NO164292B

NO164292B - Fremgangsmaate til reduksjon av nitrogeninnholdet av en fortettet gass inneholdende hovedsakelig metan.

Info

Publication number: NO164292B
Application number: NO830632A
Authority: NO
Inventors: Michael Lee Gray
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1983-02-23
Publication date: 1990-06-11
Also published as: CA1195230A; NO164292C; US4435198A; NO830632L

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til flytendegjøring samt redusering av nitrogeninnholdet av et normalt gassformet naturgass-matningsmateriale omfattende overveiende metan med betydelige mengder nitrogen som foreligger i sin dampfase ved høyt trykk.

Skjønt naturgass for det meste inneholder overveiende metan, kan den også inneholde betydelige mengder hydrokarboner med mer enn ett C-atom pr. molekyl. Når gassen skal anvendes som et brensel, blir hydrokarboner med mer enn ett C-atom generelt fjernet i den utstrekning det er praktisk, da disse materialer generelt har større verdi for formål andre enn som et gassformet brensel til oppvarming. F.eks. er og verdifulle kjemiske mellomprodukter, og C^- og C^-hydrokarboner har større verdi når de separeres og anvendes som flytendegjorte petroleumgasser (LPG). C^- og mer høymolekylære hydrokarboner øker varmeverdien av naturgass, men blir normalt fjernet, da de er verdifulle som blandingsmaterialer for motorbrensel og for andre formål. Dersom ikke C 5 og tyngre hydrokarboner fjernes på et tidlig stadium, kan dette dessuten skape problemer i form av frysing på senere trinn i prosessen. Foruten disse nyttige bestanddeler vil imidlertid naturgass i de fleste tilfeller også inneholde betydelige mengder sure gasser, såsom CC^ og I^S, vann og nitrogen, som alle betraktes som urenheter som reduserer varmeverdien av naturgassen og forårsaker andre problemer, og disse fjernes i de fleste tilfeller så langt som mulig.

Det er en rekke gode grunner til flytendegjøring av naturgass. F.eks. er behovet for gassen avhengig av års-tidene og er således i visse perioder høyere enn normalt,

mens det i andre perioder er lavere enn normalt. For å

kunne levere gass i perioder med topp etterspørsel, er det vanlig å lagre gass i det område den skal brukes under perioder med lav etterspørsel for anvendelse i perioder med høy etterspørsel. Den mest praktiske og økonomiske metode

til lagring av naturgass i de fleste tilfeller er en flytendegjøring av naturgassen," da dette reduserer volumet av gassen til ca. 1/600 av volumet av naturgassen i gassformet tilstand. En meget betydelig økning i flytendegjøringen av naturgass har funnet sted innen transport, særlig i havgående

skip, hvor transporten av naturgass i sin gassformede tilstand i rørledning er enten upraktisk eller umulig. For å kunne lagre eller transportere naturgass i sin flytendegjorte tilstand, blir temperaturen av gassen redusert til ca. -161°C ved atmosfærisk trykk.

I flytendegjøring av naturgass er det vanlig først å fjerne sure gasser såsom C02 og H2S og deretter føre gassen gjennom et dehydratiseringssystem for fjerning av vann. Gassen blir deretter avkjølt ved at den føres i rekkefølge gjennom en rekke kjølestadier ved gradvis lavere temperaturer i hvilke kjølingen skaffes ved ekspansjonen av komprimerte kjølemidler i varmeveksling med gassen som skal flytendegjøres. Kjølemidlene fås enten fra naturgassen selv eller leveres fra en ekstern kilde. En vanlig fremgangsmåte er å anvende en rekke kjølemidler med gradvis lavere kokepunkt, f.eks. propan eller propen, fulgt av etan eller eten og til slutt metan. Kjølemidlene som anvendes som sådanne, leveres i flytendegjort form ved kompresjon-kjølesystemer som vanligvis arrangeres i form av kaskade når en rekke kjølemidler anvendes i rekkefølge. En mer effektiv prosess går imidlertid ut på å komprimere gassen, dersom den ikke allerede foreligger ved et høyt trykk, til et høyt trykk før kjølingen og substituere en rekke trykk-reduksjons- eller hurtigfordampningstrinn for metancyklusen. Dette har ikke bare den fordel at det kjøler gassen ytterligere, idet denne reduseres i trykk til stort sett atmosfærisk trykk, men kjøle<p>otensialet ay de hurtigfordampede gasser som fås fra trykkreduksjonstrinnene, kan anvendes til ytterligere avkjøling av den flytendegjorte gass og deretter resirkuleres tilbake til hovedgasstrømmen. For slik resirkulering blir gassen generelt komprimert til et trykk som ligger i nærheten av trykket av hovedgasstrømmen på

det punkt hvor resirkulasjonsgassen rekombineres med denne og i noen tilfeller avkjølt til en temperatur nær temperaturen av hovedgasstrømmen på et slikt rekombinasjonspunkt. I det sistnevnte flytendegjøringssystener for naturgass er det vanlig praksis å fjerne nitrogenet etter at naturgassen er blitt flytendegjort enten ved å føre gassen gjennom en fraksjoneringskolonne, vanligvis betegnet som en nitrogen-

fjerningskolonne eller i det første trinn av flertrinns-trykkreduksjonscyklusen. I begge tilfeller er dampfasen som inneholder størstedelen åv nitrogenet fortsatt hovedsakelig metan og anvendes derfor som et brensel til bruk i drift av kompressorer, turbiner og lignende i flytende-gjøringsanlegget. Men i alle tilfeller fjerner ikke slike vanlige nitrogenseparasjonssystemer et tilstrekkelig stort volum av nitrogenet, særlig der hvor gassen har et høyere nitrogeninnhold, og de'utnytter ikke energien effektivt. F.eks. foruten å redusere varmeverdien av den flytendegjorte naturgass, vil tilbakeholdelsen av for meget nitrogen i den flytendegjorte naturgass føre til en økning i energibehovet for komprimering av den resirkulerte gass og i en viss grad energibehovet for komprimering av de kjølemidler som anvendes for flytendegjøring av gassen. Slike vanlige nitrogenseparasjonssystemer ér også uvirksomme i å anvende det fulle kjølepotensial av de hurtigfordampede gasser i noen tilfeller.

Det er derfor eh hensikt med oppfinnelsen å overvinne

de ovennevnte og andre ulemper ved tidligere kjente prosesser. En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte til flytendegjøring samt redusering av nitrogeninnholdet av et normalt gassformet naturgass-matningsmateriale om fattende overveiende metan med betydelige mengder nitrogen som foreligger i sin dampfase ved høyt trykk. En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en forbedret fremgangsmåte til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort gass som inneholder hovedsakelig metan og inneholder betydelige mengder nitrogen. Nok en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en forbedret fremgangsmåte til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort naturgasstrøm som inneholder betydelige mengder nitrogen. En annen og ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et forbedret system til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort naturgass som inneholder betydelige mengder nitrogen samtidig med flytende-gjøring av gassen, hvor de samlede energibehov av. anlegget reduseres betydelig. En videre hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en forbedret fremgangsmåte til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort naturgass som inneholder betydelige

mengder nitrogen, i hvilken energibehovet for komprimering av gassene i hele flytendegjøringsanlegget blir betydelig redusert. Nok en hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en forbedret fremgangsmåte til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort gass som inneholder betydelige mengder nitrogen i forbindelse med flyténdegjøringen av gassen ved kryogen kjøling. En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en forbedret fremgangsmåte til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort naturgass som inneholder betydelige mengder nitrogen i forbindelse med en flytendegjørings-prosess som omfatter kjøling av en høyttrykksgass, flertrinns-trykkreduksjon og -resirkulering av gassen som hurtigfordampes under trykkreduksjonen, idet den energi som er nødvendig for å komprimere de hurtigfordampede gasser for resirkulering, er betydelig redusert. Nok en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en forbedret fremgangsmåte til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort naturgass hvor nitrogenet fjernes og anvendes som en brenselgass inne i anlegget, idet kjølepotensialet av den således separerte brenselgass anvendes på en mer effektiv måte. En annen og ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en forbedret fremgangsmåte til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort gass ved høyt trykk som inneholder betydelige mengder nitrogen, i forbindelse med flyténdegjøringen av gassen ved kjøling og flertrinns-ekspansjon, i hvilken nitrogenet fjernes som en dampfase-brenselgass, og energi-potensialet av den således fjernede brenselgass anvendes mer effektivt. Disse og andre hensikter med den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende beskrivelse.

I henhold til oppfinnelsen blir nitrogeninnholdet av et naturgass-matningsmateriale som hovedsakelig omfatter metan med en betydelig mengde nitrogen, redusert ved en fremgangsmåte som omfatter de følgende trinn: (a) naturgass-matningsmaterialet kjøles i et første kjøletrinn som omfatter minst ett kjølestadium for å flytendegjøre naturgass-matningsmaterialet, (b) det således flytendegjorte naturgass-matningsmateriale separeres, i et første separasjonstrinn, i en første dampfase inneholdende størsteparten av det nevnte nitrogen, og en ufordampet første væskefase, omfattende flytendegjort naturgass, (c) i det minste en del av den således separerte første dampfase kjøles ytterligere i et andre kjøletrinn, (d) den således avkjølte første dampfase separeres, i et andre separasjonstrinn, i en andre dampfase ytterligere anriket med nitrogen, og en ufordampet andre væskefase, omfattende flytendegjort naturgass, (e) den således separerte andre dampfase utvinnes som et produkt av prosessen, (f) den således separerte første væskefase og den således separerte andre væskefase ekspanderes i minst ett ekspansjonstrinn for å gi en enkelt damp/væske-blanding derfra, (g) den således separerte første dampfase føres i indirekte varmeveksling med den således produserte damp/væske-blanding, i det nevnte andre kjøletrinn, før det nevnte andre separasjonstrinn, for å skaffe i det minste en del av kjølingen av den nevnte første dampfase i det nevnte andre kjøletrinn, (h) den nevnte damp/væske-blanding separeres, i et tredje separasjonstrinn, i en tredje dampfase omfattende metan inneholdende ytterligere nitrogen, og en tredje væskefase omfattende flytende naturgass, og (i) den således separerte tredje væskefase utvinnes som det flytendegjorte naturgassprodukt fra prosessen. Fig. 1 er et forenklet prosessdiagram av et flytende-gjøringssystem for naturgass som innbefatter én utførelsesform av oppfinnelsen.

Fig. 2 er et forenklet prosessdiagram i større skala av

. nitrogenfjerningssystemet på fig. 1 i noe større detalj.

Fig. 3 er et forstørret prosessdiagram av en annen ut-førelsesform av nitrogenfjerningssystemet ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 er et forenklet prosessdiagram av et flytende-gjøringssystem for naturgass som innbefatter en ytterligere utførelsesform av nitrogenfjerningssystemet ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 er et forstørret riss av nitrogenfjerningssystemet på fig. 4 i noe større detalj. Fig. 6 er et prosessdiagram av en annen utførelsesform av nitrogenfjerningssystemet ifølge oppfinnelsen. Fig. 7 er et prosessdiagram av nok en utførelsesform av nitrogenfjerningssystemet ifølge oppfinnelsen. Fig. 8 er et prosesssdiagram av en annen utførelsesform av nitrogenfjerningssystemet ifølge oppfinnelsen. Fig. 9 er et forstørret prosessdiagram av en annen ut-førelsesform av nitrogenfjerningssystemet vist på fig. 4. Fig. 10 er et prosessdiagram av et modifisert nitrogenfjerningssystem lignende det på fig. 9. Fig. 11 er et prosessdiagram av en modifikasjon av det nitrogenfjerningssystem som er vist på fig. 2. Fig. 12 er et prosessdiagram av en modifikasjon av det nitrogenfjerningssystem som er vist på fig. 3. Fig. 13 er et prosessdiagram av en modifikasjon av flytendegjøringssystemet for naturgass som er vist på fig. 1 og er det foretrukne system ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Egenskapene og fordelene ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse når den leses i forbindelse med tegningen. Det skal forstås at de mange vanlige ventiler, kontrollsystemer og lignende ikke er blitt inkludert på tegningen, da bruken av slikt utstyr er åpenbar for enhver fagmann, og deres innlemmelse ville uten tvil ha komplisert tegningen og beskrivelsen.

Skjønt oppfinnelsen kan anvendes til separasjon av nitrogen fra en hvilken som helst flytendegjort gass på høyt trykk inneholdende nitrogen, er oppfinnelsen særlig nyttig til separasjon av nitrogen fra en flytendegjort naturgass på høyt trykk. Nærmere bestemt er oppfinnnelsen nyttig i forbindelse med et system til flytendegjøring av en naturgass på høyt trykk omfattende overveiende metan og inneholdende en betydelig mengde nitrogen. I beskrivelsen av oppfinnelsen under henvisning til tegningen vil man følgelig referere til flytende-gjøring av naturgasser og bruk av oppfinnelsen til dette.

