JP2019517638A - LNG plant including two centrifugal compressors and a compression train including two centrifugal compressors - Google Patents
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Abstract
圧縮列(200)は、エンジン(210)と、エンジン(210)によって駆動される第1の遠心圧縮機(220)と、エンジン(210)によって駆動される第2の遠心圧縮機(230)とを備えており、第1の遠心圧縮機(220)は、1つのケースの内部に収容され、第2の遠心圧縮機(230)は、1つのケースの内部に収容され、第1の遠心圧縮機(220)は、特に40よりも大きい高分子量のガスの配管に連通した第1の入口を有し、第2の遠心圧縮機(230)は、特に20〜30の間の低分子量のガスの配管に連通した第2の入口を有し、第2の遠心圧縮機(230)は、10:1よりも高く、好ましくは15:1よりも高い圧縮比をもたらすように構成されている。【選択図】図2The compression train (200) comprises an engine (210), a first centrifugal compressor (220) driven by the engine (210), and a second centrifugal compressor (230) driven by the engine (210). The first centrifugal compressor (220) is housed inside one case, and the second centrifugal compressor (230) is housed inside one case, the first centrifugal compression The machine (220) has a first inlet in communication with a pipe of high molecular weight gas, in particular greater than 40, and the second centrifugal compressor (230), in particular, a low molecular weight gas between 20 and 30 And the second centrifugal compressor (230) is configured to provide a compression ratio higher than 10: 1, preferably higher than 15: 1. [Selected figure] Figure 2
Description
本明細書に開示される主題の実施形態は、2つの遠心圧縮機を含む圧縮列、および2つの遠心圧縮機を含むLNG(=液化天然ガス)プラントに対応する。 Embodiments of the subject matter disclosed herein correspond to a compression train including two centrifugal compressors, and an LNG (= liquefied natural gas) plant including two centrifugal compressors.
図1は、先行技術によるLNGプラント100、特にAPCIプロセス、すなわち1つの純冷媒を使用する第1のサイクルおよび1つの混合冷媒を使用する第2のサイクルによる周知の液化技術を実施するプラントの概略図を示している。 FIG. 1 schematically shows a prior art LNG plant 100, in particular the APCI process, ie a plant implementing a known liquefaction technique with a first cycle using one pure refrigerant and a second cycle using one mixed refrigerant. Figure is shown.
プラント100は、第1の共通シャフトを有する遠心圧縮機130および遠心圧縮機160による第1の圧縮列と、第2の共通シャフトを有する遠心圧縮機140および遠心圧縮機150による第2の圧縮列とで構成される。圧縮機130は、プロパンを圧縮するために使用され、圧縮機130の入口131が、プロパンの配管に連通し、圧縮機130の出口132が、圧縮されたプロパンをもたらす。圧縮機140、150、および160は、混合冷媒ガスを圧縮するために使用され、圧縮機140の入口141が、混合冷媒の配管に連通し、圧縮機140の出口142が、圧縮機150の入口151に連通し、圧縮機150の出口152が、圧縮機160の入口161に連通し、圧縮機160の出口162が、圧縮された混合冷媒をもたらす。 The plant 100 includes a centrifugal compressor 130 having a first common shaft and a first compression train using the centrifugal compressor 160, and a centrifugal compressor 140 having a second common shaft and a second compression train using the centrifugal compressor 150. And consists of The compressor 130 is used to compress propane, the inlet 131 of the compressor 130 being in communication with the propane piping, and the outlet 132 of the compressor 130 providing compressed propane. The compressors 140, 150, and 160 are used to compress mixed refrigerant gas, the inlet 141 of the compressor 140 is in communication with the mixed refrigerant piping, and the outlet 142 of the compressor 140 is an inlet of the compressor 150. In communication with 151, the outlet 152 of the compressor 150 communicates with the inlet 161 of the compressor 160, and the outlet 162 of the compressor 160 provides the compressed mixed refrigerant.
