HU222696B1 - Eljárás túlnyomásos, metándús gázáram, különösen földgáz cseppfolyósítására - Google Patents

Eljárás túlnyomásos, metándús gázáram, különösen földgáz cseppfolyósítására Download PDF

Info

Publication number
HU222696B1
HU222696B1 HU0002816A HUP0002816A HU222696B1 HU 222696 B1 HU222696 B1 HU 222696B1 HU 0002816 A HU0002816 A HU 0002816A HU P0002816 A HUP0002816 A HU P0002816A HU 222696 B1 HU222696 B1 HU 222696B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
stream
natural gas
cooling
gas
gas stream
Prior art date
Application number
HU0002816A
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald R. Bowen
Eric T. Cole
Original Assignee
Exxonmobil Upstream Research Co.
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 Exxonmobil Upstream Research Co. filed Critical Exxonmobil Upstream Research Co.
Publication of HUP0002816A2 publication Critical patent/HUP0002816A2/hu
Publication of HUP0002816A3 publication Critical patent/HUP0002816A3/hu
Publication of HU222696B1 publication Critical patent/HU222696B1/hu

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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0254—Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/3066—Fe as the principal constituent with Ni as next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/03006—Gas tanks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/002—Storage in barges or on ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/14—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of aluminium; constructed of non-magnetic steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/001—Thermal insulation specially adapted for cryogenic vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/025—Bulk storage in barges or on ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F17C7/02—Discharging liquefied gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/082—Pipe-line systems for liquids or viscous products for cold fluids, e.g. liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—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"
    • F25J1/004—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
    • F25J1/02—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
    • F25J1/0205—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level SCR refrigeration cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/0231—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the working-up of the hydrocarbon feed, e.g. reinjection of heavier hydrocarbons into the liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0249—Controlling refrigerant inventory, i.e. composition or quantity
    • F25J1/025—Details related to the refrigerant production or treatment, e.g. make-up supply from feed gas itself
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F17C2227/0355—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid in a closed 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
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/50—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using absorption, i.e. with selective solvents or lean oil, heavier CnHm and including generally a regeneration step for the solvent or lean oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/08—Cold compressor, i.e. suction of the gas at cryogenic temperature and generally without afterstage-cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30—Compression of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/90—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being boil-off gas from storage
    • 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
    • F25J2290/62—Details of storing a fluid in a tank

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás túlnyomásos, metándús gázáram (10),különösen földgáz cseppfolyósítására. A találmány szerinti eljáráslényege, hogy a gázáramot (10) legalább egy hűtési szakaszból állóelső hűtőfokozattal (32) hőcserélő érintkezésbe hozzák, ezáltal agázáram (10) hőmérsékletét első hűtőközeg első részével valóhőcserével csökkentik, és így hűtött gázáramot (10) hoznak létre; ahűtött gázáramot (10) legalább egy hűtési szakaszból álló másodikhűtőfokozattal (33) hőcserélő érintkezésbe hozzák, ezáltal a hűtöttgázáram (10) hőmérsékletét második hűtőközeggel való hőcserével továbbcsökkentik és így cseppfolyósított, metándús gázáramot (19) hoznaklétre, ahol az első hűtőközeg forráspontjánál alacsonyabb forráspontúmásodik hűtőközeget választanak, amit az első hűtőközeg másodikrészével való hőcserével részlegesen hűtenek és cseppfolyósítanak,amivel folyadékfázisú, mintegy –112 °C hőmérsékletnél magasabbhőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisbanmegtartó nyomású terméket állítanak elő; majd a cseppfolyósítottgázáramot (20) tárolóegységbe (41) vezetik, és ott mintegy –112 °Chőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten tárolják. A találmány szerintieljárás egy lehetséges másik változatánál, földgáz alkotta gázáramot(10) két fokozatból álló, kaszkád típusú hűtőrendszer elsőhűtőfokozatával (32) hűtött legalább egy hőcserélőben (30, 31)hűtenek; a hűtött földgáz alkotta gázáramot (10) fázisszeparátorbavezetik, ahol első gőzfázisú áramot és első folyadékfázisú áramothoznak létre; az első folyadékfázisú áramot metánelválasztó egységbevezetik, ahol második gőzfázisú áramot és második folyadékfázisúáramot hoznak létre; a második folyadékfázisú áramotfrakcionálóegységbe vezetik, ahol kondenzátumáramot, hűtőközeg-utántöltő áramot, valamint harmadik gőzfázisú áramot hoznak létre; azelső gőzfázisú áramot, a második gőzfázisú áramot és a harmadikgőzfázisú áramot egyesítik, a gőzfázisú egyesített áramot a kaszkádtípusú hűtőrendszer második hűtőfokozatával (33) hűtött legalább egyhőcserélőbe (37, 38, 39) vezetik, és ott részlegesen cseppfolyósítják;az előző lépésben nyert gőzfázisú egyesített áramot expanziós eszközönvezetik keresztül, és így abból mintegy –112 °C hőmérsékletnélmagasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alattfolyadékfázisban megtartó nyomású, cseppfolyósított földgázt állítanakelő. ŕ

