KR20010086122A - 천연 가스의 액화를 위한 투 사이클 혼합 냉매 냉동법 - Google Patents

천연 가스의 액화를 위한 투 사이클 혼합 냉매 냉동법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010086122A
KR20010086122A KR1020017007704A KR20017007704A KR20010086122A KR 20010086122 A KR20010086122 A KR 20010086122A KR 1020017007704 A KR1020017007704 A KR 1020017007704A KR 20017007704 A KR20017007704 A KR 20017007704A KR 20010086122 A KR20010086122 A KR 20010086122A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
level
low
cooling
mixed refrigerant
Prior art date
Application number
KR1020017007704A
Other languages
English (en)
Inventor
킴블이.로렌스
Original Assignee
추후제출
엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 추후제출, 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 filed Critical 추후제출
Publication of KR20010086122A publication Critical patent/KR20010086122A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0254—Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0042—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by liquid expansion with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—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
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0092—Mixtures of hydrocarbons comprising possibly also minor amounts of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/0097—Others, e.g. F-, Cl-, HF-, HClF-, HCl-hydrocarbons etc. or mixtures thereof
    • 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.
    • F25J1/0291—Refrigerant compression by combined gas compression and liquid pumping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • 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
    • F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/62—Details of storing a fluid in a tank

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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

본 발명의 방법은 천연 가스를 냉각 및 액화시키기 위한 로우-레벨 냉매 및 로우-레벨 냉매를 냉각시키기 위한 하이-레벨 냉매인 두개의 혼합 냉매를 두개의 폐쇄 사이클로 사용하여, 온도가 -112℃를 초과하는 가압 액체 생성물을 제조하기 위해 천연 가스를 액화시키는 방법에 관한 것이다. 로우-레벨 냉매는 천연 가스를 액화시키기 위해 사용된 후에 또 다른 로우-레벨 냉매 스트림과 향류 관계로 열교환되고 제1 하이-레벨 냉매 스트림과 열교환되어 승온되고(a), 압축되어 승압에 이르며(b), 외부 냉각 유체에 의해 후냉각된다(c). 이어서, 로우-레벨 냉매는 제2 하이-레벨 혼합 냉매의 스트림에 의해 열교환되고, 또한 로우-레벨 냉매에 의해 열교환되어 냉각된다. 하이-레벨 냉매는 로우-레벨 냉매와의 열교환에 의해 승온되고, 압축되어 승압에 이르며, 외부 냉각 유체에 의해 후냉각된다.

Description

천연 가스의 액화를 위한 투 사이클 혼합 냉매 냉동법{Dual multi-component refrigeration cycles for liquefaction of natural gas}
천연 가스는 청정 연소 특성과 편리함으로 인해 최근 수년간 널리 사용되어 왔다. 천연 가스 공급원 중의 다수는 가스가 시판되는 시장과 멀리 떨어져 있는 외진 곳에 위치한다. 때로는 파이프라인을 사용하여 생산된 천연 가스를 시판 시장으로 운송하기도 한다. 파이프라인 운송이 용이하지 않은 경우, 생산된 천연 가스는 종종 액화 천연 가스(일명 "LNG"라고 함)로 가공되어 시장에 운송된다.
LNG 플랜트의 구별되는 특징 중의 하나는 플랜트를 위해 요구되는 막대한 자본 투자에 있다. 천연 가스를 액화시키는 데 사용되는 장치는 일반적으로 꽤 고가이다. 액화 플랜트는 불순물을 제거하기 위한 기체 처리, 액화, 냉동, 동력시설 및 저장 및 선적 시설을 포함하는 여러 개의 기초 시스템으로 구성된다. 플랜트의냉동 시스템은 비용의 30% 이상을 차지할 수 있다.
천연 가스를 액화시키기 위해서는 훨씬 많은 냉동이 필요하므로, LNG 냉동 시스템은 고가이다. 통상적인 천연 가스 스트림은 압력이 약 4,830kPa(700psia) 내지 약 7,600kPa(1,100psia)이고 온도가 약 20℃(68℉) 내지 약 40℃(104℉)에서 LNG 플랜트에 들어간다. 주로 메탄으로 이루어진 천연 가스는 에너지원으로 사용되는 중질 탄화수소의 경우처럼, 단지 압력을 증가시킴으로써 액화시킬 수는 없다. 메탄의 임계 온도는 -82.5℃(-116.5℉)이다. 이것은 메탄이 적용되는 압력에 상관 없이 -82.5℃ 미만의 온도에서만 액화될 수 있다는 것을 의미한다. 천연 가스는 가스의 혼합물이기 때문에, 이것은 일정 범위의 온도를 초과할 경우에만 액화된다. 천연 가스의 임계 온도는 통상적으로 약 -85℃(-121℉) 내지 약 -62℃(-80℉)이다. 천연 가스 조성물은 대기압에서 통상적으로 약 -165℃(-265℉) 내지 약 -155℃(-247℉)의 온도 범위 내에서 액화될 것이다. 냉동 장치는 이처럼 LNG 시설 비용의 상당 부분을 차지하기 때문에, 냉동 비용을 감소시키기 위해 상당한 노력을 기울이고 있다.
천연 가스를 액화시키기 위해 많은 냉동법이 사용된 바 있지만, 오늘날 LNG 플랜트에서 가장 통상적으로 사용되는 3가지 유형에는 점진적으로 배치된 열교환기들에서 다중 단일성분 냉매를 사용하여 가스의 온도를 액화 온도까지 하강시키는 "다단냉동법"(1), 압력 하강에 상응하게 온도를 하강시키면서 고압으로부터 저압으로 기체를 팽창시키는 "팽창법"(2) 및 특별히 제작된 열교환기에서 단일한 혼합 냉매를 사용하는 "혼합냉매법"(3)이 있다. 대부분의 천연 가스 액화법은 이들 3가지기본 유형의 변형 또는 조합을 사용한다.
혼합 냉매 시스템은 보통 프로판으로 약 -35℃(-31℉)까지 예비냉각한 후에 혼합 냉동 스트림의 순환을 수반하게 된다. 전형적인 혼합 시스템은 메탄, 에탄, 프로판 및 임의의 다른 경질 성분(light component)을 포함할 것이다. 프로판 예비냉각을 실시하지 않는 경우, 중질 성분, 예를 들면, 부탄 및 펜탄이 혼합 냉매에 포함될 수 있다. 혼합 냉매 냉동법의 특징은 공정에서 열교환기들이 2상(two-phase) 냉매의 유동을 정기적으로 조절해야 한다는 것이다. 혼합 냉매는 일정한 온도 범위에 걸쳐서 바람직한 응축 성질을 나타내고, 이로 인해 일성분 냉매 시스템보다 열역학적으로 효율적일 수 있는 열교환 시스템의 설계가 가능하게 된다.
냉동 비용을 감소시키기 위한 하나의 제안은 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도와 액체가 버블 포인트(bubble point) 온도 이하의 온도로 유지되기에 충분한 압력을 갖는 액화 천연 가스를 운송하는 것이다. 대부분의 천연 가스 조성물에 있어서, PLNG의 압력은 약 1,380kPa(200psia) 내지 약 4,500kPa(650psia)의 범위이다. 이들 가압 액체 천연 가스는 압력이 대기압이거나 대기압 부근의 압력이고 온도가 약 -160℃인 LNG와 구별하기 위하여 PLNG로 칭한다. PLNG는 대기압에서 통상의 LNG보다 50℃ 이상 승온될 수 있기 때문에 냉동이 상당히 덜 요구된다.
PLNG 제조를 위한 천연 가스의 액화를 위한, 혼합 냉매를 사용하는 개선된 폐쇄 사이클(closed-cycle) 냉동 시스템이 요구된다.
