RU2212601C2 - Способ сжижения богатого углеводородами газового потока - Google Patents

Способ сжижения богатого углеводородами газового потока

Info

Publication number
RU2212601C2
RU2212601C2 RU99123927/06A RU99123927A RU2212601C2 RU 2212601 C2 RU2212601 C2 RU 2212601C2 RU 99123927/06 A RU99123927/06 A RU 99123927/06A RU 99123927 A RU99123927 A RU 99123927A RU 2212601 C2 RU2212601 C2 RU 2212601C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refrigerants
mixture
cycles
cycle
mol
Prior art date
Application number
RU99123927/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99123927A (ru
Inventor
Рудольф ШТОКМАНН
Вольфганг ФЁРГ
Манфред БЁЛЬТ
Манфред ШТАЙНБАУЕР
Кристиан ПФАЙФФЕР
Пентти ПАУРОЛА
Арне Улав ФРЕДХЕЙМ
Ёйстейн СЁРЕНСЕН
Original Assignee
Линде Акциенгезельшафт
Статойл Аса
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 Линде Акциенгезельшафт, Статойл Аса filed Critical Линде Акциенгезельшафт
Publication of RU99123927A publication Critical patent/RU99123927A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2212601C2 publication Critical patent/RU2212601C2/ru

Links

Images

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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0257—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of nitrogen
    • 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
    • F25J1/0032—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 the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—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 the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • 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
    • F25J1/0217—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 at least a three 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
    • F25J1/0228—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
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0248—Stopping of the process, e.g. defrosting or deriming, maintenance; Back-up mode or systems
    • 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
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0283—Gas turbine as the prime mechanical driver
    • 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.
    • F25J1/029—Mechanically coupling of different refrigerant compressors in a cascade refrigeration system to a common driver
    • 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.
    • F25J1/0291—Refrigerant compression by combined gas compression and liquid pumping
    • 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
    • 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.
    • F25J1/0294—Multiple compressor casings/strings in parallel, e.g. split arrangement
    • 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • 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
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/04—Recovery of liquid products
    • 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
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/32—Details on header or distribution passages of heat exchangers, e.g. of reboiler-condenser or plate heat exchangers
    • 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
    • F25J2290/62—Details of storing a fluid in a tank
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/912—External refrigeration system
    • Y10S62/913—Liquified gas

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)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сжижению богатого углеводородами газового потока. Сжижение осуществляется посредством косвенного теплообмена с холодильными агентами в образующих каскад циклах со смесями холодильных агентов. Каждый каскад состоит по меньшей мере из трех циклов со смесями холодильных агентов, имеющих различные составы. При этом первый из трех циклов служит для предварительного охлаждения, второй цикл - для сжижения, а третий цикл - для переохлаждения сжижаемого богатого углеводородами потока. Заявляемый способ позволяет снизить удельное энергопотребление и капиталовложения. 7 з. п. ф-лы, 5 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу сжижения богатого углеводородами потока, в частности потока природного газа, путем косвенного теплообмена с холодильными агентами в образующих каскад циклах со смесями таких холодильных агентов.
Необходимые в ряде случаев стадии предварительной обработки богатого углеводородами потока перед его сжижением, такие как, например, удаление серусодержащего газа и/или ртути, удаление ароматических компонентов и т.д., не являющиеся объектом настоящего изобретения, в последующем описании подробно не рассматриваются.
В настоящее время большинство установок сжижения природного газа, рассчитанных на базисную нагрузку, проектируются на работу по так называемым двухпоточным процессам охлаждения. При этом холодильная энергия, необходимая для сжижения богатого углеводородами потока, соответственно природного газа, обеспечивается двумя отдельными циклами со смесью холодильных агентов, включенными в один общий каскад. Такой способ сжижения известен, например, из GB 895094.
Кроме того, известны способы сжижения, в которых холодильная энергия, необходимая для сжижения, обеспечивается каскадом циклов с одним холодильным агентом в каждом, но не каскадом циклов со смесями холодильных агентов; см., например, сообщения фирмы LINDE в журнале Technik und Wissenschaft, 75/1997, стр. 3-8. Описанный в этой публикации каскад циклов с холодильными агентами состоит из одного пропанового или пропиленового, одного этанового или этиленового и одного метанового холодильного цикла. Этот каскад холодильных циклов хотя и может рассматриваться как энергетически оптимальный, тем не менее он является сравнительно сложным из-за наличия девяти ступеней компрессора.
Далее, известны, например, из DE-AS 1960301 способы сжижения, в которых холодильная энергия, необходимая для сжижения, обеспечивается каскадом, состоящим из цикла со смесью холодильных агентов и пропанового цикла предварительного охлаждения.
Более близкий по техническому решению способ сжижения богатого углеводородами потока известен из патента DE 3521060, где описан способ сжижения богатого углеводородами потока, в частности потока природного газа, путем косвенного теплообмена с холодильными агентами в образующих каскад циклах со смесями таких холодильных агентов, при этом указанный каскад состоит по меньшей мере из трех циклов со смесями холодильных агентов, имеющих различные составы, причем первый из трех этих циклов со смесью холодильных агентов служит для предварительного охлаждения, второй цикл со смесью холодильных агентов - для сжижения, а третий цикл со смесью холодильных агентов - для переохлаждения сжижаемого богатого углеводородами потока.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать такой способ сжижения богатого углеводородами потока, в частности потока природного газа, который характеризовался бы пониженным в сравнении с аналогичными двухпоточными способами охлаждения удельным энергопотреблением, позволяя одновременно создать соответствующую установку с меньшими размерами и тем самым с меньшими капиталовложениями.
Указанная задача решается с помощью предложенного способа сжижения богатого углеводородами потока, в частности потока природного газа, путем косвенного теплообмена с холодильными агентами в образующих каскад циклах со смесями таких холодильных агентов, при этом указанный каскад состоит по меньшей мере из трех циклов со смесями холодильных агентов, имеющих различные составы, причем первый из трех этих циклов со смесью холодильных агентов служит для предварительного охлаждения, второй цикл со смесью холодильных агентов служит для сжижения, а третий цикл со смесью холодильных агентов служит для переохлаждения сжижаемого богатого углеводородами потока. Согласно изобретению сжатие испарившихся и перегретых смесей холодильных агентов осуществляют с помощью компрессоров с холодным всасыванием.
В предпочтительном варианте изобретения смесь холодильных агентов первого из трех циклов содержит от 0 до 40 мол.% этилена или этана, от 30 до 40 мол.% пропана и от 20 до 30 мол.% бутана.
При этом смесь холодильных агентов второго из трех циклов может содержать от 5 до 15 мол.% метана, от 0 до 80 мол.% этилена или этана и от 10 до 20 мол.% пропана, а смесь холодильных агентов третьего из трех циклов может содержать от 0 до 10 мол.% азота, от 40 до 65 мол.% метана и от 0 до 40 мол. % этилена или от 0 до 30 мол.% этана.
Целесообразно предварительное охлаждение, сжижение и переохлаждение сжижаемого богатого углеводородами газового потока осуществлять по меньшей мере в трех теплообменниках, а подвергнутую декомпрессии смесь холодильных агентов каждого из трех циклов перед повторным сжатием пропускать только через последний теплообменник.
Целесообразно также сделать, чтобы применяемые для сжатия смесей холодильных агентов компрессоры приводились в действие только от одного привода.
Причем желательно в качестве привода использовать газотурбинный привод.
Следует отметить, что при остановке установки, соответственно процесса по меньшей мере смесь холодильных агентов одного из циклов желательно промежуточно накапливать по меньшей мере в одном сепараторе/резервуаре-накопителе.
В предлагаемом согласно изобретению способе с трехпоточным циклом со смесями холодильных агентов каскад таких циклов образован по меньшей мере тремя отдельными циклами со смесями холодильных агентов. В этих циклах холодильные агенты имеют различные составы, поскольку они должны производить холод при различных температурах.
Первый из трех циклов со смесью холодильных агентов, так называемый холодильный цикл предварительного охлаждения (англ. PRC, Precooling Refrigerant Cycle), служит для охлаждения и частичной или полной конденсации смесей холодильных агентов, необходимых для сжижения и переохлаждения, а также для предварительного охлаждения богатого углеводородами потока. Второй цикл со смесью холодильных агентов, так называемый холодильный цикл сжижения (англ. LRC, Liquifaction Refrigerant Cycle), служит для частичной или полной конденсации смеси холодильных агентов, необходимой для переохлаждения, и для конденсации богатого углеводородами потока. Третий цикл со смесью холодильных агентов, так называемый холодильный цикл переохлаждения (англ. SRC, Subcooling Refrigerant Cycle), служит для необходимого переохлаждения сжиженного богатого углеводородами потока.
Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого способа для первого из трех циклов в качестве холодильного агента применяется смесь из этилена или этана, пропана и бутана. Этот PRC-цикл служит для получения холодильного агента в пределах от температуры окружающей среды до температур приблизительно в пределах от -35 до -55oС. Согласно еще одному варианту осуществления способа для второго из трех циклов в качестве холодильного агента применяется смесь из метана, этилена или этана и пропана. Для третьего из трех циклов в качестве холодильного агента предпочтительно применять смесь из азота, метана и этилена или этана. Тогда как во втором цикле, т. е. в LRC-цикле, холодильная энергия производится в интервале температур приблизительно от -40 до -100oС, в третьем цикле, т.е. в SRC-цикле, производство холода осуществляется в интервале температур приблизительно от -85 до -160oС.
Предлагаемый способ позволяет снизить удельное потребление энергии и капиталовложения, поскольку в указанных трех циклах со смесями холодильных агентов может быть достигнуто, соответственно достигается оптимальное согласование диаграмм энтальпия-температура сжижаемого богатого углеводородами потока, а также смесей холодильных агентов. Предлагаемая в изобретении более эффективная в сравнении с двухпоточным процессом охлаждения технология позволяет либо уменьшить необходимые размеры установки и тем самым снизить капиталовложения, либо повысить мощность установки по сжижению богатого углеводородами потока при тех же размерах установки.
Ниже предлагаемый в изобретении способ более подробно поясняется описанием примеров некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи (фиг.1-5), показывающие различные схемы осуществления способа.
В предлагаемом способе приготовление холодильного агента, необходимого для сжижения богатого углеводородами потока, осуществляется с помощью по меньшей мере трех циклов со смесью холодильных агентов. Для наглядности на фиг. 1-5 перед номерами позиций отдельных элементов таких циклов поставлены соответственно буквы Р для холодильного цикла предварительного охлаждения (от англ. PRC, Precooling Refrigerant Cycle), L для холодильного цикла сжижения (от англ. LRC, Liquifaction Refrigerant Cycle) или S для холодильного цикла переохлаждения (от англ. SRC, Subcooling Refrigerant Cycle).
В способе, схема которого показана на фиг.1, необязательно предварительно обработанный поток природного газа, имеющий температуру в пределах от 10 до 40oС и давление в пределах от 30 до 70 бар, по трубопроводу 1 подают в первый теплообменник Е1. В этом теплообменнике Е1 поток природного газа в результате теплообмена с подвергнутой декомпрессии (расширению) в редукционном клапане Р13 смесью холодильных агентов первого, соответственно PRC-цикла в трубопроводе Р14 предварительно охлаждается до температуры в пределах от -35 до -55oС.
Смесь холодильных агентов третьего, соответственно SRC-цикла подается в теплообменник Е1 по трубопроводу S5 с температурой от 10 до 40oС и давлением от 30 до 70 бар и охлаждается и частично конденсируется в результате теплообмена с уже упомянутой смесью холодильных агентов в трубопроводе Р14, при этом смесь холодильных агентов в трубопроводе Р14 испаряется при давлении от 2 до 6 бар. Смесь холодильных агентов SRC-цикла выходит из теплообменника Е1 по трубопроводу S6 с температурой в пределах от -35 до -55oС.
Смесь холодильных агентов второго, соответственно LRC-цикла подается в теплообменник Е1 по трубопроводу L5 с температурой в пределах от 10 до 40oС и давлением в пределах от 15 до 25 бар и конденсируется в теплообменнике Е1 в результате теплообмена со смесью холодильных агентов PRC-цикла в трубопроводе Р14. Смесь холодильных агентов LRC-цикла отводится из теплообменника Е1 с температурой в пределах -35 до -55oС.
Испарившаяся и перегретая смесь холодильных агентов PRC-цикла в трубопроводе Р14 содержит согласно предпочтительному варианту в основном от 0 до 40 мол. % этилена или этана, от 30 до 40 мол.% пропана и от 20 до 30 мол.% бутана. Эта смесь холодильных агентов подается под давлением от 2 до 6 бар в сепаратор P1. Отводимая из головной части сепаратора Р1 по трубопроводу Р2 смесь газообразных холодильных агентов сжимается в компрессоре Р3 до давления в пределах от 6 до 10 бар. Далее, предпочтительно в результате теплообмена с морской водой, воздухом или соответствующей охлаждающей средой сжатая смесь холодильных агентов охлаждается в холодильнике Р4 до температуры в пределах от 10 до 40oС.
Непосредственно после этого смесь холодильных агентов по трубопроводу Р5 поступает в следующий сепаратор Р6. Образующаяся в головной части сепаратора Р6 газообразная фракция смеси холодильных агентов подается на вторую ступень Р8 компрессора, в которой она сжимается до давления в пределах от 10 до 20 бар. Жидкая фракция из сепаратора Р6 нагнетается насосом Р7, предпочтительно центробежным насосом, под давлением в пределах от 10 до 20 бар и затем объединяется с потоком смеси холодильных агентов, сжатой в компрессоре Р8.
Сжатие смеси холодильных агентов первого, соответственно PRC-цикла осуществляется предпочтительно в двухступенчатой, однокорпусной центробежной компрессорной установке, содержащей как холодильник Р4, так и сепаратор Р6. При наличии очень больших количеств смеси вместо центробежной компрессорной установки может использоваться также осевая компрессорная установка.
Сжатая смесь холодильных агентов PRC-цикла конденсируется в холодильнике Р9, предпочтительно в результате теплообмена с морской водой или с соответствующей охлаждающей средой, и несколько переохлаждается до температур в пределах от 10 до 40oС. Затем смесь холодильных агентов по трубопроводу Р10 подается в теплообменник Е1, где в результате теплообмена с самой собой переохлаждается до температуры в пределах от -35 до -50oС.
Температура испарения, которая может быть достигнута в соответствии с эффектом Джоуля-Томсона в редукционном клапане Р13 либо альтернативно этому в турбодетандере, зависит в основном от степени переохлаждения перед расширением (декомпрессией), а также от давления испарения в температурном интервале от -38 до -53oС.
Второй, соответственно LRC-цикл служит, как уже упоминалось выше, для сжижения предварительно охлажденного потока природного газа в трубопроводе 2. Смесь холодильных агентов этого LRC-цикла представляет собой в основном смесь, содержащую от 5 до 15 мол.% метана, от 0 до 80 мол.% этилена или этана и от 10 до 20 мол.% пропана. Предварительно охлажденный поток природного газа подается по трубопроводу 2 в теплообменник Е2, где он охлаждается до температуры в пределах от -80 до -100oС, и затем по трубопроводу 3 отводится из теплообменника Е2.
Смесь холодильных агентов третьего, соответственно SRC-цикла подается по трубопроводу S6 в теплообменник Е2 с температурой в пределах от -35 до -50oС и конденсируется в результате теплообмена с холодильным агентом LRC-цикла в трубопроводе L10. Смесь холодильных агентов в трубопроводе L10 испаряется при давлении в пределах от 1,5 до 6 бар. Охлажденная смесь холодильных агентов SRC-цикла отводится по трубопроводу S7 из теплообменника Е2 с температурой в пределах от -80 до -100oС.
Испарившаяся и перегретая смесь холодильных агентов LRC-цикла в трубопроводе L10 подается в сепаратор L1 под давлением в пределах от 1,5 до 6 бар. Образующаяся в головной части сепаратора L1 смесь газообразных холодильных агентов по трубопроводу L2 подается в компрессор L3, где она сжимается до давления в пределах от 10 до 20 бар. Компрессор Е3 выполнен предпочтительно в виде однокорпусного осевого или центробежного компрессора. Преимущество таких компрессоров с холодным всасыванием состоит в том, что всасываемую среду перед ее всасыванием нет необходимости нагревать до температуры окружающей среды, что позволяет уменьшить площадь поверхности нагрева, а тем самым уменьшить и размеры теплообменников и снизить стоимость их изготовления.
Сжатая смесь холодильных агентов охлаждается в холодильнике L4, предпочтительно в результате теплообмена с морской водой или с соответствующей охлаждающей средой, до температуры в пределах от 10 до 40oС. Смесь холодильных агентов, отводимая из холодильника L4 по трубопроводу L5, как уже упоминалось выше, сжижается в теплообменнике Е1 и подается по трубопроводу L6 в теплообменник Е2, где она переохлаждается в результате теплообмена с самой собой до температуры в пределах от -80 до -100oС. Температура испарения холодильной смеси после расширения в редукционном клапане L9 в результате эффекта Джоуля-Томсона либо альтернативно этому в турбодетандере составляет от -82 до -112oС.
Третий, соответственно SRC-цикл служит для переохлаждения сжиженного богатого углеводородами потока, соответственно потока природного газа. Это переохлаждение целесообразно, соответственно необходимо для того, чтобы после расширения сжиженного богатого углеводородами потока предотвратить поступление большего, чем это требуется, количества мгновенно испаряющегося газа в расположенную за этим циклом установку удаления азота.
Смесь холодильных агентов третьего, соответственно SRC-цикла представляет собой согласно еще одному предпочтительному варианту в основном смесь, содержащую от 0 до 10 мол.% азота, от 40 до 65 мол.% метана и от 0 до 40 мол.% этилена или от 0 до 30 мол.% этана.
Подаваемый по трубопроводу 3 в теплообменник Е3 сжиженный богатый углеводородами поток переохлаждается в теплообменнике Е3 до температуры в пределах от -150 до -160oС. После такого переохлаждения богатый углеводородами поток, соответственно поток природного газа отводится по трубопроводу 4 из теплообменника Е3 и подвергается благодаря эффекту Джоуля-Томсона в редукционном клапане 5 или альтернативно этому в турбодетандере декомпрессии в основном до атмосферного давления.
Подаваемая по трубопроводу S7 в теплообменник Е3 смесь холодильных агентов третьего, соответственно SRC-цикла переохлаждается в этом теплообменнике Е3, а затем также подвергается расширению благодаря эффекту Джоуля-Томсона в редукционном клапане S10. Вместо редукционного клапана S10 и в этом случае может быть предусмотрен турбодетандер. Расширение в редукционном клапане S10 происходит при давлении в пределах от 2 до 6 бар. Испарение смеси холодильных агентов в теплообменнике Е3 служит как для переохлаждения уже сжиженного богатого углеводородами потока, так и для собственно переохлаждения еще не расширенной смеси холодильных агентов SRC-цикла.
Испарившаяся и перегретая смесь холодильных агентов SRC-цикла по трубопроводу S11 подается в сепаратор S1. Собирающаяся в головной части сепаратора S1 смесь газообразных холодильных агентов подается по трубопроводу S2 в компрессор S3. В этом компрессоре S3 происходит сжатие смеси холодильных агентов до давления в пределах от 35 до 60 бар. Выходящая из компрессора S3 смесь холодильных агентов охлаждается затем в холодильнике S4, предпочтительно в результате теплообмена с морской водой или с соответствующей охлаждающей средой.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления предлагаемого способа в каждом из трех циклов со смесями холодильных агентов по ходу потока после каждого из редукционных клапанов Р13, L9 и S10 предусмотрено по одному сепаратору/резервуару-накопителю P11, L7 и S8 соответственно. В принципе такие сепараторы/резервуары-накопители могут быть предусмотрены в любом другом приемлемом месте циклов со смесями холодильных агентов.
Из каждого из этих сепараторов/резервуаров-накопителей P11, L7 и S8 по трубопроводам Р16, L12 и S13 отводится жидкая фракция, которая затем вводится в парообразную головную фракцию (газ мгновенного испарения) смеси холодильных агентов. Такая технология обеспечивает эффективное взаимное распределение жидкости и газа и тем самым высокую теплопередачу в теплообменниках E1, E2 и Е3, и прежде всего в том случае, если последние представляют собой теплообменники так называемого ребристого пластинчатого типа.
В трубопроводах Р16, L12 и S13 предусмотрены регулирующие клапана Р15, L11, соответственно S12. Эти регулирующие клапана служат для регулирования уровня жидкости внутри сепараторов/резервуаров-накопителей P11, L7 и S8 соответственно.
При остановке работы установки регулирующие клапана Р15, L11, S12 перекрываются, что сопровождается заполнением сепараторов/резервуаров-накопителей P11, L7 и S8 смесью холодильных агентов соответствующего цикла; при этом в головной части сепараторов/резервуаров-накопителей P11, L7 и S8 целесообразно дополнительно предусмотреть регулирующие клапана (на фиг.1-5 не показаны). Такое решение позволяет накапливать смесь холодильных агентов в наиболее холодной точке соответствующего цикла, благодаря чему ускоряется процесс пуска установки после возобновления ее работы. Размеры сепараторов/резервуаров-накопителей P11, L7 и S8 предпочтительно выбирать такими, чтобы в них могло помещаться все количество смеси холодильных агентов соответствующего цикла.
В другом варианте осуществления способа по изобретению предлагается приводить в действие компрессоры Р8, Р3, L3 и S3 только от одного газотурбинного привода G, показанного штрихпунктирной линией.
На фиг.2 представлена технологическая схема способа сжижения природного газа, причем этот способ по существу идентичен способу, технологическая схема которого показана на фиг.1. Однако для упрощения первый, второй и третий, соответственно PRC-, LRC- и SRC-циклы со смесями холодильных агентов показаны только частично.
Сжижаемый богатый углеводородами поток, в частности поток природного газа, подается по трубопроводу 1 в теплообменник Е1. При соответствующим образом подобранной температуре он отбирается из теплообменника Е1 по трубопроводу 1' и поступает в разделительную колонну Т1, снабженную ребойлером R1. Эта разделительная колонна Т1 служит для отделения тяжелых углеводородов, которые отводятся из куба разделительной колонны Т1 по трубопроводу 8.
Собирающийся в головной части разделительной колонны Т1 природный газ, обедненный тяжелыми углеводородами, по трубопроводу 2' снова подается в теплообменник Е1. В последнем происходит его дальнейшее охлаждение, после чего он подается в виде частично сконденсировавшегося потока по трубопроводу 2'' в сепаратор D. Собирающаяся в кубе сепаратора D жидкая фракция насосом Р1 по трубопроводу 2''' в виде флегмы подается в головную часть разделительной колонны Т1. Образующаяся в головной части сепаратора богатая углеводородами фракция по трубопроводу 2 поступает в теплообменник Е2, где она сжижается. По трубопроводу 3 сжиженный богатый углеводородами поток попадает затем в теплообменник Е3, в котором он переохлаждается.
Переохлажденный сжиженный богатый углеводородами поток поступает затем по трубопроводу 4 в разделительную колонну Т2, причем для нагрева ребойлера R2 этот поток перед расширением в редукционном клапане 5 пропускается через куб колонны.
Разделительная колонна Т2 служит для отделения азота и метана, причем поток, богатый обоими этими компонентами, отбирается из головной части разделительной колонны Т2 по трубопроводу 6. Этот отбираемый по трубопроводу 6 поток, богатый азотом и метаном, так называемый остаточный газ подогревается в теплообменнике Е4 в результате теплообмена с частью отбираемого из головной части сепаратора D богатого углеводородами потока, который поступает по трубопроводу 9 в теплообменник Е4. Сжижаемая при этом богатая углеводородами часть потока затем также подается по трубопроводу 10 и через редукционный клапан 11 в разделительную колонну Т2 либо на ту же тарелку, либо на любую тарелку ниже места ввода в эту колонну трубопровода 4, по которому вводится богатый углеводородами поток.
Отбираемый из куба разделительной колонны Т2 сжиженный и переохлажденный природный газ насосом Р2 по трубопроводу 7 перекачивается на хранение.
На фиг. 3 представлен еще один вариант осуществления предлагаемого способа. В этом варианте в отличие от показанного на фиг.1 варианта несколько модифицирован первый, соответственно PRC-цикл, тогда как LRC- и SRC-циклы идентичны показанным на фиг.1.
Сжатая (Р3) смесь холодильных агентов охлаждается, сжижаясь при этом, в холодильнике Р4 до температуры в пределах от 10 до 40oС. Затем она подается по трубопроводу Р10 в теплообменник Е1, где она переохлаждается. Часть потока переохлажденной холодильной смеси расширяется в редукционном клапане Р13 либо альтернативно этому в турбодетандере и снова испаряется в теплообменнике Е1. Далее эта часть потока смеси холодильных агентов по трубопроводу Р14 поступает под давлением в пределах от 2 до 6 бар в сепаратор P1. Отбираемая из головной части сепаратора Р1 по трубопроводу Р2 смесь газообразных холодильных агентов сжимается в компрессоре Р3 до давления в пределах от 6 до 10 бар.
Вторая часть потока сжиженной и переохлажденной смеси холодильных агентов отбирается при более высокой температуре из теплообменника Е1 и расширяется в редукционном клапане Р17 либо альтернативно этому в турбодетандере. Для упрощения на чертеже не показаны предусматриваемые после редукционного клапана Р17 сепараторы/резервуары-накопители, а также соответствующие регулирующие клапана. После расширения в редукционном клапане Р17 эта часть потока смеси холодильных агентов также испаряется в теплообменнике Е1 и по трубопроводу Р18 подается в сепаратор Р6. Отбираемая из головной части сепаратора Р6 по трубопроводу Р19 смесь газообразных холодильных агентов также подается в компрессор Р3 на ступень создания промежуточного давления.
После смешения и сжатия в компрессоре Р3 обеих описанных выше частей потока смеси холодильных агентов до давления в пределах приблизительно от 15 до 20 бар сжатая смесь холодильных агентов охлаждается, сжижаясь в холодильнике Р4, до температуры в пределах от 10 до 40oС предпочтительно путем теплообмена с морской водой, воздухом или соответствующей охлаждающей средой.
Рассмотренный вариант осуществления предлагаемого способа обладает в сравнении с показанным на фиг.1 вариантом следующими преимуществами и недостатками.
Этот вариант позволяет проводить весь процесс при более эффективном согласовании диаграммы энтальпия-температура испаряемого и подогреваемого потока смеси холодильных агентов PRC-цикла с диаграммами энтальпия-температура всех охлаждаемых потоков (поток природного газа, PRC-, LRC- и SRC-циклы со смесями холодильных агентов). Газовый поток очень большого объема на стороне всасывания компрессора Р3 разделяется на два потока. Такое разделение требует использования дополнительных трубопроводов и регулирующих устройств. Однако трубопроводы имеют меньшие размеры. В целом же в этом варианте осуществления способа потребляется меньшее количество энергии.
На фиг. 4 и 5 показаны другие предпочтительные варианты осуществления предлагаемого способа. В этих вариантах в отличие от показанного на фиг.1 варианта модифицирован первый, соответственно PRC-цикл и/или второй, соответственно LRC-цикл, тогда как SRC-цикл идентичен показанным на фиг.1 и 3. Поэтому для упрощения этот SRC-цикл не показан.
В представленном на фиг.5 варианте первый, соответственно PRC-цикл идентичен показанному на фиг.3.
Сжатая и затем охлажденная в холодильнике L4 до температуры в пределах от 10 до 40oС смесь холодильных агентов второго, соответственно LRC-цикла сначала подается по трубопроводу L5 в теплообменник Е1, где происходит ее сжижение. Затем смесь холодильных агентов по трубопроводу L6 подается в теплообменник Е2, переохлаждаясь в нем. Часть потока переохлажденной смеси холодильных агентов расширяется в редукционном клапане L9 либо альтернативно этому в турбодетандере и испаряется в теплообменнике Е2. Затем эта часть потока смеси холодильных агентов по трубопроводу L10 подается в сепаратор L1. Отбираемая из головной части сепаратора L1 по трубопроводу L2 смесь газообразных холодильных агентов сжимается в компрессоре L3 до давления в пределах от 10 до 20 бар.
Вторая часть потока переохлажденной смеси холодильных агентов LRC-цикла отбирается из теплообменника Е2 при более высокой температуре и расширяется в редукционном клапане L13 либо альтернативно этому в турбодетандере. Для упрощения на чертеже не показаны предусматриваемый после редукционного клапана L13 сепаратор/резервуар-накопитель, а также соответствующие регулирующие клапана. После расширения L13 эта часть потока смеси холодильных агентов также испаряется в теплообменнике Е2 и по трубопроводу L14 подается в сепаратор L15. Отбираемая из головной части сепаратора L15 по трубопроводу L16 смесь газообразных холодильных агентов также подается в компрессор L3 на ступень создания промежуточного давления.
После смешения в компрессоре L3 обеих описанных выше частей потока смеси холодильных агентов эта сжатая смесь холодильных агентов охлаждается в холодильнике L4 до температуры в пределах от 10 до 40oС, предпочтительно путем теплообмена с морской водой, воздухом или соответствующей охлаждающей средой.
Рассмотренный вариант осуществления способа обладает в сравнении с показанными на фиг.1, соответственно 3 вариантами следующими преимуществами и недостатками.
В этом случае также может быть обеспечено более эффективное согласование диаграмм энтальпия-температура испаряемых и подогреваемых потоков. Вопрос о том, насколько достигаемая в этом варианте осуществления предлагаемого способа экономия энергии оправдывает дополнительные затраты, связанные с более сложным управлением технологическим процессом, соответственно установкой, решается в каждом конкретном случае.
В показанном на фиг.5 варианте в отличие от варианта по фиг.1 модифицирован только второй, соответственно LRC-цикл.
Кроме того, в варианте по фиг.5 первый, соответственно PRC-цикл идентичен показанному на фиг.3.
Сжатая и затем охлажденная в холодильнике L21 до температуры в пределах от 10 до 40oС и частично сжиженная смесь холодильных агентов сначала по трубопроводу L5 подается в сепаратор L13. Газообразная часть смеси холодильных агентов отбирается по трубопроводу L6 из головной части сепаратора L13, сжижается в теплообменнике Е1 и переохлаждается в теплообменнике Е2. Затем смесь холодильных агентов расширяется в редукционном клапане L9 либо альтернативно этому в турбодетандере и испаряется в теплообменнике Е2, после чего она по трубопроводу L10 подается в сепаратор L1.
Жидкая часть смеси холодильных агентов отбирается из куба сепаратора L13 по трубопроводу L14, переохлаждается в теплообменнике Е1 и охлаждается в теплообменнике Е2 до более низкой температуры. Затем эта часть потока сжиженной и переохлажденной смеси холодильных агентов расширяется в редукционном клапане L15 либо альтернативно этому в турбодетандере и также испаряется в теплообменнике Е2 и смешивается в трубопроводе L10 с испаренной частью потока смеси холодильных агентов. Для упрощения на фиг.5 не показаны предусматриваемый после редукционного клапана L15 сепаратор/резервуар-накопитель, а также соответствующие регулирующие клапана.
Отбираемая из головной части сепаратора L1 по трубопроводу L2 смесь газообразных холодильных агентов сжимается в компрессоре L3 до давления в пределах от 6 до 10 бар. Далее, предпочтительно в результате теплообмена с морской водой, воздухом или соответствующей охлаждающей средой сжатая смесь холодильных агентов охлаждается в холодильнике L4 до температуры в пределах от 10 до 40oС. Непосредственно после этого смесь холодильных агентов по трубопроводу L16 подается в следующий сепаратор L17. Образующаяся в головной части сепаратора L17 газообразная фракция смеси холодильных агентов подается по трубопроводу L18 на вторую ступень L19 компрессора, где она сжимается до давления в пределах от 12 до 25 бар. Жидкая фракция из сепаратора L17 перекачивается насосом L20, предпочтительно центробежным насосом, под давлением в пределах от 12 до 25 бар и затем объединяется с потоком смеси холодильных агентов, сжатой в компрессоре L19.
Сжатие смеси холодильных агентов второго, соответственно LRC-цикла происходит предпочтительно в двухступенчатой, однокорпусной центробежной компрессорной установке, содержащей как холодильник L4, так и сепаратор L17. В случае очень больших количеств смеси вместо такой центробежной компрессорной установки может быть использована также осевая компрессорная установка.
Рассмотренный вариант осуществления способа обладает в сравнении с вариантами по фиг. 1, 2, соответственно 3, следующими преимуществами и недостатками.
В показанном на фиг.5 варианте предлагаемый способ также обеспечивает более эффективное согласование диаграмм энтальпия-температура охлаждаемых и подогреваемых потоков. Вопрос о том, насколько достигаемая в этом варианте осуществления способа экономия энергии оправдывает дополнительные затраты, связанные с более сложным управлением технологическим процессом, соответственно установкой, также должны решаться в каждом конкретном случае.
При определенных условиях может оказаться целесообразным продублировать на установке сжижения показанные на фиг.1-5 компрессоры и приводы (например, распределив по ним по 50% нагрузки). Создаваемый за счет этого резерв производственных мощностей позволит даже в случае выхода из строя одной из машин поддерживать производительность по меньшей мере на уровне 50%.

Claims (8)

1. Способ сжижения богатого углеводородами потока, в частности потока природного газа, путем косвенного теплообмена с холодильными агентами в образующих каскад циклах со смесями таких холодильных агентов, при этом указанный каскад состоит по меньшей мере из трех циклов со смесями холодильных агентов, имеющих различные составы, причем первый из трех этих циклов со смесью холодильных агентов служит для предварительного охлаждения (Е1), второй цикл со смесью холодильных агентов - для сжижения (Е2), а третий цикл со смесью холодильных агентов - для переохлаждения (Е3) сжижаемого богатого углеводородами потока (1), отличающийся тем, что сжатие испарившихся и перегретых смесей холодильных агентов осуществляют с помощью компрессоров (Р3, L3, S3) с холодным всасыванием.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь холодильных агентов первого из трех циклов (Р5, Р10, . . . ) содержит 0-40 мол. % этилена или этана, 30-40 мол. % пропана и 20-30 мол. % бутана.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что смесь холодильных агентов второго из трех циклов (L5, L6, . . . ) содержит 5-15 мол. % метана, 0-80 мол. % этилена или этана и 10-20 мол. % пропана.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что смесь холодильных агентов третьего из трех циклов (S5, S6, . . . ) содержит 0-10 мол. % азота, 40-65 мол. % метана и 0-40 мол. % этилена или 0-30 мол. % этана.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что предварительное охлаждение (Е1), сжижение (Е2) и переохлаждение (Е3) сжижаемого богатого углеводородами газового потока (1) осуществляют по меньшей мере в трех теплообменниках (El, E2, Е3), а подвергнутую декомпрессии смесь холодильных агентов каждого из трех циклов перед повторным сжатием (Р3, L3, S3) пропускают только через последний теплообменник (El, E2, соответственно Е3).
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что применяемые для сжатия смесей холодильных агентов компрессоры (Р3, L3, S3) приводятся в действие только от одного привода (G).
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве привода (G) используют газотурбинный привод.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что при остановке установки процесса по меньшей мере смесь холодильных агентов одного из циклов промежуточно накапливается по меньшей мере в одном сепараторе/резервуаре-накопителе (P11, L7 и S8).
RU99123927/06A 1997-04-18 1998-04-15 Способ сжижения богатого углеводородами газового потока RU2212601C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19716415A DE19716415C1 (de) 1997-04-18 1997-04-18 Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
DE19716415.3 1997-04-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99123927A RU99123927A (ru) 2001-09-27
RU2212601C2 true RU2212601C2 (ru) 2003-09-20

Family

ID=7827023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99123927/06A RU2212601C2 (ru) 1997-04-18 1998-04-15 Способ сжижения богатого углеводородами газового потока

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6253574B1 (ru)
EP (1) EP0975923B1 (ru)
AU (1) AU735800B2 (ru)
DE (2) DE19716415C1 (ru)
MY (1) MY125139A (ru)
NO (1) NO310124B1 (ru)
RU (1) RU2212601C2 (ru)
WO (1) WO1998048227A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502026C2 (ru) * 2008-05-08 2013-12-20 Конокофиллипс Компани Улучшенное удаление азота в установке для получения сжиженного природного газа
RU2580566C2 (ru) * 2011-02-08 2016-04-10 Линде Акциенгезелльшафт Способ охлаждения одно- или многокомпонентного потока
RU2662005C2 (ru) * 2013-10-08 2018-07-23 Линде Акциенгезелльшафт Способ для сжижения обогащенной углеводородом фракции
RU2780915C1 (ru) * 2022-05-06 2022-10-04 Общество с ограниченной ответственностью "КРИОИНЖИНИРИНГ" (ООО "КРИОИНЖИНИРИНГ") Способ производства сжиженного природного газа и установка для его осуществления (варианты)

Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728153C2 (de) * 1997-07-03 1999-09-23 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
TW421704B (en) * 1998-11-18 2001-02-11 Shell Internattonale Res Mij B Plant for liquefying natural gas
DE19931790A1 (de) * 1999-07-08 2001-01-11 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
DE19937623B4 (de) * 1999-08-10 2009-08-27 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
GB0006265D0 (en) * 2000-03-15 2000-05-03 Statoil Natural gas liquefaction process
DE10121339A1 (de) * 2001-05-02 2002-11-07 Linde Ag Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff aus einer Stickstoff-entaltenden Kohlenwasserstoff Fraktion
US6427483B1 (en) * 2001-11-09 2002-08-06 Praxair Technology, Inc. Cryogenic industrial gas refrigeration system
DE10206388A1 (de) * 2002-02-15 2003-08-28 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
DE10209799A1 (de) * 2002-03-06 2003-09-25 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
US6751985B2 (en) 2002-03-20 2004-06-22 Exxonmobil Upstream Research Company Process for producing a pressurized liquefied gas product by cooling and expansion of a gas stream in the supercritical state
DE10226596A1 (de) * 2002-06-14 2004-01-15 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes mit gleichzeitiger Gewinnung einer C3+-reichen Fraktion mit hoher Ausbeute
US6691531B1 (en) * 2002-10-07 2004-02-17 Conocophillips Company Driver and compressor system for natural gas liquefaction
EP1613909B1 (en) 2003-03-18 2013-03-06 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated multiple-loop refrigeration process for gas liquefaction
US6742357B1 (en) * 2003-03-18 2004-06-01 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated multiple-loop refrigeration process for gas liquefaction
EP1471319A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-27 Totalfinaelf S.A. Plant and process for liquefying natural gas
US20080006053A1 (en) * 2003-09-23 2008-01-10 Linde Ag Natural Gas Liquefaction Process
US7082787B2 (en) * 2004-03-09 2006-08-01 Bp Corporation North America Inc. Refrigeration system
KR101301024B1 (ko) * 2004-06-23 2013-08-29 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 혼합 냉매 액화 공정
JP2008509374A (ja) * 2004-08-06 2008-03-27 ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド 天然ガス液化方法
EP1864064A1 (en) * 2005-03-09 2007-12-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for the liquefaction of a hydrocarbon-rich system
SG160406A1 (en) 2005-03-16 2010-04-29 Fuelcor Llc Systems, methods, and compositions for production of synthetic hydrocarbon compounds
US20070157663A1 (en) * 2005-07-07 2007-07-12 Fluor Technologies Corporation Configurations and methods of integrated NGL recovery and LNG liquefaction
DE102005038266A1 (de) 2005-08-12 2007-02-15 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
JP5097951B2 (ja) * 2005-11-24 2012-12-12 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 流れの冷却方法及び装置、特に天然ガスなどの炭化水素流の冷却方法及び装置
US20070283718A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-13 Hulsey Kevin H Lng system with optimized heat exchanger configuration
RU2447382C2 (ru) * 2006-08-17 2012-04-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ и устройство для сжижения потока сырья, содержащего углеводороды
DE102006039661A1 (de) * 2006-08-24 2008-03-20 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
US20080141711A1 (en) 2006-12-18 2008-06-19 Mark Julian Roberts Hybrid cycle liquefaction of natural gas with propane pre-cooling
DE102007006370A1 (de) 2007-02-08 2008-08-14 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
DE102007007097A1 (de) 2007-02-13 2008-08-14 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
CA2732653C (en) * 2008-09-08 2014-10-14 Conocophillips Company System for incondensable component separation in a liquefied natural gas facility
US20100154469A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Chevron U.S.A., Inc. Process and system for liquefaction of hydrocarbon-rich gas stream utilizing three refrigeration cycles
DE102010011052A1 (de) * 2010-03-11 2011-09-15 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
EP2369279A1 (de) 2010-03-12 2011-09-28 Ph-th Consulting AG Verfahren zur Kühlung oder Verflüssigung eines an Kohlenwasserstoffen reichen Stromes und Anlage zur Durchführung desselben
US9441877B2 (en) 2010-03-17 2016-09-13 Chart Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
EP2426451A1 (en) * 2010-09-06 2012-03-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for cooling a gaseous hydrocarbon stream
EP2426452A1 (en) 2010-09-06 2012-03-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for cooling a gaseous hydrocarbon stream
DE102011014984A1 (de) 2011-03-24 2012-09-27 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
EP2597406A1 (en) 2011-11-25 2013-05-29 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition
EP2791601B1 (en) 2011-12-12 2020-06-24 Shell International Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition
CN103998882B (zh) 2011-12-12 2016-04-13 国际壳牌研究有限公司 用于从低温烃类组合物中去除氮气的方法和装置
MY185531A (en) 2011-12-12 2021-05-19 Shell Int Research Method and apparatus for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition
EP2604960A1 (en) 2011-12-15 2013-06-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of operating a compressor and system and method for producing a liquefied hydrocarbon stream
CN103322769B (zh) * 2012-03-20 2015-07-08 中国海洋石油总公司 一种基荷型天然气液化工厂的级联式液化系统
EP2642228A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-25 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of preparing a cooled hydrocarbon stream and an apparatus therefor.
CN102654347A (zh) * 2012-05-22 2012-09-05 中国海洋石油总公司 一种丙烷预冷双混合冷剂串联液化系统
FR2993643B1 (fr) 2012-07-17 2014-08-22 Saipem Sa Procede de liquefaction de gaz naturel avec changement de phase
JP6322195B2 (ja) 2012-08-31 2018-05-09 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイＳｈｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｍａａｔｓｃｈａｐｐｉｊ Ｂｅｓｌｏｔｅｎ Ｖｅｎｎｏｏｔｓｈａｐ 可変速度駆動システム、可変速度駆動システムの運転方法、および炭化水素流の冷却方法
US20150285553A1 (en) * 2012-11-16 2015-10-08 Russell H. Oelfke Liquefaction of Natural Gas
CN102927791A (zh) * 2012-11-30 2013-02-13 中国石油集团工程设计有限责任公司 带预冷的双复合冷剂制冷系统及方法
EP3435016A1 (en) * 2013-01-24 2019-01-30 Exxonmobil Upstream Research Company Liquefied natural gas production
US11428463B2 (en) 2013-03-15 2022-08-30 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
CA3140415A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
US11408673B2 (en) 2013-03-15 2022-08-09 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
EP2796818A1 (en) 2013-04-22 2014-10-29 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream
CA2909614C (en) 2013-04-22 2021-02-16 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for producing a liquefied hydrocarbon stream
EP2869415A1 (en) 2013-11-04 2015-05-06 Shell International Research Maatschappij B.V. Modular hydrocarbon fluid processing assembly, and methods of deploying and relocating such assembly
EP2977431A1 (en) 2014-07-24 2016-01-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A hydrocarbon condensate stabilizer and a method for producing a stabilized hydrocarbon condenstate stream
EP2977430A1 (en) 2014-07-24 2016-01-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A hydrocarbon condensate stabilizer and a method for producing a stabilized hydrocarbon condenstate stream
EP3032204A1 (en) 2014-12-11 2016-06-15 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and system for producing a cooled hydrocarbons stream
DE102015002164A1 (de) * 2015-02-19 2016-08-25 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas
AR105277A1 (es) 2015-07-08 2017-09-20 Chart Energy & Chemicals Inc Sistema y método de refrigeración mixta
DE102016004606A1 (de) 2016-04-14 2017-10-19 Linde Aktiengesellschaft Verfahrenstechnische Anlage und Verfahren zur Flüssiggasherstellung
RU2645185C1 (ru) 2017-03-16 2018-02-16 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления
US12111104B2 (en) 2017-05-21 2024-10-08 EnFlex, Inc. Process for separating hydrogen from an olefin hydrocarbon effluent vapor stream
US11668523B2 (en) * 2017-05-21 2023-06-06 EnFlex, Inc. Process for separating hydrogen from an olefin hydrocarbon effluent vapor stream
GB2563021A (en) * 2017-05-30 2018-12-05 Linde Ag Refrigeration circuit system and method of maintaining a gas seal of a compressor system
US10852059B2 (en) 2017-09-28 2020-12-01 Air Products And Chemicals, Inc. Multiple pressure mixed refrigerant cooling system
US10753676B2 (en) * 2017-09-28 2020-08-25 Air Products And Chemicals, Inc. Multiple pressure mixed refrigerant cooling process
US11262123B2 (en) 2017-12-15 2022-03-01 Saudi Arabian Oil Company Process integration for natural gas liquid recovery
US10571189B2 (en) 2017-12-21 2020-02-25 Shell Oil Company System and method for operating a liquefaction train
RU2694337C1 (ru) * 2018-07-02 2019-07-11 Андрей Владиславович Курочкин Установка выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)
RU2694746C1 (ru) * 2018-08-06 2019-07-16 Андрей Владиславович Курочкин Установка получения углеводородов с2+ из природного газа (варианты)
RU2694731C1 (ru) * 2018-08-30 2019-07-16 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературной фракционирующей абсорбции нтфа для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты)
RU2681897C1 (ru) * 2018-08-30 2019-03-13 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты)
RU2682595C1 (ru) * 2018-08-30 2019-03-19 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературной дефлегмации нтд для переработки природного газа с получением углеводородов c2+ (варианты)
RU2694735C1 (ru) * 2018-08-30 2019-07-16 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературной сепарации с фракционирующей абсорбцией нтсфа для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты)
RU2695553C1 (ru) * 2018-11-20 2019-07-24 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературной дефлегмации с сепарацией нтдс для подготовки природного газа с получением этан-бутановой фракции и способ ее работы
CN109631492A (zh) * 2018-12-13 2019-04-16 西安石油大学 一种采用混合冷剂级联的天然气液化装置及方法
RU2727501C1 (ru) * 2019-01-31 2020-07-22 Андрей Владиславович Курочкин Установка нтдр для выделения углеводородов с2+ из магистрального газа (варианты)
JP2023537492A (ja) * 2020-08-12 2023-09-01 クライオスター・ソシエテ・パール・アクシオンス・サンプリフィエ 簡易極低温冷凍システム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB895094A (en) * 1959-10-21 1962-05-02 Shell Int Research Improvements in or relating to process and apparatus for liquefying natural gas
US3302416A (en) * 1965-04-16 1967-02-07 Conch Int Methane Ltd Means for maintaining the substitutability of lng
GB1181049A (en) 1967-12-20 1970-02-11 Messer Griesheim Gmbh Process for the Liquifaction of Natural Gas
GB1291467A (en) * 1969-05-19 1972-10-04 Air Prod & Chem Combined cascade and multicomponent refrigeration system and method
US4504296A (en) * 1983-07-18 1985-03-12 Air Products And Chemicals, Inc. Double mixed refrigerant liquefaction process for natural gas
IT1176290B (it) * 1984-06-12 1987-08-18 Snam Progetti Processo per raffreddamento e liquefazione di gas a basso punto di ebollizione
US4755200A (en) * 1987-02-27 1988-07-05 Air Products And Chemicals, Inc. Feed gas drier precooling in mixed refrigerant natural gas liquefaction processes
US5473900A (en) * 1994-04-29 1995-12-12 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for liquefaction of natural gas
DE4440405C1 (de) * 1994-11-11 1996-05-23 Linde Ag Verfahren zum Zwischenspeichern eines Kältemittels
DE19540142C1 (de) * 1995-10-27 1997-03-27 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen oder Teilverflüssigen von unter Druck stehenden Gasen oder Gasgemischen
US5611216A (en) * 1995-12-20 1997-03-18 Low; William R. Method of load distribution in a cascaded refrigeration process
US5669234A (en) * 1996-07-16 1997-09-23 Phillips Petroleum Company Efficiency improvement of open-cycle cascaded refrigeration process

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502026C2 (ru) * 2008-05-08 2013-12-20 Конокофиллипс Компани Улучшенное удаление азота в установке для получения сжиженного природного газа
RU2580566C2 (ru) * 2011-02-08 2016-04-10 Линде Акциенгезелльшафт Способ охлаждения одно- или многокомпонентного потока
RU2662005C2 (ru) * 2013-10-08 2018-07-23 Линде Акциенгезелльшафт Способ для сжижения обогащенной углеводородом фракции
RU2780915C1 (ru) * 2022-05-06 2022-10-04 Общество с ограниченной ответственностью "КРИОИНЖИНИРИНГ" (ООО "КРИОИНЖИНИРИНГ") Способ производства сжиженного природного газа и установка для его осуществления (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
MY125139A (en) 2006-07-31
EP0975923A1 (de) 2000-02-02
WO1998048227A1 (de) 1998-10-29
EP0975923B1 (de) 2003-11-19
US6253574B1 (en) 2001-07-03
NO310124B1 (no) 2001-05-21
DE19716415C1 (de) 1998-10-22
AU7643698A (en) 1998-11-13
DE59810225D1 (de) 2003-12-24
AU735800B2 (en) 2001-07-12
NO995046L (no) 1999-11-22
NO995046D0 (no) 1999-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2212601C2 (ru) Способ сжижения богатого углеводородами газового потока
CA2322399C (en) Gas liquefaction process with partial condensation of mixed refrigerant at intermediate temperatures
US4541852A (en) Deep flash LNG cycle
US4548629A (en) Process for the liquefaction of natural gas
AU622825B2 (en) Liquefaction of natural gas using process-loaded expanders
RU2752223C2 (ru) Комплексная система охлаждения метана для сжижения природного газа
CA1286593C (en) Method for sub-cooling a normally gaseous hydrocarbon mixture
RU2307297C2 (ru) Объединенный многоконтурный способ охлаждения для сжижения газа
US5036671A (en) Method of liquefying natural gas
US6250105B1 (en) Dual multi-component refrigeration cycles for liquefaction of natural gas
US6062041A (en) Method for liquefying natural gas
CA2291415C (en) Dual mixed refrigerant cycle for gas liquefaction
AU2001261633B2 (en) Enhanced NGL recovery utilizing refrigeration and reflux from LNG plants
US6308531B1 (en) Hybrid cycle for the production of liquefied natural gas
US20050056051A1 (en) Hybrid gas liquefaction cycle with multiple expanders
US20040182108A1 (en) Integrated multiple-loop refrigeration process for gas liquefaction
JPS60114681A (ja) 天然ガスを液化する方法および装置
KR20010067320A (ko) 단일의 혼합된 냉매 가스 액화 방법
WO2001088447A1 (en) Enhanced ngl recovery utilizing refrigeration and reflux from lng plants
JPH0140267B2 (ru)
US20120204598A1 (en) Integrated waste heat recovery in liquefied natural gas facility
RU2317497C2 (ru) Способ сжижения богатого углеводородами потока с одновременным извлечением c3+-богатой фракции с высоким выходом
US4158556A (en) Nitrogen-methane separation process and system
EP0990108B1 (en) Two staged refrigeration cycle using a multiconstituant refrigerant

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170807

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170814

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170815