RU2578246C1 - Natural gas liquefaction method - Google Patents
Natural gas liquefaction method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578246C1 RU2578246C1 RU2014143231/06A RU2014143231A RU2578246C1 RU 2578246 C1 RU2578246 C1 RU 2578246C1 RU 2014143231/06 A RU2014143231/06 A RU 2014143231/06A RU 2014143231 A RU2014143231 A RU 2014143231A RU 2578246 C1 RU2578246 C1 RU 2578246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- cooling
- natural gas
- carbon dioxide
- compressor
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 71
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 12
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 12
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 12
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 5
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 pre-cooling Chemical compound 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 235000013844 butane Nutrition 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical class CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
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
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/0035—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work
- F25J1/0037—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work of a return stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/0042—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by liquid expansion 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
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0201—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
- F25J1/0202—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
- F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
- F25J1/023—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the combustion as fuels, i.e. integration with the fuel gas system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
-
- 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
- F25J2220/66—Separating acid gases, e.g. CO2, SO2, H2S or RSH
-
- 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
- F25J2220/68—Separating water or hydrates
Abstract
Description
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в газовой промышленности для сжижения природного газа.The invention relates to cryogenic technology and can be used in the gas industry for liquefying natural gas.
Известен способ частичного сжижения природного газа (варианты) [RU 2525759, опубл. 20.08.2014 г., МПК F25J 1/00], включающий предварительное охлаждение прямого потока газа высокого давления обратным потоком газа, его дросселирование и разделение на продукционный и технологический потоки, при этом технологический поток охлаждают частично нагретым дросселированным технологическим потоком, дросселируют, последовательно нагревают за счет реконденсации продукционного потока, охлаждения продукционного и технологического потоков и затем, после повторного дросселирования, направляют в обратный поток, кроме того, продукционный поток охлаждают, дросселируют, разделяют в ректификационной колонне на жидкую фракцию и паровую фракцию, которую направляют на реконденсацию с последующим направлением части реконденсированного продукционного потока в ректификационную колонну в качестве флегмового орошения, а также дросселированием другой части реконденсированного продукционного потока и разделением ее на жидкостную фазу, являющуюся готовым продуктом, и паровую фазу, направляемую далее на охлаждение прямого потока.A known method of partial liquefaction of natural gas (options) [RU 2525759, publ. 08/20/2014, IPC F25J 1/00], including pre-cooling the direct high-pressure gas stream with a reverse gas stream, throttling it and separating it into production and process streams, while the process stream is cooled by a partially heated throttled process stream, throttled, sequentially heated due to the condensation of the production stream, cooling of the production and process flows, and then, after repeated throttling, they direct them to the return stream, in addition, the production stream it is cooled, throttled, separated in a distillation column into a liquid fraction and a vapor fraction, which is sent for condensation, followed by a portion of the condensed production stream to the distillation column as reflux irrigation, as well as throttling of another part of the condensed production stream and its separation into the liquid phase, which is the finished product, and the vapor phase, further directed to the cooling of the direct flow.
Недостатком известного способа является низкий выход сжиженного газа (7,5-15,7%) из-за отсутствия рециркуляции обратного потока газа.The disadvantage of this method is the low yield of liquefied gas (7.5-15.7%) due to the lack of recirculation of the reverse gas flow.
Наиболее близки по технической сущности к предлагаемому изобретению способ частичного сжижения природного газа и установка для его реализации [RU 2280826, опубл. 27.07.2006 г., МПК F25J 1/00], при этом способ включает предварительное охлаждение, очистку от масла и капельной влаги, адсорбционную осушку и очистку от углекислого газа прямого потока газа высокого давления (компрессата), полученного сжатием смеси природного газа и обратного (технологического) потока газа, его охлаждение до полной конденсации, очистку от твердых примесей фильтрованием, дросселирование, переохлаждение сжиженным природным газом и разделение на технологический поток, который используют для охлаждения и предварительного охлаждения компрессата и далее направляют на смешение с природным газом, и продуктовый поток, который дросселируют (редуцируют) и сепарируют на сжиженный природный газ, отводимый в качестве продукта и паровую фазу (газ сепарации), которой охлаждают компрессат, а затем используют в качестве регенерирующего потока для десорбции и топлива для привода компрессора и/или выводят с установки.Closest to the technical nature of the present invention, the method of partial liquefaction of natural gas and installation for its implementation [RU 2280826, publ. 07/27/2006, IPC F25J 1/00], the method includes pre-cooling, purification of oil and drop moisture, adsorption drying and purification of carbon dioxide direct flow of high pressure gas (compress) obtained by compressing a mixture of natural gas and reverse (technological) gas stream, its cooling to complete condensation, purification from solid impurities by filtration, throttling, supercooling with liquefied natural gas and separation into a process stream, which is used for cooling and pre-cooling I of the compress and then sent to mixing with natural gas, and the product stream, which is throttled (reduced) and separated into liquefied natural gas discharged as a product and the vapor phase (separation gas), which is cooled by the compress, and then used as a regenerative stream for desorption and fuel for driving the compressor and / or withdrawn from the installation.
Недостатком данного способа является низкий выход сжиженного природного газа (60%) из-за недостаточного охлаждения компрессата при предварительном охлаждении.The disadvantage of this method is the low yield of liquefied natural gas (60%) due to insufficient cooling of the compress during pre-cooling.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение выхода сжиженного природного газа.The objective of the invention is to increase the yield of liquefied natural gas.
Техническим результатом, получаемым при использовании изобретения, является повышение выхода сжиженного природного газа за счет охлаждения сторонним хладоагентом (например, воздухом) компрессата, имеющего после сжатия высокую температуру, перед его предварительным охлаждением технологическим потоком газа и топливным газом.The technical result obtained by using the invention is to increase the yield of liquefied natural gas by cooling with a third-party refrigerant (for example, air) a compressor having a high temperature after compression, before it is pre-cooled with a process gas stream and fuel gas.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем предварительное охлаждение, очистку от масла и капельной влаги, адсорбционную осушку и очистку от углекислого газа компрессата, полученного сжатием смеси природного газа и технологического потока газа, охлаждение компрессата до полной конденсации, очистку от твердых примесей фильтрованием и разделение на технологический поток, который используют для охлаждения и предварительного охлаждения компрессата и далее направляют на смешение с природным газом, и продуктовый поток, который редуцируют и разделяют на сжиженный природный газ, выводимый в качестве продукта, и газ сепарации, которым охлаждают компрессат, а затем используют в качестве The specified technical result is achieved by the fact that in the known method, including pre-cooling, purification of oil and drop moisture, adsorption drying and purification of carbon dioxide from the compress obtained by compressing a mixture of natural gas and a process gas stream, cooling the compress to complete condensation, purification from solid impurities by filtration and separation into a process stream, which is used for cooling and pre-cooling the compressor and then sent for mixing with natural gas m, and the product stream, which are reduced and separated into liquefied natural gas is outputted as a product, and separation of gas, which is cooled kompressat and then used as
топливного газа для привода компрессора, особенность заключается в том, что осушку компрессата осуществляют после его охлаждения сторонним хладоагентом, технологическим потоком газа и топливным газом до температуры, близкой к температуре гидратообразования, но превышающей ее, очистку компрессата от углекислого газа осуществляют после его предварительного охлаждения технологическим потоком газа и топливным газом до температуры, близкой к температуре точки росы по углекислому газу, но превышающей ее, затем компрессат разделяют на технологический и продуктовый потоки и производят их раздельное охлаждение и редуцирование, кроме того, газы регенерации осушки и очистки компрессата от углекислого газа смешивают с газом сепарации.fuel gas to drive the compressor, the peculiarity is that the compressor is dried after it is cooled by an external refrigerant, the process gas stream and fuel gas to a temperature close to the hydrate formation temperature, but exceeding it, the compressor is purified from carbon dioxide after it is pre-cooled by technological gas flow and fuel gas to a temperature close to the temperature of the carbon dioxide dew point, but exceeding it, then the compress is divided into those ologichesky and product streams and produce their separate cooling and reducing further the regeneration gases kompressata drying and purification of carbon dioxide mixed with the separation gas.