Skjønt den foreliggende oppfinnelse også kan anvendes til separasjon av nitrogen fra en hvilken som helst naturgass, skal fig. 1 på tegningen beskrives under henvisning til flytendegjøring ved høyt trykk av naturgass-matningsmaterialer, som har et trykk på ca. 4,10 MPa og en temperatur på ca. 4 3°C, og som f.eks. har den følgende tilnærmede sammensetning:

Under henvisning til fig. 1 på tegningen skal det forstås at matningsgassen er blitt underkastet vanlige behandlinger for fjerning av sure gasser såsom CC^ og I^S. Det skal også forstås at gassen er blitt komprimert til eller allerede er på et høyt trykk på mellom 2,07 og 10,34 MPa og typisk på mellom 3,4 5 og 6,20 MPa. I henhold til fig. 1 blir naturgass-matningsmaterialet ført inn i systemet gjennom en rør-ledning 10. Matningsgassen passerer deretter i indirekte varmeveksling med en fluidmengde som er fremstilt ved ekspansjon av flytendegjort propan i et høyttrinns-matningsgass-bråkjølingsapparat som anvender propan (high stage propane feed gas chiller) 12. Det komprimerte og flytendegjorte propan tilføres fra et vanlig kompresjons-kjølesystem (ikke vist). Den avkjølte matningsgass passerer deretter gjennom en rørledning 14 til en damp/væske-separator 16.

Ved passering gjennom bråkjøleren 12 blir en porsjon av hydrokarbonene med høyeste molekylvekt som inneholdes i matningsgassen, kondensert og separert fra hovedgasstrømmen i separatoren 16. Separatoren 16 betegnes vanligvis som et dehydratiserings/væskeutskillingsapparat (dehydrator-liquid knockout pot). En væske-bunnporsjon tas ut gjennom en ledning 18 og er egnet til bruk som brensel. Den resterende del av hovedgasstrømmen føres gjennom en rørledning 19 til

et dehydratiseringsapparat 20. Dehydratiserings/regenererings-utstyr som vanligvis hører sammen med dehydratiseringsapparatet 20, er ikke vist. Den dehydratiserte hovedgasstrøm føres deretter gjennom en rørledning 22 til et mellomtrinn-matningsgass-bråkjølingsapparat som anvender propan, 24. Matningsgass som kommer ut av bråkjølingsapparatet 24, går gjennom en rør-ledning 26 til en damp/væske-separator 28 hvor væsker som kondenseres av bråkjølingsapparatet 24, separeres og tas ut gjennom en rørledning 30 mens dampfaseporsjonen av hovedgas-strømmen tas ut gjennom en rørledning 32. Fleksibilitet er skaffet i den utstrekning at minst en porsjon av den separerte væske som passerer gjennom rørledningen 30, kan rekombineres med hovedgasstrømmen gjennom en rørledning 34 og den kombinerte strøm føres gjennom en rørledning 36 til et lavttrinns-matningsgassbråkjølingsapparat som anvender propan 38. Hovedgasstrømmen fra bråkjølingsapparatet 38 føres gjennom en rørledning 40 til en damp/væske-separator 42 hvor væsker som er kondensert av bråkjølingsapparatet 38, tas ut gjennom en rørledning 44, og den gjenværende hovedgasstrøm i dampform slippes ut gjennom en rørledning 46. Igjen kan fleksibilitet i driften oppnås ved å føre minst en del av væsken som tas ut gjennom rørledningen 44, gjennom en rør-ledning 48, hvor den kombineres i rørledningen 50 med hoved-gasstrømmen som passerer gjennom rørledningen 46. Hoved-gasstrømmen som passerer gjennom rørledningen 50, mates til et høyttrinns-znatningsgassbråk jølingsapparat som anvender eten, 52. Fra bråkjølingsapparatet 52 føres hovedgasstrømmen gjennom en rørledning 54 til en damp/væske-separator 56. I separatoren 56 blir kondenserte væsker tatt ut gjennom en rørledning 58, og den resterende hovedgasstrøm i dampformet tilstand tas ut gjennom en rørledning 60. Minst en porsjon av den væske som tas ut gjennom rørledningen 58, kan rekombineres med hovedgasstrømmen gjennom en rørledning 62. Hoved-gasstrømmen føres deretter gjennom en rørledning 64 til et første mellomtrinns-matningsgassbråkjølingsapparat som

anvender eten, 66. Fra bråkjølingsapparatet 66 føres hoved-gasstrømmen gjennom en rørledning 68 til en damp/væske-separator 70. I damp/væske-separatoren 70 blir kondensert væske separert og tatt ut gjennom en rørledning 72, og hoved-gasstrømmen i dampformet tilstand føres ut gjennom en rør-ledning 74. Minst en porsjon av den separerte væske som føres gjennom rørledningen 72, kan rekombineres med hovedgasstrømmen gjennom en rørledning 76. På dette punkt er mesteparten av hydrokarbonene med mer enn ett C-atom pr. molekyl blitt fjernet fra matningsgassen, og den resterende matningsgass består hovedsakelig av metan. Hovedgasstrømmen passerer deretter gjennom en rørledning 78 til et andre mellomtrinns-matnings-gassbråkjølingsapparat som anvender eten, 80, hvor den avkjøles ytterligere, og en betydelig del av den blir flytendegjort. Den avkjølte hovedgasstrøm føres deretter gjennom en rørledning 82 til et lavttrinns-matningsgassbråkjølingsapparat som anvender eten, 84, hvor matningsgasser som hovedsakelig omfatter metan, flytendegjøres og føres gjennom en rørledning 86. Den videre behandling av den flytendegjorte gass som føres gjennom rørledningen 86, er omtalt på et senere punkt i beskrivelsen.

Skjønt propan og eten er vist som kjølemidler for flyténdegjøringen av naturgass-matningsmaterialet, skal det forstås at andre egnede kjølemidler kan anvendes. F.eks. kan propen substitueres for propan, og etan kan anvendes istedenfor eten. Eten føres til matningsgassbråkjølingsapparatene som anvender eten som en komprimert væske som ekspanderes inn i bråkjølingsapparatene, og matningsgassen som skal avkjøles, føres deretter i indirekte varmeveksling med fluidene som produseres ved ekspansjon av etenet. Igjen er kompresjons-kjølesystemet for eten konvensjonelt og ikke vist på tegningen, hvilket heller ikke kaskadearrangementet av propan- og eten-systemene er.

Væskefaseporsjonene som separeres fra hovedgasstrømmen i separatorene 70, 56, 42 og 28 og som omfatter hovedsakelig henholdsvis C2~, C3~, C^- og C^- og mer høymolekylære hydrokarboner blir deretter ført til en separator 88 for ytterligere separasjon. I dette spesielle tilfelle er separatoren 88 en fraksjoneringskolonne utstyrt med en passende fylling eller boblebrett for å skaffe nær berøring mellom fluidene i kolonnen. Kolonnen 88 vil generelt til-føres tilstrekkelig varme til å fordampe en porsjon av væskefasestrømmene, f.eks. ved et dampvarmeapparat eller andre passende organer i bunnen av kolonnen. Den første separerte væskefaseporsjon som passerer gjennom rørledningen 30, blir fortrinnsvis ført inn på det laveste punkt i kolonnen, mens den andre, tredje og fjerde væskefaseporsjon som passerer gjennom rørledningene 44, 58 og 72, innføres på gradvis høyere punkter i systemet. Således vil de fluider som føres inn høyt oppe, virke som tilbakeløp for de fluider som føres inn på lavere punkter, mens dampene fra de fluider som føres inn på lavere punkter, tjener til å strippe de fluider som innføres på punkter som ligger høyere. Kolonnen 88 drives på en slik måte at dampfasen inneholdende overveiende C2-hydrokarboner, men også noe metan, fordam<p>es og slippes ut av kolonnen gjennom en rørledning 90. Om ønskelig kan i det minste en porsjon av C2-hydrokarbonene og komponenter med lavere kokepunkt tas ut gjennom en rør-ledning 92, da, avhengig av C2_innholdet av matningsgassen og operatørens behov, C2-hydrokarbonene kan anvendes som et kjemisk matningsmateriale. I en foretrukket utførelsesform blir imidlertid alle C2~hydrokarbonene og laverekokende komponenter tatt ut gjennom en rørledning 9 4 og rekombinert med hovedgasstrømmen slik det i det følgende er beskrevet. Som beskrevet blir kolonnen 88 drevet som en såkalt deetaniseringskolonne. Den resterende væskefase som er separert i kolonnen 88 og som hovedsakelig inneholder hydrokarboner med mer enn to C-atomer pr. molekyl, tas ut gjennom en rørledning 96 og mates til en kolonne 98 for ytterligere separasjon. Kolonnen 98 er fortrinnsvis en bunnoppvarmet kolonne, slik det er vist på tegningen. I kolonnen 98, vanligvis betegnet som en depropaniseringskolonne, blir C^-hydrokarbonene fordampet for å gi en dampfaseporsjon som inneholder overveiende C^-hydrokarboner, hvilke slippes ut gjennom en rørledning 100. Som vist på tegningen, kan dampfaseporsjonen som inneholder overveiende (^-hydrokarboner, avkjøles for å kondensere denne og en porsjon innføres i kolonnen 98 som et tilbakeløp gjennom en rørledning 102. Mesteparten av den flytendegjorte strøm som inneholder overveiende (^-hydrokarboner, blir imidlertid ført gjennom en rørledning 104 for videre behandling eller utvinning, slik det er beskrevet. Væskefaseporsjonen separert i kolonnen 98 og inneholdende overveiende hydrokarboner med mer enn tre C-atomer pr. molekyl, slippes ut gjennom en rørledning 106 og føres til en kolonne 108. Kolonnen 108 er lignende kolonnen 98 og,er fortrinnsvis en oppvarmet kolonne slik det er vist.

Kolonnen 108 drives på en slik måte at en dampfaseporsjon som inneholder overveiende -hydrokarboner, produseres, og slippes ut gjennom en rørledning 110. Dampfaseproduktet blir deretter avkjølt og kondensert, og en porsjon kan innføres i kolonnen 108 som et tilbakeløp gjennom en rørledning 112. Hovedstrømmen av kondensert eller flytendegjort C^-hydrokarboner blir deretter ført ut gjennom en rørledning 114. Væskefaseporsjonen som er separert i kolonnen 108, føres ut gjennom en rørledning 116 til lagring. Da denne væskefaseporsjon inneholder overveiende C,.- og mer høymolekylære hydrokarboner, kan den anvendes som blandingsmateriale for bensin eller til andre egnede anvendelser.

Da Cg- og (^-hydrokarboner er verdifulle som kjemiske råmaterialer eller som flytendegjorte petroleumgasser (LPG), kan de utvinnes fra systemet gjennom ledninger 118 resp. 120 for videre anvendelse. Da de gjenværende porsjoner av C^- og C4-strømmene foreligger i flytende tilstand, kan de passende pumpes gjennom rørledninger 122 resp. 124. C^- og C.~ strømmene blir deretter kombinert og ført gjennom en rørledning 126. De resterende Cg- og (^-strømmer som føres gjennom rør-ledningen 126, kan avkjøles og rekombineres med hovedgas-strømmen som vist. Ved således å resirkulere og rekombinere C^- og C^-strømmene med hovedgasstrømmen i flytende tilstand kan denne kombinerte strøm tilsettes direkte til hovedgas-strømmen istedenfor å tilsettes til de heretter nevnte metandamper som resirkuleres til gasstrømmen. Rekombinasjonen av den kombinerte C^/C^-strøm med hovedgasstrømmen utføres mest passende etter den siste separasjon av en væskefase<p>orsjon fra hovedgasstrømmen, nærmere bestemt etter damp/væske-separatoren 70, slik det er vist. Kjølingen av den kombinerte C^/C^-strøm som resirkuleres til hovedgasstrømmen, utføres fortrinnsvis ved at den kombinerte C^/C^-strøm føres i indirekte varmeveksling med minst en porsjon av væskefaseporsjonene som separeres fra hovedgasstrømmen i separatorene 28, 42, 56 og 70. Nærmere bestemt blir den kombinerte C2^ CA~ strøm ført i indirekte varmeveksling med en flytende strøm som er tatt fra kolonnen 88 og gjeninnført i kolonnen gjennom en ledning 128 og/eller i indirekte varmeveksling med væskefaseporsjonen som er separert i separatoren 4 2 og ført gjennom rørledningen 4 4 til kolonnen 88. Den indirekte varmeveksling leverer også varme til kolonnen 88. Denne metode til resirkulering av de resterende porsjoner av C^- og (^-hydro-karbons trømmene og avkjøling av disse har en rekke fordeler. Ved resirkulering av C^/C^-strømmen tilbake til hovedgas-strømmen som en væske og på nedstrømssiden av det siste separasjonstrinn istedenfor å rekombinere strømmen med metandamper, slik det i det følgende er referert til, på en vanlig måte, blir belastningen på metankompressorene som komprimerer metanet for resirkulering til hovedgasstrømmen, betydelig redusert. Videre blir kjølekapasiteten av væskefaseporsjonen som separeres i separatorene 28, 42, 56 og 70, også passende anvendt i selve systemet til kjøling av de resterende C^- og C^-hydrokarboner til en temperatur hvor de kan kombineres med hovedgasstrømmen på nedstrømssiden av det siste separasjonstrinn. Og endelig, etter hvert som de kombinerte resterende C3 og (^-hydrokarboner avkjøles av fluidene som er separert fra hovedgasstrømmen, blir disse fluider også varmet opp til en viss grad, hvilket reduserer mengden av energi som er nød-vendig for å varme opp kolonnen 88 for å fordampe en porsjon som inneholder overveiende (^-hydrokarboner og laverekokende bestanddeler.