第1の圧縮列は、第1のエンジン110によって駆動され、第2の圧縮列は、第2のエンジン120によって駆動される。第1のエンジン110および第2のエンジン120は、低速エンジンであり、例えば1500RPMの速度で回転する電気エンジンや、例えば3000または3600RPMの速度で回転するガスタービンなどであってよい。 The first compression train is driven by a first engine 110, and the second compression train is driven by a second engine 120. The first engine 110 and the second engine 120 are low speed engines, and may be, for example, an electric engine rotating at a speed of 1500 RPM, or a gas turbine rotating at a speed of 3000 or 3600 RPM, for example.
圧縮機130、140、150、および160の各々は、別個のケースの内部に収容される。 Each of the compressors 130, 140, 150, and 160 is housed inside a separate case.
プロパンのための第1の圧縮設備と、いわゆる「混合冷媒」(すなわち、異なる分子量を有する炭化水素の混合物)のための第2の圧縮設備とが存在するLNGプラントが、国際公開第2008/015224号パンフレットから知られている。図2の典型的なプロセスによれば、混合冷媒は、18.5の圧縮を被る。国際公開第2008/015224号パンフレットの優先日において、混合冷媒の圧縮は、典型的には3つの別個のケースの内部の3つの圧縮機によって実行されており、これは、「The 4.5 MMTBA LNG Train−A Cost Effective Design」という題名のPerezによる論文(国際公開第2008/015224号パンフレットによって引用されている)の図2および図3に示されている技術的解決策を反映する国際公開第2008/015224号パンフレットの技術的解決策にも当てはまり、したがって、国際公開第2008/015224号パンフレットの図1および図2におけるブロック122が、3つのケース内の3つの圧縮機に対応することに、注意すべきである。さらに、国際公開第2008/015224号パンフレットによれば、第1の圧縮設備および第2の圧縮設備は、同じ速度で回転(すなわち、ギアボックスが設けられていない)する一方で、これらの圧縮設備の出力比は、自由に選択可能である。 An LNG plant in which there is a first compression plant for propane and a second compression plant for so-called "mixed refrigerants" (ie a mixture of hydrocarbons having different molecular weights) is disclosed in WO 2008/015224. It is known from the pamphlet. According to the exemplary process of FIG. 2, the mixed refrigerant undergoes a compression of 18.5. On the priority date of WO 2008/015224, compression of the mixed refrigerant is typically performed by the three compressors inside of three separate cases, which is described in “The 4.5 MMTBA An international publication reflecting the technical solution shown in Figures 2 and 3 of a paper by Perez (referred to by WO 2008/015224) entitled "LNG Train-A Cost Effective Design". The technical solution of the 2008/015224 pamphlet also applies, so that block 122 in Figures 1 and 2 of WO 2008/015224 pamphlet corresponds to three compressors in three cases, You should be careful. Furthermore, according to WO 2008/015224, the first compression facility and the second compression facility rotate at the same speed (i.e. no gearbox is provided) while these compression facilities The output ratio of is freely selectable.
先行技術の技術的解決策と比べて圧縮機ケースの数を減らしたLNGプラントを提供することが望ましいと考えられ、これは、設置面積の観点からも有利である。 It would be desirable to provide an LNG plant with a reduced number of compressor cases as compared to the prior art technical solutions, which is also advantageous in terms of footprint.
一般に、LNGプラントの効率、利用可能性、およびモジュール性を高め、LNGプラントのCAPEXを低減することが有利である。 In general, it is advantageous to increase the efficiency, availability, and modularity of the LNG plant and to reduce the CAPEX of the LNG plant.
上述の目的および利点は、特にAPCIプロセスを実施するLNGプラントに当てはまる。 The above objects and advantages apply, in particular, to an LNG plant implementing the APCI process.
本明細書において開示される主題の第1の実施形態は、圧縮列に関する。 A first embodiment of the subject matter disclosed herein relates to compression sequences.
