NO180277B

NO180277B - Fremgangsmåte ved fjerning av nitrogen fra en innmatning av en væskeformig blanding av hydrokarbon

Info

Publication number: NO180277B
Application number: NO932294A
Authority: NO
Inventors: Henri Paradowski; Christine Mangin; Claude Blanc
Original assignee: Elf Aquitaine
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1996-12-09
Also published as: CA2099003C; DE69213437D1; NO180277C; ES2093855T3; NO932294D0; NZ244874A; AU2948192A; FR2682964B1; FR2682964A1; EP0572590B1; AU657816B2; RU2085815C1; CA2099003A1; DE69213437T2; US5421165A; MY108223A; JPH06503608A; DZ1630A1; EP0572590A1; NO932294L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte av den artsom er angitt i krav l's ingress, ved fjernng av nitrogen fra en innmatning av en væskeformig blanding av hydrokarboner, i det etterfølgende betegnet med forkortelsen LNG, hovedsakelig bestående av metan og som også inneholder minst 2 mol% nitrogen, med hensikt å nedsette dette nitrogeninnhold til mindre enn 1 mol%.

Gasser som tilføres under navnet naturgasser for anvendelse som brenngasser eller som komponenter av brenngasser, er blandinger av hydrokarboner hovedsakelig bestående av metan og generelt inneholdende nitrogen varierende mengder, som kan nå 10 mol% eller mer.

Det er vanlig å forvæske naturgasser ved produksjonsstedet hvor det erholdes for fremstilling av forvæsket naturgass (LNG). Denne forvæskning gjør det mulig å nedsette volumet som opptas av en gitt molar mengde gassformig hydrokarbon-blanding ca. 600 ganger, samt å transportere disse forvæskede gasser til de steder hvor de anvendes, idet det for denne transport anvendes store, termisk isolerte lagringsbeholdere, som har et trykk likt eller noe høyere enn atmosfæretrykket. På brukerstedet blir de forvæskede gasser enten fordampet for umiddelbar anvendelse som brenngasser eller som komponenter av brenngasser, eller de lagres i lagringsbeholdere av samme type som transportbeholderne for etterfølgende anvendelse.

Tilstedeværelse av nitrogen i en betydelig mengde, eksempelvis mer enn 1 mol%, i den forvæskede naturgass er øde-leggende fordi det forøker transportomkostningene for en gitt mengde hydrokarboner, og ytterligere nedsettes varme-verdien av brenngassen som produseres ved fordampning av et gitt volum forvæsket naturgass, og det er vanlig praksis å underkaste forvæsket naturgass, før transport eller før fordampning, en nitrogenfjerneprosess i den hensikt å senke nitrogeninnholdet til en akseptabel verdi, generelt under 1 mol% og fortrinnsvis under 0,5 mol%.

I en artikkel av J-P.G. Jacks og J.C. McMillan med tittelen "Economic removal of nitrogen from LNG" publisert i tids-skriftet Hydrocarbon Processing, desember 1977, sidene 133-13 6, beskrives blant annet en fremgangsmåte for fjerning av nitrogen fra forvæsket naturgass ved stripping med omkoking i nitrogenfjernekolonne. I en slik fremgangsmåte (jf. fig.

3) blir LNG-innmatning ved et trykk over atmosfæretrykk

underkastet avkjøling ved indirekte varmeveksling og deretter trykkavlastet til et trykk nær atmosfæretrykket, den avkjølede LNG-innmatning innføres i en nitrogenfjernekolonne omfattende et antall teoretiske fraksjoneringstrinn og en LNG-fraksjon trekkes av fra bunnen av nitrogenfjernekolonnen, og denne fraksjon anvendes for å utføre den indirekte varmeveksling med LNG-innmatningen som skal behandles, og deretter efter varmevekslingen blir denne fraksjon gjeninnført i nitrogenfjernekolonnen som en omkokefraksjon, idet injeksjon utføres under det siste bunntrau i nitrogenfjernekolonnen og en gassfraksjon anriket med metan og nitrogen fjernes fra toppen av nitrogenfjernekolonnen, og den nitrogenutarmede LNG-strøm trekkes av ved bunnen av kolonnen. Gassfraksjonen anriket med hensyn til metan og nitrogen oppsamlet ved toppen av nitrogenfjernekolonnen komprimeres efter gjenvinning av negative kalorier som den inneholder, for å danne en gasstrøm som anvendes på stedet som innbefatter nitrogenfjerneanlegget.

En hovedulempe med denne nitrogenfjerneprosess, slik som beskrevet ovenfor, beror på at mengden av brenngass som erholdes fra den gassformige fraksjon anriket med hensyn til metan og nitrogen som oppsamles ved toppen av nitro-genf jernekolonnen, er meget større enn produksjonsstedets

i behov, generelt et naturgassforvæskningssted på hvilket nitrogenfjerneenheten er tilstede. Hvis nitrogenfjerningen utføres for at metaninnholdet i den produserte brenngass

skal tilsvare kravene for anlegget, vil den gassformige fraksjon som fjernes fra toppen nitrogenfjernekolonnen og følgelig brenngassen som tilsvarer denne, inneholde en stor mengde nitrogen som i visse tilfeller kan være større enn 50 mol%. For å brenne en slik brenngass er det nødvendig å

ty til en brenneteknologi som er tilpasset brenngasser med lavt varmeinnhold, og dette resulterer i tekniske problemer når det blir nødvendig å erstatte brenngassen med en naturgass med høyere varmeverdi.

Tysk patentsøknad nr. 3,822,175, publisert 4.1.90, vedrører fremgangsmåten ved fjerning av nitrogen fra naturgass, ved at naturgassen ved forhøyet trykk avkjøles, efter separa-sjon av dens innhold av høyt kokende komponenter, ved indirekte varmeveksling og deretter trykkavlastes gassen til et trykk på noen få bar for å produsere en flytende naturgassfase som innføres i en nitrogenfjernekolonne som arbeider ved et trykk på noen få bar, idet kolonnen produ-serer ved sin topp en nitrogenanriket gassfraksjon og ved bunnen en nitrogenutarmet LNG-strøm. Ved denne prosess blir en første og andre forvæsket fraksjon avtrukket fra nitro-genf jernekolonnen ved nivåer i kolonnen som befinner seg mellom dens midtre del og dens nedre del, og under nivået for innføring av den flytende naturgassfase, og disse fraksjoner anvendes for å utføre den indirekte varmeveksling som resulterer i avkjøling av naturgassen, og deretter blir denne fraksjon gjeninjisert i nitrogenfjernekolonnen efter varmeveksling. Gjeninjisering av hver fraksjon utfø-res ved et nivå i nitrogenfjernekolonnen som befinner seg under nivået for uttrekning av denne fraksjon og slik at nivået for gjeninjisering av den øverst uttrukne fraksjon befinner seg mellom nivåene for uttrekning av de to fraksjoner

Hensikten med oppfinnelsen er en forbedret fremgangsmåte for fjerning av nitrogen fra LNG under anvendelse av en nitrogenfjernekolonne med gjenkokning, hvilket gjør det mulig lett å senke nitrogeninnholdet i LNG til mindre enn

