RU2285212C2 - Способ и устройство для сжижения природного газа - Google Patents
Способ и устройство для сжижения природного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285212C2 RU2285212C2 RU2004120667/06A RU2004120667A RU2285212C2 RU 2285212 C2 RU2285212 C2 RU 2285212C2 RU 2004120667/06 A RU2004120667/06 A RU 2004120667/06A RU 2004120667 A RU2004120667 A RU 2004120667A RU 2285212 C2 RU2285212 C2 RU 2285212C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- cooled
- vortex tube
- stream
- consumer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 38
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 168
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 30
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
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
- F25J1/0032—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
- F25J1/02—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
- F25J1/0201—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 only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
-
- 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
- F25J1/0232—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes integration within a pressure letdown station of a high pressure pipeline 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
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/10—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using combined expansion and separation, e.g. in a vortex tube, "Ranque tube" or a "cyclonic fluid separator", i.e. combination of an isentropic nozzle and a cyclonic separator; Centrifugal separation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к криогенике, в частности к технике сжижения природного газа, и может быть использовано в газовой промышленности, а также в технических процессах сжижения природного газа. Способ сжижения природного газа включает очистку нерасширившегося газа от примесей и разделение его на три потока. Первый поток охлаждают в разделительной вихревой трубе с разделением на охлажденный и подогретый газ при отношении массовых расходов охлажденного газа на выходе из трубы и общего газа, поступающего в нее, 0,4-0,7. Охлажденный газ из вихревой трубы пропускают по тракту системы рекуперативных теплообменных аппаратов, частично охлаждая нерасширившийся поток газа, подаваемый на сжижение, и отводят к потребителю редуцированного газа. Подогретый газ из нее дросселируют, охлаждают в теплообменном аппарате и подают в качестве дополнительного потока в вихревую трубу с дополнительным потоком. Второй поток подают на сжижение по тракту системы рекуперативных теплообменных аппаратов, при этом отношение массовых расходов газа, подаваемого на сжижение, к общему расходу газа, поступающего в вихревые трубы, составляет 0,07-0,22, дросселируют и собирают образовавшийся конденсат в накопительной емкости. Третий поток охлаждают в вихревой трубе с дополнительным потоком. Охлажденный газ из нее дросселируют, пропускают по тракту рекуперативного теплообменного аппарата, тем самым частично охлаждая нерасширившийся поток газа, подаваемый на сжижение, и отводят к потребителю редуцированного газа. Подогретый газ из нее отводят к потребителю редуцированного газа более высокого давления. Техническим результатом изобретения является увеличение доли выхода конденсата при бескомпрессорном получении сжиженного природного газа с использованием перепада давления на ГРС между магистральным и идущим на потребление газом. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к криогенике, в частности к технике сжижения природного газа, и может быть использовано в газовой промышленности, а также в технических процессах сжижения природного газа как на специальных производствах, так и непосредственно на газораспределительных станциях (ГРС) магистральных газопроводов.
Известен способ сжижения природного газа, использующий эффект Ранка, при котором нерасширившийся газ очищают от примесей, охлаждают в теплообменном аппарате и в вихревой трубе с разделением на охлажденный и подогретый потоки, отделяют образовавшийся сжиженный газ и собирают его в накопительной емкости; подогретый поток возвращают на охлаждение в теплообменный аппарат и процесс охлаждения повторяют (Патент US 3775988, МПК F 25 J 1/00, F 25 J 3/02, опубл. 04.12.1973).
Недостатками известного способа являются: незначительный выход конденсата от 0,03 до 0,15 при необходимости нескольких стадий сжатия-расширения; сложность отделения капель конденсата от основного потока, для этого используется либо одна из вихревых труб, работающая фактически как циклон, либо специальная ректификационная установка.
Из известных способов сжижения природного газа наиболее близким к заявляемому, является способ, по которому нерасширившийся газ очищают от примесей, разделяют на два потока, первый поток пропускают через вихревую трубу с разделением на охлажденный и подогретый потоки, охлажденный поток подают в межтрубное пространство рекуперативного теплообменного аппарата, а затем к потребителю, а подогретый поток из вихревой трубы подают к потребителю редуцированного газа; второй поток нерасширившегося газа подают на сжижение по трубам теплообменного аппарата, где его охлаждают и дросселируют перед сбором в накопительной емкости. Отношение массовых расходов охлажденного газа на выходе из вихревой трубы и общего газа, поступающего в нее, составляет 0,4-0,7 (патент RU 2158400 С1, МПК7 F 25 J 1/00, дата публикации 27.10.2000, Способ сжижения природного газа и устройство для его осуществления, авторы Ю.В.Чижиков, Я.М.Визель).
Недостатком известного способа является сравнительно невысокий выход конденсата от 0,05 до 0,2.
Известно устройство для сжижения природного газа, содержащее линию подачи нерасширившегося газа, фильтр для очистки газа от примесей, теплообменный аппарат, противоточную вихревую трубу с линиями подачи и отвода газа и сборник конденсата (патент US 3775988, МПК F 25 J 1/00, F 25 J 3/02, опубл. 04.10.1973).
Из известных устройств для сжижения природного газа наиболее близким к заявляемому является устройство, содержащее узел разделения нерасширившегося газа на две линии, фильтр для очистки газа от примесей, теплообменный аппарат, дроссельное устройство, вихревую трубу с линиями подачи и отвода газа и сборник конденсата (патент RU 2158400 С1, МПК7 F 25 J 1/00, дата публикации 27.10.2000, Способ сжижения природного газа и устройство для его осуществления, авторы Ю.В.Чижиков, Я.М.Визель).
Известные устройства для сжижения природного газа также не обеспечивают достаточной доли выхода конденсата.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение доли выхода конденсата при бескомпрессорном получении сжиженного природного газа с использованием перепада давлений на ГРС между магистральным и идущим на потребление газом.
Технический результат достигается тем, что в способе сжижения природного газа, включающем очистку нерасширившегося газа от примесей, разделение его на потоки, первый поток нерасширившегося газа охлаждают в разделительной вихревой трубе с разделением на охлажденный и подогретый газ при отношении массовых расходов охлажденного газа на выходе из трубы и общего газа, поступающего в нее, составляющем 0,4-0,7, при этом охлажденный газ из вихревой трубы отводят к потребителю редуцированного газа, а второй поток нерасширившегося газа подают на сжижение - охлаждают в рекуперативном теплообменном аппарате, дросселируют и собирают образовавшийся конденсат в накопительной емкости, согласно изобретению нерасширившийся газ разделяют на три потока, при этом третий поток охлаждают в вихревой трубе с дополнительным потоком, при этом охлажденный газ из нее дросселируют, пропускают по тракту рекуперативного теплообменного аппарата, тем самым частично охлаждая нерасширившийся поток газа, подаваемый на сжижение, и отводят к потребителю редуцированного газа, а подогретый газ из нее отводят к потребителю редуцированного газа более высокого давления, при этом охлажденный газ из разделительной вихревой трубы первого потока перед отводом к потребителю редуцированного газа пропускают по тракту системы рекуперативных теплообменных аппаратов, частично охлаждая нерасширившийся поток газа, подаваемый на сжижение, а подогретый газ из нее дросселируют, охлаждают в теплообменном аппарате и подают в качестве дополнительного потока в вихревую трубу с дополнительным потоком, а второй поток нерасширившегося газа перед дросселированием подают на сжижение по тракту системы рекуперативных теплообменных аппаратов, при этом отношение массового расхода газа, подаваемого на сжижение, к общему расходу газа, поступающего в вихревые трубы, составляет 0,07-0,22.
Технический результат достигается тем, что устройство для сжижения природного газа, содержащее фильтр очистки нерасширившегося газа от примесей, узел разделения линии его подачи на линии, первая из которых присоединена к разделительной вихревой трубе, линия отвода охлажденного газа которой подсоединена к потребителю редуцированного газа, а вторая линия присоединена через дроссельное устройство к сборнику конденсата, согласно изобретению снабжено узлом разделения подачи нерасширевшегося газа, выполненным в виде узла разделения на три линии, выполненным в виде узла разделения линии подачи нерасширившегося газа на 3 линии, при этом третья линия подсоединена к вихревой трубе с дополнительным потоком, линия отвода охлажденного газа которой подсоединена через дроссельное устройство к рекуперативному теплообменному аппарату системы рекуперативных теплообменных аппаратов, а затем к потребителю редуцированного газа, а линия отвода подогретого газа - к потребителю редуцированного газа более высокого давления, при этом линия отвода охлажденного газа из разделительной вихревой трубы подсоединена к системе рекуперативных теплообменных аппаратов и далее к потребителю редуцированного газа, а линия отвода подогретого газа из нее через дроссельное устройство и теплообменный аппарат подключена к приосевой области вихревой трубы с дополнительным потоком, вторая линия подачи нерасширившегося газа соединена с дроссельным устройством через систему рекуперативных теплообменных аппаратов.
Разделение нерасширившегося газа на три потока позволяет получить более глубокое охлаждение потока, идущего непосредственно на сжижение.
Использование вихревой трубы с дополнительным потоком как наиболее эффективной по холодопроизводительности также позволяет эффективно охлаждать поток газа, идущий на сжижение, а использование подогретого потока из нее позволяет исключить фактор обмерзания конструкции. Пределы 0,7-1,2 (отношение массовых расходов дополнительно вводимого и поступающего в вихревую трубу основного потоков газа) являются оптимальными по холодопроизводительности.
Использование системы рекуперативных теплообменных аппаратов целесообразно для обеспечения согласования температурных уровней непосредственно теплообменного аппарата и охлаждения газа от разделительной вихревой трубы, идущего для организации процесса предварительного охлаждения новой порции газа.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства для сжижения природного газа.
Способ сжижения природного газа осуществляют следующим образом. Нерасширившийся газ очищают от примесей, разделяют на три потока. Третий поток поступает в вихревую трубу с дополнительным потоком. При этом отношение массовых расходов дополнительно вводимого и подаваемого в вихревую трубу основного потоков газа составляет 0,7-1,2. Степень понижения давления в вихревой трубе (отношение давления на входе в вихревую трубу к давлению охлажденного газа на выходе из нее) составляет 4-7. Охлажденный газ из вихревой трубы дросселируют, охлаждают в рекуперативном теплообменном аппарате и отводят к потребителю редуцированного газа. Подогретый газ из нее также отводят к потребителю редуцированного газа более высокого давления. Первый поток нерасширившегося газа поступает в разделительную вихревую трубу. Отношение массовых расходов охлажденного газа на выходе из вихревой трубы и общего газа, поступившего в нее, составляет 0,4-0,7. Степень понижения давления в разделительной вихревой трубе составляет 4-7. Подогретый газ из вихревой трубы дросселируют, охлаждают в рекуперативном теплообменном аппарате (например, воздушно-водяном) до температуры окружающей среды и подают в вихревую трубу с дополнительным потоком в качестве дополнительного потока. Охлажденный газ из нее далее пропускают через систему рекуперативных теплообменных аппаратов при учете согласования температурных уровней, где он смешивается с охлажденным газом из вихревой трубы с дополнительным потоком и отводится к потребителю. Согласование температурных уровней осуществляют во избежание необратимых потерь от смешения потока газа низкого давления, имеющего на выходе из рекуперативного теплообменного аппарата, расположенного на линии отвода несжиженной части газа из конденсатора, температуру, более высокую, чем температура охлажденного потока газа на выходе из разделительной вихревой трубы, посредством установки дополнительного теплообменного аппарата, в котором охлажденный газ из разделительной вихревой трубы нагревается за счет теплообмена с нерасширившимся потоком газа до температуры, равной температуре потока газа низкого давления на выходе из теплообменного аппарата, расположенного на линии отвода несжиженной части газа, при этом температура потока газа, подаваемого на сжижение, на входе в тот же теплообменный аппарат, замыкающий систему рекуперативных теплообменных аппаратов, превышает температуру потока газа низкого давления на величину недорекуперации в теплообменном аппарате. Первый и третий потоки обеспечивают предварительное захолаживание второго потока, который подают непосредственно на сжижение по тракту системы рекуперативных теплообменных аппаратов, дросселируют при отношении давлений на входе и на выходе из нее 4-7 и собирают конденсат в накопительной емкости. Конденсат отводят из сборника конденсата, а несжиженный газ низкой температуры подают в межтрубное пространство теплообменного аппарата системы рекуперативных теплообменных аппаратов для организации процесса предварительного охлаждения новой порции газа. При этом отношение массового расхода газа, подаваемого на сжижение, к общему расходу газа, поступающего в вихревые трубы, составляет 0,07-0,22. Поток газа высокого давления, подаваемый на сжижение, обменивается энергией с потоками газа низкого давления за счет теплопередачи через теплопередающие поверхности системы рекуперативных теплообменных аппаратов при реализации противоточной схемы движения теплоносителей, в результате чего происходит ступенчатое захолаживание потока газа высокого давления перед его дросселированием до давления в сети потребителя.
Устройство для сжижения природного газа содержит фильтр 1, узел разделения 2 линии подачи нерасширившегося газа на три линии 3, 4, 5. Линия 3 подсоединена к вихревой трубе с дополнительным потоком 6, линия отвода охлажденного газа из которой подсоединена через дроссельное устройство 7 к рекуперативному теплообменному аппарату 8 системы рекуперативных теплообменных аппаратов 9, а затем к линии потребителя редуцированного газа 10, а линия отвода подогретого газа из нее - к линии потребителя редуцированного газа более высокого давления 11. Линия 4 подсоединена к разделительной вихревой трубе 12, линия отвода подогретого газа из которой подсоединена через рекуперативные теплообменные аппараты газ-газ 13, 14 и 8 системы рекуперативных теплообменных аппаратов 9, к линии потребителя редуцированного газа 10, а линия отвода подогретого газа из нее подсоединена через дроссельное устройство 15 и рекуперативный теплообменный аппарат 16 (например, воздушно-водяной) к приосевой области вихревой трубы с дополнительным потоком 6. Линия 5 подключена через систему рекуперативных теплообменных аппаратов 9 и дроссельное устройство 17 к сборнику конденсата 18, имеющего линию отвода несжиженного газа 19 к рекуперативному теплообменному аппарату 20 системы рекуперативных теплообменных аппаратов 9 и линию отвода сжиженного газа 21.
Устройство работает следующим образом. Нерасширившийся газ из магистрали высокого давления проходит через фильтр 1 и в узле 2 разделяется на три потока. Один поток по линии 3 поступает в вихревую трубу с дополнительным потоком 6, охлажденный газ из которой через дроссельное устройство 7 поступает в тракт рекуперативного теплообменного аппарата 8 системы рекуперативных теплообменных аппаратов 9 и затем по линии 10 отводится к потребителю редуцированного газа, подогретый газ из нее поступает по линии 11 к потребителю редуцированного газа более высокого давления. Другой поток нерасширившегося газа по линии 4 поступает в разделительную вихревую трубу 12, подогретый газ из которой через дроссельное устройство 15 и рекуперативный теплообменный аппарат 16 поступает в приосевую область вихревой трубы с дополнительным потоком 6 в качестве дополнительного потока. Оставшийся поток по линии 5 проходит по тракту системы теплообменных аппаратов 9 и, минуя дроссельное устройство 17, поступает в сборник конденсата 18. Несжиженный газ по линии 19 подается в рекуперативный теплообменный аппарат 20 системы рекуперативных теплообменных аппаратов 9, а сжиженный природный газ отводится по линии 21 к потребителю.
Пример осуществления изобретения.
При редуцировании природного газа на ГРС газ с параметрами входное давление РВХ=6,0 МПа и входная температура ТВХ=300 К подают в установку на сжижение, где он разделяется на три потока. Один поток газа поступает в вихревую трубу с дополнительным потоком, доля дополнительно вводимых масс газа μД=1,2, степень понижения давления π=6, минуя дроссельное устройство, поступает в теплообменный аппарат, а затем к потребителю. Второй поток газа поступает в разделительную вихревую трубу, откуда холодный поток в количестве μ=0,55, степень понижения давления π=6 поступает в межтрубное пространство теплообменного аппарата. Отношение расходов G1/G2=0,37, где G1 - массовый расход через вихревую трубу с дополнительным потоком, G2 - массовый расход газа через разделительную вихревую трубу. Третий поток газа поступает в систему рекуперативных теплообменных аппаратов, причем отношение температур на выходе из системы и на входе в нее составляет 0,71, затем дросселируется до давления Pf=1,0 МПа и поступает в сборник конденсата. Давление в сборнике конденсата Pf поддерживается на уровне, достаточном для безнасосной периодической перекачки сжиженного природного газа в транспортную емкость. При этом часть несконденсировавшегося газа низкой температуры отводится по магистрали через систему теплообменных аппаратов к потребителю. Отношение массового расхода газа, подаваемого на сжижение, к общему расходу газа, поступающего в вихревые трубы, составляет 0,07-0,22.
Очистка природного газа производится по известным технологиям.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет увеличить долю выхода сжиженного природного газа. Кроме того, размещение установки на ГРС с начальным давлением 4,0-6,0 МПа позволяет, при расширении до 0,4-0,6 МПа, получать сжиженный природный газ низкой себестоимости и исключить фактор обмерзания конструкции ГРС за счет использования подогретого газа из вихревой трубы с дополнительным потоком.
Claims (2)
1. Способ сжижения природного газа, включающий очистку нерасширившегося газа от примесей, разделение его на потоки, первый поток нерасширившегося газа охлаждают в разделительной вихревой трубе с разделением на охлажденный и подогретый газ при отношении массовых расходов охлажденного газа на выходе из трубы и общего газа, поступающего в нее, 0,4-0,7, при этом охлажденный газ из вихревой трубы отводят к потребителю редуцированного газа, а второй поток нерасширившегося газа подают на сжижение: охлаждают в рекуперативном теплообменном аппарате, дросселируют и собирают образовавшийся конденсат в накопительной емкости, отличающийся тем, что нерасширившийся газ разделяют на три потока, при этом третий поток охлаждают в вихревой трубе с дополнительным потоком, при этом охлажденный газ из нее дросселируют, пропускают по тракту рекуперативного теплообменного аппарата, тем самым частично охлаждая нерасширившийся поток газа, подаваемый на сжижение, и отводят к потребителю редуцированного газа, а подогретый газ из нее отводят к потребителю редуцированного газа более высокого давления, при этом охлажденный газ из разделительной вихревой трубы первого потока перед отводом к потребителю редуцированного газа пропускают по тракту системы рекуперативных теплообменных аппаратов, частично охлаждая нерасширившийся поток газа, подаваемый на сжижение, а подогретый газ из нее дросселируют, охлаждают в теплообменном аппарате и подают в качестве дополнительного потока в вихревую трубу с дополнительным потоком, а второй поток нерасширившегося газа перед дросселированием подают на сжижение по тракту системы рекуперативных теплообменных аппаратов, при этом отношение массовых расходов газа, подаваемого на сжижение, к общему расходу газа, поступающего в вихревые трубы, составляет 0,07-0,22.
2. Устройство для сжижения природного газа, содержащее фильтр очистки нерасширившегося газа от примесей, узел разделения линии его подачи на линии, первая из которых присоединена к разделительной вихревой трубе, линия отвода охлажденного газа которой подсоединена к потребителю редуцированного газа, а вторая линия присоединена через дроссельное устройство к сборнику конденсата, отличающееся тем, что узел разделения линии подачи нерасширившегося газа выполнен в виде узла разделения на три линии, при этом третья линия подсоединена к вихревой трубе с дополнительным потоком, линия отвода охлажденного газа которой подсоединена через дроссельное устройство к рекуперативному теплообменному аппарату системы рекуперативных теплообменных аппаратов, а затем к потребителю редуцированного газа, а линия отвода подогретого газа - к потребителю редуцированного газа более высокого давления, при этом линия отвода охлажденного газа из разделительной вихревой трубы подсоединена к системе рекуперативных теплообменных аппаратов и далее к потребителю редуцированного газа, а линия отвода подогретого газа из нее через дроссельное устройство и теплообменный аппарат подключена к приосевой области вихревой трубы с дополнительным потоком, вторая линия подачи нерасширившегося газа соединена с дроссельным устройством через систему рекуперативных теплообменных аппаратов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004120667/06A RU2285212C2 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Способ и устройство для сжижения природного газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004120667/06A RU2285212C2 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Способ и устройство для сжижения природного газа |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004120667A RU2004120667A (ru) | 2005-12-20 |
| RU2285212C2 true RU2285212C2 (ru) | 2006-10-10 |
Family
ID=35869541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004120667/06A RU2285212C2 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Способ и устройство для сжижения природного газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2285212C2 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474769C2 (ru) * | 2011-05-23 | 2013-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего Профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель |
| RU2500959C2 (ru) * | 2012-02-01 | 2013-12-10 | Александр Николаевич Лазарев | Способ сжижения природного газа и устройство для его осуществления |
| RU2656068C1 (ru) * | 2017-07-06 | 2018-06-01 | Юрий Васильевич Белоусов | Способ сжижения природного газа на газораспределительной станции и установка для его осуществления |
| RU2753205C1 (ru) * | 2020-12-30 | 2021-08-12 | Юрий Васильевич Белоусов | Система производства электроэнергии, сжиженного и компримированного природного газа на газораспределительной станции |
| RU2776964C1 (ru) * | 2021-10-04 | 2022-07-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" | Способ сжижения природного газа на основе дроссельного цикла с использованием вихревых труб |
-
2004
- 2004-07-06 RU RU2004120667/06A patent/RU2285212C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474769C2 (ru) * | 2011-05-23 | 2013-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего Профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель |
| RU2500959C2 (ru) * | 2012-02-01 | 2013-12-10 | Александр Николаевич Лазарев | Способ сжижения природного газа и устройство для его осуществления |
| RU2656068C1 (ru) * | 2017-07-06 | 2018-06-01 | Юрий Васильевич Белоусов | Способ сжижения природного газа на газораспределительной станции и установка для его осуществления |
| RU2753205C1 (ru) * | 2020-12-30 | 2021-08-12 | Юрий Васильевич Белоусов | Система производства электроэнергии, сжиженного и компримированного природного газа на газораспределительной станции |
| RU2776964C1 (ru) * | 2021-10-04 | 2022-07-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" | Способ сжижения природного газа на основе дроссельного цикла с использованием вихревых труб |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004120667A (ru) | 2005-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2438081C2 (ru) | Способ сжижения природного газа (варианты) и установка для его реализации (варианты) | |
| RU2636966C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа | |
| US8899074B2 (en) | Methods of natural gas liquefaction and natural gas liquefaction plants utilizing multiple and varying gas streams | |
| CN109140903B (zh) | 一种利用液化天然气冷能的空分系统及空气分离方法 | |
| CN108458549B (zh) | 从天然气中提氦并液化的系统与方法 | |
| US20080016909A1 (en) | Flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus | |
| CN100404988C (zh) | 含空气煤层气液化分离工艺及设备 | |
| CN201199120Y (zh) | 一种空气回热式的矿井瓦斯气的分离液化设备 | |
| US6269656B1 (en) | Method and apparatus for producing liquified natural gas | |
| CN215822390U (zh) | 一种油气回收用液氮冷凝系统 | |
| RU70461U1 (ru) | Установка подготовки нефтяного газа к транспорту | |
| CN1952569A (zh) | 含空气煤层气液化工艺及设备 | |
| RU2285212C2 (ru) | Способ и устройство для сжижения природного газа | |
| CN108151442A (zh) | 原料气中lng的低温制取系统 | |
| CN113137828A (zh) | 一种利用液化天然气终端冷能制取富氧的系统和方法 | |
| RU2344360C1 (ru) | Способ сжижения газа и установка для его осуществления | |
| RU2640969C1 (ru) | Способ извлечения сжиженных углеводородных газов из природного газа магистральных газопроводов и установка для его осуществления | |
| RU2168124C2 (ru) | Способ сжижения природного газа | |
| RU2157487C1 (ru) | Способ сжижения природного газа и устройство для его осуществления | |
| CN106839650A (zh) | 天然气油气回收系统及工艺 | |
| RU2678236C1 (ru) | Способ сжижения природного газа по циклу частичного сжижения за счет перепада давления и установка для его осуществления | |
| RU2587734C1 (ru) | Способ сжижения природного газа | |
| RU2202078C2 (ru) | Способ ожижения природного газа | |
| CN208667598U (zh) | 一种新型天然气轻烃回收装置 | |
| CN111707054A (zh) | 空分冷能回收系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20100323 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180707 |