발명의 요지
본 발명은 혼합(또는 다성분) 냉매를 2개의 폐쇄 사이클로 사용하여 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도와 액체 생성물이 버블 포인트(bubble point) 이하로 유지되기에 충분한 압력을 갖는 가압 액체 생성물을 제조하기 위한 천연 가스 스트림의 액화방법에 관한 것으로, 하이-레벨(high-level) 냉매가 로우-레벨(low-level) 냉매를 냉각시키고, 로우-레벨 냉매가 천연 가스를 냉각 및 액화시킨다. 천연 가스는 제1 폐쇄 냉동 사이클에서 로우-레벨 혼합 냉매와의 간접적인 열교환에 의해 냉각 및 액화된다. 이어서, 로우-레벨 냉매는 향류 관계에 있는 다른 로우-레벨 냉매와의 열교환에 의해 그리고 냉매 스트림과의 열교환에 의해 승온된다. 이어서, 승온된 로우-레벨 냉매를 압축시켜 승압에 이르게 하고 외부 냉각 유체에 의해 후냉각시킨다. 이어서, 로우-레벨 냉매는 하이-레벨 혼합 냉매의 제2 스트림과의 열교환 및 로우-레벨 냉매와의 열교환에 의해 냉각된다. 하이-레벨 냉매는 로우-레벨 냉매와의 열교환에 의해 승온된다. 승온된 하이-레벨 냉매는 압축시켜 승온에 이르게 하고 외부 냉각 유체에 의해 후냉각시킨다.
본 발명의 냉동 공정의 장점은 두개의 혼합된 냉매의 조성물이 서로에 대해 그리고 액화될 스트림의 조성, 온도 및 압력에 대해 용이하게 맞출(최적화할) 수 있어서 공정을 위한 총 에너지 요구량을 최소화할 수 있다는 점이다. 액화 공정의 천연 가스 액체 스트림을 회수하기 위한 통상적인 유니트(NGL 회수 유니트)를 위한 냉동 요건을 액화 공정에 통합시킴으로써, 독립된 냉동 시스템이 필요하지 않게 된다.
본 발명의 방법은 또한 추가의 압축없이 가스 터빈 드라이버에 연료를 공급하기에 적당한 압력을 갖는 연료 공급원을 제조할 수 있다. N2를 함유하는 공급 스트림을 위하여, 연료 스트림의 N2거부가 극대화하도록 냉매 유동을 최적화할 수 있다.
본 발명의 방법은 요구되는 총 압축량을 통상적인 LNG 액화 공정에 비해 50%이상 감소시킬 수 있다. 이것은 보다 많은 양의 천연 가스를 생성물 운송을 위해 액화시키고 액화 공정에 사용되는 압축기에 사용되는 터빈에 동력을 공급하기 위한 연료의 소비를 감소시킨다는 점에서 유리하다.
본 발명은 천연 가스 또는 다른 메탄 풍부 가스 스트림의 액화 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 온도가 -112℃(-170℉)를 초과하는 가압 액화 천연 가스를 제조하기 위한 2단계 혼합 냉매 액화법에 관한 것이다.
본 발명 및 이의 장점은 다음의 상세한 설명 및 본 발명의 실행에 따르는 액화 방법을 설명하는 본 발명의 한 가지 양태에 대한 단순화한 흐름도인 첨부된 도면을 언급함으로써 보다 쉽게 이해할 수 있다. 흐름도는 본 발명의 방법을 실행하는 바람직한 양태를 나타낸 것이다. 당해 도면은 본 발명의 특정한 양태에 대한 통상적이고 예측가능한 수정의 결과인 본 발명의 기타 양태의 범위를 배제하는 것은 아니다. 각종의 요구되는 하부시스템, 예를 들면, 밸브, 유동 스트림 혼합기, 제어 시스템 및 센서는 표시의 단순화 및 명확성을 목적으로 도면으로부터 배제되어 있다.
바람직한 양태의 설명
본 발명은 두개의 사이클 모두 냉매로서 다성분 또는 혼합된 냉매를 사용하는, 2개의 밀폐 냉동 사이클을 사용하는 개선된 액화 천연 가스 제조방법에 관한 것이다. 로우-레벨 냉매 사이클은 천연 가스의 액화를 위한 냉매의 최저 온도 수준을 제공한다. 로우-레벨(최저온도) 냉매는 독립된 열교환 사이클에서 하이-레벨(비교적 승온된 온도) 냉매에 의해 다시 냉각된다.
본 발명의 방법은 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도와 액체 생성물이 버블 포인트 이하의 온도로 유지되기에 충분한 압력을 갖는 가압 액체 천연 가스(PLNG)를 제조하는데 특히 유용하다. 용어 "버블 포인트"는 액체가 기체로 전환되기 시작하는 온도 및 압력을 의미한다. 예를 들면, 일정한 용적의 PLNG가 정압으로는 유지되지만 이의 온도는 증가하는 경우, PLNG에서 기체의 버블이 형성되기 시작하는 압력을 버블 포인트라고 한다. 마찬가지로, 일정한 용적의 PLNG가 항온으로는 유지되지만 압력이 감소하는 경우, 기체가 형성되기 시작하는 압력을 버블 포인트라고 정의한다. 버블 포인트에서, 액화된 기체는 포화된 액체이다. 대부분의 천연 가스 조성물에 있어서, 온도가 -112℃를 초과하는 PLNG의 압력은 약 1,380kPa(200psia) 내지 약 4,500kPa(650psia)이다.
도면과 관련하여, 천연 가스 공급 스트림은 처음에 통상적인 천연 가스 회수 유니트(75)(NGL 회수 유니트)를 통과하는 것이 바람직하다. 천연 가스 스트림이 액화되는 동안 동결될 수 있는 중질 탄화수소를 함유하는 경우 또는 중질 탄화수소, 예를 들면, 에탄, 부탄, 펜탄 및 헥산 등이 PLNG에 바람직하지 않을 경우, 중질 탄화수소는 천연 가스의 액화 전에 천연 가스 NGL 회수 유니트에 의해 제거될수 있다. NGL 회수 유니트(75)는 다수의 분류 칼럼(도시되지 않음), 예를 들면, 에탄을 제조하는 디에타나이저(deethanizer) 칼럼, 프로판을 제조하는 디프로파나이저(depropanizer) 칼럼 및 부탄을 제조하는 디부타나이저(debutanizer) 칼럼을 포함하는 것이 바람직하다. NGL 회수 유니트는 또한 벤젠을 제거하기 위한 시스템을 포함할 수 있다. NGL 회수 유니트의 일반적인 작업은 당해 분야의 숙련가들에게는 익히 공지되어 있다. 열교환기(65)는 아래에 더욱 상세히 기재되는 바와 같은 로우-레벨 냉매의 냉각을 제공하는 것 이외에 NGL 회수 유니트(75)에 냉동 듀티(refrigeration duty)를 임의로 제공할 수 있다.
