JPS6099982A - 天然ガスのような低沸点の少くとも一つのガスの冷却および液化方法および装置 - Google Patents
天然ガスのような低沸点の少くとも一つのガスの冷却および液化方法および装置Info
- Publication number
- JPS6099982A JPS6099982A JP59090837A JP9083784A JPS6099982A JP S6099982 A JPS6099982 A JP S6099982A JP 59090837 A JP59090837 A JP 59090837A JP 9083784 A JP9083784 A JP 9083784A JP S6099982 A JPS6099982 A JP S6099982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant fluid
- pressure
- main refrigerant
- gas
- expansion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 61
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 43
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 title 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 title 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 139
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 126
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 47
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 13
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 8
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 6
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
- F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
- F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
-
- 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
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
- F25J1/0055—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream originating from an incorporated 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
- F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant 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
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0295—Shifting of the compression load between different cooling stages within a refrigerant cycle or within a cascade refrigeration system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
- F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
- F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は例えば天然ガスあるいは恐らくは少くとも一つ
の低沸点成分を含むガス混合物のような少くとも一つの
低ｌｌｌ１ｉ点ガスを冷却および液化する方法と装置を
主題としている。 例えば天然ガス液化についてはすでに知られた方法か存
在し、その場合、天然ガスは沸点カー低下してゆくいく
つかの冷却用流体とのＩＩＡ次的熱父熱交よって段階的
に冷却される。このいわゆる「カスケード」弐りｋ化方
法は冷却用液体の各々の閉鎖回路？Ｊ＆ 環をＩＩＪ’
ｉｉｉ：にする、きわめて多数の父換引コンブレツザ
−、ポンプ、などケ必要とする。従って設備は複雑であ
り、設備の多重性は全体の１３頼度を低下多連る。その
上、これらの冷却用流体の冷却曲線は天然ガスの冷却曲
想の連続的傾向に従わず、従って効率が悪くかつエネル
ギーの重大なロスを伴なう。 ｉ ｆｔ、少くとも一つの部分凝縮を行なわせた数成分
官有冷却用直体との熱交換によって天然ガスを液化する
方法も知られておシ、この冷却用流体の凝縮部分は熱交
換により天然ガスの液化を確実にする。この冷却用流体
の凝縮された部分は捷た数成分をもつ加金用流体を構成
する。数成分をもつ冷却用流体の冷却曲線は、この場合
には、天然ガスの冷却曲線と類似である。その上、設備
は簡単化づれ、設備中に唯一つ（複雑）の冷却液体を必
要とするのみである。 壕だ、液化されるべき天然ガスと主冷却用θ１を体とを
同時的にあるいは別々に予冷するために一成分寸たは数
成分をもつ副冷却用流体を利用−（ることも知られてい
る。これらの副および主冷却用流体は、各々閉鎖回路循
環において、別々のコンプレッサーセットによって各々
圧縮はれる。 数成分官有冷却用流体を用いるこれらの方法はコイル型
又侯器を使用して良好な効率か得られ、その上特に父換
器に沿って蒸気化する間父換器の頭においてそれを出る
時点において液−蒸気混合物の正しい均質性が得られる
。不幸にして、このような交換はやはり高価であシ、嵩
高く重装備の装置を必炊とする。 本発明はそれゆえ、特に効率の改善左同時にコスト低減
をＦｉｌ能にする、例えば天然ガスの冷却および液化の
方法を提供することによって、従来法の前記欠点を・回
避することを目的としている。 この目的に対して、本発明は例えば天然ガスのような低
、非点の少くとも一つのガスを、特に数成分をもつ副冷
媒流体との熱交換によって少くとも部分的に液化するま
で熱交換することによって予冷された敬成分言有王冷媒
流体と熱交換σぜることによって、冷却および液化する
方法を主題としており、これら上記の冷媒液体は少くと
もこれら二つの冷媒θｉｒ、 １４−の共同の低〆晶（
１ａｃｏｔツノｏｒａｔ ｅｄｆｒｉｇｏｒｉｆｉｃ
）カスケードの部分を形成するものであり、該主冷却流
体は閉鎖回路冷却サイクルに従って流れかつその中で順
次：ガス状態での少くとも一つの圧ｍ’ｒｉ；特に」＝
記副冷媒ｂＩＬ体との熱的交換によって少くとも部分的
凝縮が伴ない、このようにして得られる液相と蒸気相を
その後分離する、少くとも一つの予備冷却；全体液化と
それに続く過冷を能なう少くとも一つの冷却；および、
自からおよび上記ガスとの向流式関係における、上記ガ
スを少くとも部分的に液化させるためのその後の熱交換
のための膨張、並びにそれに由来する蒸発；を受け、こ
のように加熱でれた蒸気は最後に再圧縮およびρ）循環
ハれるのであり；凝縮および過冷された主冷媒流体の上
記蒸気ｉｆｆは少くとも一つの第−圧力へ一時に膨張さ
せ、かつ過冷きれた主冷媒流体の上記液相は上記を耳↓
−圧力と異なる少くとも一つの第二圧力へ一時に膨張は
せることを牛テ徴としている。 本発明のもう一つの姿によれは、主冷却用流体の上記凝
縮および過冷された蒸気（目の第一部分を身↓−圧力へ
膨張はせ、第二部分を第二圧力へ膨張式せ、そして主冷
媒流体の上記適冷液相の第一部分を上記第−圧力へｊ彫
脹きせ、第二部分を上記第二圧力へ膨張させる。 本発明のもう一つの姿によると、上記の蒸発後において
、上記蒸気相と液イ目との上記、のｄ１３一部分を混合
し、上記蒸気相と液イ目との上記第二部分を混合する。 本発明の畑らにもう一つの姿によれば、」二記膨張後に
おいてかつ上記蒸発前において、」二記蒸気相と液相と
の上記第一部分を混合し、」二記蒸気相と液相との上記
第二部分を混合する。 本発明のもう一つの姿によると、上記膨張後に得られる
主冷媒流体の蒸気相と液相を液化されるべき上記ガスお
よび影眼前の主冷媒流体との熱交換に先立って分離する
。 本発明のもう一つの姿によると、上記第一圧力か大気圧
以−Ｊ二約１バール以内の低圧であり、上記第二圧力が
大気圧以北約１．５から約３バールの範囲の中程度圧力
である。 本発明のもう一つの姿によると、ｒｔｌ化されるべき上
記ガスの少くとも一部ｈ・上記副冷媒ｖＩＬ体の少くと
も一部との熱交換によって予冷烙れる。 本発明のもう一つの姿によれば、冷却されるべき上記ガ
スの少くともガスの少くとも一部は上記第一および上記
第二の圧力にある上記の加熱蒸気の少くとも一部との熱
交換によって予冷式れる。 本発明のでらにもう一つの面によると、上記主冷媒流体
の少くとも一部は上記第一および上記第二の圧力にある
上記の加熱蒸気の少くとも一部との熱交換によって余冷
される。 本発明のもう一つの而によれば、上記の副冷媒流体は閉
鎖回路冷却ザイクルに従って流れ、そしてその中で順次
：ガス状態における少くとも−っの圧縮；好捷しくけ外
部源の冷却剤との熱交換による少くとも部分凝縮を伴な
う少くとも−っの金偏冷却：全体液化とそれに続く適冷
、並びに膨張前の自らおよび主冷媒流体および恐らくは
液化きれるべきガスとの向流的関係におけるその後の熱
交換のだめの膨張とその結果としての蒸発を伴なう少く
とも一つの自己冷却；を受け、このようにして加熱され
た蒸気は循環および圧縮でれ、副冷媒流体の蒸発前の膨
張が少くとも二つの圧力水準、特に三圧力水準において
おこる。 本発明のもう一つの姿によると、膨張後の副冷媒の蒸気
相と液相は分離される。 本発明の他の姿によると、上記の主冷媒流体は次のモル
組成をもち； 窒 素 Ｎ２ ： ０％から ２％ メタンＣｌ１４： ３５％から５５％ エチレンＣ２Ｈ４またはエタンＣ，，Ｈ６： ２８％か
ら６５％プロピレンＣ３Ｈ６，プロパンＣ３１１，：
０％から１５％上記上記副流媒流次のモル組成をもつ。 エチレンＣＪＩイまたはエタンＣ’２ｆ１６： ３０％
から７０％プロピレンＣＪｈｏまたはプロパンＣ３Ｈ８
： ７０％から３０％本発明はまた前述の方法を実施す
る装置を主題とするものであって、その装置は次の回路
；液化されるべきガスの開放回路；このガス回路と少く
とも一つのイ宇低ｒ、′、、′、熱交換器によって熱交
換関係にありかつ少くとも二つの冷媒流体すなわちそれ
ぞれ主流体と副θ１
の低沸点成分を含むガス混合物のような少くとも一つの
低ｌｌｌ１ｉ点ガスを冷却および液化する方法と装置を
主題としている。 例えば天然ガス液化についてはすでに知られた方法か存
在し、その場合、天然ガスは沸点カー低下してゆくいく
つかの冷却用流体とのＩＩＡ次的熱父熱交よって段階的
に冷却される。このいわゆる「カスケード」弐りｋ化方
法は冷却用液体の各々の閉鎖回路？Ｊ＆ 環をＩＩＪ’
ｉｉｉ：にする、きわめて多数の父換引コンブレツザ
−、ポンプ、などケ必要とする。従って設備は複雑であ
り、設備の多重性は全体の１３頼度を低下多連る。その
上、これらの冷却用流体の冷却曲線は天然ガスの冷却曲
想の連続的傾向に従わず、従って効率が悪くかつエネル
ギーの重大なロスを伴なう。 ｉ ｆｔ、少くとも一つの部分凝縮を行なわせた数成分
官有冷却用直体との熱交換によって天然ガスを液化する
方法も知られておシ、この冷却用流体の凝縮部分は熱交
換により天然ガスの液化を確実にする。この冷却用流体
の凝縮された部分は捷た数成分をもつ加金用流体を構成
する。数成分をもつ冷却用流体の冷却曲線は、この場合
には、天然ガスの冷却曲線と類似である。その上、設備
は簡単化づれ、設備中に唯一つ（複雑）の冷却液体を必
要とするのみである。 壕だ、液化されるべき天然ガスと主冷却用θ１を体とを
同時的にあるいは別々に予冷するために一成分寸たは数
成分をもつ副冷却用流体を利用−（ることも知られてい
る。これらの副および主冷却用流体は、各々閉鎖回路循
環において、別々のコンプレッサーセットによって各々
圧縮はれる。 数成分官有冷却用流体を用いるこれらの方法はコイル型
又侯器を使用して良好な効率か得られ、その上特に父換
器に沿って蒸気化する間父換器の頭においてそれを出る
時点において液−蒸気混合物の正しい均質性が得られる
。不幸にして、このような交換はやはり高価であシ、嵩
