) y una segunda corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (152);
- (h)
- medios para enfriar y condensar la segunda corriente de refrigerante mezclado en fase vapor (116; 254) en la primera y segunda zona de enfriamiento (106; 124) para producir una corriente de refrigerante líquido mezclado (172) y reducir la presión (134) de la corriente de refrigerante líquido enfriado (172) para producir el segundo refrigerante mezclado líquido vaporizante (132); y
- (i)
- medios para subenfriar la segunda corriente de refrigerante mezclado en fase líquido (152; 252) en la primera zona de enfriamiento (106) para producir una corriente de refrigerante subenfriado (156) y medios para reducir la presión (160) de la corriente de refrigerante subenfriado líquido (156) para producir el primer refrigerante mezclado líquido vaporizante (108) al primer nivel de presión intermedio.
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