このような第1の実施形態によれば、圧縮列は、エンジンと、エンジンによって駆動される第1の遠心圧縮機と、エンジンによって駆動される第2の遠心圧縮機とを備え、第1の遠心圧縮機は、1つのケースの内部に収容され、第2の遠心圧縮機は、1つのケースの内部に収容され、第1の遠心圧縮機は、特に40よりも大きい高分子量のガスの配管に連通した第1の入口を有し、第2の遠心圧縮機は、特に20〜30の間の低分子量のガスの配管に連通した第2の入口を有し、第2の遠心圧縮機は、10:1よりも高く、好ましくは15:1よりも高い圧縮比をもたらすように構成される。 According to such first embodiment, the compression train comprises an engine, a first centrifugal compressor driven by the engine, and a second centrifugal compressor driven by the engine. The centrifugal compressor is housed inside one case, the second centrifugal compressor is housed inside one case, and the first centrifugal compressor is in particular a high molecular weight gas piping larger than 40 And the second centrifugal compressor has a second inlet in communication with the low molecular weight gas piping, in particular between 20 and 30, and the second centrifugal compressor has a second inlet. , Configured to provide a compression ratio higher than 10: 1, preferably higher than 15: 1.
本明細書において開示される主題の第2の実施形態は、LNGプラントに関する。 A second embodiment of the subject matter disclosed herein relates to an LNG plant.
このような第2の実施形態によれば、LNGプラントは、圧縮列を備え、圧縮列は、エンジンと、エンジンによって駆動される第1の遠心圧縮機と、エンジンによって駆動される第2の遠心圧縮機とを備え、第1の遠心圧縮機は1つのケースの内部に収容され、第2の遠心圧縮機は1つのケースの内部に収容され、第1の遠心圧縮機は、高分子量ガスのライン、特に40より高いラインに流体的に接続された第1の入口と、第2の遠心圧縮機は、低分子量ガスのライン、特に20と30との間に流体的に接続された第2の入口と、第2の遠心圧縮機は、10:1より高い、好ましくは15:1より高い圧縮比を提供するように構成される。 According to such a second embodiment, the LNG plant comprises a compression train, the compression train comprising an engine, a first centrifugal compressor driven by the engine, and a second centrifugal driven by the engine A first centrifugal compressor is housed inside one case, a second centrifugal compressor is housed inside one case, and the first centrifugal compressor is made of high molecular weight gas A first inlet fluidly connected to a line, in particular a line higher than 40, and a second centrifugal compressor, a second fluidly connected between the low molecular weight gas line, in particular between 20 and 30 And the second centrifugal compressor are configured to provide a compression ratio higher than 10: 1, preferably higher than 15: 1.
本明細書に組み込まれ、本明細書の一体の一部分を構成する添付の図面は、本発明の典型的な実施形態を示し、詳細な説明と併せて、これらの実施形態を説明する。 The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute an integral part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the present invention and, together with the detailed description, explain these embodiments.
以下の典型的な実施形態の説明は、添付の図面を参照する。 The following description of the exemplary embodiments refers to the accompanying drawings.
以下の説明は、本発明を限定するものではない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。 The following description does not limit the present invention. Instead, the scope of the present invention is defined by the appended claims.
本明細書の全体を通して、「或る実施形態」または「一実施形態」への言及は、一実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の主題の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体のさまざまな場所における「或る実施形態において」または「一実施形態において」という表現の出現は、必ずしも同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性を、1つ以上の実施形態において、任意の適切なやり方で組み合わせることが可能である。 Throughout the specification, references to "an embodiment" or "an embodiment" mean that certain features, structures or characteristics described in connection with one embodiment are at least one of the subject matter of the present disclosure. It is meant to be included in one embodiment. Thus, the appearances of the phrases "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places throughout the specification are not necessarily all referring to the same embodiment. Furthermore, the particular features, structures or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
以下で(その数学的な意味に従って)、用語「組」は、1つ以上のアイテムからなる群を意味する。 In the following (according to its mathematical meaning), the term "set" means a group of one or more items.