高く重装備の装置を必炊とする。 本発明はそれゆえ、特に効率の改善左同時にコスト低減
をＦｉｌ能にする、例えば天然ガスの冷却および液化の
方法を提供することによって、従来法の前記欠点を・回
避することを目的としている。 この目的に対して、本発明は例えば天然ガスのような低
、非点の少くとも一つのガスを、特に数成分をもつ副冷
媒流体との熱交換によって少くとも部分的に液化するま
で熱交換することによって予冷された敬成分言有王冷媒
流体と熱交換σぜることによって、冷却および液化する
方法を主題としており、これら上記の冷媒液体は少くと
もこれら二つの冷媒θｉｒ、 １４−の共同の低〆晶（
１ａｃｏｔツノｏｒａｔ ｅｄｆｒｉｇｏｒｉｆｉｃ
）カスケードの部分を形成するものであり、該主冷却流
体は閉鎖回路冷却サイクルに従って流れかつその中で順
次：ガス状態での少くとも一つの圧ｍ’ｒｉ；特に」＝
記副冷媒ｂＩＬ体との熱的交換によって少くとも部分的
凝縮が伴ない、このようにして得られる液相と蒸気相を
その後分離する、少くとも一つの予備冷却；全体液化と
それに続く過冷を能なう少くとも一つの冷却；および、
自からおよび上記ガスとの向流式関係における、上記ガ
スを少くとも部分的に液化させるためのその後の熱交換
のための膨張、並びにそれに由来する蒸発；を受け、こ
のように加熱でれた蒸気は最後に再圧縮およびρ）循環
ハれるのであり；凝縮および過冷された主冷媒流体の上
記蒸気ｉｆｆは少くとも一つの第−圧力へ一時に膨張さ
せ、かつ過冷きれた主冷媒流体の上記液相は上記を耳↓
−圧力と異なる少くとも一つの第二圧力へ一時に膨張は
せることを牛テ徴としている。 本発明のもう一つの姿によれは、主冷却用流体の上記凝
縮および過冷された蒸気（目の第一部分を身↓−圧力へ
膨張はせ、第二部分を第二圧力へ膨張式せ、そして主冷
媒流体の上記適冷液相の第一部分を上記第−圧力へｊ彫
脹きせ、第二部分を上記第二圧力へ膨張させる。 本発明のもう一つの姿によると、上記の蒸発後において
、上記蒸気相と液イ目との上記、のｄ１３一部分を混合
し、上記蒸気相と液イ目との上記第二部分を混合する。 本発明の畑らにもう一つの姿によれば、」二記膨張後に
おいてかつ上記蒸発前において、」二記蒸気相と液相と
の上記第一部分を混合し、」二記蒸気相と液相との上記
第二部分を混合する。 本発明のもう一つの姿によると、上記膨張後に得られる
主冷媒流体の蒸気相と液相を液化されるべき上記ガスお
よび影眼前の主冷媒流体との熱交換に先立って分離する
。 本発明のもう一つの姿によると、上記第一圧力か大気圧
以−Ｊ二約１バール以内の低圧であり、上記第二圧力が
大気圧以北約１．５から約３バールの範囲の中程度圧力
である。 本発明のもう一つの姿によると、ｒｔｌ化されるべき上
記ガスの少くとも一部ｈ・上記副冷媒ｖＩＬ体の少くと
も一部との熱交換によって予冷烙れる。 本発明のもう一つの姿によれば、冷却されるべき上記ガ
スの少くともガスの少くとも一部は上記第一および上記
第二の圧力にある上記の加熱蒸気の少くとも一部との熱
交換によって予冷式れる。 本発明のでらにもう一つの面によると、上記主冷媒流体
の少くとも一部は上記第一および上記第二の圧力にある
上記の加熱蒸気の少くとも一部との熱交換によって余冷
される。 本発明のもう一つの而によれば、上記の副冷媒流体は閉
鎖回路冷却ザイクルに従って流れ、そしてその中で順次
：ガス状態における少くとも−っの圧縮；好捷しくけ外
部源の冷却剤との熱交換による少くとも部分凝縮を伴な
う少くとも−っの金偏冷却：全体液化とそれに続く適冷
、並びに膨張前の自らおよび主冷媒流体および恐らくは
液化きれるべきガスとの向流的関係におけるその後の熱
交換のだめの膨張とその結果としての蒸発を伴なう少く
とも一つの自己冷却；を受け、このようにして加熱され
た蒸気は循環および圧縮でれ、副冷媒流体の蒸発前の膨
張が少くとも二つの圧力水準、特に三圧力水準において
おこる。 本発明のもう一つの姿によると、膨張後の副冷媒の蒸気
相と液相は分離される。 本発明の他の姿によると、上記の主冷媒流体は次のモル
組成をもち； 窒 素 Ｎ２ ： ０％から ２％ メタンＣｌ１４： ３５％から５５％ エチレンＣ２Ｈ４またはエタンＣ，，Ｈ６： ２８％か
ら６５％プロピレンＣ３Ｈ６，プロパンＣ３１１，：
０％から１５％上記上記副流媒流次のモル組成をもつ。 エチレンＣＪＩイまたはエタンＣ’２ｆ１６： ３０％
から７０％プロピレンＣＪｈｏまたはプロパンＣ３Ｈ８
： ７０％から３０％本発明はまた前述の方法を実施す
る装置を主題とするものであって、その装置は次の回路
；液化されるべきガスの開放回路；このガス回路と少く
とも一つのイ宇低ｒ、′、、′、熱交換器によって熱交
換関係にありかつ少くとも二つの冷媒流体すなわちそれ
ぞれ主流体と副θ１
【、体の共同低温カスケードの部分
を形成する主冷媒流体の閉鎖回路：主冷媒流体回路およ
び恐らくは液化てれるべきガスの上記回路と少くとも一
つの極低温熱交換器によって熱交換関係にあって上記主
冷媒流体を予備冷却し刀・っ少くとも部分的に液化させ
る副冷媒流体の閉鎖回路；をもつタイプのものであり、
上記主冷媒流体の閉鎖回路は順次、少くとも一つのコン
プレッサーと、副冷媒流体の上記極低温交換器中を通る
主冷媒流体の流路へ接続した恐らくは一つの熱交換器ま
たは冷却器、このようにして得られた蒸気相と液相の分
離器、上記極低温熱交換器、および、主冷媒θ１１．体
の各両分のｂｉｔ路中の膨張部材を含めた上記コンプレ
ッサーへ連結はれる膨張系、を含み、そして上記の主冷
媒流体回路の上記極低温熱交換器が熱交換中に存在する
流体、すなわち液化されるべきガス、部分凝縮された主
冷媒流体の液相および蒸気相丑たは画分、並びにそれら
から導かれ各独圧力水準へｊ彫脹芒ぜた自分、の谷々に
ついての各種の通路を備えたプレート交換器であること
を特徴とする。 不発明のもう一つの姿によると、主冷媒流体回路の上記
極低温熱交換器に関する上記ｊ膨張系の各要素の位置は
主冷媒０１０体の上記各両分について修正可能である。 本発明のもう一つの姿によると、蒸気相および液相の分
離器は上記膨張部材の下蒲で、主冷亦流体の蒸気画分の
流路の中に設けられる。 本発明のもう一つの姿によると、熱交換器は主冷媒流体
回路の上記極低温熱交換器の上流で設けられ、この熱交
囲器には例えば向流式で、一方は上記極低γ晶熱文］暢
器中での膨張後に蒸発された主冷媒流体が他方に：液化
されるべきガスおよび／または主冷媒ｖ１０本の少くと
も一？ＳＩＳが通る。 本発明のもう一つの姿によると、液化されるべきガスの
上記回路は主冷媒流体回路の上記熱交換器へ向けてかつ
その中をＩＩｎ過する流路を甘み、この流路は、該交換
器の下流において膨張部材を含み、主冷媒υ１５体回路
の上記極低！ｉ！父懐器の上流において上記６ｆｒ、路
とつながる前に副冷媒ｖｉＬ体回路の上記熱交換器中を
通る上記流路のバイパス配管を含む。 本発明のもう一つの而によると、上記の副冷媒流体回路
は順次に少くとも一つのコンブレラツー−１好１しくは
外部源のものである冷媒流体をもつ少くとも一つの交換
器−冷却器を言み；上記極低温熱交換器には膨張部利金
その出口に備えた副冷媒流体の流路、および、ｊ膨張後
の上記冷媒流体の、向流関係にある少くとも一つの流路
が通り；上記極低温交換器中の副冷媒流体の上記流路が
ｊ形脹部拐を備えた少くとも二つ、例えば三つ、のバイ
パスをもち、各々のバイパスは該膨張部材の下流で上記
イ；仄低温交換器の相当する部分を該流路と実質的に平
行でかつ向流的関係において通過する。 本発明のもう一つの面によると、蒸気相と液相との分離
器は上記膨張部材の下流において設けられ、該分離器の
下流に位置する上記バイパスは蒸気相の流路と液相の流
路とに分力１れ、蒸気相の該流路は上記交換器を通過し
ない。 上述の方法と装置は多数の利点を提供する。例えば、 −一きわめて異なる操作条件、例えば液化されるべきガ
スの性質は変更し同時に高い熱力学的効率を保持するこ
とを可能にする顕著な伸縮性。この伸縮性は液化装置の
役割段階および操作段階の両方で現われる。 一一一プレート交換器使用に対する特別の適合性、例え
ばパージ上の運搬および配置を容易にするモジュール設
計と組合わせて、極低篇父換帯域に対する適度の投資支
出ですむ。 一一−主ザイクルのコンプレツサーの取入れの加温、液
化工程中の天然ガスの中間的処理のような、各種の特別
の要求事項を満たすための前進的修正を十分に可能にす
るプロセス設計。 この方法の伸縮性は主冷媒流体の以下の特性に依存する
： 窒素、メタン、プロパンおよび重質炭化水素のモル割合
； −主冷却サイクル中での部分凝縮後の蒸気のモル割合； −−適冷液体状暢における各棟画分の蒸発化圧力；〜−
−−各棟圧力水（■の間の過冷液体画分の各々の分布。 不発り］は、１ソ、下の解説的記述が本発明の現在好寸
しい具体化形７＋’、！ｔを参照して進行するにつれて
よくよく理解され、かつその他の詳細、特徴および利点
がよシ明らかになるであろう。 第１図は本発明に従って、例えば天然ガスのような低沸
点ガスを冷却および液化する装置の模型的線図であり、 第２図は本発明による主冷媒流体回路の極低温交換器の
具体化の第一の形の線図である。 第３図は主冷媒流体回路の極低温交換器の具体化の第二
の形の線図であり： 第４図は主冷媒流体回路の極低温交換器の具体化の第三
の形の線図であり； 第５図は本発明の装置の具体化のもう一つの形の線図で
あシ； 第６図は副冷却回路の具体化の一つの形の線図である。 各種イ」属図面において、同じ参照数字は同じまたけ類
似の要素または部品を示すのに用いられ、例として示さ
れる圧力値は大気圧をこえたバール数として表現されて
いる。 特に第１図を参照すると、液化されるべきガス例えば天
然ガスの開放回路は参照数宅ＩＫよって一般的に示さ、
１９１、一方、杢冷痺流体の閉鎖回路は参照数字２によ
って一般的に示され、副冷媒流体の閉鎖回；烙は参照数
字３によって示はれている。 土および副の冷媒＃ｉｅ体の閉鎖回路は記号を用いて規
定され、イ占り５続１腺または破線で直方形枠の内部に
含捷れており、液化されるべきガスの通路は連続の実線
によって示されている。液化されるべきガスの回路１と
主冷媒流体２の回路２は、それぞれ一方ではガスの液化
および適冷用４、他方ではガスの予備冷却用５、の共通
的彬低習１熱交換器の媒体全通して熱的に結合または連
結される。主および副冷媒６ＩＣ体回路２および３はそ
れぞれ、主冷媒流体の予備冷却と少くとも部分的なＣ夜
化のための少くとも一つの共通的極低温熱交換器６の媒
体を通して結合される。 液化されるべきガスの開放回路１は、交換器５の少くと
も一つの内部流路８へ連結された予備冷却熱交換器５ヘ
ガスをＩＪ（給するための導層７を含み、交換器の出（
」は専管９を通してガスを処理するための、肋にエタン
抽出のだめの任意装置１０へ連かれている。その他のガ
ス処理装置ももちろん設置してよく；特に窒素抜出し装
置は例えば極低温熱交換器４の領域において取シつけて
よい。 装置１０の出口は導管１１によって熱交換器４の入口へ
つながれる。 導管７をバイパスする導ｖ１２を設けて、副冷媒流体回
路のイ１シ低温熱交換器６の中で液化されるべきガスの
一部の流れの通路１３へつないでもよく、その出口は流
路１４によって導管１１へ熱交換器４の入口の前で連結
される。導管１１は極低ｌ晶熱交換器４中を通る内部流
路１５へつながれ、その下流端は熱交函器４の出口にお
いて、例えば）膨張バルブのような少くとも一つの膨張
部拐１７を通して液化天然ガス導管１６へ連かれる。 閉鎖回路２は数成分の混合物によって構成される主冷媒
流体を含み、それの少くとも大部分は炭化水素であるこ
とが有利である。この冷媒流体の相対的モル組成は例え
は次の通りである：望 素 Ｎ２ ０％から ２％ メタンＣＨ４，３５％から５５％ エチレンＣ２Ｈ４−！！たはエタンＣＪＩａ ２ ｓ％
から６５％プロピレン（、’、Ｈ６、プロパンＣ３Ｈ８
０％７１ユら１５％回路２はｔた順次に（冷媒流体の流
れの方向に）：ガス状態のｂ１１５体ト１ｒ媒用の第一
コンプレッサー１８および第二コンプレッサー１９を富
み、これらは各々別に個別、１リヘ動機によって駆ＢＩ
Ｊ烙れる刀・あるいは共通駆動機によって一緒に（枢動
されるかのいずれかであり、後者の場合には、それらの
それぞれのンヤフＩ・は磯（１４的に一緒に結合されて
いる。この二つのコンプレッサー１’８．１．９は交換
器−冷却器２０と直列に運かれ、それの冷却用流体は外
部源のものであることか有利であり例えば水または空気
によって（１６成される。コンプレッサー２１．２２は
連結して５１駆動芒れてよく、あるいはコンプレッサー
１８．１９の少くとも一つと連結するかあるいは各々別
々に、駆動してよい。交換器−冷却器２０の出［］Ｉｌ
′ｉ樽管２１に上管２第三コンブレシザー２２へつなが
れ、閉門コンプレッサー２３は少くとも一つの中間的冷
却器２４を通して直列につながれ、冷却器の流体は外部
源のものであることが有利であり例えば水または空気に
よって構成される。コンプレッサー２３の出口または排
出オリフィスは導管２５によって父換器−冷却器２６（