Description

A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 2 lap ábra)
HU 222 696 Β1 álló, kaszkád típusú hűtőrendszer első hűtőfokozatával (32) hűtött legalább egy hőcserélőben (30,31) hűtenek; a hűtött földgáz alkotta gázáramot (10) fázisszeparátorba vezetik, ahol első gőzfázisú áramot és első folyadékfázisú áramot hoznak létre; az első folyadékfázisú áramot metánelválasztó egységbe vezetik, ahol második gőzfázisú áramot és második folyadékfázisú áramot hoznak létre; a második folyadékfázisú áramot frakcionálóegységbe vezetik, ahol kondenzátumáramot, hűtőközeg-utántöltő áramot, valamint harmadik gőzfázisú áramot hoznak létre;
az első gőzfázisú áramot, a második gőzfázisú áramot és a harmadik gőzfázisú áramot egyesítik, a gőzfázisú egyesített áramot a kaszkád típusú hűtőrendszer második hűtőfokozatával (33) hűtött legalább egy hőcserélőbe (37, 38, 39) vezetik, és ott részlegesen cseppfolyósítják; az előző lépésben nyert gőzfázisú egyesített áramot expanziós eszközön vezetik keresztül, és így abból mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású, cseppfolyósított földgázt állítanak elő.
A találmány tárgya eljárás túlnyomásos, metándús gázáram, különösen földgáz cseppfolyósítására.
Az utóbbi években a földgázt széles körben használják annak tiszta égése, valamint kényelmi szempontok miatt. A földgázforrások legtöbbje távoli területekre esik, a földgázpiacoktól messze. Bizonyos esetekben a kitermelt földgáz piacokra történő eljuttatására csővezeték rendelkezésre áll. Ha a csővezetéken keresztüli továbbítás nem kifizetődő, az értékesítési helyre történő eljuttatáshoz a kitermelt földgázt gyakran cseppfolyósítják, azaz cseppfolyósított földgázzá (LNG) alakítják.
Egy földgáz-cseppfolyósító üzem lényegi jellemzője a megépítéséhez szükséges óriási méretű tőkebefektetés. A földgáz cseppfolyósítására használt berendezés általában rendkívül drága. A földgáz-cseppfolyósító üzem néhány alapvető egységből épül fel, ideértve a szennyező anyagok eltávolítására szolgáló földgázkezelő egységet, a cseppfolyósító egységet, a hűtőegységet, az energiaellátó egységet, valamint a tároló- és töltőegységeket. Miközben a földgáz-cseppfolyósító üzem bekerülési költsége a földrajzi helytől függően széles határok között változhat, egy hagyományos földgáz-cseppfolyósító üzem felépítését célzó projekt általában 5-10 milliárd dollár nagyságú költségvetéssel bír, beleértve a feltárás költségeit is. A cseppfolyósító üzem hűtőrendszereinek költsége ezen összegnek akár a 30%-át is elérheti.
A földgáz-cseppfolyósító üzem létrehozásának szempontjai közül a három legfontosabb a következő: (1) a cseppfolyósítási eljárás megválasztása, (2) a tartályokban, csővezetékekben, valamint az egyéb berendezésekben felhasznált anyagok anyagi minősége, valamint (3) a kiindulási földgázáram cseppfolyósított földgázzá alakítása során alkalmazott eljárás egyes lépései.
A cseppfolyósított földgáz előállításához szükséges hűtőrendszerek azért rendkívül drágák, mert a földgáz cseppfolyósításához jelentős mértékű hűtésre van szükség. A kiindulási földgázáram a földgáz-cseppfolyósító üzemet általában 4830-7600 kPa nyomással és 20-40 °C hőmérséklettel éri el. A döntően metán alkotta földgáz - az energiatermelésre használatos nehezebb szénhidrogénekhez hasonlóan - pusztán a nyomás növelésével nem cseppfolyósítható. A metán kritikus hőmérséklete -82,5 °C, ami azt jelenti, hogy a metán - az alkalmazott nyomás nagyságától függetlenül -, csupán ezen hőmérsékletérték alatt cseppfolyósítható. Mivel a földgáz különböző anyagi minőségű gázok keveréke, egy egész hőmérséklet-tartományban cseppfolyósodik, így a földgáz kritikus hőmérséklete -85 °C és -62 °C közé esik. A különböző összetételű földgázok légköri nyomáson általában -165 °C és -155 °C között cseppfolyósíthatók. Mivel a földgázcseppfolyósító üzem költségeinek jelentős részét a hűtőberendezés teszi ki, a hűtés költségeinek csökkentésére jelentős próbálkozások történtek már ez idáig is.
Habár a földgáz cseppfolyósítására sokféle hűtési folyamatot alkalmaznak, a földgáz-cseppfolyósító üzemekben napjainkban a következő három folyamatot használják a legelterjedtebben: az (1) „expanziós hűtést”, ahol a földgázt egy nagynyomású állapotból egy alacsony nyomású állapotba expandálják, miáltal a földgáz hőmérsékletét csökkentik, a (2) „többkomponensű hűtést”, ahol speciálisan kialakított hőcserélőkben többkomponensű hűtőközeget alkalmaznak, valamint a (3) „kaszkád típusú hűtést”, ahol a földgáz hőmérsékletét cseppfolyósítási hőmérsékletre csökkentő módon kialakított hőcserélőkben több, egykomponensű hűtőközeg egymás utáni alkalmazásával csökkentik. A földgázcseppfolyósító eljárások többsége a most vázolt három alapfolyamat valamilyen variációit, illetve kombinációit követi.
A kaszkád típusú hűtést megvalósító rendszer esetében általában két vagy több olyan hűtőkört alkalmaznak, amelynél az egyik fokozatból expandált hűtőközeget a rákövetkező fokozatban a sűrített hűtőközeg kondenzálására használják. Az egymásra következő fokozatokban egyre könnyebb és egyre illékonyabb hűtőközeget használnak, amely expanziója során alacsonyabb szintű hűtést biztosít, így alacsonyabb hőmérsékletre történő hűtésre alkalmas. A kompresszorok üzemeltetéséhez szükséges teljesítmény csökkentése érdekében az egyes hűtési folyamatokat tipikusan néhány, különböző nyomásokon végrehajtott (általában három vagy négy) fokozatra osztják fel. A különböző nyomású fokozatok eredményeképpen a hűtési munka több hőmérsékletszakaszra oszlik el. Hűtőközegként általában propánt, etánt, etilént (etént), valamint metánt alkalmaznak. Mivel a propán léghűtőkkel vagy vízhűtőkkel viszonylag alacsony nyomáson cseppfolyósítható, rendszerint ez alkotja az első fokozat hűtőközegét. A második fokozat hűtőközegeként etánt vagy etilént alkalmazhatnak. Az etánsűritő egységből kilépő etán cseppfolyósítása alacsony
HU 222 696 Bl hőmérsékletű hűtőközeget igényel, amit a propán biztosít. Ehhez hasonlóan, ha az utolsó fokozat hűtőközegeként metánt használnak, akkor a metánsűrítő egységből kilépő metán cseppfolyósításához etánt alkalmaznak. Ennek megfelelően a propánnal töltött hűtőrendszert használják a kiindulási földgázáram hűtésére, valamint a hűtőközegként alkalmazott etán cseppfolyósítására, majd etánt használnak a kiindulási földgázáram további hűtésére, valamint a hűtőközegként alkalmazott metán cseppfolyósítására. Kaszkád típusú hűtőrendszert ismertet például az US-3,596,472 számú amerikai szabadalom, illetve a következő iratok valamelyike: a Petroleum Extension Service gondozásában megjelent „Plánt Processing of Natural Gas című kiadvány (Texas Állami egyetem, Austin, USA, 1974), valamint E. A. Harper et al., szerzőknek a Chemical Engineering Progress folyóirat 71. száma 11. oldalán 1975-ben „ Trouble Free LNG ” címmel megjelent cikke.
A hagyományos cseppfolyósító üzemekben felhasznált anyagok ugyancsak hozzájárulnak a cseppfolyósító üzem költségeihez. A földgáz-cseppfolyósító üzemekben használt tartályok, csővezetékek, valamint egyéb berendezések általában - legalább részben - alumíniumból, rozsdamentes acélból vagy magas nikkeltartalmú acélból vannak, hogy alacsony hőmérsékletek mellett a kellő teherbírás és szakítószilárdság biztosítva legyen.
A hagyományos földgáz-cseppfolyósító üzemekben a vizet, a szén-dioxidot, a kéntartalmú vegyületeket, például a kén-hidrogént, valamint az egyéb savanyú gázokat, az n-pentánt, továbbá a nehezebb szénhidrogéneket, beleértve a benzolt, a földgázból lényegében teljesen el kell távolítani, azaz ppm nagyságrendű koncentráció értékekre kell csökkenteni. Az előbb említett vegyületek közül néhány a cseppfolyósítás során kifagy, így a feldolgozóberendezés dugulását okozza. A földgázból további, például a kéntartalmú vegyületeket, általában a forgalomba hozatalhoz szükséges előírások kielégítése érdekében távolítják el. A hagyományos földgáz-cseppfolyósító üzemben a szén-dioxid és a savanyú gázok eltávolítása kémiai és/vagy fizikai, oldószeres regenerációs folyamaton alapuló gázkezelő egység jelenlétét igényli, ily módon jelentős beruházást igényel, amelynek működési költségei ugyancsak rendkívül magasak. A vízgőz eltávolítása például molekulaszűrők formájában megvalósított, szárítóágyas dehidrátorok alkalmazását igényli. A dugulással kapcsolatos problémákat előidéző szénhidrogének eltávolítása tipikusan mosótorony és frakcionálóegység beépítésével valósítható meg. A földgázból a hagyományos földgáz-cseppfolyósító üzemben a higanyt ugyancsak eltávolítják, mivel az károsíthatja az alumíniumból készített berendezéseket. Továbbmenve, a cseppfolyósítás után a földgázban nagy mennyiségben jelen lévő nitrogént ugyancsak eltávolítják, mivel a nitrogén a hagyományos cseppfolyósított földgáz szállítása során nem marad a folyadékfázisban, és mivel szállítás közben a cseppfolyósított földgázt tároló tartályokban kialakuló gőzfázisú nitrogén jelenléte nem kívánatos.
Az előbbiekben ismertetett nehézségek kiküszöbölésére az iparnak mind a mai napig szüksége van a földgáz egy olyan továbbfejlesztett cseppfolyósítási eljárására, amelynél minimális az alkalmazott hűtőberendezések száma, valamint a cseppfolyósítás során felhasznált teljesítmény.
A találmánnyal célunk egy továbbfejlesztett, a napjainkban ismert eljárásokhoz képest lényegesen kisebb sűrítési teljesítményt igénylő cseppfolyósítási, illetve újra-cseppfolyósítási eljárás kidolgozása, amely ugyanakkor gazdaságos és rendkívül hatékony is.
