RU2488759C2 - Method and device for cooling and separation of hydrocarbon flow - Google Patents

Method and device for cooling and separation of hydrocarbon flow Download PDF

Info

Publication number
RU2488759C2
RU2488759C2 RU2010138604/06A RU2010138604A RU2488759C2 RU 2488759 C2 RU2488759 C2 RU 2488759C2 RU 2010138604/06 A RU2010138604/06 A RU 2010138604/06A RU 2010138604 A RU2010138604 A RU 2010138604A RU 2488759 C2 RU2488759 C2 RU 2488759C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
refrigerant
liquefied
fraction
cooling
Prior art date
Application number
RU2010138604/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010138604A (en
Inventor
Марко Дик Ягер
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
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 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of RU2010138604A publication Critical patent/RU2010138604A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488759C2 publication Critical patent/RU2488759C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0047Processes 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
    • F25J1/0052Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0032Processes 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"
    • F25J1/0045Processes 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 vaporising a liquid return stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0047Processes 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
    • F25J1/0052Processes 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
    • F25J1/0055Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0047Processes 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
    • F25J1/0052Processes 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
    • F25J1/0057Processes 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 after expansion of the liquid refrigerant stream with extraction of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0211Processes 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
    • F25J1/0214Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0211Processes 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
    • F25J1/0214Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F25J1/0215Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
    • F25J1/0216Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle using a C3 pre-cooling cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235Heat exchange integration
    • F25J1/0237Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235Heat exchange integration
    • F25J1/0237Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • F25J1/0239Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262Details of the cold heat exchange system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/0204Processes 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
    • F25J3/0209Natural gas or substitute natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/0228Processes 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
    • F25J3/0233Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/0228Processes 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
    • F25J3/0238Processes 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 2 carbon atoms or more
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/40Features relating to the provision of boil-up in the bottom of a column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/06Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/62Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/60Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/02Internal refrigeration with liquid vaporising loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12External refrigeration with liquid vaporising loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/60Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons

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)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method involves provision of hydrocarbon flow (10), cooling of hydrocarbon flow (10) to obtain liquefied hydrocarbon flow (20), supply at least of some part of liquefied hydrocarbon flow (20) to distillating column (12) through the first inlet opening (17), provision of bottom raw material flow (30), provision of cooling agent circuit (4) containing at least one cooling agent flow (40), heating of bottom raw material flow (30) with counterflow (40) of cooling agent to obtain heated bottom raw material flow (50) and flow (60) of cooled cooling agent; supply of heated bottom raw material flow (50) to distilling column (12) through the second inlet opening (18) located below the first inlet opening (17) and separation of partially liquefied hydrocarbon flow (20) in distilling column (12) to obtain the first upper gaseous flow (70) and the first bottom liquid flow (80).
EFFECT: use of the invention will allow reducing power consumption for cooling process of a cooling agent.
17 cl, 5 dwg, 2 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для охлаждения и разделения углеводородного потока, в частности, но не исключительно, природного газа и, если требуется, для последующего сжижения углеводородного потока. В другом аспекте, настоящее изобретение относится к установке сжижения, содержащей такое устройство.The present invention relates to a method and apparatus for cooling and separating a hydrocarbon stream, in particular, but not exclusively, natural gas and, if required, for subsequent liquefaction of the hydrocarbon stream. In another aspect, the present invention relates to a liquefaction apparatus comprising such a device.

Известно несколько способов охлаждения и сжижения потока природного газа для получения сжиженного природного газа (СПГ). Желательно производить сжижение потока природного газа по ряду причин. Например, легче хранить и транспортировать на большие расстояния природный газ в жидком состоянии, чем в газообразном состоянии, поскольку он занимает меньший объем и для его хранения не требуется высокое давление.Several methods are known for cooling and liquefying a natural gas stream to produce liquefied natural gas (LNG). It is desirable to liquefy a natural gas stream for a number of reasons. For example, it is easier to store and transport natural gas over long distances in a liquid state than in a gaseous state, since it takes up a smaller volume and does not require high pressure for storage.

Сжижение углеводородного потока, например природного газа, в общем, включает две или более стадий охлаждения, и одну или несколько стадий разделения. Требуется, по меньшей мере, одна стадия разделения потока природного газа для уменьшения содержания углеводородов тяжелее метана, в дальнейшем называемых «более тяжелыми углеводородами». Традиционно, более тяжелые углеводороды отделяют от потока природного газа до проведения какого-либо существенного охлаждения и, в особенности, сжижения, по нескольким причинам, в частности, так как их температура затвердевания или температура сжижения отличается от соответствующей температуры метана, и они могут заблокировать части установки для сжижения метана.The liquefaction of a hydrocarbon stream, for example natural gas, generally includes two or more stages of cooling, and one or more stages of separation. At least one stage of separation of the natural gas stream is required to reduce the content of hydrocarbons heavier than methane, hereinafter referred to as "heavier hydrocarbons". Traditionally, heavier hydrocarbons are separated from the natural gas stream prior to any significant cooling and, in particular, liquefaction, for several reasons, in particular because their solidification temperature or liquefaction temperature is different from the corresponding methane temperature, and they can block parts methane liquefaction plants.

Отделение более тяжелых углеводородов от природного газа может быть выполнено посредством охлаждения природного газа для его частичной конденсации и при последующем использовании ректификационной колонны.The separation of the heavier hydrocarbons from natural gas can be accomplished by cooling the natural gas to partially condensate it and then using a distillation column.

В патенте США №5960644 описывается способ удаления углекислого газа, этана и более тяжелых компонентов из потока природного газа высокого давления, при котором поток природного газа высокого давления частично конденсируется и проходит через первый и второй сепараторы, прежде чем разные потоки природного газа поступают в ректификационную колонну. Чтобы подвести тепло в нижнюю часть ректификационной колонны, жидкий поток удаляют из ректификационной колонны и нагревают в теплообменнике 46 для получения повторно кипящего потока, и повторно кипящий поток вводят в ректификационную колонну.US Pat. No. 5,960,644 describes a method for removing carbon dioxide, ethane and heavier components from a high pressure natural gas stream, wherein the high pressure natural gas stream partially condenses and passes through the first and second separators before different natural gas streams enter the distillation column . In order to bring heat to the bottom of the distillation column, the liquid stream is removed from the distillation column and heated in a heat exchanger 46 to produce a re-boiling stream, and the re-boiling stream is introduced into the distillation column.

В патенте США №5960644 для частичной конденсации потока природного газа высокого давления используется внешний хладагент и для подачи тепла к нижней части ректификационной колонны используется нагревательная среда. Внешний хладагент, используемый для частичной конденсации потока природного газа высокого давления, не описан, а нагревательной средой является поток сжатого газообразного продукта, который требует отдельного сжатия для создания давления в трубопроводе.US Pat. No. 5,960,644 uses an external refrigerant to partially condense the high pressure natural gas stream and uses a heating medium to supply heat to the bottom of the distillation column. The external refrigerant used to partially condense the high-pressure natural gas stream is not described, and the heating medium is a compressed gaseous product stream that requires separate compression to create pressure in the pipeline.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы снизить энергию, которая необходима для обеспечения заданного режима охлаждения хладагента в контуре хладагента.The objective of the present invention is to reduce the energy that is necessary to provide a given mode of cooling the refrigerant in the refrigerant circuit.

В настоящем изобретении предлагается способ охлаждения и разделения углеводородного потока, например природного газа, включающий, по меньшей мере, следующие этапы:The present invention provides a method for cooling and separating a hydrocarbon stream, for example natural gas, comprising at least the following steps:

(a) обеспечение углеводородным потоком;(a) providing a hydrocarbon stream;

(b) охлаждение углеводородного потока для получения частично сжиженного углеводородного потока, при этом, по меньшей мере, часть охлаждения обеспечивается посредством частичного или полного испарения охлажденного потока хладагента;(b) cooling the hydrocarbon stream to produce a partially liquefied hydrocarbon stream, wherein at least a portion of the cooling is provided by partially or completely evaporating the cooled refrigerant stream;

(c) поступление, по меньшей мере, части частично сжиженного углеводородного потока в дистилляционную колонну через первое входное отверстие;(c) the entry of at least part of the partially liquefied hydrocarbon stream into the distillation column through the first inlet;

(d) обеспечение нижним сырьевым потоком;(d) provision of bottom feed stream;

(e) обеспечение контуром хладагента, содержащим, по меньшей мере, поток сжатого, полностью сжиженного хладагента;(e) providing a refrigerant circuit comprising at least a stream of compressed, fully liquefied refrigerant;

(f) нагрев нижнего сырьевого потока противоточным потоком хладагента для получения нагретого нижнего сырьевого потока и охлажденного потока хладагента;(f) heating the lower feed stream with a countercurrent refrigerant stream to produce a heated lower feed stream and a cooled refrigerant stream;

(g) поступление нагретого нижнего сырьевого потока в дистилляционную колонну через второе входное отверстие, расположенное ниже первого входного отверстия; и(g) entering the heated lower feed stream into the distillation column through a second inlet located below the first inlet; and

(h) разделение частично сжиженного углеводородного потока в дистилляционной колонне для получения, по меньшей мере, первого верхнего газообразного потока и первого донного жидкого потока.(h) separating the partially liquefied hydrocarbon stream in a distillation column to obtain at least a first upper gaseous stream and a first bottom liquid stream.

В настоящем изобретении также предлагается устройство для охлаждения и разделения углеводородного потока, например природного газа, содержащее, по меньшей мере:The present invention also provides a device for cooling and separating a hydrocarbon stream, for example natural gas, comprising at least:

первую ступень охлаждения для охлаждения углеводородного потока и получения частично сжиженного углеводородного потока;a first cooling stage for cooling a hydrocarbon stream and obtaining a partially liquefied hydrocarbon stream;

дистилляционную колонну для получения и отделения, по меньшей мере, фракции от частично сжиженного углеводородного потока, поступающего через первое входное отверстие;a distillation column for receiving and separating at least a fraction from the partially liquefied hydrocarbon stream entering through the first inlet;

контур хладагента, содержащий, по меньшей мере, один поток сжатого, полностью сжиженного хладагента; иa refrigerant circuit comprising at least one stream of compressed, fully liquefied refrigerant; and

первый теплообменник для нагрева нижнего сырьевого потока противоточным потоком сжатого, полностью сжиженного хладагента для получения охлажденного потока хладагента и нагретого нижнего сырьевого потока, который должен поступать в дистилляционную колонну через второе входное отверстие, расположенное ниже первого входного отверстия; иa first heat exchanger for heating the lower feed stream with a countercurrent stream of compressed, fully liquefied refrigerant to produce a cooled refrigerant stream and a heated lower feed stream, which must enter the distillation column through a second inlet located below the first inlet; and

систему теплообмена в первой ступени охлаждения, размещенную в контуре хладагента ниже по потоку от первого теплообменника, для охлаждения углеводородного потока противоточным потоком, содержащим по меньшей мере, фракцию потока охлажденного хладагента, тем самым частично или полностью испаряя, по меньшей мере, фракцию потока охлажденного хладагента.a heat exchange system in the first cooling stage, located in the refrigerant circuit downstream of the first heat exchanger, for cooling a hydrocarbon stream with a countercurrent stream containing at least a fraction of the cooled refrigerant stream, thereby partially or completely evaporating at least a fraction of the cooled refrigerant stream .

В настоящем изобретении также предлагается установка сжижения, содержащая описанное здесь устройство.The present invention also provides a liquefaction apparatus comprising the apparatus described herein.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описываться только в качестве примеров со ссылкой на прилагаемые неограничительные чертежи.Embodiments of the present invention will now be described only as examples with reference to the accompanying non-limiting drawings.

Фиг.1 - схема первого способа охлаждения и разделения углеводородного потока согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.1 is a diagram of a first method for cooling and separating a hydrocarbon stream according to one embodiment of the present invention.

Фиг.2 - схема второго способа охлаждения и разделения углеводородного потока согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения в составе установки сжижения.2 is a diagram of a second method for cooling and separating a hydrocarbon stream according to a second embodiment of the present invention as part of a liquefaction plant.

Фиг.3 - схема третьего способа охлаждения и разделения углеводородного потока согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.3 is a diagram of a third method for cooling and separating a hydrocarbon stream according to a third embodiment of the present invention.

Фиг.4 - схема четвертого способа охлаждения и разделения углеводородного потока согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.4 is a diagram of a fourth method for cooling and separating a hydrocarbon stream according to a fourth embodiment of the present invention.

Фиг.5 - схема пятого способа охлаждения и разделения углеводородного потока согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения.5 is a diagram of a fifth method for cooling and separating a hydrocarbon stream according to a fifth embodiment of the present invention.

В вариантах осуществления настоящего изобретения используется поток хладагента для нагрева нижнего сырьевого потока, поступающего в дистилляционную колонну. Результирующий поток охлажденного хладагента затем используется, преимущественно, для охлаждения углеводородного потока, чтобы частично сконденсировать или способствовать частичной конденсации углеводородного потока перед подачей, по меньшей мере, его части в дистилляционную колонну.In embodiments of the present invention, a refrigerant stream is used to heat the bottom feed stream entering the distillation column. The resulting refrigerant refrigerant stream is then used primarily to cool the hydrocarbon stream in order to partially condense or facilitate partial condensation of the hydrocarbon stream before at least a portion of it is fed to the distillation column.

На фиг.1 представлена обобщенная схема предлагаемого способа охлаждения и разделения углеводородного потока, например природного газа, включающего, по меньшей мере, следующие этапы:Figure 1 presents a generalized diagram of the proposed method for cooling and separation of a hydrocarbon stream, for example natural gas, comprising at least the following steps:

(a) обеспечение углеводородным потоком 10;(a) providing hydrocarbon stream 10;

(b) охлаждение углеводородного потока 10 для получения частично сжиженного углеводородного потока 20;(b) cooling the hydrocarbon stream 10 to obtain a partially liquefied hydrocarbon stream 20;

(c) поступление, по меньшей мере, части частично сжиженного углеводородного потока 20 в дистилляционную колонну 12 через первое входное отверстие 17;(c) the entry of at least part of the partially liquefied hydrocarbon stream 20 into the distillation column 12 through the first inlet 17;

(d) обеспечение нижним сырьевым потоком 30;(d) providing a bottom feed stream 30;

(e) обеспечение контуром 4 хладагента, содержащим, по меньшей мере, поток 40 хладагента;(e) providing a refrigerant circuit 4 comprising at least a refrigerant stream 40;

(f) нагрев нижнего сырьевого потока 30 противоточным потоком 40 хладагента для получения нагретого нижнего сырьевого потока и охлажденного потока 60 хладагента;(f) heating the bottom feed stream 30 with a countercurrent refrigerant stream 40 to produce a heated bottom feed stream and a cooled refrigerant stream 60;

(g) поступление нагретого нижнего сырьевого потока 50 в дистилляционную колонну 12 через второе входное отверстие 18, расположенное гравитационно ниже первого входного отверстия 17; и(g) the entry of the heated lower feed stream 50 into the distillation column 12 through a second inlet 18 located gravitationally below the first inlet 17; and

(h) разделение частично сжиженного углеводородного потока 20 в дистилляционной колонне 12 для получения, по меньшей мере, первого верхнего газообразного потока 70 и первого донного жидкого потока 80.(h) separating the partially liquefied hydrocarbon stream 20 in the distillation column 12 to obtain at least a first upper gaseous stream 70 and a first bottom liquid stream 80.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения охлаждение на стадии (b) выполняется посредством частичного или полного испарения охлажденного потока 60 хладагента, например, потока переохлажденного сжиженного хладагента. В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения на этапах (e) и (f) поток 40 хладагента является потоком сжатого, полностью сжиженного хладагента, например, охлажденный поток 60 хладагента, произведенный на этапе (f), является переохлажденным потоком сжиженного хладагента.In a preferred embodiment of the invention, the cooling in step (b) is carried out by partially or completely evaporating the cooled refrigerant stream 60, for example, a supercooled liquefied refrigerant stream. In yet another preferred embodiment, in steps (e) and (f), the refrigerant stream 40 is a compressed, fully liquefied refrigerant stream, for example, the cooled refrigerant stream 60 produced in step (f) is a supercooled liquefied refrigerant stream.

При использовании потока сжатого, полностью сжиженного хладагента для нагрева нижнего сырьевого потока 30, поток сжиженного хладагента переохлаждается. Такой результирующий переохлажденный поток сжиженного хладагента является, предпочтительным, так как при его использовании для охлаждения, например, для охлаждения углеводородного потока, образуется меньше пара.When using a compressed, fully liquefied refrigerant stream to heat the lower feed stream 30, the liquefied refrigerant stream is supercooled. Such a resulting supercooled liquefied refrigerant stream is preferred since less steam is generated when used for cooling, for example, for cooling a hydrocarbon stream.

Согласно фиг.1, также предлагается устройство для охлаждения и разделения углеводородного потока, например, природного газа. Устройство содержит, по меньшей мере:According to figure 1, there is also provided a device for cooling and separating a hydrocarbon stream, for example, natural gas. The device comprises at least:

первую ступень 14 охлаждения для охлаждения углеводородного потока 10 и получения частично сжиженного углеводородного потока 20;a first cooling stage 14 for cooling the hydrocarbon stream 10 and obtaining a partially liquefied hydrocarbon stream 20;

дистилляционную колонну 12 для получения и отделения, по меньшей мере, одной фракции от частично сжиженного углеводородного потока 20, поступающего через первое входное отверстие 17;a distillation column 12 for receiving and separating at least one fraction from the partially liquefied hydrocarbon stream 20 entering through the first inlet 17;

контур хладагента 4, содержащий, по меньшей мере, один поток 40 хладагента; иa refrigerant circuit 4 comprising at least one refrigerant stream 40; and

первый теплообменник 16 для нагрева нижнего сырьевого потока 30 противоточным потоком 40 хладагента для получения нагретого сырьевого потока 50, который должен поступать в дистилляционную колонну 12 через второе входное отверстие 18, расположенное гравитационно ниже первого входного отверстия 17.a first heat exchanger 16 for heating the lower feed stream 30 with a countercurrent refrigerant stream 40 to produce a heated feed stream 50, which must enter the distillation column 12 through a second inlet 18 located gravitationally below the first inlet 17.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство дополнительно содержит систему 34 теплообмена в первой ступени 14 охлаждения, расположенной ниже по потоку от первого теплообменника 16, для получения, по меньшей мере, фракции охлажденного потока 60 хладагента и для охлаждения углеводородного потока 10 противоточным потоком, по меньшей мере, указанной фракции охлажденного потока 60 хладагента, при этом, частично или полностью испаряется поток 60 хладагента. Охлажденный поток 60 хладагента является, предпочтительно, переохлажденным потоком сжиженного хладагента. В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения, поток 40 хладагента в контуре 4 хладагента является потоком сжатого, полностью сжиженного хладагента.In a preferred embodiment, the device further comprises a heat exchange system 34 in a first cooling stage 14 located downstream of the first heat exchanger 16 to produce at least a fraction of the cooled refrigerant stream 60 and to cool the hydrocarbon stream 10 with a countercurrent stream, at least , the specified fraction of the cooled refrigerant stream 60, wherein the refrigerant stream 60 is partially or completely vaporized. The chilled refrigerant stream 60 is preferably a supercooled liquefied refrigerant stream. In another preferred embodiment, the refrigerant stream 40 in the refrigerant circuit 4 is a compressed, fully liquefied refrigerant stream.

Одним из преимуществ охлаждения потока хладагента посредством теплообмена с нижним сырьевым потоком является то, что в этом случае возрастает холодопроизводительность потока хладагента, используемого для охлаждения углеводородного потока и, если требуется, для охлаждения других потоков.One of the advantages of cooling the refrigerant stream through heat exchange with the lower feed stream is that in this case, the cooling capacity of the refrigerant stream used to cool the hydrocarbon stream and, if necessary, to cool other streams increases.

Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что при охлаждении потока хладагента посредством теплообмена с нижним сырьевым потоком, требуется меньше энергии, затрачиваемой на сжатие в контуре хладагента, для обеспечения одинаковой холодопроизводительности хладагента в контуре, например, чтобы охладить углеводородный поток.Another advantage of the present invention is that when cooling the refrigerant stream by heat exchange with the lower feed stream, less energy is required for compression in the refrigerant circuit to provide the same refrigerant capacity in the circuit, for example, to cool the hydrocarbon stream.

Таким образом, в настоящем изобретении предлагается способ, при котором снижаются затраты энергии для обеспечения холодопроизводительности, необходимой для охлаждения и разделения одного и того же количества углеводородов.Thus, the present invention provides a method in which energy costs are reduced to provide the cooling capacity needed to cool and separate the same amount of hydrocarbons.

Раскрывая более детально, на фиг.1 представлен способ охлаждения и разделения углеводородного потока 10 согласно одному из вариантов осуществления изобретения,Opening in more detail, figure 1 presents a method of cooling and separating a hydrocarbon stream 10 according to one embodiment of the invention,

Углеводородный поток 10 может быть любым подходящим углеводородным потоком, например, но не ограничиваясь этим, потоком углеводородсодержащего газа, который может быть охлажден. Одним из примеров является поток природного газа, полученный из пласта природного газа или нефтяного пласта. Альтернативно потоку природного газа также может быть получен углеводородный поток от другого источника, посредством процесса синтеза, к примеру, процесса Фишера-Тропша.The hydrocarbon stream 10 may be any suitable hydrocarbon stream, for example, but not limited to, a hydrocarbon-containing gas stream that can be cooled. One example is a natural gas stream obtained from a natural gas or oil reservoir. Alternative to the natural gas stream, a hydrocarbon stream from another source can also be obtained through a synthesis process, for example, the Fischer-Tropsch process.

Обычно такой углеводородный поток содержит, в основном, метан. Предпочтительно, такой углеводородный поток содержит, по меньшей мере, 50 мол.% метана, предпочтительнее, по меньшей мере, 80 мол.% метана.Typically, such a hydrocarbon stream contains mainly methane. Preferably, such a hydrocarbon stream contains at least 50 mol% of methane, more preferably at least 80 mol% of methane.

Хотя способ согласно настоящему изобретению применим к различным углеводородным потокам, он особенно подходит для потоков природного газа, которые должны быть сжижены. Поскольку специалистам в данной области техники известно как сжижают углеводородный поток, этот процесс подробно здесь не описывается.Although the method according to the present invention is applicable to various hydrocarbon streams, it is particularly suitable for natural gas streams to be liquefied. Since those skilled in the art know how to liquefy a hydrocarbon stream, this process is not described in detail here.

В зависимости от источника, углеводородный поток 10 может содержать один или более соединений, которые не являются углеводородами, например, H2O, N2, CO2, Hg, H2S и другие сернистые соединения.Depending on the source, the hydrocarbon stream 10 may contain one or more compounds that are not hydrocarbons, for example, H 2 O, N 2 , CO 2 , Hg, H 2 S and other sulfur compounds.

При необходимости, перед использованием углеводородный поток 10 можно подвергать предварительной обработке, которая может быть частью процесса охлаждения углеводородного потока, или может проводиться отдельно. Эта предварительная обработка может включать восстановление и/или удаление не углеводородных соединений, например, CO2 и H2S, или другие этапы, например, начальное охлаждение и предварительное создание избыточного давления. Поскольку эти этапы известны специалистам в данной области техники, их механизмы здесь далее не описываются.If necessary, the hydrocarbon stream 10 may be pretreated before use, which may be part of the process for cooling the hydrocarbon stream, or may be carried out separately. This pretreatment may include the reduction and / or removal of non-hydrocarbon compounds, for example, CO 2 and H 2 S, or other steps, for example, initial cooling and preliminary pressurization. Since these steps are known to those skilled in the art, their mechanisms are not further described here.

Таким образом, термин «углеводородный поток» в том смысле, в котором он здесь употребляется, также означает состав до любой обработки, такой обработки, которая включает очистку, дегидрацию и/или промывку, также как любой состав, частично, существенно или полностью обработанный для восстановления и/или удаления одного или более соединений или веществ, включая, но не ограничиваясь, серой, соединениями серы, диоксидом углерода и водой.Thus, the term “hydrocarbon stream”, in the sense in which it is used here, also means a composition before any treatment, such processing, which includes cleaning, dehydration and / or washing, as well as any composition partially, substantially or completely processed for reducing and / or removing one or more compounds or substances, including, but not limited to sulfur, sulfur compounds, carbon dioxide and water.

Углеводородный поток, который используется в настоящем изобретении, предпочтительно, подвергается, по меньшей мере, минимальной предварительной обработке, требуемой для обеспечения последующего сжижения углеводородного потока. Указанная обработка, требуемая для сжижения природного газа, известна в данной области техники.The hydrocarbon stream used in the present invention is preferably subjected to at least the minimum pre-treatment required to provide subsequent liquefaction of the hydrocarbon stream. Said treatment required for liquefying natural gas is known in the art.

В углеводородном потоке 10 может также изменяться содержание углеводородов тяжелее метана, например, этана, пропана, бутанов и пентанов, так же как и некоторых ароматических углеводородов. Состав углеводородного потока изменяется в зависимости от типа и местонахождения углеводородного потока такого, как природный газ. Углеводороды тяжелее метана, в общем, должны быть удалены из природного газа по нескольким причинам, например, потому что их температура затвердевания или температура сжижения отличается от соответствующей температуры метана, и они могут заблокировать части установки для сжижения метана. Углеводороды C2-C4 могут использоваться в качестве источника газоконденсатных жидкостей и/или хладагента. Удаление углеводородов более тяжелых, чем метан, часто называют «удалением природного газоконденсата».In the hydrocarbon stream 10, the hydrocarbon content may also be heavier than methane, for example, ethane, propane, butanes and pentanes, as well as some aromatic hydrocarbons. The composition of the hydrocarbon stream varies depending on the type and location of the hydrocarbon stream such as natural gas. Hydrocarbons heavier than methane should generally be removed from natural gas for several reasons, for example, because their solidification temperature or liquefaction temperature is different from the corresponding methane temperature, and they may block parts of the methane liquefaction plant. C 2 -C 4 hydrocarbons can be used as a source of gas condensate liquids and / or refrigerant. The removal of heavier hydrocarbons than methane is often referred to as the "removal of natural gas condensate."

На фиг.1 показан углеводородный поток 10, содержащий природный газ, который охлаждают в первой ступени 14 охлаждения для получения охлажденного и частично сжиженного углеводородного потока 20. Охлаждение в первой ступени 14 охлаждения может вызвать частичную конденсацию углеводородного потока 10.1 shows a hydrocarbon stream 10 containing natural gas, which is cooled in the first cooling stage 14 to produce a cooled and partially liquefied hydrocarbon stream 20. Cooling in the first cooling stage 14 may cause partial condensation of the hydrocarbon stream 10.

Первая ступень 14 охлаждения может содержать систему 34 теплообмена, например, в виде одного или нескольких теплообменников таких, как котлы, соединенные параллельно, последовательно или обоими способами, известными в данной области техники. Охлаждение в первой ступени 14 охлаждения обеспечивается потоком 15 хладагента первой ступени охлаждения, который нагревается и частично или полностью испаряется в первой ступени 14 охлаждения, образуя нагретый поток 15а хладагента первой ступени охлаждения.The first cooling stage 14 may comprise a heat exchange system 34, for example, in the form of one or more heat exchangers such as boilers connected in parallel, in series, or both by methods known in the art. The cooling in the first cooling stage 14 is provided by the refrigerant stream 15 of the first cooling stage, which is heated and partially or completely evaporated in the first cooling stage 14, forming a heated refrigerant stream 15a of the first cooling stage.

Охлаждение углеводородного потока 10 посредством потока 15 хладагента первой ступени охлаждения может быть частью процесса сжижения, например, стадией предварительного охлаждения, включающей, если требуется, контур пропанового хладагента, как описывается в дальнейшем со ссылкой на фиг.2, либо охлаждение может быть отдельным процессом. Поэтому, поток 15 хладагента первой ступени охлаждения может быть частью потока одного или нескольких контуров хладагента, описанных далее, или может обеспечиваться отдельно.The cooling of the hydrocarbon stream 10 by means of the refrigerant stream 15 of the first cooling stage may be part of a liquefaction process, for example, a pre-cooling step including, if required, a propane refrigerant circuit, as described hereinafter with reference to FIG. 2, or cooling may be a separate process. Therefore, the refrigerant stream 15 of the first cooling stage may be part of the flow of one or more refrigerant circuits described later, or may be provided separately.

При охлаждении углеводородного потока 10 температура углеводородного потока 10 может быть ниже 0°C, например, может быть в диапазоне от -10°C до -70°C.When the hydrocarbon stream 10 is cooled, the temperature of the hydrocarbon stream 10 may be below 0 ° C, for example, may be in the range from -10 ° C to -70 ° C.

По меньшей мере, одна фракция, если требуется, все фракции, частично сжиженного углеводородного потока 20 из первой ступени 14 охлаждения поступает в дистилляционную колонну 12 через первое входное отверстие 17.At least one fraction, if required, all fractions of the partially liquefied hydrocarbon stream 20 from the first cooling stage 14 enters the distillation column 12 through the first inlet 17.

Дистилляционная колонна 12 может иметь любой подходящий размер и конструкцию, известную в данной области техники. Обычная дистилляционная колонна является скруббером или скрубберной колонной и, как правило, работает при давлении, превышающем атмосферное давление, причем, способ ее работы известен в данной области техники. Одной из задач дистилляционной колонны 12 является получение, как правило, газообразного потока, обогащенного метаном, благодаря чему, он наиболее подходит для последующего сжижения.The distillation column 12 may be of any suitable size and design known in the art. A conventional distillation column is a scrubber or scrubber column and, as a rule, operates at a pressure exceeding atmospheric pressure, moreover, its operation is known in the art. One of the tasks of the distillation column 12 is to obtain, as a rule, a gaseous stream enriched in methane, which makes it most suitable for subsequent liquefaction.

Соответствующие рабочие параметры дистилляционной колонны 12 известны в данной области техники, и они могут быть изменены для изменения состава, по меньшей мере, одного из выходящих основных потоков продукции. Обычно, из дистилляционной колонны 12 выходят два основных потока продукции, а именно, верхний поток, частично или полностью газообразный, и донный поток, как правило, по меньшей мере, частично жидкий, либо полностью жидкий. Из углеводородного потока 10 донный поток обогащается углеводородами тяжелее метана, в особенности, бутанами, пентанами и более тяжелыми углеводородами.The corresponding operating parameters of the distillation column 12 are known in the art and can be changed to change the composition of at least one of the outgoing main product streams. Typically, two main product streams emerge from the distillation column 12, namely, an overhead stream, partially or completely gaseous, and a bottom stream, typically at least partially liquid, or completely liquid. From hydrocarbon stream 10, the bottom stream is enriched in hydrocarbons heavier than methane, in particular, butanes, pentanes and heavier hydrocarbons.

Как известно в данной области техники, чтобы уменьшить количество метана, который может выйти из дистилляционной колонны 12 как часть донного потока, на дно дистилляционной колонны 12, или в вблизи дна, подается нагретый поток, способствующий подъему метана со дна дистилляционной колонны 12 вверх, чтобы он, переходя в газообразное состояние, выходил из дистилляционной колонны 12 как часть газообразного верхнего потока. Такой поток, традиционно нагретый в отдельном котле, обычно называют «повторно кипящим потоком»As is known in the art, in order to reduce the amount of methane that can leave the distillation column 12 as part of the bottom stream, a heated stream is supplied to the bottom of the distillation column 12, or in the vicinity of the bottom, to help raise methane from the bottom of the distillation column 12 so that he, passing into a gaseous state, exited the distillation column 12 as part of the gaseous overhead stream. Such a stream, traditionally heated in a separate boiler, is usually called a “re-boiling stream”

В связи с этим, на фиг.1 показан нижний сырьевой поток 30, предназначенный для обеспечения нагрева дна дистилляционной колонны 12, или вблизи дна, известным в данной области техники способом с использованием повторно кипящего потока. Традиционно, как описывалось выше, тепло для повторно кипящего потока обеспечивается отдельным котлом, который требует специального источника тепла, энергия которого не может рекуперироваться.In this regard, figure 1 shows the lower feed stream 30, designed to provide heating of the bottom of the distillation column 12, or near the bottom, known in the art using a re-boiling stream. Traditionally, as described above, the heat for the re-boiling stream is provided by a separate boiler, which requires a special heat source, the energy of which cannot be recovered.

Согласно способу, предлагаемому в настоящем изобретении, нижний сырьевой поток 30 проходит через первый теплообменник 16 для обеспечения нагрева нижнего сырьевого потока 30 противоточным потоком 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, описываемого в дальнейшем более подробно. За счет теплообмена в первом теплообменнике 16 обеспечивается нагретый нижний сырьевой поток 50, который поступает в дистилляционную колонну 12 через второе входное отверстие 18, расположенное ниже первого входного отверстия 17, предпочтительно, на дне дистилляционной колонны, или около дна. В результате, обеспечивается нагрев, предпочтительно, дна дистилляционной колонны 12, или около дна, благодаря которому, метан, поступающий в дистилляционную колонну 20 в частично сжиженном углеводородном потоке, выходит из дистилляционной колонны 12 как часть верхнего газообразного потока 70.According to the method of the present invention, the lower feed stream 30 passes through a first heat exchanger 16 to provide heating of the lower feed stream 30 to a countercurrent stream 40 of compressed, fully liquefied refrigerant, described in more detail below. By exchanging heat in the first heat exchanger 16, a heated lower feed stream 50 is provided, which enters the distillation column 12 through a second inlet 18 located below the first inlet 17, preferably at or near the bottom of the distillation column. As a result, heating is provided, preferably, of the bottom of the distillation column 12, or near the bottom, due to which methane entering the distillation column 20 in a partially liquefied hydrocarbon stream leaves the distillation column 12 as part of the upper gaseous stream 70.

Дистилляционная колонна 12, предпочтительно, обеспечивает первый верхний газообразный поток 70, содержащий более 80 мол.% метана, и имеющий температуру ниже 0°C, предпочтительнее, в диапазоне от -20°C до -40°C. Дистилляционная колонна 12, представленная на фиг.1, также обеспечивает первый донный жидкий поток 80, как правило, обогащенный углеводородами тяжелее метанаThe distillation column 12 preferably provides a first upper gaseous stream 70 containing more than 80 mol% of methane and having a temperature below 0 ° C, more preferably in the range of -20 ° C to -40 ° C. The distillation column 12 shown in FIG. 1 also provides a first bottom liquid stream 80, typically enriched in hydrocarbons heavier than methane

Поток 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента является составной частью первого контура 4 хладагента, несколько схем которого представлено на фиг.2, 3 и 4, и описывается в дальнейшем только посредством примеров.Compressed, fully liquefied refrigerant stream 40 is an integral part of the first refrigerant circuit 4, several schemes of which are shown in FIGS. 2, 3 and 4, and will be described hereinafter by way of example only.

Первый контур 4 хладагента содержит, по меньшей мере, один компрессор хладагента и, по меньшей мере, один поток хладагента. В контуре хладагента один или несколько потоков хладагента могут быть разделены и/или объединены один или более раз, чтобы обеспечить охлаждение одного или нескольких других потоков, блоков, жидкостей, и т.д., известным в данной области техники способом, как правило, проходя через один или несколько теплообменников. Охлаждение посредством каждого потока хладагента (являющегося полным потоком или фракцией, или частью его) обеспечивается при частичном или полном испарении потока хладагента при низком давлении известным в данной области техники способом, причем, низкое давление обеспечивается прохождением потока хладагента через один или несколько клапанов и/или других расширителей.The first refrigerant circuit 4 comprises at least one refrigerant compressor and at least one refrigerant stream. In the refrigerant circuit, one or more refrigerant streams can be separated and / or combined one or more times to provide cooling of one or more other streams, blocks, liquids, etc., in a manner known in the art, typically by passing through one or more heat exchangers. Cooling by means of each refrigerant stream (which is a full stream or fraction, or part of it) is achieved by partially or completely evaporating the refrigerant stream at low pressure by a method known in the art, moreover, low pressure is provided by passing the refrigerant stream through one or more valves and / or other expanders.

Каждый поток хладагента, используемый в настоящем изобретении, может быть сформирован из единственного компонента, например, пропана или азота, или может быть смешанным хладагентом, сформированным из смеси двух или более компонентов, выбранных из группы, включающей: азот, метан, этан, этилен, пропан, пропилен, бутаны, пентаны, и т.д.Each refrigerant stream used in the present invention may be formed from a single component, for example propane or nitrogen, or may be a mixed refrigerant formed from a mixture of two or more components selected from the group consisting of: nitrogen, methane, ethane, ethylene, propane, propylene, butanes, pentanes, etc.

На различных стадиях, участках или этапах любой части процесса охлаждения углеводородного потока могут применяться аналогичные или различные типы хладагентов способом, известным специалистам в данной области техники, что не ограничивает настоящее изобретение.At various stages, sections or stages of any part of the process for cooling a hydrocarbon stream, similar or different types of refrigerants can be used in a manner known to those skilled in the art, which does not limit the present invention.

Первый теплообменник 16 может включать один или несколько теплообменников, соединенных параллельно, последовательно или обоими способами, известными в данной области техники.The first heat exchanger 16 may include one or more heat exchangers connected in parallel, in series, or both by methods known in the art.

Поток 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, как правило, имеет температуру выше 0°C, например, в диапазоне от 10 до 70°С. Температура охлажденного потока 60 хладагента, который будет являться переохлажденным потоком сжиженного хладагента, ниже температуры потока 40 хладагента.Compressed, fully liquefied refrigerant stream 40 typically has a temperature above 0 ° C, for example, in the range of 10 to 70 ° C. The temperature of the cooled refrigerant stream 60, which will be a supercooled liquefied refrigerant stream, is lower than the temperature of the refrigerant stream 40.

При обеспечении потока 40 сжатого хладагента, который является полностью сжиженным, достигается снижение холодопроизводительности, необходимой для нижнего сырьевого потока 30, по сравнению с использованием соответствующего сжатого пара или потока только частично сжиженного хладагента. Таким образом, подвод тепла к нижнему сырьевому потоку 30, обеспечиваемый потоком 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, может регулироваться и, конкретнее, снижаться, сравнительно с подводом тепла при использовании потока частично или полностью испарившегося хладагента, при этом, обеспечивается нагретый нижний сырьевой поток с температурой, подходящей для оптимизации разделения углеводородного потока в дистилляционной колонне 12. Использование потока частично или полностью испарившегося хладагента может потребовать слишком большой холодопроизводительности нижнего сырьевого потока 30, в связи с чем, нагретый нижний сырьевой поток 50 будет слишком горячим, снижая эффективность разделения дистилляционной колонны. Таким образом, предлагается система, в которой холодопроизводительность нижнего сырьевого потока 30 соответствует требуемой для потока 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента.By providing a compressed refrigerant stream 40 that is completely liquefied, the cooling capacity required for the lower feed stream 30 is reduced compared to using the corresponding compressed vapor or only a partially liquefied refrigerant stream. Thus, the heat supply to the lower feed stream 30 provided by the compressed, fully liquefied refrigerant stream 40 can be controlled and, more specifically, reduced compared to the heat supply when using the partially or fully evaporated refrigerant stream, while providing a heated lower feed stream with a temperature suitable for optimizing the separation of the hydrocarbon stream in the distillation column 12. Using a partially or completely evaporated refrigerant stream may require too much xoy refrigerating lower feed stream 30, and therefore, the heated lower feed stream 50 would be too hot, reducing the separation efficiency of the distillation column. Thus, a system is proposed in which the cooling capacity of the lower feed stream 30 corresponds to that required for the stream 40 of compressed, fully liquefied refrigerant.

Охлажденный, например переохлажденный, поток 60 сжиженного хладагента впоследствии частично или полностью испаряется и обеспечивает охлаждение, являясь составной частью первого контура 4 хладагента. По меньшей мере, одна фракция охлажденного углеводородного потока 10 создается посредством частичного или полного испарения охлажденного, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента. Посредством охлаждения потока 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента обеспечивается охлажденный поток 60 хладагента в качестве переохлажденного потока сжиженного хладагента, при этом, в процессе охлаждения углеводородного потока 10 достигается снижение выработки пара, образующегося при дросселировании. Первый контур 4 хладагента может быть связан с системой обработки углеводородного потока 10 и/или с первым верхним газообразным потоком 70, или может быть отделен от них.The cooled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60 subsequently partially or completely evaporates and provides cooling, being an integral part of the first refrigerant circuit 4. At least one fraction of the chilled hydrocarbon stream 10 is created by partially or completely evaporating the chilled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60. By cooling the compressed, fully liquefied refrigerant stream 40, a cooled refrigerant stream 60 is provided as a supercooled liquefied refrigerant stream, while in the process of cooling the hydrocarbon stream 10, the production of steam generated during throttling is reduced. The first refrigerant circuit 4 may be connected to or separated from the first hydrocarbon stream processing system 10 and / or with the first upper gaseous stream 70.

Примеры схем для обеспечения нижнего сырьевого потока 30, потока 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, охлажденного, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента, и первого контура 4 хладагента описываются в дальнейшем, однако этим настоящее изобретение не ограничивается.Examples of schemes for providing a lower feed stream 30, compressed, fully liquefied refrigerant stream 40, chilled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60, and a first refrigerant circuit 4 are described hereinafter, but the present invention is not limited to this.

На фиг.2 показан углеводородный поток 10, проходящий через первую ступень 14 охлаждения, чтобы обеспечить частично сжиженный углеводородный поток 20, который полностью поступает в дистилляционную колонну 12 через первое входное отверстие 17 для получения первого верхнего газообразного потока 70 и первого донного жидкого потока 80, как описано выше.FIG. 2 shows a hydrocarbon stream 10 passing through a first cooling stage 14 to provide a partially liquefied hydrocarbon stream 20, which is completely supplied to the distillation column 12 through a first inlet 17 to obtain a first upper gaseous stream 70 and a first bottom liquid stream 80, as described above.

На фиг.2 также показан поток 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, проходящий через первый теплообменник 16, чтобы обеспечить охлажденный, например переохлажденный, поток 60 сжиженного хладагента, как описано выше.2 also shows a compressed, fully liquefied refrigerant stream 40 passing through the first heat exchanger 16 to provide a cooled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60, as described above.

В соответствии с одним возможным вариантом осуществления настоящего изобретения на фиг.2 показан первый контур 4 хладагента, содержащий один или несколько первых компрессоров 42 хладагента. Хладагент, проходящий по первому контуру 4 хладагента, может быть любым подходящим хладагентом, состоящим из единственного компонента, например, пропана, или может быть смешанным хладагентом. Компрессор хладагента включает любой блок, устройство или аппарат, способный повышать давление потока хладагента. К ним относятся компрессоры хладагента одноступенчатого сжатия или компрессоры хладагента многоступенчатого сжатия. На некоторых стадиях или ступенях процесса охлаждения углеводорода могут применяться два или более компрессоров хладагента, соединенных параллельно, последовательно или обоими способами. Настоящее изобретение не ограничивается типом, схемой или расположением компрессора хладагента или компрессоров хладагента, в частности, в любом контуре хладагента.In accordance with one possible embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a first refrigerant circuit 4 comprising one or more first refrigerant compressors 42. The refrigerant flowing through the primary refrigerant circuit 4 may be any suitable refrigerant consisting of a single component, for example propane, or may be a mixed refrigerant. The refrigerant compressor includes any unit, device or apparatus capable of increasing the pressure of the refrigerant stream. These include single-stage compression refrigerant compressors or multi-stage compression refrigerant compressors. At some stages or steps of a hydrocarbon cooling process, two or more refrigerant compressors connected in parallel, in series, or both can be used. The present invention is not limited to the type, layout, or arrangement of a refrigerant compressor or refrigerant compressors, in particular in any refrigerant circuit.

Являясь частью первого контура 4 хладагента, первый компрессор 42 хладагента обеспечивает первый поток 44 сжатого хладагента, который проходит через один или несколько холодильников, например, водяной и/или воздушный холодильник 46, обеспечивая охлажденный поток 48 сжатого хладагента, который поступает в накопитель 52 известным в данной области техники способом.As part of the first refrigerant circuit 4, the first refrigerant compressor 42 provides a first compressed refrigerant stream 44 that passes through one or more refrigerators, for example a water and / or air cooler 46, providing a cooled compressed refrigerant stream 48 that enters the accumulator 52 known in method in the art.

Накопитель 52 обеспечивает аккумулированный поток 54, который полностью сжижен. Как правило, по меньшей мере, часть аккумулированного потока 54 выполняет функцию первого охлаждающего потока 56 хладагента, который дросселирован и/или испарился через соответствующий клапан 58, обеспечивая дросселированный поток 62 хладагента (который может действовать как поток 15 хладагента первой ступени охлаждения, как показано на фиг.1), проходящий в первую ступень 14 охлаждения, чтобы, по меньшей мере, частично охладить углеводородный поток 10 и обеспечить нагретый поток 75 хладагента (подобно нагретому потоку 15а хладагента первой ступени охлаждения, как показано на фиг.1), который возвращается к первому компрессору 42 хладагента.The drive 52 provides an accumulated stream 54, which is completely liquefied. Typically, at least a portion of the accumulated stream 54 functions as a first refrigerant refrigerant stream 56 that is throttled and / or vaporized through a corresponding valve 58, providing a throttled refrigerant stream 62 (which can act as a refrigerant stream 15 of the first cooling stage, as shown in 1) extending into the first cooling stage 14 in order to at least partially cool the hydrocarbon stream 10 and provide a heated refrigerant stream 75 (similar to the first refrigerant heated stream 15a of the refrigerant and cooling, as shown in Figure 1), which is returned to the first compressor 42 of the refrigerant.

На фиг.2 также представлен вариант деления аккумулированного потока 54 делителем 64 потока для обеспечения потока 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента. Для обеспечения требуемых последующих теплообменов может быть рассчитана пропорция потоков 56, 40, отделенных от аккумулированного потока 54.Figure 2 also shows a variant of dividing the accumulated stream 54 by a stream divider 64 to provide a stream 40 of compressed, fully liquefied refrigerant. To provide the required subsequent heat exchanges, a proportion of the streams 56, 40 separated from the accumulated stream 54 can be calculated.

Согласно фиг.2, поток 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, обеспеченный делителем 64 потока, после сжатия в первом компрессоре 42 хладагента является относительно теплым потоком. По меньшей мере, часть этого тепла может быть использована для нагрева нижнего сырьевого потока 30 до использования охлажденного посредством нижнего сырьевого потока, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента, выполняющего функцию обычного потока хладагента.2, the compressed, fully liquefied refrigerant stream 40 provided by the flow divider 64, after being compressed in the first refrigerant compressor 42, is a relatively warm stream. At least a portion of this heat can be used to heat the lower feed stream 30 before using the liquefied refrigerant stream 60 cooled by the lower feed stream, for example supercooled, which functions as a normal refrigerant stream.

Поток 60 хладагента, охлажденный нижним сырьевым потоком, может выполнять функцию обычного потока хладагента в любом подходящем месте или местах, и в любой подходящей системе теплообмена, включающей любые подходящие теплообменники и/или ступени охлаждения, или использоваться в рамках настоящего способа охлаждения и разделения углеводородного потока, и/или использоваться где-либо еще на установке 1 сжижения, и/или в независимом процессе или установке. Таким образом, контур 4 хладагента может включать систему теплообмена, размещенную ниже по ходу первого теплообменника 16, причем, по меньшей мере, одна фракция охлажденного, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента может использоваться, чтобы обеспечить охлаждение другого потока.The refrigerant stream 60 cooled by the lower feed stream may function as a normal refrigerant stream at any suitable place or places, and in any suitable heat exchange system including any suitable heat exchangers and / or cooling stages, or used as part of the present method for cooling and separating a hydrocarbon stream , and / or be used elsewhere in liquefaction unit 1, and / or in an independent process or installation. Thus, the refrigerant circuit 4 may include a heat exchange system located downstream of the first heat exchanger 16, wherein at least one fraction of the cooled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60 can be used to cool another stream.

По меньшей мере, одна фракция охлажденного, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента, по меньшей мере, частично охлаждает углеводородный поток 10. Это может быть достигнуто посредством прохождения охлажденного, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента через клапан 19, чтобы обеспечить дросселированный поток 60а хладагента, поступающий в первую ступень 14 охлаждения. Весь нагретый/теплый хладагент из первой ступени 14 охлаждения может возвратиться к первому компрессору 42 хладагента посредством трубопровода 75.At least one fraction of the cooled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60, at least partially cools the hydrocarbon stream 10. This can be achieved by passing the cooled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60 through valve 19 to provide a throttled stream 60a refrigerant entering the first cooling stage 14. All heated / warm refrigerant from the first refrigeration stage 14 can be returned to the first refrigerant compressor 42 via line 75.

Таким образом, по меньшей мере, одна фракция, если требуется все фракции, охлажденного, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента обеспечивает в первой ступени 14 охлаждения, по меньшей мере, частичное охлаждение, по меньшей мере, части или всего углеводородного потока 10.Thus, at least one fraction, if all fractions are required, of a chilled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60 provides, in the first cooling stage 14, at least partial cooling of at least part or all of the hydrocarbon stream 10.

На фиг.3 представлен ряд других и/или альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения с использованием первого контура 4 хладагента, показанного на фиг.2.FIG. 3 shows a number of other and / or alternative embodiments of the present invention using the first refrigerant circuit 4 of FIG. 2.

В первом альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, представленном на фиг.3, по меньшей мере, одна фракция, если требуется все фракции, первого донного жидкого потока 80 обеспечивает нижний сырьевой поток 30, который проходит через первый теплообменник 16 для получения нагретого нижнего сырьевого потока 50. Если требуется, нагретый нижний сырьевой поток 50 поступает в нижний сепаратор 51 сырьевого газа/жидкости, который может быть внешним или внутренним относительно дистилляционной колонны 12, обеспечивая второй верхний газообразный поток 50а, используемый в дистилляционной колонне 12, и второй донный поток 50b, используемый как поток природного газоконденсата.In the first alternative embodiment of the present invention shown in FIG. 3, at least one fraction, if all fractions are required, of the first bottom liquid stream 80 provides a bottom feed stream 30 that passes through the first heat exchanger 16 to produce a heated bottom feed stream 50 If required, the heated lower feed stream 50 enters the lower feed gas / liquid separator 51, which may be external or internal to the distillation column 12, providing a second upper gas a typical stream 50a used in the distillation column 12, and a second bottom stream 50b used as a natural gas condensate stream.

На фиг.3 также показан охлажденный, например переохлажденный, поток 60 сжиженного хладагента, который, проходя через клапан 19, обеспечивает поток 60а, по меньшей мере, частично охлажденный углеводородный поток 10 в первой ступени 14 охлаждения. В результате, обеспечивается отдельный нагретый поток 60b хладагента, выходящий из первой ступени 14 охлаждения, который может возвращаться к первому компрессору 42 хладагента в составе обратного потока 75, как описано выше (наряду с дросселированным потоком 62 хладагента, также проходящим в первую ступень 14 охлаждения), или отдельно может возвращаться к первому компрессору 42 хладагента в любом другом подходящем месте, например, как обратный поток 60 с (показанный, для ясности, пунктирной линией на фиг.3), выше по ходу первого компрессора 42 хладагента.Figure 3 also shows a cooled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60, which, passing through valve 19, provides a stream 60a of at least partially cooled hydrocarbon stream 10 in the first cooling stage 14. As a result, a separate heated refrigerant stream 60b exiting the first cooling stage 14 is provided, which can return to the first refrigerant compressor 42 as part of the return stream 75, as described above (along with a throttled refrigerant stream 62 also passing to the first cooling stage 14) , or separately, may return to the first refrigerant compressor 42 in any other suitable place, for example, as a 60 s return flow (shown, for clarity, by the dashed line in FIG. 3), upstream of the first refrigerant compressor 42 enta.

На фиг.3 также показан вариант деления аккумулированного потока 54 посредством делителя 64 потока для обеспечения, как правило, преобладания второго потока 66 хладагента, который может быть дросселирован посредством клапана 68, чтобы обеспечить охлаждение во втором теплообменнике 72, как описывается ниже, и обеспечить второй обратный поток 74 к компрессору 42 хладагента. Второй теплообменник 72 может быть связан, совмещен или объединен с первой ступенью 14 охлаждения известным в данной области техники способом.Figure 3 also shows a variant of dividing the accumulated stream 54 by means of a stream divider 64 to ensure, as a rule, the predominance of a second refrigerant stream 66, which can be throttled by valve 68 to provide cooling in the second heat exchanger 72, as described below, and to provide a second return flow 74 to refrigerant compressor 42. The second heat exchanger 72 can be connected, combined or combined with the first cooling stage 14 by a method known in the art.

На фиг.3 также показаны неограничительные примеры альтернативных источников потока 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, выходящего из первого контура 4 хладагента.FIG. 3 also shows non-limiting examples of alternative sources of compressed, fully liquefied refrigerant stream 40 leaving the first refrigerant circuit 4.

В качестве примера, сжатый поток 44, выходящий из компрессора 42 хладагента, можно разделить посредством делителя потока, чтобы обеспечить первый отделенный поток 76, как источник потока хладагента, до холодильника 46.By way of example, the compressed stream 44 leaving the refrigerant compressor 42 can be separated by a flow divider to provide a first separated stream 76, as a source of refrigerant stream, to the refrigerator 46.

Альтернативно, источник потока 40 хладагента может быть отдельным источником, например, отдельным контуром хладагента.Alternatively, the source of refrigerant stream 40 may be a separate source, for example, a separate refrigerant circuit.

К примеру, на фиг.3 также показан второй контур 6 хладагента, содержащий один или несколько вторых компрессоров 82 хладагента, способных обеспечить второй поток 84 сжатого хладагента, который затем проходит через один или несколько вторых холодильников 86 и далее через второй теплообменник 72, чтобы обеспечить охлажденный второй сжатый поток 92. Охлажденный второй сжатый поток 92 показанный на фиг.3, проходит через третий сепаратор 94, как правило, для обеспечения более легкого верхнего потока 96 и более тяжелого нижнего потока 98. Более легкий верхний поток 96 и более тяжелый нижний поток 98 известным в данной области техники способом проходят через третий теплообменник 102 для охлаждения, раздельно дросселируются вне третьего теплообменника 102 и затем возвращаются обратно, чтобы обеспечить охлаждение потоков, проходящих через третий теплообменник 102. В результате, обеспечивается второй обратный поток 104 хладагента ко второму компрессору 82 хладагента.For example, FIG. 3 also shows a second refrigerant circuit 6 comprising one or more second refrigerant compressors 82 capable of providing a second compressed refrigerant stream 84, which then passes through one or more second refrigerators 86 and then through a second heat exchanger 72 to provide cooled second compressed stream 92. The cooled second compressed stream 92 shown in FIG. 3 passes through a third separator 94, typically to provide a lighter top stream 96 and a heavier bottom stream 98. Lighter top This stream 96 and the heavier lower stream 98 are known in the art through a third heat exchanger 102 for cooling, separately throttled outside the third heat exchanger 102 and then returned back to cool the flows passing through the third heat exchanger 102. As a result, a second refrigerant return flow 104 to a second refrigerant compressor 82.

Третий теплообменник 102 может полностью или частично входить в состав второй ступени охлаждения для осуществления процесса охлаждения углеводородного потока. Предпочтительно, вторая ступень охлаждения отделена от первой ступени охлаждения. Таким образом, вторая ступень охлаждения содержит один или несколько отдельных теплообменников, в которых используется второй хладагент, циркулирующий во втором контуре хладагента, хотя хладагент второго контура хладагента может также проходить через один или несколько теплообменников первой ступени охлаждения. Эта вторая ступень охлаждения иногда также называют ступенью «основного охлаждения».The third heat exchanger 102 may be fully or partially included in the second cooling stage for the implementation of the process of cooling the hydrocarbon stream. Preferably, the second cooling stage is separated from the first cooling stage. Thus, the second cooling stage contains one or more separate heat exchangers that use a second refrigerant circulating in the second refrigerant circuit, although the refrigerant of the second refrigerant circuit can also pass through one or more heat exchangers of the first cooling stage. This second cooling stage is sometimes also called the “main cooling” stage.

Второй контур 6 хладагента может обеспечить одну или несколько частей потока или отделенные потоки, в качестве источника потока 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, способом, аналогичным описанному выше способу для первого контура 4 хладагента. Например, второй поток 84 сжатого хладагента может быть разделен, чтобы обеспечить третий отделенный поток 106, и второй поток хладагента, пройдя через холодильник 86, может обеспечить четвертый отделенный поток 108.The second refrigerant circuit 6 may provide one or more portions of the stream or separated streams, as a source of compressed, fully liquefied refrigerant stream 40, in a manner similar to that described above for the first refrigerant circuit 4. For example, the second compressed refrigerant stream 84 may be divided to provide a third separated stream 106, and the second refrigerant stream, passing through the refrigerator 86, may provide a fourth separated stream 108.

Аналогично, нагретый поток 60b хладагента из первой ступени 14 охлаждения может быть возвращен во второй контур 6 хладагента в любом подходящем месте, например, как третий обратный поток 60d после второго теплообменника 72, или как четвертый обратный поток 60е, поступающий в третий сепаратор 94.Similarly, the heated refrigerant stream 60b from the first cooling stage 14 can be returned to the second refrigerant circuit 6 at any suitable place, for example, as a third return stream 60d after the second heat exchanger 72, or as a fourth return stream 60e entering the third separator 94.

Согласно фиг.3, по меньшей мере, одна фракция, предпочтительно все фракции, первого верхнего газообразного потока 70, выходящего из дистилляционной колонны 12, впоследствии сжижается в третьем теплообменнике 102 для получения сжиженного углеводородного потока 120, например, сжиженного природного газа.3, at least one fraction, preferably all fractions, of the first upper gaseous stream 70 leaving the distillation column 12 is subsequently liquefied in the third heat exchanger 102 to produce a liquefied hydrocarbon stream 120, for example, liquefied natural gas.

На фиг.4, аналогично фиг.1-3, показан углеводородный поток 10, охлаждаемый в системе теплообменника 34а первой ступени 14 охлаждения для получения частично сжиженного углеводородного потока 20.4, similarly to FIGS. 1-3, shows a hydrocarbon stream 10 cooled in a heat exchanger system 34a of a first cooling stage 14 to produce a partially liquefied hydrocarbon stream 20.

Согласно другому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения на фиг.4 показано, что углеводородный поток 10 может быть разделен посредством делителя 21 потока, по меньшей мере, на один первый частичный поток 10а и на один второй частичный поток 10b известным в данной области техники способом. При разделении углеводородного потока 10 на первый и второй частичные потоки 10а, 10b их пропорция или соотношение может быть любым. Предпочтительно, чтобы любой частичный поток, который должен поступать в дистилляционную колонну 12 через первое входное отверстие 17, был преобладающим углеводородным потоком 10, например, как описано в документе WO 2006/061400 А1, включенном здесь посредством ссылки.According to another alternative embodiment of the present invention, FIG. 4 shows that the hydrocarbon stream 10 can be separated by a stream divider 21 into at least one first partial stream 10a and one second partial stream 10b by a method known in the art. When dividing the hydrocarbon stream 10 into the first and second partial streams 10a, 10b, their proportion or ratio can be any. Preferably, any partial stream that must enter the distillation column 12 through the first inlet 17 is the predominant hydrocarbon stream 10, for example, as described in WO 2006/061400 A1, incorporated herein by reference.

Первый частичный сырьевой поток 10а проходит через систему 34а теплообмена в первой ступени 14 охлаждения, как описано выше, для получения частично сжиженного углеводородного потока 20, который поступает в дистилляционную колонну 12.The first partial feed stream 10a passes through the heat exchange system 34a in the first cooling stage 14, as described above, to obtain a partially liquefied hydrocarbon stream 20, which enters the distillation column 12.

Второй частичный поток 10b обеспечивает нижний сырьевой поток 30, поступающий в первый теплообменник 16 для получения нагретого нижнего сырьевого потока 50, который также поступает в дистилляционную колонну 12.The second partial stream 10b provides a lower feed stream 30 entering the first heat exchanger 16 to produce a heated lower feed stream 50, which also enters the distillation column 12.

Как показано на фиг.2 и 3, поток хладагента 40 может обеспечиваться из первого контура 4 хладагента после накопителя 52, при необходимости, его источником может быть фракция второго потока 66 хладагента, подаваемого ко второму теплообменнику 72 (не показан на фиг.4), которая обозначена как фракционный поток 78.As shown in figures 2 and 3, the flow of refrigerant 40 can be provided from the first refrigerant circuit 4 after the accumulator 52, if necessary, its source may be a fraction of the second refrigerant stream 66 supplied to the second heat exchanger 72 (not shown in figure 4), which is designated as fractional flow 78.

Согласно другому альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения углеводородный поток 10 обеспечивается начальным потоком 8, который проходит через четвертый теплообменник 112, который может содержать один или несколько теплообменников, соединенных последовательно, параллельно или обоими способами. Четвертый теплообменник 112 может формировать часть первой ступени 14 охлаждения. Охлаждение в четвертом теплообменнике 112 может быть обеспечено либо посредством охлажденного, например переохлажденного сжиженного потока 60 хладагента после прохождения через клапан 19 для обеспечения дросселированного потока 60а хладагента, и/или за счет, по меньшей мере, одной фракции дросселированного потока 62 хладагента в первом контуре 4 хладагента до его использования в качестве потока 15 хладагента первой ступени охлаждения в первой ступени 14 охлаждения. Пунктирной линией 63 на чертеже показано поступление возможного потока хладагента в четвертый теплообменник 112, и обратной линией 63а показан путь возврата дросселированного потока 60а хладагента и любого возможного потока 63 хладагента в первый контур 4 хладагента после использования в четвертом теплообменнике 112. Возможная вторая фракция дросселированного потока 60g хладагента может подаваться к системе 34а теплообмена первой ступени 14 охлаждения. На фиг.4 показана вторая фракция дросселированного потока 60g хладагента, вливающаяся в поток 15 хладагента первой ступени охлаждения, который затем подается к системе 34а теплообмена первой ступени 14 охлаждения.According to another alternative embodiment of the present invention, the hydrocarbon stream 10 is provided with an initial stream 8, which passes through the fourth heat exchanger 112, which may contain one or more heat exchangers connected in series, in parallel or both. The fourth heat exchanger 112 may form part of the first cooling stage 14. Cooling in the fourth heat exchanger 112 can be provided either by means of a chilled, for example supercooled liquefied refrigerant stream 60 after passing through valve 19 to provide a throttled refrigerant stream 60a, and / or by at least one fraction of the throttled refrigerant stream 62 in the first circuit 4 refrigerant before it is used as the refrigerant stream 15 of the first cooling stage in the first cooling stage 14. The dashed line 63 in the drawing shows the flow of a possible refrigerant stream to the fourth heat exchanger 112, and the return line 63a shows the return path of the throttled refrigerant stream 60a and any possible refrigerant stream 63 to the first refrigerant circuit 4 after being used in the fourth heat exchanger 112. Possible second fraction of the throttled stream 60g refrigerant may be supplied to the heat exchange system 34a of the first cooling stage 14. FIG. 4 shows a second fraction of the throttled refrigerant stream 60g flowing into the refrigerant stream 15 of the first cooling stage, which is then supplied to the heat exchange system 34a of the first cooling stage 14.

Если требуется, четвертый теплообменник 112 может являться частью первой ступени 14 охлаждения.If desired, the fourth heat exchanger 112 may be part of the first cooling stage 14.

Таким образом, на фиг.4 показаны варианты осуществления настоящего изобретения, причем, одна фракция углеводородного потока 10 обеспечивает, по меньшей мере, одну фракцию нижнего сырьевого потока 30, предпочтительно, посредством деления углеводородного потока 10, по меньшей мере, на первый и второй частичные потоки 10а, 10b, при этом, первый частичный поток 10а охлаждается для получения частично сжиженного углеводородного потока 20, и второй частичный поток 10, обеспечивает, по меньшей мере, одну фракцию нижнего сырьевого потока 30.Thus, FIG. 4 shows embodiments of the present invention, wherein one fraction of a hydrocarbon stream 10 provides at least one fraction of a lower feed stream 30, preferably by dividing the hydrocarbon stream 10 into at least first and second partial streams 10a, 10b, wherein the first partial stream 10a is cooled to produce a partially liquefied hydrocarbon stream 20, and the second partial stream 10 provides at least one fraction of the lower feed stream 30.

На фиг.3 и 4 также представлены различные варианты обеспечения охлаждения в первой ступени 14 охлаждения и различные варианты использования охлажденного, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента для обеспечения охлаждения, предпочтительно, в составе контура 4 хладагента посредством одного или нескольких одинаковых или различных теплообменников.FIGS. 3 and 4 also show various options for providing cooling in the first cooling stage 14 and various options for using a chilled, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60 to provide cooling, preferably as part of a refrigerant circuit 4, by one or more of the same or different heat exchangers.

На фиг.5 показаны дополнительные альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения.Figure 5 shows additional alternative embodiments of the present invention.

На фиг.5 видно, что углеводородный поток 10 проходит через первую ступень 14 охлаждения, как описано выше, для обеспечения частично сжиженного углеводородного потока 20, который подается в сепаратор 32 сырьевого потока газа/жидкости для получения верхнего сырьевого газообразного потока 100a и донного сырьевого жидкого потока 100b.Figure 5 shows that the hydrocarbon stream 10 passes through the first cooling stage 14, as described above, to provide a partially liquefied hydrocarbon stream 20, which is fed to the separator 32 of the gas / liquid feed stream to obtain the upper feed gas stream 100a and bottom feed liquid stream 100b.

По меньшей мере, одна фракция, предпочтительно все фракции, донного сырьевого жидкого потока 100b обеспечивает нижний сырьевой поток 30, который проходит через первый теплообменник 16 для получения нагретого нижнего сырьевого потока 50, и затем поступает в дистилляционную колонну 12, как описано выше.At least one fraction, preferably all fractions, of the bottom feed stream 100b provides a bottom feed stream 30, which passes through the first heat exchanger 16 to produce a heated bottom feed stream 50, and then enters the distillation column 12, as described above.

При этом, по меньшей мере, одна фракция, предпочтительно все фракции, верхнего газообразного сырьевого потока 100а проходит через пятый теплообменник 116 для получения охлажденного, частично сжиженного углеводородного потока 20а, который также поступает в дистилляционную колонну 12. Охлаждение в пятом теплообменнике 116 может быть обеспечено известным в данной области техники способом посредством соответствующего охлаждающего потока и/или потока 114 хладагента от одного или нескольких источников потока хладагента, описанных здесь, или от отдельного источника, по меньшей мере, одна фракция которого получена из охлажденного, например переохлажденного, потока 60 сжиженного хладагента для обеспечения еще одного нагретого потока 114a хладагента.In this case, at least one fraction, preferably all fractions, of the upper gaseous feed stream 100a passes through the fifth heat exchanger 116 to obtain a cooled, partially liquefied hydrocarbon stream 20a, which also enters the distillation column 12. Cooling in the fifth heat exchanger 116 can be provided known in the art by a suitable cooling stream and / or refrigerant stream 114 from one or more sources of the refrigerant stream described herein, or from at least one fraction of which is obtained from a refrigerated, for example supercooled, liquefied refrigerant stream 60 to provide another heated refrigerant stream 114a.

За счет охлаждения верхнего газообразного сырьевого потока 100а увеличивается разность температур между в последующем охлажденным, частично сжиженным углеводородным потоком 20а и нагретым нижним сырьевым потоком 50, при их поступлении в дистилляционную колонну 12, таким образом, усиливается разделение, или повышается эффективность разделения содержимого дистилляционной колонны 12 на первый верхний газообразный поток 70 и первый донный жидкий поток 80, при этом, предпочтительно, увеличивается количество метана, который выходит из дистилляционной колонны 12 в составе первого верхнего газообразного потока 70.By cooling the upper gaseous feed stream 100a, the temperature difference between the subsequently cooled, partially liquefied hydrocarbon stream 20a and the heated lower feed stream 50 increases when they enter the distillation column 12, thereby increasing separation, or increasing the separation efficiency of the contents of the distillation column 12 to the first upper gaseous stream 70 and the first bottom liquid stream 80, while preferably, the amount of methane that leaves the distillation is increased the column 12 in the composition of the first upper gaseous stream 70.

Выходящий из дистилляционной колонны 12 первый газообразный верхний поток 70 проходит через вторую ступень 22 охлаждения, содержащую один или несколько теплообменников, соединенных параллельно, последовательно или обоими способами, известными в данной области техники. Если требуется, вторая ступень 22 охлаждения может содержать третий теплообменник 102 и холодный второй сжатый поток 92, показанный на фиг.3.Coming out of the distillation column 12, the first gaseous overhead stream 70 passes through a second cooling stage 22 containing one or more heat exchangers connected in parallel, in series, or both by methods known in the art. If desired, the second cooling stage 22 may comprise a third heat exchanger 102 and a cold second compressed stream 92 shown in FIG.

Из второй ступени 22 охлаждения частично, предпочтительно полностью, сжиженный углеводородный поток 120 проходит в конечный сепаратор, к примеру, в устройство 24 мгновенного испарения, чтобы обеспечить результирующий верхний поток, например, дроссельный газ 24а и результирующий донный поток, например, обогащенный сжиженный углеводородный поток 90.From the second cooling stage 22, the partially, preferably completely, liquefied hydrocarbon stream 120 passes to a final separator, for example, to an instantaneous evaporation device 24, to provide a resulting overhead stream, for example, throttle gas 24a and a resulting bottom stream, for example, enriched liquefied hydrocarbon stream 90.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, если требуется, по меньшей мере, одну фракцию 90b результирующего донного потока 90 отделяют от основного потока 90a продукта (например, сжиженного природного газа). При посредстве насоса 94 фракция 90b обеспечивает вторичный нижний сырьевой поток 30a, который проходит через вторичный теплообменник 16a, чтобы обеспечить вторичный нагретый нижний сырьевой поток 50a, который поступает непосредственно в дистилляционную колонну 12. Нагрев вторичного нижнего сырьевого потока 30а может быть обеспечен вторичным потоком 40а хладагента, который является тем же самым потоком 40 сжатого, полностью сжиженного хладагента, его фракцией, или может быть выделен из него. Вторичный теплообменник 16a обеспечивает охлажденный вторичный поток 60f хладагента, который может быть объединен или связан с охлажденным потоком 60 хладагента, или может использоваться отдельно. Таким образом, в дистилляционную колонну 12 может поступать более одного нагретого нижнего сырьевого потока, которые являются отдельными или объединены в единственный поток.According to another embodiment of the present invention, if at least one fraction 90b of the resulting bottom stream 90 is required is separated from the main product stream 90a (e.g., liquefied natural gas). By pump 94, fraction 90b provides a secondary lower feed stream 30a that passes through a secondary heat exchanger 16a to provide a secondary heated lower feed stream 50a that goes directly to the distillation column 12. Heating of the secondary lower feed stream 30a can be provided by a secondary refrigerant stream 40a , which is the same stream 40 of compressed, fully liquefied refrigerant, a fraction thereof, or may be isolated from it. The secondary heat exchanger 16a provides a cooled secondary refrigerant stream 60f, which may be combined with or associated with the cooled refrigerant stream 60f, or may be used separately. Thus, more than one heated lower feed stream may be introduced into the distillation column 12, which are separate or combined into a single stream.

В настоящем изобретении предлагается предпочтительный способ использования, по меньшей мере, одной фракции потока хладагента скорее для нагрева, нежели для охлаждения, другого потока, перед ее последующим использованием в составе потока хладагента в контуре хладагента в качестве среды для противоточного охлаждения другого потока. Указанный поток хладагента может подаваться из разных мест в контуре хладагента, и нагретый поток хладагента может возвращаться в контур хладагента в разных подходящих местах. Таким образом, благодаря настоящему изобретению обеспечивается гибкость подачи потока хладагента от контура хладагента и гибкость возвращения потока хладагента в контур хладагента.The present invention provides a preferred method of using at least one fraction of a refrigerant stream to heat rather than cool another stream, before using it as part of the refrigerant stream in the refrigerant circuit as a medium for countercurrent cooling of the other stream. Said refrigerant stream may be supplied from different places in the refrigerant circuit, and the heated refrigerant stream may be returned to the refrigerant circuit in different suitable places. Thus, the present invention provides the flexibility of supplying a refrigerant stream from a refrigerant circuit and the flexibility of returning a refrigerant stream to a refrigerant circuit.

Ниже в сводной таблице 1 приведены фазы, массовые расходы, давления, температуры и составы некоторых из потоков, применяемых в иллюстративном процессе в соответствии со схемой, представленной на фиг.2.The summary table 1 below shows the phases, mass flow rates, pressures, temperatures and compositions of some of the streams used in the illustrative process in accordance with the diagram shown in figure 2.

Таблица 1Table 1 V = пар, L = жидкостьV = steam, L = liquid ПотокFlow ФазаPhase Общий массовый расходTotal mass flow ТемператураTemperature ДавлениеPressure С1C1 С2+C2 + кг/сkg / s °C° C барbar мол.%mol% 1010 V/LV / L 209,3209.3 20,020,0 60,060.0 0,8250.825 0,170.17 10a10a V/LV / L 146,5146.5 20,020,0 60,060.0 0,8250.825 0,170.17 20twenty V/LV / L 146,5146.5 -37,0-37.0 59,059.0 0,8250.825 0,170.17 30thirty V/LV / L 62,862.8 20,020,0 60,060.0 0,8250.825 0,170.17 4040 LL 66,166.1 52,052.0 18,518.5 0,0000,000 1,001.00 4444 VV 142,0142.0 83,783.7 19,019.0 0,0000,000 1,001.00 4848 LL 142,0142.0 52,052.0 18,518.5 0,0000,000 1,001.00 50fifty V/LV / L 62,862.8 50,050,0 59,559.5 0,8250.825 0,170.17 5454 LL 142,0142.0 52,052.0 18,518.5 0,0000,000 1,001.00 5656 LL 75,875.8 52,052.0 18,518.5 0,000.00 1,001.00 6060 LL 66,166.1 22,422.4 18,218.2 0,0000,000 1,001.00 60a60a V/LV / L 66,166.1 -40,0-40.0 1,11,1 0,0000,000 1,001.00 6262 V/LV / L 75,875.8 -40,0-40.0 1,11,1 0,0000,000 1,001.00 7070 VV 165,5165.5 -25,2-25.2 58,058.0 0,8840.884 0,100.10 7575 VV 142,0142.0 -39,9-39.9 1,11,1 0,0000,000 1,001.00 8080 LL 43,843.8 -39,9-39.9 1,11,1 0,0000,000 1,01,0

Согласно настоящему изобретению, к тому же, снижаются затраты энергии на сжатие, и требуется меньшее охлаждение в первом контуре хладагента, поскольку, охлаждение обеспечивается потоком хладагента, охлаждаемого при нагреве нижнего сырьевого потока в теплообменнике.According to the present invention, moreover, the energy consumption for compression is reduced, and less cooling is required in the first refrigerant circuit, since cooling is provided by the flow of refrigerant cooled by heating the lower feed stream in the heat exchanger.

В таблице 2 ниже приведены данные потребляемой мощности первой ступенью 14 охлаждения, первым теплообменником 16, первым компрессором хладагента 42 и дополнительным холодильником (холодильниками) 46 для:Table 2 below shows the data on power consumption by the first cooling stage 14, the first heat exchanger 16, the first refrigerant compressor 42 and an additional refrigerator (s) 46 for:

(i) примера согласно настоящему изобретению, представленному на фиг.2; и(i) an example according to the present invention shown in FIG. 2; and

(ii) сравнительного примера с аналогичной схемой первого контура хладагента, но с обеспечением отдельного или внешнего нагрева первого теплообменника, нагревающего нижний сырьевой поток (подаваемый как одна фракция углеводородного потока), причем, нагревающий поток впоследствии в первом контуре хладагента не используется. Первый контур хладагента в сравнительном примере используется только для обеспечения вышеупомянутого охлаждения в первой ступени охлаждения.(ii) a comparative example with a similar circuit of the primary refrigerant circuit, but with the provision of separate or external heating of the first heat exchanger heating the lower feed stream (supplied as one fraction of the hydrocarbon stream), moreover, the heating stream is subsequently not used in the first refrigerant circuit. The first refrigerant circuit in the comparative example is used only to provide the aforementioned cooling in the first cooling stage.

Таблица 2table 2 Потребляемая мощность (кВт)Power consumption (kW) УстройствоDevice Сравнительный пример (ii)Comparative Example (ii) Пример согласно изобретению (i)Example according to the invention (i) Относительная разница (%)Relative difference (%) 14fourteen 3153031530 3153031530 0,0%0,0% 1616 61306130 61306130 0,0%0,0% 4646 6145061450 4950049500 -19,4%-19.4% 4242 2992029920 2411024110 -19,4%-19.4%

Данные, приведенные в таблице 2, подтверждают, что в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, представленным на фиг.2, затраты энергии, требуемой для первого компрессора 42 хладагента, снижаются примерно на 20%, и аналогично примерно на 20% обеспечивается снижение холодопроизводительности первого холодильника (холодильников) 46. В результате обеспечивается существенное снижение потребляемой энергии и холодопроизводительности при получении сжиженного углеводородного потока в промышленном масштабе.The data shown in table 2 confirm that in accordance with the embodiment of the present invention shown in figure 2, the energy required for the first refrigerant compressor 42 is reduced by about 20%, and similarly by about 20%, the cooling capacity of the first refrigerator (s) 46. As a result, a substantial reduction in energy consumption and cooling capacity is achieved when producing a liquefied hydrocarbon stream on an industrial scale.

Данные, приведенные в таблице 2, подтверждают, что в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, представленным на фиг.2, снижаются затраты энергии на сжатие в контуре хладагента, чтобы обеспечить такую же холодопроизводительность, как и в сравнительном примере, что приводит к снижению общей энергии, требуемой для охлаждения и разделения углеводородного потока такого же, как и в сравнительном примере, который равноценен примеру, приведенному в патенте США №5960644.The data shown in table 2 confirm that, in accordance with the embodiment of the present invention, shown in figure 2, the energy consumption for compression in the refrigerant circuit is reduced to provide the same cooling capacity as in the comparative example, which leads to a decrease in the total the energy required for cooling and separating the hydrocarbon stream is the same as in the comparative example, which is equivalent to the example shown in US patent No. 5960644.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть выполнено множеством различных способов, не отступая от объема нижеследующих пунктов формулы изобретения.Those skilled in the art will understand that the present invention can be carried out in many different ways without departing from the scope of the following claims.

Claims (17)

1. Способ охлаждения и разделения углеводородного потока, например природного газа, содержащий, по меньшей мере, следующие этапы:
(a) обеспечение углеводородным потоком;
(b) охлаждение углеводородного потока для получения частично сжиженного углеводородного потока, при этом, по меньшей мере, часть охлаждения обеспечивают посредством частичного или полного испарения охлажденного потока хладагента;
(c) поступление, по меньшей мере, части частично сжиженного углеводородного потока в дистилляционную колонну через первое входное отверстие;
(d) обеспечение нижним сырьевым потоком;
(e) обеспечение контуром хладагента, содержащим, по меньшей мере, один поток сжатого, полностью сжиженного хладагента;
(f) нагрев нижнего сырьевого потока противоточным потоком сжатого, полностью сжиженного хладагента для получения нагретого нижнего сырьевого потока и охлажденного потока хладагента;
(g) подачу нагретого нижнего сырьевого потока в дистилляционную колонну через второе входное отверстие, расположенное ниже первого входного отверстия; и
(h) разделение частично сжиженного углеводородного потока в дистилляционной колонне для получения, по меньшей мере, первого верхнего газообразного потока и первого донного жидкого потока.
1. A method of cooling and separating a hydrocarbon stream, for example natural gas, comprising at least the following steps:
(a) providing a hydrocarbon stream;
(b) cooling the hydrocarbon stream to produce a partially liquefied hydrocarbon stream, wherein at least a portion of the cooling is provided by partially or completely evaporating the cooled refrigerant stream;
(c) the entry of at least part of the partially liquefied hydrocarbon stream into the distillation column through the first inlet;
(d) provision of bottom feed stream;
(e) providing a refrigerant circuit comprising at least one stream of compressed, fully liquefied refrigerant;
(f) heating the lower feed stream with a countercurrent stream of compressed, fully liquefied refrigerant to produce a heated lower feed stream and a cooled refrigerant stream;
(g) supplying the heated lower feed stream to the distillation column through a second inlet located below the first inlet; and
(h) separating the partially liquefied hydrocarbon stream in a distillation column to obtain at least a first upper gaseous stream and a first bottom liquid stream.
2. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одна фракция первого донного жидкого потока обеспечивает, по меньшей мере, одну фракцию нижнего сырьевого потока.2. The method according to claim 1, in which at least one fraction of the first bottom liquid stream provides at least one fraction of the lower feed stream. 3. Способ по п.1, в котором одна фракция углеводородного потока обеспечивает, по меньшей мере, одну фракцию нижнего сырьевого потока.3. The method according to claim 1, in which one fraction of the hydrocarbon stream provides at least one fraction of the lower feed stream. 4. Способ по п.3, в котором углеводородный поток делят, по меньшей мере, на первый и второй частичные потоки, при этом первый частичный поток охлаждают, чтобы получить частично сжиженный углеводородный поток, и второй частичный поток, обеспечивает, по меньшей мере, одну фракцию нижнего сырьевого потока.4. The method according to claim 3, in which the hydrocarbon stream is divided into at least first and second partial streams, wherein the first partial stream is cooled to obtain a partially liquefied hydrocarbon stream, and the second partial stream provides at least one fraction of the lower feed stream. 5. Способ по п.1, в котором одна фракция частично сжиженного углеводородного потока обеспечивает, по меньшей мере, одну фракцию нижнего сырьевого потока.5. The method according to claim 1, in which one fraction of the partially liquefied hydrocarbon stream provides at least one fraction of the lower feed stream. 6. Способ по п.5, в котором частично сжиженный углеводородный поток подают в первый сепаратор газ/жидкость для получения верхнего сырьевого газообразного потока и для получения донного сырьевого жидкого потока, при этом, по меньшей мере, одну фракцию верхнего сырьевого газообразного потока подают к первому входному отверстию дистилляционной колонны и, по меньшей мере, одна фракция донного сырьевого жидкого потока обеспечивает, по меньшей мере, одну фракцию нижнего сырьевого потока.6. The method according to claim 5, in which the partially liquefied hydrocarbon stream is fed into the first gas / liquid separator to obtain an upper feed gas stream and to obtain a bottom feed liquid stream, wherein at least one fraction of the upper feed gas stream is supplied to the first inlet of the distillation column and at least one fraction of the bottom feed liquid stream provides at least one fraction of the lower feed stream. 7. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одну фракцию первого верхнего газообразного потока, по меньшей мере, частично конденсируют и подают в конечный сепаратор газ/жидкость, чтобы обеспечить, по меньшей мере, конечный донный поток, причем, по меньшей мере, одна фракция конечного донного потока является нижним сырьевым потоком.7. The method according to claim 1, in which at least one fraction of the first upper gaseous stream is at least partially condensed and fed to the final gas / liquid separator to provide at least a final bottom stream, wherein at least one fraction of the final bottom stream is a lower feed stream. 8. Способ по п.1, в котором поток сжатого, полностью сжиженного хладагента является пропаном.8. The method of claim 1, wherein the compressed, fully liquefied refrigerant stream is propane. 9. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором, по меньшей мере, часть охлаждения на этапе (b) обеспечивают контуром хладагента.9. The method according to one of the preceding paragraphs, in which at least a portion of the cooling in step (b) is provided with a refrigerant circuit. 10. Способ по одному из пп.1-8, в котором контур хладагента содержит один или несколько компрессоров хладагента, причем поток сжатого, полностью сжиженного хладагента обеспечивают из контура хладагента, расположенного ниже по потоку от компрессора (компрессоров) хладагента.10. The method according to one of claims 1 to 8, in which the refrigerant circuit contains one or more refrigerant compressors, and the stream of compressed, fully liquefied refrigerant is provided from the refrigerant circuit located downstream of the refrigerant compressor (s). 11. Способ по одному из пп.1-8, в котором контур хладагента содержит один или несколько накопителей хладагента, причем поток сжатого, полностью сжиженного хладагента обеспечивают из накопителя хладагента.11. The method according to one of claims 1 to 8, in which the refrigerant circuit contains one or more refrigerant storage, and the stream of compressed, fully liquefied refrigerant is provided from the refrigerant storage. 12. Способ по одному из пп.1-8, в котором, по меньшей мере, одну фракцию первого верхнего газообразного потока впоследствии сжижают, чтобы обеспечить сжиженный углеводородный поток, например сжиженный природный газ.12. The method according to one of claims 1 to 8, in which at least one fraction of the first upper gaseous stream is subsequently liquefied to provide a liquefied hydrocarbon stream, for example liquefied natural gas. 13. Способ по п.9, в котором, по меньшей мере, одну фракцию первого верхнего газообразного потока впоследствии сжижают, чтобы обеспечить сжиженный углеводородный поток, например сжиженный природный газ.13. The method according to claim 9, in which at least one fraction of the first upper gaseous stream is subsequently liquefied to provide a liquefied hydrocarbon stream, such as liquefied natural gas. 14. Способ по п.10, в котором, по меньшей мере, одну фракцию первого верхнего газообразного потока впоследствии сжижают, чтобы обеспечить сжиженный углеводородный поток, например сжиженный природный газ.14. The method of claim 10, in which at least one fraction of the first upper gaseous stream is subsequently liquefied to provide a liquefied hydrocarbon stream, such as liquefied natural gas. 15. Способ по п.11, в котором, по меньшей мере, одну фракцию первого верхнего газообразного потока впоследствии сжижают, чтобы обеспечить сжиженный углеводородный поток, например сжиженный природный газ.15. The method according to claim 11, in which at least one fraction of the first upper gaseous stream is subsequently liquefied to provide a liquefied hydrocarbon stream, such as liquefied natural gas. 16. Устройство для охлаждения и разделения углеводородного потока, например природного газа, содержащее, по меньшей мере:
первую ступень охлаждения для охлаждения углеводородного потока и получения частично сжиженного углеводородного потока;
дистилляционную колонну для получения и отделения, по меньшей мере, одной фракции от частично сжиженного углеводородного потока, поступающего через первое входное отверстие;
контур хладагента, содержащий, по меньшей мере, один поток сжатого, полностью сжиженного хладагента;
первый теплообменник для нагрева нижнего сырьевого потока противоточным потоком сжатого, полностью сжиженного хладагента для получения охлажденного потока хладагента и нагретого нижнего сырьевого потока, который должен поступать в дистилляционную колонну через второе входное отверстие, расположенное ниже первого входного отверстия; и
систему теплообмена в первой ступени охлаждения, которая размещена в контуре хладагента ниже по ходу потока от первого теплообменника, для охлаждения углеводородного потока противоточным потоком, по меньшей мере, фракцию потока охлажденного хладагента, таким образом частично или полностью испаряя, по меньшей мере, упомянутую фракцию потока охлажденного хладагента.
16. A device for cooling and separating a hydrocarbon stream, for example natural gas, containing at least:
a first cooling stage for cooling a hydrocarbon stream and obtaining a partially liquefied hydrocarbon stream;
a distillation column for receiving and separating at least one fraction from the partially liquefied hydrocarbon stream entering through the first inlet;
a refrigerant circuit comprising at least one stream of compressed, fully liquefied refrigerant;
a first heat exchanger for heating the lower feed stream with a countercurrent stream of compressed, fully liquefied refrigerant to produce a cooled refrigerant stream and a heated lower feed stream, which must enter the distillation column through a second inlet located below the first inlet; and
a heat exchange system in the first cooling stage, which is located in the refrigerant circuit downstream of the first heat exchanger, for cooling a hydrocarbon stream by a counterflow stream, at least a fraction of a cooled refrigerant stream, thereby partially or completely evaporating at least said stream fraction refrigerated refrigerant.
17. Установка сжижения, содержащая устройство по п.16. 17. The liquefaction installation containing the device according to clause 16.
RU2010138604/06A 2008-02-20 2009-02-18 Method and device for cooling and separation of hydrocarbon flow RU2488759C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08101798.0 2008-02-20
EP08101798 2008-02-20
PCT/EP2009/051882 WO2009103715A2 (en) 2008-02-20 2009-02-18 Method and apparatus for cooling and separating a hydrocarbon stream

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010138604A RU2010138604A (en) 2012-03-27
RU2488759C2 true RU2488759C2 (en) 2013-07-27

Family

ID=39797442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010138604/06A RU2488759C2 (en) 2008-02-20 2009-02-18 Method and device for cooling and separation of hydrocarbon flow

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100307193A1 (en)
CN (1) CN102203530A (en)
AU (1) AU2009216745B2 (en)
RU (1) RU2488759C2 (en)
WO (1) WO2009103715A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112017005575B1 (en) 2014-09-30 2022-11-08 Dow Global Technologies Llc PROCESS FOR THE RECOVERY OF C2 AND C3 COMPONENTS THROUGH A TO-ORDER PROPYLENE PRODUCTION SYSTEM
US10539364B2 (en) * 2017-03-13 2020-01-21 General Electric Company Hydrocarbon distillation
CN111156418B (en) * 2018-11-08 2022-04-08 中国石油化工股份有限公司 Recovery system for liquefied hydrocarbons

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB975628A (en) * 1963-09-26 1964-11-18 Conch Int Methane Ltd Process for the recovery of hydrogen from industrial gases
US5114451A (en) * 1990-03-12 1992-05-19 Elcor Corporation Liquefied natural gas processing
RU2047061C1 (en) * 1988-05-17 1995-10-27 Элкор Корпорейшн Method and device for gas separation
RU2133931C1 (en) * 1997-04-02 1999-07-27 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Российское акционерное общество "Газпром" Method of withdrawal of stable condensate from natural gas
US5960644A (en) * 1996-06-05 1999-10-05 Shell Oil Company Removing carbon dioxide, ethane and heavier components from a natural gas

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL197609A (en) * 1961-06-01
GB997802A (en) * 1964-04-08 1965-07-07 Conch Int Methane Ltd Cold separation of gas mixtures
GB1208196A (en) * 1967-12-20 1970-10-07 Messer Griesheim Gmbh Process for the liquifaction of nitrogen-containing natural gas
US4444577A (en) * 1982-09-09 1984-04-24 Phillips Petroleum Company Cryogenic gas processing
US4694662A (en) * 1984-10-29 1987-09-22 Adams Robert W Condensing sub-cooler for refrigeration systems
US5386709A (en) * 1992-12-10 1995-02-07 Baltimore Aircoil Company, Inc. Subcooling and proportional control of subcooling of liquid refrigerant circuits with thermal storage or low temperature reservoirs
FR2718725B1 (en) * 1994-04-13 1996-05-24 Air Liquide Process and installation for the separation of a gas mixture.
MY117899A (en) * 1995-06-23 2004-08-30 Shell Int Research Method of liquefying and treating a natural gas.
TW368596B (en) * 1997-06-20 1999-09-01 Exxon Production Research Co Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas
US6338254B1 (en) * 1999-12-01 2002-01-15 Altech Controls Corporation Refrigeration sub-cooler and air conditioning dehumidifier
FR2829569B1 (en) * 2001-09-13 2006-06-23 Technip Cie METHOD FOR LIQUEFACTING NATURAL GAS, USING TWO REFRIGERATION CYCLES
US6945075B2 (en) * 2002-10-23 2005-09-20 Elkcorp Natural gas liquefaction
US7159417B2 (en) * 2004-03-18 2007-01-09 Abb Lummus Global, Inc. Hydrocarbon recovery process utilizing enhanced reflux streams
US7204100B2 (en) * 2004-05-04 2007-04-17 Ortloff Engineers, Ltd. Natural gas liquefaction
MY146497A (en) * 2004-12-08 2012-08-15 Shell Int Research Method and apparatus for producing a liquefied natural gas stream
EA013357B1 (en) * 2005-04-20 2010-04-30 Флуор Текнолоджиз Корпорейшн Integrated ngl recovery and lng liquefaction
US20070157663A1 (en) * 2005-07-07 2007-07-12 Fluor Technologies Corporation Configurations and methods of integrated NGL recovery and LNG liquefaction
MX2007015603A (en) * 2005-07-07 2008-02-21 Fluor Tech Corp Ngl recovery methods and configurations.
US8434326B2 (en) * 2006-03-24 2013-05-07 Shell Oil Company Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream
RU2439453C2 (en) * 2006-06-06 2012-01-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Method and device for treatment of hydrocarbons flow
CN200952872Y (en) * 2006-07-03 2007-09-26 北京科瑞赛斯气体液化技术有限公司 Air-containing coal seam gas liquifying separating equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB975628A (en) * 1963-09-26 1964-11-18 Conch Int Methane Ltd Process for the recovery of hydrogen from industrial gases
RU2047061C1 (en) * 1988-05-17 1995-10-27 Элкор Корпорейшн Method and device for gas separation
US5114451A (en) * 1990-03-12 1992-05-19 Elcor Corporation Liquefied natural gas processing
US5960644A (en) * 1996-06-05 1999-10-05 Shell Oil Company Removing carbon dioxide, ethane and heavier components from a natural gas
RU2133931C1 (en) * 1997-04-02 1999-07-27 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Российское акционерное общество "Газпром" Method of withdrawal of stable condensate from natural gas

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009103715A3 (en) 2014-10-02
AU2009216745A1 (en) 2009-08-27
WO2009103715A2 (en) 2009-08-27
CN102203530A (en) 2011-09-28
AU2009216745B2 (en) 2012-03-22
US20100307193A1 (en) 2010-12-09
RU2010138604A (en) 2012-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2752223C2 (en) Complex system for methane cooling for natural gas liquefaction
RU2447382C2 (en) Method and device for liquefaction of hydrocarbon-containing raw materials flow
RU2702829C2 (en) Method of natural gas flow liquefaction and nitrogen removal therefrom and device (embodiments) for implementation thereof
RU2460022C2 (en) Method and device for processing flow of hydrocarbons
KR101568763B1 (en) Method and system for producing lng
RU2432534C2 (en) Procedure for liquefaction of hydrocarbon flow and device for its realisation
RU2554736C2 (en) Method of purifying multi-phase hydrocarbon flow and installation intended therefore
RU2702074C2 (en) Method (embodiments) and apparatus (embodiments) for producing nitrogen-depleted lng product
NO337772B1 (en) Integrated multi-loop cooling process for liquefying gas
US20110036120A1 (en) Method and apparatus for recovering and fractionating a mixed hydrocarbon feed stream
NO321734B1 (en) Process for liquefying gas with partial condensation of mixed refrigerant at intermediate temperatures
NO312317B1 (en) Process of condensing a pressurized gas stream rich in methane
RU2537483C2 (en) Procedure for cooled hydrocarbons flow making and device for its implementation
RU2644664C1 (en) Installation for liquefied natural gas using optimized system with mixture of refrigerating agents
BG64011B1 (en) Method for the liquefaction of natural gas by cascade cooling
RU2622212C2 (en) Method and device for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition
CA2603294A1 (en) A flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus
JP2012514050A (en) Method and apparatus for providing a fuel gas stream by eliminating nitrogen from a hydrocarbon stream
US9335091B2 (en) Nitrogen rejection unit
US12025371B2 (en) Solvent injection and recovery in a LNG plant
US20180356150A1 (en) Method for optimising liquefaction of natural gas
EA012809B1 (en) Process for liquefying natural gas and apparatus therefor
RU2509967C2 (en) Liquefaction method of natural gas with preliminary cooling of cooling mixture
RU2607198C2 (en) Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition
RU2488759C2 (en) Method and device for cooling and separation of hydrocarbon flow