1 mol% og mer spesielt, til mindre enn 0,5 mol%, og sam-tidig begrense mengden av brenngass som produseres og nitrogeninnholdet i denne brenngass. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen for nitrogen-fjerning av en innmatning av en væskeformig blanding av hydrokarboner (LNG), bestående hovedsakelig av metan og som inneholder mindre enn 2 mol% nitrogen, i den hensikt å senke nitrogeninnholdet til mindre enn 1 mol%, er av den type hvor LNG-innmatningen som skal behandles, tilført ved et trykk over 0,5 MPa, underkastes avkjøling ved indirekte varmeveksling og trykkavlastning til et trykk i området 0,1 - 0,3 MPa, den avkjølte LNG-innmatning innføres til en nitrogenfjernekolonne omfattende et antall teoretiske fraksjoneringstrinn, i det minste en første LNG-fraksjon avtrekkes fra nitrogenfjernekolonnen ved et nivå som befinner seg under innføringsnivået for den avkjølte LNG-innmatning og denne første fraksjon anvendes til å utføre den indirekte varmeveksling med LNG-innmatningen som skal behandles, og deretter, etter varmeveksling, blir denne første fraksjon gjeninjisert i nitrogenfjernekolonnen som en første omkokerfraksjon, idet injiseringen utføres ved et nivå som befinner seg under nivået for uttrekning av den første fraksjon, en gassformig fraksjon anriket med hensyn til metan og nitrogen fjernes fra toppen av nitrogenfjernekolonnen, og en nitrogenutarmet LNG-strøm avtrekkes fra bunnen av kolonnen. Fremgangsmåten er særpreget ved det som er angitt i krav l's karakteriserende del, nemlig at trykkavlastningen av LNG-innmatningen som skal behandles, omfatter en primær trykkavlastning utført dynamisk i en turbin (21) og en andre trykkavlastning (3) som utført statisk etter den indirekte varmeveksling og den dynamiske trykkavlastning .

Den dynamiske, primære trykkavlastning av LNG-innmatningen utføres fordelaktig ned til et trykk hvor det ikke skjer noen fordampning av LNG i trykkavlastningsturbinen.

I henhold til oppfinnelsen blir også en andre LNG-fraksjon fortrinnsvis uttrukket fra nitrogenfjernekolonnen ved et nivå i kolonnen som befinner seg mellom nivået for innfø-ring av den avkjølte LNG-innmatning og nivået for uttrekning av den første LNG-fraksjon, idet den andre LNG-fraksjon overføres til en indirekte varmeveksling med LNG-innmatningen som allerede er underkastet den indirekte varmeveksling med den første LNG-fraksjon og, etter varmeveksling blir denne andre LNG-fraksjon gjeninjisert i nitrogenfjernekolonnen som en andre omkokefraksjon, idet denne injisering utføres ved et nivå som befinner seg mellom nivåene for uttrekning av den første og den andre LNG-fraksjon. Nivåene for uttrekning av den første LNG-fraksjon og gjeninjisering av den andre LNG-fraksjon inn i nitrogenfjernekolonnen er fortrinnsvis adskilt med minst to teoretiske fraksjoneringstrinn.

I en utførelsesform av foreliggende fremgangsmåte blir LNG-innmatningen som skal befris for nitrogen, først underkastet den dynamiske primære trykkavlastning hvoretter den dynamiske, trykkavlastede LNG-innmatning splittes i en hovedstrøm, som underkastes indirekte varmeveksling med LNG-fraksjonen(ene) avtrukket fra nitrogenfjernekolonnen, og deretter underkastes den sekundær trykkavlastning, samt i en mindre strøm som avkjøles ved indirekte varmeveksling med gassfraksjonen som er anriket med hensyn til metan og nitrogen, og fjernes fra toppen av nitrogenfjernekolonnen, og deretter blir den trykkavlastet statisk hvoretter den avkjølte og statisk trykkavlastede hovedstrøm og mindre strøm blir kombinert for å gi den avkjølte LNG-innmatningen som innføres til nitrogenfjernekolonnen.

Gassfraksjonen anriket med hensyn til metan og nitrogen, som fjernes fra toppen av nitrogenfjernekolonnen, kan befris for sine negative kalorier ved inndirekte varmeveksling med varmere fluida, og deretter komprimeres den til det passende trykk for å danne en brenngass-strøm som anvendes ved produksjonsstedet innbefattende nitrogenfjerneanlegget, idet komprimeringene generelt utføres i et antall trinn.

Det kan være fordelaktig at fraksjonen av brenngass-strøm-men blir delt, idet fraksjonen omdannes til en partielt forvæsket gassfraksjon, som har en temperatur lavere enn for den avkjølte LNG-innmatning som innføres til nitrogenfjernekolonnen og ved et trykk som hovedsakelig tilsvarer det som hersker ved toppen av nitrogenfjernekolonnen, idet operasjonen utføres ved komprimering, indirekte varmeveksling med gassfraksjonen anriket med hensyn til metan og nitrogen, som fjernes fra toppen av nitrogenfjernekolonnen, efterfulgt av statisk trykkavlastning, og den partielt forvæskede gassfraksjon som således fremstilles, injiseres i nitrogenfjernekolonnen som et tilbakeløpsfluidum, ved et nivå som befinner seg mellom innføringsnivået for den avkjølende LNG-innmatning og nivået for fjerning av gass-fraksjonen anriket med hensyn til metan og nitrogen. Denne operasjon forbedrer fraksjoneringen i nitrogenfjernekolonnen og nedsetter mengden av metangass som føres inn i den gassformige fraksjon som fjernes fra toppen av nitro-genf j ernekolonnen.

På denne måte kan det være mulig å fremstille en gass bestående nesten utelukkende av nitrogen fra den forvæskede gassfraksjon påtenkt å danne tilbakeløpsfluidumet i nitro-genf jernekolonnen og som utgjøres av den avledede fraksjon av brenngass-strømmen, idet den forvæskede gassfraksjon som stammer fra det indirekte varmeveksletrinn deles i en første strøm og en andre strøm av forvæsket gass, den første strøm av forvæsket gass underkastes statisk trykkavlastning til å gi en trykkavlastestrøm som har et trykk som i det vesentlige tilsvarer trykket som hersker i toppen av nitrogenfjernekolonnen, den andre strøm av forvæsket gass underkastes en trykkavlastning efterfulgt av en fraksjonering i en destillasjonskolonne for å gi ved toppen av denne kolonne en gass-strøm som består nesten utelukkende av nitrogen, og hvor det ved bunnen av kolonnen avtrekkes en væskestrøm bestående av metan og nitrogen, hvilken væskestrøm underkastes statisk trykkavlastning for å gi en trykkavlastet to-fasestrøm som har et trykk som i det vesentlige tilsvarer den trykkavlastede strøm og den trykkavlastede strøm og tofasestrømmen kombineres til å gi et tilbakeløpsfluidum som injiseres i nitrogenfjernekolonnen. I denne alternative form blir den trykkavlastede to-fase-strøm, før den rekombineres med den trykkavlastede strøm, fortrinnsvis underkastet en indirekte varmeveksling med innholdet i destillasjonskolonnen ved et nivå i denne som befinner seg mellom nivået for fjerning av gass-strømmen bestående hovedsakelig av nitrogen og nivået for innføring av den andre strøm av forvæsket gass.