Kitűzött célunkat olyan túlnyomásos metándús gázáram, különösen földgáz cseppfolyósítására szolgáló eljárással valósítottuk meg, ahol a gázáramot legalább egy hűtési szakaszból álló első hűtőfokozattal hőcserélő érintkezésbe hozzuk, ezáltal a gázáram hőmérsékletét első hűtőközeg első részével való hőcserével csökkentjük és így hűtött gázáramot hozunk létre; a hűtött gázáramot legalább egy hűtési szakaszból álló második hűtőfokozattal hőcserélő érintkezésbe hozzuk, ezáltal a hűtött gázáram hőmérsékletét második hűtőközeggel való hőcserével tovább csökkentjük és így cseppfolyósított, metándús gázáramot hozunk létre, ahol az első hűtőközeg forráspontjánál alacsonyabb forráspontú második hűtőközeget választunk, amit az első hűtőközeg második részével való hőcserével részlegesen hűtünk és cseppfolyósítunk, amivel folyadékfázisú, mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású terméket állítunk elő; és a cseppfolyósított gázáramot tárolóegységbe vezetjük, és ott mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten tároljuk.
Ha a gázáram metánt és metánnál nehezebb szénhidrogén összetevőket is tartalmaz, akkor a gázáramból a nehezebb szénhidrogén összetevők túlnyomó részét előnyösen eltávolítjuk, ezzel gőzfázisú, metándús áramot, valamint folyadékfázisú, a nehezebb szénhidrogénekben dús áramot hozunk létre, majd a metándús áramot az előzőek szerint cseppfolyósítjuk.
A találmány szerinti eljárás egy lehetséges másik változatánál, földgáz alkotta gázáramot két fokozatból álló, kaszkád típusú hűtőrendszer első hűtőfokozatával hűtött legalább egy hőcserélőben hűtünk; a hűtött földgáz alkotta gázáramot fázisszeparátorba vezetjük, ahol első gőzfázisú áramot és első folyadékfázisú áramot hozunk létre; az első folyadékfázisú áramot metánelválasztó egységbe vezetjük, ahol második gőzfázisú áramot és második folyadékfázisú áramot hozunk létre; a második folyadékfázisú áramot frakcionálóegységbe vezetjük, ahol kondenzátumáramot, hűtőközeg-utántöltő áramot, valamint harmadik gőzfázisú áramot hozunk létre; az első gőzfázisú áramot, a második gőzfázisú áramot és a harmadik gőzfázisú áramot egyesítjük, a gőzfázisú egyesített áramot a kaszkád típusú hűtőrendszer második hűtőfokozatával hűtött legalább egy hőcserélőbe vezetjük, és ott részlegesen cseppfolyósítjuk; az előző lépésben nyert gőzfázisú egyesített áramot expanziós eszközön vezetjük keresztül, és így abból mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású, cseppfolyósított földgázt állítunk elő.
A találmány szerinti eljárással tehát egy metándús, 3100 kPa nyomásnál magasabb kezdeti nyomású gáz3
HU 222 696 Bl áram cseppfolyósítási eljárását valósítottuk meg. A földgáz elsődleges kondenzálására szolgáló hűtést kaszkád típusú - előnyösen csupán két fokozatból álló - hűtéssel biztosítjuk, majd ezt követően a földgázt arra alkalmas nyomásexpanziós eszköz segítségével nyomásexpandáljuk, ily módon folyadékfázisú, metándús, mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású termékhez jutunk.
A találmány szerinti eljárással a túlnyomásos cseppfolyósított földgázból keletkező elforrott gőz ugyancsak cseppfolyósítható. Amennyiben a földgáz a metánnál nehezebb szénhidrogéneket is tartalmaz és szükség van a nehezebb szénhidrogének eltávolítására is, úgy a találmány szerinti eljárás egy frakcionálási eljárással egészíthető ki.
A találmány szerinti eljárás egyaránt alkalmazható a földgáznak a kitermelés helyén tárolási vagy szállítási célzattal történő cseppfolyósítására, valamint a tárolás és a behajózás során a földgázból keletkező gőz újracseppfolyósítására. A hagyományos földgáz-cseppfolyósítási eljárásokban alkalmazott alacsony hőmérsékletekre való hűtés a túlnyomásos cseppfolyósított földgáz általunk kidolgozott előállítási eljárásánál igénybe vett mérsékelt hűtéshez képest rendkívül költséges.
A találmány szerinti eljárást, illetve annak előnyeit a továbbiakban a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen, ahol az
1. ábra a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás egy lehetséges változatának sematikus tömbvázlata, ahol a túlnyomásos cseppfolyósított földgáz előállítására kaszkád típusú, két fokozatból álló hűtőrendszert használunk; a
2. ábra a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás egy lehetséges újabb változatának sematikus tömbvázlata, amely eljárással az elforrott gőz ugyancsak cseppfolyósítható és a nehezebb szénhidrogének eltávolítása szintén lehetséges; míg a
3. ábra a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás egy lehetséges további változatának sematikus tömbvázlata.
A rajzon szemléltetett tömbvázlatok a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás különböző, gyakorlatban megvalósítható, csupán példakénti kiviteli alakjait szemléltetik, így velük nem célunk az oltalmi kör azon keresztül történő korlátozása, hogy a bemutatandó alapváltozatoknak a területen járatos szakember által eszközölt módosításai eredményeként előálló további változatait az oltalmi körből kizárnánk. A rajzon az egyszerűség és a közérthetőség kedvéért a további, ugyancsak szükséges alegységeket, például szivattyúkat, szelepeket, áramkeverő elemeket, vezérlőegységeket, valamint érzékelőelemeket egyáltalán nem tüntettük fel.
Amint azt a korábbiakban már említettük, a találmány szerinti eljárásban a földgáz cseppfolyósítására, és ezáltal egy metándús, folyadékfázisú, mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású termék előállítására kaszkád típusú hűtőrendszert használunk. Az így kapott, metándús végállapoti termékre a továbbiakban túlnyomásos cseppfolyósított földgázként (PLNG) fogunk utalni. A „buborékpont” megnevezésen azon hőmérséklet- és nyomásértéket értjük, amelynél a folyadékfázis gőzfázissá kezd átalakulni. Ha például adott térfogatú túlnyomásos cseppfolyósított földgázt állandó nyomáson tartunk, miközben növeljük annak hőmérsékletét, akkor a buborékponton azon hőmérsékletet értjük, amelynél a túlnyomásos cseppfolyósított földgázban a buborékképződés megindul. Ehhez hasonlóan, ha adott térfogatú túlnyomásos cseppfolyósított földgázt állandó hőmérsékleten tartunk miközben csökkentjük annak nyomását, akkor a buborékponton azon nyomást értjük, amelynél a gőzfázisba történő átmenet megkezdődik. A buborékponton a keverék egy telített folyadék.
Ha a földgáz cseppfolyósításánál a találmány szerinti kaszkád típusú hűtőrendszert alkalmazzuk, akkor a cseppfolyósítás lényegesen alacsonyabb teljesítményt igényel, mint a korábban alkalmazott kaszkád típusú hűtési eljárások. Ráadásul ebben az esetben cseppfolyósítás során alkalmazott berendezések olcsóbb anyagokból is előállíthatok, összehasonlítva a korábban alkalmazott, légköri nyomáson és -160 °C hőmérsékleten végrehajtott cseppfolyósítási eljárásokkal, ahol a cseppfolyósító berendezést a biztonságos üzemeltetés érdekében legalább részben igen drága anyagokból kellett készíteni.
Továbbmenve, a találmány szerinti eljárással egy hagyományos földgáz-cseppfolyósító üzem energiaszükségletéhez viszonyítva lényegesen kisebb energiaszükséglettel valósíthatjuk meg a földgáz cseppfolyósítását. A találmány szerinti, továbbfejlesztett cseppfolyósítási eljárásban a hűtéshez szükséges energia csökkenése jelentős mértékben csökkenő tőkebefektetést, arányosan alacsonyabb üzemeltetési költségeket, megnövelt hatékonyságot és megbízhatóságot eredményez, ezáltal fokozva jelentős mértékben a cseppfolyósított földgáz előállításának gazdaságosságát.
A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásban alkalmazott üzemi nyomáson és hőmérsékleten a csővezetékek, valamint a cseppfolyósítási eljárás legalacsonyabb hőmérsékletű helyein működő berendezések közel 31 tömeg% nikkeltartalmú acélból is gyárthatók, miközben egy hagyományos földgáz-cseppfolyósítási eljárásban alkalmazott ugyanazon berendezésben általában a lényegesen drágább 9 tömeg% nikkeltartalmú acélt vagy alumíniumot kell használni. A korábban alkalmazott földgáz-cseppfolyósítási eljárásokhoz viszonyítva ez egy újabb költségcsökkentő tényezőt jelent.
A földgáz kriogén hőmérsékleten lezajló feldolgozása során a legfontosabb tényező a földgáz szennyezőanyag-tartalma. Az általunk kidolgozott cseppfolyósítási eljárással cseppfolyósítható nyers földgázkeverék olajkútból (kísérőgázként) nyert földgáz vagy földgázkútból (nem kísérőgázként) nyert földgáz egyaránt lehet. A felhasznált földgáz összetétele rendkívül változatos lehet. A földgáz döntő hányadát metán (CJ képezi, emellett általában etánt (C2), nehezebb szénhidrogéneket (C3+), valamint kisebb mennyiségekben szennyező anyagokat,
HU 222 696 Bl például vizet, szén-dioxidot, kén-hidrogént, nitrogént, butánt, hat vagy annál több szénatomot tartalmazó szénhidrogéneket, iszapot, piritet, agyagot, valamint nyersolajat is találunk a földgázban. Az előbbiekben felsorolt szennyező anyagok oldhatósága a hőmérséklettől, a nyomástól, valamint az összetételtől függően változik. A kriogén hőmérsékletek mellett a szén-dioxid, a víz, valamint további szennyező anyagok megszilárdulhatnak, és ily módon a kriogén hőcserélők áramlási nyílásait eltömíthetik. Ezen potenciális működési zavarok az említett szennyező anyagok eltávolításával kiküszöbölhetők, ha azok tiszta összetevőinek tekintetében olyan feltételeket teremtünk, amelyek a megszilárdulási átmenet hőmérséklet-nyomás fázishatárait odébb tolják. A továbbiakban feltételezzük, hogy a kiindulási földgázáramot a szulfidok és a szén-dioxid eltávolítása érdekében megfelelő módon kezeltük, valamint a víz eltávolítása érdekében hagyományos és a szakirodalomban jól ismert eljárásokkal kiszárítottuk, és ily módon egy „édes, száraz” földgázáramot állítottunk elő. Ha a földgázáram a cseppfolyósítás során kifagyó nehéz szénhidrogéneket tartalmaz, vagy ha a nehezebb szénhidrogének a túlnyomásos cseppfolyósított földgázban nemkívánatosak, akkor a nehéz szénhidrogéneket a földgázáramból a cseppfolyósítást megelőzően írakcionálással, az alábbiakban részletesen ismertetendő eljárás szerint eltávolíthatjuk.
