MXPA06014437A - Proceso de licuar de refrigerante mixto. - Google Patents

Proceso de licuar de refrigerante mixto.

Info

Publication number
MXPA06014437A
MXPA06014437A MXPA06014437A MXPA06014437A MXPA06014437A MX PA06014437 A MXPA06014437 A MX PA06014437A MX PA06014437 A MXPA06014437 A MX PA06014437A MX PA06014437 A MXPA06014437 A MX PA06014437A MX PA06014437 A MXPA06014437 A MX PA06014437A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
kpa
mixed component
component refrigerant
pressure
refrigerant
Prior art date
Application number
MXPA06014437A
Other languages
English (en)
Inventor
John B Stone
Daniel J Hawrysz
E Lawrence Kimble
Original Assignee
Exxonmobil Upstream Res Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxonmobil Upstream Res Co filed Critical Exxonmobil Upstream Res Co
Publication of MXPA06014437A publication Critical patent/MXPA06014437A/es

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/006Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant containing more than one component
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0032Processes 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"
    • F25J1/0042Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0047Processes 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
    • F25J1/0052Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008Hydrocarbons
    • F25J1/0092Mixtures of hydrocarbons comprising possibly also minor amounts of nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/0097Others, e.g. F-, Cl-, HF-, HClF-, HCl-hydrocarbons etc. or mixtures thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0211Processes 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
    • F25J1/0214Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262Details of the cold heat exchange system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0291Refrigerant compression by combined gas compression and liquid pumping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/12Inflammable refrigerants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13Economisers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/32Details on header or distribution passages of heat exchangers, e.g. of reboiler-condenser or plate heat exchangers

Abstract

Se provee un metodo para licuar una corriente de gas natural. En una modalidad, el metodo incluye colocar un refrigerante de componente mixto en un area de intercambio de calor con una corriente de proceso; separar el refrigerante de componente mixto a uno o mas niveles de presion para producir un vapor refrigerante y un liquido refrigerante; desviar el vapor refrigerante alrededor del area de intercambio de calor hacia una unidad de compresion; y hacer pasar el liquido refrigerante al area de intercambio de calor. En otra modalidad, el metodo ademas incluye evaporar parcialmente la corriente de liquido refrigerante dentro del area de intercambio de calor para retener una fraccion de liquido de por lo menos 1% en peso.