図2の圧縮列200は、エンジン210と、エンジン210によって駆動される第1の遠心(すなわち、遠心流)圧縮機220と、エンジン210によって駆動される第2の遠心(すなわち、遠心流)圧縮機230とを備える。第1の遠心圧縮機220は、1つのケースの内部に収容されており、第2の遠心圧縮機230は、1つのケースの内部に収容されている。第1の遠心圧縮機220は、特に40よりも大きい高分子量のガスの配管に連通した第1の入口を有し、第2の遠心圧縮機230は、特に20〜30の間の低分子量のガスの配管に連通した第2の入口を有する。したがって、圧縮機220によって処理された後に第1の出口222にもたらされるガスは、圧縮機230によって処理された後に第2の出口232にもたらされるガスと、異なる。 The compression train 200 of FIG. 2 includes an engine 210, a first centrifugal (ie, centrifugal flow) compressor 220 driven by the engine 210, and a second centrifugal (ie centrifugal flow) compression driven by the engine 210. And a machine 230. The first centrifugal compressor 220 is accommodated in one case, and the second centrifugal compressor 230 is accommodated in one case. The first centrifugal compressor 220 has a first inlet in communication with a pipe of high molecular weight gas, in particular greater than 40, and the second centrifugal compressor 230, in particular, has a low molecular weight between 20 and 30. It has a second inlet in communication with the gas line. Thus, the gas provided to the first outlet 222 after being processed by the compressor 220 is different from the gas provided to the second outlet 232 after being processed by the compressor 230.
第2の遠心圧縮機230は、高圧縮比の圧縮機であり、特に10:1よりも高く、好ましくは15:1よりも高い圧縮比をもたらすように構成される。 The second centrifugal compressor 230 is a high compression ratio compressor, and is specifically configured to provide a compression ratio higher than 10: 1, preferably higher than 15: 1.
図2に示した圧縮列と同一または同様の列は、APCIプロセスを実施するために圧縮されたプロパンおよび圧縮された混合冷媒の両方をもたらすように構成される場合に、特に好都合である。この場合、
上述の高分子量のガスは、プロパンであり、
上述の低分子量のガスは、混合冷媒ガスであり、特にプロパンと、エチレンまたはエタンと、メタンとの混合物である。
A row identical or similar to the compressed row shown in FIG. 2 is particularly advantageous when configured to provide both compressed propane and compressed mixed refrigerant to perform the APCI process. in this case,
The high molecular weight gas mentioned above is propane,
The low molecular weight gases mentioned above are mixed refrigerant gases, in particular a mixture of propane, ethylene or ethane and methane.
図2の列は、遠心圧縮機を2つだけしか備えていない。 The row of FIG. 2 has only two centrifugal compressors.
図2は、2組の実施形態を示している。第1組によれば、シャフトが1つ存在し、第2の圧縮機230が第1の圧縮機220に直接機械的に接続される。第2組によれば、2つのシャフトが存在し、第2の圧縮機230がギアボックス250を介して第1の圧縮機220に間接的に機械的に接続される。図2において、ギアボックスは、随意であるため破線で描かれている。 FIG. 2 shows two sets of embodiments. According to the first set, there is one shaft and the second compressor 230 is directly mechanically connected to the first compressor 220. According to the second set, there are two shafts, and the second compressor 230 is mechanically connected indirectly to the first compressor 220 via the gearbox 250. In FIG. 2, the gearbox is drawn in dashed lines as it is optional.
以下は、第1組の実施形態に当てはまる。 The following applies to the first set of embodiments.
圧縮列は、ただ1つのシャフトを有する。 The compression train has only one shaft.
エンジン210は、電気モータあるいは蒸気タービンまたはガスタービンであってよく、特に航空転用ガスタービンであってよい。 The engine 210 may be an electric motor or a steam or gas turbine, in particular an aero gas turbine.
エンジン210は、好ましくは5000〜9000RPMの範囲内の最大回転速度、より好ましくは6000〜9000RPMの範囲内の最大回転速度を有する高速エンジンである。 Engine 210 is preferably a high speed engine having a maximum rotational speed in the range of 5000-9000 RPM, more preferably in the range of 6000-9000 RPM.
以下は、第2組の実施形態に当てはまる。 The following applies to the second set of embodiments.
圧縮列は、2つのシャフトを有する。 The compression train has two shafts.
第2の遠心圧縮機230は、好ましくは2:1より高い伝達比を有するギアボックス250を介して第1の遠心圧縮機220に機械的に接続される。 The second centrifugal compressor 230 is mechanically connected to the first centrifugal compressor 220 via a gearbox 250 which preferably has a transmission ratio higher than 2: 1.
エンジン210は、電気モータあるいは蒸気タービンまたはガスタービンであり、特に航空転用ガスタービンである。 The engine 210 is an electric motor or a steam turbine or a gas turbine, in particular an aeronautical gas turbine.
