RU2612974C2 - Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition - Google Patents

Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition Download PDF

Info

Publication number
RU2612974C2
RU2612974C2 RU2014125539A RU2014125539A RU2612974C2 RU 2612974 C2 RU2612974 C2 RU 2612974C2 RU 2014125539 A RU2014125539 A RU 2014125539A RU 2014125539 A RU2014125539 A RU 2014125539A RU 2612974 C2 RU2612974 C2 RU 2612974C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
fraction
stream
liquid separator
pressure
Prior art date
Application number
RU2014125539A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014125539A (en
Inventor
Миха ХАРТЕНХОФ
Александре М.К.Р. САНТОС
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of RU2014125539A publication Critical patent/RU2014125539A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2612974C2 publication Critical patent/RU2612974C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0042Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F25J1/0055Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream originating from an incorporated cascade
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0219Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. using a deep flash recycle loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/023Integration 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235Heat exchange integration
    • F25J1/0237Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0254Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0284Electrical motor as the prime mechanical driver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/62Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/90Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being boil-off gas from storage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/0605Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the feed stream
    • F25J3/061Natural gas or substitute natural gas
    • F25J3/0615Liquefied natural gas

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to method and device to remove nitrogen from cryogenic hydrocarbon compositions, nitrogen-containing and methane-containing liquid phase. By-product vapour from cryogenic hydrocarbon composition, at low pressure of 0.1 to 0.2 MPa, is compressed to separation pressure in range from 0.2 to 1.5 MPa. Said compressed vapour is partially liquefied by heat exchange of compressed vapour with auxiliary flow of coolant and, thus, inflow of heat from compressed vapour into stream of auxiliary coolant into cooling mode. Condensed fraction of partially liquefied compressed vapour is subjected to pressure release and at least a portion thereof is re-fed into cryogenic hydrocarbon composition. Exhaust gas, consisting of non-condensed vapour fraction of partially liquefied compressed vapour, is removed from first gas-liquid separator. Cooling mode is corrected to adjust calorific capacity removed vapour fraction.
EFFECT: technical result is enabling adjustment of calorific capacity of removed vapour fraction.
17 cl, 4 dwg, 5 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу.The present invention relates to a method and apparatus for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase.

Сжиженный природный газ (СПГ) является экономически важным примером такой криогенной углеводородной композиции. Природный газ является полезным источником топлива, а также источником различных соединений углеводородов. Часто желательно сжижать природный газ в установке по сжижению природного газа, расположенной у источника потока природного газа или рядом с ним, по ряду причин. Например, природный газ можно легче хранить и транспортировать на большие расстояния в виде жидкости, а не в газообразном виде, поскольку он будет занимать меньший объем и не потребует хранения под высоким давлением.Liquefied natural gas (LNG) is an economically important example of such a cryogenic hydrocarbon composition. Natural gas is a useful source of fuel, as well as a source of various hydrocarbon compounds. It is often desirable to liquefy natural gas in a natural gas liquefaction plant located at or near the source of a natural gas stream for a number of reasons. For example, natural gas can be more easily stored and transported over long distances in the form of a liquid, rather than in a gaseous form, since it will occupy a smaller volume and will not require storage under high pressure.

В WO 2006/120127 описаны способ разделения СПГ и установка. Сжиженный природный газ в жидкой форме направляют в сепарационную установку, в которой образуются очищенный от азота поток СПГ и обогащенный азотом пар. В сепарационной установке применяются две колонны. Обогащенный азотом пар, содержание азота в котором более 80 мол.%, повторно конденсируется в конденсаторе головного погона одной из колонн с помощью жидкого хладагента. При этом повышается образование СПГ, поскольку молекулы метана, в иных случаях теряемые с обогащенным азотом паром, теперь могут быть получены в виде СПГ. Пары, утекающие из хранилища, также могут быть обработаны и повторно конденсированы. Азот, содержащийся в природном газе, может использоваться при технической чистоте.WO 2006/120127 describes a method for separating LNG and installation. Liquefied natural gas in liquid form is sent to a separation unit in which a nitrogen-free LNG stream and nitrogen-enriched steam are formed. In the separation plant, two columns are used. Nitrogen-enriched steam, the nitrogen content of which is more than 80 mol%, is re-condensed in the overhead condenser of one of the columns using liquid refrigerant. At the same time, the formation of LNG is increased, since methane molecules, otherwise lost with nitrogen-enriched vapor, can now be obtained in the form of LNG. Vapors leaking from storage can also be processed and re-condensed. Nitrogen contained in natural gas can be used with technical purity.