Description

PROCESO DE LICUAR DE REFRIGERANTE MIXTO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención se refieren de manera general a los métodos para corrientes de gas refrigerante, tal como gas natural, usando refrigerantes de componente mixto. El gas natural comúnmente se licúa y transporta para surtir a las naciones con mayor consumo de energía. Para licuar el gas natural, el gas de alimentación se procesa primero para retirar los contaminantes e hidrocarburos más pesados que al lo menos el pentano. Este gas purificado, típicamente a una presión elevada, se enfría después a través de intercambio de calor indirecto mediante uno o más ciclos de refrigeración. Tales ciclos de refrigeración son costosos en términos tanto del gasto de capital como de operación debido a la complejidad del equipo requerido y el desempeño de eficiencia del refrigerante. Por lo tanto, existe la necesidad de un método para mejorar la eficacia de la refrigeración, reducir el tamaño del equipo y reducir los gastos de operación. Se proveen métodos para licuar una corriente de gas natural. En una modalidad, el método incluye colocar un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso; separar el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir un vapor refrigerante y un líquido refrigerante; desviar el vapor refrigerante alrededor del área de intercambio de calor hacia una unidad de compresión; y hacer pasar el líquido refrigerante al área de intercambio de calor. En otra modalidad, el método incluye colocar un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso; extraer del área de intercambio de calor dos o más corrientes secundarias del refrigerante de componente mixto; separar las corrientes secundarias del refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir vapores refrigerantes y líquidos refrigerantes; desviar los vapores refrigerantes alrededor del área de intercambio de calor hacia una unidad de compresión; y hacer pasar los líquidos refrigerantes al área de intercambio de calor. En otra modalidad, el método incluye colocar un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso; separar el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir un vapor refrigerante y un líquido refrigerante; desviar la corriente de vapor refrigerante alrededor del área de intercambio de calor hacia una unidad de compresión; hacer pasar la corriente de líquido refrigerante al área de intercambio de calor; y evaporar parcialmente la corriente de líquido refrigerante dentro del área de intercambio de calor para retener una fracción de líquido de por lo menos 1% en peso. Aún en otra modalidad, el método incluye colocar un primer refrigerante de componente mixto en una primera área de intercambio de calor con una corriente de proceso; separar el primer refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir una corriente de vapor refrigerante y una corriente de líquido refrigerante; desviar la corriente de vapor refrigerante aproximadamente la primera área de intercambio de calor a una unidad de compresión; hacer pasar la corriente de líquido refrigerante a la primera área de intercambio de calor para enfriar la corriente de proceso; y colocar un segundo refrigerante de componente mixto en una segunda área de intercambio de calor con la corriente de proceso enfriada para licuar la corriente de proceso. Todavía en otra modalidad, el método incluye colocar un primer refrigerante de componente mixto en una primera área de intercambio de calor con una corriente de proceso; separar el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir una corriente de vapor refrigerante y una corriente de líquido refrigerante; desviar la corriente de vapor refrigerante aproximadamente la primera área de intercambio de calor a una unidad de compresión; regresar la corriente de líquido refrigerante a la primera área de intercambio de calor para enfriar la corriente de gas; colocar un segundo refrigerante de componente mixto en una segunda área de intercambio de calor con la corriente de proceso enfriada; y evaporar el segundo refrigerante de componente mixto a un único nivel de presión para licuar la corriente de gas. En aún otra modalidad, el método incluye colocar una corriente de refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso, la corriente de refrigerante comprendiendo refrigerante líquido; y descontinuar el intercambio de calor antes de que la corriente del refrigerante líquido se vaporice por completo. En aún otras modalidades, el método incluye licuar una corriente de gas natural colocando un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso; separando el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir un vapor refrigerante y un líquido refrigerante; haciendo pasar por lo menos el líquido refrigerante al área de intercambio de calor; y evaporando parcialmente el líquido refrigerante dentro del área de intercambio de calor para retener una fase líquida. En una modalidad alternativa, el método incluye colocar un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso; extraer del área de intercambio de calor dos o más corrientes secundarias del refrigerante de componente mixto; separar las corrientes secundarias del refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir vapores refrigerantes y líquidos refrigerantes; hacer pasar por lo menos los líquidos refrigerantes al área de intercambio de calor; y evaporar parcialmente los líquidos refrigerantes dentro del área de intercambio de calor para retener una fase líquida. Se proporcionará ahora una descripción detallada.
Cada una de las reivindicaciones anexas define una invención separada, que para propósitos de transgresiones se reconoce que incluyen equivalentes a los diversos elementos o limitaciones especificadas en las reivindicaciones. Dependiendo del contexto, todas las referencias que más adelante se hace a "la invención" en algunos casos pueden referirse únicamente a ciertas modalidades específicas. En otros casos se reconocerá que las referencias a la "invención" se referirán a la materia objeto citada en una o más, pero no necesariamente todas, las reivindicaciones. Ahora se describirá cada una de las invenciones en más detalle a continuación, incluyendo las modalidades, versiones y ejemplos específicos, aunque las invenciones no se limitan a estas modalidades, versiones o ejemplos, que se incluyen para permitir que una persona con experiencia común en la técnica realice y use las invenciones, cuando la información en esta patente se combine con la información y tecnología disponibles. Diversos términos tal como se usan en la presente se definen más adelante. En la medida que un término utilizado en una reivindicación no se defina en lo siguiente, se dará amplia definición en la técnica relevante que haya dado ese término como se expresa en las publicaciones impresas y patentes otorgadas. Los términos "refrigerante de componente mixto" y "MCR" se emplean de manera intercambiable y significan una mezcla que contiene dos o más componentes refrigerantes. Los ejemplos de los MCR descritos en la presente son un "primer MCR" y un "segundo MCR". El término "componente refrigerante" significa una sustancia usada para transferencia de calor que absorbe el calor a una temperatura inferior y expele el calor a temperatura superior. Por ejemplo, un "componente refrigerante", en un sistema de refrigeración por compresión, absorberá calor a una temperatura y presión inferiores a través de la evaporación y expelerá calor a una temperatura y presión superiores a través de la condensación. Los componentes refrigerantes ilustrativos pueden incluir, pero no se limitan a, alcanos, alquenos y alquinos que tienen uno a 5 átomos de carbono, nitrógeno, hidrocarburos clorados, hidrocarburos fluorados, otros hidrocarburos halogenados y mezclas o combinaciones de los mismos. El término "gas natural" significa un gas de hidrocarburo ligero o una mezcla de dos o más gases de hidrocarburo ligeros. Los gases de hidrocarburo ligero ilustrativos pueden incluir, pero no se limitan a, metano, etano, propano, butano, pentano, hexano, isómeros de los mismos, insaturados de los mismos, y mezclas de los mismos. El término "gas natural" también puede incluir algún nivel de impurezas, tales como nitrógeno, sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, carbonilsulfuro, mercaptanos y agua. La composición en porcentaje exacto del gas natural varía dependiendo del suministro de depósito y cualesquiera pasos de pre-procesamiento, tales como extracción de amina o desecación vía tamices moleculares, por ejemplo. Por lo menos un ejemplo de una composición de "gas natural" es un gas que contiene 55% en moles de metano o más. Los términos "gas" y "vapor" se usan intercambiablemente y significan una sustancia o mezcla de sustancias en estado gaseoso a diferencia del estado líquido o sólido. El término "parcialmente evaporada" describe una sustancia que puede incluir una mezcla de sustancias que no es 100% vapor. Una corriente "parcialmente evaporada" puede tener tanto una fase de vapor como una fase líquida. Por lo menos un ejemplo de una corriente "parcialmente evaporada" incluye una corriente que tiene una fase líquida de por lo menos 1% en peso, o por lo menos 2% en peso, o por lo menos 3% en peso, o por lo menos 4% en peso, o por lo menos 5% en peso, y el resto es la fase de vapor. En una o más modalidades especificas, una corriente "parcialmente evaporada" tiene una fase líquida que varía desde una de menos de 1% en peso, o 3% en peso, o 10% en peso, a uno de más de 90% en peso, o 97% en peso, o 99% en peso. El término "área de intercambio de calor" significa cualquier tipo de equipo conocido o combinación de tipos similares o diferentes de equipo conocido en la técnica para facilitar la transferencia de calor. Por ejemplo, un "área de intercambio de calor" puede estar contenida o por lo menos parcialmente contenida dentro de uno o más intercambiadores del tipo de devanado en espiral, intercambiadores del tipo de placa-aleta, intercambiadores del tipo de cubierta y tubo, o cualquier otro tipo de intercambiador de calor conocido en la técnica que sea capaz de resistir las condiciones del proceso descritas en la presente en más detalle más adelante. El término "unidad de compresión" significa cualquier tipo o combinación de tipos de equipo de compresión similares o diferentes de equipo de compresión, y puede incluir equipo auxiliar, conocido en la técnica para comprimir una sustancia o mezcla de sustancias. Una "unidad de compresión" puede utilizar una o más etapas de compresión.