A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás egyik előnye, hogy a magasabb üzemi hőmérsékletek következtében a földgázáramban egy hagyományos földgázcseppfolyósítási eljáráshoz viszonyítva kifagyó összetevők nagyobb koncentrációban lehetnek jelen. Egy hagyományos, például -160 °C hőmérsékleten cseppfolyósító földgáz-cseppfolyósító üzemben a kifagyással járó problémák elkerülése érdekében a földgázban a szén-dioxidnak 50 ppm koncentrációnál kisebbnek kell lennie. Ezzel szemben, ha a cseppfolyósítási eljárást közel -112 °C feletti hőmérsékletek mellett végezzük, akkor a földgáz például -112 °C-on mintegy 1,4 mol%, míg -95 °C-on mintegy 4,2 mol% szén-dioxidot tartalmazhat annak veszélye nélkül, hogy a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás alkalmazása során a kifagyással kapcsolatos problémák fellépnének.
Továbbmenve, a földgázban mérsékelt mennyiségben jelen lévő nitrogént a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás alkalmazásakor nem szükséges eltávolítanunk, mivel a nitrogén az alkalmazott cseppfolyósítási eljárás üzemi nyomásain és hőmérsékletein a cseppfolyósított szénhidrogénekkel együtt a folyadékfázisban marad. Annak lehetősége, hogy a földgáz kezelésére és a nitrogén abból történő kivonására szolgáló berendezések - a földgáz összetételétől függően - csökkenthetők vagy bizonyos esetekben elhagyhatók, jelentős technikai és gazdasági előnyöket eredményez, amit a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás további előnyeivel együtt a következőkben ismertetendő ábrák bemutatásával világítunk meg.
Amint az 1. ábráról látható, a cseppfolyósítási folyamatba belépő sűrített földgáz alkotta kiindulási 10 gázáram nyomása előnyösen mintegy 1724 kPa-nál, célszerűen mintegy 4830 kPa-nál nagyobb, hőmérséklete pedig előnyösen mintegy 40 °C-nál kisebb; ezen nyomásés hőmérsékletértékek - amennyiben arra szükség van - mindazonáltal megváltoztathatók, és a jelen leírásban foglaltak figyelembevételével a területen járatos szakember a cseppfolyósításra szolgáló rendszert ennek megfelelően módosíthatja. Ha a kiindulási 10 gázáram nyomása mintegy 1724 kPa-nál kisebb, akkor a kiindulási 10 gázáram nyomását arra alkalmas, legalább egy kompresszort tartalmazó (a rajzon külön nem ábrázolt) kompressziós egységgel növelhetjük meg.
A kiindulási 10 gázáram előnyösen két 30 és 31 hőcserélőkből álló hőcserélősoron halad keresztül, ahol a 30 és 31 hőcserélőket 32 első hűtőfokozattal hűtjük. A 32 első hűtőfokozat biztosítja a 30 és 31 hőcserélőkben lévő kiindulási 10 gázáram, valamint a cseppfolyósítási eljárásban ezután következő 33 második hűtőfokozat hűtőközegének hűtését. A 33 második hűtőfokozat előnyösen három 37,38 és 39 hőcserélőkből álló hőcserélősorban a kiindulási 10 gázáramot tovább hűti, ahogyan azt az 1. ábra mutatja. A 32 első hűtőfokozat, valamint a 33 második hűtőfokozat felépítése és működése a területen járatos szakember számára ismert, ezek részletei megtalálhatók a szakirodalomban. A 32 első hűtőfokozatban hűtőközegként előnyösen propánt, míg a 33 második hűtőfokozatban hűtőközegként előnyösen etilént alkalmazunk.
A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásban a legutolsó 39 hőcserélőből kilépő cseppfolyósított földgáz alkotta 19 gázáram hőmérséklete -112 °C-nál magasabb, míg nyomása olyan értékű, hogy a cseppfolyósított földgáz alkotta 19 gázáram a buborékpontján, vagy az alatt maradjon. Amennyiben a 33 második hűtőfokozat utolsó szakaszából kilépő cseppfolyósított földgáz alkotta 19 gázáram nyomása meghaladja azon nyomás értékét, amely ahhoz szükséges, hogy a cseppfolyósított földgáz alkotta 19 gázáram folyadékfázisú maradjon, a cseppfolyósított földgáz alkotta 19 gázáramot tetszés szerint egy vagy több, például 40 folyadékturbina formájában megvalósított expanziós eszközön vezethetjük keresztül, és így egy alacsonyabb nyomású, mindazonáltal a mintegy -112 °C-nál még mindig magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású, túlnyomásos cseppfolyósított földgáz alkotta 20 gázáramot hozunk létre, amit ezt követően arra alkalmas 41 szállító- vagy tárolóegységbe, például a túlnyomásos cseppfolyósított földgáz alkotta 20 gázáram szállítására alkalmas csővezetékbe, illetve tankhajó, tartálykocsi vagy vasúti kocsi formájában kialakított szállítóeszközbe továbbítunk.
A 2. ábra a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás egy lehetséges másik változatának tömbvázlatát szemlélteti. A területen járatos szakember számára nyilvánvaló, hogy az egyes változatokban alkalmazott feldolgozóberendezések mérete, valamint a különböző folyadékáramlási sebességek, hőmérsékletek, valamint összetételek kezelésére szolgáló teljesítőképessége egymástól eltérő lehet. Amint az a 2. ábráról látható, a cseppfolyósító rendszerbe történő belépése után a földgáz alkotta kiindulási 10 gázáram a 32 első hűtőfokozattal hűtött 30 és 31 hőcserélőkön halad keresztül. A 32 első hűtőfokozat hűti a
HU 222 696 Β1 kiindulási 10 gázáramot, valamint a cseppfolyósítási eljárásban ezután következő 33 második hűtőfokozat hűtőközegét.
A kiindulási 10 gázáram az utolsó 31 hőcserélőből való kilépése után hagyományos 34 fázisszeparátorba jut. A 34 fázisszeparátor alján 11 folyadékáram lép ki, amelyet hagyományos 35 metánelválasztó oszlopba továbbítunk. A 35 metánelválasztó oszlop felső részében gőzfázisú, metándús 12 fejpárlatáram, míg alsó részében döntően földgázfolyadékok (NLG) - elsősorban etán, propán, bután, pentán és nehezebb szénhidrogének - alkotta, folyadékfázisú 13 fenéktermékáram keletkezik. A 35 metánelválasztó oszlopot elhagyó 13 fenéktermékáramot hagyományos 36 frakcionálóegységbe vezetjük, melynek működése a területen járatos szakember előtt a vonatkozó szakirodalomból részletesen ismert. A 36 frakcionálóegység egy vagy több (a 2. ábrán fel nem tüntetett) frakcionálóoszlopból állhat, melyek a 13 fenéktermékáramot előre meghatározott mennyiségű etánra, propánra, butánra, pentánra, valamint hexánra választják szét. A 36 frakcionálóegységből az említett folyadékfázisú termékeket ezt követően összefoglalóan 14 kondenzátumáram formájában kivonjuk. A 36 frakcionálóegységben keletkezett 15 fejpárlatáramok etánban és egyéb könnyű szénhidrogénben gazdag áramok. A 36 frakcionálóegység előnyösen több (az ábrán ugyancsak fel nem tüntetett) frakcionálóoszlopot tartalmaz, például az etán elválasztására szolgáló etánelválasztó oszlopot, a propán elválasztására szolgáló propánelválasztó oszlopot, valamint a bután elválasztására szolgáló butánelválasztó oszlopot. Az ily módon elválasztott etán, propán és bután felhasználható a kaszkád típusú hűtőrendszerben (a 32 első hűtőfokozatban, illetve a 33 második hűtőfokozatban) jelen lévő hűtőközegek utántöltésére, vagy egyéb, arra alkalmas hűtőrendszer hűtőközegeinek utántöltésére. A 2. ábrán a hűtőrendszerben alkalmazott hűtőközegek utántöltését 16 utántöltő áram biztosítja. Annak ellenére, hogy a
2. ábrán azt nem tüntettük fel, ha a kiindulási 10 gázáram szén-dioxid-tartalma magas, akkor a hűtőközegek utántöltését biztosító 16 utántöltő áramok némelyikét szén-dioxid-tartalmának eltávolítása végett kezelésnek kell alávetnünk, hogy ezáltal a hűtőberendezés esetleges dugulása kapcsán fellépő nehézségeket elkerülhessük. Ha a kiindulási 10 gázáram szén-dioxid-koncentrációja a 3 mol% értéket meghaladja, akkor a 36 frakcionálóegységben előnyösen egy szén-dioxid-eltávolító eljárást ugyancsak végrehajtunk.
A 34 fázisszeparátorból származó metándús 17 áramot, a 35 metánelválasztó oszlopból származó metándús 12 fejpárlatáramot, valamint a 36 frakcionálóegységből származó 15 fejpárlatáramot egyetlen 18 árammá egyesítjük, majd a földgáz cseppfolyósítása céljából a 37, 38 és 39 hőcserélőkből álló hőcserélősorba vezetjük. A 37,38,39 hőcserélők hűtését az előbb elmondottak szerint a 33 második hűtőfokozattal biztosítjuk. Bár a 32 első hűtőfokozatban, valamint a 33 második hűtőfokozatban használt hűtőközegek zárt körös rendszerben cirkulálnak, a hűtőközegeket a zárt körös rendszerből történő szökésük esetén a 36 frakcionálóegységben keletkező 16 utántöltő áramokkal kipótolhatjuk. A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásnak a 2. ábrán szemléltetett változatánál a kiindulási 10 gázáram hűtéséhez mindössze két kaszkád típusú hűtőrendszer alkalmazása szükséges.
Az utolsó 39 hőcserélőt elhagyó cseppfolyósított földgáz alkotta 19 gázáram egy vagy több, például a 40 folyadékturbina formájában megvalósított expanziós eszközön halad keresztül, és ily módon olyan túlnyomásos cseppfolyósított földgáz alkotta 20 gázáram jön belőle létre, amelynek hőmérséklete közel -112 °C-nál magasabb, nyomása pedig elegendően nagy ahhoz, hogy a túlnyomásos cseppfolyósított földgáz alkotta 20 gázáramot a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartsa. A túlnyomásos cseppfolyósított földgáz alkotta 20 gázáramot ezt követően a szállításra vagy tárolásra alkalmas 41 szállító- vagy tárolóegységhez vezetjük.
