RU2496066C2 - Method of nitrogen double expansion - Google Patents

Method of nitrogen double expansion Download PDF

Info

Publication number
RU2496066C2
RU2496066C2 RU2010147631/06A RU2010147631A RU2496066C2 RU 2496066 C2 RU2496066 C2 RU 2496066C2 RU 2010147631/06 A RU2010147631/06 A RU 2010147631/06A RU 2010147631 A RU2010147631 A RU 2010147631A RU 2496066 C2 RU2496066 C2 RU 2496066C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrogen
natural gas
stream
cooling
expanded
Prior art date
Application number
RU2010147631/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010147631A (en
Inventor
Бенгт Олав НЕЕРОС
Тор Эрлинг Сандвик
Original Assignee
Статойл Аса
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Статойл Аса filed Critical Статойл Аса
Publication of RU2010147631A publication Critical patent/RU2010147631A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496066C2 publication Critical patent/RU2496066C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0277—Offshore use, e.g. during shipping
    • F25J1/0278—Unit being stationary, e.g. on floating barge or fixed platform
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/005—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by expansion of a gaseous refrigerant stream with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
    • F25J1/0072—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0204—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow SCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0288—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0294—Multiple compressor casings/strings in parallel, e.g. split arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F25J2270/16—External refrigeration with work-producing gas expansion loop with mutliple gas expansion loops of the same refrigerant

Landscapes

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

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: method of natural gas liquification using the first and the second flow of nitrogen refrigerating agent; in this method each flow is subject to cycles of compression, cooling, expansion and heating during which the first flow of nitrogen is expanded to the first intermediate pressure, and the second flow of nitrogen - to the second, lower pressure; heating is performed in one or more heat exchangers, in which at least one of flows of expanded nitrogen is in heat exchange with natural gas. At least in one or more heat exchangers the first and the second flows of expanded nitrogen are in heat exchanger with natural gas and with both - the first and the second flow of compressed nitrogen. Liquification may be performed in three stages: at the initial stage the first flow of heated expanded nitrogen is used for cooling of natural gas; at the intermediate stage the first flow of compressed nitrogen is expanded to intermediate pressure and is used for cooling of natural gas; and at the final stage the second flow of compressed nitrogen is expanded to low pressure and is used for cooling of natural gas.
EFFECT: use of invention will allow complete liquification of natural gas not using hydrocarbons.
18 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу сжижения природного газа, при котором азот используют в качестве основного охлаждающего компонента. Данный способ применим, в частности, но не исключительно, для работ на шельфе.The present invention relates to a method for liquefying natural gas, in which nitrogen is used as the main cooling component. This method is applicable, in particular, but not exclusively, for work on the shelf.

Природный газ добывают из земли для получения сырья из природного газа, которое должно пройти обработку перед коммерческим использованием. Прежде чем транспортировать газ до места применения, его часто сжижают. Это позволяет уменьшить объем газа примерно в 600 раз, что существенно сокращает издержки, связанные с хранением и транспортировкой газа. Поскольку природный газ представляет собой смесь газов, он сжижается в определенном диапазоне температур. При атмосферном давлении обычный температурный диапазон, в пределах которого происходит сжижение, составляет от -165°C до -155°C. Поскольку критическая температура природного газа составляет от около -80°C до -90°C, газ не может сжижаться только посредством сжатия. Следовательно, необходимо использовать способы охлаждения.Natural gas is extracted from the earth to produce raw materials from natural gas, which must be processed before commercial use. Before transporting gas to the place of use, it is often liquefied. This allows you to reduce the volume of gas by about 600 times, which significantly reduces the costs associated with the storage and transportation of gas. Since natural gas is a mixture of gases, it liquefies in a certain temperature range. At atmospheric pressure, the usual temperature range within which liquefaction occurs is from -165 ° C to -155 ° C. Since the critical temperature of natural gas is between -80 ° C and -90 ° C, gas cannot be liquefied by compression alone. Therefore, it is necessary to use cooling methods.

Известно охлаждение природного газа с использованием теплообменников, в которых применяется газообразный хладагент. Один известный способ включает множество контуров охлаждения, обычно трех, выполненных в виде каскадной системы. В таких каскадных системах охлаждение может выполняться с помощью метана, этана и пропана, или других углеводородов, при этом каждый цикл каскадной системы работает при более низкой температуре, чем предыдущий.It is known to cool natural gas using heat exchangers that use gaseous refrigerant. One known method includes a plurality of cooling circuits, usually three, made in the form of a cascade system. In such cascade systems, cooling can be performed using methane, ethane and propane, or other hydrocarbons, with each cycle of the cascade system operating at a lower temperature than the previous one.

На каждом цикле охлаждения сжатый хладагент расширяется, вызывая дополнительное охлаждение, и затем подается в теплообменник, где находится в косвенном контакте с природным газом. Тепло природного газа нагревает и часто испаряет хладагент, тем самым охлаждая природный газ. Нагретый хладагент выходит из теплообменника и затем сжимается и охлаждается, после чего цикл повторяется. Часто сжатый хладагент охлаждается в том же теплообменнике, что и природный газ, то есть сжатый хладагент охлаждается тем же самым хладагентом в расширенной форме.At each cooling cycle, the compressed refrigerant expands, causing additional cooling, and then is supplied to the heat exchanger, where it is in indirect contact with natural gas. The heat of natural gas heats and often evaporates the refrigerant, thereby cooling the natural gas. The heated refrigerant exits the heat exchanger and then is compressed and cooled, after which the cycle repeats. Often the compressed refrigerant is cooled in the same heat exchanger as the natural gas, i.e. the compressed refrigerant is cooled by the same refrigerant in expanded form.

В каскадной системе, дополнительно к охлаждению природного газа, каждый цикл используется также для охлаждения хладагентов последующих циклов охлаждения. Это охлаждение может происходить в том же теплообменнике, что и охлаждение природного газа, или же в отдельном теплообменнике.In a cascade system, in addition to cooling natural gas, each cycle is also used to cool refrigerants in subsequent cooling cycles. This cooling can take place in the same heat exchanger as the cooling of natural gas, or in a separate heat exchanger.

Конструкция каскадной системы, в которой используются смешанные потоки хладагентов, описана в публикации WO 98/48227.The design of a cascade system using mixed refrigerant flows is described in WO 98/48227.

Следует понимать, что использование углеводородов в качестве хладагентов создает проблему безопасности, и это особенно значимо при работе на шельфе, где очень нежелательно иметь большие запасы жидких углеводородов в неизбежно ограниченном пространстве.It should be understood that the use of hydrocarbons as refrigerants creates a safety problem, and this is especially significant when working on the shelf, where it is very undesirable to have large reserves of liquid hydrocarbons in an inevitably limited space.

Было предложено несколько систем, где в качестве текучего хладагента действует углекислый газ. Например, в патенте США 6023942 описан способ сжижения природного газа, в котором углекислый газ может быть использован в качестве хладагента. Тем не менее этот способ не применим для крупномасштабных или шельфовых применений, поскольку основан не на каскадной конструкции, а на способе расширения открытого цикла в качестве первичного средства охлаждения потока сжиженного природного газа (СПГ). Подобные способы расширения не позволяют достигать достаточно низких температур и потому СПГ нужно удерживать под очень высоким давлением, чтобы поддерживать его в жидкой форме. Как из соображений безопасности, так и с экономической точки зрения, эти высокие давления не применимы для промышленного производства СПГ и особенно для крупномасштабных или шельфовых применений.Several systems have been proposed where carbon dioxide acts as a flowing refrigerant. For example, US Pat. No. 6,023,942 describes a method for liquefying natural gas, in which carbon dioxide can be used as a refrigerant. Nevertheless, this method is not applicable for large-scale or offshore applications, since it is based not on a cascade design, but on a method of expanding an open cycle as a primary means of cooling a stream of liquefied natural gas (LNG). Such expansion methods do not allow reaching sufficiently low temperatures and therefore LNG must be kept under very high pressure in order to maintain it in liquid form. Both for safety reasons and from an economic point of view, these high pressures are not applicable for the industrial production of LNG, and especially for large-scale or offshore applications.

В заявке на патент США 2003/0089125 описано использование углекислого газа в каскадной системе закрытого цикла для предварительного охлаждения природного газа. В то время как этот контур предварительного охлаждения уменьшает требуемое количество углеводородного хладагента, углеводороды все также используются при последующем сжижении и циклах частичного охлаждения. Дело в том, что углекислый газ не может быть охлажден до достаточно низких температур для полного сжижения природного газа без затвердевания.US Patent Application 2003/0089125 describes the use of carbon dioxide in a cascaded closed loop system for pre-cooling natural gas. While this pre-cooling circuit reduces the amount of hydrocarbon refrigerant required, hydrocarbons are also used in subsequent liquefaction and partial cooling cycles. The fact is that carbon dioxide cannot be cooled to sufficiently low temperatures to completely liquefy natural gas without solidification.

Другой известной альтернативой является использование азотного хладагента в процессе газового расширения. Обычно он имеет недостаток в том, что термический коэффициент полезного действия азота значительно ниже, чем у системы на основе углеводорода. Кроме того, поскольку газообразный хладагент имеет более низкий коэффициент теплопередачи по сравнению с испаряющимся хладагентом, требуется большая площадь теплопередачи для рассеивания отходящего тепла из процесса в среду охлаждения.Another well-known alternative is the use of nitrogen refrigerant in the gas expansion process. It usually has the disadvantage that the thermal coefficient of nitrogen is much lower than that of a hydrocarbon-based system. In addition, since the gaseous refrigerant has a lower heat transfer coefficient compared with the evaporating refrigerant, a large heat transfer area is required to dissipate the waste heat from the process into the cooling medium.

В патенте США 6446465 описан способ сжижения с использованием азота, в котором для сжижения природного газа использованы два отдельных потока азота. Два охлаждающих потока сжимают и охлаждают, после чего один из этих потоков пропускают через теплообменник, где он охлаждается вместе с природным газом, который уже был предварительно охлажден в отдельной системе предварительного охлаждения. Поток охлажденного азота затем расширяют для дополнительного уменьшения температуры и использования во втором теплообменнике для дополнительного охлаждения газа. Тем временем второй поток азота расширяют до того же давления, что и первый поток азота, и на выходе из второго теплообменника объединяют с первым потоком. Объединенные первый и второй потоки хладагента затем снова вводят в первый теплообменник для обеспечения охлаждения природного газа и первого потока сжатого азота. Поскольку природный газ предварительно охлажден перед тем, как достигнуть контура охлаждения азотом, энергоемкость этого контура значительно снижена. Кроме того, при подаче второго потока хладагента непосредственно в средство расширения, без прохождения через первый теплообменник, площадь теплопередачи в первом теплообменнике уменьшается.US Pat. No. 6,446,465 describes a nitrogen liquefaction process in which two separate nitrogen streams are used to liquefy natural gas. Two cooling streams are compressed and cooled, after which one of these flows is passed through a heat exchanger, where it is cooled together with natural gas, which has already been pre-cooled in a separate pre-cooling system. The stream of chilled nitrogen is then expanded to further reduce the temperature and use in a second heat exchanger to further cool the gas. Meanwhile, the second nitrogen stream is expanded to the same pressure as the first nitrogen stream, and combined with the first stream at the outlet of the second heat exchanger. The combined first and second refrigerant streams are then introduced back into the first heat exchanger to cool the natural gas and the first compressed nitrogen stream. Since natural gas is pre-cooled before reaching the nitrogen cooling circuit, the energy consumption of this circuit is significantly reduced. In addition, when the second refrigerant stream is supplied directly to the expansion means, without passing through the first heat exchanger, the heat transfer area in the first heat exchanger decreases.

В заявке на патент США 2005/0056051 описана система дополнительного сжижения, в которой применен контур охлаждения азотом для по меньшей мере частичного охлаждения сжиженного природного газа. Природный газ предварительно охлаждают и по существу сжижают с помощью отдельного контура, в котором в качестве хладагента использованы углеводороды. Такой по существу сжиженный природный газ затем подают в систему охлаждения азотом для дополнительного охлаждения. В данном документе описано множество конфигураций контуров охлаждения азотом, при этом все они включают в себя первый теплообменник, в котором расширенный азот под низким давлением охлаждает СПГ, а второй теплообменник, в котором нагретый расширенный азот из первого теплообменника используют для охлаждения сжатого азота под высоким давлением перед расширением. В некоторых из этих вариантов осуществления первый и второй потоки азота расширены до различных величин давления.US patent application 2005/0056051 describes an additional liquefaction system in which a nitrogen cooling circuit is used to at least partially cool liquefied natural gas. Natural gas is pre-cooled and substantially liquefied using a separate circuit in which hydrocarbons are used as refrigerant. Such substantially liquefied natural gas is then supplied to the nitrogen cooling system for further cooling. Numerous configurations of nitrogen cooling circuits are described herein, all of which include a first heat exchanger in which expanded nitrogen at low pressure cools the LNG and a second heat exchanger in which heated expanded nitrogen from the first heat exchanger is used to cool compressed nitrogen at high pressure before the extension. In some of these embodiments, the first and second nitrogen streams are expanded to different pressures.

Таким образом, в настоящее время не существует системы, которая обеспечивала бы полное сжижение СПГ без использования углеводородов. В промышленности существует дополнительная необходимость в создании системы охлаждения азотом, имеющей менее сложную конструкцию, более высокий коэффициент полезного действия и простую в эксплуатации. Такая система должна обеспечить большие преимущества, особенно в том, что касается производства СПГ на шельфе.Thus, at present, there is no system that would ensure complete liquefaction of LNG without the use of hydrocarbons. In industry, there is an additional need to create a nitrogen cooling system having a less complex structure, higher efficiency and easy operation. Such a system should provide great benefits, especially with regard to offshore LNG production.

В соответствии с одним объектом настоящего изобретения, предлагается способ сжижения природного газа с использованием первого и второго потоков азотного хладагента, при котором каждый поток подвергают циклу сжатия, охлаждения, расширения и нагрева, в течение которых первый поток азота расширяют до первого промежуточного давления, а второй поток азота - до второго, более низкого давления, при этом нагрев происходит в одном или более теплообменниках, в которых по меньшей мере один из потоков расширенного азота находится в теплообмене с природным газом, причем по меньшей мере в одном или более теплообменниках первый и второй потоки расширенного азота находятся в теплообмене с природным газом и как с первым, так и со вторым потоком сжатого азота.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for liquefying natural gas using first and second nitrogen refrigerant streams, wherein each stream is subjected to a compression, cooling, expansion and heating cycle, during which the first nitrogen stream is expanded to the first intermediate pressure and the second nitrogen flow to a second, lower pressure, while heating occurs in one or more heat exchangers, in which at least one of the expanded nitrogen flows is in heat exchange with native gas, wherein at least one or more heat exchangers, the first and second expanded nitrogen streams are in heat exchange with the natural gas and both the first and the second compressed stream of nitrogen.

В соответствии с другим объектом настоящего изобретения, предлагается устройство сжижения природного газа, содержащее один или более теплообменников для приведения природного газа в теплообмен с первым и вторым потоками азотного хладагента; один или более компрессоров для сжатия первого и второго потоков азотного хладагента; первый расширитель для расширения первого потока азота до первого давления и второй расширитель для расширения второго потока азота до второго, более низкого давления; при этом устройство выполнено так, что по меньшей мере в одном или более теплообменниках первый и второй потоки расширенного азота находятся в теплообмене с природным газом и как с первым, так и вторым потоками сжатого азота.According to another aspect of the present invention, there is provided a natural gas liquefaction device comprising one or more heat exchangers for bringing natural gas into heat exchange with a first and second nitrogen refrigerant stream; one or more compressors for compressing the first and second nitrogen refrigerant streams; a first expander for expanding the first nitrogen stream to a first pressure and a second expander for expanding the second nitrogen stream to a second, lower pressure; the device is designed so that in at least one or more heat exchangers, the first and second expanded nitrogen streams are in heat exchange with natural gas and both the first and second compressed nitrogen streams.

Таким образом, согласно настоящему изобретению, азот расширяют до двух различных величин давления. По сравнению с процессом единственного расширения, использование двух расширителей уменьшает объем азота, который должен быть расширен до самого низкого давления и сжат из состояния самого низкого давления и, следовательно, уменьшает необходимые размеры этих элементов и их энергопотребление.Thus, according to the present invention, nitrogen is expanded to two different pressures. Compared to the single expansion process, the use of two expanders reduces the volume of nitrogen, which must be expanded to the lowest pressure and compressed from the lowest pressure state and, therefore, reduces the required dimensions of these elements and their energy consumption.

Как при первом, промежуточном давлении, так и при втором, более низком давлении, потоки азота используются для охлаждения природного газа, а также потоков сжатого азота перед их расширением. В отличие от систем предшествующего уровня техники, природный газ охлаждают в каждом азотном теплообменнике. Кроме того, по меньшей мере в одном теплообменнике используют также потоки расширенного азота для охлаждения сжатых потоков. Это обеспечивает максимальный объем теплового обмена между хладагентом и природным газом и позволяет системе работать независимо, то есть без потребности в дополнительных контурах теплообменника для охлаждения природного газа.Both at the first intermediate pressure and at the second, lower pressure, nitrogen flows are used to cool natural gas, as well as compressed nitrogen flows before expansion. Unlike prior art systems, natural gas is cooled in each nitrogen heat exchanger. In addition, expanded nitrogen streams are also used in at least one heat exchanger to cool the compressed streams. This ensures the maximum amount of heat exchange between the refrigerant and natural gas and allows the system to work independently, that is, without the need for additional heat exchanger circuits for cooling natural gas.

Способ сжижения включает предпочтительно три этапа охлаждения. Они состоят из конечного этапа охлаждения, на котором второй поток азота расширяют до низкого давления и приводят в теплообмен с природным газом, промежуточного этапа, на котором первый поток азота расширяют до промежуточного давления и приводят в теплообмен с природным газом для охлаждения природного газа перед конечным этапом, и начального этапа охлаждения, на котором первый и второй потоки азота, после прохождения нагрева на конечном и/или промежуточном этапе, приведены в теплообмен с природным газом для его охлаждения перед промежуточным этапом.The liquefaction process preferably includes three cooling steps. They consist of a final cooling step in which the second nitrogen stream is expanded to low pressure and heat exchanged with natural gas, an intermediate step in which the first nitrogen stream is expanded to intermediate pressure and heat exchanged with natural gas to cool the natural gas before the final step , and the initial cooling stage, in which the first and second nitrogen flows, after passing the heating at the final and / or intermediate stage, are brought into heat exchange with natural gas to cool it before the interval full-time stage.

Второй поток азота предпочтительно также используют на промежуточном этапе, после нагрева на конечном этапе, для обеспечения дополнительного охлаждения природного газа. Предпочтительно на промежуточном этапе также обеспечивается охлаждение второго потока сжатого азота перед его расширением и использованием на конечном этапе.The second nitrogen stream is preferably also used in the intermediate step, after heating in the final step, to provide additional cooling of the natural gas. Preferably, the intermediate stage also provides cooling of the second stream of compressed nitrogen before its expansion and use in the final stage.

Использование трех азотных этапов для охлаждения природного газа по праву считается инновационным и, следовательно, рассматривается в качестве объекта/дополнительного объекта настоящего изобретения, в соответствии с которым настоящее изобретение обеспечивает способ сжижения природного газа, при котором природный газ охлаждают первым и вторым потоком азотного хладагента, при этом каждый поток подвергают циклу сжатия, охлаждения, расширения и нагрева, а способ включает три этапа, на которых:The use of three nitrogen stages for cooling natural gas is considered to be innovative and therefore is considered as an object / additional object of the present invention, according to which the present invention provides a method for liquefying natural gas, in which the natural gas is cooled by the first and second nitrogen refrigerant stream, wherein each stream is subjected to a cycle of compression, cooling, expansion and heating, and the method includes three stages in which:

используют первый поток нагретого расширенного азота и второй поток нагретого расширенного азота для охлаждения природного газа на начальном этапе;using a first heated expanded nitrogen stream and a second heated expanded nitrogen stream to cool natural gas initially;

расширяют первый поток сжатого азота до промежуточного давления и используют для охлаждения природного газа на промежуточном этапе; иexpanding the first stream of compressed nitrogen to an intermediate pressure and used to cool natural gas in an intermediate stage; and

расширяют второй поток сжатого азота до низкого давления и используют для охлаждения природного газа на конечном этапе.expand the second stream of compressed nitrogen to low pressure and use it to cool natural gas at the final stage.

Второй поток нагретого расширенного азота предпочтительно также используют для охлаждения природного газа на промежуточном этапе. Второй поток сжатого азота охлаждают предпочтительно на промежуточном этапе.The second heated expanded nitrogen stream is preferably also used to cool natural gas in an intermediate step. The second stream of compressed nitrogen is preferably cooled in an intermediate step.

Путем повторного использования потоков нагретого расширенного (под низким давлением) азота для содействия предшествующим этапам охлаждения эта система может работать независимо, без необходимости в дополнительном контуре предварительного охлаждения или сжижения. Тем не менее в некоторых вариантах осуществления система может также использоваться с предварительным охладителем, осуществляющем внешнее предварительное охлаждение (предпочтительно в диапазоне от 0°C до -60°C) природного газа и предпочтительно также потоков азота. Хотя использование предварительного охладителя повышает сложность системы, оно уменьшает энергопотребление системы.By reusing the heated expanded (low pressure) nitrogen streams to facilitate the previous cooling steps, this system can operate independently without the need for an additional pre-cooling or liquefaction circuit. However, in some embodiments, the system can also be used with a pre-cooler that performs external pre-cooling (preferably in the range of 0 ° C to -60 ° C) of natural gas and preferably also nitrogen flows. Although the use of a pre-cooler increases the complexity of the system, it reduces the power consumption of the system.

Если требуется только один контур охлаждения, устройство сжижения существенно упрощается.If only one cooling circuit is required, the liquefaction device is greatly simplified.

Хотя потоки и описаны как независимые, первый и второй потоки азота не всегда должны быть раздельными. Например, сжатые первый и второй потоки могут быть объединены на первом этапе и на этапе сжатия. Для потоков необходимо только раздельное перемещение через систему на тех этапах цикла, на которых потоки находятся под разным давлением.Although the streams are described as independent, the first and second streams of nitrogen do not always have to be separate. For example, the compressed first and second streams may be combined in a first step and a compression step. For flows, only separate movement through the system is necessary at those stages of the cycle at which the flows are under different pressures.

На начальном этапе первый поток расширенного азота и второй поток расширенного азота используют предпочтительно для охлаждения первого и второго потоков сжатого азота, а также природного газа. Это повышает коэффициент полезного действия способа.At the initial stage, the first expanded nitrogen stream and the second expanded nitrogen stream are preferably used to cool the first and second compressed nitrogen streams as well as natural gas. This increases the efficiency of the method.

Предпочтительно, первый поток расширенного азота сжимают из состояния промежуточного давления после охлаждения природного газа на начальном и промежуточном этапах. Это уменьшает количество энергии, требующейся на этапе сжатия способа, поскольку нужно сжать только второй поток расширенного азота от более низкого давления до более высокого давления. Это представляет собой усовершенствование по сравнению с существующими способами, в которых должно производиться сжатие всего хладагента из состояния более низкого давления.Preferably, the first expanded nitrogen stream is compressed from a state of intermediate pressure after cooling the natural gas in the initial and intermediate stages. This reduces the amount of energy required in the compression step of the process since only the second expanded nitrogen stream needs to be compressed from a lower pressure to a higher pressure. This represents an improvement over existing methods in which the entire refrigerant must be compressed from a lower pressure state.

Под промежуточным давлением подразумевается любое давление ниже, чем давление в потоке сжатого азота, но выше, чем давление во втором потоке расширенного хладагента. Промежуточное давление предпочтительно находится в диапазоне 15-25 бар. Под низким давлением подразумевается любое давление ниже, чем промежуточное давление. Низкое давление предпочтительно находится в диапазоне 5-20 бар.By intermediate pressure is meant any pressure lower than the pressure in the compressed nitrogen stream, but higher than the pressure in the second expanded refrigerant stream. The intermediate pressure is preferably in the range of 15-25 bar. By low pressure is meant any pressure lower than the intermediate pressure. Low pressure is preferably in the range of 5-20 bar.

Каждый из этапов, описанных в настоящем изобретении, может осуществляться в одном теплообменнике или множестве теплообменниках. В качестве альтернативного варианта один или более этапов могут быть объединены в одном теплообменнике, и все три этапа могут осуществляться в одном теплообменнике. Таким образом, этапы охлаждения определяются не теплообменниками, а потоками азота, которые используют для обеспечения охлаждения.Each of the steps described in the present invention can be carried out in a single heat exchanger or multiple heat exchangers. Alternatively, one or more steps may be combined in one heat exchanger, and all three steps may be carried out in one heat exchanger. Thus, the cooling steps are not determined by heat exchangers, but by nitrogen flows, which are used to provide cooling.

Предпочтительно первый поток азота, расширенный до первого промежуточного давления, содержит больший объем азота, чем второй поток азота. Это значительно уменьшает объем азота, расширяемого до низкого давления, и в силу этого снижает энергоемкость расширителя низкого давления. Это также снижает энергоемкость компрессора низкого давления или первой ступени многоступенчатого компрессора, используемой для сжатия второго потока расширенного хладагента.Preferably, the first nitrogen stream expanded to the first intermediate pressure contains a larger volume of nitrogen than the second nitrogen stream. This significantly reduces the volume of nitrogen expandable to low pressure, and therefore reduces the energy consumption of the low pressure expander. It also reduces the energy consumption of the low-pressure compressor or the first stage of a multi-stage compressor used to compress the second expanded refrigerant stream.

В предпочтительном варианте осуществления способ сжижения природного газа обеспечивает полное охлаждение природного газа. То есть природный газ не нужно подвергать какому-либо предварительному охлаждению или частичному сжижению перед охлаждением в соответствии с настоящим изобретением. Вместо этого потоки азотного хладагента обеспечивают все необходимое охлаждение природного газа от температуры окружающей среды до температуры хранения. Это упрощает систему сжижения.In a preferred embodiment, the natural gas liquefaction process provides for complete cooling of the natural gas. That is, natural gas does not need to be subjected to any pre-cooling or partial liquefaction before cooling in accordance with the present invention. Instead, nitrogen refrigerant streams provide all the necessary cooling of natural gas from ambient temperature to storage temperature. This simplifies the liquefaction system.

Под предварительным охлаждением подразумевается охлаждение потока природного газа до температуры, при которой начинает происходить сжижение компонентов C3. Это позволяет отделить тяжелые компоненты от потока природного газа перед дополнительным охлаждением. Это дает преимущество, так как в противном случае эти тяжелые компоненты могут «заморозиться» при сжижении и препятствовать потоку природного газа. Обычно в фазе предварительного охлаждения способа сжижения природного газа газ охлаждают до температуры приблизительно -50°C.By pre-cooling is meant cooling the natural gas stream to a temperature at which liquefaction of the C 3 components begins to occur. This allows the separation of heavy components from the natural gas stream before further cooling. This gives an advantage, since otherwise these heavy components can “freeze” during liquefaction and impede the flow of natural gas. Typically, in the pre-cooling phase of the natural gas liquefaction process, the gas is cooled to a temperature of about −50 ° C.

Под частичным охлаждением подразумевается охлаждение конденсированного сжиженного газа ниже температуры начала кипения.Partial cooling refers to the cooling of a condensed liquefied gas below the boiling point.

В таких вариантах осуществления «с полным охлаждением» выходная температура природного газа на начальном этапе охлаждения обычно составляет от -10°C до -30°C. После прохождения через промежуточный этап, на котором расширяют первый поток азота, выходная температура обычно составляет от -70°C до -90°C. После конечного этапа, на котором расширяют второй поток азота, выходная температура природного газа обычно находится в диапазоне от -140°C до -160°C. Это позволяет осуществлять хранение и перемещение природного газа в жидком состоянии без необходимости поддержания его под давлением. Тем не менее, способы и устройство в соответствии с настоящим изобретением позволяют производить жидкий природный газ при повышенном давлении (от 1 до 20 бар) с соответствующей температурой от -100°C до -165°C.In such “fully cooled” embodiments, the output temperature of the natural gas in the initial cooling step is usually from −10 ° C. to −30 ° C. After passing through an intermediate step in which the first nitrogen stream is expanded, the outlet temperature is usually from −70 ° C. to −90 ° C. After the final stage, in which the second nitrogen stream is expanded, the outlet temperature of the natural gas is usually in the range of -140 ° C to -160 ° C. This allows storage and movement of natural gas in a liquid state without the need to maintain it under pressure. However, the methods and apparatus in accordance with the present invention allow the production of liquid natural gas at elevated pressure (1 to 20 bar) with a corresponding temperature of from -100 ° C to -165 ° C.

Предпочтительно способ дополнительно включает в себя этап удаления углеводородов С5+ из природного газа. Наиболее предпочтительно удаление углеводородов C3+. Это предотвращает «замораживание» тяжелых углеводородов при сжижении.Preferably, the method further includes the step of removing C 5+ hydrocarbons from natural gas. Most preferably, the removal of C 3+ hydrocarbons. This prevents the freezing of heavy hydrocarbons during liquefaction.

Этот этап разделения предпочтительно происходит между фазами предварительного охлаждения и сжижения. Наиболее часто эта точка достигается на этапе промежуточного охлаждения, тем не менее в некоторых вариантах осуществления разделение может произойти между начальным и промежуточным этапами.This separation step preferably occurs between the pre-cooling and liquefaction phases. Most often, this point is reached in the intermediate cooling stage, however, in some embodiments, separation may occur between the initial and intermediate stages.

Этап разделения выполняют с помощью колонны удаления тяжелых углеводородов. Такие колонны хорошо известны в данной области техники. Как показано выше, точное местоположение колонны тяжелых углеводородов (КТУ) будет зависеть от температуры природного газа в различных точках в рамках способа.The separation step is performed using a heavy hydrocarbon removal column. Such columns are well known in the art. As shown above, the exact location of the heavy hydrocarbon column (CTU) will depend on the temperature of the natural gas at various points within the process.

Предпочтительно первый и второй потоки азота сжимают в трехступенчатом процессе сжатия. Это может быть выполнено отдельными компрессорами или многоступенчатым компрессором. На начальном этапе сжатия второй поток расширенного азота сжимают до промежуточного давления первого потока расширенного азота и затем охлаждают предпочтительно морской водой или воздухом. Вторая ступень компрессора сжимает как второй поток частично сжатого азота, так и первый поток расширенного азота. На конечной ступени сжатия сжимают как первый, так и второй поток азота. Любая из этих ступеней может быть снабжена двумя или более параллельными компрессорами. Такая конструкция позволяет первому и второму расширителям приводить в действие третью ступень компрессора, что делает систему более эффективной. В качестве альтернативного варианта может быть предусмотрен двухступенчатый процесс сжатия.Preferably, the first and second nitrogen streams are compressed in a three-stage compression process. This can be done by separate compressors or a multi-stage compressor. At the initial stage of compression, the second stream of expanded nitrogen is compressed to an intermediate pressure of the first stream of expanded nitrogen and then cooled, preferably with sea water or air. The second compressor stage compresses both the second stream of partially compressed nitrogen and the first stream of expanded nitrogen. At the final stage of compression, both the first and second nitrogen stream are compressed. Any of these stages can be equipped with two or more parallel compressors. This design allows the first and second expanders to drive the third stage of the compressor, which makes the system more efficient. Alternatively, a two-stage compression process may be provided.

Дополнительный объект настоящего изобретения относится к устройству сжижения природного газа, выполненного с возможностью осуществления способа согласно настоящему изобретению.An additional object of the present invention relates to a device for liquefying natural gas, configured to implement the method according to the present invention.

Далее будут описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, только в качестве примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:Preferred embodiments of the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 иллюстрирует способ сжижения природного газа, включающий два контура азотного хладагента в соответствии с настоящим изобретением;Figure 1 illustrates a method of liquefying natural gas, comprising two circuits of nitrogen refrigerant in accordance with the present invention;

Фиг.2 иллюстрирует дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения, в котором использована колонна тяжелых углеводородов.Figure 2 illustrates a further embodiment of the present invention in which a heavy hydrocarbon column is used.

На фиг.1 показана система 100 сжижения природного газа. Подаваемый газ поступает в систему через линию 1. Этот газ может иметь температуру окружающей среды или подвергнуться предварительному охлаждению через теплообменник с помощью воздуха или воды. Подаваемый газ последовательно охлажден множеством теплообменников 101, 102, 103, при этом прошедший частичное охлаждение сжиженный природный газ выходит из последнего теплообменника 103 через линию 4. Этот СПГ расширен до атмосферного давления расширительным клапаном 109 и через линию 5 подается в разделительную колонну 110. СПГ выходит из этой колонны 110 через нижний поток 6, а все остальные газообразные элементы удаляют через линию 7 для дополнительного охлаждения.1 shows a system 100 for liquefying natural gas. The feed gas enters the system through line 1. This gas may be at ambient temperature or may be pre-cooled through a heat exchanger using air or water. The feed gas is sequentially cooled by a plurality of heat exchangers 101, 102, 103, with the partially cooled liquefied natural gas leaving the last heat exchanger 103 via line 4. This LNG is expanded to atmospheric pressure by an expansion valve 109 and through line 5 is fed to a separation column 110. LNG exits from this column 110 through the bottom stream 6, and all other gaseous elements are removed through line 7 for additional cooling.

Природный газ охлаждают в теплообменниках 101, 102, 103 первым и вторым потоками 121 и 122 азота. Эти потоки 121 и 122 совместно охлаждаются компрессионной системой 108, которая будет описана ниже. Объединенные потоки выходят из компрессорной системы через линию 22 и затем разделяются перед входом в первый теплообменник 101. Оба потока 121 и 122 азота охлаждают в этом теплообменнике 101. Первый поток 121 азота выходит из теплообменника через линию 24 и расширяется до промежуточного давления расширителем 111. Первый поток 121 расширенного азота затем подается через линию 25 во второй теплообменник 102 в качестве охлаждающей текучей среды. Первый поток 121 расширенного азота охлаждает как природный газ, так и второй поток 122 азота в этом теплообменнике 102. При выходе из второго теплообменника 102 первый поток 21 нагретого расширенного азота снова вводится в первый теплообменник 101 через линию 26. Здесь он снова действует на охлаждение природного газа, а также первого и второго потоков 121 и 122 сжатого азота. Поток 121 нагретого расширенного азота затем подают через линию 27 в компрессорную систему 108.Natural gas is cooled in heat exchangers 101, 102, 103 by the first and second nitrogen streams 121 and 122. These streams 121 and 122 are co-cooled by a compression system 108, which will be described below. The combined streams exit the compressor system via line 22 and are then separated before entering the first heat exchanger 101. Both nitrogen streams 121 and 122 are cooled in this heat exchanger 101. The first nitrogen stream 121 exits the heat exchanger through line 24 and expands to an intermediate pressure with expander 111. The first the expanded nitrogen stream 121 is then fed through line 25 to the second heat exchanger 102 as a cooling fluid. The first expanded nitrogen stream 121 cools both natural gas and the second nitrogen stream 122 in this heat exchanger 102. Upon exiting the second heat exchanger 102, the first heated expanded nitrogen stream 21 is again introduced into the first heat exchanger 101 via line 26. Here, it again acts to cool the natural gas, as well as the first and second streams 121 and 122 of compressed nitrogen. The heated expanded nitrogen stream 121 is then fed through line 27 to a compressor system 108.

После охлаждения в первом теплообменнике 101 второй поток 122 сжатого азота подают через линию 29 во второй теплообменник 102 для дополнительного охлаждения. После выхода из второго теплообменника 102 второй поток 122 сжатого азота подают через линию 30 во второй расширитель 112 для расширения до давления более низкого, чем промежуточное давление, созданное расширителем 111. Второй поток 122 расширенного охлажденного азота затем поступает через линию 31 в третий теплообменник 103 для теплового обмена с природным газом. С выхода третьего теплообменника 103 второй поток нагретого расширенного азота поступает во второй теплообменник 102 через линию 32 для содействия охлаждению природного газа и второго потока 122 сжатого азота перед тем, как, в конечном итоге, поступить в первый теплообменник 101 через линию 33 для содействия на начальном этапе охлаждению природного газа, а также первого и второго потоков 121 и 122 сжатого азота. С выхода первого теплообменника 101 второй поток 122 нагретого расширенного азота возвращается в компрессорную систему 108 через линию 10.After cooling in the first heat exchanger 101, the second compressed nitrogen stream 122 is fed through line 29 to the second heat exchanger 102 for additional cooling. After exiting the second heat exchanger 102, the second compressed nitrogen stream 122 is supplied through line 30 to the second expander 112 to expand to a pressure lower than the intermediate pressure created by the expander 111. The second expanded cooled nitrogen stream 122 then flows through line 31 to the third heat exchanger 103 for heat exchange with natural gas. From the output of the third heat exchanger 103, a second stream of heated expanded nitrogen enters the second heat exchanger 102 through line 32 to facilitate cooling of the natural gas and the second compressed nitrogen stream 122 before ultimately entering the first heat exchanger 101 through line 33 to assist in the initial stage cooling of natural gas, as well as the first and second streams 121 and 122 of compressed nitrogen. From the output of the first heat exchanger 101, the second heated expanded nitrogen stream 122 is returned to the compressor system 108 via line 10.

В настоящем варианте осуществления компрессорная система 108 содержит три ступени компрессора. Первая ступень компрессора содержит один компрессор 113, который сжимает второй поток 122 нагретого азота низкого давления, поступивший через линию 10 из первого теплообменника 101. Второй поток частично сжатого азота затем объединяется с первым потоком 121 нагретого азота промежуточного давления, поступившим через линию 27. Объединенные первый и второй потоки 121 и 122 азота затем дополнительно сжимаются во второй ступени 114 компрессора. Последняя ступень компрессора содержит два компрессора 115a и 115b, которые работают параллельно и приводятся в действие расширителями 111 и 112. Объединенные первый и второй потоки 121 и 122 азота разделяются по линиям 16 и 19 и сжимаются в компрессорах 115a и 115b третьей ступени. Разделение объединенных потоков 121 и 122 азота в этой точке необязательно ведет к тому, что весь первый поток азота проходит через один компрессор третьей ступени, а второй поток азота проходит через другой. Вместо этого сжатые потоки могут разделяться в этой точке в любом соотношении. Между каждой ступенью сжатия азот охлаждают с помощью теплообменников 116, 117, 118a и 118b. После конечной ступени сжатия объединенные потоки азота возвращаются в линию 22 для разделения и повторного введения в первый теплообменник 101.In the present embodiment, the compressor system 108 comprises three compressor stages. The first compressor stage contains one compressor 113, which compresses the second low-pressure heated nitrogen stream 122 received through line 10 from the first heat exchanger 101. The second partially compressed nitrogen stream then combines with the first intermediate-pressure heated nitrogen stream 121 through line 27. Combined first and the second nitrogen streams 121 and 122 are then further compressed in the second compressor stage 114. The last stage of the compressor contains two compressors 115a and 115b, which operate in parallel and are driven by expanders 111 and 112. The combined first and second nitrogen flows 121 and 122 are separated along lines 16 and 19 and are compressed in the third stage compressors 115a and 115b. Separation of the combined nitrogen streams 121 and 122 at this point does not necessarily mean that the entire first nitrogen stream passes through one compressor of the third stage, and the second nitrogen stream passes through another. Instead, compressed flows can be split at this point in any ratio. Between each compression stage, the nitrogen is cooled using heat exchangers 116, 117, 118a and 118b. After the final compression step, the combined nitrogen flows are returned to line 22 for separation and reintroduction into the first heat exchanger 101.

В вышеописанном варианте осуществления настоящего изобретения потоки 121 и 122 азота обеспечивают все необходимое охлаждение природного газа. Первый теплообменник 101 охлаждает природный газ до значений от -10°C до -30°C, второй теплообменник 102 - до значений от -70°C до -90°C, а конечный теплообменник 103 охлаждает природный газ до значений от -140°C до -160°C. Расширитель 111 обычно расширяет первый поток 121 азота до давления 15-20 бар, а расширитель 112 обычно расширяет второй поток 122 азота до давления 5-20 бар. Первый и второй потоки 121 и 122 не содержат одинаковых объемов азота. Напротив, самый большой поток находится в первом потоке 121 азота. Это снижает энергоемкость расширителя 112 низкого давления и компрессора 113 первой ступени.In the above embodiment of the present invention, nitrogen streams 121 and 122 provide all necessary cooling of natural gas. The first heat exchanger 101 cools natural gas to values from -10 ° C to -30 ° C, the second heat exchanger 102 cools to values from -70 ° C to -90 ° C, and the final heat exchanger 103 cools natural gas to values from -140 ° C up to -160 ° C. Expander 111 typically expands the first nitrogen stream 121 to a pressure of 15-20 bar, and expander 112 typically expands the second nitrogen stream 122 to a pressure of 5-20 bar. The first and second streams 121 and 122 do not contain the same volumes of nitrogen. In contrast, the largest stream is in the first nitrogen stream 121. This reduces the energy consumption of the low pressure expander 112 and the first stage compressor 113.

Использование потока 121 и 122 нагретого расширенного азота для продолжения охлаждения на расположенных выше по технологической линии теплообменниках подтверждает эффективность системы и позволяет азоту обеспечивать полное охлаждение, не прибегая к любым другим средствам охлаждения для выполнения сжижения, частичного сжижения или предварительного охлаждения.The use of a heated expanded nitrogen stream 121 and 122 to continue cooling on heat exchangers located above the process line confirms the efficiency of the system and allows nitrogen to provide complete cooling without resorting to any other cooling means to perform liquefaction, partial liquefaction or pre-cooling.

На фиг.2 представлена система 200 охлаждения, очень похожая на показанную на фиг.1. Идентичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Кроме того, первый и второй потоки 121 и 122 азота совместно охлаждают компрессионной системой 108 и дополнительно охлаждают теплообменником 101. Первый поток 121 хладагента затем подают через линию 24 в расширитель 111 и расширяют до промежуточного давления. Расширенный азот затем подают через линию 25 на промежуточную ступень или вторую ступень охлаждения. В отличие от системы, показанной на фиг.1, в этой системе 200 этап промежуточного охлаждения происходит в двух отдельных теплообменниках 202a и 202b. В обоих этих теплообменниках 202a и 202b первый поток 121 расширенного хладагента и второй поток 122 нагретого расширенного хладагента, выходящий из теплообменника 103, используют для охлаждения природного газа и второго потока 122 сжатого азота.Figure 2 presents the cooling system 200, very similar to that shown in figure 1. Identical elements are denoted by the same reference position. In addition, the first and second nitrogen streams 121 and 122 are co-cooled by the compression system 108 and further cooled by the heat exchanger 101. The first refrigerant stream 121 is then supplied via line 24 to the expander 111 and expanded to an intermediate pressure. Expanded nitrogen is then fed through line 25 to an intermediate stage or second cooling stage. In contrast to the system shown in FIG. 1, in this system 200, the intermediate cooling step takes place in two separate heat exchangers 202a and 202b. In both of these heat exchangers 202a and 202b, the first expanded refrigerant stream 121 and the second heated expanded refrigerant stream 122 exiting the heat exchanger 103 are used to cool natural gas and the second compressed nitrogen stream 122.

Между теплообменниками 202a и 202b природный газ поступает через линию 2a в колонну 219 тяжелых углеводородов (КТУ). Она выделяет тяжелые компоненты, например C3+, из потока природного газа. Эти тяжелые компоненты удаляют через линию 8, а поток природного газа поступает через линию 2b в теплообменник 202b для продолжения процесса охлаждения. Природный газ отводят и подают через КТУ 219 на том этапе процесса охлаждения, на котором произошло предварительное охлаждение, но до сжижения. Удаление тяжелых углеводородов на этом этапе предотвращает их «замораживание» на последующих этапах процесса охлаждения.Between heat exchangers 202a and 202b, natural gas enters through line 2a to heavy hydrocarbon column 219. It releases heavy components, such as C 3+ , from a natural gas stream. These heavy components are removed through line 8, and the natural gas stream enters through line 2b to heat exchanger 202b to continue the cooling process. Natural gas is removed and supplied through KTU 219 at that stage of the cooling process, at which pre-cooling occurred, but before liquefaction. The removal of heavy hydrocarbons at this stage prevents their “freezing” at subsequent stages of the cooling process.

Второй поток 122 азота, охлажденный на промежуточном этапе, не проходит через КТУ 219, а напрямую из теплообменника 202a поступает в теплообменник 202b через линию 29a. Аналогичным образом, первый поток расширенного хладагента и второй поток нагретого расширенного азота перемещаются через линии 25a и 32a соответственно непосредственно между теплообменниками 202a и 202b.The second nitrogen stream 122, cooled in the intermediate stage, does not pass through the CTU 219, but directly from the heat exchanger 202a enters the heat exchanger 202b through line 29a. Similarly, the first expanded refrigerant stream and the second heated expanded nitrogen stream move through lines 25a and 32a, respectively, directly between heat exchangers 202a and 202b.

Остальная часть способа 200 идентична соответствующей части способа 100.The rest of the method 200 is identical to the corresponding part of the method 100.

Claims (16)

1. Способ сжижения природного газа с использованием первого и второго потоков азотного хладагента, при котором каждый поток подвергают циклу сжатия, охлаждения, расширения и нагрева, в течение которых первый поток азота расширяют до первого промежуточного давления, а второй поток азота - до второго, более низкого давления, при этом нагрев происходит в одном или более теплообменниках, причем по меньшей мере один из потоков расширенного азота находится в теплообмене с природным газом, при этом по меньшей мере в одном или более теплообменниках первый и второй потоки расширенного азота находятся в теплообмене с природным газом и как с первым, так и со вторым потоком сжатого азота.1. A method of liquefying natural gas using the first and second nitrogen refrigerant streams, wherein each stream is subjected to a compression, cooling, expansion and heating cycle, during which the first nitrogen stream is expanded to the first intermediate pressure and the second nitrogen stream to the second, more low pressure, while heating occurs in one or more heat exchangers, and at least one of the expanded nitrogen streams is in heat exchange with natural gas, while at least one or more heat exchangers x the first and second streams of expanded nitrogen are in heat exchange with natural gas and with both the first and second stream of compressed nitrogen. 2. Способ по п.1, при котором способ сжижения включает три этапа охлаждения, конечный этап охлаждения, на котором второй поток азота расширяют до низкого давления и приводят в теплообмен с природным газом, промежуточный этап, на котором первый поток азота расширяют до промежуточного давления и приводят в теплообмен с природным газом для охлаждения природного газа перед конечным этапом, и начальный этап охлаждения, на котором первый и второй потоки азота, после подвергания нагреву на конечном и/или промежуточном этапе, приводят в теплообмен с природным газом для его охлаждения перед промежуточным этапом.2. The method according to claim 1, wherein the liquefaction method includes three cooling steps, a final cooling step in which the second nitrogen stream is expanded to low pressure and brought into heat exchange with natural gas, an intermediate stage in which the first nitrogen stream is expanded to intermediate pressure and is brought into heat exchange with natural gas to cool natural gas before the final stage, and the initial cooling stage, in which the first and second nitrogen flows, after being subjected to heating at the final and / or intermediate stage, is transferred to heat exchange with natural gas to cool it before the intermediate step. 3. Способ по п.2, при котором второй поток азота после нагрева на конечном этапе используют на промежуточном этапе для обеспечения дополнительного охлаждения природного газа.3. The method according to claim 2, in which the second stream of nitrogen after heating at the final stage is used at an intermediate stage to provide additional cooling of natural gas. 4. Способ по п.2 или 3, в котором промежуточный этап обеспечивает охлаждение второго потока сжатого азота перед его расширением и использованием на конечном этапе.4. The method according to claim 2 or 3, in which the intermediate stage provides cooling of the second stream of compressed nitrogen before its expansion and use at the final stage. 5. Способ сжижения природного газа, при котором природный газ охлаждают первым и вторым потоками азотного хладагента, при этом каждый поток подвергают циклу сжатия, охлаждения, расширения и нагрева, причем способ включает три этапа, на которых:
используют первый поток нагретого расширенного азота и второй поток нагретого расширенного азота для охлаждения природного газа на начальном этапе;
расширяют первый поток сжатого азота до промежуточного давления и используют для охлаждения природного газа на промежуточном этапе; и
расширяют второй поток сжатого азота до низкого давления и используют для охлаждения природного газа на конечном этапе.5. A method of liquefying natural gas, in which the natural gas is cooled by the first and second nitrogen refrigerant streams, each stream being subjected to a compression, cooling, expansion and heating cycle, the method comprising three stages in which:
using a first heated expanded nitrogen stream and a second heated expanded nitrogen stream to cool natural gas initially;
expanding the first stream of compressed nitrogen to an intermediate pressure and used to cool natural gas in an intermediate stage; and
expand the second stream of compressed nitrogen to low pressure and use it to cool natural gas at the final stage. 6. Способ по п.5, при котором первый поток сжатого азота расширяют до промежуточного давления и используют вместе со вторым потоком нагретого расширенного азота для охлаждения природного газа и второго потока сжатого азота на промежуточном этапе.6. The method according to claim 5, wherein the first compressed nitrogen stream is expanded to an intermediate pressure and used together with the second heated expanded nitrogen stream to cool natural gas and the second compressed nitrogen stream in an intermediate step. 7. Способ по п.5 или 6, при котором сжатые первый и второй потоки объединяют на начальном этапе и при сжатии.7. The method according to claim 5 or 6, in which the compressed first and second streams are combined at the initial stage and during compression. 8. Способ по п.5, при котором первый поток расширенного азота и второй поток расширенного азота используют для охлаждения первого и второго потоков сжатого азота, а также природного газа на начальном этапе.8. The method according to claim 5, in which the first stream of expanded nitrogen and the second stream of expanded nitrogen are used to cool the first and second streams of compressed nitrogen, as well as natural gas at the initial stage. 9. Способ по п.5, при котором первый поток расширенного азота сжимают от промежуточного давления после охлаждения природного газа на начальном и промежуточном этапах.9. The method according to claim 5, in which the first stream of expanded nitrogen is compressed from intermediate pressure after cooling natural gas in the initial and intermediate stages. 10. Способ по п.5, при котором первый поток азота содержит больший объем азота, чем второй поток азота.10. The method according to claim 5, wherein the first nitrogen stream contains a larger volume of nitrogen than the second stream of nitrogen. 11. Способ по п.5, при котором первый и второй потоки азота сжимают в трехступенчатом процессе сжатия.11. The method according to claim 5, wherein the first and second streams of nitrogen are compressed in a three-stage compression process. 12. Способ по п.5, дополнительно включающий этап удаления углеводородов C3+ из природного газа после предварительного охлаждения.12. The method according to claim 5, further comprising the step of removing C 3+ hydrocarbons from natural gas after pre-cooling. 13. Способ по п.5, который обеспечивает полное охлаждение природного газа.13. The method according to claim 5, which provides complete cooling of natural gas. 14. Устройство сжижения природного газа, содержащее
один или более теплообменников для приведения природного газа в
теплообмен с первым и вторым потоками азотного хладагента;
один или более компрессоров для сжатия первого и второго потоков азотного хладагента;
первый расширитель для расширения первого потока азота до первого давления и
второй расширитель для расширения второго потока азота до второго, более низкого давления;
при этом устройство выполнено так, что по меньшей мере в одном или более теплообменниках первый и второй потоки расширенного азота находятся в теплообмене с природным газом и как с первым, так и вторым потоками сжатого азота.14. A device for liquefying natural gas containing
one or more heat exchangers for bringing natural gas into
heat exchange with the first and second nitrogen refrigerant streams;
one or more compressors for compressing the first and second nitrogen refrigerant streams;
a first expander for expanding the first nitrogen stream to a first pressure; and
a second expander for expanding the second nitrogen stream to a second, lower pressure;
the device is designed so that in at least one or more heat exchangers, the first and second expanded nitrogen streams are in heat exchange with natural gas and both the first and second compressed nitrogen streams. 15. Устройство сжижения природного газа, выполненное с возможностью осуществления способа по любому из пп.1-13.15. A device for liquefying natural gas, made with the possibility of implementing the method according to any one of claims 1 to 13. 16. Устройство по п.14 или 15, которое выполнено с возможностью обеспечения полного охлаждения природного газа. 16. The device according to 14 or 15, which is configured to provide complete cooling of natural gas.
RU2010147631/06A 2008-04-23 2009-04-23 Method of nitrogen double expansion RU2496066C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0807447.8 2008-04-23
GB0807447.8A GB2459484B (en) 2008-04-23 2008-04-23 Dual nitrogen expansion process
PCT/GB2009/001038 WO2009130466A2 (en) 2008-04-23 2009-04-23 Dual nitrogen expansion process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010147631A RU2010147631A (en) 2012-05-27
RU2496066C2 true RU2496066C2 (en) 2013-10-20

Family

ID=39494141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010147631/06A RU2496066C2 (en) 2008-04-23 2009-04-23 Method of nitrogen double expansion

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20110113825A1 (en)
AU (1) AU2009239763B2 (en)
BR (1) BRPI0911549A8 (en)
CA (1) CA2721494A1 (en)
GB (1) GB2459484B (en)
MX (1) MX2010011500A (en)
NO (1) NO20101634A1 (en)
RU (1) RU2496066C2 (en)
WO (1) WO2009130466A2 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2009228000B2 (en) * 2008-09-19 2013-03-07 Woodside Energy Limited Mixed refrigerant compression circuit
US8464551B2 (en) * 2008-11-18 2013-06-18 Air Products And Chemicals, Inc. Liquefaction method and system
KR101145303B1 (en) 2010-01-04 2012-05-14 한국과학기술원 Natural gas liquefaction method and equipment for LNG FPSO
FR2977015B1 (en) 2011-06-24 2015-07-03 Saipem Sa METHOD FOR LIQUEFACTING NATURAL GAS WITH TRIPLE FIRM CIRCUIT OF REFRIGERATING GAS
JP6140713B2 (en) 2011-10-21 2017-05-31 シングル ブイ ムーリングス インコーポレイテッド Multiple nitrogen expansion process for LNG production
JP5943722B2 (en) * 2012-06-08 2016-07-05 三菱重工業株式会社 Defect determination apparatus, radiation imaging system, and defect determination method
US8646289B1 (en) * 2013-03-20 2014-02-11 Flng, Llc Method for offshore liquefaction
US8683823B1 (en) * 2013-03-20 2014-04-01 Flng, Llc System for offshore liquefaction
CN105737516A (en) * 2016-04-18 2016-07-06 中国寰球工程公司 System and method for liquefying natural gas by mixed refrigerant precooling and nitrogen expansion
FR3053771B1 (en) 2016-07-06 2019-07-19 Saipem S.P.A. METHOD FOR LIQUEFACTING NATURAL GAS AND RECOVERING LIQUID EVENTS OF NATURAL GAS COMPRISING TWO NATURAL GAS SEMI-OPENING REFRIGERANT CYCLES AND A REFRIGERANT GAS REFRIGERANT CYCLE
CN106621684B (en) * 2016-12-13 2019-09-27 大连欧科膜技术工程有限公司 A kind of polyolefin tail recovery method
JP7229230B2 (en) * 2018-03-27 2023-02-27 大陽日酸株式会社 Natural gas liquefaction device and natural gas liquefaction method
US10866022B2 (en) * 2018-04-27 2020-12-15 Air Products And Chemicals, Inc. Method and system for cooling a hydrocarbon stream using a gas phase refrigerant
US10788261B2 (en) 2018-04-27 2020-09-29 Air Products And Chemicals, Inc. Method and system for cooling a hydrocarbon stream using a gas phase refrigerant
CN112556446B (en) * 2020-12-08 2022-08-19 江苏科技大学 Oil gas condensation recovery system of crude oil tanker and working method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2137066C1 (en) * 1994-04-05 1999-09-10 Би-Эйч-Пи-Петролиум ПТИ, Лтд. Method of liquefaction of natural gas and device for realization of this method
RU2137067C1 (en) * 1997-07-17 1999-09-10 Закрытое акционерное общество "Криогенная технология" Natural gas liquefaction plant
RU2141084C1 (en) * 1995-10-05 1999-11-10 Би Эйч Пи Петролеум ПТИ. Лтд. Liquefaction plant
US6446465B1 (en) * 1997-12-11 2002-09-10 Bhp Petroleum Pty, Ltd. Liquefaction process and apparatus
WO2008022689A2 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Linde Aktiengesellschaft Method for the liquefaction of a hydrocarbon-rich flow

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3194025A (en) * 1963-01-14 1965-07-13 Phillips Petroleum Co Gas liquefactions by multiple expansion refrigeration
US4846862A (en) * 1988-09-06 1989-07-11 Air Products And Chemicals, Inc. Reliquefaction of boil-off from liquefied natural gas
DE4440406C1 (en) * 1994-11-11 1996-04-04 Linde Ag Process for liquefying a pressurized hydrocarbon-rich fraction
DE19612173C1 (en) * 1996-03-27 1997-05-28 Linde Ag Procedure for liquefaction of hydrocarbon rich process flow, especially natural gas
TW366411B (en) * 1997-06-20 1999-08-11 Exxon Production Research Co Improved process for liquefaction of natural gas
GB0006265D0 (en) * 2000-03-15 2000-05-03 Statoil Natural gas liquefaction process
US7127914B2 (en) * 2003-09-17 2006-10-31 Air Products And Chemicals, Inc. Hybrid gas liquefaction cycle with multiple expanders
US20080016910A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Adam Adrian Brostow Integrated NGL recovery in the production of liquefied natural gas
US8464551B2 (en) * 2008-11-18 2013-06-18 Air Products And Chemicals, Inc. Liquefaction method and system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2137066C1 (en) * 1994-04-05 1999-09-10 Би-Эйч-Пи-Петролиум ПТИ, Лтд. Method of liquefaction of natural gas and device for realization of this method
RU2141084C1 (en) * 1995-10-05 1999-11-10 Би Эйч Пи Петролеум ПТИ. Лтд. Liquefaction plant
RU2137067C1 (en) * 1997-07-17 1999-09-10 Закрытое акционерное общество "Криогенная технология" Natural gas liquefaction plant
US6446465B1 (en) * 1997-12-11 2002-09-10 Bhp Petroleum Pty, Ltd. Liquefaction process and apparatus
WO2008022689A2 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Linde Aktiengesellschaft Method for the liquefaction of a hydrocarbon-rich flow

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009130466A3 (en) 2013-09-12
BRPI0911549A8 (en) 2017-04-18
CA2721494A1 (en) 2009-10-29
GB0807447D0 (en) 2008-05-28
GB2459484B (en) 2012-05-16
NO20101634A1 (en) 2011-01-24
BRPI0911549A2 (en) 2015-10-13
WO2009130466A2 (en) 2009-10-29
MX2010011500A (en) 2011-04-21
AU2009239763B2 (en) 2014-03-20
RU2010147631A (en) 2012-05-27
US20110113825A1 (en) 2011-05-19
AU2009239763A1 (en) 2009-10-29
GB2459484A (en) 2009-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2496066C2 (en) Method of nitrogen double expansion
JP6117298B2 (en) Precooled mixed refrigerant integration system and method
CA3005327C (en) Pre-cooling of natural gas by high pressure compression and expansion
EP1373814B1 (en) Lng production using dual independent expander refrigeration cycles
KR100438079B1 (en) Method and apparatus for the liquefaction of a feed gas
RU2177127C2 (en) Increase of efficiency of cascade method for open cycle cooling
JP6635911B2 (en) Mixed refrigerant system and method
US5537827A (en) Method for liquefaction of natural gas
TWI388788B (en) Liquefaction method and system
AU2008208879B2 (en) Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream
US20180231303A1 (en) Pre-Cooling of Natural Gas by High Pressure Compression and Expansion
AU2007275118B2 (en) Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream
EP3162870A1 (en) Low-temperature mixed-refrigerant for hydrogen precooling in large scale
JP7045982B2 (en) Mixed Refrigerant System and Method
EA013234B1 (en) Semi-closed loop lng process
RU2730090C2 (en) Method and system for liquefaction of natural gas feed flow
JP2020514673A (en) Equipment and methods for liquefying natural gas
JP2021526625A (en) Pretreatment and precooling of natural gas by high pressure compression and expansion
US20070107464A1 (en) LNG system with high pressure pre-cooling cycle
KR102152495B1 (en) Improved method and system for cooling a hydrocarbon stream
US20230375261A1 (en) Closed loop lng process for a feed gas with nitrogen
US20220390169A1 (en) Hydrogen Liquefaction System and Method
CN117516064A (en) Hydrogen liquefaction system based on self-heat exchange cooling circulation
JPS63271084A (en) Manufacture of liquid air by lng cold heat and reverse rankine cycle

Legal Events

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

Effective date: 20140923

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160424