Los compresores ilustrativos pueden incluir, pero sin limitarse a, los tipos de desplazamiento positivo, tales como los compresores recíprocos y giratorios por ejemplo, y los tipos dinámicos, tales como los compresores de flujo axial y centrífugos, por ejemplo. El equipo auxiliar ilustrativo puede incluir, pero sin limitarse a, recipientes de agujeros ciegos de succión, refrigeradores o enfriadores de descarga, refrigeradores o enfriadores de reciclo, y cualquier combinación de los mismos. Varias modalidades específicas se describen en lo siguiente, por lo menos algunas de las cuales se citan en las reivindicaciones. Por ejemplo, por lo menos una modalidad se dirige a un método para licuar una corriente de gas natural al colocar un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso y separando el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir un vapor refrigerante y un líquido refrigerante. El vapor refrigerante se desvía alrededor del área de intercambio de calor hacia una unidad de compresión, y el líquido refrigerante pasa a un área de intercambio de calor. Por lo menos en otra modalidad específica se licúa una corriente de gas natural colocando un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso y extrayendo del área de intercambio de calor dos o más corrientes secundarias del refrigerante de componente mixto. Las corrientes secundarias del refrigerante de componente mixto se separan entonces a uno o más niveles de presión para producir vapores refrigerantes y líquidos refrigerantes. Los vapores refrigerantes son desviados alrededor del área de intercambio de calor hacia una unidad de compresión y los líquidos refrigerantes se hacen pasar al área de intercambio de calor. Todavía en otra modalidad específica se licúa una corriente de gas natural colocando un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso y separando el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir una corriente de vapor refrigerante y una corriente de líquido refrigerante. La corriente de vapor refrigerante es desviada alrededor del área de intercambio de calor hacia una unidad de compresión. La corriente de líquido refrigerante se hace pasar al área de intercambio de calor y se hace que por lo menos parcialmente se evapore dentro del área de intercambio de calor para retener una fracción de líquido de por lo menos 1% en peso. Aún otra modalidad específica se dirige a un método para licuar una corriente de gas natural colocando un primer refrigerante de componente mixto en una primera área de intercambio de calor con una corriente de proceso y separando el primer refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir una corriente de vapor refrigerante y una corriente de líquido refrigerante. La corriente de vapor refrigerante es desviada aproximadamente la primera área de intercambio de calor a una unidad de compresión y la corriente de líquido refrigerante se hace pasar a la primera área de intercambio de calor para enfriar la corriente de proceso. Un segundo refrigerante de componente mixto se coloca entonces en una segunda área de intercambio de calor con la corriente de proceso enfriada para licuar la corriente de proceso. Todavía en otra modalidad se licúa una corriente de gas natural colocando un primer refrigerante de componente mixto en una primera área de intercambio de calor con una corriente de proceso, y separando el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir una corriente de vapor refrigerante y una corriente de líquido refrigerante. La corriente de vapor refrigerante es desviada aproximadamente la primera área de intercambio de calor a una unidad de compresión y la corriente de líquido refrigerante se hace pasar a la primera área de intercambio de calor para enfriar la corriente de gas. Un segundo refrigerante de componente mixto se coloca en una segunda área de intercambio de calor con la corriente de proceso enfriada, y evaporado a un único nivel de presión para licuar la corriente de gas. Aún otra modalidad específica se dirige a enfriar una corriente de proceso de gas natural colocando una corriente de refrigerante de componente mixto en intercambio de calor con una corriente de proceso. La corriente de refrigerante comprende refrigerante líquido, y se descontinúa el intercambio de calor antes de que la corriente del refrigerante líquido se vaporiza por completo. Aún en otras modalidades, la corriente o corrientes de vapor refrigerante no necesitan ser desviadas al área de intercambiador o intercambiadores de calor y/o no necesitan ser dirigidas directamente a una unidad de compresión. En tales modalidades la corriente o corrientes de vapor pueden, por ejemplo, ser regresadas al intercambiador o intercambiadores de calor, o pueden ser desviadas del intercambiador o intercambiadores de calor y ser enviadas a un equipo diferente de la unidad de compresión. Por lo tanto, las modalidades del método presente incluyen modificaciones de cualquier modalidad descrita en la presente en donde la corriente o corrientes de vapor refrigerante no son desviadas al área de intercambiador o intercambiadores de calor y/o no son dirigidas directamente a una unidad de compresión. Tales modalidades, incluyen, por ejemplo, licuar una corriente de gas natural colocando un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso; separando el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir un vapor refrigerante y un líquido refrigerante; haciendo pasar por lo menos el líquido refrigerante al área de intercambio de calor; y evaporando parcialmente el líquido refrigerante dentro del área de intercambio de calor para retener una fase líquida. Tales modalidades también incluyen colocar un refrigerante de componente mixto en un área de intercambio de calor con una corriente de proceso; extraer del área de intercambio de calor dos o más corrientes secundarias del refrigerante de componente mixto; separar las corrientes secundarias del refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir vapores refrigerantes y líquidos refrigerantes; hacer pasar por lo menos los líquidos refrigerantes al área de intercambio de calor; y evaporar parcialmente los líquidos refrigerantes dentro del área de intercambio de calor para retener una fase líquida. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las modalidades especificadas mostradas en los dibujos se describirán ahora. Se enfatiza que no debe interpretarse que las reivindicaciones se limitan a los aspectos de los dibujos. La Figura 1 representa en forma esquemática un proceso de refrigeración que utiliza un refrigerante de componente mixto por lo menos parcialmente evaporado para enfriar o licuar una corriente de proceso o gas de alimentación. La Figura 2 representa en forma esquemática un proceso de refrigeración que utiliza un intercambiador de calor que tiene dos o más áreas de intercambio de calor contenidas en el mismo para enfriar o licuar una corriente de proceso o gas de alimentación. La Figura 3 representa en forma esquemática un proceso de refrigeración que utiliza dos refrigerantes de componente mixto para enfriar o licuar una corriente de proceso o gas de alimentación. La Figura 4 representa en forma esquemática otro método para refrigerar una corriente de proceso o gas de alimentación que utiliza un sistema de recolección de refrigerante líquido. Para simplificar y facilitar la descripción, estos procesos de refrigeración se describirán más en la presente por cuanto se relacionan a una corriente de proceso o gas de alimentación de gas natural que es sub-enfriado para producir gas natural licuado ("LNG") . FIGURA 1 La Figura 1 representa en forma esquemática un proceso 5 de refrigeración que utiliza un refrigerante de componente mixto por lo menos parcialmente evaporado para por lo menos enfriar una corriente de proceso o gas de alimentación. La corriente 12 de gas de alimentación se coloca en intercambio de calor con una corriente 30 de refrigerante de componente mixto ("MCR") dentro de un intercambiador 10 de calor. Como se explica en mayor detalle más adelante, la corriente 30 de MCR se expande y enfría para retirar el calor desde la corriente 12 de gas de alimentación dentro del intercambiador 10 de calor. Aunque no se muestra, las corrientes de proceso adicionales que requieren refrigeración pueden entrar al intercambiador 10 de calor. Los ejemplos no limitantes de tales corrientes adicionales incluyen otras corrientes de refrigerante, otras corrientes de hidrocarburos para ser mezcladas con el gas de la corriente 12 en una etapa de procesamiento posterior, y las corrientes que se integran con una o más etapas de proceso de fraccionamiento . El intercambiador 10 de calor, como se muestra en la Figura 1, es una unidad individual que contiene por lo menos un área de intercambio de calor. Aunque no se muestra, pero se describe más adelante, el intercambiador 10 de calor puede incluir dos o más áreas de intercambio de calor, tales como por ejemplo dos, tres, cuatro o cinco, que pueden estar contenidas en una unidad individual, o cada área puede estar contenida en una unidad separada. La corriente 12 de gas de alimentación preferiblemente es gas natural y puede contener por lo menos 55% en moles, o por lo menos 65% en moles, o por lo menos 75% en moles de metano. La corriente 30 de MCR puede incluir uno o más de alcanos, alquenos y alquinos que tienen uno a 5 átomos de carbono, nitrógeno, hidrocarburos clorados, hidrocarburos fluorados, otros hidrocarburos halogenados y mezclas o combinaciones de los mismos. En una o más modalidades específicas, la corriente 30 de MCR es una mezcla de etano y propano. En una o más modalidades específicas, la corriente 30 de MCR es una mezcla de etano, propano e isobutano. En una o más modalidades específicas, la corriente 30 de MCR es una mezcla de metano, etano, y nitrógeno. La corriente 30 de MCR es enfriada en el área 10 de intercambio de calor y sale del área 10 de intercambio de calor como la corriente 40. La corriente 40 se expande usando un dispositivo 45 de expansión, produciendo una corriente 50 de dos fases (es decir, una corriente que tiene una fase de vapor y una fase líquida) . Los dispositivos de expansión ilustrativos incluyen, pero no se limitan a, válvulas, válvulas de control, válvulas Joule Thompson, dispositivos de Venturi, expansores líquidos, turbinas hidráulicas, y similares. Preferiblemente, el dispositivo de expansión 45 es una válvula de expansión accionada automáticamente o una válvula del tipo Joule Thompson. La corriente 50 de dos fases es separada después dentro de un separador 55 para producir una corriente 60 de vapor y una corriente 65 líquida. Preferiblemente, la corriente 50 de dos fases se somete a una separación instantánea. La corriente 60 de vapor se desvía del área 10 de intercambio de calor y es enviada directamente a la unidad 75 de compresión.