I henhold til oppfinnelsen kan arbeidet, som genereres av turbinen som utfører den dynamisk primære trykkavlastning av LNG som skal befris for nitrogen, anvendes for å utføre en andel av flertrinnskomprimeringen som utføres på gass-fraksjonen som er anriket med hensyn til metan og nitrogen, og som fjernes ved toppen av nitrogenfjernekolonnen, efter fjerning av negative kalorier som er tilstede i denne fraksjon, og fører til dannelse av brenngass-strømmen. Arbeidet generert av den dynamiske trykkavlastningsturbin blir fortrinnsvis anvendt for utførelse av slutt-trinnet av flertrinnskomprimeringen.

LNG-innmatningen som skal befris for nitrogen, kan ytterligere underkastes en mellomliggende trykkavlastning mellom hoved- og sekundærtrykkavlastningene for å separere fra innmatningen en gassformig fase anriket med hensyn til metan og nitrogen og for å injisere denne gassfase, efter gjenvinning av dens negative kalorier, til et mellomliggende trinn i flertrinnskomprimeringen som fører til pro-duksjonen av brenngass-strømmen.

Andre egenskaper og fordeler vil fremkomme bedre ved les-ning av den efterfølgende beskrivelse av et antall utførel-sesformer av foreliggende fremgangsmåte under henvisning til figurene 1 - 4 i de vedlagte tegninger som skjematisk viser anlegg for implementering av utførelsesformene.

I de forskjellige tegninger har de samme komponenter de samme referansesymboler. Under henvisning til figur 1 blir en innmatning av LNG som skal befris for nitrogen, tilført via en ledning 1, underkastet dynamisk primær trykkavlastning i en turbin 21 til et trykk liggende mellom trykket for LNG-innmatningen i ledningen 1 og et trykk i området 0,1 - 0,3 MPa, det mellomliggende trykk er fortrinnsvis slik at det ikke skjer noen fordampning av LNG i trykkavlastningsturbinen. Denne dynamiske, første trykkavlastning tilveiebringer en halvkomprimert LNG-strøm 22 som deretter føres igjennom en indirekte varmeveksler 2 for avkjøling i denne og deretter underkastes en sekundær trykkavlastning ved å føre den gjennom en ventil 3 for å bringe dens trykk til en verdi i området 0,1 - 0,3 MPa og for å fortsette dens avkjøling. Den avkjølte og trykkavlastede LNG-innmatning innføres, via ledningen 4, til en nitrogenfjernekolonne 5 som består av en fraksjoneringskolonne omfattende et antall teoretiske fraksjoneringstrinn, idet kolonnen 5 eksempelvis er en platekolonne eller en pakket kolonne. En første LNG-fraksjon avtrekkes fra nitrogenfjernekolonnen via en ledning 6 anordnet ved et nivå som befinner seg mellom nivået for innføring av den avkjølede og trykkavlastede LNG-innmatning, og denne fraksjon underkastes, i varmeveksleren 2, en direkte motstrømsvarmeveksling med LNG-innmatningen som føres igjennom varmevksleren for å avkjøle innmatningen ved hjelp av de negative kalorier fra den første LNG-fraksjon, og deretter etter en første varmeveksling blir denne første fraksjon gjeninjisert i kolonnen 5 via en ledning 7, som ved første omkokefraksjon, idet denne injisering utføres ved et nivå som befinner seg mellom nivået for avtrekk av den første LNG-fraksjon via ledningen 6. En andre LNG-fraksjon blir også trukket av, via en ledning 8 fra kolonnen 5 ved et nivå som befinner seg mellom nivået for innføring av den avkjølte og trykkavlastede LNG-innmatning og nivået for avtrekning av den første LNG-fraksjon. Denne andre fraksjon underkastes, i varmeveksleren 2, en indirekte motstømsvarmeveksling med LNG-innmatningen som allerede er underkastet den indirekte varmeveksling med den første LNG-fraksjon, for å fortsette avkjøling av innmatningen, hvoretter, etter varmeveksling, den andre LNG-fraksjon gjeninjiseres i kolonnen 5 via ledningen 9 som en andre omkokningsfraksjon, idet denne injeksjon utføres ved et nivå som befinner seg mellom nivåene for avtrekning av den første og andre fraksjon. Uttrek-ningsnivåene for den første fraksjon og gjeninjisering av den andre LNG-fraksjon i nitrogenfjernekolonnen 5 er adskilt av minst to teoretiske fraksjoneringstrinn, dvs. at det er minst to trau hvis det dreier seg om en kolonne 5 av platetypen, eller at det er minst én høydepakning, tilsvarende to teoretiske plater hvis det dreier seg om en kolonne av den pakkede type. En gassformig fraksjon som er anriket med hensyn til metan og nitrogen og i det vesentlige ved en temperatur tilsvarende den for LNG-innmatningen som innføres i kolonnen 5 via ledningen 4, fjernes fra toppen av kolonnen 5 via en ledning 10, og en nitrogenutarmet LNG-strøm, egnet for lagring eller for transport, trekkes av i bunnen av kolonnen 5 via ledningen 11, i hvilken en pumpe 12 er anordnet. Den gassformige fraksjon fjernet fra toppen av kolonnen 5 via ledningen 10, transporteres til en varmeveksler 13 for å underkastes en indirekte varmeveksling med et fluidum eller et antall fluida med en høyere temperatur 14, slik at den avgir sin negative varmeverdi dertil, innføres deretter ved enden av varmeveksleren inn i en første kompressor 16 i flertrinnskompressorenhet 15 omfattende en første kompressor 16 assosiert med den første kjøler 17 og en andre kompressor 18, assosiert med den andre kjøler 19, idet kompressorenheten tilfører en brenngass-strøm 20 komprimert til det ønskede trykk for dens anvendelse.

Under henvisning til figur 2, som skjematisk viser et anlegg inneholdende alle komponentene i anlegget vist skjematisk i figur 1, samt andre komponenter, underkastes-LNG-innmatningen som skal befris for nitrogen tilført via en ledning 1, en dynamisk primær trykkavlastning i en turbin 21 til et trykk liggende mellom trykket for den innførte LNG-innmatning i lederen 1 og trykket området 0,1 - 0,3 MPa, idet det mellomliggende trykk holdes fortrinnsvis slik at det ikke skjer noen fordampning av LNG i trykkavlastningsturbinen. Denne dynamiske primære trykkavlastning tilveiebringer en halvkomprimert LNG-strøm 22, som deles til en hovedstrøm 23 som underkastes den indirekte varmeveksling fra en indirekte varmeveksler 2 for å avkjø-les i denne, og underkastes deretter den statiske sekundære trykkavlastning ved å føre den gjennom ventilen 3 for å bringe dens trykk til en verdi i området 0,1 - 0,3 MPa for å fortsette avkjølingen, samt til en mindre strøm 24 som transporteres for å underkastes i den indirekte varmeveksler 13 en indirekte motstrøms varmeveksling med gassfraksjonen som er anriket med hensyn til metan og nitrogen og fjernet fra toppen av nitrogenfjernekolonnen 5, via ledningen 10, for å senke dens temperatur, og som deretter statisk trykkavlastes ved å føre den gjennom en ventil 25 for å bringe dens trykk til en verdi nær den nevnte verdi i området 0,1 - 0,3 MPa. Den avkjølte og trykkavlastede hovedstrøm 23D og den mindre 24D LNG-strøm, som stammer henholdsvis fra ventilene 3 og 25, blir deretter kombinert for å danne den avkjølede og trykkavlastede LNG-innmatning som innføres via lederen 4 til nitrogenfjernekolonnen 5. Operasjonen som utføres i nitrogenfjernekolonnen 5 på de indirekte varmevekslere 2 og 13, innbefatter dem som er beskrevet når det gjelder tilsvarende komponenter i anlegget ifølge figur 1. I tillegg til kompressorene 16 og 18 og de tilhørende kjølere 17 og 19, omfatter kompressorenheten 15 en ytterligere sluttkompressor 26 og en tilhørende kjøler 27, denne siste kompressor drives av trykkavlastningsturbinen 21. Efter gjennomgang gjennom varmevekslerern 13 blir den gassformige fraksjon 10 transportert til kompressorenheten 15 hvori denne fraksjon komprimeres i tre trinn, først i kompressoren 16, deretter i kompressoren 18 og endelig i kompressoren 26, slik at det ved utgangen av kompressoren 26 erholdes en brenngass-strøm 26, komprimert til det ønskede trykk for dens anvendelse.

En fraksjon 28 av brenngass-strømmen 20 avledes fra denne fraksjon og underkastes en behandling omfattende en komprimering i en kompressor 29, deretter avkjøling i en kjøler 3 0 assosiert med kompressoren 29, efterfulgt av avkjøling ved indirekte motstrømsvarmeveksling i en indirekte varmeveksler 31, plassert mellom den indirekte varmeveksler 13 og kompressorenheten 15 og deretter i varmeveksleren 13 med gassfraksjonen ved lav temperatur anriket med hensyn til metan og nitrogen, og ført ut ved toppen av nitrogenfjernekolonnen 5 via ledninen 10, og den underkastes en avsluttende statisk trykkavlastning gjennom en ventil 32, for å gi en delvis forvæsket gassfraksjon som har en temperatur som er lavere enn den avkjølte LNG-innmatning innført til kolonnen 5, og et trykk tilsvarende i det vesentlige det som hersker i toppen av denne kolonne, hvilken partielt forvæskede gass-fraksjon injiseres i kolonnen 5 via en ledning 33 som tilbakeløpsfluidum ved et nivå som befinner seg mellom nivået for innføringen av den avkjølte LNG-innmatning via ledningen 4 og nivået for fjerning via ledningen 10 for gassfraksjonen ved lav temperatur, anriket med hensyn til metan og nitrogen.

Utførelsesformen av foreliggende fremgangsmåte hvor det anvendes et anlegg som skjematisk et vist i figur 3, adskiller seg fra utførelsesformen for fremgangsmåten anvendt i anlegget som skjematisk er vist i figur 2 kun ved en ytterligere behandling av den forvæskede gassfraksjon som er påtenkt å utgjøre tilbakeløpsfluidumet i nitrogenfjernekolonnen, i den hensikt å tilveiebringe et tilbakeløpsflui-dum som er utarmet med hensyn til nitrogen og en gass-strøm bestående nesten utelukkende av nitrogen. Anlegget ifølge figur 3 vil derfor inneholde alle komponentene i anlegget ifølge figur 2 samt passende elementer for den ytterligere behandling.

Under henvisning til figur 3 blir LNG-innmatningen hvor nitrogen skal fjernes tilført via en leder 1 og underkastet en behandling sammenlignbar med den som er beskrevet vedrø-rende utførelsesformen av anlegget ifølge figur 2. For den ovenfor nevnte ytterlige behandling blir den forvæskede gassfraksjon 28R, som stammer fra den indirekte varmeveksling utført i rekkefølge i de indirekte varmevekslere 31 og 13, delt i en første strøm 34 og en andre strøm 35 av forvæsket gass. Den første forvæskede gass-strøm 34 underkastes en statisk trykkavlastning ved at den føres gjennom ventil 32 for å danne en trykkavlastet strøm som har et trykk tilsvarende i det vesentlige trykket som hersker i toppen av nitrogenfjernekolonnen 5. Den andre forvæskede gass-strøm 35 blir underkastet, efter statisk trykkavlastning ved gjennomgang gjennom ventilen 36, en fraksjonering i en destillasjonskolonne 35, slik at det ved toppen av denne kolonne dannes en gassformig strøm 41 bestående nesten utelukkende av nitrogen, for å kunne trekke av, ved bunnen av kolonnen 37, en væske 3 8 bestående av metan og nitrogen. Væskestrømmen 3 8 underkastes en statisk trykkavlastning ved gjennomgang gjennom ventilen 39 for å bringe dens trykk til en verdi tilsvarende i det vesentlige ver-dien for den trykkavlastede strøm som stammer fra ventilen 32, og deretter vil den trykkavlastede, erholdte to-fase-strøm 40 ført gjennom den øvre del av destillasjonskolonnen 37, i indirekte varmeveksling med innholdet i denne kolonne, ved et nivå som befinner seg mellom nivået for fjerning av den gassformige strøm 41 og nivået for innføring av den andre forvæskede gass-strøm 35, for ytterligere å kjøle innholdet, hvoretter den trykkavlastede to-fasestrøm kombineres med den trykkavlastede strøm som stammer fra ventilen 32, for å gi den partielt forvæskede gassfraksjon som injiseres til nitrogenfjernekolonnen 5 via leder 33 som til-bakeløpsf luidum. Gass-strømmen 41, bestående nesten utelukkende av nitrogen og som fjernes ved toppen av destillasjonskolonnen 37, har en temperatur som er mellom temperaturen for tilbakeløpsfluidumet injisert til nitrogenfjernekolonnen 5 via kanalen 33 og temperaturen for den avkjølte LNG-innmatning innført til kolonnen 5 via ledningen 4. Denne gass-strøm 41 transporteres for gjennomføring i rekkefølge gjennom de indirekte varmevekslere 13 og 31 slik at den avgir sine negative kalorier til de varmere fluida, blant annet til fraksjonen 28 avledet fra brenngassen 20 og den mindre strøm 24 av den halvkomprimerte LNG-innmatning, ved indirekte motstrømsvarmeveksling, før den føres direkte til sin anvendelse.

Utførelsesformen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som gjør bruk av et anlegg som skjematisk er vist i figur 4, adskiller seg fra utførelsesformen av fremgangsmåten anvendt i anlegget som skjematisk er vist på figur 3, kun ved at det utføres en ytterligere trykkavlastning av hoved-strømmen 23 av den halvkomprimerte LNG-innmatning, før trinnet for indirekte varmeveksling i den indirekte varmeveksler 2, for å separere fra strømmen 23 en gassformig fase som er anriket med hensyn til metan og nitrogen og for å nedsette mengden av den gassformige fraksjon som overfø-res til inngangen av flértrinnskompressorenheten 17, idet den gassformige fase gjeninjiseres i gassfraksjonen 10 i et mellomliggende kompresjonstrinn for denne gassfraksjon i kompressorenheten 15. Under henvisning til figur 4 som inneholder alle komponentene ifølge figur 3 og andre komponenter, tilføres LNG-innmatningen som skal befris for nitrogen tilført via lederen 1 og underkastes en dynamisk, primær trykkavlastning i turbinen 21 for å gi den halvkomprimerte LNG-strøm 22 som splittes i en mindre strøm 24, behandlet som vist i utførelsesformen under henvisning til figurene 2 og 3, og en hovedstrøm 23. Denne halvkomprimerte LNG-hovedstrøm, blir underkastet en ytterligere statisk trykkavlastning, til et trykk som forblir høyere enn trykket i området 0,1 - 0,3 MPa, nedstrøms for ventilen 3 ved at den føres gjennom en ventil 42 og en separatorflaske 43. En gassformig fraksjon 45 anriket med hensyn til metan og nitrogen, fjernes fra toppen av separatoren 43, og en LNG-strøm 44 trekkes av ved bunnen av denne separator. Denne LNG-strøm 44 underkastets deretter behandling som omfatter operasjonen beskrevet vedrørende behandlingene av hoved-LNG-strømmen 23 i utførelsesformen for fremgangsmåten hvori anlegget vist i figur 3 anvendes, og resulterer i den nitrogenutarmede LNG-strøm 11, brenngass-strømmen 20 og nitrogenstrømmen 41. Den gassformige fase 45 anriket med hensyn til metan og nitrogen føres suksessivt gjennom de indirekte varmevekslere 13 og 31 for å avgi sine negative kalorier til de varmere fluida, blant annet fraksjonen 28 avledet fra brenngass-strømmen 20 og den mindre strøm 24 av den halvkomprimerte innmatning, ved indirekte motstrøms-varmeveksling, og den føres deretter til sugesiden av en kompressor 46, som også innmates av kompressoren 16 i fler-trinnskompressorenheten 15, hvis avløp er forbundet i serie, igjennom kjøleren 17 til sugesiden av kompressoren 18 i kompressorenheten 15.

For å supplere den ovenfor gitte beskrivelse er det angitt fire eksempler på utførelsesformer av foreliggende fremgangsmåte, uten en underforstått begrensning, idet hver utførelsesform utnytter forskjellige anlegg valgt fra dem som er vist skjematisk i figurene 1-4 de vedlagte tegninger .

Eksempel 1

En LNG (forvæsket naturgass) med den følgende molare sammensetning ble behandlet under anvendelse av et anlegg tilsvarende det som er vist på figur 1 på de vedlagte tegninger og som virker som ovenfor beskrevet:

LNG-innmatningen som skulle behandles, tilført via ledningen 1 i en mengde på 2 0000 kmol/time, ved et trykk på 5,7 MPa og en temperatur på -149,3°C, ble underkastet en dynamisk, primær trykkavlastning i turbinen 21 for å gi halvkomprimert LNG-strøm 22 ved en temperatur på -150°C og et trykk på 450 KPa. Den halvkomprimerte LNG-strøm 22 ble underkastet en første avkjøling til -162°C ved gjennomgang gjennom den indirekte varmeveksler 2, og ble deretter underkastet en andre trykkavlastning via ventilen 3 til å gi en avkjølt og trykkavlastet LNG-innmatning ved en temperatur på -166°C og ved et trykk på 120 KPa, hvilken innmatning ble innført i topptrauet i nitrogenfjernekolonnen 5, omattende elleve trau nummerert i rekkefølge nedadgående. En første LNG-fraksjon ble avtrukket ved nivået for det tiende trau fra kolonnen 5 via ledningen 6, hvilken fraksjon hadde en temperatur på -159,5°C og en stømningshastig-het på 19.265 kmol/time, og denne fraksjon ble ført gjennom den indirekte varemveksler 2, hvoretter fraksjonen ble returnert til kolonnen 5 via ledningen 7 som en første omkokningsfraksjon, ved et nivå som befant seg under et nedre trau i kolonnen. En andre LNG-fraksjon ble avtrukket fra kolonnen 5 ved nivået for det fjerde trau, via ledningen 8, hvilken fraksjon hadde en temperatur på -164°C og en strømningshastighet på 19425 kmol/time, deretter ble denne fraksjon ført gjennom den indirekte varmeveksler 2 og fraksjonen ble deretter returnert til kolonnen 5 via ledningen 9, som en andre omkokningsfraksjon ved et nivå som befant seg mellom det fjerde og femte trau. En nitrogenutarmet LNG-strøm som hadde en temperatur på -158,5°C og et molart nitrogeninnhold på 0,2%, ble trukket av ved bunnen av kolonnen 5, via ledningen 11, med en strømnings-hastighet på 18.290 kmol/time. En gassformig fraksjon ved en temperatur på -166°C og et trykk på 120 KPa ble fjernet fra toppen av kolonnen 5 via ledningen 10 med en strøm-ningshastighet på 1713 kmol/time, hvilken fraksjon inneholdt 48,1 mol% nitrogen og 51.9 mol% metan og de høyere hydrokarboner representerte mindre enn 40 ppm på molbasis. Den gassformige fraksjon 10 ble ført gjennom varmeveksleren 13 hvor dens temperatur ble bragt til -46°C ved indirekte motstrømsvarmeveksling med et fluidum som var bragt til en temperatur på -25°C og deretter transportert til sugesiden av den første kompressor 16 i kompressorenheten 15 for komprimering i denne enhet. Denne flertrinnskompressorenhet tilførte 1713 kmol/time av en komprimert brenngass-strøm 20, som etter avkjøling i kjøler 19, hadde en temperatur på 40°C og et trykk på 2,5 MPa.

Eksempel 2:

LNG med den samme sammensetning, trykk og strømningshas-tigheter som LNG ifølge eksempel 1 ble behandlet under anvendelse av et anlegg tilsvarende det som er skjematisk vist i figur 2 i de vedlagte tegninger og som arbeider som beskrevet ovenfor.

LNG-innmatningen, tilført via ledningen 1 ved en temperatur på -148,2°C ble underkastet en dynamisk, primær trykkavlastning i turbinen 21 til å gi en halvkomprimert LNG-strøm 22 ved en temperatur på -149°C og et trykk på 450 kPa. Strømmen 22 blir splittet i en hovedstrøm 23 og en mindre strøm 24 som hadde strømningshastigheter på henholdsvis 19.100 kmol/time og 900 kmol/time. Hovedstrømmem 23 ble underkastet en første avkjøling til -162°C ved gjennomgang gjennom varmeveksleren 2 og deretter underkastet en andre trykkavlastning gjennom ventilen 3 til å gi en avkjølt og trykkavlastet LNG-hovedstrøm 23D ved en temperatur på -166°C og et trykk på 120 kPa. Den mindre strøm 24 ble avkjølt til -164°C ved gjennomgang gjennom den indirekte varmeveksler 13 og ble deretter underkastet trykkavlastning gjennom ventilen 25 til å gi en trykkavlastet og avkjølt mindre LNG gass-strøm 24D ved en temperatur på -167°C og et trykk på 120 kPa. Den avkjølte og dekomprimerte LNG hoved-strøm 23D og den mindre strøm 24D ble kombinert til å gi LNG-innmatningen som ble innført via ledningen 4 til topp-trauet i nitrogenfjernekolonnen 5, omfattende elleve trau nummerert i rekkefølge nedad. Den første eller andre LNG-fraksjon ble avtrukket fra kolonne 5, ble ført indirekte til varmeveksler 2 og ble deretter returnert til kolonnen 5 som gjenkokningsfraksjoner, som indikert i eksempel 1. Den første LNG-fraksjon, ført gjennom ledningen 6, hadde en temperatur på -159,5°C og en strømningshastighet på 19.600 kmol/time, og den andre LNG-fraksjon som ble ført gjennom ledningen 8, hadde en temperatur på -165°C og en stømnings-hastighet på 19.700 kmol/time. En nitrogenutarmet LNG-strøm ved en temperatur på -158,5°C og et molart nitrogeninnhold på 0,2% ble trukket av fra bunnen av kolonnen 5 via lederen 11, ved en strømningshastighet på 18.520 kmol/time. En gass-fraksjon med temperatur på -169°C og et trykk på 120 kPa, ble fjernet fra toppen av kolonnen 5 via ledningen 10 ved en strømningshastighet på 1976 kmol/time, denne fraksjon inneholdt i molprosent 55,8% nitrogen og 44,2% metan. Temperaturen for gass-fraksjonen 10 ble bragt til -45°C og deretter til -25°C ved gjennomføring i rekkefølge gjennom indirekte varmevekslere 13 og 31, hvoretter gassfraksjonen ble transportert til sugesiden av den første kompressor 16 i kompressorenheten 15 for komprimering i tre trinn, først i kompressorene 16 og 18 og til slutt i sluttkompressoren 26, den siste kompressor ble drevet av trykkavlastningsturbinen 21. Ved utførselssiden av kompressoren 26 ble det erholdt 1976 kmol/time av en komprimert brenngass-strøm 20, som etter avkjøling i kjøleren 27 hadde en temperatur på 40°C og et trykk på 2,5 MPa. En fraksjon 28, som representerte 500 kmol/time, ble trukket av fra den komprimerte gass-strøm 20. Denne fraksjon ble komprimert til et trykk på 5,5 mPa i kompressor 29 og deretter avkjølt til -14 8°C ved gjennomgang i rekkefølge gjennom kjøleren 30, varmeveksleren 31 og varmeveksleren 13, og ble slutteligen trykkavlastet ved passering gjennom ventilen 32 til å gi en partielt forvæsket gass-fraksjon ved en temperatur på

-186°C og et trykk på 120 kPa, hvilken delvis forvæskede gass-fraksjon ble injisert til nitrogenfjernekolonnen 5 gjennom ledningen 33, som tilbakeløpsfluidum ved et nivå i den kolonne som befant seg mellom topp-trauet og utløpsni-vået for ledningen 10.

Eksempel 3:

LNG med samme sammensetning, trykk og strømningshastighet som LNG vist i eksempel 1 ble behandlet under anvendelse av et anlegg tilsvarende det som skjematisk er vist i figur 3 i de vedlagte tegninger og som arbeidet som ovenfor beskrevet .

LNG-innmatningen ble tilført via ledningen 1 ved en temperatur på 148,2°C og underkastet en dynamisk, primær trykkavlastning i turbinen 21 til å gi en halvkomprimert LNG-strøm 22 ved en temperatur på -149°C og et trykk på 450 kPa. Strømmen 22 ble delt i en hovedstrøm 23 og en mindre strøm 24 med henholdsvis strømningshastigheten 19100 kmol/- time og 900 kmol/time. Hovedstrømmen 23 ble underkastet en første avkjøling til 162°C ved gjennomføring gjennom varmeveksleren 2 og deretter underkastet en ytterligere trykkavlastning gjennom ventilen 3 til å gi en avkjølt og trykkavlastet LNG-hovedstrøm 23D ved en temperatur på -166°C og et trykk på 120 kPa.

En mindre strøm 24 ble avkjølt til 164°C ved gjennomføring gjennom varmeveksleren 13 og deretter underkastet trykkavlastning gjennom ventilen 25 til å gi en trykkavlastet og avkjølt mindre LNG gass-strøm 24D med en temperatur på -167°C og et trykk på 120 kPa. Den avkjølte og trykkavlastede LNG hovedstrøm 23D og den mindre 24D strøm ble kombinert til LNG-innmatningen som ble innført via ledningen 4 til det tredje trau i nitrogenfjernekolonnen omfattende elleve trau nummerert i rekkefølge nedad. Første og andre LNG-fraksjon ble avtrukket fra kolonnen 5, ført til varmeveksleren 2 og deretter returnert til kolonnen 5 som gjenkokningsfraksjoner, som indikert i eksempel 2. Den første LNG-fraksjon som passerte ledningen 6 hadde en temperatur på -159°C og en strømningshastighet på 19.610 kmol/time og den andre LNG-fraksjon, som passerte ledningen 8, hadde en temperatur på -165°C og en strømningshastighet på 19.710 kmol/time. En partielt forvæsket gass-fraksjon med en temperatur på -184,5°C og et trykk på 12 0 kPa, ble injisert som tilbakeløpsfluidum, via lederen 33, ved et nivå i kolonnen 5 som befant seg mellom topp-trauet og utførsels-nivået for lederen 10. En nitrogenutarmet LNG-strøm ved en temperatur på -158,5°C og et molart nitrogeninnhold på 0,2% ble trukket av fra bunnen av kolonnen 5 via ledningen 11 med en hastighet på 18.530 kmol/time. En gass-fraksjon ved en temperatur på -168°C og et trykk på 120 kPa ble fjernet fra toppen av kolonnen 5 via ledningen 10 med en strøm-ningshastighet på 1875 kmol/time, hvilken fraksjon inneholdt på molar prosentbasis 52,9% nitrogen og 47,1% metan. Temperaturen for den gassformige fraksjon 10 ble bragt

