JP2008536078A - 第1冷却サイクルによる冷却により得られたlngの流れを過冷却するためのプロセス、及び関連した装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)−90°未満の温度に至ったLNGの流れを第1熱交換器に導入する
(b)LNGの流れを冷却流体との熱交換によって第1熱交換器で過冷却する
(c)冷却流体を、前記第1サイクルから独立し、密閉された第2冷却サイクルに置く
のステップを備えたタイプであり、前記密閉された冷却サイクルは、
(i)第1熱交換器から生じ、低圧に維持された冷却流体を、第2熱交換器で加熱する
(ii)第2熱交換器から生じる冷却流体をその臨界圧より高い高圧に圧縮装置で圧縮する
(iii)圧縮装置から生じる冷却流体を第2熱交換器で冷却する
(iv)第2熱交換器から生じる冷却流体の少なくとも一部を冷却タービンで動的に膨張させる
(v)冷却タービンから生じる冷却流体を第1熱交換器に導入する
−冷却流体は窒素及び少なくとも1つの炭化水素を有する
−冷却流体は窒素及びメタンを含有する
−ステップ(iii)の間、圧縮装置から生じる冷却流体を第2熱交換器内を循環する二次冷却流体との熱交換の関係に置き、二次冷却流体は、第2熱交換器で気化される前に、第2熱交換器の排出口で圧縮され、冷却され、少なくとも部分的に濃縮され、その後膨張される第3冷却サイクルに置かれる
−二次冷却流体はプロパンを有する
−ステップ(iii)の後、
(iii1)圧縮装置から生じる冷却流体を、過冷却の流れと二次冷却の流れとに分離する
(iii2)二次冷却の流れを二次タービン内で膨張させる
(iii3)二次タービンから生じる二次冷却の流れを、冷却混合物の流れを形成すべく、第1熱交換器から生じる冷却流体の流れと混合する
(iii4)前記ステップから生じる過冷却の流れを、第3熱交換器で冷却混合物の流れとの熱交換関係に置く
(iii5)第3熱交換器から生じる過冷却の流れを冷却タービンに導入する
−二次タービンを圧縮装置の圧縮機に接続する
−ステップ(iv)の間、冷却流体を冷却タービン内で略ガス状に維持する
−ステップ(iv)の間、冷却流体を冷却タービン内で95質量%より多く液化する
−第3熱交換器から生じる過冷却の流れを、冷却タービン内を通過する前に、冷却タービンの排出口で第1熱交換器内を循環する冷却流体との熱交換による冷却する
−冷却流体はC2 炭化水素を含有する
−高圧は約70バールより高く、低圧は約30バールより低い
−LNGの流れを冷却流体との熱交換関係に置くための第1熱交換器を備えるLNGの流れ過冷却手段及び
−第1サイクルから独立し、密閉された第2冷却サイクル
を備えたタイプであり、前記第2冷却サイクルは、
・第1熱交換器から生じる冷却流体を循環させるための手段を備える第2熱交換器
・前記冷却流体をその臨界圧より高い高圧に至らせることができる、第2熱交換器から生じる冷却流体のための圧縮装置
・圧縮手段から生じる冷却流体を第2熱交換器内で循環させる手段及び
・第2熱交換器から生じる冷却流体の少なくとも一部を動的に膨張させる冷却タービン
・冷却タービンから生じる冷却流体を第1熱交換器に導入するための手段
を備え、冷却流体は窒素含有流体の混合物により形成されることを特徴とする。
−冷却流体は、窒素及び少なくとも1つの炭化水素を有する
−冷却流体は、窒素及びメタンを含有する
−第2熱交換器は二次冷却流体を循環させる手段を備え、前記装置は、第2熱交換器から生じる二次冷却流体のための二次圧縮手段と、二次圧縮手段から生じる二次冷却流体のための冷却及び膨張手段と、膨張手段から生じる二次冷却流体を第2熱交換器に導入するための手段とを連続して有する第3冷却サイクルを備える
−二次冷却流体はプロパンを有する
−前記装置は、
・過冷却の流れと第2冷却の流れとを形成すべく、圧縮装置から生じる冷却流体を分離するための手段
・二次冷却の流れを膨張させるための二次タービン
・混合物の流れを形成すべく、二次タービンから生じる二次冷却の流れと第1熱交換器から生じる冷却流体の流れとを混合するための手段
・分離手段から生じる過冷却の流れを混合物の流れとの熱交換関係に置くための第3熱交換器及び
・第3熱交換器から生じる過冷却の流れを冷却タービンに導入するための手段
を備え、
−二次タービンを圧縮装置の圧縮機に接続する
−前記装置は、冷却タービンの上流に、第3熱交換器から生じる過冷却の流れを冷却タービンの排出口で第1熱交換器内を循環する冷却流体との熱交換関係に置くために、第3熱交換器から生じる過冷却の流れを第1熱交換器に導入するための手段を備える
−冷却流体はC2 炭化水素を含有する