Después de reducir su presión y por lo tanto ser enfriada, la corriente 65 líquida regresa al área 10 de intercambio de calor en donde se evapora completa o parcialmente debido al intercambio de calor con la corriente 12 de gas de proceso y la corriente 30 de MCR. Esta corriente completa o parcialmente evaporada sale del área 10 de intercambio de calor como la corriente 70. En una o más modalidades específicas, la corriente 70 tiene una fracción de calor de por lo menos 85% en peso, o por lo menos 90% en peso, o por lo menos 99% en peso, y el resto es la fracción de fase líquida. En una o más modalidades específicas, la corriente 70 tiene una corriente de vapor que no tiene fase líquida. La corriente 70 fluye entonces a la unidad de compresión 75. La unidad de compresión 75 puede utilizar una o más etapas de compresión dependiendo de las condiciones y requerimientos del proceso. Preferiblemente, la unidad de compresión 75 utiliza dos o más etapas de compresión en donde cada etapa utiliza un enfriador entre etapas para retirar el calor de compresión. La corriente comprimida es enviada después al área 10 de intercambio de calor como la corriente 30. Más adelante se discute con más detalle sobre una unidad de compresión ejemplar. Al enviar la corriente 60 de vapor alrededor del área 10 de intercambio de calor directamente a la unidad 75 de compresión (es decir, desviando el vapor refrigerante alrededor del área de intercambio de calor hacia la unidad de compresión) , pueden evitarse ciertos problemas asociados con los refrigerantes de dos fases. El término "refrigerante de dos fases" significa un refrigerante que tiene por lo menos algo del refrigerante en la fase líquida y por lo menos 10% en volumen en la fase de vapor. La distribución de dos fases puede dar por resultado la producción reducida de gas licuado y ganancia perdida debido a la distribución inadecuada del refrigerante de dos fases dentro del área del intercambio de calor. La distribución inadecuada del refrigerante de dos fases dentro del área del intercambio de calor da por resultado transferencia de calor inadecuada debido a que la fase de vapor del refrigerante de dos fases ocupa más volumen dentro del área de intercambio de calor comparada con la fase líquida. Ya que la fase de vapor contribuye muy poco al intercambio de calor en comparación con la fase líquida que se evapora, la capacidad de enfriamiento del refrigerante está comprometida. Además, el diseño hidráulico de un sistema que puede distribuir efectivamente el refrigerante de dos fases al intercambiador o intercambiadores de calor puede ser costoso tanto respecto al tiempo de ingeniería como respecto del equipo comprado. Es muy difícil predecir el comportamiento de tales diseños en situaciones que se desvían demasiado de las condiciones de diseño en términos de temperatura, presión y/o margen de flujo. Los beneficios logrados de conformidad con una o más de las modalidades descritas en la presente son particularmente aplicables a las disposiciones de intercambiadores de calor en una disposición paralela a los que se les alimenta con refrigerante desde un suministro común ya que la fase de vapor ha sido retirada eliminando esta consideración de distribución. FIGURA 2 La Figura 2 representa en forma esquemática un proceso 100 de refrigeración que utiliza un intercambiador de calor que tiene más de una área de intercambio de calor contenida en el mismo para enfriar o licuar una corriente de proceso o gas de alimentación. El proceso 100 de refrigeración utiliza un intercambiador 200 de calor que tiene dos o más áreas de intercambio de calor contenida en el mismo, tales como tres áreas como se muestra en la Figura 2, y una unidad 300 de compresión de MCR. Se enfría una corriente 102 de gas de alimentación contra un refrigerante de componente mixto ("MCR") dentro del intercambiador 200 de calor. Aunque no se muestra, las corrientes de proceso adicionales que requieren refrigeración pueden entrar al intercambiador 200 de calor. Los ejemplos no limitantes de tales corrientes adicionales incluyen otras corrientes refrigerantes, otras corrientes de hidrocarburos para ser mezcladas con el gas de la corriente 102 en una etapa posterior del proceso, y corrientes que se integran con una o más etapas de proceso de fraccionamiento. La composición de la corriente 102 de gas depende de su depósito de suministro, pero puede incluir hasta 99% en moles de metano, hasta 15% en moles de etano, hasta 10% en moles de propano, hasta 30% en moles de nitrógeno, por ejemplo. En una modalidad específica, la corriente 102 de gas de alimentación puede contener por lo menos 55% en moles, o por lo menos 65% en moles, o por lo menos 75% en moles en volumen de metano. En otra modalidad específica, la corriente 102 de gas de alimentación puede contener hasta 1% en moles, o hasta 2% en moles, o hasta 5% en moles de compuestos que no son hidrocarburos, tales como agua, bióxido de carbono, compuestos que contienen azufre, mercurio y combinaciones de los mismos. En una o más modalidades específicas, la corriente 102 de gas de alimentación puede estar sujeta a procesos de purificación (no se muestra) para quitar o retirar de otra forma la mayor parte, sino es que toda, de estos compuestos que no son hidrocarburos desde la corriente 102 de gas de alimentación antes de entrar al intercambiador 200 de calor. En ciertas modalidades, la corriente 102 de gas de alimentación entra al intercambiador 200 de calor a una temperatura dentro del margen que va desde una de menos de °C, o 25°C, o 35°C hasta una de más de 40°C, o 45°C, o 55°C, y a una presión dentro del margen de una de menos de 4,000 kPa, o 6,000 kPa, 0 7,000 kPa a una de más de 8,500 kPa, o 10,000 kPa, o 12,000 kPa. La corriente 102 de gas de alimentación sale del intercambiador 200 de calor como una corriente 104 enfriada. La corriente 104 enfriada sale del intercambiador 200 de calor a una temperatura dentro de un margen que va desde una de menos de -70°C, o -80°C, o -100°C a una de más de -60°C, o -50°C, o -35°C. Por ejemplo, la corriente 104 enfriada sale del intercambiador 200 de calor a una temperatura de aproximadamente de -70°C a aproximadamente -75°C. MCR El refrigerante de componente mixto ("MCR") preferiblemente es una mezcla de etano, propano e isobutano. El MCR puede contener entre aproximadamente 20% en moles y 80% en moles de etano, entre aproximadamente 10% en moles y 90% en moles de propano, entre aproximadamente 5% en moles y 30% en moles de isobutano. En una o más modalidades específicas, la concentración de etano dentro del primer MCR varía de una de menos de 20% en moles, o 30% en moles, o 40% en moles hasta una de más de 60% en moles, o 70% en moles, u 80% en moles. En una o más modalidades específicas, la concentración de propano dentro del MCR varía de una de menos de 10% en moles, o 20% en moles, o 30% en moles a una de más de 70% en moles, u 80% en moles, o 90% en moles. En una o más modalidades específicas, la concentración de isobutano dentro del MCR varía de una de menos de 3% en moles, o 5% en moles, o 10% en moles a una de más de 20% en moles, o 25% en moles, o 30% en moles. En una o más modalidades específicas, el MCR tiene un peso molecular de aproximadamente 32 a aproximadamente 45. Más preferiblemente, el peso molecular del MCR varía desde uno de menos de 32, o 34 o 45 a uno de más de 42, 43 o 45. Además, la relación molar del MCR respecto a la corriente 102 de gas de alimentación varía de una de menos de 1.0, o 1.2, o 1.5 a una de más de 1.8, o 2.00, o 2.2. En una o más modalidades específicas, la relación molar del MCR respecto a la. corriente 102 de gas de alimentación es de por lo menos 1.0, o por lo menos 1.2, o por lo menos 1.5. INTERCAMBIADOR DE CALOR Considerando en más detalle el intercambiador 200 de calor, el MCR entra al intercambiador 200 de calor como la corriente 202. Por lo menos una porción de la corriente 202 es extraída desde una primera área de intercambio de calor del intercambiador 200 de calor como una corriente 203 lateral. La corriente 203 lateral se expande a una primera presión usando un dispositivo 205 de expansión, produciendo una corriente 207 de dos fases (es decir, una corriente que tiene una fase de vapor y una fase líquida) . En una o más modalidades específicas, esta primera presión varía de una de menos de 800 kPa, o 1,200 kPa, o 1,500 kPa a una de más de 1,900 kPa, o 2,200 kPa, o 2,600 kPa. Consecuentemente, la temperatura de la corriente 207 expandida varía desde una de menos de 0°C, o 3°C, o 4°C hasta una de más de 6°C, o 10°C, o 15°C. Preferiblemente, la corriente 203 lateral se expande a una presión desde 1,600 kPa a 1,800 kPa y una temperatura desde 4°C a 6°C. La corriente 207 de dos fases se separa entonces dentro de un separador 210 para producir una corriente 214 de vapor y una corriente 212 líquida. Preferiblemente, la corriente 207 de dos fases se somete a una separación instantánea. La corriente de vapor 214 se desvía del intercambiador 200 de calor y es enviada directamente a la unidad 300 de compresión. Al enviar la corriente de vapor 214 alrededor del intercambiador 200 de calor directamente hacia la unidad 300 de compresión (es decir, desviando el vapor refrigerante alrededor del área de intercambio de calor hacia la unidad de compresión) , se pueden evitar ciertos problemas de distribución asociados con los refrigerantes de dos fases como se anotó en lo anterior. Después de reducirse su presión y por lo tanto ser enfriada, la corriente 212 líquida regresa al intercambiador 200 de calor en donde se evapora por completo o parcialmente debido al intercambio de calor dentro del intercambiador 200 de calor. Esta corriente completa o parcialmente evaporada sale del intercambiador 200 de calor como la corriente 216. En una o más modalidades específicas, la corriente 216 tiene una fracción de vapor de por lo menos 85% en peso, o por lo menos 90% en peso, o por lo menos 99% en peso, y el resto es la fracción de fase líquida. En una o más modalidades específicas, la corriente 216 es una corriente de vapor que no tiene fase líquida (es decir, completamente evaporada) . La corriente 216 puede ser combinada como se muestra en la Figura 1 con la corriente de vapor 214 desde el separador 210 para formar una corriente 218 de reciclo que fluye hacia la unidad 300 de compresión. Por lo menos otra porción de la corriente 202 es extraída desde una segunda área de intercambio de calor del intercambiador 200 de calor como una corriente 213 lateral. La corriente 213 lateral se expande a