FR2891900A1 - Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee. - Google Patents

Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee. Download PDF

Info

Publication number
FR2891900A1
FR2891900A1 FR0510329A FR0510329A FR2891900A1 FR 2891900 A1 FR2891900 A1 FR 2891900A1 FR 0510329 A FR0510329 A FR 0510329A FR 0510329 A FR0510329 A FR 0510329A FR 2891900 A1 FR2891900 A1 FR 2891900A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
stream
heat exchanger
cooling
lng
subcooling
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
FR0510329A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2891900B1 (fr
Inventor
Henri Paradowski
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.)
Technip Energies France SAS
Original Assignee
Technip France SAS
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 Technip France SAS filed Critical Technip France SAS
Priority to FR0510329A priority Critical patent/FR2891900B1/fr
Priority to US11/539,828 priority patent/US7628035B2/en
Priority to CN2006800437214A priority patent/CN101313188B/zh
Priority to EP06820179.7A priority patent/EP1946026B1/fr
Priority to CA2625577A priority patent/CA2625577C/fr
Priority to MYPI20081035 priority patent/MY152657A/en
Priority to JP2008534049A priority patent/JP4854743B2/ja
Priority to ES06820179.7T priority patent/ES2665743T3/es
Priority to PCT/FR2006/002273 priority patent/WO2007042662A2/fr
Priority to EA200801047A priority patent/EA011605B1/ru
Priority to KR1020087008586A priority patent/KR101291220B1/ko
Priority to NZ567356A priority patent/NZ567356A/en
Publication of FR2891900A1 publication Critical patent/FR2891900A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2891900B1 publication Critical patent/FR2891900B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0257—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • 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
    • F25J1/0037—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 of a 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
    • F25J1/0032—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
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0208—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. with 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
    • F25J1/0211—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
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F25J1/0268—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer using a dedicated refrigeration means
    • 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
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0274—Retrofitting or revamping of an existing liquefaction unit
    • 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
    • F25J1/0283—Gas turbine 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.
    • F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • 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.
    • F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0288—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
    • 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
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • 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
    • F25J2215/04—Recovery of liquid products
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/04—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/66—Closed external refrigeration cycle with multi component refrigerant [MCR], e.g. mixture of hydrocarbons
    • 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
    • F25J2290/80—Retrofitting, revamping or debottlenecking of existing plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/927—Natural gas from nitrogen

Landscapes

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

Abstract

Dans ce procédé, on refroidit le courant de GNL (11) avec un fluide réfrigérant (83) dans un premier échangeur thermique (19). Le fluide réfrigérant (83) subit un deuxième cycle de réfrigération (21) semi-ouvert, indépendant du premier cycle (15). Le procédé comprend une étape d'introduction du courant de GNL sous-refroidi (59) dans une colonne de distillation (49) et une étape de récupération d'un courant de gaz (69) en tête de la colonne (49).Le deuxième cycle de réfrigération (21) comporte une étape de formation d'un courant (73) de fluide réfrigérant à partir d'une partie du courant de gaz de tête (69), une étape de compression du courant de fluide réfrigérant (73) jusqu'à une pression haute, puis une étape de détente d'une partie (81) du courant de fluide réfrigérant comprimé (75) pour former un courant essentiellement liquide (83) de sous-refroidissement. Le courant essentiellement liquide (83) est vaporisé dans le premier échangeur thermique (19).