エンジン210は、好ましくは1500〜5000RPMの範囲内の最大回転速度、より好ましくは1500〜4000RPMの範囲内の最大回転速度を有する低速エンジンである。 Engine 210 is preferably a low speed engine having a maximum rotational speed in the range of 1500 to 5000 RPM, more preferably in the range of 1500 to 4000 RPM.
以下は、両方の組の実施形態に当てはまる。 The following applies to both sets of embodiments.
トレインは、図2におけるエンジン240などの補助エンジン、好ましくは電気モータを、さらに含むことができる。図2において、エンジン240は、例えば第2の圧縮機230に直接接続されている。 The train can further include an auxiliary engine, such as engine 240 in FIG. 2, preferably an electric motor. In FIG. 2, the engine 240 is directly connected to, for example, the second compressor 230.
補助エンジンを、トレインの始動時に使用することができ、さらには/あるいは圧縮機によって吸収される出力が特定のしきい値を超えるときに主エンジンを補助するために使用できることに注意すべきであり、そのような補助エンジンは、「ヘルパー」と呼ばれることがある。 It should be noted that an auxiliary engine can be used at start up of the train and / or can be used to assist the main engine when the power absorbed by the compressor exceeds a certain threshold. Such an auxiliary engine is sometimes called a "helper".
図3の実施形態によれば、高圧縮比の圧縮機230は、高圧縮比の遠心(すなわち、遠心流)圧縮機であり、第1組のインペラ(すなわち、1つ以上のインペラ)と、第1組のインペラの下流または上流(好ましくは、下流)に配置された第2組のインペラ(すなわち、1つ以上のインペラ)とを含む。 According to the embodiment of FIG. 3, the high compression ratio compressor 230 is a high compression ratio centrifugal (ie, centrifugal flow) compressor and comprises a first set of impellers (ie, one or more impellers); And a second set of impellers (ie, one or more impellers) disposed downstream or upstream (preferably, downstream) of the first set of impellers.
図3に示されるとおり、第1組は、2つのインペラ311および312を含むが、1から例えば20までの任意の数のインペラが適切である。この実施形態によれば、第2組は、3つのインペラ321、322、および323を含むが、1から例えば20までの任意の数のインペラが適切である。第1組のインペラ311および312は、遠心式であり、シュラウドを有していない。図3に示されるように、第2組のインペラ321、322、および323は、遠心式であり、シュラウドを有する。第1組および第2組の少なくともインペラ311、312、321、322、および323は、1つのケース300の内部に収容される。第1組および第2組のインペラ311、312、321、322、および323は、機械的な接続によって互いに結合している。 As shown in FIG. 3, the first set comprises two impellers 311 and 312, but any number of impellers from 1 to 20, for example, is suitable. According to this embodiment, the second set comprises three impellers 321, 322 and 323, but any number of impellers from 1 to 20, for example, is suitable. The first set of impellers 311 and 312 is centrifugal and has no shroud. As shown in FIG. 3, the second set of impellers 321, 322, and 323 are centrifugal and have a shroud. The first and second sets of at least the impellers 311, 312, 321, 322, and 323 are housed in one case 300. The first and second sets of impellers 311, 312, 321, 322, and 323 are coupled to one another by mechanical connections.
別の実施形態によれば、すべてのインペラが、遠心式であり、シュラウドを有する。 According to another embodiment, all the impellers are centrifugal and have a shroud.
軸流圧縮段の組は、例えば3つまたは4つなど、2つより多くてよい。 The set of axial compression stages may be more than two, for example three or four.
1つ以上の補助入口が存在してもよい。 There may be one or more auxiliary inlets.
1つ以上の補助出口が存在してもよい。 There may be one or more auxiliary outlets.
好都合には、図3の実施形態のように、前記高圧縮比の遠心圧縮機のインペラの少なくともいくつかが、互いに積み重ねられ、Hirth継手によって機械的に結合させられる。積み重ねられて結合したインペラは、タイロッドによって一体に締め付けられ、このようにして、きわめて安定かつ信頼できる機械的接続が達成される。各々のインペラは、例えばそれぞれの回転軸に貫通孔を有し、タイロッドを通すことができるように構成される。ロータは、インペラが積み重ねられて一体に締め付けられたときに実現される。 Advantageously, as in the embodiment of FIG. 3, at least some of the high compression ratio centrifugal compressor impellers are stacked together and mechanically coupled by a Hirth joint. The stacked and joined impellers are clamped together by tie rods, and in this way a very stable and reliable mechanical connection is achieved. Each impeller has a through hole, for example, at each rotation axis, and is configured to be able to pass a tie rod. The rotor is realized when the impellers are stacked and clamped together.
図3の実施形態においては、2組のすべてのインペラ311、312、321、322、323が、積み重ねられ、Hirth継手340A、340B、340C、340Dによって結合し、タイロッド330によって一体に締め付けられている。 In the embodiment of FIG. 3, all two sets of impellers 311, 312, 321, 322, 323 are stacked, joined by Hirth joints 340A, 340B, 340C, 340D and clamped together by tie rods 330. .
圧縮機230は、主入口301(図2においては231と標記されている)、主出口302(図2においては232と標記されている)、ならびに主入口301から主出口302への流路に沿った中間位置に位置する少なくとも1つの補助入口および/または少なくとも1つの補助出口を有し、図3は、いくつかの実施形態においては補助入口(上向きの矢印を参照)であり、いくつかの実施形態においては補助出口(下向きの矢印を参照)である1つの中間タップ303の一般的な場合を示している。 Compressor 230 has a main inlet 301 (labeled 231 in FIG. 2), a main outlet 302 (labeled 232 in FIG. 2), and a flow path from the main inlet 301 to the main outlet 302. With at least one auxiliary inlet and / or at least one auxiliary outlet located at an intermediate position along, FIG. 3 is an auxiliary inlet (see arrow pointing up in some embodiments); The general case of one intermediate tap 303 is shown, which in the embodiment is an auxiliary outlet (see the down arrow).
好都合には、図3の実施形態のように、第2組のインペラ(321、322、および323)は、第1組のインペラ(311および312)の下流にあり、第2組のインペラ(321、322、および323)は、第1組のインペラ(311および312)よりも小さい直径を有することができる。 Advantageously, as in the embodiment of FIG. 3, the second set of impellers (321, 322 and 323) is downstream of the first set of impellers (311 and 312) and the second set of impellers (321) , 322, and 323) can have a smaller diameter than the first set of impellers (311 and 312).
図3の実施形態によれば、第1組のインペラ(311および312)のインペラは、シュラウドを有しておらず、第2組のインペラ(321、322、および323)のインペラよりも大きい直径を有する。 According to the embodiment of FIG. 3, the impellers of the first set of impellers (311 and 312) have no shrouds and have a larger diameter than the impellers of the second set of impellers (321, 322 and 323) Have.
シュラウドを有さないインペラは、シュラウドがないため、シュラウドを有するインペラよりも速く回転することができ、実際に、インペラが回転すると、シュラウドはシュラウドに作用する遠心力によって外側に引っ張られ、特定の回転速度においてシュラウドがインペラを引き抜く危険性がある。 Impellers that do not have a shroud can rotate faster than impellers that have a shroud because they do not have a shroud; in fact, when the impeller rotates, the shroud is pulled outward by the centrifugal force acting on the shroud and There is a risk that the shroud will withdraw the impeller at rotational speeds.
上記で定めた高圧縮比の遠心圧縮機のロータの構成により、圧縮機は、従来の遠心圧縮機よりも高速で回転することができ、したがってより大きい圧縮比を達成することができる。 The high compression ratio centrifugal compressor rotor configuration defined above allows the compressor to rotate at a higher speed than conventional centrifugal compressors and thus achieve higher compression ratios.
シュラウドを有さないインペラおよびシュラウドを有するインペラが、互いに交互に配置されてもよく、これが、特に1つ以上の補助入口および/または出口が存在する場合に生じることに、注意すべきである。 It should be noted that impellers without shrouds and impellers with shrouds may be arranged alternately with one another, which occurs in particular when one or more auxiliary inlets and / or outlets are present.