천연 가스 공급 스트림은 원유 웰(회합 가스)로부터 또는 가스 웰(비회합 가스)로부터 또는 회합 및 비회합 기체 공급원 둘 다로부터 수득된 기체를 포함할 수 있다. 천연 가스의 조성은 상당히 다양할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 천연 가스 스트림은 주성분으로서 메탄(C1)을 함유한다. 천연 가스는 또한 통상적으로 에탄(C2), 고급 탄화수소(C3+) 및 소량의 오염물, 예를 들면, 물, 이산화탄소, 황화수소, 질소, 부탄, 탄소수가 6 이상인 탄화수소, 먼지, 황화철, 왁스 및 원유를 함유할 것이다. 이들 오염물의 용해도는 온도, 압력 및 조성에 따라 다양하다. 극저온에서, CO2, 물 및 다른 오염물은 고체를 형성할 수 있고, 극저온 열교환기에서 플러그 플로우(plug flow) 통과를 할 수 있다. 이들의 순수한 성분에서의 상태 및 고체 상 온도-압력 상 경계가 예상될 경우, 이러한 오염물을 제거함으로써 잠재적인 어려움을 피할 수 있다. 본 발명에 대한 다음 설명에서, 천연 가스 스트림은NGL 회수 유니트(75)에 들어가기 전에 황화물 및 이산화탄소를 제거하기 위해 적당하게 예비처리되며 통상적이고 익히 공지된 방법을 사용하여 물을 제거하기 위해 건조시킴으로써 "유황분을 함유치 않는, 건조한" 천연 가스 스트림이 제조되는 것으로 생각되어야 한다.
NGL 회수 유니트에서 빠져나간 공급 스트림(10)은 스트림(11) 및 스트림(12)로 나뉘어진다. 스트림(11)은 열교환기(60)를 통과하고, 하기에 기재한 바와 같이, 연료 스트림(17)은 가열되며 공급 스트림(11)은 냉각된다. 열교환기(60)를 빠져나간 후, 공급 스트림(11)은 스트림(12)와 합쳐지고 합쳐진 스트림(13)은 천연 가스의 스트림을 적어도 부분적으로 액화시키는 열교환기(61)를 통과한다. 열교환기(61)를 빠져나간 적어도 부분적으로 액체인 스트림(14)은 하나 이상의 팽창 수단(62), 예를 들면, 줄-톰슨(Joule-Thomson) 밸브 또는 대안적으로 수압 터빈을 임의로 통과하는 방법으로 약 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도를 갖는 PLNG를 제조하게 된다. 팽창 수단(62)으로부터 팽창된 유체 스트림(15)은 상 분리기(63)를 통과한다. 증기 스트림(17)은 상 분리기(63)로부터 회수된다. 증기 스트림(17)은 압축기를 운전하기 위해 필요한 동력을 공급하기 위한 연료로서 사용될 수 있고 펌프는 액화 공정에 사용된다. 연료로서 사용되기 전에, 증기 스트림(17)은 상기한 열교환기(60)에서 공급 스트림 일부의 냉각을 보조하기 위한 냉동 공급원으로서 사용되는 것이 바람직하다. 액체 스트림(16)은 약 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도와 PLNG 생성물을 버블 포인트 이하로 유지시키기에 충분한 압력을 갖는 PLNG 생성물로서 분리기(63)로부터 방출된다.
열교환기(61)의 냉동 듀티는 폐쇄-루프 냉각에 의해 제공된다. 당해 냉각 사이클에서 냉매는 로우-레벨 냉매로서 언급된 것을 사용하며, 그 이유는 로우-레벨 냉매가 열교환기(65)에 대해 냉동 듀티를 제공하는 냉각 사이클에서 사용되는 고온 혼합 냉매에 비해 비교적 낮은 온도의 혼합된 냉매이기 때문이다. 가압된 로우-레벨 혼합 냉매는 유동 라인(40)을 통하여 열교환기(61)를 통과하고 열교환기(61)로부터 라인(41)으로 나아간다. 로우-레벨 혼합 냉매는 열교환기(61)로부터 유동 라인(41)을 지나감으로써 완전한 액체가 되는 온도로 열교환기(61)에서 냉각되는 것이 바람직하다. 라인(41)의 로우-레벨 혼합 냉매는 팽창 밸브(64)를 통과하며, 이때 로우-레벨 혼합 냉매의 온도를 바람직한 온도로 되도록 감소시키기 위해 충분한 양의 액체 로우-레벨 혼합 냉매가 플래쉬(flash)된다. PLNG를 제조하기 위한 바람직한 온도는 통상적으로 약 -85℃ 이하, 바람직하게는 약 -95℃ 내지 -110℃ 사이이다. 압력은 팽창 밸브(64)를 가로지르면서 감소된다. 로우-레벨 혼합 냉매는 유동 라인(42)을 통해 열교환기(61)로 들어가고 이것이 열교환기(61)를 통과함으로써 기화가 진행된다. 로우-레벨 혼합 냉매는 라인(43)으로 방출됨에 따라 기체/액체 혼합물(주로 기상)이 된다. 로우-레벨 혼합 냉매는 라인(43)을 지나 열교환기(65)를 통과하며, 이때 로우-레벨 혼합 냉매는 향류 관계의 또 다른 로우-레벨 냉매 스트림(스트림 53)과의 간접적인 열교환(1) 및 하이-레벨 냉매 스트림(31)과의 간접적인 열교환(2)에 의해 승온과 기화가 진행된다. 승온된 로우-레벨 혼합 냉매는 라인(44)을 지나 증기-액체 분리기(80)로 들어가며, 이때 냉매는 액상 부분과 기상 부분으로 분리된다. 기상 부분은 라인(45)을 지나압축기(81)로 들어가고, 액상 부분은 라인(46)을 지나 펌프(82)로 들어가며, 이때 액상 부분은 가압된다. 라인(47)의 압축된 기상 로우-레벨 혼합 냉매는 라인(48)의 가압 액체와 합쳐지고 합쳐진 로우-레벨 혼합 냉매 스트림은 후-냉각기(83)에 의해 냉각된다. 후-냉각기(83)는 로우-레벨 혼합 냉매를 간접적인 열교환에 의해 외부 냉매, 바람직하게는 궁극적으로 환경을 히트 싱크로서 사용하는 냉각 매질로 냉각된다. 적당한 환경적 냉매로는 대기, 청수, 염수, 대지 또는 이들 중 두가지 이상이 포함될 수 있다. 이어서, 냉각된 로우-레벨 혼합 냉매는 제2 증기-액체 분리기(84)를 지나며, 이때 이것은 액상 부분과 기상 부분으로 분리된다. 기상 부분은 라인(50)을 지나 압축기(86)로 들어가고, 액체 부분은 라인(51)을 지나 펌프(87)로 들어가며, 이때 액상 부분은 가압된다. 압축된 기상 로우-레벨 혼합 냉매는 가압 액체 로우-레벨 혼합 냉매와 합쳐지고, 합쳐진 로우-레벨 혼합 냉매(스트림 52)는 후-냉각기(83)와 유사한 적당한 외부 냉매로 냉각되는 후-냉각기(88)에 의해 냉각된다. 후-냉각기(88)를 통과한 후, 로우-레벨 혼합 냉매는 라인(53)을 지나 열교환기(65)로 들어가며, 이때 임의의 남아있는 증기상 로우-레벨 냉매의 상당 부분이 열교환기(65)를 통과하는 로우-레벨 냉매 스트림(43)과의 간접적인 열교환 및 하이-레벨 냉동의 냉매(스트림 31)와의 간접적인 열교환에 의해 액화된다.