Недостаток данного способа разделения СПГ заключается в том, что обогащенный азотом поток не годится в качестве потока топлива.The disadvantage of this LNG separation method is that the nitrogen-rich stream is not suitable as a fuel stream.

Настоящее изобретение предлагает способ удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, причем данный способ включает в себя:The present invention provides a method for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase, the method comprising:

- обеспечение криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу при исходном давлении от 1 до 2 бар абс. (0,1-0,2 МПа);- providing a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase at an initial pressure of 1 to 2 bar abs. (0.1-0.2 MPa);

- отбор побочного пара из криогенной углеводородной композиции;- selection of side steam from the cryogenic hydrocarbon composition;

- сжатие указанного побочного пара до давления обработки в диапазоне от 2 до 15 бар абс. (0,2-1,5 МПа), тем самым получая сжатый пар;- compression of the specified side steam to the processing pressure in the range from 2 to 15 bar abs. (0.2-1.5 MPa), thereby obtaining compressed steam;

- образование частично сконденсированного промежуточного потока из сжатого пара, содержащего сконденсированную фракцию и паровую фракцию, причем указанное образование включает в себя частичную конденсацию сжатого пара с помощью теплообмена сжатого пара с потоком вспомогательного хладагента и, таким образом, поступление тепла от сжатого пара в поток вспомогательного хладагента в режиме охлаждения;- the formation of a partially condensed intermediate stream from compressed steam containing the condensed fraction and the vapor fraction, and this formation includes partial condensation of the compressed steam by heat exchange of the compressed steam with the auxiliary refrigerant stream and, thus, the heat from the compressed steam into the auxiliary refrigerant stream in cooling mode;

- отделение сконденсированной фракции от паровой фракции в первом газожидкостном сепараторе, при давлении сепарации от 2 до 15 бар абс. (0,2-1,5 МПа);- separation of the condensed fraction from the vapor fraction in the first gas-liquid separator, with a separation pressure of 2 to 15 bar abs. (0.2-1.5 MPa);

- отведение паровой фракции из первого газожидкостного сепаратора в виде отходящего газа, причем указанная паровая фракция обладает теплотворной способностью;- removal of the vapor fraction from the first gas-liquid separator in the form of exhaust gas, wherein said vapor fraction has a calorific value;

- отведение сконденсированной фракции из первого газожидкостного сепаратора;- removal of the condensed fraction from the first gas-liquid separator;

- сброс давления сконденсированной фракции до давления не ниже, чем исходное давление, тем самым образуя порцию рециркулята сниженного давления;- depressurization of the condensed fraction to a pressure not lower than the initial pressure, thereby forming a portion of the reduced pressure recirculate;

введение порции рециркулята сниженного давления в криогенную углеводородную композицию;introducing a portion of the reduced pressure recirculate into the cryogenic hydrocarbon composition;

- корректировку режима охлаждения для регулирования теплотворной способности паровой фракции, отводимой из первого газожидкостного сепаратора.- adjustment of the cooling mode to regulate the calorific value of the vapor fraction discharged from the first gas-liquid separator.