図3に示した遠心圧縮機と同一または同様の遠心圧縮機は、きわめて速く回転することができ、したがって、きわめて高い圧縮比に達することができる。したがって、単一(かつ小型)のケース内の単一の革新的な遠心圧縮機が、別個のケース内の2つまたは3つ以上の従来の遠心圧縮機を置き換えることができる。 A centrifugal compressor identical or similar to the centrifugal compressor shown in FIG. 3 can rotate very fast and thus can reach very high compression ratios. Thus, a single innovative centrifugal compressor in a single (and compact) case can replace two or more conventional centrifugal compressors in separate cases.
さらに、インペラの高い回転速度により、高い流量係数を得ることができる。 Furthermore, the high rotational speed of the impeller makes it possible to obtain a high flow coefficient.
図2に示した圧縮列と同一または同様の列(特に、図3に示した圧縮機と同一または同様の圧縮器を有する)を用いることにより、より小さな空間および/またはより小さな設置面積ならびにより少数の機械で、高いLNG生産を得ることができる。 Smaller spaces and / or smaller footprints and more by using the same or similar rows as the compression row shown in FIG. 2 (in particular having the same or similar compressors as the compressor shown in FIG. 3) High LNG production can be obtained with a few machines.
2つ以上のケースではなく、ただ1つのケースを有することが、多数の観点から有利であることに注意すべきである。
−設置および保守が簡単になる。
−保守の時間が短縮される。
−信頼性が向上する(構成要素が少なく、故障の可能性が少ない)。
−機械の設置面積および重量が低減される。
−ガスの漏れが低減される。
−潤滑油システムの複雑さおよびサイズが低減される。
It should be noted that having only one case, rather than two or more cases, is advantageous from multiple points of view.
-Easy to install and maintain.
-The maintenance time is reduced.
-Improved reliability (less components, less chance of failure).
-Machine footprint and weight are reduced.
Gas leakage is reduced.
-The complexity and size of the lubricating oil system is reduced.
図2に示した圧縮列と同一または同様の列は、主としてLNGプラントにおいて使用されるように設計される。 The same or similar trains as the compression trains shown in FIG. 2 are designed primarily for use in LNG plants.
図4が、2つのそのような列を含むLNGプラントの実施形態の概略図を示しており、ギアボックスは、図示されていないが、存在してもよい。 FIG. 4 shows a schematic view of an embodiment of an LNG plant that includes two such rows, and a gearbox may not be shown but may be present.
このような実施形態において、両方の列は、好都合には同一である。 In such an embodiment, both columns are advantageously identical.
このような実施形態において、両方の列は、APCIプロセスを実施する。 In such an embodiment, both columns perform the APCI process.
このような実施形態において、両方の列は、図3に示した圧縮機と同一または同様の圧縮器を備える。 In such an embodiment, both rows comprise a compressor identical or similar to the compressor shown in FIG.
図4に示したプラントなどのプラントは、図1のプラントに実質的に等しい出力を有することができる。いずれにせよ、図1のプラントに対する図4のプラントの利点の1つは、プラントの1つの構成要素が故障した場合に、図1のプラントはLNGを生産することができないが、図4のプラントは定格の生産量の50%を生産できることである。 A plant such as the plant shown in FIG. 4 can have substantially equal power to the plant of FIG. In any case, one of the advantages of the plant of FIG. 4 over the plant of FIG. 1 is that the plant of FIG. 1 can not produce LNG if one component of the plant fails, but the plant of FIG. Is capable of producing 50% of the rated production volume.
100 LNGプラント
110 第1のエンジン
120 第2のエンジン
122 ブロック
130 遠心圧縮機
131 (遠心圧縮機130の)入口
132 (遠心圧縮機130の)出口
140 遠心圧縮機
141 (遠心圧縮機140の)入口
142 (遠心圧縮機140の)出口
150 遠心圧縮機
151 (遠心圧縮機150の)入口
152 (遠心圧縮機150の)出口
160 遠心圧縮機
161 (遠心圧縮機160の)入口
162 (遠心圧縮機160の)出口
200 圧縮列
210 エンジン
220 第1の遠心圧縮機
222 第1の出口
230 第2の遠心圧縮機
232 第2の出口
240 補助エンジン
250 ギアボックス
300 ケース
301 主入口
302 主出口
303 中間タップ
311 インペラ
312 インペラ
321 インペラ
322 インペラ
323 インペラ
330 タイロッド
340A Hirth継手
340B Hirth継手
340C Hirth継手
340D Hirth継手
100 LNG Plant 110 First Engine 120 Second Engine 122 Block 130 Centrifugal Compressor 131 Inlet 132 (of Centrifugal Compressor 130) Outlet 140 (of Centrifugal Compressor 130) Centrifugal Compressor 141 (of Centrifugal Compressor 140) Inlet 142 (centrifugal compressor 140) outlet 150 centrifugal compressor 151 (centrifugal compressor 150) inlet 152 (of centrifugal compressor 150) outlet 160 centrifugal compressor 161 (of centrifugal compressor 160) inlet 162 (centrifugal compressor 160 ) Outlet 200 compression train 210 engine 220 first centrifugal compressor 222 first outlet 230 second centrifugal compressor 232 second outlet 240 auxiliary engine 250 gearbox 300 case 301 main inlet 302 main outlet 303 middle tap 311 Impeller 312 Impeller 321 Impeller 322 Impeller 32 Impeller 330 tie rod 340A Hirth joint 340B Hirth joint 340C Hirth joint 340D Hirth joint
Claims (13)
前記第1の遠心圧縮機(220)は、1つのケースの内部に収容され、
前記第2の遠心圧縮機(230)は、1つのケースの内部に収容され、
前記第1の遠心圧縮機(220)は、特に40よりも大きい高分子量のガスの配管に連通した第1の入口を有し、
前記第2の遠心圧縮機(230)は、特に20〜30の間の低分子量のガスの配管に連通した第2の入口を有し、
前記第2の遠心圧縮機(230)は、10:1よりも高く、好ましくは15:1よりも高い圧縮比をもたらすように構成されている、圧縮列(200)。 An engine (210), a first centrifugal compressor (220) driven by the engine (210), and a second centrifugal compressor (230) driven by the engine (210);
The first centrifugal compressor (220) is housed inside one case,
The second centrifugal compressor (230) is housed inside one case,
Said first centrifugal compressor (220) has a first inlet in communication with a pipe of high molecular weight gas, in particular greater than 40,
Said second centrifugal compressor (230) has in particular a second inlet in communication with a pipe of low molecular weight gas between 20 and 30,
The second centrifugal compressor (230) is configured to provide a compression ratio higher than 10: 1, preferably higher than 15: 1, a compression train (200).
前記低分子量のガスは、混合冷媒ガスであり、特にプロパンと、エチレンまたはエタンと、メタンとの混合物である、請求項1に記載の圧縮列。 The high molecular weight gas is propane,
The compression train according to claim 1, wherein the low molecular weight gas is a mixed refrigerant gas, in particular a mixture of propane, ethylene or ethane and methane.
前記第1組のインペラ(311、312)は、遠心式であり、シュラウドを有さず、
前記第2組のインペラ(321、322、323)は、遠心式であり、シュラウドを有する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の圧縮列。 The second centrifugal compressor (230) comprises a first set of impellers (311, 312) and a second set of impellers (321, 322, 323),
The first set of impellers (311, 312) is centrifugal and has no shroud and
A compression train according to any of the preceding claims, wherein the second set of impellers (321, 322, 323) is centrifugal and has a shroud.
前記第1組のインペラは、遠心式であり、シュラウドを有し、
前記第2組のインペラは、遠心式であり、シュラウドを有する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の圧縮列。 The second centrifugal compressor (230) comprises a first set of impellers and a second set of impellers,
The first set of impellers is centrifugal and has a shroud,
A compression train according to any of the preceding claims, wherein the second set of impellers is centrifugal and has a shroud.
前記または各々の第2の遠心圧縮機(230、330)は、低分子量のガスを圧縮するように構成され、
前記または各々の第1の遠心圧縮機(220、320)と、前記または各々の第2の遠心圧縮機(230、330)とは、天然ガスの流れを液化させるべく協働する、請求項11または12に記載のLNGプラント(100)。 The or each first centrifugal compressor (220, 320) is configured to compress high molecular weight gas,
The or each second centrifugal compressor (230, 330) is configured to compress a low molecular weight gas,
12. The or each first centrifugal compressor (220, 320) and the or each second centrifugal compressor (230, 330) cooperate to liquefy the flow of natural gas. Or the LNG plant (100) according to 12.
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