하이-레벨 냉동 사이클과 관련하여, 압축된 실질적으로 액체인 하이-레벨 혼합 냉매는 라인(31)을 지나 열교환기(65)를 통과하여 라인(32)으로 방출된다. 라인(31)의 하이-레벨 혼합 냉매는 열교환기(65)에서 이것이 열교환기(65)로부터 라인(32)을 통과하기 전에 하이-레벨 혼합 냉매가 완전히 액체가 되는 온도로 냉각된다. 라인(32)의 냉매는 팽창 밸브(74)를 통과하며, 이때 하이-레벨 혼합 냉매의 온도를 바람직한 온도로 감소시키기 위해 충분한 양의 액체 하이-레벨 혼합 냉매가 플래쉬된다. 하이-레벨 혼합 냉매(스트림 33)는 열교환기(65)를 통과함으로써 비등하여 하이-레벨 혼합 냉매를 본질적으로 기상으로 만들고 라인(20)으로 방출된다. 본질적으로 기상인 하이-레벨 혼합 냉매는 라인(20)을 지나 냉매 증기-액체 분리기(66)로 들어가며, 이때 냉매는 액상 부분과 기상 부분으로 분리된다. 기상 부분은 라인(22)를 지나 압축기(67)로 들어가고, 액상 부분은 라인(21)을 지나 펌프(68)로 들어가며, 이때 액체 부분은 가압된다. 라인(23)의 압축된 기상 하이-레벨 혼합 냉매는 라인(24)에 가압 액체와 합쳐지고, 합쳐진 하이-레벨 혼합 냉매 스트림은 후-냉각기(69)에 의해 냉각된다. 후-냉각기(83) 및 (88)과 유사한 후-냉각기(69)는 하이-레벨 혼합 냉매를 외부 냉매, 바람직하게는 궁극적으로 환경을 히트 싱크로 사용하는 냉매와의 간접적인 열교환에 의해 냉각시킨다. 이어서, 냉각된 하이-레벨 혼합 냉매는 제2 증기-액체 분리기(70)를 지나며, 이때 냉매는 액상 부분 및 기상 부분으로 분리된다. 기상 부분은 압축기(71)를 지나고 액상 부분은 펌프(72)를 지나며, 이때 액상 부분은 가압된다. 압축된 기상 하이-레벨 혼합 냉매(스트림 29)는 가압 액체 하이-레벨 혼합 냉매(스트림 28)와 합쳐지고 합쳐진 하이-레벨 혼합 냉매(스트림 30)는 적당한 외부 냉매에 의해 냉각되는 후-냉각기(73)에 의해 냉각된다. 후-냉각기(73)를 빠져나간 후, 하이-레벨 혼합 냉매는 라인(31)을 지나 열교환기(65)로 들어가며, 이때 상당한 부분의 임의의 남아있는 증기상 하이-레벨 혼합 냉매가 액화된다.
열교환기 (61) 및 (65)는 특정한 유형으로 제한되지는 않지만, 경제성, 플레이트-핀 및 나사형 손상 때문에 콜드-박스(단열 지역이 설치된 칼럼) 열교환기가 바람직하며, 모든 것은 간접적인 열교환에 의해 냉각된다. 본 명세서에서 사용된 용어 "간접적인 열교환"은 두 개의 유체 스트림이 어떤 물리적인 접촉 또는 유체들 간의 혼합이 없이 열교환 관계를 갖는 것을 의미한다. 본 발명의 실행에서 사용되는 열교환기는 당해 분야의 숙련가들에게는 익히 공지되어 있다. 열교환기 (61) 및 (65)에 보내어진 액상 및 증기상 둘 다를 함유하는 모든 스트림은 이들이 들어간 통로의 단면적에 따라 동일하게 분배되는 액상 및 기상 둘 다를 가지는 것이 바람직하다. 이것을 이루기 위해서 각각의 증기 스트림과 액체 스트림을 위한 분배장치가 제공되는 것이 바람직하다. 분리기는 스트림이 액체 스트림과 증기 스트림으로 나뉘어지기 위해 필요하므로 다상 유동 스트림에 부가될 수 있다. 예를 들면, 분리기는 스트림(42)이 열교환기(61)에 들어가기 직전에 분리기가 스트림(42)에 부가될 수 있다.
실제로 천연 가스의 냉각 및 액화를 수행하는 로우-레벨 혼합 냉매는 다양한 화합물을 포함할 것이다. 다수의 성분들이 냉매 혼합물을 형성할 수 있지만 로우-레벨 혼합 냉매는 약 3 내지 7가지 성분의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 냉매 혼합물에 사용되는 냉매는 익히 공지된 할로겐화 탄화수소 및 이들의 공비혼합물과 각종 탄화수소들로부터 선택되어질 수 있다. 몇 가지 예에는 메탄, 에틸렌 , 에탄, 프로필렌, 프로판, 이소부탄, 부탄, 부틸렌, 트리클로로모노플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 모노클로로트리플루오로메탄, 모노클로로디플루오로메탄, 테트라플루오로메탄, 모노클로로펜타플루오로에탄 및 당해 분야의 숙련가들에게 공지된 임의의 다른 탄화수소계 냉매가 있다. 비탄화수소 냉매, 예를 들면, 질소, 아르곤, 네온, 헬륨 및 이산화탄소가 또한 사용될 수도 있다. 로우-레벨 냉매의 성분을 위한 유일한 기준은 이들이 혼화성이 있고, 상이한 비점, 바람직하게는 약 10℃(50℉) 이상 차이가 나는 비점을 가지는 것이다. 로우-레벨 혼합 냉매는 라인(41)에서 필수적으로 액상으로 존재해야만 하고 또한 자신에 의한 열교환에 의해 기화될 수 있어야 하며 천연 가스가 액화됨으로써 로우-레벨 냉매가 라인(43)에서 주로 기상으로 존재하게 된다. 로우-레벨 혼합 냉매는 열교환기 (61) 또는 (65)에서 고체화될 화합물을 함유해서는 안 된다. 적당한 로우-레벨 혼합 냉매의 예에는 다음 몰분율% 범위 내에 속한 것을 기대할 수 있다: C1: 약 15% 내지 30%, C2: 약 45% 내지 60%, C3: 약 5% 내지 15% 및 C4: 약 3% 내지 7%. 로우-레벨 혼합 냉매 성분의 농도는 액화되는 천연 가스의 냉각 성질, 응축 성질 및 액화 공정의 극저온 요건에 부합하도록 조절될 수 있다.
하이-레벨 혼합 냉매는 또한 다양한 화합물을 포함할 수 있다. 다수의 성분들이 냉매 혼합물을 형성할 수 있지만, 하이-레벨 혼합 냉매는 약 3 내지 7가지 성분의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 냉매 혼합물에 사용되는 하이-레벨 혼합 냉매는 익히 공지된 할로겐화 탄화수소 및 이들의 공비혼합물과 각종 탄화수소들로부터 선택되어질 수 있다. 몇 가지 예에는 메탄, 에틸렌 , 에탄, 프로필렌, 프로판, 이소부탄, 부탄, 부틸렌, 트리클로로모노플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 모노클로로트리플루오로메탄, 모노클로로디플루오로메탄, 테트라플루오로메탄, 모노클로로펜타플루오로에탄 및 당해 분야의 숙련가들에게 공지된 임의의 다른 탄화수소계 냉매가 있다. 비탄화수소 냉매, 예를 들면, 질소, 아르곤, 네온, 헬륨 및 이산화탄소가 사용될 수도 있다. 하이-레벨 냉매의 성분을 위한 유일한 기준은 이들이 혼화성이 있고 상이한 비점, 바람직하게는 약 10℃(50℉) 이상의 차이가 나는 비점을 가지는 것이다. 하이-레벨 혼합 냉매는 라인(32)에서 본질상 액상으로 존재해야만 하고 또한 자신에 의한 열교환에 의해 완전히 기화될 수 있어야 하며 로우-레벨 냉매(스트림 43)가 열교환기(65)에서 승온됨으로써 하이-레벨 냉매가 라인(20)에서 주로 기상으로 존재하게 된다. 하이-레벨 혼합 냉매는 열교환기 65에서 고체화될 화합물을 함유해서는 안 된다. 적당한 하이-레벨 혼합 냉매의 예에는 다음 몰분율% 범위 내에 속한 것을 기대할 수 있다: C1: 약 0% 내지 10%, C2: 약 60% 내지 85%, C3: 약 2% 내지 8%, C4: 약 2% 내지 12% 및 C5: 약 1% 내지 15%. 하이-레벨 혼합 냉매 성분의 농도는 액화되는 천연 가스의 냉각 성질, 응축 성질 및 액화 공정의 극저온 요건에 부합하도록 조절될 수 있다.
모의 실험한 질량 및 에너지 밸런스(balance)는 도면에 나타낸 양태를 기술하기 위해 수행되었고, 결과는 하기의 표에 나타낸다. 자료는 시판중인 HYSYSTM(제조원: 캐나다 캘거리에 소재하는 하이프로텍 리미티드(Hyprotech Ltd.)라는 공정시뮬레이션 프로그램을 사용하여 수득되지만, 당해 분야의 숙련가들에게는 친숙한 것으로서 예를 들면, HYSIMTM, PROIITM및 ASPEN PLUSTM를 포함하는 다른 시판중인 공정 시뮬레이션 프로그램들이 자료를 밝혀내는데 사용될 수 있다. 표에 나타낸 자료는 도면에 나타낸 양태의 보다 충분한 이해를 돕기 위해 제공되지만, 본 발명을 불필요하게 여기에 제한하려는 것은 아니다. 온도 및 유속은 본 발명을 제한하려는 것이 아니며 본원 명세서에서 교시하는 견지에서 온도와 유속의 다양한 변화가 가능하다.
본 실시예에서 천연 가스 공급 스트림 10은 몰%로 C1: 94.3%, C2: 3.9%, C3: 0.3%, C4:1.1% 및 C5: 0.4%의 조성을 갖는다. 열교환기(61)에 도입되는 로우-레벨 냉매의 조성은 몰%로 C1: 33.3%, C2: 48.3%, C3: 2.1%, C4: 2.9% 및 C5: 13.4%이다. 열교환기(65)에 도입되는 하이-레벨 냉매의 조성은 몰%로 C1: 11.5%, C2: 43.9%, C3: 32.1%, C4: 1.6% 및 C5: 10.9%이다. 폐쇄 사이클들의 냉매의 조성은 다양한 공급 기체의 조성, 압력 및 온도에 대한 냉동 에너지 요구를 최소화하도록 당해 분야의 기술자들에 의해 맞추어질 수 있으며 이로써 천연 가스를 액화시켜 PLNG를 제조할 수 있다.
표의 자료는 로우-레벨 사이클에 요구되는 최대 냉매 압력이 2,480kPa(360psia)을 초과하지 않음을 나타낸다. 온도가 약 -160℃인 천연 가스를 액화시키기 위한 통상적인 냉매법은 통상적으로 약 6,200kPa(900psia)의 냉동 압력을 요구한다. 로우-레벨 냉매법에 상당히 낮은 압력을 사용함으로써 냉매법을 위한 배관 재료가 훨씬 덜 요구된다.
당해 실시예에 나타낸 바와 같은 본 발명의 또 다른 장점은 연료 스트림(18)이, 보조 연료 기체 압축없이도 액화 공정 동안 통상적인 가스 터빈에 사용하기에 충분한 압력으로 제공된다는 것이다.
당해 분야의 숙련가, 특히 본 발명의 교시의 이점을 아는 사람이라면 상술한 특정 공정에 대해 여러 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들면, 시스템의 전체적인 디자인 및 도입 가스의 조성에 따라 본 발명에 따르는 다양한 온도 및 압력이 사용될 수 있다. 또한, 공급 가스 냉각 트레인을 최적의 효율적인 열 교환 요건을 충족시키기 위해 전체적인 디자인 요건에 따라 보완 또는 재구성할 수 있다. 추가로, 어떤 공정 단계들은 도시된 장치와 교환할 수 있는 장치를 배치함으로써 완성될 수 있다. 위에서 논의한 바와 같이, 특정하게 기술된 양태 및 실시예는 본 발명의 범위를 제한하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 본 발명의 범위는 후술되는 청구의 범위 및 이에 상응하는 범위에 의해 결정될 것이다.

Claims (6)

  1. 천연 가스 스트림을 제1 폐쇄 냉동 사이클(closed refrigeration cycle)에서 로우-레벨(low-level) 혼합 냉매와의 간접적인 열교환에 의해 냉각 및 액화시키는 단계(a),
    로우-레벨 냉매를 향류 관계에 있는 다른 로우-레벨 냉매 스트림과의 열교환 및 하이-레벨(high-level) 냉매 스트림과의 열교환에 의해 승온시키는 단계(b),
    단계(b)의 승온된 로우-레벨 냉매를 압축시켜 승압에 이르게 하고 이를 외부 냉각 유체로 후냉각시키는 단계(c),
    단계(c)의 로우-레벨 냉매를 제2 하이-레벨 혼합 냉매 스트림과의 열교환 및 단계(b)의 로우-레벨 냉매와의 열교환에 의해 추가로 냉각시키는 단계(여기서, 당해 단계의 하이-레벨 냉매는 열교환 동안에 승온됨) 및
    단계(d)의 승온된 하이-레벨 냉매를 압축시켜 승압에 이르게 하고 외부 냉각 유체로 후냉각시키는 단계(e)를 포함하는, 하이-레벨 냉매가 로우-레벨 냉매를 냉각시키고, 로우-레벨 냉매가 천연 가스를 냉각 및 액화시키는 2개의 폐쇄 사이클 혼합 냉매를 사용하여, 온도가 -112℃(-170℉)를 초과하고 압력이 가압 액체 생성물을 버블 포인트(bubble point) 이하로 유지시키기에 충분한 가압 액체 생성물을 제조하기 위한 천연 가스 스트림의 액화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계(a)의 간접적인 열교환이 한 단계로 이루어지는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 로우-레벨 혼합 냉매가 메탄, 에탄, 부탄 및 펜탄을 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 하이-레벨 혼합 냉매가 부탄 및 펜탄을 포함하는 방법.
  5. 제1 열교환기에서 메탄 풍부 가스 스트림을 제1 냉동 사이클에서 순환하는 제1 로우-레벨 혼합 냉매로 액화시키는 단계(a),
    제1 로우-레벨 혼합 냉매를 다수의 압축 단계로 압축시키고, 압축된 로우-레벨 혼합 냉매를 외부 냉각 유체로 하나 이상의 단계로 냉각시키는 단계(b),
    압축되고 냉각된 제1 로우-레벨 혼합 냉매를 제2 열교환기에서 제2 로우-레벨 혼합 냉매로 냉각시켜 압축된 제1 로우-레벨 혼합 냉매를 제1 열교환기의 메탄 풍부 가스가 액화되기 전에 적어도 부분적으로 액화시키는 단계(c) 및
    제2 혼합 냉매를 다수의 압축 단계로 압축시키고, 압축된 제2 혼합 냉매를 외부 냉각 유체로 하나 이상의 단계로 냉각시키며, 제2 열교환기의 압축되고 냉각된 제2 혼합 냉매를 열교환시켜 냉각된 적어도 부분적으로 액체인 제2 혼합 냉매를 제조하고, 냉각된 적어도 부분적으로 액체인 제2 혼합 냉매를 팽창시켜 저온 냉각제를 제조하며, 저온 냉각제를 압축되고 냉각된 제2 혼합 냉매에 의해 향류 열 교환시켜 제1 혼합 냉매를 적어도 부분적으로 액화시키고 제2 혼합 냉매를 적어도 부분적으로 기화시키고, 제2 혼합 냉매를 제1 압축 단계로 재순환시키는 단계(d)를포함하는, 2개의 폐쇄 혼합 냉매 냉동 사이클(두개의 냉동 사이클의 각각의 냉매는 다양한 휘발 물질로 구성되는 성분들을 포함한다)을 사용하여, 온도가 -112℃(-170℉)를 초과하고 압력이 가압 액체 생성물을 버블 포인트(bubble point)로 유지시키기에 충분한 가압 액체 생성물을 제조하기 위한 메탄 풍부 가스 스트림의 액화 방법.