При необходимости природный газ предварительно очищают от паров ртути. Для получения сжиженного газа с высоким содержанием метана целесообразно продуктовый газ очищать от тяжелых углеводородов, например, также путем их адсорбции из продуктового газа, при этом газ регенерации направляют в поток топливного газа. Для достижения максимального выхода сжиженного природного газа целесообразно дополнительно охлаждать продуктовый газ газом сепарации.If necessary, natural gas is pre-purified from mercury vapor. To obtain a liquefied gas with a high methane content, it is advisable to purify the product gas from heavy hydrocarbons, for example, also by adsorbing them from the product gas, while the regeneration gas is sent to the fuel gas stream. To achieve the maximum yield of liquefied natural gas, it is advisable to additionally cool the product gas with separation gas.
Осушка компрессата после его охлаждения сторонним хладоагентом, технологическим потоком газа и топливным газом позволяет повысить эффективность осушки за счет понижения температуры осушаемого потока, а также уменьшить расход холода, получаемого во внутреннем холодильном цикле, снизить затраты топлива на сжатие природного газа и увеличить выход сжиженного газа за счет использования внешнего источника холода, например воздуха.Drying the compressor after it has been cooled by an external refrigerant, a process gas stream and fuel gas allows to increase the drying efficiency by lowering the temperature of the drained stream, as well as to reduce the flow rate of cold produced in the internal refrigeration cycle, reduce the cost of fuel compression of natural gas and increase the output of liquefied gas for due to the use of an external source of cold, such as air.
Очистка компрессата от углекислого газа после его предварительного охлаждения технологическим потоком газа и топливным газом до температуры, близкой к температуре точки росы по углекислому газу, но превышающей ее, позволяет уменьшить размеры адсорберов, а смешение газов регенерации осушки и очистки от углекислого газа с газом сепарации позволяет утилизировать их в качестве компонента топлива.Cleaning the compress of carbon dioxide after it has been pre-cooled with a process gas stream and fuel gas to a temperature close to but exceeding the dew point temperature of carbon dioxide, reduces the size of the adsorbers, and mixing the regeneration gases from drying and purification of carbon dioxide with the separation gas allows dispose of them as a component of fuel.
Охлаждение компрессата рекомендуется осуществлять до температуры, близкой к температуре точки росы по углекислому газу, но превышающей ее.Compressor cooling is recommended to be carried out to a temperature close to the carbon dioxide dew point temperature, but exceeding it.
Разделение компрессата на технологический и продуктовый потоки перед их раздельным редуцированием позволяет упростить способ.The separation of the compress into technological and product flows before their separate reduction allows to simplify the method.
При реализации способа природный газ (I) в смеси с технологическим потоком газа (II), сжимают компрессором 1, охлаждают сначала сторонним хладагентом (например, воздухом) в теплообменнике 2, затем топливным газом (III) и технологическим потоком (II) в теплообменнике 3 до температуры не ниже температуры гидратообразования и подвергают адсорбционной осушке в блоке 4 с получением газа регенерации (IV) и осушенного газа (V), который охлаждают в теплообменнике 5, подвергают адсорбционной очистке от углекислого газа в блоке 6 с получением газа регенерации (VI) и очищенного газа (VII), который разделяют на технологический поток (VIII), который охлаждают в теплообменнике 7, редуцируют в устройстве 8 (например, дроссельном вентиле или детандере), последовательно нагревают в теплообменниках 7, 5 и 3 и смешивают с природным газом (I), и продуктовый поток (IX), который охлаждают в теплообменнике 7, редуцируют в устройстве 9 (например, дроссельном вентиле или детандере), и сепарируют в устройстве 10 (например, емкостном сепараторе) на сжиженный природный газ (X), выводимый с установки, и газ сепарации (XI), который последовательно нагревают в теплообменниках 7, 5 и 3, смешивая с газами регенерации (IV) и (VI), полученный при этом топливный газ (III) подают в качестве топлива в привод 11 компрессора 1, например двигатель внутреннего сгорания.When implementing the method, natural gas (I) in a mixture with the process gas stream (II) is compressed by compressor 1, cooled first with external refrigerant (for example, air) in
При необходимости технологические потоки очищают от механических примесей, а природный газ - от паров ртути (на схеме не показано). Для получения сжиженного природного газа с высоким содержанием метана продуктовый газ (IX) очищают от тяжелых углеводородов в блоке 12, например, путем адсорбции, при этом газ регенерации XI также смешивают с газом сепарации (XI) (показано пунктиром). Для достижения максимальной степени сжижения осуществляют дополнительное охлаждение продуктового газа (IX) газом сепарации (XI) в теплообменнике 13 (показано пунктиром).If necessary, process streams are cleaned of mechanical impurities, and natural gas is removed from mercury vapor (not shown in the diagram). To obtain a liquefied natural gas with a high methane content, the product gas (IX) is purified from heavy hydrocarbons in
Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером. Природный газ состава (% об.): метан 94,5%, этан 2,5%, пропан 0,4%, бутаны 0,3%, С5+ 0,1%, углекислый газ 0,2%, азот 2,0%, в количестве 1324 нм3/час при давлении 5,5 МПа и 20°C смешивают с 7371 нм3/час технологического потока и сжимают до 20 МПа, охлаждают воздухом до 40°C, затем в рекуперационном теплообменнике до 20°C, сепарируют и осушают композитным адсорбентом с получением 8650 нм3/час осушенного газа и 45 нм3/час газа регенерации. Осушенный газ охлаждают до минус 30°C в рекуперационном теплообменнике и очищают от углекислого газа цеолитом NaA с получением 8605 нм3/час очищенного газа и 45 нм3/час газа регенерации. Очищенный газ разделяют на 7371 нм3/час технологического потока и 1324 нм3/час продуктового газа, потоки охлаждают до минус 140,5°C и редуцируют на детандерах, технологический поток - до 5,5 МПа, а продуктовый поток - до 0,15 МПа. Редуцированный технологический поток нагревают в рекуперационных теплообменниках до 20°C и направляют на смешение с природным газом. Редуцированный продуктовый поток сепарируют с получением 138 нм3/час газа сепарации, который смешивают с газами регенерации, нагревают в рекуперационных теплообменниках до 20°C, а 228 нм3/час полученного топливного газа и используют в качестве топлива для привода компрессора. Выход сжиженного природного газа с содержанием метана 91,1% масс, составил 89,1% масс.The invention is illustrated by the following example. Natural gas composition (% vol.): Methane 94.5%, ethane 2.5%, propane 0.4%, butanes 0.3%, C 5+ 0.1%, carbon dioxide 0.2%,
При дросселировании потоков выход сжиженного природного газа с содержанием метана 91,0% масс снизился до 86,4%. В аналогичных условиях при сжижении природного газа способом по прототипу его выход не превышал 60%.When throttling flows, the output of liquefied natural gas with a methane content of 91.0% of the mass decreased to 86.4%. Under similar conditions, when liquefying natural gas by the prototype method, its yield did not exceed 60%.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход сжиженного природного газа и может найти применение в газовой промышленности.Thus, the proposed method allows to increase the yield of liquefied natural gas and may find application in the gas industry.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014143231/06A RU2578246C1 (en) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | Natural gas liquefaction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014143231/06A RU2578246C1 (en) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | Natural gas liquefaction method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2578246C1 true RU2578246C1 (en) | 2016-03-27 |
Family
ID=55656561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014143231/06A RU2578246C1 (en) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | Natural gas liquefaction method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2578246C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112377805A (en) * | 2020-11-04 | 2021-02-19 | 米怡霖 | Supply equipment for petrochemical gas |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019095A1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-06 | Gasconsult Limited | Method for liquefying methane-rich gas |
| WO2004041416A1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-21 | Conocophillips Company | Heat integration system for natural gas liquefaction |
| RU2280826C2 (en) * | 2004-03-31 | 2006-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ГЕЛИЙМАШ" (ОАО "НПО "ГЕЛИЙМАШ") | Method and plant for partial natural gas liquefaction |
| RU122757U1 (en) * | 2012-04-06 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | INSTALLATION OF PARTIAL LIQUIDATION OF NATURAL GAS |
| EP2629035A1 (en) * | 2010-10-13 | 2013-08-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Liquefaction method, liquefaction device, and floating liquefied gas production equipment comprising same |
-
2014
- 2014-10-27 RU RU2014143231/06A patent/RU2578246C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019095A1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-06 | Gasconsult Limited | Method for liquefying methane-rich gas |
| WO2004041416A1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-21 | Conocophillips Company | Heat integration system for natural gas liquefaction |
| RU2280826C2 (en) * | 2004-03-31 | 2006-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ГЕЛИЙМАШ" (ОАО "НПО "ГЕЛИЙМАШ") | Method and plant for partial natural gas liquefaction |
| EP2629035A1 (en) * | 2010-10-13 | 2013-08-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Liquefaction method, liquefaction device, and floating liquefied gas production equipment comprising same |
| RU122757U1 (en) * | 2012-04-06 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | INSTALLATION OF PARTIAL LIQUIDATION OF NATURAL GAS |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112377805A (en) * | 2020-11-04 | 2021-02-19 | 米怡霖 | Supply equipment for petrochemical gas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2285801C (en) | Method and apparatus for enhancing carbon dioxide recovery | |
| JP5349798B2 (en) | How to recover carbon dioxide from gas | |
| JP5710137B2 (en) | Nitrogen removal by isobaric open frozen natural gas liquid recovery | |
| RU2671665C1 (en) | Installation for natural gas liquefaction and method for operation thereof (options) | |
| RU2272228C1 (en) | Universal gas separation and liquefaction method (variants) and device | |
| KR101106195B1 (en) | Apparatus and method for purification and liquifaction of carbon dioxide | |
| RU2007125077A (en) | METHOD FOR LIQUIDING NATURAL GAS (OPTIONS) AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) | |
| WO2012172281A4 (en) | Process for liquefaction of natural gas | |
| AU2011278070B2 (en) | Energy efficient production of CO2 using single stage expansion and pumps for elevated evaporation | |
| RU2673970C1 (en) | Installation for reducing natural gas and receiving gas-motor fuels (options) | |
| RU2721347C1 (en) | Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel | |
| CA2791454C (en) | Method and installation for liquefying flue gas from combustion installations | |
| CN105466154A (en) | Air separation technique | |
| DK3129613T3 (en) | Process and plant for energy storage and recovery | |
| RU2615092C9 (en) | Processing method of main natural gas with low calorific value | |
| RU2578246C1 (en) | Natural gas liquefaction method | |
| RU2610625C1 (en) | Natural gas liquefaction method | |
| RU2567487C1 (en) | Method of production of liquefied methane with high purity | |
| CN114440551B (en) | Device and method for recycling mixed hydrocarbon of associated gas of oil field rich in nitrogen and liquefying dry gas at low temperature | |
| CN107270655B (en) | Single-tower nitrogen-making half-load working condition yield-increasing liquid nitrogen making device and method | |
| CN114165987A (en) | Liquid carbon dioxide production device and production method thereof | |
| RU2758962C2 (en) | Installation for reducing natural gas to produce gas-engine fuels | |
| RU2745176C2 (en) | Installation for production of gas motor fuels from natural gas (options) | |
| RU2814313C1 (en) | Device for preparing hydrocarbon gas for transport | |
| RU2745178C2 (en) | Installation for the production of natural gas motor fuels (options) |