Den flytendegjorte hovedgasstrøm som er en væske ved

det høye trykk som tidligere er angitt, blir fortrinnsvis videre avkjølt til en temperatur som er slik at den vil fore-ligge som en væske ved stort sett atmosfærisk trykk, idet trykket av den flytendegjorte gass på samme tid reduseres til det nevnte atmosfæretrykk. Dessuten vil i den utstrekning betydelige mengder nitrogen foreligger i naturgass-matningsmaterialet, dette nitrogen fortrinnsvis også fjernes før utvinning av den flytendegjorte naturgass for lagring og/eller utskipning. Disse formål oppnås ved en rekke fortløpende trykkreduksjonstrinn. I det første trykkreduksjonstrinn blir mesteparten av nitrogenet fjernet som en damp, og da denne dampstrøm normalt inneholder en betydelig mengde metan, blir dampstrømmen normalt anvendt som et brensel innenfor flytendegjøringssystemet. Den resterende flytendegjorte gass blir deretter ført gjennom en rekke ytterligere trykkreduksjonstrinn hvor trykket til slutt reduseres til atmosfærisk trykk. I det foretrukne system vist på tegningen blir der istedenfor å anvende en enkelt separator til separasjon av nitrogenet, anvendt to separatorer. Nitrogenfjerningssystemet er vist i den stiplede ramme på fig. 1. Nærmere bestemt blir den flytendegjorte gass som føres gjennom rør-ledningen 86, ført gjennom en koker i bunnen av nitrogenfjerningskolonnen 130, hvor den leverer varme til kolonnen for fordampningen av den nitrogenanrikede strøm. Den flytendegjorte naturgass passerer deretter gjennom en ekspansjonsventil 132 hvor den ekspanderes for å fordampe en porsjon derav. Den ekspanderte flytendegjorte naturgass føres deretter til en separator 134 hvor damper som hurtigfordampes fra den flytendegjorte naturgass, separeres gjennom en rørledning 136, og den resterende naturgassvæske slippes ut gjennom en rørledning 138. Den hurtigfordampede gass som passerer gjennom rørledningen 136, blir deretter matet til kolonnen 130 for ytterligere separasjon for fremstilling av en dampfase som er ytterligere anriket i nitrogen, hvilken dampfase føres gjennom en rør-ledning 140 og til slutt tas ut som et anleggsbrensel til bruk innenfor flytendegjøringssystemet. Den resterende flytende-

gjorte naturgass fra kolonnen 130 føres ut gjennom en rør-ledning 142. Istedenfor å anvende en nitrogenkolonne 130 som vist på tegningen, kan dampfasen fra separatoren 134 føres gjennom en ekspansjonsventil og inn i en separator lik separatoren 134 som beskrevet i en annen utførelsesform.

Den resterende flytendegjorte naturgass som føres gjennom ledningene 138 og 142 fra separatoren 134 resp. kolonnen 130, kan føres gjennom ekspansjonsventiler 144 resp. 146 og deretter kombineres i en rørledning 148. Skjønt en enkelt ekspansjonsventil kan anvendes i rørledningen 148, kan dette være vanskelig, da trykkene i væskene som passerer gjennom ledningen 138 og 142 kan være forskjellige, og det er mest bekvemt å anvende individuelle ekspansjonsventiler 144 og 146. Den kombinerte flytendegjorte naturgasstrøm som passerer gjennom rørledningen 148, hvilken strøm er blitt ekspandert for å fordampe en porsjon derav, føres deretter til en høyt-trinnsseparator 150. Ekspansjonsventilene 144 og 146 og separatoren 150 utgjør en ekspansjonsorgan/separator-kombinasjon i likhet med ekspansjonsorgan/separator-kombinasjonen 132-134. Følgelig kan den kombinerte strøm av flytendegjort naturgass som passerer gjennom rørledningen 148, føres gjennom en vanlig varmeveksler og deretter til en vanlig høyttrinns-hurtigfordampningsbeholder. I den foretrukne utførelsesform som er vist, gjør imidlertid separator-hurtigfordampsningsbe-holderen 150 også tjeneste som et kjøleapparat eller brå-kjølingsapparat som kondenserer de hurtigfordampede damper som passerer fra hurtigfordampningsbeholderen 134 gjennom rørledningen 136 til kolonnen 130. Høyttrinns-hurtigfordampningsbeholderen 150 er et bråkjølingsapparat av rør-

og manteltypen som er konstruert på stort sett samme måte som de bråkjølingsapparater som anvendes til kjøling av mate-gassen med propan og eten, men kunne også være en boks-lignende plate- og ribbe-varmeveksler. Nærmere bestemt passerer dampene som føres gjennom rørledningen 136, gjennom rørledningene i bråkjølingsapparatet i indirekte varmeveksling med fluidene som produseres ved ekspansjon av den ekspanderte og delvis fordampede strøm som føres inn gjennom

rørledningen 148. I separatoren 150 blir damper som produseres ved ekspansjonen av den flytendegjorte naturgass, ført ut gjennom en ledning 152 mens den resterende flytendegjorte naturgass i flytende fase føres ut gjennom en rørledning 154. Den flytendegjorte naturgass som føres ut gjennom rørledningen 154, ekspanderes gjennom .en ekspansjonsventil 156 inn i en separator eller hurtigfordampningsbeholder 158. Ekspansjonsorganet 156 og hurtigfordampningsbeholderen 158 utgjør et mellomliggende ekspansjons- eller hurtigfordampningssystem. Dampene som hurtigfordampes ved ekspansjon gjennom ventilen 156, fjernes fra separatoren 158 gjennom en rørledning 160, mens den resterende flytendegjorte naturgass føres gjennom en rørledning 162. Den flytendegjorte naturgass som føres ut gjennom rørledningen 162, ekspanderes gjennom en ventil 164 inn i en separator eller hurtigfordampningsbeholder 166. Ekspansjonsorganet 164 og hurtigfordampningsbeholderen 166 ut-gjør et lavere hurtigfordampnings- eller trykkreduksjonstrinn. Hurtigfordampede damper fra separatoren 166 slippes ut gjennom en rørledning 168, mens den resterende flytendegjorte naturgass slippes ut gjennom en rørledning 170. Flytendegjort naturgass fra rørledningen 170 føres deretter til et lagrings-organ 172 for flytendegjort naturgass som et produkt av prosessen. Om ønskelig kan den flytendegjorte naturgass ekspanderes videre gjennom en ekspansjonsventil 174 for til sist å redusere trykket av den flytendegjorte naturgass til atmosfærisk trykk. Hurtigfordampede damper som produseres ved ekspansjon gjennom ventilen 174 og/eller damper som normalt produseres i lagringsorganet 172, slippes ut gjennom en rør-ledning 176. For å utnytte kjølekapasiteten av de hurtigfordampede gasser som fremstilles i trykkreduksjonstrinnene, blir disse fortrinnsvis ført i indirekte varmeveksling med det flytendegjorte naturgass-matningsmateriale på egnede punkter. Nærmere bestemt blir hurtigfordampede damper som føres gjennom rørledningen 168 fra hurtigfordampningsbeholderen 166 og gjennom rørledningen 160 fra hurtigfordampningsbeholderen 158, ført i indirekte varmeveksling med flytendegjort naturgass som føres gjennom rørledningen 154 i en indirekte varmeveksler eller mellomtrinns-metankjøler (methane interstage economizer) 178. Damper fra lagringsorganet 172 som føres gjennom rørledningen 176, kan deretter kombineres med dampene som føres gjennom rørledningen 168 etter mellomtrinns-metankjøleren 178. Hurtigfordampede damper som føres gjennom ledningen 168 og 160 sammen med hurtigfordampede damper som føres gjennom ledningene 152

og 140 fra høyttrinns-hurtigfordampningsbeholderen 150 resp. nitrogenkolonnen 130, kan deretter føres i indirekte varmeveksling med hovedstrømmen av flytendegjort naturgass som føres gjennom ledningen 86 i en indirekte varmeveksler eller høyttrinns-metankjøler 180. Som tidligere angitt, blir de nitrogenanrikede hurtigfordampede damper som føres gjennom rørledningen 140, siden anvendt som et anleggsbrensel etter passasje gjennom kjøleren 180. Hurtigfordampede damper som føres gjennom rørledningene 168, 160 og 152, etter at de har vært anvendt i kjøleren 180, blir deretter ført til henholdsvis en lavttrinnskompressor 182, en mellomtrinnskompressor 184 og en høyttrinnskompressor 186 hvor de komprimeres for resirkulering til hovedgasstrømmen. Det rekombinerte og komprimerte metan føres deretter gjennom en rørledning 188, også fortrinnsvis gjennom kjøleren 180 og tilbake til hoved-gasstrømmen på et punkt hvor trykket av det resirkulerte metan er stort sett lik trykket av hovedgasstrømmen. I det foreliggende tilfelle er det foretrukne punkt for rekombina-sjon av det komprimerte resirkulerte metan med hovedgas-strømmen i rørledningen 82 mellom det andre mellomtrinns-bråkjølingsapparat som anvender eten, 80 og lavttrinns-matningsgassbråkjølingsapparatet som anvender eten, 84. Til slutt blir C2~hydrokarboner og laverekokende bestanddeler som separeres i kolonnen 88 og føres gjennom rørledningen 94, rekombinert med hurtigfordampede damper fra høyttrinns-hurtigfordampningsorganet i rørledningen 152, enten før, etter eller slik det er vist på et mellomliggende punkt i kjøleren 180.

Fig. 2 på tegningen er et riss i større skala av nitrogenfjerningssystemet som er avgrenset av den stiplede ramme på fig. 1 og viser dette system i noe større detalj. De samme tallangivelser er brukt på fig. 2 som på fig. 1 for å angi de samme ledninger og utstyr som forekommer på både fig. 1 og 2.

I henhold til fig. 2 blir den flytendegjorte gass-matnings-strøm som føres gjennom rørledningen 86 først ført gjennom en koker installert i bunnen av nitrogenfjerningskolonnen 130. Den flytendegjorte gass blir deretter ekspandert gjennom ventilen 132 inn i brensel-hurtigfordampningsbeholderen 134. Ekspansjonsventilen 132 og brensel-hurtigfordampningsbeholderen 134 utgjør et organ til separering av den flytendegjorte naturgass i en første dampfaseporsjon og en første væskefaseporsjon. Den første dampfaseporsjon passerer deretter gjennom ledningen 136 og et kjøleorgan som her omfatter en kombinert høyttrinns-hurtigfordampningsbeholder og brenselkjøler (economizer) 150. Høyttrinns-hurtigfordampningsbeholderen/brenselkjøleren 150 er stort sett av samme konstruksjon som bråkjølingsapparatene anvendt til opprinnelig kjøling og flytendegjøring av natur-gasstrømmen med ekspandert propan og eten, slik det generelt er vist på fig. 1. Nærmere bestemt er enheten 150 en rør- og mantel-kjøler, i hvilken fluidet som skal kjøles, føres gjennom rør 190 i enheten i indirekte varmeveksling med et ekspandert flytendegjort normalt gassformet materiale som inneholdes i mantelen 192 av enheten, hvilket fluidmateriale virker som et kjølemedium. Skjønt rørene 190 er vist som en enkel enhet på tegningen, vil i virkeligheten rørene bestå av en rekke rør-bunter forbundet i serie og/eller parallell. Fluidmaterialet som inneholdes i mantelen 192, omfatter både væske og gass, og rørene 190 er normalt anordnet under væskenivået.