  6. 제1 열교환기에서 가스를 제1 폐쇄 냉동 사이클의 제1 혼합 냉매로 열교환시켜 냉각 및 액화시키는 단계(1) 및
    제2 열교환기에서 단계(1)의 제1 혼합 냉매를 제2 폐쇄 냉동 사이클의 제2 혼합 냉매로 냉각시키는 단계(2)를 포함하고,
    제1 냉동 사이클이,
    단계(2)의 냉각된 제1 냉매를 하나 이상의 압축 단계로 가압 및 냉각(당해 냉각은 승온된 제1 냉매를 증기상과 액상으로 상분리시키고, 증기상과 액상을 각각 압축시키고, 가압된 액상과 가압된 증기상을 합하고, 합쳐진 이들 상을 외부 냉각 유체로 후냉각시킴을 포함한다)시키고,
    가압된 제1 냉매를 제2 열교환기로 통과시켜, 제1 냉매를 제2 냉매로 냉각시키며,
    가압된 제1 냉매를 제1 열교환기로 통과시키고,
    가압된 제1 냉매를 팽창시켜 제1 냉매를 저온 혼합 냉매로 전환시키고, 팽창된 제1 냉매를 팽창 전의 자신에 대해서 그리고 메탄 풍부 가스에 대해서 향류로되도록 제1 열교환기로 통과시킴으로써, 팽창된 제1 냉매를 승온시키고, 약 -112℃를 초과하는 온도를 갖는 가압된 액체를 제조하며, 승온되고 팽창된 제1 냉매를 제2 열교환기로 재순환시킴을 포함하고,
    제2 냉동 사이클이,
    승온된 제2 냉매를 하나 이상의 압축 단계로 가압 및 냉각(당해 냉각은 승온된 제2 냉매를 증기상과 액상으로 상분리시키고, 증기상과 액상을 각각 가압시키고, 가압된 액상과 가압된 증기상을 합하고, 합쳐진 이들 상을 외부 냉각 유체로 후냉각시킴을 포함한다)시키고,
    가압된 제2 냉매를 제2 열교환기로 통과시켜 제1 냉매를 제2 냉매로 냉각시키고,
    가압된 제2 냉매를 저온으로 팽창시키고 팽창된 제2 냉매를 팽창 전의 자신에 대해서 그리고 제1 냉매에 대해서 향류로 되도록 제2 열교환기로 통과시킴으로써 팽창된 제2 냉매를 승온시킴을 포함하는, 온도가 약 -112℃를 초과하는 가압 액체 생성물을 제조하기 위한 메탄 풍부 가스의 액화 방법.
KR1020017007704A 1998-12-18 1999-12-17 천연 가스의 액화를 위한 투 사이클 혼합 냉매 냉동법 KR20010086122A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11280198P 1998-12-18 1998-12-18
US60/112,801 1998-12-18
PCT/US1999/030253 WO2000036350A2 (en) 1998-12-18 1999-12-17 Dual refrigeration cycles for natural gas liquefaction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010086122A true KR20010086122A (ko) 2001-09-07

Family

ID=22345910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017007704A KR20010086122A (ko) 1998-12-18 1999-12-17 천연 가스의 액화를 위한 투 사이클 혼합 냉매 냉동법

Country Status (31)

Country Link
US (1) US6250105B1 (ko)
EP (1) EP1144928A4 (ko)
JP (1) JP2002532674A (ko)
KR (1) KR20010086122A (ko)
CN (1) CN1154828C (ko)
AR (1) AR021880A1 (ko)
AU (1) AU756735B2 (ko)
BG (1) BG64360B1 (ko)
BR (1) BR9916344A (ko)
CA (1) CA2353925C (ko)
CO (1) CO5111061A1 (ko)
DZ (1) DZ2969A1 (ko)
EG (1) EG22575A (ko)
ES (1) ES2209585B1 (ko)
GB (1) GB2358912B (ko)
GC (1) GC0000027A (ko)
GE (1) GEP20033058B (ko)
ID (1) ID29491A (ko)
MX (1) MXPA01005760A (ko)
MY (1) MY117548A (ko)
NO (1) NO20012990L (ko)
OA (1) OA11810A (ko)
PE (1) PE20001445A1 (ko)
RO (1) RO119420B1 (ko)
RU (1) RU2226660C2 (ko)
TN (1) TNSN99229A1 (ko)
TR (1) TR200101782T2 (ko)
TW (1) TW460680B (ko)
UA (1) UA71595C2 (ko)
WO (1) WO2000036350A2 (ko)
YU (1) YU43301A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011136544A2 (ko) * 2010-04-30 2011-11-03 한국가스공사연구개발원 냉매 분리가 있는 천연가스 액화공정
KR101227115B1 (ko) * 2011-09-26 2013-01-28 서울대학교산학협력단 혼합 냉매를 이용한 피드 스트림의 액화장치 및 액화방법과 이를 포함하는 유체전달 시스템
KR20200037706A (ko) * 2018-10-01 2020-04-09 영남대학교 산학협력단 원료 가스 액화 처리 방법

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6513338B1 (en) * 1998-05-12 2003-02-04 Messer Griesheim Gmbh Refrigerant mixture for a mixture-throttling process
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
US6357257B1 (en) * 2001-01-25 2002-03-19 Praxair Technology, Inc. Cryogenic industrial gas liquefaction with azeotropic fluid forecooling
US6742358B2 (en) 2001-06-08 2004-06-01 Elkcorp Natural gas liquefaction
BR0210218A (pt) * 2001-06-29 2004-06-08 Exxonmobil Upstream Res Co Método de absorção para recuperar e método para separar componentes de c2+ de uma mistura lìquida pressurizada contendo c1 e c2+
US6560988B2 (en) 2001-07-20 2003-05-13 Exxonmobil Upstream Research Company Unloading pressurized liquefied natural gas into standard liquefied natural gas storage facilities
FR2829569B1 (fr) * 2001-09-13 2006-06-23 Technip Cie Procede de liquefaction de gaz naturel, mettant en oeuvre deux cycles de refrigeration
JP2005515298A (ja) * 2002-01-18 2005-05-26 カーティン ユニバーシティ オブ テクノロジー 凝固性固形物を除去することによりｌｎｇを製造する方法および装置
US6913076B1 (en) * 2002-07-17 2005-07-05 Energent Corporation High temperature heat pump
US6691531B1 (en) * 2002-10-07 2004-02-17 Conocophillips Company Driver and compressor system for natural gas liquefaction
US6945075B2 (en) * 2002-10-23 2005-09-20 Elkcorp Natural gas liquefaction
JP4571934B2 (ja) * 2003-02-25 2010-10-27 オートロフ・エンジニアーズ・リミテッド 炭化水素ガス処理
US6889523B2 (en) 2003-03-07 2005-05-10 Elkcorp LNG production in cryogenic natural gas processing plants
EP1613909B1 (en) * 2003-03-18 2013-03-06 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated multiple-loop refrigeration process for gas liquefaction
US6742357B1 (en) * 2003-03-18 2004-06-01 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated multiple-loop refrigeration process for gas liquefaction
US6722157B1 (en) * 2003-03-20 2004-04-20 Conocophillips Company Non-volatile natural gas liquefaction system
US7137274B2 (en) 2003-09-24 2006-11-21 The Boc Group Plc System for liquefying or freezing xenon
US7155931B2 (en) * 2003-09-30 2007-01-02 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied natural gas processing
US7204100B2 (en) * 2004-05-04 2007-04-17 Ortloff Engineers, Ltd. Natural gas liquefaction
US20070227185A1 (en) * 2004-06-23 2007-10-04 Stone John B Mixed Refrigerant Liquefaction Process
NZ549467A (en) * 2004-07-01 2010-09-30 Ortloff Engineers Ltd Liquefied natural gas processing
US7152428B2 (en) * 2004-07-30 2006-12-26 Bp Corporation North America Inc. Refrigeration system
MXPA04010342A (es) * 2004-10-20 2005-06-20 Dario Ochoa Vivanco Ruben Mejora en la mezcla de gases refrigerantes a base de hidrocarbonos para obtener mayor eficiencia en sistemas de compresion de refrigeracion y de aire acondicionado.
US20090217701A1 (en) * 2005-08-09 2009-09-03 Moses Minta Natural Gas Liquefaction Process for Ling
DE102005038266A1 (de) * 2005-08-12 2007-02-15 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
EP2021712A2 (en) 2006-05-15 2009-02-11 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream
MX2008013462A (es) * 2006-06-02 2008-10-29 Ortloff Engineers Ltd Procesamiento de gas natural licuado.
RU2432534C2 (ru) * 2006-07-14 2011-10-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ для сжижения потока углеводородов и устройство для его осуществления
DE102006039661A1 (de) * 2006-08-24 2008-03-20 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
WO2008034875A2 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream
US20080078205A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon Gas Processing
US8590340B2 (en) * 2007-02-09 2013-11-26 Ortoff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US20080277398A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-13 Conocophillips Company Seam-welded 36% ni-fe alloy structures and methods of making and using same
US9869510B2 (en) * 2007-05-17 2018-01-16 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied natural gas processing
US8919148B2 (en) * 2007-10-18 2014-12-30 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US20090282865A1 (en) 2008-05-16 2009-11-19 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied Natural Gas and Hydrocarbon Gas Processing
CN101392982B (zh) * 2008-11-10 2012-12-05 陈文煜 一种液化富甲烷气的工艺流程
CN101392983B (zh) * 2008-11-10 2012-12-05 陈文煜 一种液化富甲烷气的过程
US20100287982A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied Natural Gas and Hydrocarbon Gas Processing
US8434325B2 (en) 2009-05-15 2013-05-07 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied natural gas and hydrocarbon gas processing
ITMI20091768A1 (it) * 2009-10-15 2011-04-16 Ecoproject Sas Di Luigi Gazzi E C Processo per impianti gnl anche di grande capacita' richiedente basse portate volumetriche ai compressori frigoriferi
ES2375390B1 (es) * 2009-10-26 2013-02-11 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Planta de recuperación de helio.
US9021832B2 (en) * 2010-01-14 2015-05-05 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US9441877B2 (en) * 2010-03-17 2016-09-13 Chart Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
KR101666254B1 (ko) 2010-06-03 2016-10-13 오르트로프 엔지니어스, 리미티드 탄화수소 가스 처리공정
CN102093921A (zh) * 2011-01-20 2011-06-15 中国海洋石油总公司 一种海上天然气液化方法及液化装置
US8991181B2 (en) * 2011-05-02 2015-03-31 Harris Corporation Hybrid imbedded combined cycle
CN102506298B (zh) * 2011-09-30 2013-11-06 中国寰球工程公司 用于液化天然气装车系统的冷循环系统和方法
CN102445052A (zh) * 2011-12-16 2012-05-09 南京林业大学 一种用于零散气源点的沼气液化工艺及装置
CN102564061B (zh) * 2011-12-19 2014-06-11 中国海洋石油总公司 一种应用于基荷型天然气液化工厂的双级混合冷剂循环液化系统
CN102538389A (zh) * 2011-12-19 2012-07-04 中国海洋石油总公司 一种应用于基荷型天然气液化工厂的混合制冷剂预冷系统
AU2013240459B2 (en) * 2012-03-30 2016-01-14 Exxonmobil Upstream Research Company LNG formation
US9038389B2 (en) 2012-06-26 2015-05-26 Harris Corporation Hybrid thermal cycle with independent refrigeration loop
CN102748918A (zh) * 2012-07-03 2012-10-24 中国海洋石油总公司 双级混合冷剂循环天然气液化系统
AU2013375185B2 (en) * 2013-01-24 2016-03-31 Exxonmobil Upstream Research Company Liquefied natural gas production
CN105473967B (zh) 2013-03-15 2018-06-26 查特能源化工公司 混合制冷剂系统和方法
US11428463B2 (en) 2013-03-15 2022-08-30 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
US11408673B2 (en) 2013-03-15 2022-08-09 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
US9297387B2 (en) 2013-04-09 2016-03-29 Harris Corporation System and method of controlling wrapping flow in a fluid working apparatus
US9574563B2 (en) 2013-04-09 2017-02-21 Harris Corporation System and method of wrapping flow in a fluid working apparatus
US9303514B2 (en) 2013-04-09 2016-04-05 Harris Corporation System and method of utilizing a housing to control wrapping flow in a fluid working apparatus
CN103216998B (zh) * 2013-04-12 2015-12-02 北京安珂罗工程技术有限公司 一种单循环混合冷剂压缩与输送的方法和系统
US20140366577A1 (en) 2013-06-18 2014-12-18 Pioneer Energy Inc. Systems and methods for separating alkane gases with applications to raw natural gas processing and flare gas capture
US9303533B2 (en) 2013-12-23 2016-04-05 Harris Corporation Mixing assembly and method for combining at least two working fluids
EP3006875A1 (de) * 2014-10-09 2016-04-13 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Regelung eines gekoppelten Wärmetauscher-Systems und Wärmetauscher-System
US20160109177A1 (en) 2014-10-16 2016-04-21 General Electric Company System and method for natural gas liquefaction
US10443926B2 (en) * 2014-11-19 2019-10-15 Dresser-Rand Company System and method for liquefied natural gas production
AR105277A1 (es) 2015-07-08 2017-09-20 Chart Energy & Chemicals Inc Sistema y método de refrigeración mixta
AU2017249441B2 (en) 2016-04-11 2021-05-27 Geoff Rowe A system and method for liquefying production gas from a gas source
CA2971469C (en) 2016-06-13 2023-05-02 Geoff Rowe System, method and apparatus for the regeneration of nitrogen energy within a closed loop cryogenic system
US10551118B2 (en) 2016-08-26 2020-02-04 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US10533794B2 (en) 2016-08-26 2020-01-14 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US10551119B2 (en) 2016-08-26 2020-02-04 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
CN106440656B (zh) * 2016-11-02 2022-02-15 中国寰球工程有限公司 一种二氧化碳预冷双级氮膨胀的天然气液化系统
RU2645095C1 (ru) * 2017-04-03 2018-02-15 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Способ частичного сжижения природного газа
US11543180B2 (en) 2017-06-01 2023-01-03 Uop Llc Hydrocarbon gas processing
CN107166871A (zh) * 2017-06-01 2017-09-15 西安交通大学 采用双级混合制冷剂循环的液化天然气蒸发气再液化系统
US11428465B2 (en) 2017-06-01 2022-08-30 Uop Llc Hydrocarbon gas processing
US11578545B2 (en) * 2018-11-20 2023-02-14 Exxonmobil Upstream Research Company Poly refrigerated integrated cycle operation using solid-tolerant heat exchangers

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2731810A (en) 1949-01-04 1956-01-24 Qjivaiiov snoonilnod
FR1270952A (fr) * 1960-10-19 1961-09-01 Shell Int Research Procédé et appareillage pour la liquéfaction d'un gaz naturel
US3298805A (en) * 1962-07-25 1967-01-17 Vehoc Corp Natural gas for transport
GB1135871A (en) 1965-06-29 1968-12-04 Air Prod & Chem Liquefaction of natural gas
GB1181049A (en) * 1967-12-20 1970-02-11 Messer Griesheim Gmbh Process for the Liquifaction of Natural Gas
DE1815010A1 (de) * 1968-12-17 1970-07-16 Messer Griesheim Gmbh Verfahren zum Verfluessigen von Erdgas
DE1939114B2 (de) 1969-08-01 1979-01-25 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verflüssigungsverfahren für Gase und Gasgemische, insbesondere für Erdgas
US3964891A (en) 1972-09-01 1976-06-22 Heinrich Krieger Process and arrangement for cooling fluids
US3970441A (en) 1973-07-17 1976-07-20 Linde Aktiengesellschaft Cascaded refrigeration cycles for liquefying low-boiling gaseous mixtures
DE2438443C2 (de) 1974-08-09 1984-01-26 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas
FR2292203A1 (fr) 1974-11-21 1976-06-18 Technip Cie Procede et installation pour la liquefaction d'un gaz a bas point d'ebullition
DE2628007A1 (de) 1976-06-23 1978-01-05 Heinrich Krieger Verfahren und anlage zur erzeugung von kaelte mit wenigstens einem inkorporierten kaskadenkreislauf
DE2820212A1 (de) * 1978-05-09 1979-11-22 Linde Ag Verfahren zum verfluessigen von erdgas
FR2471566B1 (fr) 1979-12-12 1986-09-05 Technip Cie Procede et systeme de liquefaction d'un gaz a bas point d'ebullition
FR2545589B1 (fr) 1983-05-06 1985-08-30 Technip Cie Procede et appareil de refroidissement et liquefaction d'au moins un gaz a bas point d'ebullition, tel que par exemple du gaz naturel
US4504296A (en) 1983-07-18 1985-03-12 Air Products And Chemicals, Inc. Double mixed refrigerant liquefaction process for natural gas
US4545795A (en) 1983-10-25 1985-10-08 Air Products And Chemicals, Inc. Dual mixed refrigerant natural gas liquefaction
US4525185A (en) 1983-10-25 1985-06-25 Air Products And Chemicals, Inc. Dual mixed refrigerant natural gas liquefaction with staged compression
US4541852A (en) * 1984-02-13 1985-09-17 Air Products And Chemicals, Inc. Deep flash LNG cycle
US4901533A (en) 1986-03-21 1990-02-20 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for the liquefaction of a natural gas stream utilizing a single mixed refrigerant
US4755200A (en) 1987-02-27 1988-07-05 Air Products And Chemicals, Inc. Feed gas drier precooling in mixed refrigerant natural gas liquefaction processes
US4911741A (en) 1988-09-23 1990-03-27 Davis Robert N Natural gas liquefaction process using low level high level and absorption refrigeration cycles
US5036671A (en) 1990-02-06 1991-08-06 Liquid Air Engineering Company Method of liquefying natural gas
GB9103622D0 (en) * 1991-02-21 1991-04-10 Ugland Eng Unprocessed petroleum gas transport
US5161382A (en) 1991-05-24 1992-11-10 Marin Tek, Inc. Combined cryosorption/auto-refrigerating cascade low temperature system
JPH06159928A (ja) 1992-11-20 1994-06-07 Chiyoda Corp 天然ガス液化方法
FR2703762B1 (fr) 1993-04-09 1995-05-24 Maurice Grenier Procédé et installation de refroidissement d'un fluide, notamment pour la liquéfaction de gaz naturel.
US5379597A (en) 1994-02-04 1995-01-10 Air Products And Chemicals, Inc. Mixed refrigerant cycle for ethylene recovery
FR2725503B1 (fr) * 1994-10-05 1996-12-27 Inst Francais Du Petrole Procede et installation de liquefaction du gaz naturel
EP0723125B1 (en) 1994-12-09 2001-10-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Gas liquefying method and plant
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
TW366410B (en) * 1997-06-20 1999-08-11 Exxon Production Research Co Improved cascade refrigeration process for liquefaction of natural gas
TW368596B (en) 1997-06-20 1999-09-01 Exxon Production Research Co Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas
US6105388A (en) * 1998-12-30 2000-08-22 Praxair Technology, Inc. Multiple circuit cryogenic liquefaction of industrial gas

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011136544A2 (ko) * 2010-04-30 2011-11-03 한국가스공사연구개발원 냉매 분리가 있는 천연가스 액화공정
WO2011136544A3 (ko) * 2010-04-30 2012-05-10 한국가스공사연구개발원 냉매 분리가 있는 천연가스 액화공정
KR101227115B1 (ko) * 2011-09-26 2013-01-28 서울대학교산학협력단 혼합 냉매를 이용한 피드 스트림의 액화장치 및 액화방법과 이를 포함하는 유체전달 시스템
KR20200037706A (ko) * 2018-10-01 2020-04-09 영남대학교 산학협력단 원료 가스 액화 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1330760A (zh) 2002-01-09
ES2209585A1 (es) 2004-06-16
JP2002532674A (ja) 2002-10-02
OA11810A (en) 2005-08-16
RO119420B1 (ro) 2004-10-29
BR9916344A (pt) 2001-10-02
CA2353925C (en) 2007-06-26
GEP20033058B (en) 2003-08-25
UA71595C2 (uk) 2004-12-15
RU2226660C2 (ru) 2004-04-10
ES2209585B1 (es) 2005-09-16
GB0113068D0 (en) 2001-07-18
CA2353925A1 (en) 2000-06-22
NO20012990D0 (no) 2001-06-15
US6250105B1 (en) 2001-06-26
MXPA01005760A (es) 2004-03-26
TR200101782T2 (tr) 2001-11-21
AU756735B2 (en) 2003-01-23
GC0000027A (en) 2002-10-30
TW460680B (en) 2001-10-21
BG64360B1 (bg) 2004-11-30
GB2358912B (en) 2002-05-08
MY117548A (en) 2004-07-31
BG105716A (en) 2002-05-31
AR021880A1 (es) 2002-08-07
WO2000036350A2 (en) 2000-06-22
GB2358912A (en) 2001-08-08
EP1144928A4 (en) 2002-05-22
YU43301A (sh) 2003-12-31
WO2000036350A3 (en) 2000-10-19
CO5111061A1 (es) 2001-12-26
PE20001445A1 (es) 2000-12-26
AU2370200A (en) 2000-07-03
TNSN99229A1 (fr) 2001-12-31
ID29491A (id) 2001-08-30
DZ2969A1 (fr) 2004-03-15
EP1144928A2 (en) 2001-10-17
NO20012990L (no) 2001-07-11
CN1154828C (zh) 2004-06-23
EG22575A (en) 2003-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010086122A (ko) 천연 가스의 액화를 위한 투 사이클 혼합 냉매 냉동법
US5950453A (en) Multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas
JP4548867B2 (ja) 天然ガスの改良液化方法
US5956971A (en) Process for liquefying a natural gas stream containing at least one freezable component
US6016665A (en) Cascade refrigeration process for liquefaction of natural gas
KR20020066331A (ko) 팽창 냉각에 의한 천연 가스의 액화방법
WO2003081154A1 (en) Process for producing a pressurized liquefied gas product
KR20010083920A (ko) 가압 액화 천연 가스로부터의 비등물의 재액화 방법
KR20010082235A (ko) 증류를 사용한 다중-성분 압축 공급 스트림의 분리방법
EP2047193A2 (en) Lng production
MXPA99011424A (en) Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application