これの冷却用流体は例えば水または空気のような外部源
のものであることが有利である）を通して熱交換器６の
入口へ、そしてをらに正確には熱交換器中をのびる少く
とも一つの内部流路の上流＼’：ｆＡへ、つながれる。 副冷媒流体回路の甑低温熱交換器６はプレート交換器で
あることが有利である。 この熱交換器６の出口において、流路２７の下流端は導
管２８によって少くとも一つの相分自１〔器２９へつな
がれる。この相分離器の液体捕集空間は導管３０によっ
て熱交換器４の入口へ、そしてより正４１ｒ、には、液
化されるべきガスの内部流路１５と実質的に同じ方向に
おいて熱交換器４内をのびる少くとも一つの流路３１の
上流端、へつながれる。内部ｍｊｉ谷３１の下流端は、
熱交換器４を出たのち、二つの流路３３．３２に分れ、
それぞれ１膨張部材３４．３５の入口へつながる。それ
ぞれの膨張部材３４．３５の出口におい、て極低温熱べ
きガスの内部流路１５および流路３１と実質上同じ方向
でかつ向流的１０１係でつながれる。 相分離器２９の蒸気捕集空間は導管３８によって極低温
熱９：、換器４の入口へ、そしてより正確には流路ｔ５
：ｌよび３１と実質的に平行的関係においてのびている
少くとも一つの他の内部流路：３９の上流端へつながれ
る。流路３９の下流ｉ／１ｉｌｉは熱交換器４を出たの
ち、膨張部材４２．４３０入（」へそれぞれつながれる
二つの流路４０．４１に分かれ、膨張部材４２．４３の
出口は他の流路１５．３１．３６．３７および３９と実
質上同じ方向で憧低温熱交換ｚ）１４内をそれぞれのび
る流路４４．４５へつながれる。 本発明に」：れば、主冷媒流体回路２の極低温熱交換器
４は、上記でわかる通り、熱交換中に存在する流体の竹
々、すなわち液化されるべきガス、部分凝縮された主冷
媒θＩＬ体の両分の液（目およびａア気相、並びｅ（そ
れらから出る各種圧力水準へ膨張させた両分、の各々に
ついての各挿通１１！６が設けら、ｔｌ−／ｒプレート
交４負器である。 襖低温交換器４を出たのち、同じ圧力例えば約１，５か
ら３バールの範囲にある中圧へｊ膨張させた主冷媒流体
画分の流路３６および４４は相互に単一流路４６として
つながれ、その通路は恐らくは熱交変器５甲に液化され
るべきガスを予冷するために、ｔ）ケにそれと向流的関
係において通され、流路４６の下流端はコンプレッサー
１９の取入れオリフィスへつながれる。同様に、極低温
熱交換器４を出たのち、同じ圧力特に大気圧以上約１バ
ール以内の低圧へ膨張させた主冷媒流体の画分の流ｆ：
’３３７および４５は一緒になって単一流路４７へつな
がり、それの下流端はコンプレッサ−１８の取入れオリ
フィスの中へ開放する。 回路３は、例えば次の相対的モル組成：エチレンＣＪｌ
、ＵたはエタンＣ２１１６３０％から７０％フパロビレ
ンＣ３Ｈ６またはフ“ロバンＣ３ｌ−１８７０％力１ら
３０％をもつ、好甘しくは炭化水素のみをベースとする
混合物によって構成される副冷媒流体を含む。 副冷媒流体の閉鎖回路３は順次に次の要素を含む（流体
の流れの方向に）：すなわち、ｇ−１第二および第三の
コンプレッサー４８．４９．５１であり、それぞれ州〃
に直列でつながれ、それぞれの個別駆動機によって駆動
されるかあるいは少くとも二つの二Ｊンプレツザーに共
通な少くとも一つの駆動機によって７４杯１肋烙れるか
のいずれかであり、後者の場合Ｋ Ｉｒ、１それぞれの
シャフトによってＸａに機構的に面接結合される。第二
コンプレッサー４９の出口または排出オリフィス何°第
三コンブレツザー５１の入ロマタは取入れオリフィスへ
導管５４により、例えば水または墾気のような好ましく
は外部源のものである冷却剤をもつ父１負器−冷却器５
０（Ｌ通してつながれる。第三コンプレフーリー−５１
の出１−１−？に、たは４井出オリフイスに、専管５５
によってコンデンサ−５２と連結され、それの出口は導
管５にによって過冷器５３へつながれる。 １尚冷器５３の１１冒」は導！＃５７によって極低温熱
交換器６へつながれ、それは特にプレート交換器によっ
て構成され、そしてさらに具体的にはそれぞれ液化され
るべきガスおよび主冷媒流体の流路１３および２７と実
質上平行の方向で熱交換器６中を通る流路５８の上流端
へつながれる。 極低温熱交換器６中の副冷媒流体の流路５８は例えば三
つのバイパス５９．６０および６１を交換器６中の三つ
の異なる水準において備えている。 この三つのバイパス５９．６０および６１は各々膨張部
材６２．６３、および６４へそれぞれつながれ、その出
口は蒸気相および液体相の分離器６５．６６、および６
７へそれぞれつながれる。 三つのケースすべてにおいて、相分離器６５．６６およ
び６７はそれぞれ導管６８．６９および７（Ｉｃよって
極低を品熱交′Ｓ器６の入口へ、そしてさらに正イ１（
Ｉｉには流路７１．７２および７３の上流端へそれぞれ
つながれ、それの大部分は極低温熱交換器６の内部で、
それぞれ液化されるべきガス、主冷媒流体および膨張前
の副冷媒流体、の流路１３．２７および５８と少くとも
実質的な平行な方向でのひている。同様に各相分離器６
５．６６．６７の蒸気捕集空間はそれぞれ導管７４．７
５、石よび７５によって熱交換器６の入口へ、そしてよ
シ具体的には流路７７．７８．７９の上流端へつながれ
、それらの大部分は極低温熱交換器内で他の内部流路１
３．２７および５８と実質上同じ方向でのびている。交
換器６を出たのち、流路７１と７７．７２と７８．７３
と７９はそれぞれ互に単一流路８０．８］および８２へ
速力する。流路８２はコンプレッサー４８の取入れオリ
フィスへつなげられ、流路８１はコンプレッサー４９の
取入れオリフィスへつながれ、流路８０Ｕ、コンフ。 レッサー５１の取入れオリフィスへつなカーれる。 回路ｌは次のように作動する。例えば約＋２０℃の温度
および例えば約４２．５％−ルの圧力において導管７を
通して到着する液化されるべきガス例えば天然ガスは熱
交換器５の通路８中ｆ：流れ、その中で、極低温熱交換
器４中で膨張波蒸発し流路４６中を通路８中のガス流の
方向と反対方向で循環する主冷媒流体で以って予冷され
る。導管９を経て熱交換器５を出るガスは例えば約−４
５℃の温度および例えば約４２ノく一／しの圧力にある
。 それはその後、処理装置■０を通過し導管１１を経てプ
レート交換器４中の流路１５の入口に達し、そこでそれ
は完全に液イヒされ次いで主冷媒流体との熱交換によっ
て適冷される。熱交換器４を出る液化ガスは例えば約−
１５４℃の温度と例えば約４１．５バールの圧力にある
。それはその後膨張パルプ１７の中で膨張し次いで液化
天然ガスの貯蔵所あるいは使用のための処理場所へ送ら
れる。 液化されるべきガスの部分はまた極低温熱交換器６中の
副冷媒流体との熱交換によって予冷きれてもよく、この
部分はその後液化されるべきガスの残りと・降任温熱交
換器４に入る前に組合わされる。 主冷媒流体回路２は次のように作動する。低圧へ膨張し
た主冷媒流体の部分は例えば約−５２℃と例えば約０．
０８バールの圧力において第一コンブレシザー１８によ
ってガス状態において吸込筐れ、そこから例えば約２バ
ールの中圧と例えば約１０℃の温度において排出され、
その後、例えば約２バールに等しい中圧へ膨張され温度
ユニ例えば約１０℃である主冷媒流体部分と同時に第二
コンプレッサーによって吸込まれる。全体はコンプレッ
サー１９により、例えば約７１℃に等しい温度と例えば
約６．５バールに等しい圧力において送り出され、次に
交換器−冷却器２０の中を通り、この中でこの主冷媒流
体の、温度は例えば約１５℃へ下げられる。これは次に
流路２１を経てコンプレッサー２２の取入れオリフィス
に入り、交換器−冷却器２４を通り、その後コンプレッ
サー２３中で圧縮はれ、次いで流路２５と熱交″囲器２
６を通過する。熱交換高２６を出る主冷媒流体は例えば
約１５℃の温１隻とｉ％ｒ２７．４バールの圧力レこあ
る。 それは次に極低渦熱父換器６のｒ＃ｒ、路２７に入り、
そこで、主冷媒流体は副冷媒流体との熱父変によって冷
却され、〃）〈シて少くとも一″ｔ＋、１５が液化され
る。このようにして例えば約−５０℃の温度と例えば約
２６．５バールの圧力において一部が凝縮された主冷媒
流体は次にガス相と液相との混合物の形で熱交換器６を
出て、その後相分離器２９の中で分離される。このガス
相は液化されるべく極低ｔｉ活熱交侯器４の中に位置す
る流路３９の部分の中へ導管３８を経て送られ、次いで
その中で例えば−１５４℃の温度へ適冷される。この液
化および適冷されたガス相の部分は流路４１を通って流
れ膨張部月４３中で例えば約０．３バールの圧力へｊ彪
１１１（させられ、その温度は例えば約−１，５６℃で
ある。液化および適冷でれたガス相のこの両分の流れの
流路４５の出口において、温度および圧力の条件はそれ
ぞれ例えば約−５２℃と約０．０８バールである。液化
および適冷をれたガス相の他の部分は流路４０を通って
流れ膨張部材４２中で例えば約２．３バールの圧力へ膨
張させられ、その温度は約−１５３℃である。交換器４
中におけるこの両分の流れの流路４４の出口において、
温度と圧力の条件は例えば次の通シであるニー１５２℃
および２，１０バール。 同様に、相分離器２９がら出る主冷媒流体の液相は導管
３０によって極低温熱交換器４の流路３１の中へ送られ
て例えば約−１５４℃の温度へ例えば約２６バールの圧
力へ適冷て江る。主冷媒１１１Ｆイに／／’ｌ、’ｒ！
’、’！−−”：Ｊ１４：／ｚ社−１目ｌｒＡ：１ＺＩ
Ｉ＋、−）蕃ｔｗｏｘ−ｖａｎ、＋−トＱｒ−ｐ−・；
ｚ過し、そこでその圧力は例えば０．３バールへ落され
、−万か６．３３を通る適冷液相のもう一方の部分は膨
張部拐３４の中で約２．３バールの圧力へ膨張させられ
、その温度は例えば約−１５３℃である。流路３７およ
び３６金それぞれ通って流れ／このち、主冷媒流体の液
体の上記の第一および第二の部分は次の副ｔｔおよび圧
力条件を示ず°−５２℃および０．０８バール；並びに
、−５２℃および２．１０バール。 このようにして、本発明によると、主冷媒ｒｒ’ｔＫ体
の蒸気相の’；ｆｒ一部分は、凝縮および適冷されたの
ち、第一１−Ｊニカー＼膨張ぜしめられ、第二部分は第
二圧力へ膨張ぜしめられ；一方、主冷媒流１本の上記液
相の４一部分は、適冷後に、上記第−圧力へ膨張せしめ
られ、第二部分は上記第二圧力へ膨張せしめられる。き
わめて明らかなように、蒸気相と液相とは１９ｉ望数の
部分、例えば三つまたは三つ以上へ分割され、液相の部
分が膨張はせられる圧力Ｉｒ１Ｍ気イｆＪの＋ＩＪ当す
る部分が膨張せしめられる圧力にオ目当１２−− 蒸発後、蒸気相および液相の第一部分は混合され、上記
蒸気相および液相の第二部分が混合される。 また別の可能性も存在し、それは、蒸気相および液相の
第一部分を混合し、かつ、膨張後でただし蒸発前に蒸気
相および液相の第二部分を混合することから成る（第５
Ｍに描く具体化の形）。 最後に、低圧で蒸気化させた主冷媒流体の部分は流路４
７を通ってコンプレッサー１８の取入れオリフィスの中
へ受け入れられ、一方、中圧で蒸気化でれた主冷媒流体
の部分は流路４６を経て、恐らくは液化されるべきガス
の予冷のために熱交換器５を通過したのちに、コンプレ
ッサー１９の取入れオリフィスの中へ受け入れられる。 副冷媒流体回路３の操作は次の通りである。コンプレッ
サーのセット４８．４９．５１に出るガス状態の副冷媒
流体は例えば、約＋４６℃の温度と例えば約１６バール
の圧力にある。冷却用交換器５２および５３を通過後、
副冷媒流体は約＋１３℃の温度にあり、その圧力は約１
５．１バールである。流路５９をバイパスして流れる副
冷媒流体は例えば約０℃の温度と例えば１５・＜−ルの
圧力にある。膨張部月６２における膨張後、温度は約−
６，５℃へ下げられ、圧力は例えば約８．５・（−ルヘ
落される。このようにして得られる蒸気相および液相は
、相分離器６５によって分離され、次いで、それぞれ流
路７７および７］を経て）ｌｉ低温熱交換器６の中で、
これを通って流れる他の流路中で含捷れる流体との熱交
換関係において流れる。 上記の蒸気相および液相は交換器６から出たのちに混合
されて、その副冷媒流体の温度および圧力条件は次の通
りである°例えは約１１℃と例えば約８．５バール。こ
の副冷媒流体部分は流路８０と５４金経てコンプレッサ
ーの取入れオリフィスへ送られる。 バイパス６０を辿って流れる副冷媒流体の第二部分のυ
１に度および圧力条件は次の通りである：例えば約−２
５℃と例えば約１４．５バール。膨張部４２６３中での
膨張後、温度は例えば約−２８℃へ、圧力は例えば約４
バールへ下げられる。このようにして得られる液相と蒸
気相は交換器６中のそれぞれ流路７８および７２中を通
り、この交換器中で流れる他の流体との熱的又換に参加
し、次いでこの交換器を出る時点で流路８Ｉとして互に
つながる。副冷媒流体のこの部分の温度および圧力条件
は次の通りである：例えば約−３℃と例えば約３．９バ
ール。副冷媒流体のこの部分はコンプレッサーの取入れ
オリフィスの中へ導入される。 同様に、副冷媒流体の第三の部分は流路６１中を例えば
約−５０℃の温度と例えば約１４．２バールの圧力にお
いて流れる。膨張部月６４中での膨張後において、これ
らの温度および圧力条件は次の通シである：例えば約−
５４℃と例えば約１．１バール。このようにしてイ尋ら
れる蒸％ｔ ４目」６よび液イ目は相分離器６７におい
て分離源れ、次いでｏＩＬ路７３と７９全通って交換器
６の中に流れてその中を流れる他の流体との熱的交換に
参加するようになる。これらの蒸気相および液相は、交
換器を出るとき相互につながったのちにおいて・、例え
ば約ある。副冷媒０１０体のこの第三部分は流路８２を
経てコンプレッサー４８の取入れオリフィスの中へ導入
される。 第２図においては、本発明の具体化の一つの変形を描い
ているが、？ＡＩ図における錯綜中でかこ１れた装置の
−７＜Ｂのみが示されていて、装置の他の部分は同じで
ある。 この具体化形においては、交換器４中で凝縮および適冷
された主冷媒流体の蒸気相の全体は１彬脹部拐８３中で
・１′５−引−カへ一時に１彬脹せしめられる。 交換器４中でノ尚冷きれた主冷媒流体の液相全体は膨張
部月８ ／Ｉ Ｖ（おいて上記第−圧力と異なる第二圧
力へ一時に膨張ぜしめられる。例えば大気圧以上約１バ
ール以下の低圧へ膨張せしめられた蒸気４Ｉ」は熱交換
器４と流路８５を通って第一コンプレッサー１８の取入
れオリフィスへ送られ、一方、中圧、特に約１．５７１
ｈら約３バールの範囲の中圧へ膨張せしめられた主冷媒
流体の液相は交換器４と姫路８６を経て第二コンプレッ
サー１９の取入れオリフィスへ送られる。第２図の具体
化の形態に従って例えば天然ガスのような低沸点のカス
を冷却および液化させる装置の一般的操作は第１図によ
る装置のそれと類似であることは認められるはずである
。 第２図と同じ装置部分（第１図中の鎖線内の枠によって
示される）の別の形を描く第３図をここで参照する。こ
の場合には、膨張部材８３中での凝縮および過冷された
蒸気相の膨張後、このようにして得られるガス相および
液相は相分離器中で、それと向流的関係において極低温
熱交換器４中に再び通される前に、分離される。この蒸
発後、二層はコンプレッサー】８の取入れオリフィスへ
連結される同一流路の中へ互につながシ；従って、この
場合には、蒸気相は前述の低圧へ膨張せしめられる。 主冷媒流体の過冷された液相は膨張部材８４中で膨張せ
しめられ、交換器中でそれと向流的関係において、コン
プレッサー１９の取入わ７オリフイスへつながっている
流路９０とつながる出口へ循環する。 分離器８７を出る蒸気相はまた交換器４中を再通過せず
にｉＴ管８９′の中へ直接に導入してもよい。 第６図は副冷却回路へのこの形の具体化の適用を描いて
いる。この場合には、分離器６５．６６．６７の蒸気捕
集空間から出る導管７４．７５．７６はｉσ接に流路８
０．８］、８２へ交換器６を通過することなくつながっ
ている。 第４図は第２図に描く具体化の形と類似の、第１図中の
破線内でかこまれる装置部分の具体化の変形の図である
。この場合には、膨張系８３．８／Ｉの各要素は、交換
器４の出口に位置するのではなくて主冷媒流体回路２の
匝低昌熱交撲器４に関して、交換器イに沿い、各種流体
の流れの方向で、いかなる位置にあってもよい。例えば
、描かれた例におけるごとく、主冷媒流体の液相のθ１
し路３１は交換器４の全体は通過しない。それに、バル
ブ後において温度がよシ高くあるべきである場合に、異
なるｌ晶度水準へ膨張を行なわせることを可能にする。 温度勾配による膨張の位置変更は流体の流れの方向にお
ける又換器に沿う膨張部材の位置変更に相当する。 最後に、上述の通り、第５図は変形具体化を示しており
、そこでは、バルブ８３．８４’ ； ８３’、８４；
においてそれぞれ膨張後において、ただし交換器４中で
向流循還する前において、蒸気相および液相の第一部分
が混合はれ、該蒸気相および液相の第二部分が混合され
る。 以降においては、次の架件下において入手できる天然ガ
スの冷却おまひ液化の実施例が示きれている： 温度 ＝２０℃ 圧力 二人気圧以上４２．４４バール 流れの質量速度 ： ２３９，９０８に、９ノ時モル比
での化学組成ＩＮ２：０，３Ｇ Ｃ，：９３．０６ Ｃ２：４．０８ （、’３：１．６７ Ｃ４：０．８３ 最後の膨張装置の上流において、液化ガスは次の条件の
下で得られる： 温度 １５３．７℃ 圧力 大気圧以上４ ］、４４ノく一ルｂｋ、れの質量
速度とモル組成は前記１１σと同じ。 本発明の工程の設削例は例示として次の結果を生ずる。 主冷却サイクル モル組成二Ｃ＋ ４０％ Ｃ２５０％ Ｃ３１０％ 相分離器２９において蒸気化をれるモル割合：２０％二
つの圧力水準の間の主冷媒の液体および適冷画分の分布
は次のように定義される。 Ｒ，＝０．５０ および ｌｌ２＝０．３７流れの質量
速度： ４０８，５６３Ｌｃ９ノ時コンブレツツー コンプレッサー１８の取入れ圧力ニ ０．０３ ハール
コンプーレツザ−１９の取入れ圧力ニ １．９５バール
交換器： 副冷却サイクル 副冷媒のモル組成二Ｃ２４０％ Ｃ３６０％ 流れの質量速度 ： ６００，９７２ｗｇ１時コンプレ
ッサー： コンプレッサー ４８，４９．５１の電カニ＋７，０２
１ＫＷ
を形成する主冷媒流体の閉鎖回路：主冷媒流体回路およ
び恐らくは液化てれるべきガスの上記回路と少くとも一
つの極低温熱交換器によって熱交換関係にあって上記主
冷媒流体を予備冷却し刀・っ少くとも部分的に液化させ
る副冷媒流体の閉鎖回路；をもつタイプのものであり、
上記主冷媒流体の閉鎖回路は順次、少くとも一つのコン
プレッサーと、副冷媒流体の上記極低温交換器中を通る
主冷媒流体の流路へ接続した恐らくは一つの熱交換器ま
たは冷却器、このようにして得られた蒸気相と液相の分
離器、上記極低温熱交換器、および、主冷媒θ１１．体
の各両分のｂｉｔ路中の膨張部材を含めた上記コンプレ
ッサーへ連結はれる膨張系、を含み、そして上記の主冷
媒流体回路の上記極低温熱交換器が熱交換中に存在する
流体、すなわち液化されるべきガス、部分凝縮された主
冷媒流体の液相および蒸気相丑たは画分、並びにそれら
から導かれ各独圧力水準へｊ彫脹芒ぜた自分、の谷々に
ついての各種の通路を備えたプレート交換器であること
を特徴とする。 不発明のもう一つの姿によると、主冷媒流体回路の上記
極低温熱交換器に関する上記ｊ膨張系の各要素の位置は
主冷媒０１０体の上記各両分について修正可能である。 本発明のもう一つの姿によると、蒸気相および液相の分
離器は上記膨張部材の下蒲で、主冷亦流体の蒸気画分の
流路の中に設けられる。 本発明のもう一つの姿によると、熱交換器は主冷媒流体
回路の上記極低温熱交換器の上流で設けられ、この熱交
囲器には例えば向流式で、一方は上記極低γ晶熱文］暢
器中での膨張後に蒸発された主冷媒流体が他方に：液化
されるべきガスおよび／または主冷媒ｖ１０本の少くと
も一？ＳＩＳが通る。 本発明のもう一つの姿によると、液化されるべきガスの
上記回路は主冷媒流体回路の上記熱交換器へ向けてかつ
その中をＩＩｎ過する流路を甘み、この流路は、該交換
器の下流において膨張部材を含み、主冷媒υ１５体回路
の上記極低！ｉ！父懐器の上流において上記６ｆｒ、路
とつながる前に副冷媒ｖｉＬ体回路の上記熱交換器中を
通る上記流路のバイパス配管を含む。 本発明のもう一つの而によると、上記の副冷媒流体回路
は順次に少くとも一つのコンブレラツー−１好１しくは
外部源のものである冷媒流体をもつ少くとも一つの交換
器−冷却器を言み；上記極低温熱交換器には膨張部利金
その出口に備えた副冷媒流体の流路、および、ｊ膨張後
の上記冷媒流体の、向流関係にある少くとも一つの流路
が通り；上記極低温交換器中の副冷媒流体の上記流路が
ｊ形脹部拐を備えた少くとも二つ、例えば三つ、のバイ
パスをもち、各々のバイパスは該膨張部材の下流で上記
イ；仄低温交換器の相当する部分を該流路と実質的に平
行でかつ向流的関係において通過する。 本発明のもう一つの面によると、蒸気相と液相との分離
器は上記膨張部材の下流において設けられ、該分離器の
下流に位置する上記バイパスは蒸気相の流路と液相の流
路とに分力１れ、蒸気相の該流路は上記交換器を通過し
ない。 上述の方法と装置は多数の利点を提供する。例えば、 −一きわめて異なる操作条件、例えば液化されるべきガ
スの性質は変更し同時に高い熱力学的効率を保持するこ
とを可能にする顕著な伸縮性。この伸縮性は液化装置の
役割段階および操作段階の両方で現われる。 一一一プレート交換器使用に対する特別の適合性、例え
ばパージ上の運搬および配置を容易にするモジュール設
計と組合わせて、極低篇父換帯域に対する適度の投資支
出ですむ。 一一−主ザイクルのコンプレツサーの取入れの加温、液
化工程中の天然ガスの中間的処理のような、各種の特別
の要求事項を満たすための前進的修正を十分に可能にす
るプロセス設計。 この方法の伸縮性は主冷媒流体の以下の特性に依存する
： 窒素、メタン、プロパンおよび重質炭化水素のモル割合
； −主冷却サイクル中での部分凝縮後の蒸気のモル割合； −−適冷液体状暢における各棟画分の蒸発化圧力；〜−
−−各棟圧力水（■の間の過冷液体画分の各々の分布。 不発り］は、１ソ、下の解説的記述が本発明の現在好寸
しい具体化形７＋’、！ｔを参照して進行するにつれて
よくよく理解され、かつその他の詳細、特徴および利点
がよシ明らかになるであろう。 第１図は本発明に従って、例えば天然ガスのような低沸
点ガスを冷却および液化する装置の模型的線図であり、 第２図は本発明による主冷媒流体回路の極低温交換器の
具体化の第一の形の線図である。 第３図は主冷媒流体回路の極低温交換器の具体化の第二
の形の線図であり： 第４図は主冷媒流体回路の極低温交換器の具体化の第三
の形の線図であり； 第５図は本発明の装置の具体化のもう一つの形の線図で
あシ； 第６図は副冷却回路の具体化の一つの形の線図である。 各種イ」属図面において、同じ参照数字は同じまたけ類
似の要素または部品を示すのに用いられ、例として示さ
れる圧力値は大気圧をこえたバール数として表現されて
いる。 特に第１図を参照すると、液化されるべきガス例えば天
然ガスの開放回路は参照数宅ＩＫよって一般的に示さ、
１９１、一方、杢冷痺流体の閉鎖回路は参照数字２によ
って一般的に示され、副冷媒流体の閉鎖回；烙は参照数
字３によって示はれている。 土および副の冷媒＃ｉｅ体の閉鎖回路は記号を用いて規
定され、イ占り５続１腺または破線で直方形枠の内部に
含捷れており、液化されるべきガスの通路は連続の実線
によって示されている。液化されるべきガスの回路１と
主冷媒流体２の回路２は、それぞれ一方ではガスの液化
および適冷用４、他方ではガスの予備冷却用５、の共通
的彬低習１熱交換器の媒体全通して熱的に結合または連
結される。主および副冷媒６ＩＣ体回路２および３はそ
れぞれ、主冷媒流体の予備冷却と少くとも部分的なＣ夜
化のための少くとも一つの共通的極低温熱交換器６の媒
体を通して結合される。 液化されるべきガスの開放回路１は、交換器５の少くと
も一つの内部流路８へ連結された予備冷却熱交換器５ヘ
ガスをＩＪ（給するための導層７を含み、交換器の出（
」は専管９を通してガスを処理するための、肋にエタン
抽出のだめの任意装置１０へ連かれている。その他のガ
ス処理装置ももちろん設置してよく；特に窒素抜出し装
置は例えば極低温熱交換器４の領域において取シつけて
よい。 装置１０の出口は導管１１によって熱交換器４の入口へ
つながれる。 導管７をバイパスする導ｖ１２を設けて、副冷媒流体回
路のイ１シ低温熱交換器６の中で液化されるべきガスの
一部の流れの通路１３へつないでもよく、その出口は流
路１４によって導管１１へ熱交換器４の入口の前で連結
される。導管１１は極低ｌ晶熱交換器４中を通る内部流
路１５へつながれ、その下流端は熱交函器４の出口にお
いて、例えば）膨張バルブのような少くとも一つの膨張
部拐１７を通して液化天然ガス導管１６へ連かれる。 閉鎖回路２は数成分の混合物によって構成される主冷媒
流体を含み、それの少くとも大部分は炭化水素であるこ
とが有利である。この冷媒流体の相対的モル組成は例え
は次の通りである：望 素 Ｎ２ ０％から ２％ メタンＣＨ４，３５％から５５％ エチレンＣ２Ｈ４−！！たはエタンＣＪＩａ ２ ｓ％
から６５％プロピレン（、’、Ｈ６、プロパンＣ３Ｈ８
０％７１ユら１５％回路２はｔた順次に（冷媒流体の流
れの方向に）：ガス状態のｂ１１５体ト１ｒ媒用の第一
コンプレッサー１８および第二コンプレッサー１９を富
み、これらは各々別に個別、１リヘ動機によって駆ＢＩ
Ｊ烙れる刀・あるいは共通駆動機によって一緒に（枢動
されるかのいずれかであり、後者の場合には、それらの
それぞれのンヤフＩ・は磯（１４的に一緒に結合されて
いる。この二つのコンプレッサー１’８．１．９は交換
器−冷却器２０と直列に運かれ、それの冷却用流体は外
部源のものであることか有利であり例えば水または空気
によって（１６成される。コンプレッサー２１．２２は
連結して５１駆動芒れてよく、あるいはコンプレッサー
１８．１９の少くとも一つと連結するかあるいは各々別
々に、駆動してよい。交換器−冷却器２０の出［］Ｉｌ
′ｉ樽管２１に上管２第三コンブレシザー２２へつなが
れ、閉門コンプレッサー２３は少くとも一つの中間的冷
却器２４を通して直列につながれ、冷却器の流体は外部
源のものであることが有利であり例えば水または空気に
よって構成される。コンプレッサー２３の出口または排
出オリフィスは導管２５によって父換器−冷却器２６（
これの冷却用流体は例えば水または空気のような外部源
のものであることが有利である）を通して熱交換器６の
入口へ、そしてをらに正確には熱交換器中をのびる少く
とも一つの内部流路の上流＼’：ｆＡへ、つながれる。 副冷媒流体回路の甑低温熱交換器６はプレート交換器で
あることが有利である。 この熱交換器６の出口において、流路２７の下流端は導
管２８によって少くとも一つの相分自１〔器２９へつな
がれる。この相分離器の液体捕集空間は導管３０によっ
て熱交換器４の入口へ、そしてより正４１ｒ、には、液
化されるべきガスの内部流路１５と実質的に同じ方向に
おいて熱交換器４内をのびる少くとも一つの流路３１の
上流端、へつながれる。内部ｍｊｉ谷３１の下流端は、
熱交換器４を出たのち、二つの流路３３．３２に分れ、
それぞれ１膨張部材３４．３５の入口へつながる。それ
ぞれの膨張部材３４．３５の出口におい、て極低温熱べ
きガスの内部流路１５および流路３１と実質上同じ方向
でかつ向流的１０１係でつながれる。 相分離器２９の蒸気捕集空間は導管３８によって極低温
熱９：、換器４の入口へ、そしてより正確には流路ｔ５
：ｌよび３１と実質的に平行的関係においてのびている
少くとも一つの他の内部流路：３９の上流端へつながれ
る。流路３９の下流ｉ／１ｉｌｉは熱交換器４を出たの
ち、膨張部材４２．４３０入（」へそれぞれつながれる
二つの流路４０．４１に分かれ、膨張部材４２．４３の
出口は他の流路１５．３１．３６．３７および３９と実
質上同じ方向で憧低温熱交換ｚ）１４内をそれぞれのび
る流路４４．４５へつながれる。 本発明に」：れば、主冷媒流体回路２の極低温熱交換器
４は、上記でわかる通り、熱交換中に存在する流体の竹
々、すなわち液化されるべきガス、部分凝縮された主冷
媒θＩＬ体の両分の液（目およびａア気相、並びｅ（そ
れらから出る各種圧力水準へ膨張させた両分、の各々に
ついての各挿通１１！６が設けら、ｔｌ−／ｒプレート
交４負器である。 襖低温交換器４を出たのち、同じ圧力例えば約１，５か
ら３バールの範囲にある中圧へｊ膨張させた主冷媒流体
画分の流路３６および４４は相互に単一流路４６として
つながれ、その通路は恐らくは熱交変器５甲に液化され
るべきガスを予冷するために、ｔ）ケにそれと向流的関
係において通され、流路４６の下流端はコンプレッサー
１９の取入れオリフィスへつながれる。同様に、極低温
熱交換器４を出たのち、同じ圧力特に大気圧以上約１バ
ール以内の低圧へ膨張させた主冷媒流体の画分の流ｆ：
’３３７および４５は一緒になって単一流路４７へつな
がり、それの下流端はコンプレッサ−１８の取入れオリ
フィスの中へ開放する。 回路３は、例えば次の相対的モル組成：エチレンＣＪｌ
、ＵたはエタンＣ２１１６３０％から７０％フパロビレ
ンＣ３Ｈ６またはフ“ロバンＣ３ｌ−１８７０％力１ら
３０％をもつ、好甘しくは炭化水素のみをベースとする
混合物によって構成される副冷媒流体を含む。 副冷媒流体の閉鎖回路３は順次に次の要素を含む（流体
の流れの方向に）：すなわち、ｇ−１第二および第三の
コンプレッサー４８．４９．５１であり、それぞれ州〃
に直列でつながれ、それぞれの個別駆動機によって駆動
されるかあるいは少くとも二つの二Ｊンプレツザーに共
通な少くとも一つの駆動機によって７４杯１肋烙れるか
のいずれかであり、後者の場合Ｋ Ｉｒ、１それぞれの
シャフトによってＸａに機構的に面接結合される。第二
コンプレッサー４９の出口または排出オリフィス何°第
三コンブレツザー５１の入ロマタは取入れオリフィスへ
導管５４により、例えば水または墾気のような好ましく
は外部源のものである冷却剤をもつ父１負器−冷却器５
０（Ｌ通してつながれる。第三コンプレフーリー−５１
の出１−１−？に、たは４井出オリフイスに、専管５５
によってコンデンサ−５２と連結され、それの出口は導
管５にによって過冷器５３へつながれる。 １尚冷器５３の１１冒」は導！＃５７によって極低温熱
交換器６へつながれ、それは特にプレート交換器によっ
て構成され、そしてさらに具体的にはそれぞれ液化され
るべきガスおよび主冷媒流体の流路１３および２７と実
質上平行の方向で熱交換器６中を通る流路５８の上流端
へつながれる。 極低温熱交換器６中の副冷媒流体の流路５８は例えば三
つのバイパス５９．６０および６１を交換器６中の三つ
の異なる水準において備えている。 この三つのバイパス５９．６０および６１は各々膨張部
材６２．６３、および６４へそれぞれつながれ、その出
口は蒸気相および液体相の分離器６５．６６、および６
７へそれぞれつながれる。 三つのケースすべてにおいて、相分離器６５．６６およ
び６７はそれぞれ導管６８．６９および７（Ｉｃよって
極低を品熱交′Ｓ器６の入口へ、そしてさらに正イ１（
Ｉｉには流路７１．７２および７３の上流端へそれぞれ
つながれ、それの大部分は極低温熱交換器６の内部で、
それぞれ液化されるべきガス、主冷媒流体および膨張前
の副冷媒流体、の流路１３．２７および５８と少くとも
実質的な平行な方向でのひている。同様に各相分離器６
５．６６．６７の蒸気捕集空間はそれぞれ導管７４．７
５、石よび７５によって熱交換器６の入口へ、そしてよ
シ具体的には流路７７．７８．７９の上流端へつながれ
、それらの大部分は極低温熱交換器内で他の内部流路１
３．２７および５８と実質上同じ方向でのびている。交
換器６を出たのち、流路７１と７７．７２と７８．７３
と７９はそれぞれ互に単一流路８０．８］および８２へ
速力する。流路８２はコンプレッサー４８の取入れオリ
フィスへつなげられ、流路８１はコンプレッサー４９の
取入れオリフィスへつながれ、流路８０Ｕ、コンフ。 レッサー５１の取入れオリフィスへつなカーれる。 回路ｌは次のように作動する。例えば約＋２０℃の温度
および例えば約４２．５％−ルの圧力において導管７を
通して到着する液化されるべきガス例えば天然ガスは熱
交換器５の通路８中ｆ：流れ、その中で、極低温熱交換
器４中で膨張波蒸発し流路４６中を通路８中のガス流の
方向と反対方向で循環する主冷媒流体で以って予冷され
る。導管９を経て熱交換器５を出るガスは例えば約−４
５℃の温度および例えば約４２ノく一／しの圧力にある
。 それはその後、処理装置■０を通過し導管１１を経てプ
レート交換器４中の流路１５の入口に達し、そこでそれ
は完全に液イヒされ次いで主冷媒流体との熱交換によっ
て適冷される。熱交換器４を出る液化ガスは例えば約−
１５４℃の温度と例えば約４１．５バールの圧力にある
。それはその後膨張パルプ１７の中で膨張し次いで液化
天然ガスの貯蔵所あるいは使用のための処理場所へ送ら
れる。 液化されるべきガスの部分はまた極低温熱交換器６中の
副冷媒流体との熱交換によって予冷きれてもよく、この
部分はその後液化されるべきガスの残りと・降任温熱交
換器４に入る前に組合わされる。 主冷媒流体回路２は次のように作動する。低圧へ膨張し
た主冷媒流体の部分は例えば約−５２℃と例えば約０．
０８バールの圧力において第一コンブレシザー１８によ
ってガス状態において吸込筐れ、そこから例えば約２バ
ールの中圧と例えば約１０℃の温度において排出され、
その後、例えば約２バールに等しい中圧へ膨張され温度
ユニ例えば約１０℃である主冷媒流体部分と同時に第二
コンプレッサーによって吸込まれる。全体はコンプレッ
サー１９により、例えば約７１℃に等しい温度と例えば
約６．５バールに等しい圧力において送り出され、次に
交換器−冷却器２０の中を通り、この中でこの主冷媒流
体の、温度は例えば約１５℃へ下げられる。これは次に
流路２１を経てコンプレッサー２２の取入れオリフィス
に入り、交換器−冷却器２４を通り、その後コンプレッ
サー２３中で圧縮はれ、次いで流路２５と熱交″囲器２
６を通過する。熱交換高２６を出る主冷媒流体は例えば
約１５℃の温１隻とｉ％ｒ２７．４バールの圧力レこあ
る。 それは次に極低渦熱父換器６のｒ＃ｒ、路２７に入り、
そこで、主冷媒流体は副冷媒流体との熱父変によって冷
却され、〃）〈シて少くとも一″ｔ＋、１５が液化され
る。このようにして例えば約−５０℃の温度と例えば約
２６．５バールの圧力において一部が凝縮された主冷媒
流体は次にガス相と液相との混合物の形で熱交換器６を
出て、その後相分離器２９の中で分離される。このガス
相は液化されるべく極低ｔｉ活熱交侯器４の中に位置す
る流路３９の部分の中へ導管３８を経て送られ、次いで
その中で例えば−１５４℃の温度へ適冷される。この液
化および適冷されたガス相の部分は流路４１を通って流
れ膨張部月４３中で例えば約０．３バールの圧力へｊ彪
１１１（させられ、その温度は例えば約−１，５６℃で
ある。液化および適冷でれたガス相のこの両分の流れの
流路４５の出口において、温度および圧力の条件はそれ
ぞれ例えば約−５２℃と約０．０８バールである。液化
および適冷をれたガス相の他の部分は流路４０を通って
流れ膨張部材４２中で例えば約２．３バールの圧力へ膨
張させられ、その温度は約−１５３℃である。交換器４
中におけるこの両分の流れの流路４４の出口において、
温度と圧力の条件は例えば次の通シであるニー１５２℃
および２，１０バール。 同様に、相分離器２９がら出る主冷媒流体の液相は導管
３０によって極低温熱交換器４の流路３１の中へ送られ
て例えば約−１５４℃の温度へ例えば約２６バールの圧
力へ適冷て江る。主冷媒１１１Ｆイに／／’ｌ、’ｒ！
’、’！−−”：Ｊ１４：／ｚ社−１目ｌｒＡ：１ＺＩ
Ｉ＋、−）蕃ｔｗｏｘ−ｖａｎ、＋−トＱｒ−ｐ−・；
ｚ過し、そこでその圧力は例えば０．３バールへ落され
、−万か６．３３を通る適冷液相のもう一方の部分は膨
張部拐３４の中で約２．３バールの圧力へ膨張させられ
、その温度は例えば約−１５３℃である。流路３７およ
び３６金それぞれ通って流れ／このち、主冷媒流体の液
体の上記の第一および第二の部分は次の副ｔｔおよび圧
力条件を示ず°−５２℃および０．０８バール；並びに
、−５２℃および２．１０バール。 このようにして、本発明によると、主冷媒ｒｒ’ｔＫ体
の蒸気相の’；ｆｒ一部分は、凝縮および適冷されたの
ち、第一１−Ｊニカー＼膨張ぜしめられ、第二部分は第
二圧力へ膨張ぜしめられ；一方、主冷媒流１本の上記液
相の４一部分は、適冷後に、上記第−圧力へ膨張せしめ
られ、第二部分は上記第二圧力へ膨張せしめられる。き
わめて明らかなように、蒸気相と液相とは１９ｉ望数の
部分、例えば三つまたは三つ以上へ分割され、液相の部
分が膨張はせられる圧力Ｉｒ１Ｍ気イｆＪの＋ＩＪ当す
る部分が膨張せしめられる圧力にオ目当１２−− 蒸発後、蒸気相および液相の第一部分は混合され、上記
蒸気相および液相の第二部分が混合される。 また別の可能性も存在し、それは、蒸気相および液相の
第一部分を混合し、かつ、膨張後でただし蒸発前に蒸気
相および液相の第二部分を混合することから成る（第５
Ｍに描く具体化の形）。 最後に、低圧で蒸気化させた主冷媒流体の部分は流路４
７を通ってコンプレッサー１８の取入れオリフィスの中
へ受け入れられ、一方、中圧で蒸気化でれた主冷媒流体
の部分は流路４６を経て、恐らくは液化されるべきガス
の予冷のために熱交換器５を通過したのちに、コンプレ
ッサー１９の取入れオリフィスの中へ受け入れられる。 副冷媒流体回路３の操作は次の通りである。コンプレッ
サーのセット４８．４９．５１に出るガス状態の副冷媒
流体は例えば、約＋４６℃の温度と例えば約１６バール
の圧力にある。冷却用交換器５２および５３を通過後、
副冷媒流体は約＋１３℃の温度にあり、その圧力は約１
５．１バールである。流路５９をバイパスして流れる副
冷媒流体は例えば約０℃の温度と例えば１５・＜−ルの
圧力にある。膨張部月６２における膨張後、温度は約−
６，５℃へ下げられ、圧力は例えば約８．５・（−ルヘ
落される。このようにして得られる蒸気相および液相は
、相分離器６５によって分離され、次いで、それぞれ流
路７７および７］を経て）ｌｉ低温熱交換器６の中で、
これを通って流れる他の流路中で含捷れる流体との熱交
換関係において流れる。 上記の蒸気相および液相は交換器６から出たのちに混合
されて、その副冷媒流体の温度および圧力条件は次の通
りである°例えは約１１℃と例えば約８．５バール。こ
の副冷媒流体部分は流路８０と５４金経てコンプレッサ
ーの取入れオリフィスへ送られる。 バイパス６０を辿って流れる副冷媒流体の第二部分のυ
１に度および圧力条件は次の通りである：例えば約−２
５℃と例えば約１４．５バール。膨張部４２６３中での
膨張後、温度は例えば約−２８℃へ、圧力は例えば約４
バールへ下げられる。このようにして得られる液相と蒸
気相は交換器６中のそれぞれ流路７８および７２中を通
り、この交換器中で流れる他の流体との熱的又換に参加
し、次いでこの交換器を出る時点で流路８Ｉとして互に
つながる。副冷媒流体のこの部分の温度および圧力条件
は次の通りである：例えば約−３℃と例えば約３．９バ
ール。副冷媒流体のこの部分はコンプレッサーの取入れ
オリフィスの中へ導入される。 同様に、副冷媒流体の第三の部分は流路６１中を例えば
約−５０℃の温度と例えば約１４．２バールの圧力にお
いて流れる。膨張部月６４中での膨張後において、これ
らの温度および圧力条件は次の通シである：例えば約−
５４℃と例えば約１．１バール。このようにしてイ尋ら
れる蒸％ｔ ４目」６よび液イ目は相分離器６７におい
て分離源れ、次いでｏＩＬ路７３と７９全通って交換器
６の中に流れてその中を流れる他の流体との熱的交換に
参加するようになる。これらの蒸気相および液相は、交
換器を出るとき相互につながったのちにおいて・、例え
ば約ある。副冷媒０１０体のこの第三部分は流路８２を
経てコンプレッサー４８の取入れオリフィスの中へ導入
される。 第２図においては、本発明の具体化の一つの変形を描い
ているが、？ＡＩ図における錯綜中でかこ１れた装置の
−７＜Ｂのみが示されていて、装置の他の部分は同じで
ある。 この具体化形においては、交換器４中で凝縮および適冷
された主冷媒流体の蒸気相の全体は１彬脹部拐８３中で
・１′５−引−カへ一時に１彬脹せしめられる。 交換器４中でノ尚冷きれた主冷媒流体の液相全体は膨張
部月８ ／Ｉ Ｖ（おいて上記第−圧力と異なる第二圧
力へ一時に膨張ぜしめられる。例えば大気圧以上約１バ
ール以下の低圧へ膨張せしめられた蒸気４Ｉ」は熱交換
器４と流路８５を通って第一コンプレッサー１８の取入
れオリフィスへ送られ、一方、中圧、特に約１．５７１
ｈら約３バールの範囲の中圧へ膨張せしめられた主冷媒
流体の液相は交換器４と姫路８６を経て第二コンプレッ
サー１９の取入れオリフィスへ送られる。第２図の具体
化の形態に従って例えば天然ガスのような低沸点のカス
を冷却および液化させる装置の一般的操作は第１図によ
る装置のそれと類似であることは認められるはずである
。 第２図と同じ装置部分（第１図中の鎖線内の枠によって
示される）の別の形を描く第３図をここで参照する。こ
の場合には、膨張部材８３中での凝縮および過冷された
蒸気相の膨張後、このようにして得られるガス相および
液相は相分離器中で、それと向流的関係において極低温
熱交換器４中に再び通される前に、分離される。この蒸
発後、二層はコンプレッサー】８の取入れオリフィスへ
連結される同一流路の中へ互につながシ；従って、この
場合には、蒸気相は前述の低圧へ膨張せしめられる。 主冷媒流体の過冷された液相は膨張部材８４中で膨張せ
しめられ、交換器中でそれと向流的関係において、コン
プレッサー１９の取入わ７オリフイスへつながっている
流路９０とつながる出口へ循環する。 分離器８７を出る蒸気相はまた交換器４中を再通過せず
にｉＴ管８９′の中へ直接に導入してもよい。 第６図は副冷却回路へのこの形の具体化の適用を描いて
いる。この場合には、分離器６５．６６．６７の蒸気捕
集空間から出る導管７４．７５．７６はｉσ接に流路８
０．８］、８２へ交換器６を通過することなくつながっ
ている。 第４図は第２図に描く具体化の形と類似の、第１図中の
破線内でかこまれる装置部分の具体化の変形の図である
。この場合には、膨張系８３．８／Ｉの各要素は、交換
器４の出口に位置するのではなくて主冷媒流体回路２の
匝低昌熱交撲器４に関して、交換器イに沿い、各種流体
の流れの方向で、いかなる位置にあってもよい。例えば
、描かれた例におけるごとく、主冷媒流体の液相のθ１
し路３１は交換器４の全体は通過しない。それに、バル
ブ後において温度がよシ高くあるべきである場合に、異
なるｌ晶度水準へ膨張を行なわせることを可能にする。 温度勾配による膨張の位置変更は流体の流れの方向にお
ける又換器に沿う膨張部材の位置変更に相当する。 最後に、上述の通り、第５図は変形具体化を示しており
、そこでは、バルブ８３．８４’ ； ８３’、８４；
においてそれぞれ膨張後において、ただし交換器４中で
向流循還する前において、蒸気相および液相の第一部分
が混合はれ、該蒸気相および液相の第二部分が混合され
る。 以降においては、次の架件下において入手できる天然ガ
スの冷却おまひ液化の実施例が示きれている： 温度 ＝２０℃ 圧力 二人気圧以上４２．４４バール 流れの質量速度 ： ２３９，９０８に、９ノ時モル比
での化学組成ＩＮ２：０，３Ｇ Ｃ，：９３．０６ Ｃ２：４．０８ （、’３：１．６７ Ｃ４：０．８３ 最後の膨張装置の上流において、液化ガスは次の条件の
下で得られる： 温度 １５３．７℃ 圧力 大気圧以上４ ］、４４ノく一ルｂｋ、れの質量
速度とモル組成は前記１１σと同じ。 本発明の工程の設削例は例示として次の結果を生ずる。 主冷却サイクル モル組成二Ｃ＋ ４０％ Ｃ２５０％ Ｃ３１０％ 相分離器２９において蒸気化をれるモル割合：２０％二
つの圧力水準の間の主冷媒の液体および適冷画分の分布
は次のように定義される。 Ｒ，＝０．５０ および ｌｌ２＝０．３７流れの質量
速度： ４０８，５６３Ｌｃ９ノ時コンブレツツー コンプレッサー１８の取入れ圧力ニ ０．０３ ハール
コンプーレツザ−１９の取入れ圧力ニ １．９５バール
交換器： 副冷却サイクル 副冷媒のモル組成二Ｃ２４０％ Ｃ３６０％ 流れの質量速度 ： ６００，９７２ｗｇ１時コンプレ
ッサー： コンプレッサー ４８，４９．５１の電カニ＋７，０２
１ＫＷ
第１図は本発明によシ、例えば天然ガスのような低沸点
ガスを冷却および液化させる装置の模型的）線図であり
、 第２図は本発明に従う、主冷媒流体回路の極低温変換器
の具体化の第一の形の線図であり、第３図は主冷媒流体
回路の極低温変換器の具体化の第二の形の線図であり； 第４図は主冷媒ｖｉＴｈ体回路の極低温変換器の具体化
の第三の形の線図であり； 、第５図は不発１す］の装置の具体化のもう一つの形の
線図であシ、 第６図は副冷却回路の具体化の一つの形の線図である。 ％ 作出願人 コンバニュエ・７ランセーズ・テチュー
ド・工・ド・コンストリユ フチオン・”チクニップ″ （外５名） ＣＵアユ 第１頁の続き ＠発明者 ディプイエ・ルノー フランス国９２４００ クールベホワ、スクアール・ア
ンリ・レニョール １１１工・２ 手続補正書（方式″） １・事件の表示 追 昭和３−７年輛蓄Ｙ願第 フρ／９７号ン容Ｙｈよ枦′
よ化シシ′シ久５Ｊシ′よｌノ゛づ７實、うτろ、補正
をする者 事件との関係 出 願 人 住所 ス１；ト フンノＦ４二、ユニ・フラン・と、′人・デ
’ｆ−，−Ｆ” 工・Ｆ゛。 、コンストソ）クヂ／Ｔ／・″テア；シブ″４、代理人 ６補正の対象 図 面（箱１区１）
ガスを冷却および液化させる装置の模型的）線図であり
、 第２図は本発明に従う、主冷媒流体回路の極低温変換器
の具体化の第一の形の線図であり、第３図は主冷媒流体
回路の極低温変換器の具体化の第二の形の線図であり； 第４図は主冷媒ｖｉＴｈ体回路の極低温変換器の具体化
の第三の形の線図であり； 、第５図は不発１す］の装置の具体化のもう一つの形の
線図であシ、 第６図は副冷却回路の具体化の一つの形の線図である。 ％ 作出願人 コンバニュエ・７ランセーズ・テチュー
ド・工・ド・コンストリユ フチオン・”チクニップ″ （外５名） ＣＵアユ 第１頁の続き ＠発明者 ディプイエ・ルノー フランス国９２４００ クールベホワ、スクアール・ア
ンリ・レニョール １１１工・２ 手続補正書（方式″） １・事件の表示 追 昭和３−７年輛蓄Ｙ願第 フρ／９７号ン容Ｙｈよ枦′
よ化シシ′シ久５Ｊシ′よｌノ゛づ７實、うτろ、補正
をする者 事件との関係 出 願 人 住所 ス１；ト フンノＦ４二、ユニ・フラン・と、′人・デ
’ｆ−，−Ｆ” 工・Ｆ゛。 、コンストソ）クヂ／Ｔ／・″テア；シブ″４、代理人 ６補正の対象 図 面（箱１区１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、天然ガスのような低沸点の少くとも一つのガスを、
いくつかの成分をもつ副冷媒流体との熱交換によって少
くとも部分液化まで予冷゛されたいくつかの成分をもつ
主冷媒流体の少くとも一部と熱交換させることによって
、冷却′Ｊ′６よび液化させる方法であって；これら上
記の冷媒流体は少くともこれら二つの流体の共同の低温
カスケード（ｉｎ、ｃｏｒｐｏｒａｔｅｒｌ ｆｒｉｇ
ｏｒｉｆｉｃ ｃａｓｃａｄｅ ）の部分を形成し、上
記主冷媒流体は閉鎖回路中の一つの冷却サイクルに従っ
て流れかつその中で順次に、ガス状態における少くとも
一つの圧縮二％に上記副冷媒流体との熱交換による少く
とも部分的の凝縮を伴なう少くとも一つの金偏冷却であ
ってこのようにして得られる液相と気相がその後分離さ
れの後の熱交換のだめの膨張を伴なう少くとも一つの冷
却：並びに自らおよび上記ガスとの該ガスの少くとも部
分的な液化のだめの結果的蒸発：がおこり、このように
して加熱された蒸気は最後に再圧縮並びに再循環され： 主冷媒液体の上記の凝縮および適冷された蒸気相全体を
少くとも一つの第一の圧力ヘ一時に膨張させかつ主冷媒
流体の上記の過冷却液相全体を」二記第−圧力と異なる
少くとも第二の圧力へ一時に膨張させることを特徴とす
る、方法。 ２、主冷媒流体の上記の凝縮および過冷却きれた蒸気相
の第一部分を単一圧力へ膨張させ、第二部分を第二圧力
ヘＩ）］脹させ、かつ、主要冷媒流体の上記の過冷却液
相の一部を上記第−圧力へ＃脹さぜ、第二部分を上記第
二圧力ヘ膨張さぜる、ことを特徴とする特許請求のイ１
α囲第１項に記載の方法。 ３、上記の蒸発後、上記の蒸気相および液相の上 ・記
第一部分を混合し、゛上記の蒸気相および液相のする、
特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４．上記蒸発前の上記膨張後において、上記の蒸気相と
液相の上記第一部分を混合し、上記の蒸気相および液相
の上記第二部分を混合することを特徴とする特許請求の
範囲第２項に記載の方法。 ５、上記ｊ影脹陵において得られる、主冷媒流体の蒸気
相の蒸気相および液相を液化されるべき上記ガスおよび
膨張前の主要冷媒流体どの熱交換に先立って分離する（
第３図）ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 ６、」二記第−圧力が大気圧以上約１バール以内の低圧
でありかつ上記第二圧力か大気圧以上的１．５バールか
ら大気圧以上約３バールの軛囲の中程度圧力であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ７、液化てれるべき上記ガスの少くとも−１１（を上記
の副冷媒流体の少くとも一部との熱交換によって予備冷
却することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
方法。 ８、液化されるべき上記ガスの少くとも一部を上記加熱
蒸気の少くとも一部と上記第一および第二圧力において
熱交換させることによって予備冷却することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ９、上記主冷媒流体の少くとも一部を上記第一または第
二圧力における上記加熱蒸気の少くとも一部との熱交換
によって予備冷却することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の方法。 １０、上記の副冷媒流体が閉鎖回路状、態の冷却ザイク
ルに従って流れそしてその中で順次、ガス状ｊｊ：にお
ける少くとも一つの圧縮；好１しくけ外部源の冷却剤と
の熱交換による少くとも部分的な凝縮を恐らくは伴なう
少くとも一つの予備的冷却：全体液化とそれに続く適冷
、および、その後の、膨張１４ｉＪの自らおよび主冷媒
流体並びに恐らくは液化されるべきガスとの向流的関係
におけるその後の熱交換とその結果としての蒸発、を伴
な５少くとも一つの自己冷却：がおこり、かくしてイ４
）られる蒸気が循環および再圧縮され； 副冷媒ｂｉｔ体の膨張が蒸発に先立って少くともニつの
圧力水準、特に三圧力水準へ実施される、ことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １１、膨張後に得られる副冷媒流体の蒸気相と液相を分
離することを特徴とする特許請求の範囲第ｉｏ項に記載
の方法。 ２、上記主冷媒流体が次のモル組成： 窒素Ａ’２ ’０％から２％ メタンＣｌ−１，３５％から５５％ エチレンＣ，，ｈｈまたはエタンＣ２１−１６２８％か
ら６５係プロピレンＣ３ｌＩ６．プロパンＣ３Ｈ８０％
から１５％をもつことを特徴とする特許請求のｉｌｉα
囲第１項第１項の方法。 １３、上記の副冷媒流体が次のモル組成：エブーレンＣ
ＪＩ＋ ’！ ｉはｘタンｃ２１１．：３０％から７０
％プロピレンＣ３ｌＩ６またはプロパンＣ３Ｈ８７０％
から３０％をもつことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の方法。 １４、少くとも次の回路： □ＭイＰＪＸノ１スベ八八ツ７門４；イｒ ｌｎｌ Ｎ
匁Ｚ＋１・□該ガス回路（１）と少くとも一つの極低温
熱交換器（４）により熱交換関係にあり、かつ少くとも
二つの冷媒流体すなわち主冷媒流体および副冷媒流体の
、共同の低１’ｌ’１１１１カスケードの部分を・形成
する、主冷媒流体の閉鎖回路（２）ニ ーー上記止玲媒θ１こ体回路（２）および恐らくは液化
されるべきガスの」二記回路（１）と、上記主冷媒流体
の予備冷却および少くとも部分液化のための少くとも一
つの極代４，１１りＪＩ交換器（６）によって熱交換関
係にある、副冷媒流体Ｃ：３）； から成り、 主冷媒流体の上記閉鎖回路（２）が順次：少くとも一つ
のコンプレツサー（１８，１９，２２，２３）；そして
恐らくけ、副冷媒流体回路（３）の上記極低幅交換器（
６）中を通る主冷媒流体の流路（２７）へ連結した少く
とも一つの熱父換器寸たは冷却器（２０，２４，２６）
；このようにして得られる蒸気相および液相の分離器（
２９） ；上記極低温熱交換器（４）；および、上記コ
ンプレツサーへ連結きれた、主冷媒流体の各両分の流路
における膨張部利を営む膨張糸（３４，３５，４２，４
３）；を含む装置であって、 該装置が、上記冷媒流体回路（２）の上記極低温熱交換
器（４）が熱交換中に存在する流体の各々、すなわち、
液化されるべきガス、各種圧力水準へ膨張した部分凝縮
主冷媒流体の液相および蒸気相または両分並びにそれら
から誘導される両分、についての各種通路（１５，３１
，３６，３７′、３９．４４．４５）を備えたプレート
交換器であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の方法を実施する装置。 ＋５． 主冷媒流体回路（２）の上記極低温熱交換器（
４）に関する上記膨張系の各要素の位置が主冷媒流体の
上記各両分について・修正可能であることを特徴とする
特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６、上記膨張部拐（８３）の下流の、主冷媒流体の蒸
気画分の流路の中における、蒸気相およＯ・液相の分離
器（８７）を特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載
の装置。 １７、一方は上記極低温熱交換器（４）中で膨張波蒸気
化された主冷媒６ｉｌＸ体、そして、他方は液化される
べきガスおよび／または主冷媒流体の少くとも一部、が
特に向流的関係において通る、主冷媒流体回路（２）の
上記（夕低温熱父換器（４）の上ｖＩＣの、熱交換器（
５）を特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の装置
。 １８、液化されるべきガスの上記回路（１）が主冷媒流
体回路（２）の上記熱交換器（４）の万へのかつそれを
通る流路（７，９，１１，）を含み、上記交換器の下流
において、膨張部材（１７） ；主冷媒流体回路（２）
の上記極低７晶熱交換器（４）の前の上記流路（１１）
と連結する前の副冷媒ｖＩＬ体回路（３）の上記熱交換
器中を通過する上記通路をバイパスする導管（１２，１
３，１４）；が設けられている、ことを特徴とする特許
請求の範囲第１／１項に記載の装置。 肚 上記の副冷媒０１５体か順次°少くとも一つのコン
ブレシザー１好丑しくは外部源の冷媒流体をもつ少くと
も一つの交換器−冷却器（５０，５２，５３）、から成
り；上記極低温熱交換器（６）には少くとも一つの膨張
部材を備えた上記副冷媒流体流路（５８）とそれと向流
関係にある、膨張後の冷却用流体の少くとも一つの流路
とが通り；上記極低温交換器（６）中の副冷媒流体の上
記流路（５８）が少くとも二つのバイパス、例えば三つ
のバイパスをもち、各々に膨張部材が備えられ、該膨張
部材の下流の各バイパスの部分が上記極低温交換器の相
当する部分中を上記流路と実質上平行にかつそれと向流
式で通過することを特徴とする特許請求の軛囲纂１４項
に記載の装置。 ２０、蒸気相と液相の分離器（６５，６６，６７）が上
記膨張部材（６２，６３，６４）の下流で備えられ、該
分１ｆｉｌｌｌ器の下流に位置する上記バイパスの部分
が蒸気相流’＋１６ （７４，７７；７５．７８；７６
．７９）および液相流路（６８，７１；６９．７２；７
０．７３）に分かれる、ことを特徴とする特許請求の旬
囲第１９項に記載の装置。 ２１、液相の上記流路（６８，７１；６９．７２；７０
．７３）が上記交換器（６）を通過しない上記蒸気相流
と連結する前に上記極低温交換２訳６）の相当する部分
の中を通過することを特徴とする特許請求の１比囲第２
０項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8307620 | 1983-05-06 | ||
| FR8307620A FR2545589B1 (fr) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Procede et appareil de refroidissement et liquefaction d'au moins un gaz a bas point d'ebullition, tel que par exemple du gaz naturel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6099982A true JPS6099982A (ja) | 1985-06-03 |
| JPH0627618B2 JPH0627618B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=9288670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59090837A Expired - Fee Related JPH0627618B2 (ja) | 1983-05-06 | 1984-05-07 | 天然ガスのような低沸点の少くとも一つのガスの冷却および液化方法および装置 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4539028A (ja) |
| EP (1) | EP0125980B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0627618B2 (ja) |
| AU (1) | AU560904B2 (ja) |
| CA (1) | CA1226206A (ja) |
| DE (1) | DE3462945D1 (ja) |
| ES (1) | ES8502536A1 (ja) |
| FR (1) | FR2545589B1 (ja) |
| IN (1) | IN161272B (ja) |
| MY (1) | MY101481A (ja) |
| NO (1) | NO159683C (ja) |
| OA (1) | OA07764A (ja) |
| SU (1) | SU1627097A3 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006504928A (ja) * | 2002-11-01 | 2006-02-09 | コノコフィリップス カンパニー | 天然ガス液化用モータ駆動コンプレッサシステム |
| JP2008504509A (ja) * | 2004-06-23 | 2008-02-14 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 混合冷媒液化方法 |
| JP2015506454A (ja) * | 2011-12-20 | 2015-03-02 | コノコフィリップス カンパニー | 動き環境下での天然ガスの液化 |
| JP2018505374A (ja) * | 2014-12-12 | 2018-02-22 | ドレッサー ランド カンパニーＤｒｅｓｓｅｒ−Ｒａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 天然ガスを液化するシステムおよび方法 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2180921B (en) * | 1985-09-25 | 1990-01-24 | Sanyo Electric Co | Refrigeration system |
| US4911741A (en) * | 1988-09-23 | 1990-03-27 | Davis Robert N | Natural gas liquefaction process using low level high level and absorption refrigeration cycles |
| FR2681859B1 (fr) * | 1991-09-30 | 1994-02-11 | Technip Cie Fse Etudes Const | Procede de liquefaction de gaz naturel. |
| US5271231A (en) * | 1992-08-10 | 1993-12-21 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and apparatus for gas liquefaction with plural work expansion of feed as refrigerant and air separation cycle embodying the same |
| US5615561A (en) * | 1994-11-08 | 1997-04-01 | Williams Field Services Company | LNG production in cryogenic natural gas processing plants |
| FR2743140B1 (fr) * | 1995-12-28 | 1998-01-23 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif de liquefaction en deux etapes d'un melange gazeux tel qu'un gaz naturel |
| US5657643A (en) * | 1996-02-28 | 1997-08-19 | The Pritchard Corporation | Closed loop single mixed refrigerant process |
| 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 |
| US6659730B2 (en) * | 1997-11-07 | 2003-12-09 | Westport Research Inc. | High pressure pump system for supplying a cryogenic fluid from a storage tank |
| US6446465B1 (en) * | 1997-12-11 | 2002-09-10 | Bhp Petroleum Pty, Ltd. | Liquefaction process and apparatus |
| US6119479A (en) | 1998-12-09 | 2000-09-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dual mixed refrigerant cycle for gas liquefaction |
| MY117548A (en) | 1998-12-18 | 2004-07-31 | Exxon Production Research Co | Dual multi-component refrigeration cycles for liquefaction of natural gas |
| US6471694B1 (en) | 2000-08-09 | 2002-10-29 | Cryogen, Inc. | Control system for cryosurgery |
| US7004936B2 (en) * | 2000-08-09 | 2006-02-28 | Cryocor, Inc. | Refrigeration source for a cryoablation catheter |
| US6347532B1 (en) | 1999-10-12 | 2002-02-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Gas liquefaction process with partial condensation of mixed refrigerant at intermediate temperatures |
| 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 |
| US20080006053A1 (en) * | 2003-09-23 | 2008-01-10 | Linde Ag | Natural Gas Liquefaction Process |
| DE102004011481A1 (de) * | 2004-03-09 | 2005-09-29 | Linde Ag | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes |
| US7727228B2 (en) | 2004-03-23 | 2010-06-01 | Medtronic Cryocath Lp | Method and apparatus for inflating and deflating balloon catheters |
| US8491636B2 (en) | 2004-03-23 | 2013-07-23 | Medtronic Cryopath LP | Method and apparatus for inflating and deflating balloon catheters |
| CN100344872C (zh) * | 2004-06-11 | 2007-10-24 | 中国科学院理化技术研究所 | 高真空深冷水汽捕集器 |
| US8206345B2 (en) | 2005-03-07 | 2012-06-26 | Medtronic Cryocath Lp | Fluid control system for a medical device |
| WO2008049821A2 (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-02 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for liquefying hydrocarbon streams |
| WO2008058926A2 (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream |
| DE102007006370A1 (de) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Linde Ag | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes |
| AU2009316236B2 (en) * | 2008-11-17 | 2013-05-02 | Woodside Energy Limited | Power matched mixed refrigerant compression circuit |
| FR2957407B1 (fr) * | 2010-03-15 | 2012-08-17 | Inst Francais Du Petrole | Procede de liquefaction d'un gaz naturel avec des melanges refrigerants contenant au moins un hydrocarbure insature |
| US9562717B2 (en) | 2010-03-25 | 2017-02-07 | The University Of Manchester | Refrigeration process |
| CN103322769B (zh) * | 2012-03-20 | 2015-07-08 | 中国海洋石油总公司 | 一种基荷型天然气液化工厂的级联式液化系统 |
| DE102013016695A1 (de) * | 2013-10-08 | 2015-04-09 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion |
| RU2601670C1 (ru) * | 2015-07-22 | 2016-11-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Холодильная машина |
| US11262123B2 (en) | 2017-12-15 | 2022-03-01 | Saudi Arabian Oil Company | Process integration for natural gas liquid recovery |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2292203A1 (fr) * | 1974-11-21 | 1976-06-18 | Technip Cie | Procede et installation pour la liquefaction d'un gaz a bas point d'ebullition |
| FR2471566B1 (fr) * | 1979-12-12 | 1986-09-05 | Technip Cie | Procede et systeme de liquefaction d'un gaz a bas point d'ebullition |
| FR2499226B1 (fr) * | 1981-02-05 | 1985-09-27 | Air Liquide | Procede et installation de liquefaction d'un gaz |
-
1983
- 1983-05-06 FR FR8307620A patent/FR2545589B1/fr not_active Expired
-
1984
- 1984-04-24 IN IN347/DEL/84A patent/IN161272B/en unknown
- 1984-04-26 US US06/604,049 patent/US4539028A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-04-27 AU AU27460/84A patent/AU560904B2/en not_active Ceased
- 1984-05-02 CA CA000453353A patent/CA1226206A/en not_active Expired
- 1984-05-03 DE DE8484400906T patent/DE3462945D1/de not_active Expired
- 1984-05-03 EP EP84400906A patent/EP0125980B1/fr not_active Expired
- 1984-05-04 SU SU843737939A patent/SU1627097A3/ru active
- 1984-05-04 ES ES532222A patent/ES8502536A1/es not_active Expired
- 1984-05-04 NO NO841803A patent/NO159683C/no not_active IP Right Cessation
- 1984-05-04 OA OA58289A patent/OA07764A/xx unknown
- 1984-05-07 JP JP59090837A patent/JPH0627618B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-09-30 MY MYPI87002502A patent/MY101481A/en unknown
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006504928A (ja) * | 2002-11-01 | 2006-02-09 | コノコフィリップス カンパニー | 天然ガス液化用モータ駆動コンプレッサシステム |
| JP2008504509A (ja) * | 2004-06-23 | 2008-02-14 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 混合冷媒液化方法 |
| KR101301024B1 (ko) * | 2004-06-23 | 2013-08-29 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 혼합 냉매 액화 공정 |
| JP2015506454A (ja) * | 2011-12-20 | 2015-03-02 | コノコフィリップス カンパニー | 動き環境下での天然ガスの液化 |
| JP2018505374A (ja) * | 2014-12-12 | 2018-02-22 | ドレッサー ランド カンパニーＤｒｅｓｓｅｒ−Ｒａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 天然ガスを液化するシステムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4539028A (en) | 1985-09-03 |
| AU560904B2 (en) | 1987-04-16 |
| EP0125980B1 (fr) | 1987-04-01 |
| EP0125980A3 (en) | 1984-12-27 |
| EP0125980A2 (fr) | 1984-11-21 |
| AU2746084A (en) | 1984-11-08 |
| FR2545589B1 (fr) | 1985-08-30 |
| DE3462945D1 (en) | 1987-05-07 |
| NO841803L (no) | 1984-11-07 |
| IN161272B (ja) | 1987-11-07 |
| CA1226206A (en) | 1987-09-01 |
| NO159683B (no) | 1988-10-17 |
| MY101481A (en) | 1991-11-18 |
| ES532222A0 (es) | 1985-01-01 |
| NO159683C (no) | 1989-01-25 |
| JPH0627618B2 (ja) | 1994-04-13 |
| OA07764A (fr) | 1985-08-30 |
| FR2545589A1 (fr) | 1984-11-09 |
| SU1627097A3 (ru) | 1991-02-07 |
| ES8502536A1 (es) | 1985-01-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6099982A (ja) | 天然ガスのような低沸点の少くとも一つのガスの冷却および液化方法および装置 | |
| US10502483B2 (en) | Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method | |
| US4274849A (en) | Method and plant for liquefying a gas with low boiling temperature | |
| JPS60248976A (ja) | 天鑑ガスを液化する方法および装置 | |
| JPH0449028B2 (ja) | ||
| US11536510B2 (en) | Pretreatment and pre-cooling of natural gas by high pressure compression and expansion | |
| JPH0147718B2 (ja) | ||
| KR101955092B1 (ko) | 액화 방법 및 시스템 | |
| JPS6049828B2 (ja) | 混合ガスを冷却する方法及び装置 | |
| US11815308B2 (en) | Pretreatment and pre-cooling of natural gas by high pressure compression and expansion | |
| US20050005635A1 (en) | Plant and process for liquefying natural gas | |
| JP2018054286A (ja) | 混合冷媒冷却プロセスおよびシステム | |
| JP7476284B2 (ja) | 混合冷媒システムおよび方法 | |
| JP2023109864A (ja) | 予冷を伴う混合冷媒液化システムおよび方法 | |
| US11806639B2 (en) | Pretreatment and pre-cooling of natural gas by high pressure compression and expansion | |
| JPS6131871A (ja) | 低沸点ガスの液化方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |