RU2001120001A

RU2001120001A - Два многокомпонентных холодильных цикла для ожижения природного газа

Info

Publication number: RU2001120001A
Application number: RU2001120001/06A
Authority: RU
Inventors: III Э. Лоренс КИМБЛ
Original assignee: Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2003-03-20

Claims

1. Способ ожижения потока природного газа для производства сжатого жидкого продукта, имеющего температуру выше -112^oС и давление, достаточное для того, чтобы жидкий продукт находился в точке начала кипения или ниже ее, в котором используют два замкнутых цикла, многокомпонентные холодильные агенты, в которых холодильный агент с высоким уровнем температуры охлаждает холодильный агент с низким уровнем температуры, и холодильный агент с низким уровнем температуры охлаждает и ожижает природный газ, содержащий следующие стадии: (a) охлаждают и ожижают поток природного газа путем косвенного теплообмена с многокомпонентным холодильным агентом с низким уровнем температуры в первом замкнутом холодильном цикле, (b) нагревают холодильный агент с низким уровнем температуры путем теплообмена в противотоке с другим потоком холодильного агента с низким уровнем температуры и путем теплообмена с потоком холодильного агента с высоким уровнем температуры, (c) сжимают нагретый холодильный агент с низким уровнем температуры со стадии (b) до повышенного давления и производят его переохлаждение внешней окружающей средой, (d) производят дальнейшее охлаждение холодильного агента с низким уровнем температуры путем теплообмена со вторым потоком многокомпонентного холодильного агента с высоким уровнем температуры и с холодильным агентом с низким уровнем температуры со стадии (b), причем холодильный агент с высоким уровнем температуры нагревается в продолжение теплообмена, и (е) сжимают нагретый холодильный агент с высоким уровнем температуры со стадии (d) до повышенного давления и производят его переохлаждение внешней охлаждающей средой.

2. Способ по п. 1, в котором косвенный теплообмен на стадии (а) состоит из одной стадии.

3. Способ по п. 1, в котором многокомпонентный холодильный агент с низким уровнем температуры содержит метан, этан, бутан и пентан.

4. Способ по п. 1, в котором многокомпонентный холодильный агент с высоким уровнем температуры содержит бутан и пентан.

5. Способ ожижения потока богатого метаном газа для производства сжатого жидкого продукта, имеющего температуру выше -112^oС и давление, достаточное для того, чтобы жидкий продукт находился в точке начала кипения или ниже ее, в котором используют два замкнутых цикла многокомпонентного охлаждения, причем каждый холодильный агент в холодильных циклах содержит компоненты с различной испаряемостью, содержащий следующие стадии: (a) ожижают поток богатого метаном газа в первом теплообменнике первым смешанным холодильным агентом с низким уровнем температуры, который циркулирует в первом холодильном цикле, (b) сжимают первый смешанный холодильный агент с низким уровнем температуры во множестве ступеней сжатия и охлаждают сжатый смешанный холодильный агент с низким уровнем температуры в одной или более ступенях внешней охлаждающей средой, (c) охлаждают первый сжатый охлажденный смешанный холодильный агент с низким уровнем температуры вторым смешанным холодильным агентом с низким уровнем температуры во втором теплообменнике для того, чтобы по меньшей мере частично произвести ожижение первого сжатого смешанного холодильного агента с низким уровнем температуры перед тем, как производят ожижение богатого метаном газа в первом теплообменнике, и (d) сжимают второй многокомпонентный холодильный агент во множестве ступеней сжатия и охлаждают сжатый второй многокомпонентный холодильный агент в одной или более ступеней внешней охлаждающей средой, производят теплообмен сжатого охлажденного второго многокомпонентного холодильного агента во втором теплообменнике для того, чтобы получить охлажденный, по меньшей мере частично ожиженный второй многокомпонентный холодильный агент, производят расширение охлажденного, по меньшей мере частично ожиженного второго многокомпонентного холодильного агента для того, чтобы получить низкотемпературный охладитель, и пропускают низкотемпературный охладитель в теплообмене противотоком со сжатым охлажденным вторым многокомпонентным холодильным агентом для того, чтобы по меньшей мере частично произвести ожижение первого многокомпонентного холодильного агента и по меньшей мере частично произвести испарение второго многокомпонентного холодильного агента, и производят рециркуляцию второго многокомпонентного холодильного агента в первую ступень сжатия.

6. Способ ожижения богатого метаном газа для производства сжатого жидкого продукта, имеющего температуру выше примерно -112^oС, содержащий следующие стадии: (а) охлаждают и ожижают газ в первом теплообменнике путем теплообмена с первым многокомпонентным холодильным агентом из первого замкнутого холодильного цикла, (b) охлаждают первый многокомпонентный холодильный агент во втором теплообменнике вторым многокомпонентным холодильным агентом во втором замкнутом холодильном цикле, (c) при этом первый холодильный цикл содержит следующие стадии: сжимают и охлаждают охлажденный первый холодильный агент со стадии (b) в по меньшей мере одной ступени сжатия и охлаждения, которая содержит разделение фаз нагретого первого холодильного агента на паровую фазу и жидкую фазу, отдельное сжатие паровой фазы и жидкой фазы, объединение сжатой жидкой фазы и сжатой паровой фазы и переохлаждение объединенных фаз внешней охлаждающей средой, пропускают сжатый первый холодильный агент через второй теплообменник для того, чтобы охладить первый холодильный агент вторым холодильным агентом, пропускают сжатый первый холодильный агент через первый теплообменник, производят расширение сжатого первого холодильного агента для превращения первого холодильного агента в смешанный холодильный агент с более низкой температурой и пропускают расширенный первый холодильный агент через первый теплообменник в противотоке с этим же холодильным агентом перед расширением и с газом, богатым метаном, тем самым нагревают расширенный первый холодильный агент и получают сжатую жидкость, имеющую температуру выше примерно -112^oС, и производят рециркуляцию нагретого расширенного первого холодильного агента во второй теплообменник, и (d) второй холодильный цикл содержит следующие стадии: сжимают и охлаждают нагретый второй холодильный агент в по меньшей мере одной ступени сжатия и охлаждения, которая содержит разделение фаз нагретого второго холодильного агента на паровую фазу и жидкую фазу, отдельное сжатие паровой фазы и жидкой фазы, объединение сжатой жидкой фазы и сжатой паровой фазы, и переохлаждение объединенных фаз внешней охлаждающей средой, пропускают сжатый второй холодильный агент через второй теплообменник, для того, чтобы охладить первый холодильный агент вторым холодильным агентом, производят расширение сжатого второго холодильного агента до более низкой температуры и пропускают расширенный второй холодильный агент через второй теплообменник в противотоке с этим же холодильным агентом до расширения и с первым холодильным агентом, тем самым нагревают расширенный второй холодильный агент.