A cseppfolyósított földgáz tárolása, szállítása, valamint kezelése során jelentős mennyiségű úgynevezett „elforrott” gőz keletkezik, ami tulajdonképpen nem más, mint a cseppfolyósított földgáz párolgásának eredményeként keletkező gőz. Az általunk megvalósított cseppfolyósítási eljárás különösen alkalmas a túlnyomásos cseppfolyósított földgáz alkotta 20 gázáramból keletkező elforrott gőz cseppfolyósítására, mivel a cseppfolyósítási eljárás egyik változatánál lehetőségünk van arra, hogy az elforrott gőzt újra-cseppfolyósítsuk. A 2. ábra szerint az elforrott gőzt 21 áram formájában vezethetjük vissza a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásba. A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás egy másik változatánál a áram egy részét 22 áram formájában leválaszthatjuk, a gőzfázisú 18 áram hűtése céljából 42 hőcserélőn vezethetjük át és a folyamatból kivont elforrott gőzt melegíthetjük vele, amit a későbbiekben a cseppfolyósító üzemben üzemanyagként használunk fel. A 21 áram visszamaradó részét hagyományos 43 kompresszoron vezetjük keresztül, ezáltal az elforrott gőz nyomását megközelítően a gőzfázisú 18 áram nyomására növeljük, majd ezt követően a 18 árammal egyesítjük.
A 3. ábra a találmány szerinti eljárás egy lehetséges további változatát szemlélteti, amely rendkívül hasonló a 2. ábrán vázolt cseppfolyósítási eljáráshoz; attól való eltérése csupán annyi, hogy - amint a 3. ábra mutatja a 18 áramot 44 kompresszoron, majd ezt követően a gőzfázisú, sűrített 18 áramot a 32 első hűtőfokozat hűtőközegével hűtött 45 és 46 hőcserélőkön vezetjük keresztül.
Amint a 3. ábráról látszik, az elforrott gőz a 18 áramnak a 32 első hűtőfokozattal történő hűtése után, de a 33 második hűtőfokozattal történő hűtése előtt tetszőlegesen hozzáadható a 18 áramhoz. Az elforrott gőz alkotta 21 áramnak legalább egy részét a hagyományos 43 kompresszorral sűrítjük, majd az így nyert sűrített 23 gázáramot a 21 áramból leválasztott 22 áram által hűtött 42 hőcserélővel hűtjük. Miután a 42 hőcserélőben a áram hőmérséklete megemelkedett, a cseppfolyósító üzemben üzemanyagként hasznosíthatjuk.
Bár a 2. és 3. ábrákon vázolt eljárásokban az elforrott gőzt a frakcionáló szakaszokat követően, de a 33 második hűtőfokozat hűtési szakaszait megelőzően vezetjük be a cseppfolyósítási folyamatba, a találmány
HU 222 696 Bl szerinti cseppfolyósítási eljárás gyakorlatban megvalósított változatainál az elforrott gőzt a cseppfolyósítandó gázáramhoz egy, a 30 hőcserélő előtti pont és egy, a 39 hőcserélő utáni pont között bárhol, valamint a 40 folyadékturbina formájában megvalósított expanziós esz- 5 köz előtt is hozzáadhatjuk.
A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásban tetszőleges típusú hőcserélőt használhatunk, gazdaságossági okokból azonban célszerűen lemezbordás, valamint hideg magszekrényes hőcserélőket alkalmazunk. 10 Azon gázáramokat, amelyek folyadék- és gőzfázisokat egyaránt tartalmaznak, előnyösen úgy vezetjük a hőcserélőkbe, hogy a folyadék és a gőzfázisok a rendelkezésre álló beömlőnyílások keresztmetszetét egyenlően töltsék ki. Ennek elérése érdekében előnyösen olyan elosz- 15 tóegységeket alkalmazunk, amelyek a gázáramot gőzfázisú, valamint folyadékfázisú áramokra választják szét.
A többfázisú gázáramok útjába szükség esetén a gázáramokat egyedi folyadék- és gőzfázisú áramokká szétválasztó fázisszeparátorokat iktathatunk be. A találmány 20 szerinti cseppfolyósítási eljárásnak a 2. és a 3. ábrákon szemléltetett változata esetén az említett fázisszeparátorokat a 38 és 39 hőcserélők elé iktathatjuk be.
Példa
A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás 1 -3. ábrákon szemléltetett példakénti változatainak megvilágítása céljából tömeg- és teljesítménymérlegre irányuló szimulációs számításokat végeztünk, melyek eredményeit az 1. és a 2. táblázatokban foglaltuk össze.
A táblázatokban feltüntetett adatokat egy kereskedelmi forgalomban hozzáférhető, HYSYS™ elnevezésű folyamatszimulációs szoftverrel származtattuk. Megjegyezzük azonban, hogy a szóban forgó szimulációs eredmények további, a kereskedelmi forgalomban 35 ugyancsak beszerezhető folyamatszimulációs szoftverek - beleértve például a területen járatos szakemberek előtt jól ismert HYSYM™, PROII™ és ASPEN PLUS™ elnevezésű szoftvereket is - alkalmazásával ugyancsak származtathatnánk. Az 1. táblázatban össze- 40 foglalt adatok a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásnak az 1. ábrán szemléltetett változatát teszik közérthetőbbé, bár a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárást nem tekinthetjük csupán ezen változatra korlátozódva. A megadott hőmérsékleteket és áramlási sebessége- 45 két nem tekinthetjük a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásra érvényes korlátozásoknak, hiszen a hőmérsékletektől, valamint az áramlási sebességektől függően a jelen leírásban foglalt kitanítás fényében a cseppfolyósítási eljárásnak számos variációja létezhet. A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásnak az 1. ábrán szemléltetett változatánál a 32 első hűtőfokozat hűtőközegeként propánt, míg a 33 második hűtőfokozat hűtőközegeként etilént használunk.
A 2. táblázatban összefoglalt adatok a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásnak a 2. ábrán szemléltetett változatát hivatottak közérthetőbbé tenni. A találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásnak a 2. ábrán szemléltetett változatánál a 32 első hűtőfokozat hűtőközegeként propánt, míg a 33 második hűtőfokozat hűtőközegeként etánt használunk.
Az 1. ábrán vázolt alapfolyamatból kiindulva, továbbá feltételezve, hogy a kiindulási 10 gázáram összetétele és hőmérséklete a két esetben teljesen azonos, a hagyományos módon (azaz a légköri nyomáshoz közeli nyomáson és -160 °C hőmérsékleten) cseppfolyósított földgáz előállítása során befektetett összteljesítmény több, mint kétszerese a túlnyomásos cseppfolyósított földgáz előállításához az 1. ábrán szemléltetett eljárásváltozatban befektetett összteljesítménynek, vagyis a cseppfolyósított földgáz hagyományos módon történő 25 előállításához szükséges 177 927 kW-tal szemben a túlnyomásos cseppfolyósított földgáz előállításához mindössze 75 839 kW szükséges. Ez utóbbi összehasonlítást a HYSYS™ folyamatszimulációs szoftverrel végeztük.
A területen járatos, és különösen a jelen szabadalmi bejelentésben foglalt információk birtokában lévő szakember a fentiekben ismertetett speciális eljárásoknak számos módosítását és variációját valósíthatja meg. Példának okáért, a cseppfolyósító rendszer egészének kialakításától, valamint a kiindulási 10 gázáram összetételétől függően a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárásban különböző hőmérséklet- és nyomásértékeket használhatunk. Továbbmenve, a kiindulási 10 gázáram hűtését biztosító hőcserélő hűtősor a cseppfolyósító rendszer egészének kialakításától függően az optimális és hatékony hőcserélési követelmények kielégítése érdekében további elemekkel egészíthető ki, illetve másként is kialakítható. Amint azt a korábbiakban már megemlítettük, a találmány szerinti cseppfolyósítási eljárás fentiekben bemutatott speciális változatai, valamint az ismertetett példák nem tekintendők az oltalmi kör korlátozásának, amit a következő igénypontok határoznak meg.
1. táblázat
1 : Aram Fázisállapot (gőz/folyadék) Nyomás (kPa) Hőmérséklet (°C) Áramlási sebesség (kg.mol/óra) Összetétel (mol%)
c, C2 c3+ CO2 n2
_ g/f 5516 4,4 36 707 92,6 3,9 2,48 0,98 0,04
11 f 8378 -34,4 1285 38,13 9,61 50,97 1,29 0
12 g 5364 -34,4 473 94,6 3,69 0,73 0,97 0,01
f 5378 187,8 817 5,43 13,04 80,05 1,48 0
1 . 14 f 138 26,7 553 0 0 100 0 0
HU 222 696 Bl
1. táblázat (folytatás)
Áram Fázisállapot (gőz/folyadék) Nyomás (kPa) Hőmérséklet (°C) Áramlási sebesség (kg.mol/óra) Összetétel (mol%)
Cl C2 c3+ CO2 n2
15 g/f 5295 71,7 224 19,54 46,61 33,85 0 0
16 f 3378 13,3 25 0 2,73 97,26 0,01 0
17 g 5378 -34,4 35 422 94,58 3,69 0,72 0,97 0,04
18 g 5295 -29,4 36120 94,11 3,96 0,93 0,96 0,04
19 f 5019 -92,8 37 469 94,29 3,84 0,89 0,94 0,04
20 f 2861 -95,6 37 469 94,29 3,84 0,89 0,94 0,04
21 g 2827 -90,0 2 724 99,11 0,46 0,01 0,28 0,14
22 g 2827 -90,0 1375 99,11 0,46 0,01 0,28 0,14
1. táblázat (folytatás)
Teljesítmény (kW)
Kompresszorok
32.1. szakasz 13 423
32. 2. szakasz 26 398
33.1. szakasz 2 461
33. 2. szakasz 10 664
33. 3.szakasz 21 626
43 336
36 45
Expanziós eszköz
40 -895
Szivattyú
I 36 22
Befektetett hasznos telj esítmény: 74 049
Befektetett össztelj esítmény: 75 839
2. táblázat
Áram Fázisállapot (gőz/folyadék) Nyomás (kPa) Hőmérséklet (°C) Áramlási sebesség (kg.mol/óra) Összetétel (mol%)
c, c2 c3+ CO2 N2
10 g/f 5 516 4,4 36 707 92,6 3,9 2,48 0,98 0,04
11 f 5 378 -34,4 1285 38,13 9,61 50,97 1,29 0
12 g 5 364 -34,4 498 94,61 3,69 0,72 0,97 0,01
13 f 5 378 220,0 787 2,35 13,36 82,8 1,49 0
14 f 138 26,7 553 0 0 100 0 0
15 g/f 5 295 73,9 194 8,57 47,09 38,91 5,43 0
16 f 3 378 13,3 40 4,52 32,87 62,6 0,01 0
17 g 5 378 -34,4 35 422 94,58 3,69 0,72 0,97 0,04
18 g 5 295 -33,3 36115 94,11 3,93 0,93 0,99 0,04
19 f 9 979 -87,8 37 554 94,31 3,79 0,89 0,97 0,04
20 f 2 861 95,6 37 554 94,31 3,79 0,89 0,97 0,04
21 g 2 827 -90,0 2 724 99,11 0,46 0,01 0,28 0,14
HU 222 696 Bl
2. táblázat (folytatás)
Áram Fázisállapot (gőz/folyadék) Nyomás (kPa) Hőmérséklet (°C) Áramlási sebesség (kg.mol/óra) Összetétel (mol%)
c, c2 c3+ co2 n2
22 g 2 827 -90,0 1285 99,11 0,46 0,01 0,28 0,14
1 2±— g 10 273 -3,3 1439 99,11 0,46 0,01 0,28 0,14
2. táblázat (folytatás)
Teljesítmény (kW)
Kompresszorok
32.1. szakasz 11782
32. 2. szakasz 26 174
| 33.1. szakasz 1044
33. 2. szakasz 5 667
33. 3. szakasz 11037
43 820
44 13 572
36 22
Expanziós eszköz 0
40 2 908
Szivattyú 0
36 22
| Befektetett hasznos teljesítmény: 67 263
Befektetett összteljesítmény: 73 080
SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (11)

1. Eljárás túlnyomásos, metándús gázáram cseppfolyósítására, azzal jellemezve, hogy (a) a gázáramot (10) legalább egy hűtési szakaszból 40 álló első hűtőfokozattal (32) hőcserélő érintkezésbe hozzuk, ezáltal a gázáram (10) hőmérsékletét első hűtőközeg első részével való hőcserével csökkentjük és így hűtött gázáramot (10) hozunk létre;
(b) a hűtött gázáramot (10) legalább egy hűtési sza- 45 kaszból álló második hűtőfokozattal (33) hőcserélő érintkezésbe hozzuk, ezáltal a hűtött gázáram (10) hőmérsékletét második hűtőközeggel való hőcserével tovább csökkentjük és így cseppfolyósított, metándús gázáramot (19) hozunk létre, ahol az első hűtőközeg forrás- 50 pontjánál alacsonyabb fonáspontú második hűtőközeget választunk, amit az első hűtőközeg második részével való hőcserével részlegesen hűtünk és cseppfolyósítunk, amivel folyadékfázisú, mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, 55 vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású terméket állítunk elő; továbbá (c) a cseppfolyósított gázáramot (20) tárolóegységbe (41) vezetjük, és ott mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten tároljuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású cseppfolyósított földgáz párolgásával keletkező elforrott gőzt is cseppfolyósítási folyamatba vezetjük és legalább részlegesen cseppfolyósítjuk.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elforrott gőzt első áramra és második áramra választjuk szét, az első áramot sűrítjük, a sűrített első áramot legalább a második hűtőfokozat (33) utolsó hűtési szakaszát megelőzően a cseppfolyósítási folyamatba visszavezetjük, a második áramot hőcserélőbe (30) vezetjük, ahol azzal a földgáz alkotta gázáramot (10) hűtjük, miközben a második áramot melegítjük, majd a felmelegített második áramot üzemanyagként hasznosítjuk.
4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elforrott gőz első áramát a második hűtőfokozat (33) utolsó hűtési szakaszát megelőzően a földgáz alkotta gázáramhoz (10) adjuk.
5. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elforrott gőzt első áramra és második áramra választjuk szét, az első áramot sűrítjük, a sűrített első áramot hőcserélőbe (31) vezetjük, a második áramot ugyancsak a hőcserélőn (31) vezetjük keresztül, miközben az60 zal a sűrített első áramot hűtjük és a második áramot me9
HU 222 696 Bl legítjük, majd a hűtött és sűrített első áramot legalább a második hűtőfokozat (33) utolsó hűtési szakaszát megelőzően a földgáz alkotta gázáramhoz (10) adjuk.
6. Eljárás metánt és metánnál nehezebb szénhidrogén összetevőket tartalmazó gázáram cseppfolyósítására, azzal jellemezve, hogy a gázáramból (10) a nehezebb szénhidrogén összetevők túlnyomó részét eltávolítjuk, ezzel gőzfázisú, metándús áramot (17), valamint nehezebb szénhidrogénekben dús folyadékfázisú áramot (11) hozunk létre, majd a metándús áramot (17) az 1. igénypontban foglalt lépésekben cseppfolyósítjuk.
7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nehezebb szénhidrogénekben dús folyadékfázisú áramot (11) tovább frakcionáljuk, ezzel gőzfázisú, etándús áramot hozunk létre, amit az 1. igénypont metándús gázáramával (10) egyesítünk.
8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gázáramot (10) mindössze két zárt körös hűtőfokozat (32, 33) alkalmazásával cseppfolyósítjuk, ahol a hűtőfokozatokat (32,33) kaszkád típusúan rendezzük el.
9. Eljárás metánt és metánnál nehezebb szénhidrogén összetevőket tartalmazó gázáram cseppfolyósítására, azzal jellemezve, hogy az 1. igénypont szerinti (a) lépést követően a nehezebb szénhidrogének túlnyomó részét eltávolítjuk, ezáltal lényegében három vagy több szénatomos szénhidrogénektől mentes gázáramot (10) hozunk létre, amit sűrítünk, és az első hűtőfokozat (32) hűtőközegének harmadik részével legalább egy hűtési szakaszban ismételten hűtünk, majd ezután a cseppfolyósítást az 1. igénypont szerinti (b) lépéssel folytatjuk.
10. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a túlnyomásos, metándús gázáram nyomását 3103 kPa nyomásnál nagyobbnak választjuk.
11. Eljárás földgáz cseppfolyósítására, azzal jellemezve, hogy (a) földgáz alkotta gázáramot (10) két fokozatból álló, kaszkád típusú hűtőrendszer első hűtőfokozatával (32) hűtött legalább egy hőcserélőben (30, 31) hűtünk;
(b) a hűtött földgáz alkotta gázáramot fázisszeparátorba (34) vezetjük, ahol első gőzfázisú áramot (17) és első folyadékfázisú áramot (11) hozunk létre;
(c) az első folyadékfázisú áramot (11) metánelválasztó egységbe (35) vezetjük, ahol második gőzfázisú áramot és második folyadékfázisú áramot hozunk létre;
(d) a második folyadékfázisú áramot frakcionálóegységbe (36) vezetjük, ahol kondenzátumáramot (14), hűtőközeg-utántöltő áramot (16), valamint harmadik gőzfázisú áramot hozunk létre;
(e) az első gőzfázisú áramot (17), a második gőzfázisú áramot és a harmadik gőzfázisú áramot egyesítjük, a gőzfázisú egyesített áramot a kaszkád típusú hűtőrendszer második hűtőfokozatával (33) hűtött legalább egy hőcserélőbe (37, 38, 39) vezetjük, és ott részlegesen cseppfolyósítjuk; végül (f) az (e) lépésben nyert gőzfázisú egyesített áramot (19) expanziós eszközön vezetjük keresztül, és így abból mintegy -112 °C hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű és a buborékponton, vagy az alatt folyadékfázisban megtartó nyomású, cseppfolyósított földgázt állítunk elő.
HU0002816A 1997-06-20 1998-06-18 Eljárás túlnyomásos, metándús gázáram, különösen földgáz cseppfolyósítására HU222696B1 (hu)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5028097P 1997-06-20 1997-06-20
US7968098P 1998-03-27 1998-03-27
PCT/US1998/012743 WO1998059207A1 (en) 1997-06-20 1998-06-18 Improved cascade refrigeration process for liquefaction of natural gas