una segunda presión usando un dispositivo 215 de expansión produciendo una corriente 217. La corriente 217 tiene una fase de vapor y una fase líquida. En una o más modalidades específicas, esta segunda presión varía de una de menos de 250 kPa, o 400 kPa, o 500 kPa hasta una de más de 600 kPa, o 700 kPa, o 850 kPa. Consecuentemente, la temperatura de la corriente 217 expandida varía desde una de menos de -60°C, o -50°C, o -40°C hasta una de más de -30°C, o -20°C, o -10°C. Preferiblemente, la corriente 213 lateral se expande a una presión desde 550 kPa a 570 kPa y una temperatura desde -35°C a -45°C. La corriente 217 de dos fases se separa entonces dentro de un separador 220 para producir una corriente 224 de vapor y una corriente 222 líquida. Preferiblemente, la corriente 217 de dos fases se somete a una separación instantánea. La corriente 224 de vapor se desvía del intercambiador 200 de calor y es enviada directamente a la unidad 300 de compresión. La corriente 222 líquida, habiendo reducido su presión y por lo tanto habiendo sido enfriada regresa al intercambiador 200 de calor en donde se evapora por completo o parcialmente debido al intercambio de calor dentro del intercambiador 200 de calor. Esta corriente completa o parcialmente evaporada sale del intercambiador 200 de calor como la corriente 226. En una o más modalidades específicas, la corriente 226 tiene una fracción de vapor de por lo menos 85% en peso, o por lo menos 90% en peso, o por lo menos 99% en peso, y el resto es la fracción de fase líquida. La corriente 226 puede ser combinada como se muestra en la Figura 1 con la corriente 224 de vapor desde el separador 220 para formar una corriente 228 de reciclo que fluye hacia la unidad 300 de compresión. Aún otra porción de la corriente 202 es extraída desde una tercera área de intercambio de calor del intercambiador 200 de calor como una corriente 223 lateral.
La corriente 223 lateral se expande a una tercera presión usando un dispositivo 225 de expansión produciendo una corriente 227 que tiene una fase de vapor y una fase líquida. En una o más modalidades específicas, esta tercera presión varía desde una de menos de 80 kPa, o 120 kPa, o 150 kPa a una de más de 180 kPa, o 200 kPa, o 250 kPa. Consecuentemente, la temperatura de la corriente 227 expandida varía de una de menos de -110°C, o -90°C, o -80°C hasta una de más de -60°C, o -50°C, o -30°C. Preferiblemente, la corriente 223 lateral se expande a una presión desde 160 kPa a 180 kPa y una temperatura desde -65°C a -75°C. La corriente 227 de dos fases se separa entonces dentro de un separador 230 para producir una corriente 234 de vapor y una corriente líquida 232. Preferiblemente, la corriente 227 de dos fases se somete a una separación instantánea. La corriente de vapor 234 se desvía del intercambiador 200 de calor y es enviada directamente a la unidad 300 de compresión. La corriente líquida 232, habiendo reducido su presión y por lo tanto habiendo sido enfriada regresa al intercambiador 200 de calor en donde se evapora por completo o parcialmente debido al intercambio de calor dentro del intercambiador 200 de calor. Esta corriente completa o parcialmente evaporada sale del intercambiador 200 de calor como la corriente 236. En una o más modalidades específicas, la corriente 236 tiene una fracción de vapor de por lo menos 85% en peso, o por lo menos 90% en peso, o por lo menos 99% en peso, y el resto es la fracción de fase líquida. La corriente 236 puede ser combinada como se muestra en la Figura 2 con la corriente de vapor 234 desde el separador 230 para formar una corriente 238 de reciclo que fluye hacia la unidad 300 de compresión. En una o más modalidades específicas descritas en lo anterior, el dispositivo de expansión puede ser cualquier dispositivo reductor de presión. Los dispositivos de expansión ilustrativos incluyen, pero no se limitan a, válvulas, válvulas de control, válvulas Joule Thompson, dispositivos de Venturi, expansores líquidos, turbinas hidráulicas, y similares. Preferiblemente, los dispositivos 205, 215, 225 de expansión son válvulas de expansión accionadas automáticamente o válvulas del tipo Joule Thompson. Como se describió en lo anterior, las corrientes 214, 224, 234 de vapor se desvían del intercambiador 200 de calor y son enviadas directamente a la unidad 300 de compresión. Esta configuración de desviación evita los problemas de distribución asociados con los refrigerantes de dos fases como se explicó en lo anterior. Además, el refrigerante parcialmente evaporado que sale del área de intercambio de calor con dos fases ha sido configurado para reducir los esfuerzos mecánicos dentro del área de intercambio de calor. Los esfuerzos mecánicos pueden ser producto de una transición rápida de temperatura a través del volumen ocupado por una fase líquida y el volumen ocupado por una fase de vapor. La temperatura de transición desde el volumen de la porción líquida o de fluido de dos fases al volumen de la porción de vapor puede dar por resultado fracturas por esfuerzos durante el encendido, apagado o recalco, o puede dar por resultado falla por fatiga del intercambiador. Por lo tanto, configurar las condiciones de flujo del refrigerante permite la vaporización incompleta de las corrientes 212, 222 y 232 líquidas de refrigerante sin los efectos inherentes de los esfuerzos mecánicos causados por un gradiente de temperatura rápido. Para transitar desde un sistema en el cual el refrigerante se evapora por completo a un sistema en el cual el refrigerante se evapora parcialmente, la velocidad de flujo puede ser incrementada, la presión de evaporación puede ser cambiada, la composición del refrigerante puede ser cambiada para incluir más componentes con puntos de ebullición superiores, o una combinación de cualquiera de estos parámetros de diseño. UNIDAD 300 DE COMPRESIÓN DE MCR La unidad 300 de compresión de MCR incluye uno o más niveles de presión diferentes. Preferiblemente, la succión de cada etapa de compresión corresponde a los niveles de presión de las corrientes 218, 228, 238 de reciclo. En por lo menos una modalidad específica, la primera etapa de compresión incluye un recipiente 310 de agujeros ciegos de succión y un compresor 320. En por lo menos una modalidad específica, la segunda etapa de compresión incluye un recipiente 330 de agujeros ciegos de succión, un compresor 340 y un enfriador de descarga o condensador 350. En por lo menos una modalidad específica, la tercera etapa de compresión incluye un recipiente 360 de agujeros ciegos de succión, un compresor 370, y un enfriador 380 de descarga. En por lo menos una modalidad específica, la unidad 300 de compresión incluye además un enfriador final o condensador 390. Los enfriadores 350, 380 y 390 pueden ser cualquier tipo de intercambiador de calor adecuado para las condiciones del proceso descritas en la presente. Los intercambiadores de calor ilustrativos incluyen, pero no se limitan a, intercambiadores de calor del tipo de cubierta y tubo, intercambiadores de núcleo en marmita e intercambiadores de calor de placa-aleta de aluminio con soldadura fuerte. En una o más modalidades específicas, se usa agua de enfriamiento en planta como el medio de transferencia de calor para enfriar el fluido de proceso dentro de los enfriadores 350, 380 y 390. En una o más modalidades específicas, se usa aire como el medio de transferencia de calor para enfriar el fluido de proceso dentro de los enfriadores 350, 380 y 390. Además, en una o más de las modalidades antes descritas, las corrientes 214, 224, 234 de vapor desviadas instantáneamente enfrían las corrientes 216, 226, 236 de refrigerante por lo menos parcialmente evaporadas que salen del intercambiador 200 de calor. Como tales, las corrientes 218, 228, 238 combinadas, que se reciclan para la succión a la unidad 300 de compresión, tienen menor temperatura reduciendo con ello los requerimientos de tarea de los enfriadores 350, 380 y 390 de descarga. Con referencia en más detalle a la primera etapa de compresión, la corriente 322 sale de la primera etapa 320. En una o más modalidades específicas, la presión de la corriente 322 varía de una de menos de 200 kPa, o 300 kPa, 0 400 kPa hasta una de más de 600 kPa, o 700 kPa u 800 kPa. La temperatura de la corriente 322 varía de una de menos de 5°C, o 10°C, o 15°C hasta una de más de 20°C, o 25°C, o 30°C. Con referencia a la segunda etapa de compresión, la corriente 342 sale de la segunda etapa 340 y es enfriada dentro del enfriador 350 de descarga para producir la corriente 352. En una o más modalidades específicas, la presión de la corriente 342 varía de una de menos de 800 kPa, o 1200 kPa, o 1400 kPa hasta una de más de 1800 kPa, o 2000 kPa o 2500 kPa. En una o más modalidades específicas, la temperatura de la corriente 352 varía de una de menos de 15°C, o 25°C, o 35°C hasta una de más de 40°C, o 45°C, o 55°C.
Con referencia a la tercera etapa de compresión, la corriente 372 sale de la tercera etapa 370 y es enfriada dentro del enfriador 380 de descarga para producir la corriente 382. En una o más modalidades específicas, la presión de la corriente 372 varía de una de menos de 1600 kPa, o 2400 kPa, o 2900 kPa hasta una de más de 3500 kPa, o 4000 kPa o 5000 kPa. La temperatura de la corriente 372 varía de una de menos de 40°C, o 50°C, o 60°C hasta una de más de 100°C, o 120°C, o 150°C. En una o más modalidades específicas, la temperatura de la corriente 382 varía de una de menos de 0°C, o 10°C, o 20°C hasta una de más de 40°C, o 50°C, o 60°C. En una o más modalidades, la corriente 382 fluye hacia el condensador 390 para producir la corriente 392. La temperatura de la corriente 392 varía de una de menos de 0°C, o 10°C, o 20°C hasta una de más de 40°C, o 45°C, o 55°C. En una o más modalidades, la corriente 392 fluye hacia el recipiente 295 de sobretensión para brindar tiempo de residencia por consideraciones de operabilidad conforme el refrigerante líquido de alta presión entra al intercambiador 200 de calor como la corriente 202. FIGURA 3 El proceso 100 de refrigeración o licuado puede utilizar además un segundo intercambiador 400 de calor y una segunda unidad 500 de compresión de MCR como se muestra en la Figura 3. La Figura 3 representa en forma esquemática un proceso de refrigeración que utiliza dos refrigerantes de componente mixto en intercambiadores de calor separados para enfriar o licuar una corriente de proceso o gas de alimentación. Sin embargo el intercambiador 200 de calor y el segundo intercambiador 400 de calor pueden estar contenidos dentro de una unidad común. En cualquier caso, el primer intercambiador 200 de calor y el segundo intercambiador 400 de calor están dispuestos preferiblemente en serie como se muestra. La corriente 104 enfriada que sale del primer intercambiador 200 de calor es sub-enfriada contra un segundo refrigerante de componente mixto ("segundo MCR") dentro del segundo intercambiador 400 de calor. La corriente 104 enfriada que sale del segundo intercambiador 400 de calor como una corriente 106 licuada. En ciertas modalidades, la corriente 106 licuada sale del intercambiador 400 de calor a una temperatura dentro del margen de una de menos de -220°C, o -180°C, o -160°C hasta una de más de -130°C, o -110°C, o -70°C. En una modalidad específica, la corriente 106 licuada sale del intercambiador 400 de calor a una temperatura de aproximadamente -145°C a aproximadamente -155°C. En ciertas modalidades, la corriente 106 licuada sale del intercambiador 400 de calor a una presión dentro del margen de una de menos de 3,900 kPa, o 5,800 kPa, o 6,900 kPa hasta una de más de 9,000 kPa, o 10,000 kPa, o 12,000 kPa.