Ved anvendelse av denne spesielle høytrinns/hurtigfordampnings/brenselkjøler-enhet 150 er det ønskelig i noen tilfeller å regulere volumet av damp som produseres i kolonnen 130. Dette oppnås ved å skaffe en omføringsledning 194 som fører en regulert mengde av den første dampfaseporsjon utenom høyt-trinns/hurtigfordampnings/brenselkjøleren 150 og således regulerer temperaturen av den første dampfaseporsjon som mates til kolonnen 130. De relative volumer av den første dampfaseporsjon som passerer gjennom rørene 190 og omførings-ledningen 194, skaffes ved en toveis-reguleringsventll 196. Skjønt tegningen ikke viser et reguleringssystem for dette formål, er der i US-PS 4.172.711 viset og beskrevet et kontrollsystem som er innrettet til å regulere mengden av damp som produseres i en kolonne slik som kolonnen 130 i henhold til mengden av matningsgass som behandles av et flytendegjørings-system for naturgass. Da dampen som produseres i nitrogenfjerningskolonnen 130, anvendes som et brensel til bruk innenfor flytendegjøringsanlegget, regulerer et slikt kontrollsystem således mengden av brensel som produseres av kolonnen 130 i henhold til behovet i anlegget, hvilket selvsagt vil variere avhengig av mengden av gass som behandles av anlegget.

I denne utførelsesform er kolonnen 130 en nitrogen-fjerningskolonne eller fraksjoneringskolonne som omfatter et andre separasjonsorgan for separasjon av det flytendegjorte normalt gassformede matningsmateriale i en andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen og en andre væskefaseporsjon. Den andre dampfaseporsjon føres gjennom rørledningen 140 og utvinnes som et brensel til bruk innenfor anlegget som tidligere angitt. Den første væskefaseporsjon fra hurtigfordampningsbeholderen 134 føres gjennom rørled-ningen 138 og ekspanderes ved passasje gjennom ventilen 144. På lignende måte blir den andre væskefaseporsjon som separeres i kolonnen 130, ført gjennom rørledningen 142 og ekspandert gjennom ekspansjonsventilen 146. De ekspanderte fluider som føres gjennom rørledninger 138 og 142, kombineres i rør-ledningen 148. Skjønt det er mulig å ekspandere de kombinerte strømmer i rørledningen 148 gjennom en enkelt ekspansjonsventil som er vist som et alternativ som ventil 198, foretrekkes det å anvende separate ekspansjonsventiler 144 og 14 6, da de første og andre væskefaseporsjoner som passerer gjennom rørledningen 138 og 14 2, generelt vil være på noe forskjellige trykk og anvendelsen av separate ekspansjonsventiler skaffer bedre kontroll og mer effektiv utligning av de to trykkene. De kombinerte første og andre væskefaseporsjoner som føres gjennom rørledningen 148, blir deretter ført inn i mantelen 192 av høyttrinns/hurtigfordampnings/ brenselkjøleren 150 for dannelse av det tidligere nevnte ekspanderte fluid. Foruten å gjøre tjeneste som en brensel-kjøler for å kjøle og i det minste delvis kondensere den første dampfaseporsjon som passerer gjennom rørledningen 136, tjener enheten 150 også som en høyttrinns-hurtigfordampningsbeholder eller det første trinn i en rekke ekspansjonstrinn som reduserer trykket av den flytende naturgass til stort sett atmosfærisk trykk som tidligere beskrevet under henvisning til fig. 1. Følgelig blir en tredje dampfaseporsjon som består av overveiende metan ført gjennom rørledningen 152, anvendt som et kjølemedium for den inngående flytendegjorte naturgass, komprimert og til slutt resirkulert til naturgasstrømmen før dennes fullstendige flytendegjøring, alt slik det tidligere er beskrevet under henvisning til fig. 1. En tredje væskefaseporsjon som separeres i enheten 150, føres gjennom rørledningen 154 til et andre eller mellomliggende trykkreduksjonstrinn også som tidligere beskrevet under henvisning til fig. 1.

Utførelsesformen på fig. 3 er lignende den på fig. 2 og tallangivelsen er gjentatt der det er relevant. Den viktigste forskjell mellom arrangementet på fig. 2 og fig. 3 er at det sistnevnte separerer den andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen fra den andre væskefaseporsjon ved ekspansjon og separasjon av fasene istedenfor ved fraksjonering. Nærmere bestemt blir den i det minste delvis kondenserte første dampfaseporsjon som er anriket i nitrogen, ført gjennom rørledningen 136 og deretter gjennom en ekspansjonsventil 200 hvor dens trykk reduseres. Strømmen med redusert trykk blir deretter ført til en andre brensel-hurtigf ordampningsbeholder/separator 202. Foruten den åpen-bare fordel av forenkling sammenlignet med et fraksjonerings-tårn har arrangementet på fig. 3 også fordelen av bedre kontroll over mengden nitrogen som fjernes og det samlede volum brenselgass som fjernes gjennom rørledningen 140. Foruten reguleringen ved hjelp av ekspansjonsventilen 200 gjennom hvilken graden av ekspansjon kan reguleres, kan trykket inne i hurtigfordampningsbeholderen 202 også reguleres ved justering av totrinns-ventilen 196 som fordeler volumet av den første dampfaseporsjon anriket i nitrogen mellom rørene i brensel-kjøleren 150 og omføringsledningen 194. Dette oppnås ved at der er skaffet en trykkindikator 204 på den andre brensel-hurtigf ordampningsbeholder 202 som i sin tur står i forbindelse med en trykkindikator/regulator 206 og videre med totrinns-ventilen 196. Ved således å skaffe et arrangement med to brensel-hurtigfordampningsbeholdere, en før og en etter høyt-trinns/hurtigfordampnings/brenselkjøleren 150 er det mulig å drive den andre brensel-hurtigfordampningsbeholder på en lavere temperatur, hvilket tillater at en høyere konsentrasjon av nitrogen går til brensel. Dette reduserer også konsentrasjonen av nitrogen i den flytendegjorte naturgass, hvilket øker dens varmeverdi noe. Denne ytterligere fjerning av nitrogen i brenselgassen reduserer dessuten energibehovet for kompresjon av metanet som til slutt resirkuleres til naturgass-matningsmaterialet. F.eks. med en naturgass som har en nitrogenkonsentrasjon på 0,73%, vil energibehovet som er nødvendig for å komprimere det resirkulerte metan, reduseres med 1% sammenlignet med et vanlig arrangement, hvor en enkel brensel-hurtigfordampning anvendes i den posisjon som er vist for den andre brensel-hurtigfordampning på fig. 3 og uten den første brensel-hurtigf ordampning. Det ble også funnet at en liten reduksjon i den energi som er nødvendig for å komprimere eten- og propan-kjølemidlene anvendt til den opprinnelige flytendegjøring av naturgassen, kunne oppnås. Skjønt den prosentvise reduksjon i energibehovet synes liten, er en slik reduksjon betydelig når man tar i betraktning størrelsen av et flytendegjøringssystem for naturgass. Videre vil, når gassen som skal behandles inneholder en høyere konsentrasjon av nitrogen, de angitte besparelser i energi bli ytterligere øket.

Den følgende tabell viser typiske temperaturer og trykk for drift av nitrogenfjerningssystemet vist på fig. 2:

Den følgende tabell viser typiske temperaturer og trykk for drift av nitrogenfjerningssystemet vist på fig. 3:

Fig. 4 på tegningen er et prosessdiagram av et

annet system til flytendegjøring av en naturgass hvor arrangementet for separasjon av C^- og mer høymolekylære hydrokarboner fra naturgassen avviker fra det som er vist på fig. 1 ved at der anvendes en ytterligere kjøler som hjelper til å kjøle det metan som resirkuleres til naturgass-matningsmaterialet, et annet kompressorsystem anvendes til komprimering av det resirkulerte metan og en annen utførelsesform av systemet til fjerning av nitrogen fra den flytendegjorte naturgass er vist.

Det tør være åpenbart at de tidligere beskrevne ut-førelsesformer av systemet til fjerning av nitrogen fra det flytendegjorte naturgass-matningsmateriale, kan anvendes i det arrangement som f.eks. er vist på fig. 4 samt i det som er vist på fig. 1, og de i det følgende beskrevne utførelses-former for systemet til fjerning av nitrogen fra den flytendegjorte naturgass kan anvendes i arrangementer som f.eks. det som er vist på fig. 1, selv om de er beskrevet i detalj under henvisning til fig. 4.

Et typisk naturgass-matningsmateriale som kan behandles i det arrangement som er vist på fig. 4, vil ha den følgende sammensetning:

Under henvisning til fig. 4 på tegningen skal det forstås at matningsgassen er blitt underkastet vanlig behandling for fjerning av sure gasser såsom CC^ og f^S. Det skal også forstås at gassen er blitt komprimert til et høyt trykk dersom den ikke allerede er på et tilstrekkelig høyt trykk på mellom ca. 2,07 og 10,34 MPa, og typisk mellom ca. 3,45 og 6,20 MPa.

I henhold til fig. 4 blir naturgass-matningsmaterialet innført til systemet gjennom en rørledning 210. Matningsgassen passerer i indirekte varmeveksling med en fluidmengde fremstilt ved ekspansjon av flytendegjort propan i et høyttrinns-matningsgassbråkjølingsapparat av rør- og mantel-typen som anvender propan, 212. Komprimert og flytendegjort propan som anvendes som kjølemiddelet, leveres fra et vanlig kompresjons-kjølesystem, ikke vist. Den avkjølte matningsgass føres deretter gjennom rørledningen 214 til en damp/væske-separator 216 som i dette tilfelle er en dehydratiserings-innløpsseparator som fjerner kondensert vann. Gassformede og flytende hydrokarboner som separeres fra naturgass-matningsmaterialet i separatoren 216, tas ut gjennom en rørledning 218 og kan ved ytterligere utvinningsorganer (ikke vist) tas ut som et brensel gjennom en rørledning 220 eller alternativt resirkuleres til naturgasstrømmen gjennom en rørledning 222 eller gjennom en rørledning 224. Hovednaturgasstrømmen tas ut fra separatoren 216 gjennom en rørledning 226 til et dehydratiseringsapparat 228. Et dehydratiserings/regenererings-

system som vanligvis foreligger i forbindelse med dehydratiseringsapparatet 228, er ikke vist. Den dehydratiserte hoved-gasstrøm passerer deretter gjennom en rørledning 230 til mellomtrinns-matningsgassbråkjølingsapparatet som anvender propan, 232. Den ytterligere avkjølte hovedgasstrøm fra brå-kjølingsapparatet 232 føres gjennom en rørledning 234. Ved den temperatur og trykk som eksisterer på dette punkt, vil C^-og mer'høymolekylære hydrokarboner som foreligger i natur-gasstrømmen generelt kondenseres. Følgelig føres naturgas-strømmen til en damp/væske-separator 236. I separatoren 236 blir den kondenserte væskeporsjon separert og tatt ut gjennom en rørledning 2 38. Denne kondenserte væskestrøm vil også føre med seg en viss mengde hydrokarboner med lavere molekylvekt, nemlig C^- og mer lavmolekylære hydrokarboner. Den kondenserte væske blir derfor ført til en separator som i dette tilfelle er en fraksjoneringskolonne 240. Fraksjoneringskolonnen 240 kan være en fraksjoneringskolonne med en rekke brett eller en fylling som skaffer god berøring mellom de oppadstigende damper og nedadgående væsker. Kolonnen 240 blir også passende oppvarmet. Kolonnen 240 drives på en temperatur og et trykk som er tilstrekkelig til å separere en kondensatporsjon (natural gas liquids) som stort sett omfatter C^- og mer høy-molekylære hydrokarboner som utvinnes som et produkt gjennom en rørledning 242 fra en dampfaseporsjon, omfattende C^- og laverekokende hydrokarboner som tas ut gjennom en rørledning 244. c^- og mer lavmolekylære hydrokarboner kan deretter føres enten gjennom en rørledning 24 6 eller 248 og til slutt resirkuleres til hovednaturgasstrømmen slik det her er beskrevet. Hovedgasstrømmen eller dampfasen som separeres i separatoren 236, føres deretter gjennom en rørledning 250 til et lavttrinns-matningsgassbråkjølingsapparat 252 som anvender

propan. Avhengig av driftstemperaturen av bråkjølingsappa-ratet 252 vil ytterligere bestanddeler av naturgassen kondenseres. F.eks. kan bråkjølingsapparatet 252 være på en slik temperatur at både C^- og (^-hydrokarboner kondenseres. Den avkjølte naturgasstrøm fra bråkjølingsapparatet 252 føres gjennom en rørledning 254 og kan føres til en damp/væske-separator 256. Damp/væske-separatoren 256 vil således separere en kondensert væskefaseporsjon og slippe den ut gjennom en rørledning 258. Denne væskefaseporsjon kan deretter settes til væskefaseporsjonen som passerer gjennom rørledningen 238 og mates til fraksjonatoren 240. Ved denne alternative drifts-metode vil kolonnen 240 separere (^ °9 laverekokende bestanddeler som en dampfase og føre denne gjennom rørledningen 244, og C^- og mer høymolekylære hydrokarboner vil separeres som en væskefaseporsjon. Væskefaseporsjonen kan deretter føres til en andre fraksjoneringskolonne (ikke vist) hvor C^-og C^-hydrokarboner utvinnes som en dampfase og C^- og mer høymolekylære kondensater som en væskefase. C^- og (^-hydrokarbonene kan enten resirkuleres til hovedgasstrømmen eller utvinnes som et produkt av prosessen og anvendes som en enkelt eller separat flytendegjort petroleumgass (LPG). Dampfase-hovedgasstrømmen fra separatoren 256 føres gjennom en rør-ledning 260 til et høyttrinns-matningsgassbråkjølingsapparat som anvender eten 262. I den utstrekning som separatoren 256 ikke anvendes, kan hovedgasstrømmen føres fra bråkjølings-apparatet 252 direkte til bråkjølingsapparatet 262. Igjen, avhengig av driftstemperaturen av bråkjølingsapparatet 262 og operatørens ønsker, kan den ytterligere avkjølte hoved-gasstrøm føres gjennom en rørledning 264 til en tredje damp/ væske-separator 266. I den utstrekning som separatoren 266 anvendes, kan systemet drives slik at der kondenseres en væskefaseporsjon omfattende hovedsakelig C^-hydrokarboner ved hjelp av bråkjølingsapparatet 252 og en væskefaseporsjon omfattende hovedsakelig C^- og lettere hydrokarboner i brå-kjølingsapparatet 262. Kondensert væskefaseporsjon fra separatoren 266 kan føres gjennom en rørledning 268 og kombineres med kondenserte væsker gjennom rørledningene 238 resp.

258. Hvis dette alternativ anvendes, kan tre eller fire fraksjoneringskolonner i serie, såsom 240/anvendes, igjen avhengig av den ønskede separasjon av de tyngre hydrokarboner. F.eks. kan separatoren 240 utvinne og laverekokende bestanddeler som en dampfase og mate den resterende væskefase til en andre separator som i sin tur separerer (^-hydrokarboner som en dampfase og mater den gjenværende væskefase til en tredje kolonne som separerer C^-hydrokarboner som en toppstrøm og C^- og mer høymolekylære kondensater som en endelig væskefase. De utvunnede C^- og -hydrokarboner kan tas ut fra systemet og anvendes til andre formål som f.eks. brensel, kjemisk råmateriale eller hva propan angår, som et kjølemiddel i systemet. I dette spesielle tilfelle vil mengden av C^- og C2-hydrokarboner som separeres sammen med de separerte væskefaseporsjoner og mates til kolonnen 240, være relativt liten. Men igjen, avhengig av kjølebetingelsene, kan mengden av disse materialer være betydelig, og en fjerde fraksjoneringskolonne kan tilføyes, slik det senere skal beskrives i detalj. I dette tilfelle vil C^- og laverekokende bestanddeler fjernes som en dampfase i kolonnen 240 og resten av væskefasen mates til den andre fraksjoneringskolonne. Den andre fraksjoneringskolonne separerer (^-hydrokarboner som en dampfase, og den resterende væskefase mates til den tredje fraksjoneringskolonne. C^- og C^-dampfåsene kan deretter resirkuleres til hovedgasstrømmen eller C^-dampene samles opp som et produkt. Den tredje fraksjoneringskolonne kan separere (^-hydrokarboner som en dampfase og mate den resterende væskefase til den fjerde fraksjoneringskolonne. Den fjerde fraksjoneringskolonne vil i sin tur separere -hydrokarboner som en dampfase og C^- og mer høymolekylære naturgasskondensater som en flytende fase. Dampfaseporsjonen av hovedgasstrømmen fra separatoren 266 føres gjennom en rørledning 270 til et mellomtrinns-matningsgassbråkjølingsapparat som anvender eten, 272. Hovedgasstrømmen fra bråkjølingsapparatet 272 føres gjennom en rørledning 274 og kan deretter føres gjennom en fjerde væske/damp-separator 276, om ønskelig. I den utstrekning separatoren 276 anvendes, kan systemet drives

drives slik at der kondenseres overveiende C^-hydrokarboner i bråkjølingsapparatet 262 og C- og noen laverekokende bestanddeler i bråkjølingsapparatet 272. I dette tilfelle blir den kondenserte væskefaseporsjon ført gjennom en rørledning 278 og forenet med den kondenserte væske som føres gjennom rørledningene 238 og/eller 258 og/eller 268 til fraksjoneringskolonnen 240. I dette spesielle tilfelle vil de tidligere beskrevne fire fraksjoneringskolonner koblet i serie anvendes på en måte som tidligere er beskrevet for å separere kondenserte væsker. Dampfaseporsjonen fra separatoren 276, omfattende hovedgasstrømmen, føres gjennom en rørledning 280 til et mellomtrinns-matningsgassbråkjølingsapparat som anvender eten, 282. I den utstrekning separatoren 276 ikke anvendes, vil matningsgassen selvsagt føres direkte fra brå-kjølingsapparatet 272 til bråkjølingsapparatet 282. Etter passasje gjennom bråkjølingsapparatet 282 føres matningsgas-strømmen deretter gjennom en rørledning 284 til et lavtrinns-matningsgassbråkjølingsapparat som anvender eten, 286. På dette punkt er naturgass-matningsmaterialet stort sett flytendegjort ved et trykk som er bare litt lavere enn det opprinnelige trykk av matningsgassen. Den flytendegjorte naturgass føres fra bråkjølingsapparatet 286 gjennom en rør-ledning 288.

Flytendegjort naturgass-matningsmateriale behandles nå i henhold til oppfinnelsen for fjerning av nitrogen derav. På fig. 4 er der innenfor den stiplede ramme vist et nitrogen-separas jonssystem i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Nærmere bestemt blir flytendegjort naturgass som føres gjennom rørledningen 288, underkastet en første separasjon, i hvilken en første dampfase som er anriket i nitrogen, separeres fra en første væskefaseporsjon som omfatter den flytendegjorte hoved-gasstrøm. I det spesielle tilfelle som er vist, omfatter denne separasjon en ekspansjon av den flytendegjorte naturgass for å hurtigfordampe en porsjon av gassen som en første dampfase anriket i nitrogen. Nærmere bestemt føres den flytendegjorte naturgass gjennom en ekspansjonsventil 290 og deretter til en brensel-hurtigfordampningsbeholder 292. Fra brensels-hurtigfordampningsbeholderen 292 blir en første dampfaseporsjon anriket i nitrogen tatt ut. gjennom en rørledning 294 og den resterende flytendegjorte. naturgasstrøm tas ut gjennom en rør-ledning 296. Den første dampfaseporsjon anriket i nitrogen blir deretter avkjølt i brenselgass-kjøleapparatet 298 for i det minste delvis å kondensere dampen. Brenselgass-kjøle-apparatet 298 kan ha forskjellig form, slik det skal beskrives i detalj senere. Den avkjølte første dampfaseporsjon anriket i nitrogen blir deretter underkastet en andre separasjon hvor en andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen, separeres fra den flytendegjorte hovedgasstrøm.

I det spesielle tilfelle som er vist, omfatter det andre separasjonstrinn et fraksjoneringstrinn i en nitrogenfjernings-kolonne 300. Nitrogenfjerningskolonnen 300 varmes opp til en passende temperatur, fortrinnsvis, ved at den flytendegjorte naturgass som føres gjennom rørledningen 288, føres gjennom en koker i bunnen av kolonnen 300 før ekspansjonen av den flytendegjorte naturgass gjennom ekspansjonsventilen 290. Kolonnen 300 er også fortrinnsvis en kolonne med flere brett eller en fyll-kroppskolonne som skaffer god berøring mellom de oppadstigende damper og de nedadgående væsker. En andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen, tas ut gjennom en rørledning 302 og den resterende flytendegjorte naturgasstrøm tas ut gjennom en rørledning 304. Den andre dampfaseporsjon ytterligere anriket i nitrogen, ekspanderes deretter for å redusere trykket og videre kjøle denne porsjon. I det spesielle tilfelle som er vist på tegningen, finner ekspansjonen sted i et ekspansjonsparti 30 6 av en turboekspander-kompressor.