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP0002816A2 HUP0002816A2 (hu) 2000-12-28
HUP0002816A3 HUP0002816A3 (en) 2001-02-28
HU222696B1 true HU222696B1 (hu) 2003-09-29

Family

ID=26728102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0002816A HU222696B1 (hu) 1997-06-20 1998-06-18 Eljárás túlnyomásos, metándús gázáram, különösen földgáz cseppfolyósítására

Country Status (39)

Country Link
US (1) US6016665A (hu)
EP (1) EP1021690A4 (hu)
JP (1) JP4544652B2 (hu)
KR (1) KR100338882B1 (hu)
CN (1) CN1126929C (hu)
AR (1) AR012254A1 (hu)
AT (1) AT413601B (hu)
AU (1) AU738861B2 (hu)
BG (1) BG64011B1 (hu)
BR (1) BR9810221A (hu)
CA (1) CA2292710C (hu)
CH (1) CH694104A5 (hu)
CO (1) CO5040205A1 (hu)
CZ (1) CZ299016B6 (hu)
DE (1) DE19882492T1 (hu)
DK (1) DK174801B1 (hu)
DZ (1) DZ2534A1 (hu)
ES (1) ES2170629B2 (hu)
FI (1) FI19992706A (hu)
GB (1) GB2346954B (hu)
HU (1) HU222696B1 (hu)
ID (1) ID24478A (hu)
IL (1) IL133337A (hu)
MY (1) MY114064A (hu)
NO (1) NO312263B1 (hu)
NZ (1) NZ502044A (hu)
OA (1) OA11268A (hu)
PE (1) PE43999A1 (hu)
PL (1) PL189284B1 (hu)
RO (1) RO118483B1 (hu)
RU (1) RU2204094C2 (hu)
SE (1) SE518777C2 (hu)
SK (1) SK178799A3 (hu)
TN (1) TNSN98095A1 (hu)
TR (1) TR199903170T2 (hu)
TW (1) TW366410B (hu)
UA (1) UA49072C2 (hu)
WO (1) WO1998059207A1 (hu)
YU (1) YU67599A (hu)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW359736B (en) * 1997-06-20 1999-06-01 Exxon Production Research Co Systems for vehicular, land-based distribution of liquefied natural gas
US6446465B1 (en) * 1997-12-11 2002-09-10 Bhp Petroleum Pty, Ltd. Liquefaction process and apparatus
DZ2527A1 (fr) * 1997-12-19 2003-02-01 Exxon Production Research Co Pièces conteneurs et canalisations de traitement aptes à contenir et transporter des fluides à des températures cryogéniques.
US6289500B1 (en) * 1998-03-11 2001-09-11 International Business Machines Corporation Object mechanism and method that creates domain-neutral objects with domain-specific run-time extensions in an appropriate collection
MY117548A (en) * 1998-12-18 2004-07-31 Exxon Production Research Co Dual multi-component refrigeration cycles for liquefaction of natural gas
TW446800B (en) 1998-12-18 2001-07-21 Exxon Production Research Co Process for unloading pressurized liquefied natural gas from containers
US6237347B1 (en) 1999-03-31 2001-05-29 Exxonmobil Upstream Research Company Method for loading pressurized liquefied natural gas into containers
US6202424B1 (en) * 1999-10-29 2001-03-20 Mayekawa Mfg. Co., Ltd. System for compressing contaminated gas
MY122625A (en) 1999-12-17 2006-04-29 Exxonmobil Upstream Res Co Process for making pressurized liquefied natural gas from pressured natural gas using expansion cooling
GB0006265D0 (en) 2000-03-15 2000-05-03 Statoil Natural gas liquefaction process
US6401486B1 (en) 2000-05-18 2002-06-11 Rong-Jwyn Lee Enhanced NGL recovery utilizing refrigeration and reflux from LNG plants
US6510706B2 (en) 2000-05-31 2003-01-28 Exxonmobil Upstream Research Company Process for NGL recovery from pressurized liquid natural gas
TW573112B (en) * 2001-01-31 2004-01-21 Exxonmobil Upstream Res Co Process of manufacturing pressurized liquid natural gas containing heavy hydrocarbons
FR2821351B1 (fr) * 2001-02-26 2003-05-16 Technip Cie Procede de recuperation d'ethane, mettant en oeuvre un cycle de refrigeration utilisant un melange d'au moins deux fluides refrigerants, gaz obtenus par ce procede, et installation de mise en oeuvre
US6412302B1 (en) * 2001-03-06 2002-07-02 Abb Lummus Global, Inc. - Randall Division LNG production using dual independent expander refrigeration cycles
US6526777B1 (en) * 2001-04-20 2003-03-04 Elcor Corporation LNG production in cryogenic natural gas processing plants
UA76750C2 (uk) * 2001-06-08 2006-09-15 Елккорп Спосіб зрідження природного газу (варіанти)
US6742358B2 (en) * 2001-06-08 2004-06-01 Elkcorp Natural gas liquefaction
WO2003002921A1 (en) 2001-06-29 2003-01-09 Exxonmobil Upstream Research Company Process for recovering ethane and heavier hydrocarbons from a methane-rich pressurized liquid mixture
US6560988B2 (en) 2001-07-20 2003-05-13 Exxonmobil Upstream Research Company Unloading pressurized liquefied natural gas into standard liquefied natural gas storage facilities
US6564578B1 (en) 2002-01-18 2003-05-20 Bp Corporation North America Inc. Self-refrigerated LNG process
US6647744B2 (en) * 2002-01-30 2003-11-18 Exxonmobil Upstream Research Company Processes and systems for liquefying natural gas
US6751985B2 (en) 2002-03-20 2004-06-22 Exxonmobil Upstream Research Company Process for producing a pressurized liquefied gas product by cooling and expansion of a gas stream in the supercritical state
US6658890B1 (en) * 2002-11-13 2003-12-09 Conocophillips Company Enhanced methane flash system for natural gas liquefaction
US7769650B2 (en) * 2002-12-03 2010-08-03 Jp Morgan Chase Bank Network-based sub-allocation systems and methods for swaps
JP4912564B2 (ja) * 2003-11-18 2012-04-11 日揮株式会社 ガス液化プラント
US7866184B2 (en) * 2004-06-16 2011-01-11 Conocophillips Company Semi-closed loop LNG process
DE05856782T1 (de) * 2004-07-01 2007-10-18 Ortloff Engineers, Ltd., Dallas Verarbeitung von flüssigerdgas
WO2006022900A2 (en) * 2004-07-27 2006-03-02 Jp Morgan Chase Bank System and method for measuring communication-system infrastructure usage
ES2630362T3 (es) * 2004-08-06 2017-08-21 Bp Corporation North America Inc Procedimiento de licuefacción de gas natural
NO20051315L (no) * 2005-03-14 2006-09-15 Hamworthy Kse Gas Systems As System og metode for kjoling av en BOG strom
EP1861478B1 (en) * 2005-03-16 2012-02-22 Fuelcor LLC Systems and methods for production of synthetic hydrocarbon compounds
US20070157663A1 (en) * 2005-07-07 2007-07-12 Fluor Technologies Corporation Configurations and methods of integrated NGL recovery and LNG liquefaction
CA2653610C (en) * 2006-06-02 2012-11-27 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied natural gas processing
US9869510B2 (en) * 2007-05-17 2018-01-16 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied natural gas processing
KR100929097B1 (ko) * 2008-03-17 2009-11-30 현대중공업 주식회사 액화석유가스의 연료가스 공급용 예열장치와 액화천연가스생산용 예냉장치를 통합한 열교환기를 가지는 액화천연가스생산설비
KR100925658B1 (ko) * 2008-03-17 2009-11-09 현대중공업 주식회사 액화천연가스의 연료가스 공급용 예열장치와 액화천연가스생산용 예냉장치를 통합한 열교환기를 가지는 액화천연가스생산설비
KR100929095B1 (ko) * 2008-04-07 2009-11-30 현대중공업 주식회사 연료가스 공급과 액화 천연가스 생산이 동시에 가능한 액화천연가스 생산 장치
US20090282865A1 (en) 2008-05-16 2009-11-19 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied Natural Gas and Hydrocarbon Gas Processing
US8381544B2 (en) * 2008-07-18 2013-02-26 Kellogg Brown & Root Llc Method for liquefaction of natural gas
KR100918201B1 (ko) 2008-11-17 2009-09-21 대우조선해양 주식회사 천연가스 발열량 저감방법 및 장치
US8434325B2 (en) 2009-05-15 2013-05-07 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied natural gas and hydrocarbon gas processing
US20100287982A1 (en) 2009-05-15 2010-11-18 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied Natural Gas and Hydrocarbon Gas Processing
US8011191B2 (en) 2009-09-30 2011-09-06 Thermo Fisher Scientific (Asheville) Llc Refrigeration system having a variable speed compressor
CN102115683A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 中国科学院理化技术研究所 一种生产液化天然气的方法
RU2443851C1 (ru) * 2010-06-15 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет управления" Комплекс оборудования для отработки газовых месторождений
JP5796907B2 (ja) * 2010-10-15 2015-10-21 デウー シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッドＤａｅｗｏｏ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ ＆ Ｍａｒｉｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 加圧液化天然ガスの生産システム
KR101106089B1 (ko) * 2011-03-11 2012-01-18 대우조선해양 주식회사 고압 천연가스 분사 엔진을 위한 연료 공급 방법
CN102425899B (zh) * 2011-11-03 2014-01-01 苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司 低温装置中低温冷冻机的使用方法
US9696086B2 (en) * 2014-01-28 2017-07-04 Dresser-Rand Company System and method for the production of liquefied natural gas
US10436505B2 (en) 2014-02-17 2019-10-08 Black & Veatch Holding Company LNG recovery from syngas using a mixed refrigerant
US10443930B2 (en) 2014-06-30 2019-10-15 Black & Veatch Holding Company Process and system for removing nitrogen from LNG
US9863697B2 (en) * 2015-04-24 2018-01-09 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated methane refrigeration system for liquefying natural gas
KR101613236B1 (ko) * 2015-07-08 2016-04-18 대우조선해양 주식회사 엔진을 포함하는 선박 및 이에 적용되는 증발가스 재액화 방법
US10443927B2 (en) 2015-09-09 2019-10-15 Black & Veatch Holding Company Mixed refrigerant distributed chilling scheme
US10578249B2 (en) 2015-12-14 2020-03-03 Volvo Truck Corporation Gas tank arrangement
CA2963649C (en) 2016-04-11 2021-11-02 Geoff Rowe A system and method for liquefying production gas from a gas source
WO2017214723A1 (en) 2016-06-13 2017-12-21 Geoff Rowe System, method and apparatus for the regeneration of nitrogen energy within a closed loop cryogenic system
US10551119B2 (en) 2016-08-26 2020-02-04 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US10533794B2 (en) 2016-08-26 2020-01-14 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US10551118B2 (en) 2016-08-26 2020-02-04 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US11543180B2 (en) 2017-06-01 2023-01-03 Uop Llc Hydrocarbon gas processing
US11428465B2 (en) 2017-06-01 2022-08-30 Uop Llc Hydrocarbon gas processing
AU2019325914B2 (en) * 2018-08-22 2023-01-19 ExxonMobil Technology and Engineering Company Primary loop start-up method for a high pressure expander process
CN109556984B (zh) * 2018-12-07 2021-08-31 合肥通用机械研究院有限公司 快速充气预冷系统及其使用方法
US11561043B2 (en) 2019-05-23 2023-01-24 Bcck Holding Company System and method for small scale LNG production
EP3907453A1 (fr) 2020-05-07 2021-11-10 Cryocollect Dispositif de refroidissement pour installation de liquéfaction de gaz

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3298805A (en) * 1962-07-25 1967-01-17 Vehoc Corp Natural gas for transport
GB1208196A (en) * 1967-12-20 1970-10-07 Messer Griesheim Gmbh Process for the liquifaction of nitrogen-containing natural gas
US3477509A (en) * 1968-03-15 1969-11-11 Exxon Research Engineering Co Underground storage for lng
US3581511A (en) * 1969-07-15 1971-06-01 Inst Gas Technology Liquefaction of natural gas using separated pure components as refrigerants
US3763658A (en) * 1970-01-12 1973-10-09 Air Prod & Chem Combined cascade and multicomponent refrigeration system and method
DE2110417A1 (de) * 1971-03-04 1972-09-21 Linde Ag Verfahren zum Verfluessigen und Unterkuehlen von Erdgas
US3763358A (en) * 1971-10-21 1973-10-02 D Cargille Interweaved matrix updating coordinate converter
US3970441A (en) * 1973-07-17 1976-07-20 Linde Aktiengesellschaft Cascaded refrigeration cycles for liquefying low-boiling gaseous mixtures
US4057972A (en) * 1973-09-14 1977-11-15 Exxon Research & Engineering Co. Fractional condensation of an NG feed with two independent refrigeration cycles
GB1572898A (en) * 1976-04-21 1980-08-06 Shell Int Research Process for the liquefaction of natural gas
DE2820212A1 (de) * 1978-05-09 1979-11-22 Linde Ag Verfahren zum verfluessigen von erdgas
GB2052717B (en) * 1979-06-26 1983-08-10 British Gas Corp Storage and transport of liquefiable gases
JPS57204784A (en) * 1981-06-12 1982-12-15 Hajime Nishimura Manufacture of low-temperature liquefied gas
GB2106623B (en) * 1981-06-19 1984-11-07 British Gas Corp Liquifaction and storage of gas
US4430103A (en) * 1982-02-24 1984-02-07 Phillips Petroleum Company Cryogenic recovery of LPG from natural gas
US4445916A (en) * 1982-08-30 1984-05-01 Newton Charles L Process for liquefying methane
US4504296A (en) * 1983-07-18 1985-03-12 Air Products And Chemicals, Inc. Double mixed refrigerant liquefaction process for natural gas
US4548629A (en) * 1983-10-11 1985-10-22 Exxon Production Research Co. Process for the liquefaction of natural gas
US4541852A (en) * 1984-02-13 1985-09-17 Air Products And Chemicals, Inc. Deep flash LNG cycle
US4680041A (en) * 1985-12-30 1987-07-14 Phillips Petroleum Company Method for cooling normally gaseous material
JP2637611B2 (ja) * 1990-07-04 1997-08-06 三菱重工業株式会社 Ｎｇｌまたはｌｐｇの回収方法
GB9103622D0 (en) * 1991-02-21 1991-04-10 Ugland Eng Unprocessed petroleum gas transport
US5287703A (en) * 1991-08-16 1994-02-22 Air Products And Chemicals, Inc. Process for the recovery of C2 + or C3 + hydrocarbons
FR2681859B1 (fr) * 1991-09-30 1994-02-11 Technip Cie Fse Etudes Const Procede de liquefaction de gaz naturel.
US5473900A (en) * 1994-04-29 1995-12-12 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for liquefaction of natural gas
FR2725503B1 (fr) * 1994-10-05 1996-12-27 Inst Francais Du Petrole Procede et installation de liquefaction du gaz naturel
NO180469B1 (no) * 1994-12-08 1997-05-12 Statoil Petroleum As Fremgangsmåte og system for fremstilling av flytendegjort naturgass til havs
US5626034A (en) * 1995-11-17 1997-05-06 Manley; David Mixed refrigerants in ethylene recovery
US5746066A (en) * 1996-09-17 1998-05-05 Manley; David B. Pre-fractionation of cracked gas or olefins fractionation by one or two mixed refrigerant loops and cooling water

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002510382A (ja) 2002-04-02
YU67599A (sh) 2001-07-10
JP4544652B2 (ja) 2010-09-15
NO312263B1 (no) 2002-04-15
BR9810221A (pt) 2000-08-08
ATA907898A (de) 2005-08-15
DE19882492T1 (de) 2000-05-31
EP1021690A4 (en) 2002-05-15
WO1998059207A1 (en) 1998-12-30
ES2170629B2 (es) 2004-05-16
CZ299016B6 (cs) 2008-04-02
RO118483B1 (ro) 2003-05-30
BG104002A (en) 2000-12-29
ES2170629A1 (es) 2002-08-01
UA49072C2 (uk) 2002-09-16
NO996327L (no) 2000-02-21
US6016665A (en) 2000-01-25
CO5040205A1 (es) 2001-05-29
GB2346954B (en) 2001-07-25
HUP0002816A2 (hu) 2000-12-28
ID24478A (id) 2000-07-20
CN1126929C (zh) 2003-11-05
SE9904515L (sv) 1999-12-10
EP1021690A1 (en) 2000-07-26
GB2346954A (en) 2000-08-23
RU2204094C2 (ru) 2003-05-10
KR20010014040A (ko) 2001-02-26
KR100338882B1 (ko) 2002-05-30
CH694104A5 (de) 2004-07-15
AR012254A1 (es) 2000-09-27
SE9904515D0 (sv) 1999-12-10
IL133337A (en) 2003-05-29
HUP0002816A3 (en) 2001-02-28
BG64011B1 (bg) 2003-09-30
SK178799A3 (en) 2000-11-07
TNSN98095A1 (fr) 2000-12-29
MY114064A (en) 2002-07-31
TR199903170T2 (xx) 2000-03-21
DK174801B1 (da) 2003-11-24
SE518777C2 (sv) 2002-11-19
PL337425A1 (en) 2000-08-14
AU738861B2 (en) 2001-09-27
CN1261430A (zh) 2000-07-26
PL189284B1 (pl) 2005-07-29
FI19992706A (fi) 1999-12-16
CA2292710C (en) 2008-11-18
NZ502044A (en) 2000-09-29
AT413601B (de) 2006-04-15
OA11268A (en) 2003-07-30
NO996327D0 (no) 1999-12-20
TW366410B (en) 1999-08-11
GB9930045D0 (en) 2000-02-09
PE43999A1 (es) 1999-05-24
CA2292710A1 (en) 1998-12-30
DZ2534A1 (fr) 2003-02-08
AU7978798A (en) 1999-01-04
IL133337A0 (en) 2001-04-30
DK199901820A (da) 1999-12-20
CZ9904557A3 (en) 2001-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU222696B1 (hu) Eljárás túlnyomásos, metándús gázáram, különösen földgáz cseppfolyósítására
RU2194930C2 (ru) Способ сжижения потока природного газа, содержащего по меньшей мере один замораживаемый компонент
KR100338879B1 (ko) 개선된 천연 가스 액화 방법
KR100338880B1 (ko) 천연 가스의 액화를 위한 다중 성분 냉동 방법
RU2224961C2 (ru) Способ удаления летучих компонентов из природного газа
CN1969161B (zh) 半闭环法
EA011919B1 (ru) Сжижение природного газа
KR20120040700A (ko) 다상 탄화수소 스트림을 처리하는 방법 및 이를 위한 장치
RU2423653C2 (ru) Способ для сжижения потока углеводородов и установка для его осуществления
MXPA99011351A (en) Process for liquefying a natural gas stream containing at least one freezable component
MXPA99011347A (es) Proceso de refrigeracion en cascada mejorado paralicuefaccion de gas natural
MXPA99011424A (en) Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20030804

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees