NO346539B1 - Fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon - Google Patents

Fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon Download PDF

Info

Publication number
NO346539B1
NO346539B1 NO20111495A NO20111495A NO346539B1 NO 346539 B1 NO346539 B1 NO 346539B1 NO 20111495 A NO20111495 A NO 20111495A NO 20111495 A NO20111495 A NO 20111495A NO 346539 B1 NO346539 B1 NO 346539B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
refrigerant mixture
condensation
circuit
refrigerant
heat exchanger
Prior art date
Application number
NO20111495A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20111495A1 (no
Inventor
Heinz Bauer
Hubert Franke
Original Assignee
Linde Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde Ag filed Critical Linde Ag
Publication of NO20111495A1 publication Critical patent/NO20111495A1/no
Publication of NO346539B1 publication Critical patent/NO346539B1/no

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0085—Ethane; Ethylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0087—Propane; Propylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/0095—Oxides of carbon, e.g. CO2
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F25J1/0215—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F25J1/0215—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
    • F25J1/0216—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle using a C3 pre-cooling cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon.
Fra US 3 763 358 er det kjent en fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon som særlig finner anvendelse ved kondensasjonsprosesser for naturgass. Herved anvendes et kretsløp med kjølemiddelblanding for kondensasjon og underkjøling av naturgassen, mens det i tillegg er anordnet et rentstoff-kjølekretsløp som så vel forkjøler naturgassen som skal kondenseres som også forkjøler og delvis kondenserer kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet. En slik kondensasjonsutførelse egner seg særlig for kondensasjonsprosesser for naturgass med en kapasitet mellom 1 og 6 millioner tonn LNG pr. år.
Naturgassen som skal kondenseres, blir før den egentlige avkjølingen og kondenseringen som regel tilført en vandig aminvask, og etter denne er det anordnet en tørkeenhet. Særlig i varme klimasoner kan det anvendes en delstrøm fra det foran beskrevne rentstoff-kjølekretsløpet for kondensasjon av vann inneholdt i naturgassen, hvorved tørkeren anordnet etter aminvasken avlastes.
Denne kondensasjonsprosessen krever imidlertid en forholdsvis omstendelig apparatur. Således er det alt etter utførelse inntil ni rentstoffordampere av kjeletype samt to sammenkoblede, viklede varmevekslere. Særlig ved mindre kondensasjonskapasiteter -her forstås kapasiteter på mindre enn 3 millioner tonn LNG pr. år - har den foran beskrevne prosessutførelsen ulemper i forhold til de såkalte SMR(Single Mixed Refrigerant)-kondensasjonsprosessene hvor det ikke kreves noe separat forkjølingskretsløp, da den foran beskrevne kondensasjonsprosessen betinger høyere investeringskostnader, som heller ikke kan kompenseres med det mindre energiforbruket.
US 6 438 994 beskriver en metode for å generere kjøling ved bruk av en turboekspander eller omvendt Brayton-syklus som mer effektivt kan generere kjøling spesielt til kryogene temperaturer ved bruk av en definert kjølemiddelblanding som inneholder argon og/eller nitrogen.
WO 2008/090165 beskriver en fremgangsmåte og et apparat for kjøling, eventuelt inkluderende flytendegjøring, av en hydrokarbonstrøm.
EP 1367350 beskriver en spoleviklet rørsammenstilling for bruk i en spoleviklet varmeveksler.
US 3 763 658 beskriver et kjølesystem og en fremgangsmåte for flytendegjøring av en matestrøm ved først å utsette matestrømmen for varmeveksling med et enkeltkomponent-kjølemiddel i en lukket kaskadesyklus og deretter utsette matestrømmen for varmeveksling med et multikomponent-kjølemiddel i en flersone varmeveksler som utgjør en del av en andre, lukket kjølemiddelsyklus.
Oppgaven for den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte på området fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon, hvor de foran beskrevne ulemper unngås.
For løsning av denne oppgaven tilveiebringes en fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon, hvor
avkjøling og kondensering av den hydrokarbonrike fraksjon 1, 2 skjer i indirekte varmeveksling mot en kjølemiddelblanding i et kjølemiddelblandingskretsløp 5-9, der - kondenseringen skjer i en varmeveksler E7 ved at kjølemiddelblandingen som er fullstendig kondensert ved hjelp av et rentstoff-kjølekretsløp 10-19 blir underkjølt, trykkavlastet og fullstendig fordampet, og
- avkjølingen skjer i en varmeveksler E6 ved at den fullstendig fordampede kjølemiddelblandingen fra kondenseringen blir overopphetet, kjølemiddelblandingen fra varmeveksler E6 blir komprimert i en komprimeringsenhet V2/V2’, og
den komprimerte kjølemiddelblanding i kjølemiddelblandingskretsløpet 5-9 forkjøles ved hjelp av rentstoff-kjølekretsløpet 10-19 i varmevekslere E2-E5, der kjølemiddelblandingen har en sammensetning og/eller et komprimeringstrykk slik at kjølemiddelblandingen blir fullstendig kondensert.
Med begrepet "rentstoff-kjølekretsløp" skal forstås et kjølekretsløp hvor kjølemidlet foreligger i en konsentrasjon på minst 95 vol%.
I motsetning til den foran beskrevne kondensasjonsutførelse skjer avkjølingen og kondenseringen av den hydrokarbonrike fraksjon utelukkende i indirekte varmeveksling mot kjølemiddelblandingen i et kjølemiddelblandingskretsløp. Det videre anordnede rentstoff-kjølekretsløpet tjener ifølge oppfinnelsen utelukkende til å forkjøle den komprimerte kjølemiddelblanding i kjølemiddelblandingskretsløpet. For dette må sammensetningen av kjølemiddelblandingen og/eller komprimeringstrykket i kjølemiddelblandingskretsløpet velges slik at kjølemiddelblandingen blir så mye avkjølt med rentstoff-kjølekretsløpet at den foreligger fullstendig kondensert.
Som følge av dette kan kjølemiddelblandingen umiddelbart tilføres til en varmeveksler som tjener til å kondensere og underkjøle den hydrokarbonrike fraksjon uten at det må kobles inn en fraskiller foran varmeveksleren.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan likevel fordelen med en forkjøling ved hjelp av et rentstoff-kjølekretsløp i det vesentlige bibeholdes med hensyn til energiforbruk og egnethet for avlastning av en eventuell anordnet tørkeenhet. Den nødvendige apparaturen for kondensasjonsutførelsen ifølge oppfinnelsen er imidlertid vesentlig mindre sammenlignet med den foran beskrevne kondensasjonsutførelsen, da antallet varmevekslere reduseres betydelig.
Riktignok fører fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til en mindre høyning av energiforbruket - høyningen utgjør maksimalt 5 %. Imidlertid forbedres totaløkonomien ved kondensasjonsprosessen fordi fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er mer økonomisk enn kjente kondensasjonsprosesser, særlig i kapasitetsområdet mellom 0,5 og 3 millioner tonn LNG pr. år.
Ytterligere fordelaktige utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon er gjenstand for de avhengige patentkrav, og er kjennetegnet ved at
- kjølemidlet i rentstoff-kjølekretsløpet består av minst 95 vol% av C3H8, C3H6, C2H6, C2H4 eller CO2,
- kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet inneholder nitrogen, metan og minst to komponenter valgt blant C2H4, C2H6, C3H8, C3H6, C4H10 og C5H12, og
- kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet fordamper fullstendig ved kondensasjon av den hydrokarbonrike fraksjon. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon, samt ytterligere fordelaktige utførelsesformer av denne, som er gjenstand for de avhengige patentkrav, skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av utførelseseksemplene vist på figuren.
Via ledning 1 blir den hydrokarbonrike fraksjon som skal kondenseres, som i det etterfølgende dreier seg om en naturgasstrøm, tilført en aminvasking A. Etter denne er det innkoblet en tørkeenhet T, med en forankoblet varmeveksler E1. I denne skjer en delvis kondensasjon av vann inneholdt i naturgassen for å avlaste tørkeenhet T.
Naturgasstrømmen forbehandlet på denne måten, blir via ledning 2 tilført til en varmeveksler E6, og i denne avkjølt mot den fullstendig fordampede kjølemiddelblanding i kjølemiddelblandingskretsløpet, hvilket skal forklares nærmere i det følgende. Varmeveksler E6 er fortrinnsvis utført som en platevarmeveksler.
Via ledning 3 blir den avkjølte naturgasstrømmen tilført til en varmeveksler E7 som fortrinnsvis er en viklet varmeveksler. I denne skjer kondensasjon og underkjøling av naturgasstrømmen i indirekte varmeveksling med kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet. Via ledning 4 blir den underkjølte LNG-produktstrømmen tatt ut og tilført til et mellomlager eller umiddelbart til videre anvendelse.
Kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet blir i en ett- eller flertrinnskomprimeringsenhet komprimert til det ønskede komprimeringstrykk; på figuren er det vist to komprimeringstrinn V2 og V2', og mellom komprimeringstrinnene er det fortrinnsvis anordnet en mellomkjøler som ikke er vist på figuren. Etter avkjøling i etterkjøler E9 blir den komprimerte kjølemiddelblanding ført via ledning 5 gjennom fire varmevekslere E2 til E5 som er koblet etter hverandre. I disse blir kjølemiddelblandingen i indirekte varmeveksling med kjølemidlet i rentstoff-kjølekretsløpet, hvilket skal forklares nærmere nedenfor, avkjølt så mye at den ved utgangen av den siste varmeveksler E5 er flytende og dermed foreligger énfasig.
For å oppnå denne totale kondensasjon av kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet ved utgangen av den siste varmeveksler E5 må sammensetningen av kjølemiddelblandingen og/eller komprimeringstrykket i kjølemiddelblandingskretsløpet velges tilsvarende.
Som kjølemiddel for rentstoff-kjølekretsløpet anvendes fortrinnsvis C3H8, C3H6, C2H6, C2H4 eller CO2. Kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet inneholder fortrinnsvis nitrogen, metan og minst to komponenter fra gruppen C2H4, C2H6, C3H8, C4H10 og C5H12.
Kjølemiddelblandingen kondensert med rentstoff-kjølekretsløpet kan nå via ledning 6 umiddelbart tilføres til varmeveksler E7. Å anordne en avskiller foran varmeveksler E7 kan derved spares. I varmeveksler E7 blir den flytende kjølemiddelblanding underkjølt før den tas ut via ledning 7 og i ventil A trykkavlastes til det laveste trykket.
Som alternativ til ventil a vist på figuren, kan det anordnes en væskeekspanderer som tjener som den arbeidsytende trykkavlastning for kjølemiddelblandingen i den kalde enden av varmeveksler E7.
Den trykkavlastede kjølemiddelblanding som via ledning 7 på ny tilføres til varmeveksler E7, tjener i varmeveksler E7 til å kondensere og underkjøle naturgasstrømmen. På fordelaktig måte fordamer kjølemiddelblandingen fullstendig ved kondensering og underkjøling av naturgasstrømmen, slik at en fullstendig fordampet kjølemiddelstrøm tas ut fra varmeveksler E7 via ledning 8 og tilføres til varmeveksler E6. I denne blir kjølemiddelblandingen overhetet mot naturgasstrømmen som skal avkjøles, før den på ny via ledning 9 føres til inngangen av kretsløpskomprimeringsenhet V2/V2'.
Det allerede forklarte rentstoff-kjølekretsløp har likeledes en flertrinns komprimeringsenhet V1, til hvilken det er anordnet en kondensator E8. Kjølemidlet komprimert til det ønskede sluttrykket blir via ledning 10 tilført til et forgreningspunkt hvor en delstrøm av kjølemidlet trykkavlastes via ventil b i den allerede forklarte varmeveksler E1, og fra denne via ledninger 11 og 13 igjen tilført til komprimeringsenhet V1. En andre delstrøm blir via ledning 12 og ventil c trykkavlastet i varmeveksleren E2.
Mens den gassformige andel av kjølemidlet tas ut via ledning 13 fra varmeveksler E2 og tilføres til komprimeringsenhet V1 på et mellomtrykkstrinn, blir den flytende andel av kjølemidlet tatt ut via ledning 14 fra varmeveksler E2 og trykkavlastet over ventil d i varmeveksleren E3. På ny skjer en oppdeling i en gassformig kjølemiddelandel som via ledning 15 tilføres komprimeringsenhet V1 og et mellomtrykkstrinn, mens den flytende kjølemiddelandel tas ut via ledning 16 og trykkavlastes over ventil e i varmeveksler E4. Også fra denne blir den gassformige kjølemiddelandel tilført via ledning 17 til komprimeringsenhet V1 på et mellomtrykkstrinn, mens den flytende kjølemiddelandel tas ut via ledning 18 og trykkavlastes over ventil f i den siste varmeveksler E5. Via ledning 19 blir det fullstendig fordampede kjølemiddel tilført til komprimeringsenhet V1 på det laveste trykktrinnet.
I stedet for avkjølingen av kjølemiddelblandingen i varmeveksler E2 til E5 vist på figuren, kan det i praksis også bli realisert færre, så som fire, varmevekslere. Antallet varmevekslere bestemmes i det vesentlige av omgivende temperatur og tallet på løpehjul i turbokomprimerer V1.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon tilveiebringer en kondensasjonsprosess med redusert mengde apparatur og en forbedret totaløkonomi, hvilket må betales med en mindre høyning av energiforbruket. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen egner seg særlig for kapasitetsområder mellom 0,5 og 3 millioner tonn LNG pr. år.

Claims (4)

Patentkrav
1. Fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon, karakterisert ved at
avkjøling og kondensering av den hydrokarbonrike fraksjon (1, 2) skjer i indirekte varmeveksling mot en kjølemiddelblanding i et kjølemiddelblandingskretsløp (5-9), der
- kondenseringen skjer i en varmeveksler (E7) ved at kjølemiddelblandingen som er fullstendig kondensert ved hjelp av et rentstoff-kjølekretsløp (10-19), blir underkjølt, trykkavlastet og fullstendig fordampet, og
- avkjølingen skjer i en varmeveksler (E6) ved at den fullstendig fordampede kjølemiddelblandingen fra kondenseringen blir overopphetet,
kjølemiddelblandingen fra varmeveksler (E6) blir komprimert i en komprimeringsenhet (V2/V2’), og
den komprimerte kjølemiddelblanding i kjølemiddelblandingskretsløpet (5-9) forkjøles ved hjelp av rentstoff-kjølekretsløpet (10-19) i varmevekslere (E2-E5), der kjølemiddelblandingen har en sammensetning og/eller et komprimeringstrykk slik at kjølemiddelblandingen blir fullstendig kondensert.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at kjølemidlet i rentstoff-kjølekretsløpet (10-19) består av minst 95 vol% av C3H8, C3H6, C2H6, C2H4 eller CO2.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert ved at kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet (5-9) inneholder nitrogen, metan og minst to komponenter fra gruppen C2H4, C2H6, C3H8, C3H6, C4H10 og C5H12.
4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav 1-3,
karakterisert ved at kjølemiddelblandingen i kjølemiddelblandingskretsløpet (5-9) fordamper fullstendig ved kondensasjon (E7) av den hydrokarbonrike fraksjon (3).
NO20111495A 2009-04-21 2010-04-15 Fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon NO346539B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009018248A DE102009018248A1 (de) 2009-04-21 2009-04-21 Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
PCT/EP2010/002326 WO2010121752A2 (de) 2009-04-21 2010-04-15 Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20111495A1 NO20111495A1 (no) 2011-11-01
NO346539B1 true NO346539B1 (no) 2022-09-26

Family

ID=42779621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20111495A NO346539B1 (no) 2009-04-21 2010-04-15 Fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon

Country Status (11)

Country Link
CN (1) CN102575897B (no)
AR (1) AR075917A1 (no)
AU (1) AU2010238844B2 (no)
BR (1) BRPI1013712B1 (no)
CL (1) CL2011002392A1 (no)
DE (1) DE102009018248A1 (no)
MY (1) MY173948A (no)
NO (1) NO346539B1 (no)
PE (1) PE20121108A1 (no)
RU (1) RU2568697C2 (no)
WO (1) WO2010121752A2 (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104792113B (zh) * 2014-01-22 2018-09-28 北京中科富海低温科技有限公司 氦液化器及其控制方法
DE102015002822A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-08 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
ES2755416T3 (es) * 2015-12-03 2020-04-22 Shell Int Research Método de licuefacción de una corriente de gas contaminado que contiene hidrocarburos con CO2
US10663220B2 (en) * 2016-10-07 2020-05-26 Air Products And Chemicals, Inc. Multiple pressure mixed refrigerant cooling process and system
GB2582763A (en) * 2019-04-01 2020-10-07 Linde Ag Method and device for the recovery of waste energy from refrigerant compression systems used in gas liquefaction processes
DE102020006396A1 (de) 2020-10-17 2022-04-21 Linde Gmbh Verfahren und Anlage zur Erzeugung eines verflüssigten Kohlenwasserstoffprodukts
DE102020006394A1 (de) 2020-10-17 2022-04-21 Linde Gmbh Verfahren und Anlage zur Erzeugung eines verflüssigten Kohlenwasserstoffprodukts
EP4230937A1 (de) 2022-02-21 2023-08-23 Linde GmbH Verfahren und anlage zur erzeugung eines verflüssigten kohlenwasserstoffprodukts

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3763658A (en) * 1970-01-12 1973-10-09 Air Prod & Chem Combined cascade and multicomponent refrigeration system and method
US6438994B1 (en) * 2001-09-27 2002-08-27 Praxair Technology, Inc. Method for providing refrigeration using a turboexpander cycle
EP1367350A1 (en) * 2002-05-27 2003-12-03 Air Products And Chemicals, Inc. Coil wound heat exchanger
WO2008090165A2 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2292203A1 (fr) * 1974-11-21 1976-06-18 Technip Cie Procede et installation pour la liquefaction d'un gaz a bas point d'ebullition
US4525185A (en) * 1983-10-25 1985-06-25 Air Products And Chemicals, Inc. Dual mixed refrigerant natural gas liquefaction with staged compression
CN1004228B (zh) * 1985-04-01 1989-05-17 气体产品与化学公司 两种混合致冷剂液化天然气的方法和设备
DE29823450U1 (de) * 1998-01-19 1999-06-02 Linde Ag, 65189 Wiesbaden Vorrichtung zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
US6119479A (en) * 1998-12-09 2000-09-19 Air Products And Chemicals, Inc. Dual mixed refrigerant cycle for gas liquefaction
US6324867B1 (en) * 1999-06-15 2001-12-04 Exxonmobil Oil Corporation Process and system for liquefying natural gas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3763658A (en) * 1970-01-12 1973-10-09 Air Prod & Chem Combined cascade and multicomponent refrigeration system and method
US6438994B1 (en) * 2001-09-27 2002-08-27 Praxair Technology, Inc. Method for providing refrigeration using a turboexpander cycle
EP1367350A1 (en) * 2002-05-27 2003-12-03 Air Products And Chemicals, Inc. Coil wound heat exchanger
WO2008090165A2 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream

Also Published As

Publication number Publication date
RU2568697C2 (ru) 2015-11-20
WO2010121752A2 (de) 2010-10-28
AR075917A1 (es) 2011-05-04
CN102575897B (zh) 2014-11-26
CL2011002392A1 (es) 2012-02-10
PE20121108A1 (es) 2012-08-03
BRPI1013712A2 (pt) 2016-04-05
MY173948A (en) 2020-02-28
BRPI1013712B1 (pt) 2020-12-01
AU2010238844A1 (en) 2011-09-15
AU2010238844B2 (en) 2015-11-26
WO2010121752A3 (de) 2012-10-11
CN102575897A (zh) 2012-07-11
RU2011147065A (ru) 2013-05-27
DE102009018248A1 (de) 2010-10-28
NO20111495A1 (no) 2011-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10502483B2 (en) Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
US6253574B1 (en) Method for liquefying a stream rich in hydrocarbons
NO346539B1 (no) Fremgangsmåte for kondensasjon av en hydrokarbonrik fraksjon
KR100962627B1 (ko) 가스 액화를 위한 통합식 다중-루프 냉동 방법
RU2331826C2 (ru) Комбинированный цикл сжижения газа, использующий множество детандеров
JP4741468B2 (ja) ガス液化用一体型多重ループ冷却方法
US3889485A (en) Process and apparatus for low temperature refrigeration
NO321734B1 (no) Prosess for flytendegjoring av gass med delvis kondensering av blandet kjolemiddel ved mellomliggende temperaturer
NO331440B1 (no) Hybrid cyklus for produksjon av LNG
AU2006222005B2 (en) Method for the liquefaction of a hydrocarbon-rich stream
KR20010067320A (ko) 단일의 혼합된 냉매 가스 액화 방법
CN207831793U (zh) 用于冷却烃进料流的设备
CN107869881B (zh) 混合制冷剂冷却过程和系统
OA12959A (en) Enhance methane flash system for natural gas liquefaction.
NO311461B1 (no) Fremgangsmåte og apparat for avkjöling av fluider, spesielt for flytendegjöring av naturgass
JP2013216889A (ja) フィード水除去を伴う天然ガス液化
RU2482405C2 (ru) Способ запуска холодильного контура, содержащего смесь углеводородов
US5579655A (en) Process and apparatus for the liquefaction of hydrogen
RU2509967C2 (ru) Способ сжижения природного газа с предварительным охлаждением охлаждающей смеси
JP2023015322A (ja) 混合冷媒システムおよび方法
KR101123977B1 (ko) 천연가스 액화공정 및 이를 이용한 천연가스 액화시스템
US20230098976A1 (en) Refrigeration systems associated with cryogenic process plants for ethane or propane recovery from natural gas