Description

La présente invention concerne un procédé de traitement d'un courant de
GNL obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de réfrigération, le procédé étant du type comprenant les étapes suivantes : (a) on introduit le courant de GNL porté à une température inférieure à 5 û 100 C dans un premier échangeur thermique ; (b) on sous-refroidit le courant de GNL dans le premier échangeur thermique par échange thermique avec un fluide réfrigérant pour former un courant de GNL sous-refroidi ; et (c) on fait subir au fluide réfrigérant un deuxième cycle de réfrigération to semi-ouvert, indépendant du premier cycle. On connaît de US -B- 6 308 531 un procédé du type précité, dans lequel on liquéfie un courant de gaz naturel à l'aide d'un premier cycle de réfrigération qui met en oeuvre la condensation et la vaporisation d'un mélange d'hydrocarbures. La température du gaz obtenu est d'environ -100 C. Puis, on 15 sous-refroidit le GNL produit jusqu'à environ -170 C à l'aide d'un deuxième cycle de réfrigération de type dit cycle de Brayton inversé semi-ouvert comprenant un compresseur à étages et une turbine de détente de gaz. Un tel procédé ne donne pas entière satisfaction. En effet, le rendement maximal du cycle dit de Brayton inversé est limité à 40% environ. Par 20 ailleurs, son fonctionnement en cycle semi-ouvert est difficile à mettre en oeuvre. Un but de l'invention est donc de disposer d'un procédé autonome de traitement d'un courant de GNL, qui présente un rendement amélioré et qui peut facilement être mis en oeuvre dans des unités de structures diverses. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de traitement du type 25 précité, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : (d) on détend dynamiquement le courant de GNL sous-refroidi dans une turbine intermédiaire en maintenant ce courant essentiellement à l'état liquide ; (e) on refroidit et on détend le courant issu de la turbine intermédiaire 30 puis on l'introduit dans une colonne de distillation ; (f) on récupère un courant de GNL déazoté en pied de la colonne, et un courant de gaz en tête de la colonne ; et (g) on comprime le courant de gaz de tête dans un compresseur à étages, et on extrait, à un étage de pression intermédiaire du compresseur, une première partie du courant de gaz de tête comprimé à une pression intermédiaire PI pour former un courant de gaz combustible ; et en ce que le deuxième cycle de réfrigération comporte les étapes suivantes : (i) on forme un courant de fluide réfrigérant de départ à partir d'une deuxième partie du courant de gaz de tête comprimé à la pression intermédiaire PI ; io (ii) on comprime le courant de fluide réfrigérant de départ jusqu'à une pression haute PH supérieure à la pression intermédiaire Pl pour former un courant de fluide réfrigérant comprimé ; (iii) on refroidit le courant de fluide réfrigérant comprimé dans un deuxième échangeur thermique ; 15 (iv) on sépare le courant de fluide réfrigérant comprimé issu du deuxième échangeur thermique en un courant de refroidissement majoritaire et un courant de sous-refroidissement du GNL ; (v) on refroidit le courant de sous-refroidissement dans un troisième échangeur thermique puis dans le premier échangeur thermique ; 20 (vi) on détend le courant de sous-refroidissement issu du premier échangeur thermique jusqu'à une pression basse inférieure à la pression intermédiaire PI pour former un courant essentiellement liquide de sous-refroidissement du GNL ; (vii) on vaporise le courant essentiellement liquide de sous-25 refroidissement dans le premier échangeur thermique pour former un courant de sous-refroidissement réchauffé ; (viii) on détend le courant de refroidissement principal sensiblement jusqu'à la pression basse PB dans une turbine principale, et on mélange le courant de refroidissement principal issu de la turbine principale avec 30 le courant de sous-refroidissement réchauffé pour former un courant de mélange ; (ix) on réchauffe le courant de mélange successivement dans le troisième échangeur thermique, puis dans le deuxième échangeur thermique pour former un courant de mélange réchauffé ; et (x) on introduit le courant de mélange réchauffé dans le s compresseur à un étage de pression basse situé en amont de l'étage de pression intermédiaire. Le procédé selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles : lo - la pression haute PH est comprise entre 40 et 100 bars environ, de préférence entre 50 et 80 bars environ et notamment entre 60 et 75 bars environ ; - la pression basse PB est inférieure à environ 20 bars ; - lors de l'étape (vi), on détend dynamiquement le courant de sous-is refroidissement issu du premier échangeur thermique dans une turbine de détente de liquide ; -lors de l'étape (ii), on comprime au moins partiellement le courant de fluide réfrigérant de départ dans un compresseur auxiliaire accouplé à la turbine principale ; 20 - lors de l'étape (i), on introduit un courant d'hydrocarbures en C2 dans le compresseur pour former une partie du courant de fluide réfrigérant de départ ; - lors de l'étape (iii), on met le courant de fluide réfrigérant comprimé en relation d'échange thermique avec un fluide réfrigérant secondaire circulant dans le deuxième échangeur thermique, le fluide réfrigérant secondaire subissant 25 un troisième cycle de réfrigération dans lequel on le comprime à la sortie du deuxième échangeur thermique, on le refroidit, et on le condense au moins partiellement, puis on le détend avant de le vaporiser dans le deuxième échangeur thermique ; - le fluide réfrigérant secondaire comprend du propane et 30 éventuellement de l'éthane ; et - avant la détente de l'étape (e), on mélange le courant issu de la turbine intermédiaire avec un courant d'appoint de gaz naturel refroidi par échange thermique avec le courant de gaz de tête dans un quatrième échangeur thermique ; et - la teneur en C2 du gaz de tête est telle que le courant refroidi par le deuxième échangeur thermique est purement gazeux.
L'invention a également pour objet une installation de traitement d'un courant de GNL obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de réfrigération, l'installation étant du type comprenant : - des moyens de sous-refroidissement du courant de GNL comprenant un premier échangeur thermique pour mettre le courant de GNL en relation io d'échange thermique avec un fluide réfrigérant ; et - un deuxième cycle de réfrigération semi-ouvert, indépendant du premier cycle, caractérisée en ce qu'elle comprend: - une turbine intermédiaire de détente dynamique du courant de is GNL sous-refroidi issu du premier échangeur thermique ; - des moyens de refroidissement et de détente du courant issu de la turbine intermédiaire, - une colonne de distillation reliée aux moyens de refroidissement et de détente ; 20 - des moyens de récupération d'un courant de GNL déazoté en pied de la colonne, et des moyens de récupération d'un courant de gaz en tête de la colonne ; - un compresseur à étages relié aux moyens de récupération du courant de gaz de tête de la colonne ; et 25 - des moyens d'extraction d'une première partie du courant de gaz de tête piqués à un étage de pression intermédiaire du compresseur, pour former un courant de gaz combustible ; et en ce que le deuxième cycle de réfrigération comporte : - des moyens de formation d'un courant de fluide réfrigérant de 30 départ à partir d'une deuxième partie du gaz de tête comprimée à la pression intermédiaire ; - des moyens de compression du courant de fluide réfrigérant de départ jusqu'à une pression haute supérieure à la pression intermédiaire pour former un courant de fluide réfrigérant comprimé ; - un deuxième échangeur thermique pour refroidir le courant de 5 fluide réfrigérant comprimé ; - des moyens de séparation du courant de fluide réfrigérant comprimé, issu du deuxième échangeur thermique en un courant de refroidissement principal et un courant de sous-refroidissement du GNL ; - un troisième échangeur thermique pour refroidir le courant de lo sous-refroidissement ; - des moyens d'introduction du courant de sous-refroidissement issu du troisième échangeur thermique dans le premier échangeur thermique ; - des moyens de détente du courant de sous-refroidissement issu du premier échangeur thermique jusqu'à une pression basse inférieure à la 15 pression intermédiaire pour former un courant essentiellement liquide de sous-refroidissement du GNL ; - des moyens de circulation du courant essentiellement liquide de sous-refroidissement dans le premier échangeur thermique pour former un courant de sous-refroidissement réchauffé ; 20 - une turbine principale de détente du courant de refroidissement principal jusqu'à la pression basse ; - des moyens de mélange du courant de refroidissement issu de la turbine principale avec le courant de sous-refroidissement réchauffé pour former un courant de mélange ; 25 - des moyens de circulation du courant de mélange successivement dans le troisième échangeur thermique puis dans le deuxième échangeur thermique pour former un courant de mélange réchauffé ; - des moyens d'introduction du courant de mélange réchauffé dans le compresseur à un étage de pression basse situé en amont de l'étage de 30 pression intermédiaire.
L'installation selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniques possibles : - la pression haute PH est comprise entre 40 et 100 bars environ, de 5 préférence entre 50 et 80 bars environ et notamment entre 60 et 75 bars environ ; - la pression basse PB est inférieure à environ 20 bars ; - les moyens de détente du courant de sous-refroidissement issu du premier échangeur thermique comprennent une turbine de détente de liquide ; io - les moyens de compression du courant de fluide réfrigérant de départ comprennent un compresseur auxiliaire accouplé à la turbine principale ; - le deuxième cycle de réfrigération comprend des moyens d'introduction d'un courant d'hydrocarbures en C2 dans le compresseur pour former une partie du courant de fluide réfrigérant de départ ; 15 - le deuxième échangeur thermique comprend des moyens de circulation d'un fluide réfrigérant secondaire, l'installation comprenant un troisième cycle de réfrigération comportant des moyens secondaires de compression du fluide réfrigérant secondaire issu du troisième échangeur thermique, des moyens secondaires de refroidissement et de détente du fluide 20 réfrigérant secondaire issu des moyens secondaires de compression, et des moyens d'introduction du fluide réfrigérant secondaire issu des moyens de détente secondaires dans le deuxième échangeur thermique ; et - le fluide réfrigérant secondaire comprend du propane et éventuellement de l'éthane ; et 25 - elle comprend des moyens de mélange du courant de GNL sous-refroidi avec un courant d'appoint de gaz naturel, et un quatrième échangeur thermique pour mettre en relation d'échange thermique le courant d'appoint avec le courant de gaz de tête. Des exemples de mise en oeuvre de l'invention vont maintenant être 30 décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est un schéma synoptique fonctionnel d'une première installation selon l'invention ; la Figure 2 est un graphe représentant les courbes d'efficacité du deuxième cycle de réfrigération de l'installation de la Figure 1, en fonction de la température du GNL à l'entrée du premier échangeur ; - la Figure 3 est un schéma analogue à celui de la Figure 1 d'une 5 deuxième installation selon l'invention ; - la Figure 4 est un schéma analogue à celui de la Figure 1 d'une troisième installation selon l'invention ; et -la Figure 5 est un schéma analogue à celui de la Figure 1 d'une quatrième installation selon l'invention. io La première installation 9 de sous-refroidissement selon l'invention, représentée sur la Figure 1, est destinée à la production, à partir d'un courant 11 de gaz naturel liquéfié (GNL) de départ porté à une température inférieure à û 90 C, d'un courant de GNL déazoté 13. L'installation 9 produit également un courant de gaz combustible 16 riche en azote. 15 Comme illustré par la Figure 1, le courant 11 de GNL de départ est produit par une unité 15 de liquéfaction de gaz naturel comprenant un premier cycle 17 de réfrigération. Le premier cycle 17 comporte par exemple un cycle comprenant des moyens de condensation et de vaporisation d'un mélange d'hydrocarbures. 20 L'installation 9 comprend un premier échangeur thermique 19 de sous-refroidissement, un deuxième cycle de réfrigération 21 semi-ouvert, indépendant du premier cycle 17, et une unité de déazotation 23. Le deuxième cycle de réfrigération 21 comprend un appareil de compression 25 à étages comportant une pluralité d'étages 27 de compression. 25 Chaque étage 27 comprend un compresseur 29 et un réfrigérant 31. Le deuxième cycle 21 comprend en outre un deuxième échangeur thermique 33, un troisième échangeur thermique 35, une vanne de détente 37 et un compresseur auxiliaire 39 accouplé à une turbine principale de détente 41. Le deuxième cycle 21 comprend également un réfrigérant auxiliaire 43. 30 Dans l'exemple représenté sur la Figure 1, l'appareil 25 de compression à étages comprend quatre compresseurs 29. Les quatre compresseurs 29 sont entraînés par la même source 45 d'énergie extérieure. La source 45 est par exemple un moteur de type turbine à gaz. Les réfrigérants 31 et 43 sont refroidis par de l'eau et/ou de l'air. L'unité de déazotation 23 comprend une turbine hydraulique intermédiaire 47 couplée à un générateur de courant 48, une colonne 49 de distillation, un échangeur thermique 51 de tête de colonne et un échangeur thermique 53 de pied de colonne. Il comprend en outre une pompe 55 d'évacuation du GNL déazoté 13. Dans tout ce qui suit, on désignera par une même référence un io courant de liquide et la conduite qui le véhicule, les pressions considérées sont des pressions absolues, et les pourcentages considérés sont des pourcentages molaires. Le courant de GNL de départ 11 issu de l'unité de liquéfaction 15 est à une température inférieure à û 90 C, par exemple à û 130 C. Ce courant 11 is comprend par exemple sensiblement 5% d'azote, 90% de méthane et 5% d'éthane, et son débit est de 50 000 kmol/h. Le courant de GNL 11 est introduit dans le premier échangeur thermique 19, où il est sous-refroidi jusqu'à une température de û 150 C pour produire un courant 57 de GNL sous-refroidi. 20 Le courant 57 est ensuite introduit dans la turbine hydraulique 47 et détendu dynamiquement jusqu'à une pression basse, pour former un courant 59 détendu. Ce courant 59 est essentiellement liquide, c'est-à-dire qu'il contient moins de 2% mol de gaz. Le courant 59 est refroidi dans l'échangeur thermique de pied 53, puis introduit dans une vanne de détente 61 où il forme un courant 64 25 d'alimentation de la colonne 49. Le courant 64 est introduit en tête de la colonne de distillation 49, à une pression basse de distillation. La pression basse de distillation est légèrement supérieure à la pression atmosphérique. Dans cet exemple, cette pression est 1,25 bar, et la température du courant 64 est environ -165 C. 30 Un courant d'appoint 63 de gaz naturel, sensiblement de même composition que le courant de GNL de départ 11, est refroidi dans l'échangeur de tête 51 puis détendu dans une vanne 65 et mélangé au courant de GNL sous-refroidi détendu 59 en amont de la vanne 61. Un courant 68 de rebouillage est extrait de la colonne 49 à un étage intermédiaire Ni, situé au voisinage du fond de cette colonne. Le courant 68 est introduit dans l'échangeur 53, où il se réchauffe par échange thermique avec le courant de GNL 59 sous-refroidi détendu, avant d'être réintroduit dans la colonne 49 sous le niveau intermédiaire Ni. Un courant de pied liquide 67 contenant moins de 1 % d'azote est extrait de la colonne 49. Ce courant de pied 67 est pompé par la pompe 55 pour io former le courant de GNL déazoté 13 destiné à être envoyé à un stockage. Un courant de tête gazeux 69, contenant près de 50 % d'azote, est extrait de la colonne de distillation 49. Ce courant 69 est réchauffé par échange thermique avec le courant d'appoint 63 dans l'échangeur de tête 51 pour former un courant de tête réchauffé 71. Ce courant 71 est introduit dans le premier étage is 27A de l'appareil de compression 25. Le courant de tête réchauffé 71 est successivement comprimé dans le premier étage 27A et dans le deuxième étage 27B du compresseur 25 jusqu'à sensiblement une pression basse de cycle PB, puis comprimé dans le troisième étage de compression 27C avant d'être introduit dans le quatrième étage de 20 compression 27D. Dans chaque étage 27 du compresseur, le courant de tête 71 subit une compression dans le compresseur 29 suivi d'un refroidissement à une température d'environ 35 C dans le réfrigérant 31 associé. Une première partie 16 du courant de tête comprimé dans le quatrième étage de compression 27D est extraite du compresseur 29D, à une 25 pression intermédiaire PI, pour former le courant de gaz combustible. La pression intermédiaire PI est par exemple supérieure à 20 bars, et de préférence sensiblement égale à 30 bars. La pression basse de cycle PB est par exemple inférieure à 20 bars. Une deuxième partie 73 du courant de tête poursuit sa compression 30 dans le compresseur 29D jusqu'à une pression moyenne sensiblement égale à 50 bars pour former un courant de fluide réfrigérant de départ.
Le courant 73 est refroidi dans l'échangeur 31D puis introduit dans le compresseur auxiliaire 39. Le débit du courant de fluide réfrigérant de départ 73 est très supérieur au débit du courant de gaz combustible 16. Le rapport entre les deux débits est, 5 dans cet exemple, sensiblement égal à 6,5. Le courant 73 est alors comprimé dans le compresseur 39 jusqu'à une pression haute de cycle PH. Cette pression haute est comprise entre 40 et 100 bars, de préférence entre 50 et 80 bars et avantageusement entre 60 et 75 bars. Le courant 73 issu du compresseur 39 forme, après passage dans le lo réfrigérant 43, un courant de fluide réfrigérant comprimé 75. Le courant de tête 69 contient moins de 5% en masse d'hydrocarbures C2 , de sorte que le courant 75 est purement gazeux. Lorsque la pression haute est supérieure à 60 bars environ, le courant 75 est un fluide supercritique. Le courant 75 est ensuite refroidi dans le deuxième échangeur 15 thermique 33 et séparé à la sortie de cet échangeur 33 en un courant minoritaire 77 de sous-refroidissement du GNL et un courant majoritaire 79 de refroidissement principal. Le rapport de ces deux débits est de l'ordre de 0,5. Le courant de sous-refroidissement 77 est refroidi dans le troisième échangeur 35, puis dans le premier échangeur 19 pour former un courant 81 de 20 sous-refroidissement refroidi. Le courant 81 est détendu jusqu'à la pression basse de cycle PB dans la vanne 37, d'où il sort sous la forme d'un courant de sous-refroidissement essentiellement liquide 83, c'est-à-dire contenant moins de 10% mol de gaz. Le courant 83 est alors introduit dans le premier échangeur 19, où 14 se 25 vaporise et refroidit par échange thermique le courant 81 et le courant de GNL de départ 11, pour former, à la sortie du premier échangeur 19, un courant 85 de sous-refroidissement réchauffé. Le courant principal gazeux 79 est détendu dans la turbine 41 jusqu'à sensiblement la pression basse de cycle PB et mélangé au courant réchauffé 85 30 issu du premier échangeur 19 pour former un courant de mélange 87. Le courant de mélange 87 est alors introduit successivement dans le troisième échangeur 35, puis dans le deuxième échangeur 33, où il refroidit par relation d'échange thermique, respectivement le courant de sous-refroidissement 77 et le courant de fluide réfrigérant comprimé 75. Le courant de mélange réchauffé 89 issu de l'échangeur 33 est alors introduit dans l'appareil de compression 25 à l'entrée du troisième étage de 5 compression 27C, sensiblement à la pression basse PB. A titre d'illustration, les valeurs de pression, des températures et des débits dans le cas où la pression haute de cycle PH est sensiblement égale à 75 bars sont données dans le tableau ci-dessous. TABLEAU 1 Courant Température C Pression (bars) Débit (kmol/h) 11 - 130, 0 49,1 50000 13 161,1 5, 3 46724 16 67,0 30,0 4876 57 - 150,0 49,0 50000 59 - 150,7 5,0 50000 63 - 34,0 50,0 1600 64 - 164,9 1,3 51600 67 - 161,1 1,2 46724 69 165,2 1,2 4876 71 - 48,6 1,2 4876 73 124,0 50,9 31768 75 35,0 74,7 31768 77 - 38,2 74,2 11496 79 - 38,2 74,2 20272 81 - 150,0 73,6 11496 83 - 155,2 11,0 11496 85 - 132,0 10,9 11496 87 - 130,3 10,9 31768 89 34,38 10,7 31768 Sur la Figure 2, la courbe 91 d'efficacité du cycle 21 dans le procédé selon l'invention est représentée en fonction de la valeur de température du courant de GNL 11. Comme l'illustre cette Figure, les rendements sont supérieurs à 44%, ce qui constitue un gain notable par rapport aux procédés de s l'état de la technique faisant intervenir un cycle dit de Brayton inversé semi-ouvert. Ce résultat est obtenu de manière simple, puisqu'il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens de stockage et de préparation d'un fluide réfrigérant, le fluide réfrigérant 73 étant délivré en continu par l'installation 9. io Le procédé et l'installation 9 de la présente invention sont utilisés soit dans des unités de liquéfaction nouvelles, soit pour améliorer les performances d'unités de production de GNL existantes. Dans ce dernier cas, à puissance consommée égale, la production de GNL déazoté peut être augmentée de 5% à 20%. Le procédé et l'installation 9 selon l'invention peuvent également être is utilisés pour sous-refroidir et déazoter du GNL produit dans des procédés d'extraction de liquides du gaz naturel (LGN). L'installation 99 représentée sur la Figure 3 diffère de la première installation 9 en ce que la vanne de détente 37 située en aval du premier échangeur est remplacée par une turbine 101 de détente dynamique accouplée à 20 un générateur de courant 103. Le procédé de traitement du courant de GNL dans cette installation est par ailleurs identique au procédé mis en oeuvre dans l'installation 9, aux valeurs numériques près. Dans une variante représentée en pointillés sur la Figure 3, un courant 25 d'éthane 92 est mélangé au courant de mélange réchauffé 89, avant son introduction dans le troisième étage de compression 27C. L'efficacité du cycle 21 est alors encore augmentée, comme l'illustre la courbe 93 de la Figure 2. La troisième installation selon l'invention 104 est représentée sur la 30 Figure 4. Cette installation 104 diffère de la deuxième installation 99 en ce qu'elle comprend en outre un troisième cycle de réfrigération 105 fermé, indépendant des premier et deuxième cycles 17 et 21.
Le troisième cycle 105 comporte un compresseur secondaire 107, des premier et deuxième réfrigérants secondaires 109A et 109B, une vanne de détente 111 et un ballon séparateur 113. Ce cycle est mis en oeuvre à l'aide d'un courant de fluide réfrigérant secondaire 115 constitué de propane. Le courant gazeux 115 à la basse pression est introduit dans le compresseur 107, puis refroidi et condensé à la haute pression dans les réfrigérants 109A et 109B pour former un courant 117 de propane partiellement liquide. Ce courant 117 est refroidi dans l'échangeur 33, puis introduit dans la vanne de détente 111, où il est détendu et forme un courant ro diphasique de propane détendu 119. Le courant 119 est introduit dans le ballon séparateur 113 pour former une fraction liquide 121 extraite du pied du ballon 113. La fraction 121 est introduite dans l'échangeur 33, où elle est vaporisée par échange thermique avec le courant 117 et avec le courant 75 de fluide réfrigérant comprimé, avant d'être 15 introduite dans le ballon 113. La fraction gazeuse issue de la tête du ballon 113 forme le courant de propane gazeux 115. Comme l'illustre la courbe 123 de la Figure 2, l'efficacité du cycle 21 est alors augmentée de 4% en moyenne par rapport à l'efficacité du procédé mis 20 en oeuvre dans la première installation 9. La quatrième installation 25 selon l'invention 125, représentée sur la Figure 5, diffère de celle représentée sur la Figure 4 en ce que le troisième cycle réfrigérant 105 est dépourvu de ballon séparateur 113. Le courant 119 issu de la vanne 111 est donc directement introduit dans le deuxième échangeur 33 et 25 totalement vaporisé dans cet échangeur. Par ailleurs, le fluide réfrigérant 115 est composé d'un mélange d'éthane et de propane. La teneur en éthane dans le fluide 115 est sensiblement égale à la teneur en propane. Comme l'illustre la courbe 126 de la Figure 2, l'efficacité moyenne du 30 deuxième cycle de réfrigération est alors augmentée de 0,5% environ par rapport à l'efficacité du procédé mis en oeuvre dans la troisième installation 104 lorsque la température est inférieure à ù 130 C. En tenant compte de l'énergie produite 14 par la turbine 47, le rendement global de l'installation de la Figure 5 est légèrement supérieur à 50%, contre environ 47,5% pour celle de la Figure 1, 47,6% pour celle de la Figure 3 et 49,6% pour celle de la Figure 4.

Claims (19)

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'un courant (11) de GNL obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de réfrigération (17), le procédé étant du type comprenant les étapes suivantes : s (a) on introduit le courant de GNL (11) porté à une température inférieure à -100 C dans un premier échangeur thermique (19) ; (b) on sous-refroidit le courant de GNL (11) dans le premier échangeur thermique par échange thermique avec un fluide réfrigérant (83) pour former un courant de GNL sous-refroidi (57) ; et io (c) on fait subir au fluide réfrigérant (83) un deuxième cycle de réfrigération (21) semi-ouvert, indépendant du premier cycle (15), caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : (d) on détend dynamiquement le courant de GNL sous-refroidi (57) dans une turbine intermédiaire (47) en maintenant ce courant essentiellement à 15 l'état liquide ; (e) on refroidit et on détend le courant (59) issu de la turbine intermédiaire (47), puis on l'introduit dans une colonne de distillation (49) ; (f) on récupère un courant de GNL déazoté (67) en pied de la colonne (49), et un courant de gaz (69) en tête de la colonne (49) ; et 20 (g) on comprime le courant de gaz de tête (69) dans un compresseur à étages (25), et on extrait, à un étage de pression intermédiaire (29D) du compresseur (25), une première partie (16) du courant de gaz de tête (69) porté à une pression intermédiaire PI pour former un courant de gaz combustible ; 25 et en ce que le deuxième cycle de réfrigération (21) comporte les étapes suivantes : (i) on forme un courant de fluide réfrigérant de départ (73) à partir d'une deuxième partie du gaz de tête (69) comprimé à la pression intermédiaire PI ; (ii) on comprime le courant de fluide réfrigérant de départ (73) jusqu'à une pression haute PH supérieure à la pression intermédiaire PI pour former un courant de fluide réfrigérant comprimé (75) ; 30(iii) on refroidit le courant de fluide réfrigérant comprimé (75) dans un deuxième échangeur thermique (33) ; (iv) on sépare le courant de fluide réfrigérant comprimé (75) issu du deuxième échangeur thermique (33) en un courant de refroidissement s majoritaire (79) et un courant de sous-refroidissement du GNL (77) ; (v) on refroidit le courant de sous-refroidissement (77) dans un troisième échangeur thermique (35) puis dans le premier échangeur thermique (19) ; (vi) on détend le courant de sous-refroidissement (81) issu du io premier échangeur thermique (19) jusqu'à une pression basse PB inférieure à la pression intermédiaire PI pour former un courant essentiellement liquide (83) de sous-refroidissement du GNL ; (vii) on vaporise le courant essentiellement liquide de sous-refroidissement (83) dans le premier échangeur thermique (19) pour former un is courant de sousrefroidissement réchauffé (85) ; (viii) on détend le courant de refroidissement principal (79) sensiblement jusqu'à la pression basse PB dans une turbine principale (41), et on mélange le courant de refroidissement issu de la turbine principale (41) avec le courant de sous-refroidissement réchauffé (85) pour former un courant de 20 mélange (87) ; (ix) on réchauffe le courant de mélange (87) successivement dans le troisième échangeur thermique (35) puis dans le deuxième échangeur thermique (33) pour former un courant de mélange réchauffé (89) ; et (x) on introduit le courant de mélange réchauffé (89) dans le 25 compresseur (25) à un étage de pression basse (29C) situé en amont de l'étage de pression intermédiaire (29D).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression haute PH est comprise entre 40 et 100 bars environ, de préférence entre 50 et 80 bars environ et notamment entre 60 et 75 bars environ. 30
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la pression basse PB est inférieure à environ 20 bars.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape (vi), on détend dynamiquement le courant de sous-refroidissement (81) issu du premier échangeur thermique (19) dans une turbine de détente de liquide (101).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape (ii), on comprime au moins partiellement le courant de fluide réfrigérant de départ (73) dans un compresseur auxiliaire (39) accouplé à la turbine principale (41).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l'étape (i), on introduit un courant (92) d'hydrocarbures en C2 dans le compresseur (25) pour former une partie du courant de fluide réfrigérant de départ (73).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape (iii), on met le courant de fluide réfrigérant comprimé (75) en relation d'échange thermique avec un fluide réfrigérant secondaire (117) circulant dans le deuxième échangeur thermique (33), le fluide réfrigérant secondaire (117) subissant un troisième cycle de réfrigération (105) dans lequel on le comprime à la sortie du deuxième échangeur thermique (33), on le refroidit, et on le condense au moins partiellement, puis on le détend avant de le vaporiser dans le deuxième échangeur thermique (33).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fluide réfrigérant secondaire (117) comprend du propane et éventuellement de l'éthane.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'avant la détente de l'étape (e), on mélange le courant issu de la turbine intermédiaire (47) avec un courant d'appoint (63) de gaz naturel refroidi par échange thermique avec le courant de gaz de tête (69) dans un quatrième échangeur thermique (51).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en Cz du gaz de tête (69) est telle que le courant refroidi par le deuxième échangeur thermique (33) est purement gazeux.
11. Installation (9 ; 99 ; 104 ; 125) de traitement d'un courant (11) de GNL obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de réfrigération (17), l'installation (9 ; 99 ; 104 ; 125) étant du type comprenant : - des moyens de sous-refroidissement du courant de GNL (11) 5 comprenant un premier échangeur thermique (19) pour mettre le courant de GNL en relation d'échange thermique avec un fluide réfrigérant (83) ; et -un deuxième cycle de réfrigération (21) semi-ouvert, indépendant du premier cycle (15), caractérisée en ce qu'elle comprend: io - une turbine intermédiaire (47) de détente dynamique du courant de GNL sous-refroidi (57) issu du premier échangeur thermique (19) ; - des moyens (53, 61) de refroidissement et de détente du courant (59) issu de la turbine intermédiaire (47), - une colonne de distillation (49) reliée aux moyens (53, 61) de is refroidissement et de détente ; - des moyens de récupération d'un courant de GNL déazoté (67) en pied de la colonne (49), et des moyens de récupération d'un courant de gaz (69) en tête de la colonne (49) ; - un compresseur à étages (25) relié aux moyens de récupération 20 du courant de gaz de tête (69) de la colonne (49) ; et -des moyens d'extraction d'une première partie (16) du courant de gaz de tête (69) piqués à un étage de pression intermédiaire (29D) du compresseur (25), pour former un courant de gaz combustible ; et en ce que le deuxième cycle de réfrigération (21) comporte : 25 - des moyens de formation d'un courant de fluide réfrigérant de départ (73) à partir d'une deuxième partie du gaz de tête (69) comprimée à la pression intermédiaire ; - des moyens (39) de compression du courant de fluide réfrigérant de départ (73) jusqu'à une pression haute PH supérieure à la pression 30 intermédiaire PI pour former un courant de fluide réfrigérant comprimé (75) ; - un deuxième échangeur thermique (33) pour refroidir le courant de fluide réfrigérant comprimé (75) ;5- des moyens de séparation du courant de fluide réfrigérant comprimé (75) issu du deuxième échangeur thermique (33) en un courant de refroidissement principal (79) et un courant de sous-refroidissement du GNL (77) ; - un troisième échangeur thermique (35) pour refroidir le courant de sous-refroidissement (77) ; - des moyens d'introduction du courant de sous-refroidissement (77) issu du troisième échangeur thermique (35) dans le premier échangeur thermique (19) ; io -des moyens (37 ; 101) de détente du courant de sous-refroidissement (81) issu du premier échangeur thermique (19) jusqu'à une pression basse PB inférieure à la pression intermédiaire PI pour former un courant essentiellement liquide (83) de sous-refroidissement du GNL ; - des moyens de circulation du courant essentiellement liquide de is sous-refroidissement (83) dans le premier échangeur thermique pour former un courant de sous-refroidissement réchauffé (85) ; - une turbine principale (41) de détente du courant de refroidissement principal (79) sensiblement jusqu'à la pression basse PB ; - des moyens de mélange du courant de refroidissement issu de 20 la turbine principale (41) avec le courant de sous-refroidissement réchauffé (85) pour former un courant de mélange (87) ; - des moyens de circulation du courant de mélange (87) successivement dans le troisième échangeur thermique (35) puis dans le deuxième échangeur thermique (33) pour former un courant de mélange 25 réchauffé (89) ; - des moyens d'introduction du courant de mélange réchauffé (89) dans le compresseur (25) à un étage de pression basse (29C) situé en amont de l'étage de pression intermédiaire (29D).
12. Installation (9 ; 99 ; 104 ; 125) selon la revendication 11, 30 caractérisée en ce que la pression haute PH est comprise entre 40 et 100 bars environ, de préférence entre 50 et 80 bars environ et notamment entre 60 et 75 bars environ.
13. Installation (9 ; 99 ; 104 ; 125) selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisée en ce que la pression basse PB est inférieure à environ 20 bars.
14. Installation (99 ; 104 ; 125) selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que les moyens (37 ; 101) de détente du courant de sous-refroidissement (81) issu du premier échangeur thermique (19) comprennent une turbine de détente de liquide (101).
15. Installation (9 ; 99 ; 104 ; 125) selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que les moyens (39) de compression du courant de fluide réfrigérant de départ (73) comprennent un compresseur io auxiliaire (39) accouplé à la turbine principale (41).
16. Installation (99) selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisée en ce que le deuxième cycle de réfrigération (21) comprend des moyens d'introduction d'un courant (92) d'hydrocarbures en C2 dans le compresseur (25) pour former une partie du courant de fluide réfrigérant de 15 départ (73).
17. Installation (104 ; 125) selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisée en ce que le deuxième échangeur thermique (33) comprend des moyens de circulation d'un fluide réfrigérant secondaire (117), l'installation (104 ; 125) comprenant un troisième cycle de réfrigération (105) 20 comportant des moyens secondaires (107) de compression du fluide réfrigérant secondaire (115) issu du troisième échangeur thermique (33), des moyens secondaires (109, 111) de refroidissement et de détente du fluide réfrigérant secondaire (117) issu des moyens secondaires de compression (107), et des moyens d'introduction du fluide réfrigérant secondaire (119) issu des moyens de 25 détente secondaires (111) dans le deuxième échangeur thermique (33).
18. Installation (104 ; 125) selon la revendication 17, caractérisée en ce que le fluide réfrigérant secondaire (117) comprend du propane et éventuellement de l'éthane.
19. Installation (9 ; 99 ; 104 ; 125) selon l'une quelconque des 30 revendications 11 à 18, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de mélange du courant de GNL sous-refroidi (59) avec un courant d'appoint (63) de gaz naturel, et un quatrième échangeur thermique (51) pour mettre en relationd'échange thermique le courant d'appoint (63) avec le courant de gaz de tête (69).
FR0510329A 2005-10-10 2005-10-10 Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee. Active FR2891900B1 (fr)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0510329A FR2891900B1 (fr) 2005-10-10 2005-10-10 Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee.
US11/539,828 US7628035B2 (en) 2005-10-10 2006-10-09 Method for processing a stream of LNG obtained by means of cooling using a first refrigeration cycle and associated installation
EA200801047A EA011605B1 (ru) 2005-10-10 2006-10-10 Способ обработки потока спг, полученного охлаждением при помощи первого цикла охлаждения, и установка для его осуществления
CA2625577A CA2625577C (fr) 2005-10-10 2006-10-10 Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee
MYPI20081035 MY152657A (en) 2005-10-10 2006-10-10 Method for processing a stream or lng obtained by means of cooling using a first refrigeration cycle and associated installation
JP2008534049A JP4854743B2 (ja) 2005-10-10 2006-10-10 第１冷却サイクルを用いた冷却によって得られた液化天然ガスの流れを処理する方法、及び関連した装置
CN2006800437214A CN101313188B (zh) 2005-10-10 2006-10-10 液化天然气流的处理方法和相关装置
PCT/FR2006/002273 WO2007042662A2 (fr) 2005-10-10 2006-10-10 Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee
EP06820179.7A EP1946026B1 (fr) 2005-10-10 2006-10-10 Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee
KR1020087008586A KR101291220B1 (ko) 2005-10-10 2006-10-10 제1냉동사이클을 이용한 냉각에 의하여 얻은 엘엔지스트림의 처리방법과 그 장치
ES06820179.7T ES2665743T3 (es) 2005-10-10 2006-10-10 Procedimiento de tratamiento de una corriente de GNL obtenida por enfriamiento por medio de un primer ciclo de enfriamiento e instalación asociada
NZ567356A NZ567356A (en) 2005-10-10 2006-10-11 Method for treating a liquefied natural gas stream obtained by cooling using a first refrigerating cycle and related installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0510329A FR2891900B1 (fr) 2005-10-10 2005-10-10 Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2891900A1 true FR2891900A1 (fr) 2007-04-13
FR2891900B1 FR2891900B1 (fr) 2008-01-04

Family

ID=36608772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0510329A Active FR2891900B1 (fr) 2005-10-10 2005-10-10 Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7628035B2 (fr)
EP (1) EP1946026B1 (fr)
JP (1) JP4854743B2 (fr)
KR (1) KR101291220B1 (fr)
CN (1) CN101313188B (fr)
CA (1) CA2625577C (fr)
EA (1) EA011605B1 (fr)
ES (1) ES2665743T3 (fr)
FR (1) FR2891900B1 (fr)
MY (1) MY152657A (fr)
NZ (1) NZ567356A (fr)
WO (1) WO2007042662A2 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9441877B2 (en) 2010-03-17 2016-09-13 Chart Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
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 (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2936864B1 (fr) * 2008-10-07 2010-11-26 Technip France Procede de production de courants d'azote liquide et gazeux, d'un courant gazeux riche en helium et d'un courant d'hydrocarbures deazote et installation associee.
DE102008056196A1 (de) * 2008-11-06 2010-05-12 Linde Ag Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff
CN101508925B (zh) * 2009-03-13 2012-10-10 北京永记鑫经贸有限公司 一种天然气液化工艺
FR2944523B1 (fr) 2009-04-21 2011-08-26 Technip France Procede de production d'un courant riche en methane et d'une coupe riche en hydrocarbures en c2+ a partir d'un courant de gaz naturel de charge, et installation associee
US10132561B2 (en) * 2009-08-13 2018-11-20 Air Products And Chemicals, Inc. Refrigerant composition control
EP2597406A1 (fr) * 2011-11-25 2013-05-29 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Procédé et appareil pour éliminer l'azote d'une composition d'hydrocarbures cryogénique
US9097208B2 (en) 2012-12-14 2015-08-04 Electro-Motive Diesel, Inc. Cryogenic pump system for converting fuel
US20150276307A1 (en) * 2014-03-26 2015-10-01 Dresser-Rand Company System and method for the production of liquefied natural gas
CA2855383C (fr) 2014-06-27 2015-06-23 Rtj Technologies Inc. Procede et disposition pour produire du methane liquefie a partir de diverses sources de gaz
FR3038964B1 (fr) 2015-07-13 2017-08-18 Technip France Procede de detente et de stockage d'un courant de gaz naturel liquefie issu d'une installation de liquefaction de gaz naturel, et installation associee
CA2903679C (fr) 2015-09-11 2016-08-16 Charles Tremblay Procede et systeme de controle du debit massique de methane pour la production de methane liquefie
WO2017171171A1 (fr) * 2016-03-31 2017-10-05 대우조선해양 주식회사 Navire
CN117781602A (zh) * 2024-01-17 2024-03-29 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 一种液化装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1441864A (fr) * 1964-07-15 1966-06-10 Conch Int Methane Ltd Liquéfaction de gaz avec cycles de compression de vapeur et de détente de gaz
EP0296313A2 (fr) * 1987-06-24 1988-12-28 The M. W. Kellogg Company Procédé pour sous-refroidir un mélange d'hydrocarbures normalement gazeux
US5421165A (en) * 1991-10-23 1995-06-06 Elf Aquitaine Production Process for denitrogenation of a feedstock of a liquefied mixture of hydrocarbons consisting chiefly of methane and containing at least 2 mol % of nitrogen
US5701761A (en) * 1994-10-05 1997-12-30 Institut Francais Du Petrole Method and installation for the liquefaction of natural gas
US6308531B1 (en) * 1999-10-12 2001-10-30 Air Products And Chemicals, Inc. Hybrid cycle for the production of liquefied natural gas
US20050056051A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-17 Roberts Mark Julian Hybrid gas liquefaction cycle with multiple expanders

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3531943A (en) * 1965-10-23 1970-10-06 Aerojet General Co Cryogenic process for separation of a natural gas with a high nitrogen content
JPS5121642B2 (fr) * 1972-12-27 1976-07-03
US4012212A (en) * 1975-07-07 1977-03-15 The Lummus Company Process and apparatus for liquefying natural gas
US4225329A (en) * 1979-02-12 1980-09-30 Phillips Petroleum Company Natural gas liquefaction with nitrogen rejection stabilization
US4592767A (en) * 1985-05-29 1986-06-03 Union Carbide Corporation Process for separating methane and nitrogen
US4662919A (en) * 1986-02-20 1987-05-05 Air Products And Chemicals, Inc. Nitrogen rejection fractionation system for variable nitrogen content natural gas
FR2818365B1 (fr) * 2000-12-18 2003-02-07 Technip Cie Procede de refrigeration d'un gaz liquefie, gaz obtenus par ce procede, et installation mettant en oeuvre celui-ci
FR2826969B1 (fr) * 2001-07-04 2006-12-15 Technip Cie Procede de liquefaction et de deazotation de gaz naturel, installation de mise en oeuvre, et gaz obtenus par cette separation
GB0116977D0 (en) * 2001-07-11 2001-09-05 Boc Group Plc Nitrogen rejection method and apparatus
US6640586B1 (en) * 2002-11-01 2003-11-04 Conocophillips Company Motor driven compressor system for natural gas liquefaction
US6978638B2 (en) * 2003-05-22 2005-12-27 Air Products And Chemicals, Inc. Nitrogen rejection from condensed natural gas

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1441864A (fr) * 1964-07-15 1966-06-10 Conch Int Methane Ltd Liquéfaction de gaz avec cycles de compression de vapeur et de détente de gaz
EP0296313A2 (fr) * 1987-06-24 1988-12-28 The M. W. Kellogg Company Procédé pour sous-refroidir un mélange d'hydrocarbures normalement gazeux
US5421165A (en) * 1991-10-23 1995-06-06 Elf Aquitaine Production Process for denitrogenation of a feedstock of a liquefied mixture of hydrocarbons consisting chiefly of methane and containing at least 2 mol % of nitrogen
US5701761A (en) * 1994-10-05 1997-12-30 Institut Francais Du Petrole Method and installation for the liquefaction of natural gas
US6308531B1 (en) * 1999-10-12 2001-10-30 Air Products And Chemicals, Inc. Hybrid cycle for the production of liquefied natural gas
US20050056051A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-17 Roberts Mark Julian Hybrid gas liquefaction cycle with multiple expanders

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PARADOWSKI H ET AL: "HIGH EFFICIENCY 6 MTPA LNG TRAIN DESIGN VIA TWO DIFFERENT MIXED REFRIGERANT PROCESSES", AICHE NATIONAL MEETING, XX, XX, 10 March 2002 (2002-03-10), pages 245 - 247, XP009052299 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9441877B2 (en) 2010-03-17 2016-09-13 Chart Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
US10502483B2 (en) 2010-03-17 2019-12-10 Chart Energy & Chemicals, Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
US10480851B2 (en) 2013-03-15 2019-11-19 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
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
US12104849B2 (en) 2015-07-08 2024-10-01 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009512831A (ja) 2009-03-26
US7628035B2 (en) 2009-12-08
EA011605B1 (ru) 2009-04-28
ES2665743T3 (es) 2018-04-27
WO2007042662A2 (fr) 2007-04-19
NZ567356A (en) 2011-04-29
JP4854743B2 (ja) 2012-01-18
FR2891900B1 (fr) 2008-01-04
CN101313188A (zh) 2008-11-26
EA200801047A1 (ru) 2008-08-29
CN101313188B (zh) 2011-05-04
EP1946026A2 (fr) 2008-07-23
EP1946026B1 (fr) 2018-01-17
CA2625577A1 (fr) 2007-04-19
WO2007042662A3 (fr) 2007-06-28
KR101291220B1 (ko) 2013-07-31
KR20080063470A (ko) 2008-07-04
CA2625577C (fr) 2014-08-19
US20070095099A1 (en) 2007-05-03
MY152657A (en) 2014-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2891900A1 (fr) Procede de traitement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration et installation associee.
CA2604263C (fr) Procede de sous-refroidissement d'un courant de gnl obtenu par refroidissement au moyen d'un premier cycle de refrigeration, et installation associee
EP1639062B1 (fr) Procede et installation de production simultanee d un gaz na turel apte a etre liquefie et d une coupe de liquides du gaz naturel.
EP1454104B1 (fr) Procede et installation de separation d'un melange gazeux contenant du methane par distillation
EP1352203B1 (fr) Procede de refrigeration de gaz liquefie et installation mettant en oeuvre celui-ci
EP0576314B1 (fr) Procédé et installation de production d'oxygène gazeux sous pression
WO1994024500A1 (fr) Procede et installation de refroidissement d'un fluide, notamment pour la liquefaction de gaz naturel
FR2936864A1 (fr) Procede de production de courants d'azote liquide et gazeux, d'un courant gazeux riche en helium et d'un courant d'hydrocarbures deazote et installation associee.
FR2829401A1 (fr) Procede et installation de fractionnement de gaz de la pyrolyse d'hydrocarbures
WO2009087308A2 (fr) Procede de liquefaction d'un gaz naturel avec fractionnement a haute pression
WO2010109130A1 (fr) Procédé de traitement d'un gaz naturel de charge pour obtenir un gaz naturel traité et une coupe d'hydrocarbures en c5 +, et installation associée
WO2005073651A1 (fr) Procédé et installation de séparation d'air par distillation cryogénique
FR2700205A1 (fr) Procédé et installation de production d'au moins un produit gazeux sous pression et d'au moins un liquide par distillation d'air.
FR2787560A1 (fr) Procede de separation cryogenique des gaz de l'air
FR2973864A1 (fr) Procede et appareil de liquefaction d'un gaz riche en co2
FR2974167A1 (fr) Procede et appareil de liquefaction d'un gaz
EP0641983B1 (fr) Procédé et installation de production d'oxygène et/ou d'azote gazeux sous pression
CA2823900C (fr) Procede de production d'une coupe riche en hydrocarbures c3+ et d'un courant riche en methane et ethane
FR2739439A1 (fr) Procede et installation de production d'un gaz sous pression par distillation cryogenique
FR2702040A1 (fr) Procédé et installation de production d'oxygène et/ou d'azote sous pression.
FR2709538A1 (fr) Procédé et installation de production d'au moins un gaz de l'air sous pression.
FR2837564A1 (fr) Procede et installation de production d'oxygene et/ou d'azote sous pression et d'argon pur
FR3081047A1 (fr) Procede d’extraction d'azote d'un courant de gaz naturel
FR2864213A1 (fr) Procede et installation de production sous forme gazeuse et sous haute pression d'au moins un fluide choisi parmi l'oxygene, l'argon et l'azote par distillation cryogenique de l'air

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 13