В другом аспекте настоящее изобретение предлагает устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, причем данное устройство содержит:In another aspect, the present invention provides a device for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition comprising a nitrogen and methane-containing liquid phase, the device comprising:

- газгольдер для криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу при исходном давлении;- a gas holder for a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase at an initial pressure;

- линию побочного пара, соединенную по текучей среде с газгольдером и выполненную с возможностью отбора побочного пара из газгольдера;- a line of secondary steam, fluidly connected to the gas tank and configured to select side steam from the gas tank;

- компрессор побочного продукта, находящийся в линии побочного пара, выполненный с возможностью сжатия по меньшей мере указанного побочного пара до давления обработки, которое превышает исходное давление, для обеспечения сжатого пара на выпускном отверстии компрессора побочного продукта;- a by-product compressor located in the by-product line configured to compress at least said by-product steam to a treatment pressure that exceeds the initial pressure to provide compressed steam at the by-product compressor outlet;

- по меньшей мере один конденсирующий теплообменник, находящийся в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием компрессора и выполненный с возможностью приема сжатого пара и образования частично сконденсированного промежуточного потока из сжатого пара, причем частично сконденсированный промежуточный поток содержит сконденсированную фракцию и паровую фракцию, и указанный конденсирующий теплообменник, кроме того, выполнен с возможностью приведения сжатого пара в теплообменный контакт с потоком вспомогательного хладагента, в результате чего во время работы тепло поступает от сжатого пара к потоку вспомогательного хладагента в режиме охлаждения;at least one condensing heat exchanger in fluid communication with the outlet of the compressor and configured to receive compressed steam and form a partially condensed intermediate stream from the compressed steam, the partially condensed intermediate stream containing a condensed fraction and a vapor fraction, and said condensing the heat exchanger, in addition, is configured to bring compressed steam into heat exchange contact with the auxiliary refrigerant stream, in p result of which during operation receives heat from the compressed vapor to the auxiliary refrigerant flow in a cooling mode;

- первый газожидкостный сепаратор, выполненный с возможностью приема частично сконденсированного промежуточного потока и отделения сконденсированной фракции от паровой фракции при давлении сепарации;a first gas-liquid separator configured to receive a partially condensed intermediate stream and to separate the condensed fraction from the vapor fraction at a separation pressure;

- линию отведения паровой фракции, соединенную по текучей среде с первым газожидкостным сепаратором, выполненную с возможностью транспортировки паровой фракции далеко от первого газожидкостного сепаратора;- a steam fraction discharge line fluidly coupled to the first gas-liquid separator, configured to transport the vapor fraction far from the first gas-liquid separator;

- линию отведения сконденсированной фракции, выполненную с возможностью транспортировки сконденсированной фракции далеко от первого газожидкостного сепаратора, причем указанная линия отведения сконденсированной фракции на стороне впуска связана по текучей среде с первым газожидкостным сепаратором и на стороне выпуска связана по текучей среде с точкой ввода в месте соединения с криогенной углеводородной композицией;a condensed fraction discharge line adapted to transport the condensed fraction far from the first gas-liquid separator, said condensed fraction discharge line on the inlet side being fluidly connected to the first gas-liquid separator and on the outlet side fluidly connected to the inlet point at the junction with cryogenic hydrocarbon composition;

- систему сброса давления, помещенную в линии отведения сконденсированной фракции, выполненную с возможностью сброса давления сконденсированной фракции до давления не ниже, чем исходное давление, тем самым образуя порцию рециркулята сниженного давления;- a pressure relief system placed in the discharge line of the condensed fraction, configured to depressurize the condensed fraction to a pressure not lower than the initial pressure, thereby forming a portion of the reduced pressure recirculate;

- регулятор режима охлаждения, выполненный с возможностью корректировать режим охлаждения для регулирования теплотворной способности паровой фракции, отводимой из первого газожидкостного сепаратора.- a cooling mode controller configured to adjust the cooling mode to control the calorific value of the vapor fraction discharged from the first gas-liquid separator.

В дальнейшем в этом документе изобретение будет дополнительно проиллюстрировано с помощью примеров и со ссылкой на чертежи, на которых:Hereinafter, the invention will be further illustrated by way of examples and with reference to the drawings, in which:

на фиг. 1 схематически представлена принципиальная схема технологического процесса, представляющая способ и устройство, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;in FIG. 1 is a schematic flowchart showing a method and apparatus according to an embodiment of the invention;

на фиг. 2 схематически представлена принципиальная схема технологического процесса, представляющая способ и устройство, в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;in FIG. 2 is a schematic flowchart showing a method and apparatus in accordance with another embodiment of the invention;

на фиг. 3 схематически представлена принципиальная схема технологического процесса, включающая способ и устройство в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения; иin FIG. 3 is a schematic flow diagram of a process including a method and apparatus in accordance with yet another embodiment of the invention; and

на фиг. 4 схематически представлена принципиальная схема технологического процесса, включающая способ и устройство в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения.in FIG. 4 is a schematic flow diagram of a process including a method and apparatus in accordance with yet another embodiment of the invention.

На этих фигурах одинаковые ссылочные позиции будут использоваться для обозначения тех же самых или аналогичных частей. Кроме того, одна ссылочная позиция будет использоваться для обозначения канала или линии, а также потока, транспортируемого по этой линии.In these figures, the same reference numerals will be used to mean the same or similar parts. In addition, one reference position will be used to designate a channel or line, as well as a stream transported along that line.

Настоящее описание относится к удалению азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу. Побочный пар из криогенной углеводородной композиции, находящийся при низком давлении от 1 до 2 бар абс, сжимается до давления сепарации в диапазоне от 2 до 15 бар абс. (0,2-1,5 МПа). Такой сжатый пар частично сжижается с помощью теплообмена сжатого пара с потоком вспомогательного хладагента и, тем самым, поступления тепла от сжатого пара к потоку вспомогательного хладагента в режиме охлаждения. Сконденсированная фракция частично сжиженного сжатого пара подвергается сбросу давления и по меньшей мере ее часть повторно вводится в криогенную углеводородную композицию. Отходящий газ, состоящий из несконденсированной паровой фракции частично сжиженного сжатого пара, отводится из первого газожидкостного сепаратора. Режим охлаждения корректируется для регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции.The present description relates to the removal of nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase. The by-product steam from the cryogenic hydrocarbon composition, which is at a low pressure of 1 to 2 bar abs, is compressed to a separation pressure in the range of 2 to 15 bar abs. (0.2-1.5 MPa). Such compressed steam is partially liquefied by heat exchange of the compressed steam with the auxiliary refrigerant stream and, thereby, heat from the compressed steam to the auxiliary refrigerant stream in the cooling mode. The condensed fraction of partially liquefied compressed steam is depressurized and at least a portion of it is reintroduced into the cryogenic hydrocarbon composition. Exhaust gas consisting of an uncondensed vapor fraction of partially liquefied compressed steam is discharged from the first gas-liquid separator. The cooling mode is adjusted to regulate the calorific value of the extracted steam fraction.

С помощью корректировки режима охлаждения, при котором тепло передается от сжатого пара к потоку вспомогательного хладагента, можно регулировать относительное содержание метана в отходящем газе. В результате, можно регулировать теплотворную способность отводимой паровой фракции для соответствия определенной потребности в тепловой мощности. Это делает отходящий газ подходящим для использования в качестве потока топливного газа даже в обстоятельствах, в которых потребность в теплотворной способности оказывается переменной.By adjusting the cooling mode in which heat is transferred from the compressed steam to the auxiliary refrigerant stream, the relative methane content in the exhaust gas can be controlled. As a result, the calorific value of the vented steam fraction can be adjusted to match a specific heat demand. This makes the exhaust gas suitable for use as a fuel gas stream, even in circumstances in which the demand for calorific value is variable.

Предпочтительно отходящий газ потребляется при давлении топливного газа, не превышающем давления сепарации. При этом можно избежать необходимости в специальном компрессоре топливного газа.Preferably, the exhaust gas is consumed at a fuel gas pressure not exceeding the separation pressure. This eliminates the need for a special fuel gas compressor.

В контексте настоящего описания режим охлаждения отражает интенсивность, с которой происходит теплообмен в конденсирующем теплообменнике, которая может быть выражена в единицах мощности (например, в ваттах или мегаваттах). Режим охлаждения связан с расходом вспомогательного хладагента, направляемого для теплообмена с сжатым паром.In the context of the present description, the cooling mode reflects the intensity with which heat transfer occurs in a condensing heat exchanger, which can be expressed in units of power (for example, in watts or megawatts). The cooling mode is associated with the consumption of auxiliary refrigerant sent for heat exchange with compressed steam.

Регулируемая теплотворная способность может быть выбрана в соответствии с возможными обстоятельствами предполагаемого использования отходящего газа в качестве топливного газа. Теплотворная способность может быть определена в соответствии со стандартами DIN 51857. Для многих случаев применения регулируемая теплотворная способность может быть пропорциональна низшей теплотворной способности (LHV; иногда называется калорийностью), которая может определяться как количество тепла, выделяющееся при сжигании определенного количества топлива (первоначально при 25°С) и приводящее температуру продуктов сгорания к 150°С. Это предполагает, что скрытая теплота парообразования воды в продуктах реакции не учитывается.Adjustable heating value may be selected in accordance with the possible circumstances of the intended use of the off-gas as fuel gas. The calorific value can be determined in accordance with DIN 51857. For many applications, the regulated calorific value can be proportional to the lower calorific value (LHV; sometimes called calorific value), which can be defined as the amount of heat released when a certain amount of fuel is burned (initially at 25 ° C) and bringing the temperature of the combustion products to 150 ° C. This suggests that the latent heat of water vaporization in the reaction products is not taken into account.

Однако для регулирования теплотворной способности в контексте настоящего изобретения фактическую теплотворную способность отводимой паровой фракции не нужно определять на абсолютной основе. Как правило, оказывается достаточным регулировать теплотворную способность относительно фактической потребности в тепловой мощности, с тем, чтобы привести к минимуму любой недостаток и избыток обеспечиваемой тепловой мощности.However, in order to control the calorific value in the context of the present invention, the actual calorific value of the vented vapor fraction does not need to be determined on an absolute basis. As a rule, it turns out to be sufficient to regulate the calorific value relative to the actual need for thermal power in order to minimize any drawback and excess of the provided thermal power.

Предпочтительно, режим охлаждения корректируется автоматически в ответ на сигнал, который связан причинно-следственной связью с регулируемой теплотворной способностью.Preferably, the cooling mode is automatically adjusted in response to a signal that is linked by a causal relationship to the controlled calorific value.

Предполагается, что предлагаемые в настоящем изобретении способы и устройство являются наиболее полезными, когда неочищенный сжиженный продукт или криогенная углеводородная композиция содержит от 0,5 мол.% до 1,8 мол.% азота. Существующие альтернативные подходы также могут адекватно работать, когда содержание азота находится за пределами данного диапазона. Например, для более высоких содержаний азота может применяться колонна десорбции азота.It is believed that the methods and apparatus of the present invention are most useful when the crude liquefied product or cryogenic hydrocarbon composition contains from 0.5 mol% to 1.8 mol% of nitrogen. Existing alternative approaches may also work adequately when the nitrogen content is outside this range. For example, for higher nitrogen contents, a nitrogen desorption column may be used.

Предлагаемый способ и устройство создают возможность для повторной конденсации парообразного метана, который ранее входил в состав неочищенного сжиженного продукта, при условии, что он превышает целевое содержание метана в отводимой паровой фракции, с помощью добавления любого такого парообразного метансодержащего потока к пару или сжатому потоку. Ранее образующий часть сжатого пара парообразный метан может найти свой путь к теплообмену со вспомогательным хладагентом, с помощью которого он избирательно конденсируется из сжатого пара, одновременно позволяя большей части азота отводиться с отходящим газом. При этом становится возможным удалить достаточное количество азота из криогенной углеводородной композиции для получения потока жидкого углеводородного продукта в пределах желаемого максимального норматива по содержанию азота, одновременно не создавая большей тепловой мощности в отходящем газе, чем необходимо.The proposed method and device creates the opportunity for the re-condensation of vaporous methane, which was previously part of the crude liquefied product, provided that it exceeds the target methane content in the exhausted vapor fraction by adding any such vaporous methane-containing stream to the vapor or compressed stream. Previously, vaporous methane forming part of the compressed steam can find its way to heat exchange with auxiliary refrigerant, with the help of which it selectively condenses from the compressed steam, while allowing most of the nitrogen to be removed with the exhaust gas. In this case, it becomes possible to remove a sufficient amount of nitrogen from the cryogenic hydrocarbon composition to obtain a stream of liquid hydrocarbon product within the desired maximum standard for nitrogen content, while not creating more thermal power in the exhaust gas than necessary.

Парообразный метан, который ранее являлся частью неочищенного сжиженного продукта, может образовываться в установке для получения СПГ в силу различных причин. В нормальном режиме работы установки по сжижению природного газа метансодержащий побочный пар образуется из (неочищенного) сжиженного продукта в виде:Vapor methane, which was previously part of the crude liquefied product, may form in an LNG plant for various reasons. In the normal operation of a natural gas liquefaction plant, methane-containing by-product steam is generated from a (crude) liquefied product in the form of:

- пара мгновенного испарения, образующегося в результате мгновенного испарения неочищенного сжиженного продукта во время сброса давления; и- flash vapor resulting from the flash evaporation of the crude liquefied product during pressure relief; and

- отпарного газа, образующегося в результате термического испарения, вызванного теплом, подведенным к сжиженному продукту, например, в виде утечки тепла в резервуары для хранения, трубопроводы СПГ, и поступления тепла от насосов установки СПГ. В данном режиме работы, известном как режим хранения, резервуары для хранения наполняются сжиженным углеводородным продуктом, в том виде, как он выходит из установки, без каких-либо загрузочно-транспортировочных операций, проводимых в это же время. В режиме хранения метансодержащие побочные пары образуются на стороне установки резервуаров для хранения.- stripping gas resulting from thermal evaporation caused by heat supplied to the liquefied product, for example, in the form of heat leakage into storage tanks, LNG pipelines, and heat from the pumps of the LNG plant. In this mode of operation, known as the storage mode, the storage tanks are filled with a liquefied hydrocarbon product, as it leaves the unit, without any loading and transport operations being carried out at the same time. In storage mode, methane-containing side fumes are formed on the installation side of the storage tanks.

Режим работы установки СПГ при одновременном проведении загрузочно-транспортировочных операций (обычно операций по загрузке судна) известен как работа в режиме загрузки. Во время работы в режиме загрузки отпарной газ дополнительно образуется в резервуарах для хранения на стороне судна, например, из-за первоначального охлаждения резервуаров судна; вытеснения пара из резервуаров судна; утечки тепла через трубопровод и емкости, соединяющие резервуары для хранения и суда, и поступления тепла от погрузочных насосов СПГ.The operating mode of the LNG facility while carrying out loading and transportation operations (usually ship loading operations) is known as loading mode operation. During operation in loading mode, stripping gas is additionally generated in the storage tanks on the side of the vessel, for example, due to the initial cooling of the vessel’s tanks; steam displacement from the vessel’s tanks; heat leakage through the pipeline and tanks connecting storage tanks and vessels, and heat from LNG loading pumps.

Предлагаемое решение может облегчить обращение с этими побочными парами во время операций как режима хранения, так и режима загрузки. Оно совмещает удаление азота из криогенной углеводородной композиции с повторной конденсацией избыточного парообразного метана. Это создает элегантное решение в ситуациях, когда требуется немного топлива для собственных нужд установки, как это может быть в случае установки с электрическим приводом, использующей электроэнергию из внешней электросети.The proposed solution can facilitate the handling of these side pairs during operations of both storage mode and boot mode. It combines the removal of nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition with the re-condensation of excess vaporous methane. This creates an elegant solution in situations where a little fuel is needed for the plant’s own needs, as can be the case with an electric drive system using electricity from an external power supply.