Den ekspanderte andre dampfase, ytterligere anriket i nitrogen, føres deretter i indirekte varmeveksling med den første dampfaseporsjon som passerer gjennom rørledningen 294 i brensel-kjøleapparatet 298. Fraksjonen av den andre dampfaseporsjon, ytterligere anriket i nitrogen, skaffer følgelig aksel-hestekraften av ekspansjonsapparatet 306, hvilket kan anvendes innenfor systemet til komprimering av forskjellige gasstrømmer, såsom den herunder nevnte resirkuleringsstrøm av metan. Videre skaffer slik ekspansjon også i det* minste en del av kjølingen for i det minste delvis kondensasjon av den første dampfaseporsjon anriket i nitrogen som passerer gjennom rør-ledningen 294. Totrinns-separasjonen før og etter brensel-kjøleapparatet 2 98 utført ved henholdsvis ekspansjonsventilen 290, brensel-hurtigfordampningsbeholderen 292 og nitrogenfjerningskolonnen 300, har også en rekke fordeler. Nærmere bestemt øker et totrinns-separasjonsarrangement mengden av nitrogen som fjernes fra den flytendegjorte naturgass, det tillater driften av det andre separasjonstrinn på en lavere temperatur, det reduserer betydelig energien som er nødvendig for den her omtalte komprimering av det resirkulerte metan og i en viss utstrekning reduserer det energien som er nødvendig for komprimering av propan- og etan-kjølemidlene som anvendes i den opprinnelige flytendegjøring av naturgass-matningsmaterialet. En videre avgjort fordel ved bruken av ekspansjonsapparatet 306 er at det flytter kjølebelastningen lengre mot oppstrømssiden i flytendegjøringens kjølecyklus. F.eks., en del av kjølebelastningen som normalt ville bli båret av et lavttrinns-matningsgassbråkjølingsapparat som anvender eten, 286, kan flyttes bakover til mellomtrinns-matningsgass-bråkjølingsapparatet som anvender eten, 282. Som tidligere antydet, kan brenselgass-kjøleapparatet 298 ha forskjellige former. I det spesielle tilfelle som er vist, er brenselgass-kjøleapparatet 298 en kombinasjon av en høyttrinns-hurtigfordampningsbeholder og et brenselgass-kjøleapparat. Således er brenselgass-kjøleapparatet 298 en del av det første trinn av en rekke trykkreduksjonstrinn som til slutt reduserer trykket av den flytendegjorte naturgass til stort sett atmosfærisk trykk for lagring og transport. Nærmere bestemt ut-føres denne trykkreduksjon ved at hovedstrømmen av flytendegjort naturgass føres fra en rørledning 296 gjennom en trykk-reduks jonsventil 310. På lignende måte føres væskefase-pors jonen som passerer gjennom rørledningen 304, gjennom en trykkreduksjonsventil 312. De to strømmer med redusert trykk kombineres deretter i en rørledning 314 og den kombinerte ekspanderte fluidstrøm fra ledningen 314, mates til høyttrinns-hurtigfordampningsbeholderen som utgjør en del av brensel-kjøleapparatet 298. Den ekspanderte fluidmengde omfatter både damp og væske i hurtigfordampningsbeholderen 29 8 og fluidene som passerer gjennom rørledningene 294 og 302, vil normalt føres gjennom rørene i brensel-kjøleapparatet som normalt ligger lavere eller i det minste delvis lavere enn overflaten av væsken. I alle fall blir partiet med brensel-hurtigf ordampningsbeholderen i brensel-kjøleapparatet 298 drevet på stort sett samme måte som brensel-hurtigfordampningsbeholderen 292. Følgelig blir en dampfaseporsjon separert fra den ekspanderte fluidmengde og tatt ut gjennom en rør-ledning 316 og den resterende hovedstrøm av flytendegjort naturgass i den flytende fase tas ut gjennom en rørledning 318. Hovedstrømmen av den flytendegjorte naturgass som føres gjennom rørledningen 318, blir deretter underkastet et andre ekspansjonstrinn som omfatter passasje gjennom en ekspansjonsventil 320 og inn i en mellomtrinns-hurtigfordampningsbeholder 322. Hurtigfordampede damper slippes ut fra mellomtrinns-hurtigfordampningsbeholderen 322 gjennom en rørledning 324, mens hovedstrømmen av flytendegjort naturgass i flytende fase føres gjennom en rørledning 326. Den flytendegjorte naturgass fra rørledningen 326 blir pånytt ekspandert gjennom en ekspansjonsventil 328 og ført til en lavttrinns-hurtigfordampningsbeholder 330. I lavttrinns-hurtigfordampningsbeholderen 330 blir hurtigfordampede damper separert og ført ut gjennom en rørledning 3 32, og hovedstrømmen av flytendegjort naturgass i flytende fase føres ut gjennom en rørledning 334. Den flytendegjorte naturgasstrøm som passerer gjennom rør-ledningen 334, kan pånytt ekspanderes gjennom en ekspansjonsventil 336 og deretter føres til et lagringsanlegg 338 for flytendegjort naturgass. I den utstrekning trykket av den flytendegjorte naturgass som passerer gjennom rørledningen 334 stort sett er atmosfærisk trykk, kan ekspansjonsventilen 336 elimineres. I alle tilfeller, hva enten ekspansjonsventilen 336 anvendes eller ikke, vil en viss mengde gass fordampe fra den deetaniserte naturgass i lagringsenheten 338. Denne dampfasestrøm tas ut gjennom en rørledning 340. Den flertrinns-ekspansjonsfremgangsmåte som nettopp er beskrevet, har den klare fordel at den tillater gjenvinning av kjølepotensialet av de hurtigfordampede og fordampede gasser. Følgelig blir de hurtigfordampede gasser som føres gjennom rørledningene 324 og 332, hvilke utgjør hovedsakelig metan, ført i indirekte varmeveksling med hovedstrømmen av den flytendegjorte naturgass som passerer gjennom rørledningen 318 i en varmeveksler eller metan-lavttrinns-kjøleapparat 342. På lignende måte blir hurtigfordampede gasser som passerer gjennom rørledningene 324 og 332, samt den hurtigfordampede gass som passerer gjennom rørledningen 316, og den hurtigfordampede gass som passerer gjennom rørledningen 302, hvilken utgjør den nitrogenanrikede brenselgass, ført i indirekte varmeveksling med den flytendegjorte naturgasstrøm som passerer gjennom rørledningen 288 i en varmeveksler eller høyttrinns-kjøleapparat som anvender metan, 344. Gassene som passerer gjennom rørledningen 302, som er den nitrogenanrikede brenselgass, og gjennom rørledningene 316, 324 og 332, som omfatter metan hurtigfordampet fra de høye, mellomliggende og lave trykkreduksjonstrinn, hvilket er hovedsakelig metan, kan anvendes til å kjøle den nevnte resirkulerte metanstrøm ved passasje av de tidligere nevnte gasser i indirekte varmeveksling med det resirkulerte metan i et ytterligere metan-kjøleapparat 346. Da dampfasen som er separert i kolonnen ;240, og som føres gjennom rørlednigene 246 og/eller 248, er på stort sett samme trykk som hurtigfordampet gass fra høyttrinns-ekspansjonen som føres gjennom rørledningen 316, kan gasser fra kolonnen 240 tilsettes til metan fra høyttrinns-hurtigfordampningen enten før og/eller etter metan-kjøleapparatet 346. Det tør være åpenbart at gassen fra tårnet 240 kan tilsettes til en hvilken som helst av de andre metanstrømmer for endelig resirkulering når dens trykk er stort sett det samme som trykket i den resirkulerte gass til hvilken den skal tilsettes. Det hurtigfordampede metan som føres gjennom rørledningene ;316, 324 og 332, blir deretter komprimert. Nærmere bestemt blir den høyttrinns-hurtigfordampede gass i rørledningen 316 komprimert i en høyttrinns-kompressor 348, den mellomtrinns-hurtigfordampede gass fra rørledning 324 komprimeres i en ;mellomtrinns-kompressor 350 og den lavttrinns-hurtigfordampede gass som føres gjennom rørledningen 332, komprimeres i en lavttrinns-kompressor 352. Som det fremgår av tegningen, er høyttrinns-, mellomtrinns- og lavttrinns-kompressorene koblet i serie, slik at den komprimerte lavt-trinnsgass kombineres med mellomtrinns-gassen og føres til mellomtrinns-kompressoren og den komprimerte lavttrinns- og mellomtrinns-gass fra kompressoren 350 kombineres med den høyttrinns-hurtigfordampede gass og føres til høyttrinns-kompressoren 348. Den komprimerte gass føres deretter gjennom en rørledning 354, avkjøles om ønskelig ved hjelp av vann-kjøleapparater eller andre organer og føres gjennom metan-kjøleapparatet 346 i indirekte varmeveksling med de hurtigfordampede gasser før kompresjon av de sistnevnte. Det således avkjølte, komprimerte metan blir deretter rekombinert eller resirkulert til hovedgasstrømmen før denne flytende-gjøres. Som vist på tegningen, er det en rekke steder hvor det resirkulerte metan kan kombineres med hovedgasstrømmen, avhengig av temperaturen og trykket av den resirkulerte gas-strøm. Nærmere bestemt, bør temperaturen og trykket av den resirkulerte gasstrøm være tilnærmet lik temperaturen og trykket av hovedgasstrømmen på det punkt hvor den resirkuleres eller rekombineres. ;Det nitrogenutvinningssystem som nettopp er beskrevet, er særlig nyttig når den nitrogenanrikede brenselgass som utvinnes gjennom rørledningen 288 ikke behøver å være på et høyt trykk. F.eks., i noen tilfeller anvendes brenselgassen til drift av gassturbiner, f.eks. en gassturbin som driver kompressorene 348, 350 og 352. Det er imidlertid mulig å erstatte gassturbinene med dampturbiner. I dette siste tilfelle krever ikke kjelene for dampturbinene at brenselgassen er på et høyt trykk og derfor kan gassen være på et lavere trykk enn i det tidligere tilfelle. Trykket av brenselgassen kan faktisk reduseres til det lavest mulige trykk som vil bevirke strømning gjennom utstyret og til kjelene for dampturbinene. En betraktelig reduksjon i trykket kan således bevirkes gjennom ekspansjonsapparatet 306, hvilket reduserer betraktelig temperaturen av gassen til bruk i brensel-kjøleapparatet 298 og metan-kjøleapparatene 344 og 346. Anvendelse av kjølepotensialet av den ekspanderte nitrogenanrikede brenselgass som strømmer gjennom rørledningen 302 i brensel-kjøleapparatet 298, tillater at brensel-hurtig-fordampningssystemet 290 og 292 kan drives på et noe lavere trykk og øker kjølingen som fra brenselet er tilgjengelig i metan-kjøleapparatet 344. Begge disse hjelper til å redusere mengden av nitrogen som resirkuleres gjennom metankompressorene 348, 350 og 352 og øker mengden av nitrogen som separeres i kolonnen 300 og føres til brenselgass. Dette er særlig viktig når en naturgass med høyt nitrogeninnhold behandles, f.eks. en som inneholder 0,21% helium og 6,01% nitrogen. Totalt sett, med gjenvinning av ytterligere kjølekapasitet fra brenselgassen og reduksjon av mengden av nitrogen som resirkuleres med metan-resirkuleringsstrømmen, blir kraftbehovet pr. enhet flytende naturgass som behandles betraktelig redusert. Videre, da den ekspanderte brenselgass anvendes i kjøleapparatet 344 for ytterligere kjøling av det flytendegjorte naturgass-matningsmateriale og denne ekspanderte brenselgass er på en lavere temperatur enn normalt, kan mengden av kompresjon som er nødvendig for å komprimere kjølemidlene som anvendes til flytendegjøring av gassen, nemlig propanet og etenet, også reduseres i betydelig grad. ;Fig. 5 er et riss i "større målestokk i noe større detalj av nitrogenseparasjonssystemet innenfor den stiplede ramme på fig. 4. På fig. 5 er de samme tallangivelser blitt anvendt for å angi de tilsvarende rørledninger og utstyr som finnes på fig. 4. Under henvisning spesielt til fig. 5 passerer den første dampfaseporsjon. anriket i nitrogen og tatt ut fra brensel-hurtigfordampningsbeholderen 292 og som passerer gjennom rørledningen 294, gjennom en toveis-reguleringsventil 356 som kan anvendes til fordeling av den første dampfaseporsjon gjennom rørledningen 294 til høyttrinns/hurtigfordampnings/brenselkjøleapparatet 298 eller gjennom en om-føringsledning 358 som fører utenom brensel-kjøleapparatet. ;Denne reguleringsventil 356 og omføringsledningen 358 tillater drift på forskjellige måter. I et spesielt arrangement kan den første dampfaseporsjon.fordeles mellom brensel-kjøle-apparatet 298 og omføringsledningen 358 ved et kontrollsystem som regulerer volumet av gass produsert som en damp i kolonnen 300 og som føres gjennom rørledningen 302 i henhold til forandringer i volumet av naturgass som mates til flytende-gjøringssystemet. Et slikt kontrollsystem er vist og beskrevet i detalj i US-PS 4.172.711. Følgelig vil det, når mengden av naturgass som flytendegjøres reduseres til under en på forhånd fastlagt verdi, være behov for mindre brenselgass til anvendelse i flytendegjøringssystemet, og reguleringsventilen 356 vil drives slik at det føres mer gass gjennom brensel-kjøleapparatet 298, hvilket mater en kaldere gass til kolonnen 300. Alternativt, når mengden av naturgass som flytendegjøres økes over en på forhånd fastlagt mengde, vil mer brenselgass være nødvendig for flytendegjøringssystemet, reguleringsventilen 356 vil drives slik at mer gass føres forbi gjennom omføringsrørledningen 358 og en varmere gass mates til kolonnen 300, hvilket produserer et større volum brenselgass i dampfase gjennom rørledningen 302. Den kombinerte høyttrinns-hurtigfordampningsbeholder og brensel-kjøieapparat 298 er konstruert som en varmeveksler av rør- og mantel-typen på samme måte som de som anvendes til flytendegjøring av gassen med propan- og eten-kjølemidlene. Nærmere bestemt blir den første dampfaseporsjon som er anriket i nitrogen og som passerer gjennom brensel-kjøleapparatet 298, ført gjennom rør 360. Skjønt det på tegningen er vist skjematisk en enkelt rørbunt, vil i de fleste tilfeller rørene 360 omfatte en rekke rør-bunter koblet i serie og/eller parallelt. Den første væskefaseporsjon som føres gjennom rørledningen 296 og den andre væskefaseporsjon som føres gjennom rørledningen 304 og som ekspanderes gjennom ekspansjonsventiler 310 resp. 312, kombineres i ledningen 314 og mates inn i en mantel 362 i høyt-trinns/hurtigfordampnings/brensel-kjøleapparatet 298. Således foreligger der i mantelen 362 et ekspandert fluid som omfatter både damp og væske. Rørbuntene 360 er fortrinnsvis anordnet under væskenivået i mantelen eller beholderen 362. Således skaffer de ekspanderte fluider i mantelen 362 en del av kjølingen for den første dampfaseporsjon anriket i nitrogen som passerer gjennom rørbuntene 360. Som tidligere angitt, er en annen del av kjølingen av den første dampfaseporsjon anriket i nitrogen også skaffet ved den ekspanderte andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen, og som passerer gjennom rørledningen 302. Den andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen, føres gjennom rør 364 i høyttrinns/hurtigfordampnings/brensel-kjøleapparatet 298. Rørene 364 er konstruert på lignende måte som rørene 360 og kan derfor omfatte en rekke rørbuamter i serie og/eller parallell. Istedenfor å anvende, individuelle ekspansjonsventiler 310 og 312 for å ekspandere væskefaseporsjoner som føres gjennom rørledningene 296 resp. 304, kan den kombinerte strøm som passerer gjennom rørledningen 314, ekspanderes gjennom en enkelt ekspansjonsventil 366. To separate ekspansjonsventiler foretrekkes imidlertid, da strømmene som passerer gjennom rørledningene 296 og 304, generelt vil være på forskjellige trykk, og separate ventiler kan anvendes mer effektivt for utligning av trykkene før kombinasjon av de to strømmer. Fig. 5 viser også en alternativ ekspansjonsmetode for den andre dampfaseporsjon hvilken er ytterligere anriket i. nitrogen, og som omfatter brense:I-g3aiS's.-t2røramen.. Nasintteare: bestemt kan man istedenfor å anvende ekspa^#jj©TO£^arfcdie.'fc 3& 6 ii- e"5* turbo-ekspander-kompressor, føre den arødtee; gas«fa<p>seporsj:c5n soW er ytterligere anriket i nitrogen, gjennoiw en; rø^He^hintgj 3&$ og ekspandere den gjennom en ekspansjonsventil 3<:>70. alternativ vil naturligvis redusere utstyrskostnadene og forenfel® systemet, mere på samme tid vil ikke aksel-heste-krafteni fra ekspansrjjnrsappara.tet 306 være tilgjengelig.

Fjjg:.. 6< viser em anrrew utfø^relisBsÆorm av det system som er vist på', fig:.- 53.- rgjisw er de samme" tallene anvendt på de samme ledninger" og? utstyr på fig. 5 og 6. Systemet ifølge fig. 6 skiller seg; fra det som er vist på fig. 5 først og fremst i den utstrekning ekspansjon anvendes for å separere den andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen fra den andre væskefaseporsjon istedenfor å anvende fraksjonering som vist på fig. 5. Nærmere bestemt blir den avkjølte og i det minste delvis kondenserte første dampfaseporsjon som er anriket i nitrogen og passerer gjennom rør-ledningen 294 og/eller 358, ekspandert gjennom en ekspansjonsventil 372 og deretter inn i en andre brensel-hurtigfordampningsbeholder 3 74. Den hurtigfordampede andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen, tas ut fra hurtigfordampningsbeholderen 374 gjennom rørledningen 302 og blir deretter behandlet som tidligere beskrevet med henvisning til fig. 5. På samme måte blir den gjenværende andre væskefaseporsjon som separeres i brensel-hurtigfordampningsbeholderen 374, ført ut gjennom rørledningen 304 og behandlet som tidligere beskrevet. Utførelse av den andre separasjon ved ekspansjon gjennom ventilen 372 og separasjon i hurtigfordampningsbeholderen 374 vil selvsagt i betydelig grad forenkle og redusere omkostningene av utstyret i forhold til brUken av en fraksjoneringskolonne. Dette system har også den ytterligere fordel at man oppnår bedre kontroll over mengden av nitrogen som separeres fra den flytendegjorte naturgass. Som tidligere beskrevet kan reguleringsventilen 356 drives slik at den regulerer temperaturen av den første dampfaseporsjon anriket i nitrogen som mates til hurtigfordampningsbeholderen 374. Dessuten kan ekspansjonsventilen 372 i det minste delvis regulere trykket i brensel-hurtigfordampningsbeholderen og derved mengden av fluid som hurtigfordampes. Videre viser fig. 6 et reguleringssystem for ventilen 356 som reguleres i henhold til trykket inne i den andre brensel-hurtigfordampningsbeholder 374. Nærmere bestemt blir trykket i hurtigfordampningsbeholderen 374 målt ved et trykkangivelsesorgan 376. Trykkangivelsesorganet 376 sender et signal til et trykkangivelse-reguleringsorgan 378 som i sin tur regulerer toveis-reguleringsventilen 356. Anvendelsen av to brensel-hurtigfordampningsbeholdere 292 og 374 før og etter brensel-kjøleapparet 298 har en rekke fordeler. Dette system tillater drift av den andre brensel-hurtigfordampningsbeholder 374 på en lavere temperatur hvorved en større mengde nitrogen fordampes, hvilken mengde fjernes i den andre dampfaseporsjon som til slutt blir brenselstrømmen. Ved således å fjerne mer nitrogen fra den flytendegjorte naturgass vil også varmeverdien av den flytendegjorte naturgass bli noe høyere. Dette system har også de ytterligere fordeler at det reduserer energibehovet for komprimering av det resirkulerte metan i kompressorene 34 8, 350 og 352, samt energibehovet av kompressorene som komprimerer propan- og etan-kjølemidlene som anvendes til den opprinnelige kjøling og flytendegjøring av naturgass. F.eks., dersom naturgassen som skal flytendegjøres, har et nitrogeninnhold på ca. 0,73%, blir energien som er nødvendig for å komprimere resirkulasjons-metanet redusert med ca. 1% sammenlignet med et vanlig system hvor der anvendes en enkelt brensel-hurtigfordampning på et sted som vist ved brensel-hurtigfordampningen 374 på fig. 6, og hvor den første brensel-hurtigfordampning ikke anvendes. Ved høyere nitrogenkonsentrasjon i naturgassen som skal behandles, vil energibesparelsene selvsagt bli enda større. Skjønt den prosentvise reduksjon i energibehov kan virke liten, er energibehovene i virkeligheten meget store når man tar i betraktning volumet av naturgass som behandles i et typisk flytendegjøringssystem for naturgass.

Fig. 7 på tegningen viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen som ligner på den som er vist på fig. 5. Ut-førelsesformen på fig. 7 skiller seg fra den på fig. 5 i den utstrekning at et separat brensel-kjøleapparat og høyttrinns-hurtigf ordampningsbeholder anvendes. I henhold til fig. 7 blir en første dampfaseporsjon som er anriket i nitrogen og ført gjennom en rørledning 294, avkjølt og i det minste delvis kondensert ved indirekte varmeveksling med den ekspanderte andre dampfaseporsjon som føres gjennom rørledningen 302 i en vanlig varmeveksler eller kjøleapparat 380. Den ekspanderte første væskefaseporsjon og den ekspanderte andre væskefaseporsjon som føres gjennom rørledningene 296 resp.

304 og forenes i rørledningen 314, føres til en høyttrinns-hurtigf ordampningsbeholder 382 som separerer den kombinerte

strøm i den tredje dampfaseporsjon som består av en høyt-trinns-metanstrøm 316, og en flytendegjort normalt gassformet hovedstrøm som føres gjennom en rørledning 318. I dette spesielle arrangement kan ytterligere kjøling av den første dampfaseporsjon anriket i nitrogen og som passerer gjennom rørledningen 294 og varmeveksleren 380, skaffes ved at en porsjon av den flytendegjorte naturgass fra hovedstrømmen som passerer gjennom rørledningen 318, tas ut og^føres gjennom en rørledning 384 og varmeveksleren 380 og tilbake til høyt-trinns-hurtigfordampningsbeholderen 38 2.

Fig. 8 på tegningen viser en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse lignende den utførelsesform som er vist på fig. 6. Denne spesielle utførelsesform avviker fra den som er vist på fig. 6 idet et separat brensel-kjøle-apparat og høyttrinns-hurtigfordampningsbeholder anvendes istedenfor det kombinerte høyttrinns/hurtigfordampningsbeholder/brensel-kjøleapparatet 298 på fig. 6. I henhold til systemet på fig. 8 blir den første dampfaseporsjon som er anriket i nitrogen og føres gjennom rørledningen 294, avkjølt i en vanlig varmeveksler 386 ved motstrøms-varmeveksling med den ekspanderte andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen og som føres gjennom rørledningen 302. Den første væskefaseporsjon som føres gjennom rørledningen 296

og den andre væskefaseporsjon som føres gjennom rørledningen 304, ekspanderes gjennom ekspansjonsventilene 310 resp. 312, forenes i rørledningen 314 og mates til en høyttrinns-hurtigfordampningsbeholder 388. Denne separerer den kombinerte strøm i den tredje dampfaseporsjon som omfatter høyt-trinns-metanstrømmen som føres gjennom rørledningen 316 og hovedstrømmen av den flytendegjorte naturgass som føres gjennom rørledningen 318. På lignende måte som driften av systemet i henhold til fig. 7 kan en porsjon av hoved-strømmen av den flytendegjorte naturgass tas ut fra rør-ledningen 318, føres gjennom rørledningen 39 0, gjennom varmeveksleren eller brensel-kjøleapparatet 386 og deretter tilbake til høyttrinns-hurtigfordampningsbeholderen 388. Fig. 8 på tegningen viser en modifikasjon i hvilken den ekspanderte kombinerte første væskefaseporsjon og andre væskefaseporsjon

som føres gjennom rørledningen 314, kan anvendes for å

skaffe en del av kjølingen av den første dampfaseporsjon som passerer gjennom rørledningen 294. Dette oppnås selvsagt ved at de kombinerte første og andre væskefasestrømmer føres gjennom varmeveksleren eller brensel-kjøleapparatet 386 før den kombinerte strøm mates til høyttrinns-hurtigfordampningsbeholderen 388.

Fig. 9 på tegningen er et riss av nok en utførelsesform for nitrogenfjerningssystemet vist i den stiplede ramme på

fig. 4. På fig. 9 er de samme tallangivelser anvendt for å angi de samme ledninger og utstyr som vist på fig. 4 på tegningen. I de utførelsesformer som er vist på fig. 9, blir en første dampfaseporsjon anriket i nitrogen og tatt ut fra brensel-hurtigfordampningsbeholderen 292, ført gjennom rør-ledningen 294 og kjølt i en varmeveksler eller brensel-kjøle-apparat 400. Den avkjølte første dampfaseporsjon blir deretter ekspandert gjennom en ekspansjonsventil 402 og matet til en andre brensel-hurtigfordampningsbeholder 4 04. Den andre brensel-hurtigfordampningsbeholder 404 separerer den avkjølte og ekspanderte første dampfaseporsjon i den andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen og som tas ut gjennom rørledningen 302 og til slutt anvendes som et brensel, fra den andre væskefaseporsjon som omfatter flytendegjort naturgass som tas ut gjennom rørledningen 304. De første og andre væskefaseporsjoner som passerer gjennom rørledningene 296 og 304 og ekspanderes gjennom ekspansjonsventilene 310 resp. 312, forenes og føres gjennom rørledningen 314. Istedenfor å anvende individuelle ekspansjonsventiler 310 og 312 kunne en enkelt ekspansjonsventil 406 vært anvendt i rør-ledningen 314. Men de to ekspansjonsventiler foretrekkes,

da trykkene av strømmene som passerer gjennom rørledningene 296 og 304, normalt vil være forskjellige, og arrangementet med to ekspansjonsventiler skaffer bedre regulering og utligning av trykkene av de to strømmer. Den ekspanderte, kombinerte væskefasestrøm som føres gjennom rørledningen 314, blir selvsagt avkjølt ved ekspansjon og anvendes til å skaffe i det minste en del av kjølingen av den første dampfaseporsjon

anriket i nitrogen ved at de kombinerte væskefasestrømmer føres i indirekte varmeveksling med den første dampfase-pors jon i varmeveksleren eller brensel-kjøleapparatet 400. Etter passasje gjennom brensel-kjøleapparatet 400 blir de ekspanderte, kombinerte første og andre væskefaseporsjoner deretter ført til en høyttrinns-hurtigfordampningsbeholder 410. De ekspanderte fluider separeres i den tredje dampfaseporsjon som omfatter høyttrinns-metanstrømmen som til slutt resirkuleres og som tas ut fra hurtigfordampningsbeholderen 410 gjennom rørledningen 316 og den flytendegjorte naturgasshovedstrøm som tas ut fra høyttrinns-hurtigfordampningsbeholderen 410 gjennom rørledningen 318. Om ønskelig kan ytterligere kjøling av den første dampfaseporsjon som er anriket i nitrogen og avkjølt i varmeveksleren eller brensel-kjøleapparatet 400, skaffes ved at en porsjon av den flytendegjorte naturgass som føres gjennom rørledningen 318, tas ut og føres gjennom en rørledning 412, gjennom varmeveksleren 400 og deretter tilbake til høyt-trinns-hurtigfordampningsbeholderen 410.

Fig. 10 på tegningen viser en modifikasjon av nitrogenfjerningssystemet ifølge fig. 9. Fig. 10 er forskjellig fra fig. 9 i det henseende at en fraksjoneringskolonne til fjerning av nitrogen er substituert for den andre (nr. 2) hurtigfordampningsbeholder 404 på fig. 9. I henhold til fig. 10 blir den første dampfaseporsjon anriket i nitrogen, som føres gjennom rørledningen 294 og avkjøles i varmeveksleren 400, matet til en nitrogenfjernings-fraksjoneringskolonne 414 hvor den separeres i den andre dampfaseporsjon som er ytterligere anriket i nitrogen og ført gjennom rørledningen 30 2, og den ufordampede andre væskeporsjon som omfatter den flytendegjorte gass, føres gjennom rørledningen 304. Den flytendegjorte matningsgass som kommer inn i nitrogenfjerningssystemet gjennom rørledningen 288, kan også føres gjennom en koker anordnet i bunnen av nitrogenfjerningskolonnen 414 for å skaffe varme til fluidene i kolonnen.

Den følgende tabell illustrerer en typisk operasjon av

nitrogenfjerningssystemet ifølge fig. 5. Typiske temperaturer og trykk på viktige punkter i systemet er angitt med henvisning til ledningen eller utstyret på fig. 5 hvor be-tingelsene eksisterer.

