RU2017117415A - Способ и система сжижения - Google Patents

Способ и система сжижения Download PDF

Info

Publication number
RU2017117415A
RU2017117415A RU2017117415A RU2017117415A RU2017117415A RU 2017117415 A RU2017117415 A RU 2017117415A RU 2017117415 A RU2017117415 A RU 2017117415A RU 2017117415 A RU2017117415 A RU 2017117415A RU 2017117415 A RU2017117415 A RU 2017117415A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
mixed refrigerant
heat exchanger
cooling
cooling heat
Prior art date
Application number
RU2017117415A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017117415A3 (ru
RU2749627C2 (ru
Inventor
Кристофер Майкл ОТТ
Марк Джулиан РОБЕРТС
Фэй ЧЭНЬ
Адам Адриан БРОСТОУ
Original Assignee
Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. filed Critical Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк.
Publication of RU2017117415A publication Critical patent/RU2017117415A/ru
Publication of RU2017117415A3 publication Critical patent/RU2017117415A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2749627C2 publication Critical patent/RU2749627C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F25J1/0055—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream originating from an incorporated cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F25J1/0215—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
    • F25J1/0216—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle using a C3 pre-cooling cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0225—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using other external refrigeration means not provided before, e.g. heat driven absorption chillers
    • F25J1/0227—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using other external refrigeration means not provided before, e.g. heat driven absorption chillers within a refrigeration cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235—Heat exchange integration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235—Heat exchange integration
    • F25J1/0237—Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • F25J1/0238—Purification or treatment step is integrated within one refrigeration cycle only, i.e. the same or single refrigeration cycle provides feed gas cooling (if present) and overhead gas cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F25J1/0268—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer using a dedicated refrigeration means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0274—Retrofitting or revamping of an existing liquefaction unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/62—Liquefied natural gas [LNG]; Natural gas liquids [NGL]; Liquefied petroleum gas [LPG]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/66—Closed external refrigeration cycle with multi component refrigerant [MCR], e.g. mixture of hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/906—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by heat driven absorption chillers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/12—Particular process parameters like pressure, temperature, ratios

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Claims (34)

1. Способ сжижения углеводородного сырьевого потока, включающий:
(а) подачу сырьевого потока углеводородного флюида при первой температуре подачи;
(б) разделение сырьевого потока углеводородного флюида на первую часть и вторую часть;
(в) охлаждение первой части сырьевого потока углеводородного флюида в первом теплообменнике предварительного охлаждения посредством первого смешанного хладагента с образованием первого потока предварительно охлажденного углеводородного флюида, который выходит из первого теплообменника предварительного охлаждения при первой температуре предварительного охлаждения;
(г) охлаждение второй части сырьевого потока углеводородного флюида во втором теплообменнике предварительного охлаждения посредством первого смешанного хладагента с образованием второго потока предварительно охлажденного углеводородного флюида, который выходит из второго теплообменника предварительного охлаждения при второй температуре предварительного охлаждения;
(д) выведение испарившегося потока второго смешанного хладагента из межтрубного пространства основного теплообменника;
(е) сжатие и расширение испарившегося потока второго смешанного хладагента с получением результирующего потока второго смешанного хладагента при результирующей температуре второго смешанного хладагента, при этом результирующая температура второго смешанного хладагента, по существу, равна первой температуре подачи;
(ж) охлаждение результирующего потока второго смешанного хладагента во втором теплообменнике предварительного охлаждения посредством первого смешанного хладагента с образованием потока предварительно охлажденного второго смешанного хладагента, который выходит из второго теплообменника предварительного охлаждения при третьей температуре предварительного охлаждения;
(з) объединение первого потока предварительно охлажденного углеводородного флюида и второго потока предварительно охлажденного углеводородного флюида и введение объединенного потока предварительно охлажденного углеводородного флюида в трубное пространство основного теплообменника;
(и) введение по меньшей мере части потока предварительно охлажденного второго смешанного хладагента в трубное пространство основного теплообменника;
(к) охлаждение объединенного потока предварительно охлажденного углеводородного флюида в основном теплообменнике посредством второго смешанного хладагента в межтрубном пространстве основного теплообменника с образованием сжиженного потока углеводородного флюида;
(л) охлаждение по меньшей мере части потока предварительно охлажденного второго смешанного хладагента в основном теплообменнике посредством прохождения второго смешанного хладагента в межтрубном пространстве основного теплообменника с образованием по меньшей мере одного охлажденного потока второго смешанного хладагента; и
(м) выведение каждого из по меньшей мере одного охлажденного потока второго смешанного хладагента из трубного пространства основного теплообменника, расширение каждого из по меньшей мере одного охлажденного потока второго смешанного хладагента с образованием дросселированного потока второго хладагента и подача каждого из по меньшей мере одного дросселированного потока второго смешанного хладагента в межтрубное пространство основного теплообменника.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает:
(н) отделение жидкой фракции предварительно охлажденного потока второго смешанного хладагента от паровой фракции предварительно охлажденного потока второго смешанного хладагента;
при этом этап (и) включает введение жидкой фракции предварительно охлажденного потока второго смешанного хладагента и паровой фракции предварительно охлажденного потока второго смешанного хладагента в трубное пространство основного теплообменника.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вторая температура предварительного охлаждения и третья температура предварительного охлаждения, по существу, равны первой температуре предварительного охлаждения.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (е) включает сжатие и охлаждение потока второго смешанного хладагента с образованием результирующего потока второго смешанного хладагента при результирующей температуре второго смешанного хладагента, при этом результирующая температура второго смешанного хладагента, по существу, равна первой температуре подачи, и весь результирующий поток второго смешанного хладагента в значительной степени является паровой фазой.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (в) включает охлаждение первой части сырьевого потока углеводородного флюида в трубном пространстве первого теплообменника предварительного охлаждения посредством первого смешанного хладагента, проходящего через межтрубное пространство первого теплообменника предварительного охлаждения с образованием первого потока предварительно охлажденного углеводородного флюида, который выходит из первого теплообменника предварительного охлаждения при первой температуре предварительного охлаждения.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что этап (г) включает охлаждение второй части сырьевого потока углеводородного флюида в трубном пространстве второго теплообменника предварительного охлаждения посредством первого смешанного хладагента, проходящего через межтрубное пространство второго теплообменника предварительного охлаждения с образованием второго потока предварительно охлажденного углеводородного флюида, который выходит из второго теплообменника предварительного охлаждения при второй температуре предварительного охлаждения.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что второй этап (г) включает охлаждение второй части сырьевого потока углеводородного флюида во втором теплообменнике предварительного охлаждения посредством первого смешанного хладагента с образованием второго потока предварительно охлажденного углеводородного флюида, который выходит из второго теплообменника предварительного охлаждения при второй температуре предварительного охлаждения, при этом второй теплообменник предварительного охлаждения имеет геометрию, которая отличается от геометрии первого теплообменника предварительного охлаждения.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает:
(о) циркуляцию первого смешанного хладагента в замкнутом контуре холодоснабжения, который проходит через межтрубное пространство каждого из первого и второго теплообменников предварительного охлаждения.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает:
(п) выведение испарившегося потока первого смешанного хладагента из межтрубного пространства каждого из первого и второго теплообменников предварительного охлаждения;
(р) сжатие и охлаждение испарившегося потока первого смешанного хладагента с образованием результирующего потока первого смешанного хладагента;
(с) введение результирующего потока первого смешанного хладагента в трубное пространство первого теплообменника предварительного охлаждения;
(т) охлаждение результирующего потока первого смешанного хладагента в первом теплообменнике предварительного охлаждения посредством прохождения первого смешанного хладагента в межтрубном пространстве первого теплообменника предварительного охлаждения с образованием охлажденного потока первого смешанного хладагента;
(у) выведение охлажденного потока первого смешанного хладагента из первого теплообменника предварительного охлаждения и разделение охлажденного потока первого смешанного хладагента на первый и второй потоки охлажденного первого смешанного хладагента;
(ф) расширение каждого из первого и второго потоков охлажденного первого смешанного хладагента с образованием первого и второго дросселированных потоков первого смешанного хладагента; и
(х) введение первого дросселированного потока первого смешанного хладагента в межтрубное пространство первого теплообменника предварительного охлаждения; и
(ц) введение второго дросселированного потока первого смешанного хладагента в межтрубное пространство второго теплообменника предварительного охлаждения.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (г) включает:
(г) охлаждение второй части сырьевого потока углеводородного флюида во втором теплообменнике предварительного охлаждения посредством первого смешанного хладагента с образованием второго потока предварительно охлажденного углеводородного флюида, который выходит из второго теплообменника предварительного охлаждения при второй температуре предварительного охлаждения, при этом второй теплообменник предварительного охлаждения имеет такую же холодопроизводительность, как и первый теплообменник предварительного охлаждения.
RU2017117415A 2016-05-20 2017-05-19 Способ сжижения углеводородного сырьевого потока RU2749627C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/160,209 US10359228B2 (en) 2016-05-20 2016-05-20 Liquefaction method and system
US15/160,209 2016-05-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017117415A true RU2017117415A (ru) 2018-11-20
RU2017117415A3 RU2017117415A3 (ru) 2020-05-28
RU2749627C2 RU2749627C2 (ru) 2021-06-16

Family

ID=58738979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017117415A RU2749627C2 (ru) 2016-05-20 2017-05-19 Способ сжижения углеводородного сырьевого потока

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10359228B2 (ru)
EP (1) EP3246644B1 (ru)
JP (1) JP6557280B2 (ru)
KR (1) KR101955092B1 (ru)
CN (1) CN107401885B (ru)
AU (1) AU2017203215B2 (ru)
CA (1) CA2967675C (ru)
MY (1) MY180088A (ru)
RU (1) RU2749627C2 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11262123B2 (en) 2017-12-15 2022-03-01 Saudi Arabian Oil Company Process integration for natural gas liquid recovery
US10788261B2 (en) * 2018-04-27 2020-09-29 Air Products And Chemicals, Inc. Method and system for cooling a hydrocarbon stream using a gas phase refrigerant
US10866022B2 (en) * 2018-04-27 2020-12-15 Air Products And Chemicals, Inc. Method and system for cooling a hydrocarbon stream using a gas phase refrigerant
ES2736963B2 (es) * 2018-07-03 2021-06-30 Univ Coruna Planta de compresión con conversión de energía residual en potencia eléctrica y refrigeración.
US10935312B2 (en) * 2018-08-02 2021-03-02 Air Products And Chemicals, Inc. Balancing power in split mixed refrigerant liquefaction system
US20220290916A1 (en) * 2019-08-14 2022-09-15 Shell Oil Company Heat exchanger system and method

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2123095B1 (ru) 1970-12-21 1974-02-15 Air Liquide
IT1176290B (it) * 1984-06-12 1987-08-18 Snam Progetti Processo per raffreddamento e liquefazione di gas a basso punto di ebollizione
TW477890B (en) 1998-05-21 2002-03-01 Shell Int Research Method of liquefying a stream enriched in methane
TW421704B (en) 1998-11-18 2001-02-11 Shell Internattonale Res Mij B Plant for liquefying natural gas
ES2254555T5 (es) 2002-05-27 2013-02-15 Air Products And Chemicals, Inc. Intercambiador de calor con serpentines de tubo
KR20070111531A (ko) 2005-02-17 2007-11-21 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 천연 가스 액화 설비 및 액화 방법
US20090241593A1 (en) * 2006-07-14 2009-10-01 Marco Dick Jager Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream
WO2008015224A2 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream
RU2452908C2 (ru) * 2006-09-22 2012-06-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ и устройство для получения охлажденного потока углеводородов
WO2008034875A2 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream
EP2074365B1 (en) 2006-10-11 2018-03-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream
DE102007006370A1 (de) * 2007-02-08 2008-08-14 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
US20090025422A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Air Products And Chemicals, Inc. Controlling Liquefaction of Natural Gas
US8464551B2 (en) 2008-11-18 2013-06-18 Air Products And Chemicals, Inc. Liquefaction method and system
US20100147024A1 (en) 2008-12-12 2010-06-17 Air Products And Chemicals, Inc. Alternative pre-cooling arrangement
CN103727741A (zh) * 2012-10-15 2014-04-16 代文姣 一种天然气液化工艺
EP3285034A3 (en) 2013-05-20 2018-04-25 Korea Gas Corporation Natural gas liquefaction process
US20140352353A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Robert S. Wissolik Natural Gas Liquefaction System for Producing LNG and Merchant Gas Products
US9945604B2 (en) * 2014-04-24 2018-04-17 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated nitrogen removal in the production of liquefied natural gas using refrigerated heat pump
CN204678800U (zh) * 2015-05-15 2015-09-30 新地能源工程技术有限公司 一种小型天然气的液化装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2967675C (en) 2020-07-21
JP6557280B2 (ja) 2019-08-07
RU2017117415A3 (ru) 2020-05-28
KR101955092B1 (ko) 2019-03-06
EP3246644B1 (en) 2019-01-23
US10359228B2 (en) 2019-07-23
AU2017203215A1 (en) 2017-12-07
CN107401885A (zh) 2017-11-28
KR20170131272A (ko) 2017-11-29
MY180088A (en) 2020-11-21
CN107401885B (zh) 2019-12-24
US20170336136A1 (en) 2017-11-23
RU2749627C2 (ru) 2021-06-16
CA2967675A1 (en) 2017-11-20
AU2017203215B2 (en) 2018-04-05
EP3246644A1 (en) 2017-11-22
JP2017207273A (ja) 2017-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017117415A (ru) Способ и система сжижения
CN105004139B (zh) 在生产液化天然气时使用制冷热泵一体地移除氮
KR101894076B1 (ko) 천연가스의 액화 시스템 및 액화 방법
CA2793469C (en) Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
RU2016114530A (ru) Комплексная система охлаждения метана для сжижения природного газа
RU2015114796A (ru) Интегрированное удаление азота при производстве сжиженного природного газа с использованием промежуточного разделения исходного газа
RU2009109420A (ru) Способ и устройство для сжижения потока сырья, содержащего углеводороды
RU2644664C1 (ru) Установка для сжиженного природного газа, использующая оптимизированную систему со смесью холодильных агентов
MX2022003665A (es) Metodo y sistema de licuefaccion de refrigerante mezclado.
SG11201811359VA (en) Method for liquefying natural gas and for recovering possible liquids from the natural gas, comprising two refrigerant cycles semi-open to the natural gas and a refrigerant cycle closed to the refrigerant gas
RU2017134994A (ru) Система и способ охлаждения смешанным хладагентом с несколькими уровнями давления
BR112015022663B1 (pt) Permutador de calor e método para o arrefecimento de um fluido de alimentação em um permutador de calor
RU2015135574A (ru) Производство сжиженного природного газа
RU2015143167A (ru) Изъятие хладагента при сжижении природного газа
MY188506A (en) Mixed refrigerant system and method
RU2750778C2 (ru) Система и способ сжижения смешанным хладагентом
RU2013116391A (ru) Сжижение природного газа с удалением исходной воды
RU2016138415A (ru) Параллельное сжатие в устройствах получения сжиженного природного газа (спг) с использованием компрессора объемного типа
RU2017110054A (ru) Сдвоенная система со смешанным хладагентом
RU2018133711A (ru) Улучшенный способ охлаждения смешанным хладагентом при переменном давлении
US20220373255A1 (en) Mixed Refrigerant System and Method
RU2018133713A (ru) Улучшенная система охлаждения смешанным хладагентом при переменном давлении
RU2537480C2 (ru) Способ сжижения потока с высоким содержанием углеводородов
RU2018132187A (ru) Способ и система для сжижения нескольких сырьевых потоков
JP2023015322A (ja) 混合冷媒システムおよび方法