til -45°C og deretter til -28°C ved føring i rekkefølge gjennom de indirekte varmevekslere 13 og 31, hvoretter fraksjonen ble komprimert i tre trinn som beskrevet i eksempel 2. Ved utløpet av kompressor 26 ble det erholdt 1875 kmol/time av en komprimert brenngass-strøm 20 etter avkjøling i kjøleren 27 ved temperatur på 40°C og et trykk på 2,5 MPa. En fraksjon 28, som utgjorde 500 kmol/time, ble avtrukket fra den komprimerte brenngass-strøm 20. Denne fraksjon ble komprimert til et trykk på 5,5 MPa i kompressoren 29 og deretter avkjølt ved gjennomføring i rekkefølge

gjennom kjøleren 30, varmeveksleren 31 og varmeveksleren 13 til å gi en forvæsket gassfraksjon 28R ved en temperatur på -148°C og et trykk på 5,4 MPa, hvilken fraksjon ble delt i en første strøm 34 og en andre strøm 35 av forvæsket gass, hvilke strømmer hadde henholdsvis strømningshastighetene 1 kmol/time og 499 kmol/time. Den første forvæskede gass-strøm 34 ble underkastet trykkavlastning gjennom ventilen 32 til å gi en trykkavlastet strøm 34D ved en temperatur på -185°C og et trykk på 120 kPa. Den andre forvæskede gass-strøm 35 ble underkastet trykkavlastning gjennom ventilen 36 til å gi en trykkavlastet andre strøm 35D ved en temperatur på -165°C og et trykk på 710 kPa, og strømmen 35D ble underkastet fraksjonering i destillasjonskolonnen 37, omfattende elleve trau. 403 kmol/time av en væskestrøm 38, bestående av, i molprosent, 41,7% nitrogen og 58,3% metan ble trukket av fra bunnen av kolonnen 37. Strømmen 38 ble underkastet trykkavlastning gjennom ventilen 3 9 til å gi en trykkavlastet to-fasestrøm 4 0 ved en temperatur på -186°C og et trykk på 175 kPa, hvilken strøm 40 ble ført gjennom en øvre del av destillasjonskolonnen 37 i indirekte varmeveksling med innholdet i denne kolonne, ved et nivå som befant seg mellom topp-trauet i kolonnen og utførselsnivået for ledningen 41 ved toppen av kolonnen, hvoretter strømmen 4 0 ble kombinert med den trykkavlastede strøm 34D til å gi

en delvis forvæsket gass-fraksjon som ble injisert som til-bakeløpsf luidum til nitrogenfjernekolonnen 5. En gass-strøm 41 med sammensetning, i molarprosent, 99,9% nitrogen og 0,1% metan, ble fjernet fra toppen av destillasjonskolonnen 37, hvilken gass-strøm hadde en strømningshastighet på 96 kmol/time, en temperatur på -174,5°C og et trykk på 700 kPa. Gass-strømmen 41 ble ført i rekkefølge gjennom de indirekte varmevekslere 13 og 31 for gjenvinning av de negative kalorier som den inneholdt til å gi en nitrogen-strøm 4IR ved en temperatur på 3 0°C og et trykk på 680 kPa.

Eksempel 4:

En LNG med samme sammensetning, trykk og strømnings-hastighet som LNG anvendt i eksempel 1 og en temperatur på

-146°C ble behandlet ved å anvende et anlegg tilsvarende det som skjematisk er vist i figur 4 i de vedlagte tegninger som beskrevet ovenfor.

LNG-innmatningen tilført via ledningen 1 ble underkastet en dynamisk, primær trykkavlastning i turbinen 21 til å gi en halvkomprimert LNG-strøm 22 ved en temperatur på -146°C og et trykk på 500 kPa. Strømmen 22 ble delt i en hovedstrøm 23 og en mindre strøm 24 med henholdsvis strømningshastig-hetene 19.100 kmol/time og 900 kmol/time. Hovedstrømmen 23 ble trykkavlastet til et trykk på 3 87 kPa ved føring gjennom ventilen 42 og separert i separatorflaske 43 til en gass-fraksjon og en LNG-fraksjon. En gassformig fase 4 5 med sammensetningen, i molprosent, 39,22% nitrogen, 60,76% metan og 0,02% metan og med en strømningshastighet på 455 kmol/time, en temperatur på -149°C og et trykk på 387 kPa ble fjernet fra toppen av separatoren.

En LNG-strøm 44 ved en temperatur på -14 9°C og et trykk på 3 90 kPa ble trukket av fra bunnen av separatoren ved en stømningshastighet på 18.645 kmol/time. LNG-strømmen 44 ble avkjølt til -162°C ved gjennomføring gjennom varmeveksleren 2 og deretter underkastet en sekundær trykkavlastning gjennom ventilen 3 til å gi en avkjølt og trykkavlastet LNG-hovedstrøm 44D ved en temperatur på -165°C og et trykk på 12 0 kPa. Den mindre strøm 24 ble avkjølt til -164°C ved gjennomføring gjennom varmeveksleren 13 og ble deretter trykkavlastet ved passasje gjennom ventilen 25 til å gi en trykkavlastet og avkjølt LND mindre strøm 24D ved en temperatur på -166°C og et trykk på 120 kPa. Den avkjølte og trykkavlastede LNG hovedstrøm 44D og den mindre strøm 24D ble kombinert til gi å LNG-innmatningen som ble innført via ledningen 4 på det tredje trau nitrogenfjernekolonnen 5, omfattende elleve trau nummerert i rekkefølge nedad. De første og andre LNG-fraksjoner ble trukket av fra kolonnen 5, ble ført til den indirekte varmeveksler 2 og deretter returnert til kolonnen 5 som omkokningsfraksjoner, slik som indikert i eksempel 3. Den første LNG-fraksjon, ført gjennom ledningen 6, hadde en temperatur på -159,5°C og en strømningshastighet på 19.470 kmol/time og den andre LNG-fraksjon, ført igjennom ledningen 8, hadde en temperatur på -164°C og en strømningshastighet på 19.660 kmol/time. En partielt forvæsket gass-fraksjon med en temperatur på -182°C, en stømningshastighet på 740 kmol/time og et trykk på 120 kPa ble injisert, via ledningen 33, som tilbakeløps-fluidum ved et nivå i kolonnen 5 som befant seg mellom topp-trauet og utførselsnivået for ledningen 10. 18.520 kmol/time av en nitrogenutarmet LMG-strøm ved en temperatur på -158,5°C og molart nitrogeninnhold på 0,2% ble trukket av fra bunnen av kolonnen 5, via ledningen 11. En gass-fraksjon ved en temperatur på -168°C og et trykk på 120 kPa ble fjernet fra toppen av kolonnen 5, via ledningen 10, med en strømningshastighet på 1760 kmol/time, hviken fraksjon inneholdt, på molbasis, 52,1% nitrogen og 47,9% metan.

Temperaturen ved gass-fraksjonen 10 ble bragt til -40°C ved passasje gjennom varmeveksleren 13, hvoretter fraksjonen ble transportert til sugesiden av kompressoren 26 i kompressorenheten 15 for komprimering i fire trinn, først i rekkefølge gjennom kompressorene 16, 46 og 18 og til slutt i sluttkompressor 26, sistnevnte kompressor ble drevet av trykkavlastningsturbinen 21. Den gassformige fase 45 fjernet fra toppen av separator 43 ble ført i rekkefølge gjennom varmevekslerene 13 og 21 for å gjenvinne de negative kalorier som den inneholdt og ble deretter transportert, ved en temperatur på 38°C, til sugesiden av kompressoren 46 som også matet kompressoren 16. Ved utløpssiden av kompressoren 26 ble det erholdt 2215 kmol/time av en komprimert brenngass-strøm 20, som etter avkjøling i kjøleren 27 hadde en temperatur på 40°C og et trykk på 2,5 MPa. En fraksjon 28, som utgjorde 925 kmol/time, ble avtrukket fra denne komprimerte brenngass-strøm 20. Denne fraksjon ble komprimert til et trykk npå 7 MPa i kompressoren 29 og avkjølt ved føring i rekkefølge gjennom kjøleren 30, varmeveksleren 31 og varmeveksleren 13 til å gi en forvæsket gass-fraksjon 28R ved en temperatur på -146°C og et trykk på 6,9 MPa, hvilken fraksjon 28R ble delt i en første strøm 34 og en andre strøm 35 av forvæsket gass, hvilke gass-strømmer hadde strømningshastigheter på henholdsvis 1 kmol/time og 924 kmol/time. Den første forvæskede gass-strøm 34 ble underkastet trykkavlastning gjennom ventilen 32 til å gi en trykkavlastet strøm 34D ved en temperatur på -183°C og et trykk på 120 kPa. Den andre forvæskede gass 3 5 ble underkastet en trykkavlastning igjennom ventilen 3 6 til å gi en andre trykkavlastet strøm 35D ved en temperatur på -163°C og et trykk på 710 kPa og strømmen 35D ble underkastet en fraksjonering i destillasjonskolonnen 37 omfattende elleve trau. 740 kmol/time av en flytende strøm 38 bestående av, i molprosent, 36,9% nitrogen og 63,2% og som inneholdt 50 ppm av etan på molbasis, ble trukket av fra bunnen av kolonnen 37.

Strømmen 3 8 ble underkastet trykkavlastning gjennom ventilen 3 9 til å gi en trykkavlastet to-fasestrøm 4 0 ved en temperatur på -183°C og et trykk på 135 kPa, hvilken strøm 4 0 ble ført gjennom den øvre del av destillasjonskolonnen i indirekte varmeveksling med dens innhold, som indikert i eksempel 3, hvoretter strømmen 40 ble kombinert med den trykkavlastede strøm 34D til å gi en partielt forvæsket gassfraksjon som ble injisert som tilbakeløpsfluidum i nitrogenfjernekolonnen 5. En gass-strøm 41, bestående av, på molbasis, 99,9% nitrogen og 0,1% metan, ble fjernet fra toppen av kolonnen, hvilken strøm hadde en strømnings-hastighet på 184 kmol/time, en temperatur på -174,5°C og et trykk på 700 kPa. Gass-strømmen 41 ble ført i rekkefølge gjennom de indirekte varmevekslere 13 og 31 for å gjenvinne de negative kalorier som den inneholdt, til å gi en nitro-genstrøm 4IR ved en temperatur på 3 6,5°C og et trykk på 680 kPa.

Claims

1. Fremgangsmåte ved fjerning av nitrogen fra en innmatning av en væskeformig blanding av hydrokarboner (LNG) bestående hovedsagelig av metan som inneholder minst 2 mol% nitrogen, i den hensikt å senke nitrogeninnholdet til mindre enn 1 mol%, hvor LNG-innmatningen tilføres ved et trykk høyere enn 0,5 MPa, underkastes en avkjøling ved indirekte varmeveksling (2) og trykkavlastning (21,3) til et trykk i området 0,1 - 0,3 MPa, hvoretter LNG-innmatningen innføres i en nitrogen-fjernekolonne (5) omfattende flere teoretiske fraksjoneringstrinn, i det minste én LNG-fraksjon (6) avtrekkes fra nitrogenfjernekolonnen ved et nivå som befinner seg under nivået (4) for innføring av den avkjølte LNG-innmatning, og hvor denne første fraksjon anvendes for å utføre den indirekte varmeveksling med LNG-innmatningen som skal behandles, og deretter, etter varmevekslingen, blir den første fraksjon gjeninjisert i nitro-genf jernekolonnen som en første omkokingsfraksjon (7), idet denne injeksjon innføres ved et nivå som er under nivået for avtrekning av den første fraksjon, en gassformig fraksjon (10) anriket med hensyn til metan og nitrogen fjernes fra toppen av nitrogenfjernekolonnen og en nitrogenutarmet LNG-strøm (11) trekkes ut fra bunnen av kolonnen, karakterisert ved at trykkavlastningen av LNG-innmatningen som skal behandles, omfatter en primær trykkavlastning utført dynamisk i en turbin (21) og en andre trykkavlastning (3) utført statisk etter den indirekte varmeveksling og den dynamiske trykkavlastning.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den dynamiske, primære trykkavlastning av LNG-innmatningen utføres til et trykk som er slik at det ikke skjer noen fordampning i turbinen (21) .

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en andre LNG-fraksjon (8) avtrekkes fra nitrogenfjernekolonnen ved et nivå i kolonnen som befinner seg mellom nivået for innføring av den avkjølte LNG-innmatning og nivået for avtrekning av den første LNG-fraksjon, hvor denne andre LNG-fraksjon (8) underkastes indirekte varmeveksling (2) med LNG-innmatningen som allerede er underkastet indirekte varmeveksling med den første LNG-fraksjon og, etter varmeveksling, blir den andre LNG-fraksjon gjeninjisert til nitrogenfjernekolonnen som en andre omkokingsfraksjon (9), idet denne injeksjon utføres ved et nivå som befinner seg mellom nivåene for avtrekning av den første og den andre LNG-fraksjon.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at nivåene for avtrekning av den første LNG-fraksjon (6) og gjeninjisering av den andre LNG-fraksjon (9) til nitrogenfjernekolonnen (5) er adskilt av minst to teoretiske fraksjoneringstrinn.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den primære trykkavlastning av LNG-innmatningen i turbinen (21) utføres oppstrøms for varmeveksleren (2) mellom LNG-innmatningen og LNG-fraksjonen(e) uttatt fra nitrogenfjernekolonnen.

6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at LNG-innmatningen (1) etter den dynamiske primære trykkavlastning i turbinen (21)deles i en hovedstrøm (23) som underkastes den indirekte varmeveksling (2) med LNGF-fraksjonen(e) (6, 8) avtrukket fra nitrogenfjernekolonnen, så til den statiske, sekundære trykkavlastning (3), og i en mindre strøm (24) som avkjøles ved indirekte varmeveksling (13) med den gassformige fraksjon (10), anriket med hensyn til metan og nitrogen som fjernes fra toppen av nitrogenfjernekolonnen og som deretter blir statisk trykkavlastet (25), hvoretter den avkjølte og trykkavlastede hovedstrøm og mindre strøm (44D, 24D) kombineres til å danne den avkjølte LNG-innmatning (4) som innføres i nitrogenfjernekolonnen (5) .