Fig. 11 på tegningen viser et alternativ til systemet på fig. 2. I henhold til fig. 11 kan den første dampfaseporsjon som er anriket i nitrogen og som føres forbi høyttrinns/hurtigfordampnings/brensel-kjøleapparatet 150 gjennom rørledningen 194, mates til kolonnen 130 på et lavere punkt enn den første dampfaseporsjon som er anriket i nitrogen og som er blitt ført gjennom brensel-kjøleapparatet 150 og som mates til toppen av kolonnen 130. I dette spesielle tilfelle kan man istedenfor å ha et tårn med fast fylling som på fig. 2, anvende to fyllinger og strømmen som passerer gjennom rørledningen 194 innføres mellom de to fyllinger. Ved ganske enkelt å tilføye en alternativ rørledning 416 og en ventil 418 i denne, kan systemet ifølge fig. 11 drives som på fig. 2, bortsett fra at mengden av første dampfase som omføres via ledningen 194 og rekombineres med den første dampfaseporsjon som føres gjennom rørledningen 136, kan reguleres slik at volumet av den første dampfaseporsjon som føres til toppen av tårnet og til midt-partiet av tårnet kan justeres.

I dette spesielle tilfelle viser tabell VI typiske temperaturer i ledningene, slik det er angitt.

Fig. 12 på tegningen viser et lignende alternativ til systemet på fig. 3. Nærmere bestemt blir den første dampfaseporsjon som føres forbi høyttrinns-hurtigfordampnings/ brensel-kjøleapparatet 150, matet til bunnen av den andre brensel-hurtigfordampningsbeholder 202 eller alternativt (som på fig. 3) gjennom en rørledning 420 regulert ved en ventil 422. Passasje gjennom rørledningen 420 kan være i tillegg til passasjen til bunnen av beholderen. I dette tilfelle ville beholderen fortrinnsvis innbefatte en fylling mellom de to matestrømmer til beholderen.

I dette tilfelle ville typiske temperaturer være: rørledning 136: -120°C, rørledning 194: -104°C, rørledning 140: -109°C og rørledning 142: -107°C.

Fig 13 på tegningen er et skjematisk riss av en del av et system for flytendegjøring og separasjon av naturgass slik det er vist på fig. 1 på tegningen og omfatter et foretrukket system for separasjon av hydrokarboner med mer enn ett C-atom pr. molekyl fra en naturgasstrøm. På fig. 13, i den utstrekning utstyr og rørledninger er de samme som de som er vist på fig. 1, er de samme angivelsestall blitt anvendt.

Hovedgasstrømmen etter kjøling i matningsstrøm-brå-kjølingsapparatet^24 (fig. 1) og passasje gjennom rørledningen 26 fortsetter gjennom resten av kjølecyklusene på samme måte som tidligere beskrevet i forbindelse med beskrivelsen av fig. 1. Væskefaseporsjonene som separeres fra hovedgasstrømmen i løpet av kjølecyklusene og føres gjennom rørledningene 30,. 44, 58 og 72 (fig. 1 og 13, avhengig av hva som passer) blir imidlertid matet til en kolonne 424. Kolonnen 424 er lignende kolonnen 88 på fig. 1 og væskefaseporsjonene som mates til kolonnen, innføres på stort sett samme måte og stort sett samme punkter som på fig. 1, men i dette tilfelle drives kolonnen 424 som en demetaniseringskolonne istedenfor en deetaniseringskolonne som på fig. 1. Følgelig omfatter damper separert i kolonnen 424 hovedsakelig metan og eventuelle små mengder nitrogen som forelå i det opprinnelige matningsmateriale. Denne damp blir deretter sluppet ut fra kolonnen 424 og ført gjennom rørledningen 94 hvor den resirkuleres i hoved-gasstrømmen som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 1. Væskefaseporsjonen separert i kolonnen 4 24 omfatter hovedsakelig hydrokarboner med mer enn ett C-atom pr. molekyl og tas ut gjennom en rørledning 426. Væskefraksjonen som tas ut gjennom rørledningen 426, mates deretter til en bunnoppvarmet kolonne 4 28 hvor en porsjon derav fordampes. Denne kolonne er lignende kolonnene 98 og 108 på fig. 1. Kolonnen 428 drives som en deetaniseringskolonne og dampen som separeres i kolonnen 428, omfatter derfor hovedsakelig C- og slippes ut gjennom en rørledning 430. Dampen som slippes ut gjennom rørledningen 430, kondenseres, og minst en porsjon derav kan føres gjennom en rørledning 4 32 som en tilbakeløpsstrøm til kolonnen 4 28. Hovedstrømmen blir imidlertid ført gjennom en rørledning 434.

I det minste en del av C2-fraksjonen føres deretter gjennom

en rørledning 436 til lagring eller resirkuleres slik det her er beskrevet. Den flytende fase separert i kolonnen 428 tas ut gjennom en rørledning 438 og mates til en bunnoppvarmet kolonne 440. Den bunnoppvarmede kolonne 4 40 drives som en depropaniseringskolonne og følgelig omfatter dampstrømmen som slippes ut gjennom en rørledning 442, hovedsakelig C^-hydrokarboner. Denne dampfase som føres gjennom rørledningen 442, kondenseres, og minst en porsjon derav kan resirkuleres til kolonnen 440 gjennom en rørledning 4 44. Hovedstrømmen blir imidlertid ført gjennom en rørledning 446. I det minste en porsjon av C^-strømmen som føres gjennom rør-ledningen 446, kan tas ut og føres til lagring gjennom en rørledning 448 eller som det her er beskrevet resirkuleres. Væsken som separeres i kolonnen 440, tas ut. gjennom en rør-ledning 450 og mates til en kolonne 4 52 som drives som en debutaniseringskolonne. Følgelig omfatter dampen fra kolonnen 452 hovedsakelig C^ som slippes ut gjennom en rør-

ledning 454. Denne dampfase blir deretter kondensert, og minst en porsjon derav kan resirkuleres til kolonnen 452 gjennom en rørledning 4 56. Hovedstrømmen blir imidlertid ført ut gjennom en rørledning 458. I denne spesielle ut-førelsesform blir (^-fraksjonen ført til lagring for andre anvendelser. Den kan imidlertid resirkuleres, slik det tidligere er beskrevet i forbindelse med fig. 1. Væsken som separeres i kolonnen 452, omfatter hovedsakelig de normalt flytende bestanddeler av naturgasstrømmen (C^- og mer høy-molekylære hydrokarboner som opprinnelig forelå i hovedgas-strømmen) , og disse naturgasskondensater tas ut gjennom en rørledning 460 og føres til lagring for andre formål. Istedenfor å ta ut C^- og C^-fraksjoner fra systemet, kan i det minste en porsjon av C2~ og C^-strømmene resirkuleres som væsker gjennom rørledninger 462 resp. 464. Som tidligere antydet, kan resirkuleringen også innbefatte minst en porsjon av C^-fraksjonen som. passerer gjennom rørledningen 458. I alle fall blir C2~, C^- og valgfritt C4~f raks jonene i flytende form kombinert i en rørledning 466 og resirkulert til hovedgasstrømmen som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 1.

Claims

1. Fremgangsmåte til flytendegjøring samt redusering av nitrogeninnholdet av et normalt gassformet naturgassmat-ningsmateriale omfattende overveiende metan med betydelige mengder nitrogen som foreligger i sin dampfase ved høyt trykk, karakterisert ved de følgende trinn: (a) naturgass-matningsmaterialet kjøles i et første kjøletrinn som omfatter minst ett kjølestadium for å flytendegjøre naturgass-matningsmaterialet, (b) det således flytendegjorte naturgass-matningsmateriale separeres, i et første separasjonstrinn, i en. første dampfase inneholdende størsteparten av det nevnte nitrogen, og en ufordampet første væskefase, omfattende flytendegjort naturgass , (c) i det minste en del av den således separerte første dampfase kjøles ytterligere i et andre kjøletrinn, (d) den således avkjølte første dampfase separeres, i et andre separasjonstrinn, i en andre dampfase ytterligere anriket med nitrogen, og en ufordampet andre væskefase, omfattende flytendegjort naturgass, (e) den således separerte andre dampfase utvinnes som et produkt av prosessen, (f) den således separerte første væskefase og den således separerte andre væskefase ekspanderes i minst ett ekspansjonstrinn for å gi en enkelt damp/væske-blanding derfra, (g) den således separerte første dampfase føres i indirekte varmeveksling med den således produserte damp/væske-blanding, i det nevnte andre kjøletrinn, før det nevnte andre separasjonstrinn, for å skaffe i det minste en del av kjølingen av den nevnte første dampfase i det nevnte andre kjøletrinn, (h) den nevnte damp/væske-blanding separeres, i et tredje separasjonstrinn, i en tredje dampfase omfattende metan inneholdende ytterligere nitrogen, og en tredje væskefase omfattende flytende naturgass, og (i) den således separerte tredje væskefase utvinnes som det flytendegjorte naturgassprodukt fra prosessen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det andre separasjonstrinn er et fraksjoneringstrinn.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at en første del av den første dampfase avkjøles i det andre kjøletrinn og føres til et øvre parti av fraksjoheringstrinnet, og den gjenværende, ikke-avkjølte del av den første dampfase innføres i et lavere parti av det nevnte fraksjoneringstrinn.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det andre separasjonstrinn omfatter å ekspandere minst en del av den første dampfase og føre den således ekspanderte minst en del av den første dampfase og eventuell gjenværende uekspandert del av den første dampfase til et hurtigfordampnings-separasjonstrinn.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at en første del av den første dampfase avkjøles i det andre kjøletrinn, den således avkjølte første del av den første dampfase ekspanderes, den således ekspanderte første del av den første dampfase føres til hurtigfordampnings-separasjonstrinnet og den gjenværende, ikke-avkjølte og uekspanderte del av den nevnte første dampfase føres til hurtigfordampnings-separasjonstrinnet.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at oppadstigende damper og fallende væske i hurtigfordampnings-separasjonstrinnet føres gjennom et permeabelt kontaktmateriale som er anordnet i hurtigfordampnings-separasjonstrinnet mellom innf©ringspunktet for den således avkjølte og således ekspanderte første del av den første dampfase og innf©ringspunktet for den gjenværende, ikke-avkjølte og uekspanderte del av den første dampfase.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at den således avkjølte og således ekspanderte første del av den første dampfase føres til et øvre parti av hurtigfordampnings-separasjonstrinnet og den gjenværende, ikke-avkjølte og uekspanderte del av den første dampfase føres til et lavere parti av hurtigfordampnings-sepa-ras j onstrinnet.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det tredje separasjonstrinn er et hurtigfordampnings-separasjonstrinn og at i det minste en del av den første dampfase blir således avkjølt, i det andre kjøletrinn, ved at den føres i indirekte varmeveksling med hoveddelen av fluidene i det nevnte hurtigfordampnings-separasjonstrinn.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det tredje separasjonstrinn omfatter å føre damp/væske-blandingen til et hurtigfordampnings-separasjonstrinn etter at den nevnte damp/væske-blanding er blitt således ført i indirekte varmeveksling med den første dampfase i det andre kjøletrinn.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at en del av den således separerte tredje væskefase resirkuleres til hurtigfordampnings-separas jonstrinnet av det tredje separasjonstrinn før den nevnte tredje væskefase utvinnes som det flytendegjorte naturgassprodukt fra prosessen.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den tredje dampfase komprimeres og resirkuleres tilbake til naturgass-matningsmaterialet.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at den tredje dampfase føres i indirekte varmeveksling med den således komprimerte tredje dampfase før den nevnte komprimerte tredje dampfase resirkuleres tilbake til naturgass-matningsmaterialet.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den andre dampfase ekspanderes og den således ekspanderte andre dampfase føres i indirekte varmeveksling med den således separerte første dampfase, i det andre kjøletrinn, for å skaffe en andre del av kjølingen av den nevnte første dampfase i det nevnte andre kjøletrinn.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at det tredje separasjonstrinn er et hurtigfordampnings-separasjonstrinn og den således separerte første dampfase avkjøles, i det andre kjøletrinn, ved at den første dampfase og den således ekspanderte andre dampfase føres i indirekte varmeveksling med hverandre og med hoveddelen av fluidet i det nevnte hurtigfordampnings-separasjonstrinn.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at den således separerte første dampfase avkjøles, i det andre kjøletrinn, ved at den første dampfase, den ekspanderte andre dampfase og damp/væske-blandingen føres i indirekte varmeveksling med hverandre i et enkelt varmevekslingstrinn og det tredje separasjonstrinn omfatter å føre damp/væske-blandingen til et hurtigfordampnings-separasjonstrinn etter at den nevnte damp/væske-blanding er blitt således ført i indirekte varmeveksling med den nevnte første dampfase og den nevnte ekspanderte andre dampfase i det nevnte andre kjøletrinn.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at den andre dampfase ekspanderes ved at den føres gjennom en ekspansjonsventil.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at den andre dampfase ekspanderes ved at den føres gjennom et ekspansjonsparti i en turboekspanderkompressor.