Claims (24)
- 第1冷却サイクル(15)による冷却により得られたLNGの流れ(11)を過冷却するためのプロセスであり、該プロセスは、
(a)−90℃未満の温度に至った前記LNGの流れ(11)を第1熱交換器(19)に導入する
(b)前記LNGの流れ(11)を冷却流体(41)との熱交換により前記第1熱交換器(19)で過冷却する
(c)前記冷却流体(41)を、前記第1サイクル(15)から独立し、密閉された第2冷却サイクル(21)に置く
のステップを備えたタイプであり、前記密閉された冷却サイクル(21)は、
(i)前記第1熱交換器(19)から生じ、低圧で維持された前記冷却流体(42)を第2熱交換器(23)で加熱する
(ii)前記第2熱交換器(23)から生じる前記冷却流体(43)を、その臨界圧より高い高圧に圧縮装置(25)で圧縮する
(iii)前記圧縮装置(25)から生じる前記冷却流体(45)を前記第2熱交換器(23)で冷却する
(iv)前記第2熱交換器(23)から生じる前記冷却流体(47;85)の少なくとも一部を冷却タービン(31;99)内で低圧に動的に膨張させる
(v)前記冷却タービン(31;99)から生じる前記冷却流体(41;101)を前記第1熱交換器(19)に導入する
の連続した段階を備え、前記冷却流体(41)は窒素及びメタンの混合物を有することを特徴とするプロセス。 - 前記冷却流体(41)のメタンのモル含有量は、5%と15%との間であることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- ステップ(iii)の間、前記圧縮装置(25)から生じる前記冷却流体(45)は、前記第2熱交換器(23)内を循環する二次冷却流体(67)との熱交換関係に置かれ、前記二次冷却流体(67)は、前記第2熱交換器(23)で気化される前に、前記第2熱交換器(23)の排出口で圧縮され、冷却され、少なくとも一部が濃縮され、その後膨張される第3冷却サイクル(59)に置かれることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプロセス。
- 前記二次冷却流体(67)はプロパンを有することを特徴とする請求項3に記載のプロセス。
- 前記二次冷却流体(67)はエタン及びプロパンの混合物を有し、特に略50モル%のエタンと50モル%のプロパンとの混合物であることを特徴とする請求項4に記載のプロセス。
- ステップ(iii)の後、
(iii1)前記圧縮装置(25)から生じる前記冷却流体(47)を、過冷却の流れ(85)と二次冷却の流れ(87)とに分離する
(iii2)前記二次冷却の流れ(87)を二次タービン(83)内で膨張させる
(iii3)前記二次タービン(83)から生じる前記二次冷却の流れ(91)を、冷却混合物の流れを形成すべく、前記第1熱交換器(19)から生じる前記冷却流体の流れ(93)と混合する
(iii4)ステップ(iii1)から生じる前記過冷却の流れ(85)を、第3熱交換器(81)内で冷却混合物の流れとの熱交換関係に置く
(iii5)前記第3熱交換器(81)から生じる前記過冷却の流れ(85)を、前記冷却タービン(31;99)に導入する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のプロセス。 - 前記二次タービン(83)は前記圧縮装置(25)の圧縮機(27D)に接続されることを特徴とする請求項6に記載のプロセス。
- ステップ(iv)の間、前記冷却流体(47)は前記冷却タービン(31)内で略ガス状に維持されることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のプロセス。
- ステップ(iv)の間、前記冷却流体(101)は前記冷却タービン(99)内で95質量%より多く液化されることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のプロセス。
- 前記第3熱交換器(81)から生じる前記過冷却の流れ(85)は、前記冷却タービン(99)内を通過する前に、前記冷却タービン(99)の前記排出口で前記第1熱交換器(19)内を循環する前記冷却流体(101)との熱交換により冷却されることを特徴とする請求項9に記載のプロセス。
- 前記冷却流体はC2 炭化水素を含有することを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のプロセス。
- 前記冷却流体の窒素のモルパーセントは50%未満であることを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれかに記載のプロセス。
- 前記高圧は約70バールより高く、前記低圧は約30バールより低いことを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれかに記載のプロセス。
- 第1冷却サイクル(15)を備える液化ユニット(13)から始まるLNGの流れ(11)を過冷却するための装置(10;79;100)であり、該装置(10;79;100)は、
−LNGの流れを冷却流体(41)との熱交換関係に置くための第1熱交換器(19)を備えるLNGの流れ過冷却手段(11)及び
−前記第1サイクル(15)から独立し、密閉された第2冷却サイクル(21)
を備えたタイプであり、前記第2冷却サイクルは、
・前記第1熱交換器(19)から生じる冷却流体を循環させるため手段(42)を備える第2熱交換器(23)、
・前記冷却流体をその臨界圧より高い高圧に至らせることができる、前記第2熱交換器(23)から生じる前記冷却流体のための圧縮装置(25)、
・前記圧縮手段(25)から生じる前記冷却流体(45)を前記第2熱交換器(23)内で循環させる手段、
・前記第2熱交換器(23)から生じる前記冷却流体の少なくとも一部(47;85)を動的に膨張させる冷却タービン(31;99)及び
・前記冷却タービン(31;99)から生じる前記冷却流体(41;101)を前記第1熱交換器(19)に導入するための手段
を備え、前記冷却流体(41)は窒素及びメタンの混合物を有することを特徴とする装置。 - 前記冷却流体(41)のメタンのモル含有量は5%と15%との間であることを特徴とする請求項14に記載の装置(10;79;100)。
- 前記第2熱交換器(23)は二次冷却流体(67)を循環させる手段を備え、前記装置(10;79;100)は、前記第2熱交換器(23)から生じる前記二次冷却流体(67)のための二次圧縮手段(61)と、前記二次圧縮手段(61)から生じる前記二次冷却流体のための冷却手段(63)及び膨張手段(65)と、前記膨張手段(65)から生じる前記二次冷却流体(67)を前記第2熱交換器(23)に導入するための手段とを連続して有する第3冷却サイクル(59)を備えることを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の装置(10;79;100)。
- 前記二次冷却流体(67)はプロパンを有することを特徴とする請求項16に記載の装置(10;79;100)。
- 前記二次冷却流体(67)は、エタン及びプロパンの混合物を有し、特に約50モル%のエタンと50モル%のプロパンとの混合物を有することを特徴とする請求項17に記載の装置(10;79;100)。
- 前記装置(10;79;100)は、
−過冷却の流れ(85)と二次冷却の流れ(87)とを形成すべく、前記圧縮装置(25)から生じる前記冷却流体(47)を分離するための手段、
−前記二次冷却の流れ(87)を膨張させるための二次タービン(83)、
−混合物の流れを形成すべく、前記二次タービン(83)から生じる前記二次冷却の流れ(91)と前記第1熱交換器(19)から生じる前記冷却流体の流れ(93)とを混合するための手段、
−前記分離手段から生じる前記過冷却の流れ(85)を混合物の流れとの熱交換関係に置くための第3熱交換器(81)及び
−前記第3熱交換器(81)から生じる前記過冷却の流れ(85)を前記冷却タービン(31;99)に導入するための手段
を備えることを特徴とする請求項14乃至請求項18のいずれかに記載の装置。 - 前記二次タービン(83)は前記圧縮装置(25)の圧縮機(27D)に接続されることを特徴とする請求項19に記載の装置(10;79)。
- 前記冷却タービン(99)は前記冷却流体を95質量%より多く液化することができることを特徴とする請求項19又は請求項20に記載の装置(100)。
- 前記冷却流体の窒素のモルパーセントは50%未満であることを特徴とする請求項21に記載の装置(100)。
- 前記装置(100)は、前記冷却タービン(99)の上流に、前記第3熱交換器(81)から生じる前記過冷却の流れ(89)を前記冷却タービン(99)の排出口で前記第1熱交換器(19)内を循環する前記冷却流体(101)との熱交換関係に置くために、前記第3熱交換器(81)から生じる前記過冷却の流れ(89)を前記第1熱交換器(19)に導入するための手段を備えることを特徴とする請求項19乃至請求項22のいずれかに記載の装置。
- 前記冷却流体はC2 炭化水素を含有することを特徴とする請求項23に記載の装置(100)。
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