SEGUNDO MCR En una o más modalidades específicas, el segundo refrigerante de componente mixto ("segundo MCR") puede ser igual al primer refrigerante de componente mixto ("primer MCR") . En una o más modalidades específicas, el segundo MCR puede ser diferente. Por ejemplo, el segundo MCR puede ser una mezcla de nitrógeno, metano y etano. En una o más modalidades específicas, el segundo MCR puede contener entre aproximadamente 5% en moles y 20% en moles de nitrógeno, entre aproximadamente 20% en moles y 80% en moles de metano y entre aproximadamente 10% en moles y 60% en moles de etano. En una o más modalidades específicas, la concentración de nitrógeno dentro del segundo MCR varía de una de menos de 5% en moles, o 6% en moles o 7% en moles hasta una de más de 15% en moles, o 18% en moles o 20% en moles. En una o más modalidades específicas, la concentración de metano dentro del segundo MCR varía de una de menos de 20% en moles, o 30% en moles o 40% en moles hasta una de más de 60% en moles, o 70% en moles u 80% en moles. En una o más modalidades específicas, la concentración de etano dentro del segundo MCR varía de una de menos de 10% en moles, ó 15% en moles o 20% en moles hasta una de más de 45% en moles, o 55% en moles o 60% en moles. El peso molecular del segundo MCR varía de uno de menos de 18, o 19, o 20 a uno de más de 25, o 26, o 27. En una o más modalidades específicas, el segundo MCR tiene un peso molecular de aproximadamente 18 a aproximadamente 27. Además, la relación molar del segundo MCR respecto a la corriente 104 enfriada varía de una de menos de 0.5, o 0.6, o 0.7 hasta una de más de 0.8, o 0.9, o 1.0. . En una o más modalidades específicas, la relación molar del segundo MCR respecto a la corriente 104 enfriada es por lo menos 0.5, o por lo menos 0.6, o por lo menos 0.7. El segundo MCR puede ser alimentado al primer intercambiador 200 de calor vía la corriente 402 para pre-enfriar o condensar el segundo MCR antes de entrar al segundo intercambiador 400 de calor. La corriente 402 es enfriada dentro del primer intercambiador 200 de calor mediante transferencia de calor directa con el primer MCR. La corriente 402 tiene una presión dentro del margen de una de menos de 2900 kPa, o 4300 kPa o 5500 kPa hasta una de más de 6400 kPa, o 7500 kPa o 9000 kPa. La corriente 402 tiene una temperatura dentro del margen de una de menos de 0°C, o 10°C, o 20°C, hasta una de más de 40°C, o 50°C, o 70°C. El segundo MCR sale del primer intercambiador 200 de calor como la corriente 404. En una o más modalidades específicas, la corriente 402 se condensa completamente dentro del primer intercambiador 200 de calor como una corriente líquida 404 que no tiene fracción de vapor. En una o más modalidades específicas, la corriente 402 se condensa parcialmente mediante transferencia de calor indirecta con el primer MCR de tal manera que la corriente 404 tiene una fracción de líquido de por lo menos 85% en peso, o por lo menos 90% en peso, o por lo menos 95% en peso, o por lo menos 99% en peso. En una o más modalidades específicas, la corriente 404 tiene una presión dentro del margen de una de menos de 2,500 kPa, o 4,000 kPa o 5,000 kPa hasta una de más de 6,000 kPa, o 7,0000 kPa o 9,000 kPa . En una o más modalidades específicas, la corriente 404 tiene una temperatura dentro del margen de una de menos de -110°C, o -90°C, o -80°C, hasta una de más de -60°C, o -50°C, o -30°C. En una o más modalidades específicas, las corrientes de proceso adicionales que requieren refrigeración pueden entrar al intercambiador 400. Los ejemplos no limitantes de tales corrientes adicionales incluyen otras corrientes refrigerantes, otras corrientes de hidrocarburos para ser mezclados con el gas de la corriente 102 en una etapa de proceso posterior, y corrientes que se integran con una o más etapas de proceso de fraccionamiento. SEGUNDO INTERCAMBIADOR DE CALOR Considerando en más detalle el segundo intercambiador 400 de calor, el segundo MCR que ha sido enfriado y por lo menos parcialmente condensado, si no completamente condensado, dentro del primer intercambiador 200 de calor, es recogido en un recipiente 406 de sobretensión y alimentado al segundo intercambiador 400 de calor como la corriente 410. El segundo MCR sale del segundo intercambiador 400 de calor como la corriente 415. En una o más modalidades específicas, la corriente 415 tiene una presión dentro del margen de una de menos de 2,800 kPa, o 4,200 kPa o 5,500 kPa hasta una de más de 6,200 kPa, o 7,0000 kPa u 8,500 kPa. En una o más modalidades específicas, la corriente 415 tiene una temperatura dentro del margen de una de menos de -230°C, o -190°C, o -170°C, hasta una de más de -140°C, o -120°C, o -70°C. En una o más modalidades específicas, la corriente 415 que sale del segundo intercambiador 400 de calor reduce su presión (es decir se expande) usando un dispositivo de expansión 450. La corriente 415 reduce adicionalmente su presión (es decir se expande) usando un dispositivo 420 de expansión para producir una corriente 425. Como se mencionó anteriormente, los dispositivos 420 de expansión, 450 puede ser cualquier dispositivo reductor de presión, incluyendo, pero sin limitarse a, válvulas, válvulas de control, válvulas Joule Thompson, dispositivos de Venturi, expansores líquidos, turbinas hidráulicas, y similares. Preferiblemente, el dispositivo 420 de expansión es una válvula de expansión accionada automáticamente o una válvula del tipo Joule Thompson. Preferiblemente, el dispositivo 420 de expansión es un expansor líquido o una turbina hidráulica. En una o más modalidades específicas, la corriente 425 tiene una presión dentro del margen de una de menos de 200 kPa, o 300 kPa o 400 kPa hasta una de más de 500 kPa, o 600 kPa o 700 kPa; una temperatura dentro del margen de una de menos de -250°C, o -200°C, o -170°C, hasta una de más de -140°C, o -110°C, o -70°C. Preferiblemente, la corriente 425 se expande a una presión de 435kPa a 445kPa y una temperatura de -150°C a -160°C. Después de la expansión isentálpica dentro del dispositivo 420 de expansión, la corriente 425 se evapora completa o parcialmente dentro del segundo intercambiador 400 de calor y sale del segundo intercambiador 400 de calor como la corriente 430. En una o más modalidades específicas, la corriente 425 se evapora completa o parcialmente a un nivel individual de presión dentro del segundo intercambiador 400 de calor. En una o más modalidades específicas, la corriente 425 se evapora completamente (es decir, toda la fase de vapor) a un nivel individual de presión dentro del segundo intercambiador 400 de calor. En una o más modalidades específicas, el nivel individual de presión dentro del segundo intercambiador 400 de calor se mantiene dentro del margen de una de menos de 150 kPa, o 250 kPa, o 350 kPa hasta una de más de 400 kPa, o 500 kPa, o 600 kPa. Preferiblemente, el nivel individual de presión dentro del segundo intercambiador 400 de calor es entre aproximadamente 350 kPa y aproximadamente 450 kPa. SEGUNDA UNIDAD DE COMPRESIÓN DE MCR La corriente 430 es enviada entonces a una segunda unidad 500 de compresión. La unidad 500 de compresión puede incluir una o más etapas de compresión dependiendo de los requerimientos del proceso. En una o más modalidades específicas, la unidad 500 de compresión incluye dos etapas de compresión como se muestra en la Figura 3. Por ejemplo, la unidad 500 de compresión tiene una primera etapa 510 de compresión y una segunda etapa 520 de compresión. Durante la operación, la corriente 430 fluye a través de un recipiente 510A de agujeros ciegos de succión en donde la corriente de vapor continúa a la primera etapa 510 de compresión y es enfriada en el refrigerador 515 posterior para producir la corriente 512. En una o más modalidades específicas, la corriente 512 tiene una presión dentro del margen de una de menos de 1900 kPa, o 2800 kPa o 3500 kPa hasta una de más de 4000 kPa, o 4800 kPa o 5800 kPa; una temperatura dentro del margen de una de menos de 15°C, o 25°C, o 30°C, hasta una de más de 40°C, o 50°C, o 60°C. La corriente 512 fluye a través de un recipiente 520A de agujeros ciegos de succión en donde una corriente de vapor continúa a la segunda etapa 520 de compresión y es enfriada. En una o más modalidades específicas, la corriente 522 de vapor que abandona la segunda etapa 520 de compresión tiene una presión dentro del margen de una de menos de 2900 kPa, o 4300 kPa o 5200 kPa hasta una de más de 6400 kPa, o 7500 kPa o 9000 kPa; y una temperatura dentro del margen de una de menos de 15°C, o 25°C, o 35°C, hasta una de más de 40°C, o 45°C, o 60°C. La corriente 522 de vapor es entonces enfriada dentro del refrigerante posterior 525 y reciclada al primer intercambiador 200 de calor como la corriente 402. FIGURA 4 La Figura 4 representa en forma esquemática otro método para refrigerar una corriente de proceso o gas de alimentación que utiliza un sistema de recolección de refrigerante líquido. Como se muestra en la Figura 4, el refrigerante líquido recogido desde el separador 510A y 520B puede estar en comunicación de fluidos con una bomba 530. La bomba 530 regresa este refrigerante líquido al proceso vía la corriente 532. Esto permite una forma efectiva y eficiente para trabajar con el refrigerante de componente mixto que se evapora parcialmente dentro del área de intercambio de calor. Alternativamente, el refrigerante líquido recogido desde los separadores 510A y 520B puede ser drenado y desechado. De manera similar, aunque no se muestra, los tambores de agujeros ciegos de la unidad 300 de compresión (por ejemplo los tambores 310, 330 y 360) pueden estar equipados con un sistema de recolección de refrigerante líquido similar.

Claims (46)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método para licuar una corriente de gas natural caracterizado porque comprende: colocar un primer refrigerante de componente mixto en una primer área de intercambio de calor con una corriente de proceso; separar el refrigerante de componente mixto a uno o más niveles de presión para producir un vapor refrigerante y un líquido refrigerante; hacer pasar el líquido refrigerante a la primer área de intercambio de calor; y evaporar parcialmente el líquido refrigerante dentro de la primer área de intercambio de calor para retener una fase líquida.
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primer área de intercambio de calor está contenida dentro de un intercambiador de calor individual .
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primer área de intercambio de calor está contenida dentro de dos o más intercambiadores de calor.
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primer área de intercambio de calor comprende dos o más áreas contenidas dentro de un intercambiador de calor individual.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primer área de intercambio de calor comprende dos o más áreas en donde cada área está contenida dentro de un intercambiador de calor individual.
  6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el área de intercambio de calor comprende dos o más áreas contenidas dentro de dos o más intercambiadores de calor individuales.
  7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente de proceso consiste esencialmente de gas natural.
  8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer refrigerante de componente mixto comprende etano y propano.
  9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer refrigerante de componente mixto comprende además isobutano.
  10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer refrigerante de componente mixto comprende metano, etano y nitrógeno.
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la separación del refrigerante de componente mixto comprende expandir el refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 80 kPa y aproximadamente 2,600 kPa.
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la separación del refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 250 kPa y aproximadamente 2,200 kPa.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la separación del primer refrigerante del componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 500 kPa y aproximadamente 1,900 kPa.
  14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera porción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 1,500 kPa y aproximadamente l,900Pa, y expandir una segunda porción del refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 500 kPa y aproximadamente 700 kPa.
  15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera porción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 800 kPa y aproximadamente 2,600Pa, y expandir una segunda porción del primer refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 250 kPa y aproximadamente 850 kPa, y expandir una tercera porción del primer refrigerante de componente mixto a una tercera presión de entre aproximadamente 80 kPa y aproximadamente 250 kPa.
  16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque dos o más corrientes del primer refrigerante de componente mixto se extraen de la primer área de intercambio de calor antes de separar el primer refrigerante de componente mixto en las dos o más corrientes.
  17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque una primera corriente de extracción del refrigerante de componente mixto se expande a una primera presión entre aproximadamente 1500 kPa y aproximadamente 1,900 kPa y una segunda corriente de extracción del refrigerante de componente mixto se expande a una segunda presión entre aproximadamente 500 kPa y aproximadamente 700 kPa.
  18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera corriente de extracción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 800 kPa y aproximadamente 2,600 kPa; expandir una segunda corriente de extracción del primer refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 250 kPa y aproximadamente 850 kPa; y expandir una tercera corriente de extracción del primer refrigerante de componente mixto a una tercera presión de entre aproximadamente 80 kPa y aproximadamente 250 kPa.
  19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque evaporar parcialmente el líquido refrigerante dentro de la primer área de intercambio de calor retiene una fracción de líquido de por lo menos 1% en peso.
  20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 80 kPa y aproximadamente 180 kPa.
  21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 250 kPa y aproximadamente 600 kPa.
  22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la separación el primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 800 kPa y aproximadamente 1900 kPa.
  23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera porción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 1,200 kPa y aproximadamente 2,200 kPa, y expandir una segunda porción del refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 400 kPa y aproximadamente 700 kPa.
  24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera porción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 1,500 kPa y aproximadamente 1,900 kPa, y expandir una segunda porción del primer refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 500 kPa y aproximadamente 600 kPa; y expandir una tercera porción del primer refrigerante de componente mixto a una tercera presión de entre aproximadamente 150 kPa y aproximadamente 180 kPa.
  25. 25. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque al menos evaporar parcialmente el líquido refrigerante dentro de la primer área de intercambio de calor retiene una fracción de líquido de por lo menos 3% en peso.
  26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque pasar el líquido refrigerante a la primer área de intercambio de calor enfría la corriente de proceso, y además comprende colocar el segundo refrigerante de componente mixto en una segunda área de intercambio de calor con la corriente de proceso enfriada para licuar la corriente de proceso.
  27. 27. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque comprende evaporar parcialmente la corriente de líquido refrigerante dentro de la primer área de intercambio de calor para retener una fracción de líquido de por lo menos 1% en peso.
  28. 28. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque comprende evaporar parcialmente el segundo refrigerante de componente mixto dentro de la segunda área de intercambio de calor para retener una fracción de líquido de por lo menos 1% en peso.
  29. 29. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 1,200 kPa y aproximadamente 2,200 kPa.
  30. 30. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 400 kPa y aproximadamente 700 kPa.
  31. 31. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 120 kPa y aproximadamente 200 kPa.
  32. 32. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera porción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 1,500 kPa y aproximadamente 1,900 kPa, y expandir una segunda porción del primer refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 500 kPa y aproximadamente 600 kPa.
  33. 33. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera porción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 1500 kPa y aproximadamente 1900 kPa, y expandir una segunda porción del primer refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 500 kPa y aproximadamente 600 kPa, y expandir una tercera porción del primer refrigerante de componente mixto a una tercera presión de entre aproximadamente 150 kPa y aproximadamente 180 kPa.
  34. 34. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el segundo refrigerante de componente mixto se evapora parcialmente en la segunda área de intercambio de calor en un nivel de presión individual.
  35. 35. El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque evaporar parcialmente el primer refrigerante de componente mixto en la primer área de intercambio de calor retiene una fracción de líquido de por lo menos 1% en peso.
  36. 36. El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque evaporar parcialmente el segundo refrigerante de componente mixto dentro de la segunda área de intercambio de calor retiene una fracción de líquido de por lo menos 1% en peso.
  37. 37. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 1,200 kPa y aproximadamente 2,200 kPa.
  38. 38. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 400 kPa y aproximadamente 700 kPa.
  39. 39. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir el primer refrigerante de componente mixto a una presión de entre aproximadamente 120 kPa y aproximadamente 200 kPa.
  40. 40. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera porción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 1,500 kPa y aproximadamente 1,900 kPa, y expandir una segunda porción del primer refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 500 kPa y aproximadamente 600 kPa.
  41. 41. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la separación del primer refrigerante de componente mixto comprende expandir una primera porción del primer refrigerante de componente mixto a una primera presión de entre aproximadamente 1500 kPa y aproximadamente 1900 kPa; expandir una segunda porción del primer refrigerante de componente mixto a una segunda presión de entre aproximadamente 500 kPa y aproximadamente 600 kPa; y expandir una tercera porción del primer refrigerante de componente mixto a una tercera presión de entre aproximadamente 150 kPa y aproximadamente 180 kPa.
  42. 42. El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque evaporar parcialmente el segundo refrigerante de componente mixto a un nivel individual de presión comprende un proceso de separación instantánea en el segundo refrigerante de componente mixto a través de un dispositivo reductor de presión a una presión dentro del margen desde 200 kPa hasta 700 kPa.
  43. 43. El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque evaporar el segundo refrigerante de componente mixto a un nivel individual de presión comprende separar instantáneamente el segundo refrigerante de componente mixto a través de un dispositivo reductor de presión a una presión dentro del margen desde 400 kPa a 500 kPa.
  44. 44. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el segundo refrigerante de componente mixto es enfriado dentro de la primera área de intercambio de calor mediante intercambio de calor con el primer refrigerante de componente mixto.
  45. 45. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el segundo refrigerante de componente mixto es condensado dentro de la primera área de intercambio de calor mediante intercambio de calor con el primer refrigerante de componente mixto.
  46. 46. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el vapor refrigerante se desvía alrededor de la primer área de intercambio de calor hacia una unidad de compresión.
MXPA06014437A 2004-06-23 2005-06-06 Proceso de licuar de refrigerante mixto. MXPA06014437A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56558904P 2004-06-23 2004-06-23
PCT/US2005/019606 WO2006007278A2 (en) 2004-06-23 2005-06-06 Mixed refrigerant liquefaction process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA06014437A true MXPA06014437A (es) 2007-07-13

Family

ID=34956193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MXPA06014437A MXPA06014437A (es) 2004-06-23 2005-06-06 Proceso de licuar de refrigerante mixto.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20070227185A1 (es)
EP (1) EP1774233A4 (es)
JP (1) JP5605977B2 (es)
KR (1) KR101301024B1 (es)
CN (1) CN100504262C (es)
AU (1) AU2005262611B2 (es)
BR (1) BRPI0511785B8 (es)
CA (1) CA2567052C (es)
MX (1) MXPA06014437A (es)
NO (1) NO20070370L (es)
WO (1) WO2006007278A2 (es)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005038266A1 (de) * 2005-08-12 2007-02-15 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
RU2432534C2 (ru) * 2006-07-14 2011-10-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ для сжижения потока углеводородов и устройство для его осуществления
AU2007286291B2 (en) * 2006-08-14 2010-08-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream
US7637112B2 (en) * 2006-12-14 2009-12-29 Uop Llc Heat exchanger design for natural gas liquefaction
KR20100032919A (ko) * 2007-07-12 2010-03-26 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 탄화수소 스트림의 냉각 방법 및 장치
WO2009081672A1 (ja) * 2007-12-26 2009-07-02 E.R.D.Co., Ltd. 炭化水素混合冷媒、冷凍冷蔵又は冷暖房空調システム、冷凍冷蔵又は冷暖房空調方法、冷凍冷蔵又は冷暖房空調システムの製造方法
EP2326899B1 (en) * 2008-08-06 2017-04-05 Lummus Technology Inc. Method of cooling using extended binary refrigeration system
US8464551B2 (en) * 2008-11-18 2013-06-18 Air Products And Chemicals, Inc. Liquefaction method and system
US20100154469A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Chevron U.S.A., Inc. Process and system for liquefaction of hydrocarbon-rich gas stream utilizing three refrigeration cycles
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
EP2369279A1 (de) * 2010-03-12 2011-09-28 Ph-th Consulting AG Verfahren zur Kühlung oder Verflüssigung eines an Kohlenwasserstoffen reichen Stromes und Anlage zur Durchführung desselben
US9441877B2 (en) * 2010-03-17 2016-09-13 Chart Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
KR101009892B1 (ko) * 2010-04-30 2011-01-20 한국가스공사연구개발원 천연가스 액화공정
CN101967413A (zh) * 2010-06-07 2011-02-09 杭州福斯达实业集团有限公司 采用单一混合工质制冷来液化天然气的方法和装置
KR101147365B1 (ko) * 2011-03-11 2012-05-22 대우조선해양 주식회사 재액화 장치 및 고압 천연가스 분사 엔진을 갖는 해상 구조물의 연료 공급 시스템의 운전방법
KR101106089B1 (ko) * 2011-03-11 2012-01-18 대우조선해양 주식회사 고압 천연가스 분사 엔진을 위한 연료 공급 방법
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
US20130277021A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Lummus Technology Inc. Cold Box Design for Core Replacement
FR2993643B1 (fr) * 2012-07-17 2014-08-22 Saipem Sa Procede de liquefaction de gaz naturel avec changement de phase
US11408673B2 (en) 2013-03-15 2022-08-09 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
US11428463B2 (en) 2013-03-15 2022-08-30 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
KR102312640B1 (ko) 2013-03-15 2021-10-13 차트 에너지 앤드 케미칼즈 인코포레이티드 혼합 냉매 시스템 및 방법
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
WO2016026533A1 (en) * 2014-08-21 2016-02-25 Statoil Petroleum As Heat pump system
KR101693925B1 (ko) 2014-09-30 2017-01-06 (주)삼신엔지니어링 탈부착 교체 가능한 승강기 도어
AR105277A1 (es) 2015-07-08 2017-09-20 Chart Energy & Chemicals Inc Sistema y método de refrigeración mixta
US10180282B2 (en) * 2015-09-30 2019-01-15 Air Products And Chemicals, Inc. Parallel compression in LNG plants using a positive displacement compressor
FR3043451B1 (fr) * 2015-11-10 2019-12-20 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Methode pour optimiser la liquefaction de gaz naturel
WO2017177317A1 (en) 2016-04-11 2017-10-19 Geoff Rowe A system and method for liquefying production gas from a gas source
KR101792708B1 (ko) 2016-06-22 2017-11-02 삼성중공업(주) 유체냉각장치
KR102624952B1 (ko) * 2017-09-14 2024-01-12 차트 에너지 앤드 케미칼즈 인코포레이티드 혼합 냉매 응축기 출구 매니폴드 분리기
FR3099560B1 (fr) * 2019-08-01 2021-07-02 Air Liquide Procédé de liquéfaction de gaz naturel avec injection améliorée d’un courant réfrigérant mixte
FR3099563B1 (fr) * 2019-08-01 2021-07-30 Air Liquide Echangeur de chaleur avec configuration de passages et structures d’échange thermique améliorées
FR3099557B1 (fr) * 2019-08-01 2021-07-30 Air Liquide Procédé de liquéfaction de gaz naturel avec circulation améliorée d’un courant réfrigérant mixte
US20220307765A1 (en) * 2019-08-02 2022-09-29 Linde Gmbh Process and plant for producing liquefied natural gas
JP7429600B2 (ja) 2020-05-19 2024-02-08 大陽日酸株式会社 天然ガス液化装置及びその起動方法
JP2023543655A (ja) 2020-07-17 2023-10-18 エクソンモービル テクノロジー アンド エンジニアリング カンパニー 液化天然ガスの製造のための排熱回収ボイラーと高圧フィードガスプロセスの統合

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929438A (en) * 1970-09-28 1975-12-30 Phillips Petroleum Co Refrigeration process
FR2123095B1 (es) * 1970-12-21 1974-02-15 Air Liquide
US3964891A (en) * 1972-09-01 1976-06-22 Heinrich Krieger Process and arrangement for cooling fluids
FR2280041A1 (fr) * 1974-05-31 1976-02-20 Teal Technip Liquefaction Gaz Procede et installation pour le refroidissement d'un melange gazeux
US4180123A (en) * 1977-02-14 1979-12-25 Phillips Petroleum Company Mixed-component refrigeration in shell-tube exchanger
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
US4911741A (en) * 1988-09-23 1990-03-27 Davis Robert N Natural gas liquefaction process using low level high level and absorption refrigeration cycles
GB9103622D0 (en) * 1991-02-21 1991-04-10 Ugland Eng Unprocessed petroleum gas transport
US5329774A (en) * 1992-10-08 1994-07-19 Liquid Air Engineering Corporation Method and apparatus for separating C4 hydrocarbons from a gaseous mixture
EP0723125B1 (en) * 1994-12-09 2001-10-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Gas liquefying method and plant
DE19716415C1 (de) * 1997-04-18 1998-10-22 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
FR2778232B1 (fr) * 1998-04-29 2000-06-02 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de liquefaction d'un gaz naturel sans separation de phases sur les melanges refrigerants
JP4073081B2 (ja) * 1998-05-08 2008-04-09 株式会社ブリヂストン 空気入りラジアルタイヤ
MY117548A (en) * 1998-12-18 2004-07-31 Exxon Production Research Co Dual multi-component refrigeration cycles for liquefaction of natural gas
DE19937623B4 (de) * 1999-08-10 2009-08-27 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
FR2800349B1 (fr) * 1999-10-27 2002-01-18 Bouygues Offshore Barge de stokage de gaz liquefie a structure flottante en beton
US6658890B1 (en) * 2002-11-13 2003-12-09 Conocophillips Company Enhanced methane flash system for natural gas liquefaction
US6742357B1 (en) * 2003-03-18 2004-06-01 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated multiple-loop refrigeration process for gas liquefaction

Also Published As

Publication number Publication date
JP5605977B2 (ja) 2014-10-15
BRPI0511785B1 (pt) 2018-04-03
AU2005262611B2 (en) 2010-11-04
KR20070022788A (ko) 2007-02-27
BRPI0511785B8 (pt) 2018-04-24
JP2008504509A (ja) 2008-02-14
BRPI0511785A (pt) 2008-01-15
WO2006007278A2 (en) 2006-01-19
EP1774233A2 (en) 2007-04-18
CN1965204A (zh) 2007-05-16
EP1774233A4 (en) 2013-01-16
NO20070370L (no) 2007-03-23
CN100504262C (zh) 2009-06-24
CA2567052C (en) 2013-09-24
WO2006007278A3 (en) 2006-12-21
AU2005262611A1 (en) 2006-01-19
CA2567052A1 (en) 2006-01-19
KR101301024B1 (ko) 2013-08-29
US20070227185A1 (en) 2007-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MXPA06014437A (es) Proceso de licuar de refrigerante mixto.
EP1092933B1 (en) Gas liquifaction process using a single mixed refrigerant circuit
US6253574B1 (en) Method for liquefying a stream rich in hydrocarbons
KR101810709B1 (ko) 일체형 예냉 혼합 냉매 시스템 및 방법
KR20010067317A (ko) 혼합 냉매를 중간 온도에서 부분적으로 응축시키는 기체액화 방법
NO337893B1 (no) Fremgangsmåte og system for flytendegjøring av gasstrøm
US5701761A (en) Method and installation for the liquefaction of natural gas
WO2009130466A2 (en) Dual nitrogen expansion process
JP2023015322A (ja) 混合冷媒システムおよび方法
EP3980483A1 (en) Two-stage heavies removal in lng processing
KR20210021288A (ko) 혼합 냉매 액화 시스템 및 예비-냉각 방법
US20230375261A1 (en) Closed loop lng process for a feed gas with nitrogen
US20210140710A1 (en) Systems and methods for removing nitrogen during liquefaction of natural gas
US11604025B2 (en) Standalone high-pressure heavies removal unit for LNG processing
US20210381757A1 (en) Gas stream component removal system and method

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration