PL190057B1 - Sposób wytwarzania skroplonego sprężonego gazu - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania skroplonego spre- zonego gazu o duzej zawartosci metanu, zna- mienny tym, ze przepuszcza sie strumien sprezonego gazu majacy cisnienie powyzej 1724 kPa przez wymiennik ciepla (33), ochladzajac go za pomoca wieloskladniko- wego ukladu chlodzenia (45) z obiegiem zamknietym i skrapla sie sprezony strumien gazu wytwarzajac plynny produkt o duzej zawartosci metanu, przy czym skroplony produkt ma temperature powyzej -112°C (-170°F) i cisnienie wystarczajace do tego, aby plynny produkt znajdowal sie w/lub ponizej swojego punktu wrzenia, a nastep- nie przewodem (29) doprowadza sie plynny produkt do obiektów magazynowych (50) w temperaturze wyzszej od - 112°C (-170°F). FIG. 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania skroplonego sprężonego gazu.

Sposób jest stosowany zwłaszcza do skraplania naturalnego gazu pod ciśnieniem (PLNG).

Ze względu na czystość spalania i wygodę stosowania, naturalny gaz został w ostatnich latach wprowadzony do szerokiego użycia. Wiele źródeł naturalnego gazu znajduje się jednak w odległych obszarach daleko od rynków zbytu gazu. Czasem stosowane są gazociągi do transportu wydobytego naturalnego gazu do miejsc, gdzie znajduje on zbyt. Gdy transport gazociągiem nie jest możliwy wydobyty naturalny gaz jest często przetwarzany w skroplony naturalny gaz (zwany „LNG”) dla transportu na rynek.

Jedną z wyróżniających właściwości instalacji LNG jest wymagany wielki kapitał inwestycyjny. Urządzenia stosowane do skraplania naturalnego gazu są ogólnie drogie. Zakłady skraplające gaz zawierają szereg podstawowych układów przeprowadzających oczyszczanie gazu, skraplanie, chłodzenie, zawierających energetyczne urządzenia zasilające, urządzenia magazynowe i załadunkowe. Ponieważ koszt zakładu LNG zmienia się bardzo w zależności od lokalizacji, typowy projekt LNG kosztuje od 5 miliardów $ USA do 10 miliardów $ USA, wliczając koszt przygotowania pola. W instalacji, koszt systemu chłodzenia może dochodzić do 30% kosztów.

Podczas projektowania zakładu LNG (skroplonego naturalnego gazu) bierze się pod uwagę trzy najważniejsze zagadnienia to jest wybiera się cykl skraplania, dobiera się materiały stosowane na pojemniki, dobiera się rurociągi i inny osprzęt oraz etapy procesu przetwarzania strumienia naturalnego gazu w skroplony naturalny gaz (LNG).

Znane układy chłodzenia LNG są drogie ponieważ proces chłodzenia potrzebny dla skroplenia naturalnego gazu jest długi. W znanym sposobie strumień naturalnego gazu doprowadza się do zakładu LNG przy ciśnieniu od około 4.830 kPa (700 psia (funtów na cal kwadratowy)) do około 7.600 kPa (1100 psia) przy temperaturach od 20°C (68°F) do około 40°C (104F). Naturalny gaz, którym jest głównie metan, nie może być skroplony przez zwykłe zwiększanie ciśnienia, tak jak to się stosuje przy cięższych węglowodorach stosowanych do celów energetycznych. Krytyczna temperatura metanu jest -82.5°C (-116.5°F). To oznacza, że metan może być skroplony poniżej tej temperatury niezależnie od stosowanego ciśnienia. Ponieważ naturalny gaz jest mieszaniną, gazów, skrapla się on w pewnym zakresie temperatur. Krytyczna temperatura naturalnego gazu jest zazwyczaj pomiędzy -85°C (-121°F) i -62°C (-80°F). Kompozycja naturalnego gazu, pod ciśnieniem atmosferycznym będzie się skraplać w zakresie temperatur pomiędzy -165°C (-265°F) i -155°C (-247°F). Ponieważ urządzenia chłodzące stanowią tak znaczną część kosztu instalacji LNG, podjęto znaczne wysiłki dla zmniejszenia kosztów chłodzenia.

iect unolo cvVl 1 /4 1 o nr n rt r-n * Vu n^irrlnna fia α nm r «ofiirolmr ^nui^ w iwiv vmvuzivinu w vvju.uvu lutu jejiA on.ujv ary gaz. Najczęściej stosowane są trzy typy cykli, a mianowicie: kaskadowy, który wymaga zastosowania wielu pojedynczych elementów chłodzących w wymiennikach ciepła ustawionych szeregowo, dla obniżania temperatury gazu do temperatury skroplenia, „cykl rozprężania”, w którym gaz jest rozprężany z wysokiego ciśnienia do niskiego ciśnienia z odpowiednim zmniejszaniem temperatury i „wieloskładnikowy cykl chłodzenia”, w którym są stosowane wieloskładnikowe czynniki chłodzące w specjalnie zaprojektowanych wymiennikach. Więk6

190 057 szość cykli skraplania naturalnego gazu wykorzystuje różne kombinacje tych trzech cykli podstawowych.

Znany jest mieszany system chłodzenia, który wprowadza w obieg wieloskładnikowego strumienia czynnik chłodzący, zwykle po wstępnym schłodzeniu do około -35°C (-31°F), z propanem. Znany system wieloskładnikowy zawiera metan, etan, propan i korzystnie inne lekkie składniki. Przy wstępnym schłodzeniu propanem, cięższe składniki takie jak butany i pentany mogą być wprowadzone do wieloskładnikowego czynnika chłodzącego. Natura cyklu z mieszanymi czynnikami chłodzącymi jest taka, że wymienniki ciepła w procesie muszą standardowo nieść strumień dwufazowego czynnika chłodzącego. To wymaga użycia dużych, specjalizowanych wymienników ciepła. Mieszane czynniki chłodzące mają pożądane właściwości w wymaganym zakresie temperatur, co umożliwia projektowanie systemów wymiany ciepła bardziej sprawnych termodynamicznie niż systemy z czystymi czynnikami chłodzącymi. Przykłady wieloskładnikowego sposobu chłodzenia są ujawnione w opisach patentowych USA Nr 5502972; 5497626; 4 586942.

Materiały stosowane w typowych zakładach LNG także przyczyniają się do kosztów. Pojemniki, rurociągi i inny osprzęt stosowany w zakładach LNG, mają znaną konstrukcję z zastosowaniem co najmniej częściowo aluminium, stali nierdzewnej lub stali o dużej zawartości niklu, dla uzyskania odpowiedniej wytrzymałości i odporności na pęknięcia w niskich temperaturach.

W konwencjonalnych zakładach LNG woda, dwutlenek węgla, składniki zawierające siarkę i inne kwaśne gazy n-pentan i cięższe węglowodory, w tym benzen są zasadniczo usunięte z naturalnego gazu podlegającego procesowi poniżej poziomu części na milion (ppm). Niektóre z tych składników będą zamarzać stwarzając zagrożenie związane z zatykaniem aparatury. Inne składniki takie jak zawierające siarkę są zazwyczaj usuwane dla spełnienia wymagań handlowych. W konwencjonalnych zakładach LNG są wymagane urządzenia do czyszczenia gazu dla usunięcia dwutlenku węgla i kwaśnych gazów. Aparatura do czyszczenia gazu zazwyczaj wykorzystuje chemiczne i/lub fizyczne procesy regeneracji rozpuszczalników i wymaga znacznych inwestycji kapitałowych. Także duże są wydatki eksploatacyjne. Urządzenia odwadniające z suchym złożem, takie jak sita molekularne są wymagane dla usunięcia pary wodnej. Kolumny przemywające i sprzęt do frakcjonowania są korzystnie stosowane do usunięcia węglowodorów, które stwarzają zagrożenie zatykania aparatury. Za pomocą znanych instalacji LNG jest także usuwana rtęć, ponieważ powoduje ona uszkodzenia sprzętu wykonanego z aluminium. Ponadto w tym znanym procesie, duża część azotu, który może się znajdować w naturalnym gazie jest usuwana, ponieważ azot nie może być utrzymany w fazie ciekłej podczas transportu konwencjonalnego LNG, a występowanie oparów azotu w pojemnikach LNG w punkcie dostawy jest niepożądane.

Sposób wytwarzania skroplonego sprężonego gazu o dużej zawartości metanu, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że przepuszcza się strumień sprężonego gazu mający ciśnienie powyżej 1724 kPa przez wymiennik ciepła, ochładzając go za pomocą wieloskładnikowego układu chłodzenia z obiegiem zamkniętym i skrapla się sprężony strumień gazu wytwarzając płynny produkt o dużej zawartości metanu, przy czym skroplony produkt ma temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej swojego punktu wrzenia, a następnie przewodem doprowadza się płynny produkt do obiektów magazynowych w temperaturze wyższej od -112°C (-170°F).

Ponadto obniża się ciśnienie płynnego produktu za pomocą elementów rozprężających, przed doprowadzeniem płynnego produktu przewodem do obiektów magazynowych, przy czym za pomocą elementów rozprężających wytwarza się ciekły strumień gazu w temperatu____aj 1 1ΠΟ— 1 1 7Λ0Γ) : niu + wayzStarc Ja m-r uu -nz, V/ /v i ) i vioiiiviiiu ^LC£^U5 auy zjiajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia.

Podczas skraplania doprowadza się do wymiennika ciepła pary gazu powstałe podczas parowania skroplonego naturalnego gazu, przy czym pary gazu co najmniej częściowo skrapla się za pomocą wymiennika ciepła, a następnie spręża się skroplone już pary gazu za pomocą urządzenia, przy czym sprężone pary gazu mają temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia.

190 057

Podczas skraplania przepuszcza się wpływający strumień gazu przez pierwszą strefę chłodzącą wymiennika ciepła, a pary gazu przepuszcza się przez drugą strefę chłodzącą wymiennika ciepła, w której skrapla się je.

Pobiera się część pary gazu przed przepuszczeniem jej przez wymiennik ciepła i doprowadza się pobraną część pary gazu do pierwszej strefy chłodzącej wymiennika ciepła, a następnie ogrzewa się pobrane pary gazu, zaś strumień gazu powstały z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu chłodzi się w wymienniku ciepła, przy czym jako paliwo stosuje się podgrzane pobrane pary gazu.

Podczas skraplania powstałe w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu pary gazu spręża się do ciśnienia w przybliżeniu takiego samego jak ciśnienie strumienia gazu powstałego z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu, wpływającego do wymiennika ciepła i łączy się sprężone pary gazu strumienia gazu ze strumieniem gazu powstałym z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu, przed przejściem przez wymiennik ciepła.

Do wymiennika ciepła korzystnie doprowadza się pary gazu, powstałe w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu, w którym się je ochładza, po czym spręża się pary gazu w sprężarce i łączy ze strumieniem gazu powstałym z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu, a połączone pary gazu ze strumieniem gazu powstałym z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu następnie doprowadza się do wymiennika ciepła i skrapla.

Po przepuszczeniu pary gazu przez wymiennik ciepła i przed sprężaniem w sprężarce ochładza się pary gazu, po czym pobiera się część pary gazu, którą stosuje się jako paliwo.

Podczas skraplania przepuszcza się pary gazu przez trzecią strefę oziębiania wymiennika ciepła w której skrapla się pary gazu, przy czym przed przepuszczeniem pary gazu przez trzecią strefę oziębiania wymiennika ciepła pobiera się część pary gazu i przepuszcza się ją poprzez drugą strefę oziębiającą wymiennika ciepła w której podgrzewa się ją, przy czym pobraną, ograną część wykorzystuje się jako paliwo.

Doprowadza się strumień gazu zawierający metan i składniki węglowodorowe cięższe niż metan, po czym usuwa się przeważającą część cięższych węglowodorów przez frakcjonowanie za pomocą urządzenia do frakcjonowania i wytwarza się strumień pary o dużej zawartości metanu i strumień płynu o dużej zawartości cięższych węglowodorów, a następnie skrapla się strumień pary w wymienniku ciepła.

Strumień płynu o dużej zawartości cięższych węglowodorów następnie frakcjonuje się w instalacji do frakcjonowania i wytwarza się pary o dużej zawartości etanu, które łączy się ze strumieniem pary o dużej zawartości metanu.

Podawany strumień gazu chłodzi się przed frakcjonowaniem w urządzeniu frakcjonującym.

Podczas skraplania strumienia sprężonego gazu schładza się go wieloskładnikowym płynnym czynnikiem chłodzącym w pierwszej strefie chłodzącej wymiennika ciepła, po czym przepuszcza się go przez elementy rozprężające w postaci zaworu dalej obniżając temperaturę płynnego czynnika chłodzącego, a następnie przepuszcza się czynnik chłodzący wypływający z elementów rozprężających przez pierwszą strefę chłodzącą wymiennika ciepła, przy czym przez pierwszą strefę chłodzącą i drugą strefę chłodzącą wymiennika ciepła przepuszcza się wieloskładnikowy strumień pary, obniżając jego temperaturę, po czym przepuszcza się schłodzony wieloskładnikowy strumień pary przez elementy rozprężające w postaci kolejnego zaworu, zaś rozprężony wieloskładnikowy strumień pary przepuszcza się przez drugą strefę chłodzącą wymiennika ciepła, a następnie poprzez pierwszą strefę chłodzącą wymiennika ciepła, po czym strumień gazu powstałego z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu , otriimπ z\ /4'rawortrwm oTomi clzrordn cm - — —..... -- . „

X O CA CXXXXXeXX-XCC W CJ.C*XjVJ AjU Wl eCCXIXCX OXVXCXJ-/1CX oxy |_ZXZ^e^JCXOZJeZjeAAXe

................. ......zez pier w szą strefę chłodzącą i drugą strefę chłodzącą wymiennika ciepła, zaś wytworzony płynny produkt ma temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia.

Ponadto chłodzi się w pierwszej strefie chłodzącej wymiennika ciepła wpływający strumień gazu i wytwarza się częściowo skroplony strumień gazu, po czym oddziela się częściowo skroplony strumień gazu w strumieniu płynu o dużej zawartości węglowodorów cięższych niż metan i strumień pary o dużej zawartości metanu, a następnie frakcjonuje się w in8

190 057 stalacji frakcjonowania część skroploną w co najmniej jednej kolumnie frakcjonującej, przy czym wytwarza się strumień pary o dużej zawartości etanu i strumień płynu o dużej zawartości węglowodorów cięższych niż etan, po czym usuwa się strumień płynu o dużej zawartości węglowodorów cięższych niż etan, a następnie łączy się strumień pary o dużej zawartości metanu i strumień pary o dużej zawartości etanu i przesyła się połączone strumienie do wymiennika ciepła w którym skrapla się połączone strumienie, przy czym przed wprowadzeniem połączonego strumienia do obiektów magazynujących, rozpręża się w elementach rozprężających co najmniej część płynu i wytwarza się płyn mający temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia.

Chłodzi się strumień gazu wpływającego w pierwszej strefie chłodzącej wymiennika ciepła co najmniej częściowo w układzie chłodzenia zawierającym propan z obiegiem zamkniętym.

Ponadto przesyła się do wymiennika ciepła, pary gazu powstałe z parowania skroplonego naturalnego gazu oraz wytwarza się drugi strumień skroplonego naturalnego gazu, mającego temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia i łączy się drugi strumień skroplonego naturalnego gazu z rozprężonym, skroplonym gazem, który wytwarza się podczas rozprężania co najmniej części chłodzonego płynu mającego temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia, po czym połączony drugi strumień naturalnego gazu ze skroplonym gazem wprowadza się do obiektów magazynujących poprzez przewód doprowadzający.

Strumień par o dużej zawartości metanu i strumień o dużej zawartości etanu przesyła się do pierwszej strefy chłodzącej wymiennika ciepła, a pary gazu powstałe w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu, mające temperaturę powyżej -112°C (-170°F) przepuszcza się przez drugą strefę chłodzącą i skrapla.

Doprowadza się wpływający strumień gazu w podwyższonej temperaturze w zakresie od 0°C do 50°C i podwyższonym ciśnieniu w zakresie od 2758 kPa (400 psia) do 8274 kPa (1200 psia), a wytworzony skroplony produkt ma ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F).

W wieloskładnikowym układzie chłodzenia stosuje się czynnik chłodzący zawierający metan, etan, propan, butan, pentan, dwutlenek węgla, siarkowodór i azot.

Sposób wytwarzania skroplonego sprężonego gazu o dużej zawartości metanu, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że stosuje się gaz o dodatkowo dużej zawartości propanu i cięższe węglowodory, przy czym skroplony naturalny gaz ma ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F), zaś doprowadza się wpływający strumień naturalnego gazu do pierwszej strefy chłodzącej wymiennika ciepła, który zawiera trzy strefy chłodzące, przy czym druga strefa chłodząca ma niższą temperaturę niż pierwsza strefa chłodząca, a wyższą temperaturę niż trzecia strefa chłodząca, po czym frakcjonuje się schłodzony strumień naturalnego gazu i oddziela się strumień pary o dużej zawartości metanu od strumienia płynu zawierającego cięższe węglowodory oraz frakcjonuje się w instalacji strumień płynu zawierający cięższe węglowodory i wytwarza się strumień o dużej zawartości etanu i strumień węglowodorów cięższych niż etan, a następnie usuwa się strumień zawierający węglowodory cięższe niż etan, po czym łączy się strumień pary o dużej zawartości metanu i strumień gazu o dużej zawartości etanu i doprowadza się połączone strumienie do drugiej strefy chłodzącej wieloskładnikowego układu chłodzenia i chłodzi się połączony strumień wytwarzając oziębiony płynny produkt, a następnie rozpręża się za pomocą elementów rozprężających co najmniej część oziębionego płynnego produktu dostarczając skroplony naturalny produkt przewuuem, mający cnsmcmc wyz&zc mz iizm· hrr (ων pbioj i icmpciaiuię puwy-nz c.

(-170°F), po czym przesyła się, do trzeciej strefy chłodzącej wymiennika ciepła, gaz powstały w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu zawartego w zbiorniku magazynującym i wytwarza się z niego drugi strumień skroplonego gazu, który łączy się z drugim strumieniem skroplonego gazu wytworzonym podczas rozprężania co najmniej części płynnego produktu.

Sposób wytwarzania skroplonego sprężonego gazu o dużej zawartości metanu, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że stosuje się gaz o dodatkowo dużej zawartości propanu i cięższych węglowodorach, przy czym wytwarza się skroplony gaz mający ciśnienie wyższe

190 057 niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F), w którym chłodzi się w chłodnicy wlotowej strumień naturalnego gazu za pomocą układu chłodzenia zawierającego propan, a następnie frakcjonuje się za pomocą urządzenia schłodzony strumień naturalnego gazu i oddziela się strumień pary gazu o dużej zawartości metanu i strumień płynu z cięższymi węglowodorami, po czym frakcjonuje się w instalacji do frakcjonowania strumień płynu z cięższymi węglowodorami i wytwarza się strumień pary o dużej zawartości etanu i co najmniej jeden strumień płynu zawierający węglowodory cięższe niż etan, z którego usuwa się węglowodory cięższe niż etan, następnie łączy się strumień pary o dużej zawartości metanu i strumień pary o dużej zawartości etanu, które przepuszcza się przez pierwszą strefę chłodz.enia wymiennika ciepła mającego pierwszą strefę chłodzącą, chłodzoną przez wieloskładnikowy płyn oraz wieloskładnikowe pary powstałe podczas wymiany ciepła powiązanej z połączonym strumieniem o dużej zawartości metanu i strumieniem o dużej zawartości etanu i wytwarza się płynny produkt, którego co najmniej część rozpręża się w elementach rozprężających, a wytworzony skroplony naturalny gaz ma ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F), po czym przesyła się do drugiej strefy chłodzącej układu chłodzenia pary gazu, powstałe w wyniku parowania strumienia skroplonego naturalnego gazu zawartego w zbiorniku magazynującym, przy czym wytwarza się drugi strumień skroplonego naturalnego gazu, który łączy się ze skroplonym naturalnym gazem wytworzonym podczas rozprężania w elementach rozprężających co najmniej części płynnego produktu mającego ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F).

Zaletą proponowanego rozwiązania jest zminimalizowana wielkość instalacji chłodzących i mocy niezbędnej dla realizacji procesu.

Sposób według wynalazku może być zastosowany zarówno do wstępnego skraplania naturalnego gazu w miejscu wydobycia, dla magazynowania i transportu i dla ponownego skroplenia par naturalnego gazu powstałych w czasie magazynowania i spedycji. Zgodnie z tym rozwiązanie prowadzi do zrealizowania usprawnionego sposobu skraplania lub ponownego skroplenia naturalnego gazu. Sposób według wynalazku wymaga stosowania znacznie mniejszej mocy niż w znanych sposobach skraplania. Jest on bardzo sprawny i tani w eksploatacji. Bardzo niska temperatura chłodzenia w konwencjonalnym procesie LNG jest bardzo droga w porównaniu ze sposobem chłodzenia wymaganym w produkcji PLNG według wynalazku.

Wykorzystanie wieloskładnikowego sposobu chłodzenia według wynalazku wymaga mniejszej mocy na skroplenie naturalnego gazu niż wieloskładnikowy sposób chłodzenia stosowany w przeszłości, a wyposażenie stosowane w procesie według wynalazku może być wykonane z tańszych materiałów. Przeciwnie znany proces, gdzie produkuje się LNG przy ciśnieniu atmosferycznym, gdzie temperatura osiąga -160°C (-256°F) wymaga aby, co najmniej część wyposażenia stosowanego w procesie była wykonana z drogich materiałów dla bezpieczeństwa pracy.

Energia potrzebna do skropienia naturalnego gazu w praktyce tego wynalazku jest znacznie mniejsza niż energia wymagana przez konwencjonalne instalacje LNG. Zmniejszenie wymaganej energii potrzebnej do skroplenia w procesie według wynalazku, powoduje znaczne zmniejszenie kosztów kapitałowych, proporcjonalne zmniejszenie wydatków eksploatacyjnych, zwiększenie sprawności i niezawodności, a więc znaczne poprawienie parametrów ekonomicznych produkcji skroplonego naturalnego gazu.

Jedną z korzyści wynalazku jest to, że wyższe temperatury pracy umożliwiają wyższe poziomy koncentracji składników zamarzających niż jest to możliwe w konwencjonalnym procesie LNG Na przykład w konwencjonalnej instalacji LNG, która produkuje LNG przy -160°C (-256°F) CO₂ musi być poniżej około 50 ppm, dla uniknięcia problemów zamarzania. Przeciwnie utrzymując temperaturę procesu powyżej około -112°C (-170°F) naturalny gaz może zawierać CO₂ na poziomie około 1.4% molowego CO₂ przy temperaturach -112°C (-170°F) i około 4.2% przy -95°C (-139°F), nie powodując problemu zamarzania w procesie skraplania według wynalazku.

Ponadto niewielkie ilości azotu w naturalnym gazie nie muszą być usuwane w procesie według wynalazku, ponieważ azot będzie utrzymywany w stanie ciekłym ze skroplonymi węglowodorami, przy ciśnieniach i temperaturach pracy według wynalazku. Możliwość ograni10

190 057 czenia lub w pewnych przypadkach wyeliminowania aparatury, wymaganej do czyszczenia gazu i usunięcia azotu, daje znaczne korzyści techniczne i ekonomiczne.

Przedmiot wynalazku jest opisany w przykładach wykonania na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uproszczony schemat technologiczny jednego przykładu realizacji wieloskładnikowego sposobu chłodzenia według wynalazku, z obiegiem zamkniętym, dla produkcji PLNG, fig. 2 - uproszczony schemat technologiczny drugiego przykładu realizacji sposobu według wynalazku, w którym naturalny gaz jest frakcjonowany przed skropleniem do PLNG, fig. 3 - uproszczony schemat technologiczny drugiego przykładu wykonania wynalazku, w którym jeden składnik systemu chłodzenia z obiegiem zamkniętym, jest zastosowany do wstępnego chłodzenia strumienia naturalnego gazu przed skropleniem do PLNG, fig. 4 - uproszczony schemat technologiczny czwartego przykładu wykonania wynalazku pokazujący, wieloskładnikowy sposób chłodzenia z obiegiem zamkniętym, wstępnie chłodzący strumień naturalnego gazu, przed frakcjonowaniem, a system chłodzenia także skrapla dostarczany strumień naturalnego gazu dla produkcji PLNG, fig. 5 - uproszczony schemat technologiczny piątego przykładu wykonania wynalazku, w którym naturalny gaz jest frakcjonowany, a następnie jest skraplany w wymienniku ciepła, chłodzonego za pomocą drugiego systemu chłodzenia z obiegiem zamkniętym, który stosuje jako czynnik chłodzący zarówno wieloskładnikowy płyn, jak i wieloskładnikowe pary. Zgromadzone pary są skraplane tylko za pomocą systemu chłodzenia wykorzystującego wieloskładnikowe pary, fig. 6 przedstawia uproszczony schemat technologiczny szóstego przykładu wykonania wynalazku, w którym zgromadzone pary i doprowadzony naturalny gaz są mieszane przed skropleniem przez wieloskładnikowy system chłodzenia, dla produkcji PLNG, fig. 7 - uproszczony schemat technologiczny siódmego przykładu wykonania wynalazku w którym naturalny gaz jest frakcjonowany, a następnie jest skraplany w wymienniku ciepła, chłodzonego drugim systemem chłodzenia z obiegiem zamkniętym, który stosuje jako czynnik chłodzący zarówno wieloskładnikowy płyn, jak i wieloskładnikowe pary, fig. 8 - uproszczony schemat technologiczny procesu rozprężania stosowanego w przykładach wykonania wynalazku pokazanych na fig. 2, 5, 6 i 7, fig. 9 - uproszczony schemat technologiczny korzystnego wieloskładnikowego systemu chłodzenia stosowanego w przykładach wykonania wynalazku pokazanych na fig. 1, 2, 3, 4, i 6, fig. 10 - uproszczony schemat technologiczny korzystnego wieloskładnikowego systemu chłodzenia stosowanego w przykładach wykonania wynalazku pokazanych na fig. 5 i 7.

Zwraca się uwagę, że wymagane podsystemy takie jak pompy, zawory, mieszacze strumieni, systemy sterujące, i czujniki zostały pominięte na figurach, w celu uproszczenia i jasności prezentacji.

Wynalazek wykorzystuje wieloskładnikowy system chłodzenia, dla skroplenia naturalnego gazu w celu wytworzenia produktu o dużej zawartości metanu mającego temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt miał temperaturę równą lub niższą od temperatury wrzenia. Ten produkt dużej zawartości metanu jest czasami określany w tym opisie jako skroplony naturalny gaz pod ciśnieniem (PLNG). Termin „punkt wrzenia” określa temperaturę i ciśnienie przy których płyn zaczyna zmieniać się w gaz. Na przykład jeśli pewna objętość PLNG jest utrzymywana w stałym ciśnieniu ale jej temperatura rośnie, temperatura przy której zaczynają się tworzyć pęcherzyki gazu w PLNG jest temperaturą wrzenia. Podobnie jeśli pewna objętość PLNG jest utrzymywana w stałej temperaturze, ale ciśnienie się zmniejsza, ciśnienie przy którym zaczyna się tworzyć gaz określa punkt wrzenia. W punkcie wrzenia mieszanina jest nasyconą cieczą.

Przy stosowanych wielkościach ciśnienia i temperatur zgodnie z wynalazkiem, w rurociągach wykorzystywanych w rozwiązaniu według wynalazku, nawet dla najzimniejszych

........mokanohi ηιτΛοι^τΑιν msrra αΙλλΙλ Q ^θ/Λ tuonn.

oimupuium, omuu inuwnuiu x uiv4V v łi^uv vuviv wych stali niklowej podczas, gdy 9% wagowych niklu lub aluminium może być stosowane dla tych samych rurociągów w konwencjonalnym procesie LNG.

Pierwszym problemem w kriogenicznej obróbce naturalnego gazu są zanieczyszczenia.

Surowy naturalny gaz uzyskiwany ze złoża, odpowiedni dla sposobu według wynalazku może zawierać naturalny gaz uzyskany z szybów ropy naftowej (gaz związany) lub z szybów gazowych (gaz nie związany). Skład naturalnego gazu może się znacznie zmieniać. Jak tu przyjęto strumień naturalnego gazu zawiera metan (Ci) jako główny składnik. Naturalny gaz będzie

190 057 tomu łrs/J zoni o

VZjV111U zazwyczaj zawierał także etan (C2), wyższe węglowodory (C3+) i mniejsze ilości zanieczyszczeń takich jak woda, dwutlenek węgla, siarkowodór, azot, butan, węglowodory o sześciu lub więcej atomach węgla, zapiaszczenie, siarczek żelaza, wosk, i ropę naftową. Rozpuszczalność tych zanieczyszczeń zmienia się wraz z wielkością temperatury, ciśnieniem i składem gazu. W temperaturach kriogenicznych CO2, woda i inne zanieczyszczenia mogą tworzyć stan stały, mogą więc zatykać przejścia w kriogenicznych wymiennikach ciepła. Można uniknąć tych potencjalnych kłopotów usuwając takie zanieczyszczenia, jeśli mogą być przewidziane warunki dla ich czystych składników, takie jak temperatura-ciśnienie fazy stałej, granice faz. W dalszym opisie wynalazku, zakłada się że strumień gazu został odpowiednio oczyszczony dla usunięcia siarczków i tlenku węgla i osuszony dla usunięcia wody, przy użyciu znanych sposobów w celu uzyskania „suchego, nie kwaśnego” strumienia naturalnego gazu. Jeśli naturalny gaz zawiera ciężkie węglowodory, które mogą zamarzać w czasie skraplania lub jeśli ciężkie węglowodory nie są pożądane w PLNG, ciężkie węglowodory mogą być usunięte w procesie frakcjonowania przed wytworzeniem PLNG, co będzie dokładniej opisane poniżej.

Jak to przedstawiono na fig. 1, doprowadza się strumień naturalnego gazu pod ciśnieniem powyżej 1.724 kPa (250 psia) a korzystniej powyżej 4827 kPa (700 psia) i korzystnie przy temperaturze poniżej 40°C (104°F), jednakże różne temperatury i ciśnienia mogą być stosowane, jeśli jest to konieczne. Jeśli wpływający strumień gazu 10 jest pod ciśnieniem niższym niż 1.724 kPa (250 psia) to może być sprężony przez zastosowanie odpowiednich elementów sprężających (nie pokazane), które mogą być jedną lub większą ilością sprężarek.

Wpływający strumień 10 naturalnego gazu przechodzi przez chłodnicę wlotową 26, która może być znanym układem chłodzącym, który chłodzi strumień naturalnego gazu do temperatury poniżej 30°C (86°F). Chłodzenie korzystnie prowadzi się w wymienniku ciepła 33 z powietrzem 1 wodą. Schłodzony strumień 11 wychodzący z chłodnicy wlotowej 26 jest przesyłany do pierwszej strefy chłodzącej 33a znanego wymiennika ciepła 33 wieloskładnikowego. Korzystnie stosuje się inny typ wymiennika ciepła, ale ze względów ekonomicznych zalecane są wymienniki ciepła płytowe, z nawiniętymi spiralami i z komorami chłodzącymi. Korzystnie wszystkie strumienie zawierające zarówno fazę płynną jak i fazę pary, które są przesyłane do wymienników ciepła 33 mają zarówno fazę płynną jak i fazę pary równo rozłożone w powierzchni przekroju wlotu, którym wpływają. Dla osiągnięcia tego wprowadza się aparaturę rozdzielającą dla indywidualnych strumieni pary i cieczy. Separatory mogą być wprowadzone do wielofazowych strumieni, gdy wymagane jest rozdzielenie strumieni na strumienie cieczy i pary. Na przykład separatory mogą być dodane do strumieni wieloskładnikowego czynnika chłodzącego 18 i 24 z fig. 1 (te separatory nie są pokazane na fig. 1) zanim strumienie czynnika chłodzącego 18 i 24 wpłyną odpowiednio w strefy chłodzące pierwszą i drugą 33a i 33b.

Wymiennik ciepła 33 może mieć jedną lub wiele stref chłodzących, korzystnie co najmniej dwie. Wymiennik ciepła 33 pokazany na fig. 1 ma dwie strefy chłodzące pierwszą i drugą 33a, 33b. Schłodzony strumień naturalnego gazu 11 jest skraplany w pierwszej strefie chłodzącej 33 a, przez wymiennik z czynnikiem chłodzącym z wieloskładnikowym układem chłodzenia 45 MCR. Korzystny przykład wykonania układu 45 MCR jest pokazany na fig. 9, który jest szczegółowo omówiony poniżej. Czynnik chłodzący 18 w układzie 45 MCR jest utworzony z mieszaniny węglowodorów', która może zawierać na przykład metan, etan, propan butany i pentany. Korzystnie czynnik chłodzący 18 ma następujący skład na podstawie procentów molowych: metan (25.8), etan (50.6), propan (1.1), butan i (8.6), butan n (3.7), pentan n (9). Koncentracja składników MCR może być dobierana, dla dopasowania do charakterystyk chłodzenia i kondensacji gazu wlotowego, który jest chłodzony i wymagań temperaturowych procesu skraplania. Jako przykład temperatury i ciśnienia odpowiedniego dla sys1° 1 8 η ol Iznunz * V X\>XVZ e>AVlCAVAXŁXA\.V' W j j AXAAXXV V/XŁX V*j

MCR w, obiegru zamkniętym-i A»X\^AV »ł V*XZX^/^Uł ZjX*AAXXVXXX^VJf lii.

w przewodzie 27 przy 345 kPa (50 psia) i 10°C (50°F) jest kierowany do konwencjonalnego sprężania i chłodzenia w układzie 45 MCR, dla wytworzenia wieloskładnikowego strumienia cieczy czynnika chłodzącego 18, mającego ciśnienie 1.207 kPa (175 psia) i temperaturę 13.3°C (56°F). Strumień czynnika chłodzącego 18 jest chłodzony w pierwszej strefie chłodzącej 33a, a następnie chłodzony w drugiej strefie chłodzącej 33b, dla wytworzenia zimnego strumienia 23 wypływającego z drugiej strefy chłodzącej 33b przy temperaturze -99°C (-146°F). Strumień 23 jest następnie rozprężany w konwencjonalnym zaworze 46 Joula-Thomsona dła wytworzenia strumienia 24

190 057 o ciśnieniu 414 kPa (60 psia) i temperaturze -108°C (-162°F). Strumień 24 jest następnie podgrzewany w drugiej strefie chłodzącej 33b, a następnie podgrzewany w pierwszej strefie chłodzącej 33a wymiennika ciepła 33 dla wytworzenia strumienia 27 o ciśnieniu 345 kPa (50 psia) i temperaturze 10°C (50°F). Wieloskładnikowy czynnik chłodzący 18 jest następnie poddany wtórnemu obiegowi w układzie chłodzenia w obiegu zamkniętym. W procesie skraplania pokazanym na fig. 1 system 45 MCR jest jedynym systemem chłodzenia w obiegu zamkniętym stosowanym do produkcji PLNG.

Dochłodzony kondensat 19 naturalnego gazu jest PLNG o temperaturze powyżej -112°C (-170°F) i ciśnieniu wystarczającym, aby płynny produkt był poniżej punktu wrzenia. Jeśli ciśnienie płynnego produktu 19 jest wyższe niż ciśnienie potrzebne do utrzymania wpływającego strumienia gazu 10 w fazie płynnej, płynny produkt 19 może korzystnie przechodzić przez jeden lub więcej elementów rozprężających 34, takich jak turbina hydrauliczna, dla wytwarzania produktu PLNG przy niższym ciśnieniu, ale jeszcze mającego temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające, aby płynny produkt był poniżej punktu wrzenia. Skroplony produkt 20 PLNG jest następnie przesyłany przewodami doprowadzającymi 29 do odpowiednich obiektów magazynujących 50 lub transportujących, takich jak rurociąg, stacjonarny zbiornik magazynujący lub środków transportu takich jak statek ciężarówka lub cysterna kolejowa.

W magazynie, podczas transportu i składowania skroplonego gazu mogą występować znaczne ilości pary gazu 22 powstałe w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu. Wynalazek jest szczególnie odpowiedni dla skraplania pary gazu 22 utworzonych przez PLNG Sposób według wynalazku może ponownie skraplać takie pary gazu 22. Odnosząc się do fig. 1 pary gazu 22 wprowadza się przewodem. Korzystnie część strumienia pary gazu 22 może być cofnięta i skierowana przez pierwszą strefę chłodzącą 33a do ogrzania pary gazu 22 w celu późniejszego wykorzystania go jako paliwa 38 i dla uzyskania dodatkowego chłodzenia w pierwszej strefie chłodzącej 33a wymiennika ciepła 33. Pozostała część strumienia pary gazu 22 przechodzi do drugiej strefy chłodzącej 33b, gdzie odparowany gaz jest skraplany. Skroplony naturalny gaz wypływający z drugiej strefy chłodzącej 33b (strumień naturalnego gazu 28) jest pompowany pompą 36 do ciśnienia PLNG opuszczającego turbinę hydrauliczną elementów rozprężających 34, a następnie łączy się go ze skroplonym produktem 20 i przesyła do odpowiednich obiektów magazynowych 50.

Strumienie cieczy opuszczające turbinę hydrauliczną elementów rozprężających 34 i pompę 36 przechodzą korzystnie do jednego lub więcej st^i^enr^tto^ió^w (takie separatory nie ssą pokazane na figurach), które oddzielają skroplony naturalny gaz od innych gazów, które nie zostały skroplone w procesie. Operacja takiego separowania jest dobrze znana. Skroplony gaz jest następnie przesyłany do odpowiednich obiektów magazynowych 50 PLNG a faza gazowa z separatora może być stosowana jako paliwo lub zawrócona do procesu dla skroplenia.

Figura 2 ilustruje inny przykład wykonania wynalazku, a na tej i innych figurach w tym opisie części oznaczone podobnymi numerami pełnią takie same funkcje w procesie. Fachowcy rozpoznają że instalacja procesowa może, zależnie od przykładu wykonania, zmieniać się w zakresie wymiarów i zdolności do stosowania różnych prędkości przepływu płynu, temperatur i składu. Odnosząc się do fig. 2, dostarczany strumień naturalnego gazu 10 doprowadza się przewodem do chłodnicy wlotowej 26. Naturalny gaz prz.epływa z chłodnicy wlotowej 26 do strefy rozprężania 30, gdzie strumień naturalnego gazu jest chłodzony do temperatury wystarczającej dla kondensacji co najmniej większej części cięższych węglowodorów zawartych w naturalnym gazie, które są zwane płynami naturalnego gazu (NGL). nGL zawierają etan, propan butan i pentan izopentan i podobne. Przy ciśnieniach w zakresie od 4.137 kPa (600 psia) do 7.585 kra (1100 psia), tempera tura wymagana dla uzyskania efektu kondensacji znajduje się w zakresie od 0°C (32°F) do -60°C (-76°F). Korzystny przykład wykonania procesu rozprężania 30 jest pokazany na fig. 8 i jest dokładniej opisany poniżej.

Górny strumień płynu 12 ze strefy rozprężania 30 przechodzi do konwencjonalnej instalacji frakcjonowania 35, której ogólne działanie jest znane. Instalacja frakcjonowania 35 może zawierać jedną lub więcej kolumn frakcjonujących (nie pokazane na fig. 2), które separują górny płynny strumień 12 na określone ilości etanu, propanu, butanu, pentanu i heksanu. Instalacja frakcjonowania 35 korzystnie zawiera wielokrotne kolumny frakcjonujące (nie poka190 057 zane) takie jak kolumna oddzielająca etan, produkująca etan, kolumna oddzielająca propan, produkująca propan i kolumna oddzielająca butan, produkująca butan, wszystkie one mogą być stosowane jako przygotowujące czynniki chłodzące dla wieloskładnikowego układu chłodzenia 45 lub innego stosownego układu chłodzenia. Przygotowane strumienie czynników chłodzących są zbiorowo pokazane na fig. 2 jako linia 15. Jeśli wpływający strumień 10 zawiera dużą koncentrację CO2 stosuje się jeden lub więcej czynników chłodzących, które tworzą czynniki chłodzące oznaczone linią 15, zaś strumień 10 poddaje się obróbce dla usunięcia CO2 unikając zatykania aparatury chłodzącej, podobnie postępuje się z siarkowodorem czy azotem. W instalacji frakcjonowania 35 będzie korzystnie przebiegać proces usuwania CO2, jeśli koncentracja CO2 w strumieniu czynnika chłodzącego oznaczonego linią 15 będzie przekraczać 3% molowe. Płyny są odbierane z instalacji frakcjonowania 35 jako produkty kondensacji, które są pokazane na fig. 2 jako 13 i stanowią strumień pary o dużej zawartości etanu.

Strumień pary 16 części dochłodzonego kondensatu o dużej zawartości metanu, pochodzącej z układu oddzielającego metan stanowiącego strefę rozprężania 30, jest łączony ze strumieniem 13 o dużej zawartości etanu i przepływa jako strumień 17 stanowiący połączenie obu strumieni pary 16 i 13 do pierwszej strefy chłodzącej 33a, w której jest stosowany mieszany czynnik chłodzący dla skroplenia naturalnego gazu. Chłodzenie pierwszej strefy chłodzącej 33a jest realizowane przez wieloskładnikowy układ chłodzenia 45, dokładniej opisany powyżej przy opisywaniu systemu MCR z fig. 1. Czynniki chłodzące MCR krążą w systemie w obiegu zamkniętym i jeśli czynniki chłodzące zostaną utracone na skutek wypływu, wytworzone czynniki chłodzące mogą być uzupełniane z instalacji frakcjonowania 35 (linia 15). W procesie skraplania pokazanym na fig. 2 wieloskładnikowy układ chłodzenia 45 jest jedynym układem chłodzenia w obiegu zamkniętym, stosowanym do skraplania wpływającego strumienia naturalnego gazu 10.

Płynny produkt 19 skroplonego naturalnego gazu wypływający z pierwszej strefy chłodzącej 33a z mieszanym czynnikiem chłodzącym przechodzi przez turbinę hydrauliczną elementów rozprężających 34 dla obniżenia ciśnienia płynu i wytworzenia PLNG przy temperaturze powyżej -112°C (-170°F) oraz ciśnieniu wystarczającym do tego, aby PLNG miał temperaturę równą lub niższą od temperatury wrzenia.

Figura 3 ilustruje inny przykład wykonania wynalazku, w którym jednoskładnikowy układ chłodzenia o obiegu zamkniętym jest zastosowany do wstępnego chłodzenia wpływającego strumienia gazu 10 naturalnego, przed skropleniem do PLNG Sposób pokazany na fig. 3 jest podobny do sposobu przedstawionego na fig. 2, za wyjątkiem tego, że układ chłodzenia 40 o obiegu zamkniętym jest zastosowany dla zapewnienia, co najmniej części chłodzenia dla chłodnicy wlotowej 26 i dla dostarczenia chłodzenia dla wymiennika ciepła 60. Schłodzony strumień gazu 11 wychodzący z chłodnicy wlotowej 26 przechodzi bezpośrednio do znanego urządzenia 80 dla oddzielania metanu, bez potrzeby stosowania strefy rozprężania 30, stosowanego w sposobie z fig. 2. Układ chłodzenia 40 może być konwencjonalnym układem chłodzenia w obiegu zamkniętym wykorzystującym propan, propylen, etan, dwutlenek węgla lub inny odpowiedni płyn jako czynnik chłodzący.

Na fig. 3 płynny czynnik chłodzący w przewodzie 18a z układu 45 MCR może być korzystnie chłodzony w wymienniku ciepła 70 za pomocą czynnika chłodzącego w postaci strumienia 27, który jest zawracany do układu 45 MCR z wymiennika ciepła 33. Strumień 18a może być ponadto chłodzony w wymienniku ciepła 60 przez czynnik chłodzący z układu chłodzenia 40, który ma strumień 51 czynnika chłodzącego, przepływający pomiędzy jednoskładnikowym układem chłodzącym 40 i wymiennikiem ciepła 60. W tym przykładzie wykonania znaczna część chłodzenia jest wykonywana za pomocą konwencjonalnego jednoskładuikuwego ukiauu cniuuzeina 4v o ouiegu zamkniętym, takiego jak ukiad stosujący propan. Chociaż są wymagane dodatkowe wymienniki ciepła, wymiary i koszt wymiennika ciepła 33 będą ograniczone.

Figura 4 ilustruje inny przykład wykonania wynalazku, w którym wieloskładnikowy układ chłodzenia w postaci wymiennika ciepła 33 o obiegu zamkniętym, wstępnie chłodzi strumień naturalnego gazu przed frakcjonowaniem, a układ chłodzący także skrapla strumień naturalnego gazu dla wytworzenia PLNG. Strumień naturalnego gazu 10 wpływa do układu i przepływa przez chłodnicę wlotową 26, która chłodzi i może częściowo skraplać naturalny

190 057 gaz. Naturalny gaz przepływa następnie strumieniem 11 do pierwszej strefy chłodzącej 33a konwencjonalnego wieloskładnikowego wymiennika ciepła 33. Wymiennik ciepła 33 ma w tym przykładzie wykonania trzy strefy chłodzące 33a, 33b, 33c. Druga strefa chłodząca 33b jest umieszczona pomiędzy pierwszą strefą chłodzącą 33a i trzecią strefą chłodzącą 33c i pracuje w niższej temperaturze niż pierwsza strefa chłodząca 33a, a w wyższej temperaturze niż trzecia strefa chłodząca 33c.

Częściowo skroplony naturalny gaz wypływa z pierwszej strefy chłodzącej 33a i przepływa przewodem 11a do urządzenia frakcjonującego 80 oddzielającego metan. Urządzenie 80 oddzielające metan frakcjonuje naturalny gaz dla wytworzenia strumienia pary 16 bogatej w metan i dolnego strumienia płynu 12. Dolny strumień płynu 12 przepływa do instalacji frakcjonowania 35, która jest podobna do opisanej powyżej instalacji z fig. 2.

Strumień pary 16 o dużej zawartości metanu ze strefy rozprężania 30 jest łączony ze strumieniem 13 o dużej zawartości etanu z instalacji frakcjonowania 35 i przepływa jako strumień 17 do drugiej strefy chłodzącej 33b wymiennika ciepła 33. Ochłodzony kondensat w postaci płynnego produktu 19 opuszczając drugą strefę chłodzącą 33b przechodzi przez jeden lub więcej element rozprężający 34 taki jak turbina hydrauliczna. Turbina hydrauliczna wytwarza zimny rozprężony strumień (PLNG), który przepływa przewodem 20 do obiektów magazynowych 50 o temperaturze powyżej -112°C (-170°F) i ciśnieniu wystarczającym do tego, aby płynny produkt miał temperaturę równą lub niższą od temperatury wrzenia.

Odparowany gaz, powstały w wyniku odparowania skroplonego naturalnego gazu w obiekcie magazynującym 50, podczas transportu lub operacji ładowania, może korzystnie być wprowadzony do trzeciej strefy chłodzącej 33c, w której odparowany gaz jest skroplony. Korzystnie część pary gazu 22 może być przesłana przez drugą strefę chłodzącą 33b dla podgrzania pary gazu 22 przed wykorzystaniem go jako paliwa 38. Skroplony naturalny gaz wypływający z trzeciej strefy chłodzącej 33c jest pompowany przewodem przez pompę 36 do ciśnienia skroplonego produktu 20 PLNG, a następnie jest przesłany do obiektów magazynowych 50.

Przykład wykonania wynalazku pokazany na fig. 4 pozwala na usunięcie ciężkich węglowodorów i uzupełnianie czynnika chłodzącego, bez znacznego obniżenia ciśnienia, jak jest to wymagane w przykładzie wykonania wynalazku pokazanym na fig. 2 lub dodatkowego systemu chłodzenia takiego jak w przykładzie wykonania pokazanym na fig. 3.

Figura 5 ilustruje inny przykład wykonania wynalazku, w którym wpływający naturalny gaz jest chłodzony przez chłodnicę wlotową 26 i naturalny gaz jest skraplany w wymienniku ciepła 33, chłodzony przez wieloskładnikowy układ chłodzenia 45 o obiegu zamkniętym, który wykorzystuje zarówno wieloskładnikową ciecz jak i wieloskładnikowe pary jako czynnik chłodzący. To umożliwia skraplanie gazów, które wyparowały w zbiornikach, stosując tylko wieloskładnikowe pary. Ten przykład wykonania jest podobny do przykładu wykonania pokazanego na fig. 2, za wyjątkiem działania wieloskładnikowego systemu wymiennika ciepła 33. Korzystny przykład wykonania układu 45 MCR wykorzystujący zarówno gazowy jak i ciekły czynnik chłodzący jest zilustrowany na fig. 10 i będzie dokładniej omówiony poniżej.

Odnosząc się do fig. 5 wpływający do układu strumień naturalnego gazu 10 przepływa przez chłodnicę wlotową 26, która zawiera jeden lub więcej wymienników, skraplających częściowo naturalny gaz. W tym przykładzie wykonania wynalazku, chłodzenie jest korzystnie realizowane przez wymiennik ciepła z powietrzem i wodą. Chłodnica wlotowa 26 jest chłodzona przez konwencjonalny jednoskładnikowy układ chłodzenia 40 o obiegu zamkniętym, gdzie czynnikiem chłodzącym jest propan, propylen, etan, dwutlenek węgla lub inny odpowiedni czynnik chłodzący na przykład siarkowodór lub azot.

Jako przykład temperatury i odpowiednich dla układu chłodzenia 45 MCR o obiegu za1 · , 1 Γ» /- · 1 i 1 1 M Mlii 1’ mkniętym pokazanego na fig. 5, wieloskłaumkowy czynnik chłodzący w przewodzie 2/ przy ciśnieniu 345 kPa (50 psia) i temperaturze 10°C (50°F) jest kierowany do konwencjonalnego sprężania i chłodzenia w układzie 45 MCR, dla wytworzenia wieloskładnikowego strumienia czynnika chłodzącego 18 i wieloskładnikowego strumienia par 21, każdy z nich ma ciśnienie 1.207 kPa (175 psia) i temperaturę 13.3°C (56°F). Wieloskładnikowy strumień par 21 jest ponadto chłodzony w pierwszej strefie chłodzącej 33a, a następnie chłodzony w drugiej strefie chłodzącej 33b, dla wytworzenia zimnego strumienia 23 wypływającego z drugiej strefy chłodzenia 33b przy temperaturze -99°C (-146°F). Strumień 23 jest następnie rozprężany w kon190 057 wencjonalnym zaworze 46 Joula-Thomsona dla wytworzenia strumienia 24 o ciśnieniu 414 kPa (60 psia) i temperaturze -108°C (-162°F). Strumień 24 jest następnie podgrzewany w drugiej strefie chłodzącej 33b, a następnie podgrzewany w pierwszej strefie chłodzącej 33a, dla wytworzenia strumienia 27 o ciśnieniu 345 kPa (50 psia) i 10°C (50°F). Wieloskładnikowy czynnik chłodzący 18 jest chłodzony w pierwszej strefie 33a, a następnie jest rozprężany w konwencjonalnym zaworze 47 Joula-Thomsona. Rozprężony płyn wypływający z zaworu 47 łączy się ze strumieniem 25 i zawraca do obiegu. Ten przykład wykonania ma tą zaletę, że odparowany gaz jest powtórnie skraplany, przy wykorzystaniu tylko par MCR.

Figura 6 ilustruje inny przykład wykonania wynalazku, który jest podobny do przykładu wykonania pokazanego na fig. 2 za wyjątkiem tego, że wieloskładnikowy system wymiennika ciepła 33 ma tylko jedną strefę chłodzącą 33a, a odparowany gaz jest mieszany ze strumieniami pary 16 naturalnego gazu o dużej zawartości metanu i strumieniem gazu o dużej zawartości metanu 13, zamiast być skroplony w oddzielnej strefie chłodzącej wymiennika ciepła 33. Pary gazu 22 przepływają najpierw przez pierwszą strefę chłodzącą 33a dla schłodzenia cieplejszych strumieni czynników chłodzących 18 i połączonego strumienia gazu 17 powstałego z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu, które przepływają przez pierwszą strefę chłodzącą 33a. Po opuszczeniu pierwszej strefy chłodzącej 33a część strumienia pary gazu 22 może być odebrana jako paliwo 38 dostarczające mocy do instalacji PLNG. Druga część strumienia pary gazu 22 przepływa do sprężarki 39, dla sprężenia par gazów do ciśnienia bliskiego ciśnieniu gazu w strumieniu 17, powstałym z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu. Odparowany gaz (strumień 32) wypływający ze sprężarki 39 jest następnie łączony ze strumieniem 17. Ten przykład wykonania nie wymaga mieszania kriogenicznych płynów i może być prostszy w eksploatacji niż przykład wykonania zilustrowany na fig. 2.

Figura 7 ilustruje inny przykład wykonania wynalazku, w którym wpływający gaz jest chłodzony w chłodnicy wlotowej 26 a naturalny gaz jest skraplany w wieloskładnikowym wymienniku ciepła 33, który jest chłodzony przez wieloskładnikowy układ chłodzenia 45 o obiegu zamkniętym, który wykorzystuje zarówno wieloskładnikową ciecz jak i wieloskładnikowe pary (wieloskładnikowy strumień par 21) jako czynnik chłodzący 18 zawierający metan, etan, propan butan, pentan, dwutlenek węgla, siarkowodór i azot. Sposób pokazany na fig. 7 jest podobny do pokazanego na fig. 5, za wyjątkiem tego, że co najmniej część pary gazu 22 jest sprężana w sprężarce 39 do ciśnienia bliskiego ciśnieniu gazu w strumieniu pary 16 o dużej zawartości metanu, a sprężony strumień 32 pary gazu jest łączony ze strumieniem naturalnym pary 16 gazu o dużej zawartości metanu. Strumień 17 powstały z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu, zawierający pary z procesu rozprężania 30, pary z instalacji frakcjonowania 35 i pary gazu 22 ze strumienia 32 przechodzi następnie przez pierwszą i drugą strefę chłodzącą 33a i 33b wymiennika ciepła 33, dla skroplenia strumienia 17 powstałego z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu oraz wytworzenia PLNG (płynny produkt 19). Odnosząc się do fig. 7 część strumienia pary gazu 22 jest korzystnie odbierana i przepuszczana przez pierwszą i drugą strefę chłodzącą 33a i 33b i opuszcza wymiennik ciepła 33, dla zastosowania jako paliwo 38.

Korzystny sposób rozprężania w strefie rozprężania 30 dla praktycznego zastosowania w przykładach wykonania z fig. 2, 5, 6 i 7 jest pokazany na fig. 8. Odnosząc się do fig. 8, schłodzony strumień gazu 11 jest dzielony na dwa oddzielne strumienie 100 i 101. Strumień gazu 100 jest chłodzony w wymienniku ciepła 102 przez zimny resztkowy gaz z przewodu 104. Strumień gazu 101 jest chłodzony przez kocioł do ponownego odparowywania wymiennika ___t„ inc ______j z___________„i _ i-_i_________ ___χ----------or\ —i.i_.

cicpia auj, piz.cz. Kiuity piz.cpiy wa uuuicuuiuwmiy piyn ł KUiumny uumcimiuwiuna ου. νιηυdzone strumienie 100 i 101 są ponownie łączone, a połączony strumień 103 przepływa do konwencjonalnego separatora faz 106. Separator 106 rozdziela strumień 103 na strumień cieczy 107 i strumień par 108. Strumień par 108 jest rozprężany dla zmniejszenia jego ciśnienia w turbo rozprężarce 109. To rozprężanie ponadto chłodzi gaz zanim jest on dostarczony w górny obszar kolumny 80 dla oddzielania metanu. Strumień skroplonej cieczy 107 przechodzi przez zawór 110 Joula-Thomsona dla rozprężenia i dalszego oziębienia strumienia cieczy 107 przed przesłaniem do kolumny odmetanowania 80.

190 057

Resztkowy gaz ze szczytu kolumny odmetanowania 80 jest przesłany do wymiennika ciepła 102 i przechodzi przez sprężarkę 111, która jest przynajmniej częściowo zasilana przez rozprężarkę 109. Sprężony, o dużej zawartości metanu strumień pary 16 opuszczający proces rozprężania w strefie rozprężania 30 jest dalej obrabiany zgodnie z praktyką wynalazku. Kolumna odmetanowania wytwarza dolny strumień cieczy 12, który stanowi głównie płynny naturalny gaz (NGL), głownie etan, propan, butan, pentan i ciężkie węglowodory/.

Figura 9 przedstawia uproszczony schemat technologiczny korzystnego układu 45 MCR, dla zastosowania w przykładach wykonania wynalazku pokazanych na fig. 1, 2, 3, 4, i 6. Odnosząc się do fig. 9, strumień 27 wpływa do konwencjonalnej sprężarki 150, dla sprężenia czynnika chłodzącego. Wypływający ze sprężarki 150 sprężony strumień 151 jest chłodzony, przepływając przez chłodnicę 152, taką jak chłodnica wodna lub powietrzna, zanim strumień 151 wpłynie do konwencjonalnego separatora faz 153. Pary z separatora faz 153 przepływają strumieniem 154 do sprężarki 155. Wypływające ze sprężarki 155 sprężone pary czynnika chłodzącego (strumień 156) są chłodzone w konwencjonalnej chłodnicy 157, dla wytworzenia schłodzonego strumienia czynnika chłodzącego 18. Strumień 158 cieczy z separatora faz 152 jest pompowany pompą 159 do w przybliżeniu takiego samego ciśnienia jak ciśnienie na wyjściu sprężarki 155. Sprężony płyn z pompy 159 (strumień 160) jest łączony ze strumieniem 156 przed chłodzeniem w chłodnicy 157.

Figura 10 przedstawia uproszczony schemat technologiczny korzystnego układu 45 MCR dla zastosowania w przykładach wykonania wynalazku pokazanych na fig. 5 i 7. Układ MCR pokazany na fig. 10 jest podobny do układu 45 MCR pokazanego na fig. 9, za wyjątkiem tego, że po połączeniu strumienia 160 płynnego czynnika chłodzącego i strumienia 156 pary i chłodzeniu w chłodnicy 157, schłodzony strumień z chłodnicy 157 przechodzi do konwencjonalnego separatora faz 161. Pary wychodzące z separatora 161 tworzą strumień par 21, a płyn wychodzący z separatora 161 tworzy strumień 18 płynu.

Przykłady

Symulowany bilans masy i energii był wykonany dla zilustrowania przykładów wykonania przedstawionych na figurach, a wyniki zostały przedstawione w poniższych tabelach 1-7. Dane przedstawione w poniższych tabelach są podane dla lepszego zrozumienia przykładów wykonania przedstawionych na figurach 1-7, ale wynalazek nie ogranicza się tylko do nich. Temperatury i natężenia przepływu przedstawione w tabelach nie są traktowane jako ograniczenia wynalazku, który może mieć wiele różnych temperatur i natężeń przepływu, co wynika z niniejszego opisu. Tabele odpowiadają figurom w sposób następujący: Tabela 1 odpowiada fig .1, tabela 2 odpowiada fig. 2, tabela 3 odpowiada fig. 3, tabela 4 odpowiada fig. 4, tabela 5 odpowiada fig. 5, tabela 6 odpowiada fig. 6, tabela 7 odpowiada fig. 7.

Dane zostały uzyskane przy zastosowaniu dostępnego w handlu programu do symulacji procesu zwanego „HYSlS™”, jednak mogą tu być użyte inne programy do symulacji procesu, takie jak na przykład H'YSlM'™, PROH™, i ASPEN PLUS™, wszystkie one są znane fachowcom.

Dane przedstawione w tabeli 3 uwzględniają fakt, że w przykładzie wykonania pokazanym na fig. 3 zastosowany jest propanowy system chłodzenia 40 do chłodzenia wpływającego strumienia 10.

Stosując podstawowy schemat technologiczny pokazany na fig. 3 i mając taki sam skład wpływającego strumienia i temperaturę, wymagana całkowita moc zainstalowana dla wytworzenia konwencjonalnego LNG (przy ciśnieniu bliskim atmosferycznemu i temperaturze -160°C (-256°F) była ponad dwukrotnie większa od mocy zainstalowanej wymaganej dla wytworzenia PLNG przy użyciu przykładu wykonania wynalazku pokazanego na fig. 3: 185,680 kW (249,000 hp) dla produkcji LNG w stosunku do 89,040 kW (119,400 hp) dla produkcji PLNG ___λ_____i_____________u*----------- ττνοτατΜ» w puiuwudinc uyiu uuTuiwuę zautuTuwiuu piuuiaiuia piuuc&u „n i 010^* .

Fachowiec, zwłaszcza zainteresowany wykorzystaniem informacji, potrafi wskazać wiele modyfikacji i zmian do określonych procesów ujawnionych powyżej, zawartych w patencie, zależnych od projektu całego systemu i kompozycji gazu wlotowego. Także obieg chłodzenia gazu wlotowego może być uzupełniony lub zmieniony, zależnie od wymagań projektowych całego systemu, dla uzyskania optimum i sprawnej wymiany ciepła. Jak przedstawiono powyżej ujawnione, określone przykładowe wykonania, nie mogą ograniczać zakresu wynalazku, który jest określony podanymi poniżej zastrzeżeniami.

190 057

Tabela 1

o, 2

ω CM Ο

0.29

O

03 CM O

0.29

00 r-4 t-—1

O

O

O

o

1.18

<sr ω o

1.18

tN O o

CO r~4

CO C—ł

00 c-4

CD

vQ O

η o

co r4

lO O

Ο

o

O

O

O

O

O

O

O

o

o

O

O

+ ri u

cd

vo

CD

CD

03 O

03 O

r4 r4

σ·> o

co

co

ιςρ ΓΌ

00

CO

o

’ύ* n

*3* n

n

n

o

CO

o

•Η r-H O e

Ο co

Γ- co

Γ* co

Γ- ΟΟ

CO CD

co CD

CU m

co CD

CM U

•

•

CO

»

»

«

CD <3*

CD *=r

co

CD

»

«

«

CD

CD

CD

CD

O

O

CD

O

Ό ro

CD ο

co o

CO O

CO O

LO 00

i-H

•

•

•

«

♦

Si CO

u

ΚΓ C0

00

o cm

00

00

co 03

o CM

o CM

o CM

O CM

co 03

M* CO

co 03

.G r—i O e -Q H

η CO

n »—d co

co OS rU

n r—{ CO

n tH 00

Γ- to

n 03 r-ł

n 03 r4

n 03 r-ł

n 03 r4

03

r4 r> co

CD 00

Φ

3 rtś CU 4) N M CU

η r-f

Lf> i—i

r“ł CM

tn r-4

m r-H

r—ί

r-J CM

T—ł CM

i—ł CM

r-4 CM

CD t4

G Φ N 0> +J to 2

42 '-χ r—{ O a

(Μ Γt—ł Γ*

CM Γ1—1 Γ-

n rH CD 03

CM Γ- r—i r-

CM Γ- rH Γ-

Γ- 03 r-

Γ0 r-ł co 03

n r—I CD 03

n μ CD 03

n «-i CD 03

CO CM

O CM CD Γ-

•ςρ 03 n

«3 W 3 P «I M Φ Cl & 0)

o

ο Γ-

CD LO

CD n

Γ- η rH

o r-ł 1

co n r-ł

UO r-i

03 LD r-ł

r- <3* r4

CM Lf)

cn c4

O rM

CM in

n

r4

n

σ?

ΤΓ

•

«

«

CO

U o

Μ ι—ł CM

ΓΩ D rd

n n c-4

η 03

• iD 03 ί

«r 03 1

n o r—ł

CD O i-M

03 03

r4 r4 r-ł

n o r-4

l/3 03

t—ł t-4

Φ •rU £ (U Ή a w *<—i o

Ή (Λ α

C0 ο C0

CO σι r-

O O n

co CD Γ-

m Γ- η

LO Γ- η

o SD iN

O CD

U3 n

O ID

ιΛ uf) ΓΩ

ro

n CD n

ro CU E4

t~ł Γ- ιο ω

<M O lD lO

co 14? o CM

m σι CN cn

CD CO tn CM

CD 00 UO CM

CO 03 c- r4

i—1

o Γ- η

cn n

CO CM

CD 00 m CM

rf—1 n CM

Π5

ro Μ <13 Pu

Ν υ ω •Η Ο

M <ΰ ΪΧ4

o

u

u

CU

CU

CU

o

O

(U

o

PU

CU

Pu

o

o

Du

α) 3 'Μ -Ρ cn

Ο r—{

r-ł r-4

00 r—i

03 r—ł

O CM

CM CM

<n CM

CM

tn CM

Γ- CM

co CM

03 CM

co n

190 057

Tabela 1 cd.

Moc

	Moc [hp]	Moc [kW]
Sprężarki Sprężarki systemu chłodzenia MCR 45 Etap 1	13.80U	10.291
Etap 2	4.700	3.505
Rozprężarka Rozprężarka 34	-270	-201
Pompy Pompa 3 6	2	1
Pompa systemu	110	82
chłodzenia MCR 45
Moc pobierana	18.300	13.647
Moc zainstalowana	18.900	14.094

190 057

Tabel a 2

CM %

. 04

SF o

ST o

SF

SF

SF rd

SF rd

ST O

sF t—1

O

o

O

O

o

O

o

o

o

O

O

O

O

O

O

O

o

O

00

00

m

r-

CD

CD

co

CO

28 [

to

co

CN O o

σ\

CD

o

cn

cn

cn

CD

CN

CD

CN

o

o

rd

CN

o

O

o

o

o

O

σ

O

O

O

O

O

O

O

co sr

co

SF SF

(-Γ) CN

to to

CN

CD

to to

co

CO

i—1

to LO

56

to LO

to LO

rd

CO

+ U

ST

«

»

o

cn

O

o

o

O

•

«

O

O

rd

CN

CN

85

1 53

[10

23

o

rd

23

rd

rd

o

23

(23

co CN

co CN

o

rd

O

•d i—l O

SF

r· 10

63

cd

00

63

CO

CO

to

63

63

63

63

to

sF

to

fi

(Ti

CD

m

•

*

θ'

CD

•

co

CO

sF

»

«

«

•

SF

f—

sF

cip

N U

CO

CO

σι

32

o

o LO

co

co

50

co

CO

O

o lO

o LO

o LO

o LO

O

CO

O

Ό nj

to

to

Γ

21

81

Γ— CN

02

81

02

02

11

81

81

81

81

11

23

rd t—1

Hrl

Ai co

Ή a

CN (D

CM cn

co

rd i—1

o

25

sF CD

sr CD

25

SF CD

ST <D

CD CD

LO CN

LO CN

LO CN

[25

66

| 94

I 99

1 Natężenie

| przepływu

lbmol/h

<T1 CN (D O CO

80.929

1.504

co lo CN

1.120

121

79.392

79.721

114.750

79.721

79.721

6.589

114.750

114.750

114.750

114.750

3.492

83.125

3.108

kgmol/ h ! AA _________ .. -.-I

136.707

36.707 1

CN CO to

lO rd

508

LO LO

,36,010

36.159

52.048

36.159

[36.159

2.988

52.048

52.048

52.048

52.048

1.584

37.703

O id ST rd

rtj kl 2

Ul 0

O θ'

40

404 1

sF ST <-4

80

56

[41

O ST

to to

-136

-140

-130

-147

-163

-156

50

Γ- ST rd

O SF rd

50 |

fi

co

sF

OJ

r-

CO

to

O

sF

♦

•

sF

to

&

«—1

04

Γ'

CO

co

«

•

«

«

-108

SF O i—1

O

«

O

fi o tfi

O 0

ł—1 CN

sj· sr

206

CN to

to CN

fO rd

O to

4.4

13.

-93

-95

o CD

CD CD 1

10.

-99

!-95

o rd

Φ Ή

psia

O

f 008

069

CO

O

03

728

O

CO CD to

LO

O

O

O

LO

O

rd co

72

20

CD sr

72

o co

rd sF

41

[26

09 [

LO io

50

| 39

rd SF

O SF

<D •H c 'tn •H U

Π3 CU Λί

5.585

5.516

4.757

(5.019 !

138

3.378

[5.019

5.019

2.068

4.813

|2.861

2.827

1.793

SF rd SF

CD Γ- ΓΟ

345

2.689

2.861

CO LO r- CN

αί N

Para Ciecz

o

υ

o

U

O

u

u

03 Ul

CU

CL

u

CU

u

CU

CL

CL

CU

O

u

04

υ

CL

CU

CL

U

u

CU

Strumień

o i—ł

r—1 rd

CN Γ-f

CO ł—1

SF r—1

to r—1

to r—t

Γ— T“d

CO r—1

CD td

O (N

CN CN

CO CN

SF CN

LO CN

c- CN

CO CN

CD CN

CO co

190 057

Tabela 2 cd.

Moc

	Moc [hp]	Moc [kW]
Sprężarki Sprężarki Procesu Rozprężania 30	2.300	1.715
Sprężarki MCR Sprężarki systemu 45 Etap 1	75.000	55.928
Etap 2	28.000	20.880
Dekompresor Instalacji frakcjonowania 35	10	7
Rozprężarki Rozprężarka Procesu Rozprężania 30	-2.300	-1.715
Rozprężarka 34	-1.050	-783
Pompy Pompa 3 6	10	7
Pompa Systemu chłodzenia MCR 45	480	358
Pompa instalacji frakcjonowania 35	20	15
Moc pobierana	102.500	76.435
Moc zainstalowana	109.200	81.432 ...

190 057

190 057

Tabela 3 cd

Moc

	Moc [hp]	Moc [kW]
Sprężarki Sprężarki systemu chłodzenia 40 Etap 1	14.600	10.887
Etap 2	29.700	22.148
Sprężarki systemu chłodzenia MCR 45 Etap 1	52.700	39.299
Etap 2	21.100	15.735
Dekompresor Instalacji frakcjonowania 35	20	15
Rozprężarka Rozprężarka 34	-1.200	-895
Pompy Pompa 36	10	7
Pompa instalacji frakcjonowania 35	25	19
Moc pobierana	117.000	87.248
Moc zainstalowana	119.400	89.038

190 057

	'Φ		*a*	'Τ	-=τ
	ο	ο	ο	ο ο	ο
ίΝ		•	«	♦ ł	«
2	ο	ο	ο ο	ο ο ο ο ο σ	ο

00 CD CD tf) σ, σ σι ’τ· cn co co co cn οί cn

CO LC C0 cn σ\ cn οοο«-4γωοοοοοοοοοοοοοο

m

Γ*

kO

m

ΙΩ

ιη

LG

ŁD

00

ω

ου

ο

«<Γ

CN

CN

CN

Ό

ιΩ

[—ι

CN

CN

CN

CN

ri

ΓΝ

τ*4

«Ν’

<4*

»

•

ο

Γ'·

er.

σ

ο

•

•

•

•

Ο

ΓΡι

Ο

♦

o

ο

ο

en

»

γω

•

γω

ΓΩ

ρω

γω

•

►

«

CN

CN

CN

co

U*}

r—1

r*4

ο

CN

ο

ο

ο

CN

ΓΝ

CN

ΓΝ

Ο

Ο

Ο

Μ· L0 σ

ο

{

Ο

00

kO

σ

ιΩ

ΓΩ

ΓΩ

kO

U3

to

Ό

ΟΩ

kD

σ

CD

R

σ.

en

ω

•

«

.

•

αο

C0

ΤΡ

.

♦

«

«a*

k0

Μ

•

1

ΓΩ

ΓΩ

Ό*

»

Ο

*

•

»

Ο

Ο

ο

Ο

•

υ

ρω

γω

σι

γ4

ΓΩ

ο

J”)

η

ιη

ΓΩ

ΓΩ

Ο

LH

ιΩ

ιΩ

<Ω

ο

ΓΩ

ο

τι

ΓΩ

un

03

ΙΩ

r4

Ό

10

Ό

ιη

τΗ

γΗ

.ο

ίο

kD

ΓΩ

ΓΩ

ο

ιΩ

ΓΝ

CN

CN

γ-4

CN

ΓΝ

CN

CN

ι—1

<yi

ίΉ

.-Μ

Λί

ι—1

CN

CN

CN

*

ΓΝ

<£>

ΧΓ

kD

•śT

σ

kD

kD

kD

kD

σ

σ

W

ο

σι

σ

σι

m

«-4

ο

CN

σ

CN

σ

σ

σ\

CN

CN

ΓΝ

CN

σ

ΟΊ

σ

en

σ

σ

CN

CN

CN

Μ4

Φ

<—1

CN

CN

ΓΝ

γΗ

οο

Γ

ΓΩ

Ο

ο

σ

ΓΩ

ΓΩ

ΓΩ

ΓΩ

CN

Ή

Γ-

ϋ

σι

σ»

σ

Ο

UP

Γ*Η

ΐΩ

U)

υΩ

03

ιΩ

lO

U)

ιΩ

σ>

Ο

σι

Η

•

«

»

C0

ΓΩ

CN

<Τ>

Ό

«

ο

44

ο

ο

ο

.

Γ--

•

σ

σ

ΙΩ

σ\

σ

•

ιΩ

U)

ΙΩ

LT)

4

ΓΩ

»

ω

3

r—ł

Γ*

00

¢0

C0

r4

ΓΩ

|—i

γ-4

Γ~·

σ

r-

γ-

kD

σ

σ

σ

en

ΓΩ

CO

ΓΩ

α

£,

Φ

-4

\

Γ'·

Γ-

r»

ο

r*4

ο

ο

γ—1

τ~1

r—1

I—1

-NJ

Α

r*4

ο

Ο

ο

τ-4

ΓΩ

<D

kD

00

ΓΩ

:Ώ

ΙΟ

ΓΩ

m

υΩ

Φ

φ

ο

Γ-

Γ-

γ~

σ

ΓΩ

ο

Ο

CO

ΓΩ

ΓΩ

ΓΩ

ΓΩ

C0

kD

Ο

+J

Ν

ΰ

«

♦

σ

CO

ΙΩ

•

Ν1

Ł4

&

<0

W

kO

ίΗ

kD

ΝΡ

Ο

ιΩ

ΓΩ

kD

kD

»

ΓΩ

ΡΩ

ΡΩ

ΓΩ

•

Γ-

•

2

Α

44

m

η

ΓΩ

00

ι—ι

ιη

σ

ΓΩ

κΡ

ΓΩ

ΓΩ

CN

<3*

SP

<3»

ι—ł

ΓΩ

γΗ

ΙΩ

Ο

Ο

___

ΡΩ

kO

Γ'

Ο

Μ· od <υ ! ο ο rc ο ιη -er ΐη «Τ śO u*} <3< CN γ- ι γω τ-1 co m ι ιη ι ι ι ι ι ł uo ι ι ι

-Μ

(0

u

ΓΩ

-a*

φ

00

*3*

CO

kD

O

•

*

SF

ko

«-4

α

CN

•

»

r-

ΓΩ

I

ΓΩ

*

♦

«

1

CO

-a’

Γ*-

•

•

•

a

«

►

«

V

»

CN

LG

O

σ

o

o

•

σ

ΙΩ

«—1

ί

r >

r—1

»

ΓΩ

CO

i—1

kD

ΓΩ

Μ

ΠΩ

Ci

σ

σ

σ

ri

T-1

cM

σ

σ

1η

O

CN

SP

i—1

kD

CN

r-i

t—i

t

ι-N

(O

•ri

O

O

O

o

CD

O

00

Ο

co

Ό

o

o

o

tn

o

Φ

to

r-ł

O

CO

00

kD

O

σ

kD

ο

ΓΩ

γ-i

r4

ΓΩ

O

Ό

LG

σ

«Η

o

•Η

0,

CO

CO

Γ

r-

r-

CN

ryr

Γ-

ST

r-

ΓΩ

kD

tG

'TT

ΓΩ

*a*

3

•Η

tn

N3

CO

CD

ΜΩ

CD

tn

ιο

ai

r-

un

<Γ.

.-4

00

co

i-ł

r-

f'-

σ

Γ'-

σ

υΩ

CD

kD

CN

CD

kD

ιΩ

'03

Ti

kO

ΙΩ

ΓΩ

ΓΩ

CN

CO

ΓΩ

CN

O

CD

CO

CN

«er

σ

o

ko

CO

Τ'

-1

&.

ΓΩ

t-t

r*

<-l

»

•

•

ο

λ:

ιΩ

LO

LG

LO

ιΩ

rN

ΓΩ

ιΩ

ΓΝ

ιΩ

CN

CN

CN

<Ω

ΓΩ

CN

fN

CN

N

τΐ

tj

0

CN

M

Φ

u

O

u

u

υ

υ

u

u

τί

(0

rH

\

Ph

CU

U

0,

Cm

i4

o

Clj

o

Łi

ω

Oj

ω

u

a.

u

b

Ł

cu

υ

υ

a,

eń

& 4J

o

r-i

ni (-4

CN

ΓΩ

'TT

ιΩ

kD

C0

σ

o

CN

ΓΩ

*3*

iG

r-

CO

σ

CO

CO

Ή

rH

i—1

»-4

r4

r-i

r-i

γ—1

»“-t

·—<

CN

CN

CN

CN

CN

CN

OJ

CN

ΓΩ

190 057

Tabela 4 cd.

MOC

	Moc [hp]	Moc [kWJ
Sprężarki Sprężarki systemu chłodzenia MCR 45 Etap 1	70.500	52.573
Etap 2	31.900	23.788
Dekompresor Instalacji frakcjonowania 35	20	15
Rozprężarka Rozprężarka 34	-1/200	-895
Pompy Pompa 3 6	10	η
Pompa system chłodzenia MCR 45	670	500
Pompa instalacji frakcjonowania 35	25	19
Moc pobierana	101.900	75.988
Moc zainstalowana	104.300	75.778

190 057

Tabela 5

Kp

KP

κρ

<3*

kp

κρ

Kp

O

o

O

o

O

o

tH

rH

tH

(N

•

•

»

»

•

•

•

•

•

a

O

o

o

O

O o

o

o

o

O

o

o

O

o

O

o

o

O

o

00

00

UO

P

00

00

CO

co

00

00

kD

co

CM

0)

CA

o

σ

σι

σ

σ

σ

CM

CM

σ

CM

O

•

•

♦

»

»

«

«

«

•

«

•

u

o

o

tH

CM

o o

o

o

o

o

o

o

O

o

O

o

o

O

o

O

Kp

UO

kO

CM

00

co

κρ

CM

U)

CM

co

CM

00

00

Kp

tH

κρ

Kp

rH

rH

Kp

r-ł

.

Kp

<p

♦

»

o *

σ

o

»

o

o

kD

o

uo

kD

kD

•

O

o

O

n

•

♦

UO

co

o co

a

CM

CM

CO

U0

tH CM

o

rH

UO

i—1

rH

00

o

co

oo

00

CM

o

cH

O

p

CO

ρ

p

p

P

p

Kp

U)

ko

σ

00

σ

co

00

kO

ko

kD

vo

kO

κρ

kD

uo

kD

σ

Ch

uo

»

•

p

00

«

co

00

•

Kp

•

•

»

•

Kp

P

Kp

04

•

»

♦

CM

o

»

•

P

•

•

P

»

P

p

P

rH

•

•

♦

U

co

CO

CS

co

o uo

co

co

co

co

co

uo

o

UO

uo

uo

UO

o

CO

o

rH

tH

p

CM

CM

cg

σ

r—ł

σ

σ

σ

tH

rH

rH

ko

kD

P

CM

00

CM

o

tH

o

O

kD

iH

kD

kD

kD

uo

r-ł

CM

tH

r-t

CM

CM

«

f—i

uo

Kp

KP

•

Kp

κρ

CO

σ

co

co

co

OO

κρ

σ

U

σι

σι

CO

r—i

O CM

σ

σ

Kp

σ

σ

CO

σ

CO

co

fO

CM

σ

σ

σ

co

X

σι

σ

CM

tH

CO

rH

<H

uo

uo

uo

uo

uo

kD

P

CM

CM

Kp

o

σ

CM

o

CM

CM

Kp

σ

kp

kp

κρ

κρ

co

σ

ρ

H

ΟΊ

θ')

O

CM

co

P

Lf)

P

P

σ

co

σ

σ

σ

•

kD

Ρ

co

g

«

•

m

co

«—ł «—1

o

r—i

>

Kp

X

o

o

•

Lf)

• CM

σ

σ

rH

σ

σ

oo

co

oo

00

co

♦

CM

•

H

00

co

iH

CM

r-1 r—1

ρ

ρ

Kp

P

P

00

kO

00

co

00

rH

co

CO

co

Q) 3

a

&

(LI

r*H

X

P

P

o

σ

P

σ

σ

CO

CO

CO

CO

o

Kp

•N

a

p

o

o

r-ł

UO

CM

uo

uo

κρ

CO

κρ

KP

κρ

P

KP

uo

σ

a>

CU

H

P

P

O

tH

00

tH

łH

CO

CO

co

co

co

tH

CO

UO

tn

4J

N

ęz

*

«

CM

uo

00

Kp

•

uo

(d

n

th

kD

kD

00

T—ł

o

uo

co

kD

co

kD

kD

o

«

o

o

O

σ

«

P

«

55

a

-M

ro

co

kO

rH

uo

uo

CO

CO

tH

CO

CO

KP

CM

<P

KP

uo

tH

co

rH

id

kD

O

O

P

co

P

P

o

Kp

κρ

co

KP

CO

Kp

P

kD

KP

KP

M

ty

o

o

O

Kp

o

kD

łH

O

KP

rH

łH

Kp

tH

tH

tH

tH

σ

rH

tH

σ

3

o

P

κρ

κρ

rH

00

uo

Kp

Kp

kD

ko

κρ

Kp

(d u

σ

kD

a)

P

CO

kD

O

Kp

•

•

Kp

kD

&

rH

•

CM

P

CO

CO

•

«

CO

•

»

co

O

♦

«

•

sp

kD

♦

»

•

o

Kp

«

co

•

o

σ

rH

rH

KP

σ

uo

KP

(U

U o

tH

•

O

CM

kD

CO

•

«

P

σ

σ

P

σ

σ

tH

rH

•

σ

σ

»

H

CM

KP

CM

kD

CM

t—1

UO

Kp

(H

1

rH

1

1

σ

ι

1

σ

co •H

O

O

O

00

o

co

00

O

co

uo

O

o

o

o

uo

o

0)

W

rH

o

σ

CM

O

σ

CM

CM

O

σ

iH

o

rH

kD

o

uo

o

σ

rH

o

Ή £

a

00

00

kD

P

CM

κρ

P

P

CO

kD

Kp

co

Kp

CM

kO

uo

uo

co

Kp

kP

<υ •Η

uo

MO

P

σ

00

σ

σ

co

co

iH

co

P,

CO

σ

rH

co

C!

00

r-ł

tn

rH

P

i—1

łH

kD

r-ł

kD

kD

CM

σ

co

kD

tn

Hfl

cd

uo

uo

P

o

00

co

O

O

O

00

CO

O

CO

P

KP

σ

uo

kD

00

P

•Η

CU

tH

p

KP

«

♦

»

u

X

uo

uo

uo

τ—ł

co

uo

uo

CM

κρ

CM

CM

CM

i—ł

sp

co

co

CM

CM

CM

		CM
fO	fd	u
N	M	(U	u	o	u	o	υ	O
id	rd	Ή						P.
fct	CU	υ	CU	ω	υ cu	Ό CU CU	CuUOOCUCUOCu	CU

Otrtcgcnrrmcor-ooChOt-iegn^tnr-oochco

Η Η Η Η Η Η Η Η H rt N (N N N (N N fj M f\l M

190 057

Tabela 5 cd.

Moc

	Moc [hp]	Moc [kW]
Sprężarki Sprężarki Procesu
Rozprężania 30 Sprężarki systemu chłodzenia MCR 45	2.300	0
Etap 1	84.900	63.311
Etap 2 Dekompresor instalacji	31.800	23.714
frakcjonowania 35 Rozprężarki Rozprężarka Procesu	10.	7 2
Rozprężania 30	-2.300	-1.715
Rozprężarka 34 Pompy	-1.050	-738
Pompa 36 Pompa Systemu	10	7
chłodzenia MCR 45 Pompa instalacji	500	373
frakcjonowania 35	20	15
Moc pobierana	116.200	86.652
Moc zainstalowana	122.900	91.648

190 057

CM 2

ο ο

ο ο

ο

Ο

O

O

θ' O O

O O

O

O o

θ' O o

rd O

O

O

O

rd O

rd O

00

CO

ιΌ

Ρ*

00

uf)

LO

mg

00

co

00

ι—l

CN Ο

σι

σ

Ο *

σ

σ

σ

σ

σ

CM

CM

CM

0 β

υ

ο

ο

rd

CM

O

O

o

o

o

o

o

O

o

O

O

O

O

ς*>

•^τ

ŁO

kO

Ό

00

00

(Μ

m

CM

θ'

rd

rd

rd

ίϋ

Μ7

•

•

O

♦

σ

o

o

o

O

O

O

(*»

*

•

ω

CO

o

n

4

*

o*

•

*

4

<3*

M1

•

t

ϋ ω

υ

CM

CM

00

LD

rd

CM

O

rd

CM

rd

rd

O

CM

CM

CM

o

o

Γ-

CO

ιΠ

kD

σ

θ'

D

D

D

σ

σ.

UG

•

•

ρ-

P*

Γ

P*

Π

•

•

•

(Μ

O

*

•

O

•

•

•

o

O

O

•

«

υ

co

η

σ

co

O

LD

ro

co

m

pg

CG

o

u)

IO

UG

O

O

τ—1

rd

co

co

CG

rd

rd

rd

kO

<£>

r

CM

00

CM

CM

CM

PM.

rd

rd

rd

•

•

σ

1

•

•

«

•

•

•

rH

CM

CM

•

τ—1

m

o1

θ’

kD

’Τ

σ

kD

D

D

σ

σ

Ο

σ

σ

ω

rd

o

CM

σ

σ

CM

σ.

σ>

σ

CM

CM

CM

σ

σ

2

kO

kO

D

D

σ

σ

CM

m

O

U)

LD

O

O

O

«~4

CM

(Μ

o

σ

to

D

CO

co

σ

D

D

D

r*

CM

ο

σ',

σι

ο

CM

co

CM

4

CM

CM

<33

4

«

•

β

»

•

L0

CO

rd

rd

*

»

p-

«

»

lD

P-

P·

uf)

O

XI

ο

σ

•

ID

•

CM

σ

to

rd

CO

co

•

rd

rd

rd

•

«

3

1—1

00

00

ι—4

CM

rd

rd

>

00

rd

00

co

D

rd

rd

rd

co

co

c

>1

α>

\

Ρ*

Γ~

o

co

(O

co

co

ro

CO

co

•Μ

a

rd

ο

ο

rd

LO

UG

CO

«3*

'T

σ

o

φ

ο

ο

ρ-

O

co

P>

P-

00

to

co

co

o

ω

-Ρ

Ν

β

•

•

CM

m

CO

σ

kO

co

(0

G,

0'

D

D

00

rd

o

tn

M>

Γ-

co

P-

co

co

co

•

•

2

a

ϋ

2

(Ο

co

D

rd

m

in

CO

co

to

co

co

CM

LO

m

m

rd

rd

(0

D

o

O

D

'Τ

co

M4

CO

CO

MG

LO

Μ

£η

ο

σ

ο

o

kO

rd

D

rd

rd

rd

rd

rd

D

θ'

OO

3 4_)

ο

θ’

rd

co

mg

θ'

θ'

MG

1

rd

'sr

ΙΟ

Μ

O

α>

Ρ·

to

D

O

CO

&

C )

rd

•

CM

r*

CO

co

4

•

♦

4

LH

00

β

ο

*

’ςρ

kC

♦

•

•

o

p-

•

to

σι

o

CO

O

σ

*

σ

α>

r-t

♦

ο

CM

D

co

•

<r>

σ,

σ>

σ

σι

rd

«

CM

Η

CM

CM

kD

CM

rd

U)

D

rd

1

1

1

co

kO

co

(Ο

α?

•Η

Ο

ο

Ο

00

O

OO

00

O

00

ŁO

o

O

CO

o

W

rd

ο

σ

CM

O

σ

CM

CM

o

σ

rd

rd

P·

O

tn

CM

o

*r< c

a

00

00

D

r~

OJ

r~

P-

co

D

θ'

θ'

CM

D

LD

P-

(1)

Ή

LD

d

ρ-

σ

00

σ

σ

00

CO

rd

P'

CM

σ

co

β

00

«—τ'

ΙΟ

rd

P'

rd

rd

D

rd

D

CM

kO

rd

m

'W

(0

u)

U0

Γ-

O

00

co

O

O

O

00

CO

00

co

*r

en

*

P·

Ή

G,

4

•

♦

•

ro

•

«

•

«

•

•

4

rd

P-

•

υ

ii

W)

LT>

m

rd

co

uG

m

CM

CM

CM

rd

θ’

to

m

CM

Ν

to

(0

0

Ν

Μ

φ

υ

υ

u

u

o

u

«1

rrt

•r-l

K

CU

υ

a

CU

u

CU

u

cu

G,

G,

G,

U

o

a

u

Gi'

Gi

G,

G,

-β

φ

•rd

Ρ

4-1

Ο

t—I

CM

co

m

D

p-

CO

σ

o

CM

co

P·

CM

CO

ω

rd

ι—ί

r*4

rd

rd

rd

rd

rd

rd

rd

CM

CM

CM

CM

CM

CO

co

190 057

Tabela 6 cd.

Moc

	Moc [hp]	Moc [kW]
Sprężarki Sprężarki Procesu Rozprężania 30	2.300	1.715
Sprężarki systemu chłodzenia MCR 45 Etap 1	73.900	55.107
Etap 2	25.100	18.717
Dekompresor instalacji frakcjonowania 35	10	7
Sprężarka 39	1.100	820
Rozprężarki Rozprężarka Procesu Rozprężania 30	-2.300	-1.715
Rozprężarka 34	-1.100	-820
Pompy Pompa Systemu chłodzenia MCR 45	480	358
Pompa instalacji frakcjonowania 35	20	15
Moc pobierana	99.500	74.197
Moc zainstalowana	106.300	79.268

190 057 «4· rd rd ooooooooooooooooooooooo co co ud > cn tn o cn

CD CD 03 cn co co σι σι o n

CO 00 CN CN

CNOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

sp

Lf)

kD

CN

CN

CN

fł α

co sr

co «4* *

’ΝΓ

CN

O

LD

CN 03

PD O

CO

PD O

CD O

00 03

rd O

CO 03

CO 03

CO 03

co 03

PD

rd O

i—1 o

CO

CO

PD

CN

CN

85

53

O rd

PD CN

O

rd

Γ-

rd

rd

kD

o

kD

LD

kD

kD

22

o

o

47

t^- sp

CN CN

^4*

> Lf)

63 |

O

UD

CN UD

UD

LD

rd 00

LD

81

rd CO

81

i—1 00

CN

ko

ko

CN LD

CN LD

CN

en

03

LD

•

Γ-

r-

•

r-

•

sT

sp

•

*

CN U

PD

PD

03

CN PD

O

o LD

PD

PD

LD *4·

PD

CD

LD

O

r- ID

Τ' LD

r- UD

r- LD

PD UD

O

o

UD sp

UD sp

PD LD

rd rd ty CN (NCIriHHrHHH rd rd kD kp Γ- CN OOCNCNkOCNCNCNrdęNfNCNCNLDrdrdkOkOiD · · · · LD....... . , , . ψ \f) .

CN CN · rd UD <tp <>ρ •^ςτίΏΟΊΐΟίΠΤίΤίΝ'ίΤΰ) · ♦ «sp

0) •rd

G di .

•H Ct 0> Φ 4-ł M en en en cn ko ld vx> ld ^t^^^cn ud ud cn cn cn o tyopoofCiLPffifikcpjp-rp-ko οί cn o cn co σ\ en en σ\ cn co cn cn cn cm · r* <n pd m ·

Τ) ω d ld . · . · . LD » · . · LTj CN CO · . to

OO · UD . CN O CN PD CN CN CN » CN CN CN CN rd * · P3 PD rd

CDCDHtNHrdh-COKTCCCOr^WUUUr-Hnn^Trd r- r*· o tr n ν’ τι τ τ τ τ mero oo HOPoor-cpp-rr-r-^^oippN’

Γ· P • · cn lo oo ...... <n ..... ^ m .

lOkCCOHOinkDtyOlU^N · CN PN CN CN CN » · 03 03 CN

TTkOHfinTTrdTTTGTTTTfHHHHLr)

Γΰ

4J <T3 ω

o, £

(U

H

Cxj τρ

OOO^TOkDrdkOprd * CN > P3 . Ν' Φ . - -O rd > O CN kD PD ‘ CN^CNkDCNrdUDCN kD o PD sp

O <0 T

PD PD ND O O sp O kD O [-'rdł-ii-dkDLnm^OLninkDkD koiiiiiLnimiif o pd

- . OT

O O O 03 O (Ji

PD kD «4* . .

CN » PD UD sr rd ko rd Lf) lf) sp I i

PD kO rd

CO · CO · · ·

Γ0 r Lp Ν’ rd

CN Lf) PN sp Lf) UD rd | rd i | |

ia

O

O

O

co

o

00

OO

O

CO

UD

O

O

O

O

O

UD

O

Φ

W

rd

O

03

CN

O

03

CN

CN

03

kD

rd

03

rd

PD

O

O

kD

LD

PD

03

LD

O

o

•rd

ft

00

CO

kD

CN

sP

Γ

CD

kD

sp

PD

SP

PD

kD

PD

LD

PD

PD

kD

kD

ω •H

LD

kD

r-

03

00

03

03

03

kD

rd

03

r-

UD

CN

PD

PD

CN

£

00

rd

LD

rd

r-

rd

rd

CO

O

kD

00

CN

r-

CO

PD

CN

CO

Ή

rtJ

LD

LD

r-

O

CO

PD

O

O

kD

kD

CO

LD

CD

PN

PD

sp

ST

03

O

sp

ST

*4“

H

CL

CO

rd

•

r-

•

•

•

rd

rd

U

LD

UD

sp

UD

1—1

PD

LD

UD

CN

Sp

CN

CN

CN

CN

-ąi

sp

CN

PD

UD

CN

CN

sr

sp

tN co υ M 0) (0 Ή CL. O

Tabela 7 u u u u u u o u u kCLUkUCLO.Cl.lJUUCL&UkChCU&CLfLU^ni

OrdNTNfOC-mOOrdPJTNinOUGCDTdMT j <—| r—( rd rd rd rd rd rd rd CN CN CN (N CN CN CM CN P3 PD sp *4»

190 057

Tabela 7 cd.

Moc

	Moc [hp]	Moc [kW]
Sprężarki Sprężarki Procesu Rozprężania 30	2.300	1.715
Sprężarki systemu chłodzenia MCR 45 Etap 1	80.000	59.656
Etap 2	31500	23.490
Dekompresor instalacji frakcjonowania 35	10	7
Sprężarka 39	450	336
Rozprężarki Rozprężarki Procesu Rozprężania 30	-2.300	-1.715
Rozprężarka 34	-980	-731
Pompy Pompa Systemu chłodzenia MCR 45	690	515
Pompa instalacji frakcjonowania 35	20	15
Moc pobierana	111.700	83.295
Moc zainstalowana	118.300	88.216

190 057

190 057

ę\j cs

Γ®³

U.

190 057

>!

U •o 0) *r|

CO d

E «Μ M A -P £ W

190 057 co co

	o		X3
co	CO	i 05	CO
co	co	T	co
30.........	2x.		\

>1	•P
U	rd
	W		'C
•Η N	C	•ΓΛ
CO	O	c	Ή
CO	Ό	£	g
>^vl	c		3
N,C	0	iM	M
oo	w	A	4J
		5	W

190 057

190 057

Odparowane

Μ

π) σ

190 057

50
	& N
	ri O θ’ z id 3
	X eu

o

CM

	&	•P
3	w	w
Ή	N	c
a		u
c	0
	Μ	c
N		0
G	U

A Λ

LO tn σ>

w ϋ

rH «3

4->

W

C

H •H ?

K d

u,

Odparowane gazy

W

CM

CM

CM

CO

CM

190 057

190 057

190 057

>.

O flS> Ό •ΓΊ Φ rcj Ή » B 3 iM & P £ tn

s'*’*

u.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 6,00 zł.

Claims (21)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania skroplonego sprężonego gazu o dużej zawartości metanu, znamienny tym, że przepuszcza się strumień sprężonego gazu mający ciśnienie powyżej 1724 kPa przez wymiennik ciepła (33), ochładzając go za pomocą wieloskładnikowego układu chłodzenia (45) z obiegiem zamkniętym i skrapla się sprężony strumień gazu wytwarzając płynny produkt o dużej zawartości metanu, przy czym skroplony produkt ma temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej swojego punktu wrzenia, a następnie przewodem (29) doprowadza się płynny produkt do obiektów magazynowych (50) w temperaturze wyższej od -112°C (-170°F).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto obniża się ciśnienie płynnego produktu za pomocą elementów rozprężających (34), przed doprowadzeniem płynnego produktu przewodem (20) do obiektów magazynowych (50), przy czym za pomocą elementów rozprężających (34) wytwarza się ciekły strumień gazu w temperaturze wyższej od -112°C (-170°F) i ciśnieniu wystarczającym do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas skraplania doprowadza się do wymiennika ciepła (33) pary gazu (22) powstałe podczas parowania skroplonego naturalnego gazu, przy czym pary gazu (22) co najmniej częściowo skrapla się za pomocą wymiennika ciepła (33), a następnie spręża się skroplone już pary gazu (22) za pomocą urządzenia (36), przy czym sprężone pary gazu (22) mają temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że podczas skraplania przepuszcza się wpływający strumień gazu (10) przez pierwszą strefę chłodzącą (33a) wymiennika ciepła (33), a pary gazu (22) przepuszcza się przez drugą strefę chłodzącą (33b) wymiennika ciepła (33), w której skrapla się je.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że pobiera się część pary gazu (22) przed przepuszczeniem ich przez wymiennik ciepła (33) i doprowadza się pobraną część pary gazu (22) do pierwszej strefy chłodzącej (33a) wymiennika ciepła (33), a następnie ogrzewa się pobrane pary gazu (22), zaś strumień gazu (17) powstały z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu chłodzi się w wymienniku ciepła (33), przy czym jako paliwo (38) stosuje się podgrzane pobrane pary gazu (22).
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas skraplania powstałe w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu pary gazu (22) spręża się do ciśnienia w przybliżeniu takiego samego jak ciśnienie strumienia gazu (17) powstałego z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu, wpływającego do wymiennika ciepła (33) i łączy się sprężone pary gazu (22) strumienia gazu (32) ze strumieniem gazu (17) powstałym z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu, przed przejściem przez wymiennik ciepła (33).
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do wymiennika ciepła (33) doprowadza się pary gazu (22), powstałe w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu, w którym się je ochładza, po czym spręża się pary gazu (22) w sprężarce (39) i łączy ze strumieniem gazu (17) powstałym z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu, a połączone pary gazu (22) ze strumieniem gazu (17) powstałym z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu następnie doprowadza się do wymiennika ciepła (33) i skrapla.
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że po przepuszczeniu pary gazu (22) przez wymiennik ciepła (33) i przed sprężaniem w sprężarce (39) ochładza się pary gazu (22), po czym pobiera się część pary gazu (22), które stosuje się jako paliwo (38).
9. 9. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że podczas skraplania przepuszcza się pary gazu (22) przez trzecią strefę oziębiania (33c) wymiennika ciepła (33), w której skrapla się

   190 057 pary gazu (22), przy czym przed przepuszczeniem pary gazu (22) przez trzecią strefę oziębiania (33c) wymiennika ciepła (33) pobiera się część pary gazu (22) i przepuszcza się ją poprzez drugą strefę oziębiającą (33b) wymiennika ciepła (33), w której podgrzewa się ją, przy czym pobraną, ogrzaną część wykorzystuje się jako paliwo (38).
10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że doprowadza się strumień gazu (10) zawierający metan i składniki węglowodorowe cięższe niż metan, po czym usuwa się przeważającą część cięższych węglowodorów przez frakcjonowanie za pomocą urządzenia do frakcjonowania (80) i wytwarza się strumień pary (16) o dużej zawartości metanu i strumień płynu (12) o dużej zawartości cięższych węglowodorów, a następnie skrapla się strumień pary (16) w wymienniku ciepła (33).
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że strumień płynu (12) o dużej zawartości cięższych węglowodorów następnie frakcjonuje się w instalacji do frakcjonowania (35) i wytwarza się pary o dużej zawartości etanu (13), które łączy się ze strumieniem pary (16) o dużej zawartości metanu.
12. 12. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że podawany strumień gazu (10) chłodzi się przed frakcjonowaniem w urządzeniu frakcjonującym (80).
13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas skraplania strumienia sprężonego gazu schładza się go wieloskładnikowym płynnym czynnikiem chłodzącym (18) w pierwszej strefie chłodzącej (33a) wymiennika ciepła (33), po czym przepuszcza się go przez elementy rozprężające w postaci zaworu (47) dalej obniżając temperaturę płynnego czynnika chłodzącego (18), a następnie przepuszcza się czynnik chłodzący (18) wypływający z elementów rozprężających przez pierwszą strefę chłodzącą (33a) wymiennika ciepła (33), przy czym przez pierwszą strefę chłodzącą (33a) i drugą strefę chłodzącą (33b) wymiennika ciepła (33) przepuszcza się wieloskładnikowy strumień pary (21), obniżając jego temperaturę, po czym przepuszcza się schłodzony wieloskładnikowy strumień pary (21) przez elementy rozprężające w postaci kolejnego zaworu (46), zaś rozprężony wieloskładnikowy strumień par (21) przepuszcza się przez drugą strefę chłodzącą (33b) wymiennika ciepła (33), a następnie poprzez pierwszą strefę chłodzącą (33a) wymiennika ciepła (33), po czym strumień gazu (17) powstałego z połączenia strumienia o dużej zawartości metanu i strumienia o dużej zawartości etanu skrapla się poprzez przepuszczenie go przez pierwszą strefę chłodzącą (33a) i drugą strefę chłodzącą (33b) wymiennika ciepła (33), zaś wytworzony płynny produkt (19) ma temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt (19) znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia.
14. 14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto chłodzi się w pierwszej strefie chłodzącej (33a) wymiennika ciepła (33) wpływający strumień gazu (10) i wytwarza się częściowo skroplony strumień gazu, po czym oddziela się częściowo skroplony strumień gazu w strumieniu płynu (12) o dużej zawartości węglowodorów cięższych niż metan i strumień pary (16) o diż^ejj zawartości metanu, a następnie frakcjonuje się w instalacji frakcjonowania (35) część skroploną w co najmniej jednej kolumnie frakcjonującej, przy czym wytwarza się strumień pary (13) o dużej zawartości etanu i strumień płynu (14) o dużej zawartości węglowodorów cięższych niż etan, po czym usuwa się strumień płynu (14) o dużej zawartości węglowodorów cięższych niż etan, a następnie łączy się strumień pary (16) o dużej zawartości metanu i strumień pary (13) o dużej zawartości etanu i przesyła się połączone strumienie do wymiennika ciepła (33), w którym skrapla się połączone strumienie, przy czym przed wprowadzeniem połączonego strumienia do obiektów magazynujących (50), rozpręża się w elementach rozprężających (34) co najmniej część płynu i wytwarza się płyn mający temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia.
15. 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że chłodzi się strumień gazu wpływającego w pierwszej strefie chłodzącej (33a) wymiennika ciepła (33) co najmniej częściowo w układzie chłodzenia (40) zawierającym propan z obiegiem zamkniętym.
16. 16. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że ponadto przesyła się do wymiennika ciepła (33), pary gazu (22) powstałe z parowania skroplonego naturalnego gazu oraz wytwarza się drugi strumień skroplonego naturalnego gazu (28), mającego temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej

    190 057 punktu wrzenia i łączy się drugi strumień skroplonego naturalnego gazu (28) z rozprężonym, skroplonym gazem, który wytwarza się podczas rozprężania co najmniej części chłodzonego płynu mającego temperaturę powyżej -112°C (-170°F) i ciśnienie wystarczające do tego, aby płynny produkt znajdował się w/lub poniżej punktu wrzenia, po czym połączony drugi strumień naturalnego gazu (28) ze skroplonym gazem wprowadza się do obiektów magazynujących (50) poprzez przewód doprowadzający (20).
17. 17. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że strumień par (16) o dużej zawartości metanu i strumień o dużej zawartości etanu (13) przesyła się do pierwszej strefy chłodzącej (33a) wymiennika ciepła, a pary gazu (22) powstałe w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu, mające temperaturę powyżej -112°C (-170°F) przepuszcza się przez drugą strefę chłodzącą (33b) i skrapla.
18. 18. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że doprowadza się wpływający strumień gazu (10) w podwyższonej temperaturze w zakresie od 0°C do 50°C i podwyższonym ciśnieniu w zakresie od 2758 kPa (400 psia) do 8274 kPa (1200 psia), a wytworzony skroplony produkt (20) ma ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F).
19. 19. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w wieloskładnikowym układzie chłodzenia (45) stosuje się czynnik chłodzący zawierający metan, etan, propan, butan, pentan, dwutlenek węgla, siarkowodór i azot.
20. 20. Sposób wytwarzania skroplonego sprężonego gazu o dużej zawartości metanu, znamienny tym, że stosuje się gaz o dodatkowo dużej zawartości propanu i cięższe węglowodory, przy czym skroplony naturalny gaz ma ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F), zaś doprowadza się wpływający strumień naturalnego gazu (10) do pierwszej strefy chłodzącej (33a) wymiennika ciepła (33), który zawiera trzy strefy chłodzące, przy czym druga strefa chłodząca (33b) ma niższą temperaturę niż pierwsza strefa chłodząca (33a), a wyższą temperaturę niż trzecia strefa chłodząca (33c), po czym frakcjonuje się schłodzony strumień naturalnego gazu (11a) i oddziela się strumień pary (16) o dużej zawartości metanu od strumienia płynu (12) zawierającego cięższe węglowodory oraz frakcjonuje się w instalacji (35) strumień płynu (12) zawierający cięższe węglowodory i wytwarza się strumień (13) o dużej zawartości etanu i strumień (14) węglowodorów cięższych niż etan, a następnie usuwa się strumień zawierający węglowodory cięższe niż etan, po czym łączy się strumień pary (16) o dużej zawartości metanu i strumień gazu o dużej zawartości etanu (13) i doprowadza się połączone strumienie do drugiej strefy chłodzącej (33b) wieloskładnikowego układu chłodzenia (45) i chłodzi się połączony strumień wytwarzając płynny produkt (19), a następnie rozpręża się za pomocą elementów rozprężających (34) co najmniej część płynnego produktu (19) dostarczając skroplony produkt (20) przewodem mający ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F), po czym przesyła się, do trzeciej strefy chłodzącej (33c) wymiennika ciepła (33), gaz powstały w wyniku parowania skroplonego naturalnego gazu zawartego w zbiorniku magazynującym (50) i wytwarza się z niego drugi strumień skroplonego gazu, który łączy się z drugim strumieniem skroplonego gazu wytworzonym podczas rozprężania co najmniej części płynnego produktu (19).
21. 21. Sposób wytwarzania skroplonego sprężonego gazu o dużej zawartości metanu, znamienny tym, że stosuje się gaz o dodatkowo dużej zawartości propanu i cięższych węglowodorach, przy czym wytwarza się skroplony gaz mający ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F), w którym chłodzi się w chłodnicy wlotowej (26) strumień naturalnego gazu za pomocą układu chłodzenia (50) zawierającego propan, a następnie frakcjonuje się za pomocą urządzenia (80) schłodzony strumień naturalnego gazu i oddziela się strumień pary (16) gazu o dużej zawartości metanu i strumień płynu z cięższymi węglowodorami (12), po czyni frakcjonuje się w instalacji do frakcjonowania (35) strumień płynu (12) z cięższymi węglowodorami i wytwarza się strumień pary (13) o dużej zawartości etanu i co najmniej jeden strumień płynu (14) zawierający węglowodory cięższe niż etan, z którego usuwa się węglowodory cięższe niż etan, następnie łączy się strumień pary (16) o dużej zawartości metanu i strumień pary (13) o dużej zawartości etanu, które przepuszcza się przez pierwszą strefę chłodzenia (33a) wymiennika ciepła (33) mającego pierwszą strefę chłodzącą (33a), chłodzoną przez wieloskładnikowy płyn oraz wieloskładnikowe pary powstałe podczas wymiany ciepła powiązanej z połączonym strumieniem o dużej zawartości

    190 057 metanu i strumieniem o dużej zawartości etanu i wytwarza się płynny produkt (19), którego co najmniej część rozpręża się w elementach rozprężających (34), a wytworzony skroplony naturalny gaz ma ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F), po czym przesyła się do drugiej strefy chłodzącej (33b) układu chłodzenia pary gazu (22), powstałe w wyniku parowania strumienia skroplonego naturalnego gazu zawartego w zbiorniku magazynującym (50), przy czym wytwarza się drugi strumień skroplonego naturalnego gazu (28), który łączy się ze skroplonym naturalnym gazem wytworzonym podczas rozprężania w elementach rozprężających (34) co najmniej części płynnego produktu (19) mającego ciśnienie wyższe niż 1724 kPa (250 psia) i temperaturę powyżej -112°C (-170°F).