Предлагаемый способ и устройство особенно подходят для применения в сочетании с системой сжижения углеводородов, такой как система сжижения природного газа, для того, чтобы удалять азот из неочищенного сжиженного продукта. Обнаружено, что даже когда неочищенный сжиженный продукт (или криогенная углеводородная композиция) содержит достаточно высокое количество азота, от 1,0 мол.% (или от примерно 1,0 мол.%) до 1,8 мол.% (или до примерно 1,8 мол.%) азота, образующийся в результате жидкий углеводородный продукт может соответствовать содержанию азота в нормативных пределах от 0,5 до 1 мол.% азота. Остальная часть азота отводится как часть паровой фракции в отходящем газе, вместе с регулируемым количеством метана.The proposed method and device is particularly suitable for use in combination with a hydrocarbon liquefaction system, such as a natural gas liquefaction system, in order to remove nitrogen from the crude liquefied product. It was found that even when the crude liquefied product (or cryogenic hydrocarbon composition) contains a sufficiently high amount of nitrogen, from 1.0 mol.% (Or from about 1.0 mol.%) To 1.8 mol.% (Or up to about 1 , 8 mol.%) Of nitrogen, the resulting liquid hydrocarbon product may correspond to a nitrogen content in the regulatory range from 0.5 to 1 mol.% Of nitrogen. The rest of the nitrogen is discharged as part of the vapor fraction in the exhaust gas, together with a controlled amount of methane.

Тем не менее, предложенное решение также целесообразно для криогенных углеводородных композиций, содержащих менее 1,0 мол.% азота, поскольку предложенное решение может осуществляться с возможностью вмещения отпарного газа, одновременно сохраняя контроль над количеством метана, которое отводится как часть паровой фракции в отходящем газе, с тем, чтобы привести к минимуму любой недостаток и избыток обеспечиваемой тепловой мощности по сравнению с фактической потребностью в тепловой мощности.Nevertheless, the proposed solution is also advisable for cryogenic hydrocarbon compositions containing less than 1.0 mol.% Nitrogen, since the proposed solution can be carried out with the possibility of containing the stripping gas, while maintaining control over the amount of methane that is discharged as part of the vapor fraction in the exhaust gas in order to minimize any shortage and excess of the provided heat capacity in comparison with the actual demand for heat power.

Следует отметить, что в WO 2011/009832 описан способ, с помощью которого азот может быть отделен от многофазного потока углеводородов, в котором пар сжимается и возвращается в первый газожидкостный сепаратор в парообразной форме в качестве потока десорбирующего пара. Первый газожидкостный сепаратор из WO 2011/009832 является по сути колонной, поскольку он использует зону контактирования, содержащую средство усиления контакта.It should be noted that WO 2011/009832 describes a method by which nitrogen can be separated from a multiphase hydrocarbon stream in which steam is compressed and returned to the first gas-liquid separator in vapor form as a stripping steam stream. The first gas-liquid separator from WO 2011/009832 is essentially a column because it uses a contact zone containing contact enhancing means.

В настоящем изобретении, поток пара частично конденсируют перед его подачей к первому газожидкостному сепаратору. Паровая фракция не используется в качестве десорбирующего пара, а просто отделяется от сконденсированной фракции. Характерно, что температура паровой фракции, отводимой из первого газожидкостного сепаратора, по сути является такой же (например, не отличается более чем на 2°С или предпочтительно более чем на 1°С), как температура сконденсированной фракции, отводимой из первого газожидкостного сепаратора. Первый газожидкостный сепаратор может представлять по существу единственную равновесную стадию, на которой пар и жидкость внутри газожидкостного сепаратора находятся в термодинамическом равновесии. Преимущество предлагаемых в настоящем изобретении устройства и способов заключается в том, что первый газожидкостный сепаратор может состоять из барабана, который не содержит каких-либо внутренних элементов, образующих секцию контактирования пар/жидкость. Это может быть простая емкость фазового сепаратора, выполненная с возможностью отделять входящую паровую фазу от входящей жидкой фазы.In the present invention, the steam stream is partially condensed before it is fed to the first gas-liquid separator. The vapor fraction is not used as a stripping vapor, but is simply separated from the condensed fraction. It is characteristic that the temperature of the vapor fraction withdrawn from the first gas-liquid separator is essentially the same (for example, does not differ by more than 2 ° C or preferably more than 1 ° C) as the temperature of the condensed fraction withdrawn from the first gas-liquid separator. The first gas-liquid separator can be essentially the only equilibrium stage in which the vapor and liquid inside the gas-liquid separator are in thermodynamic equilibrium. An advantage of the device and methods proposed in the present invention is that the first gas-liquid separator may consist of a drum that does not contain any internal elements forming a vapor / liquid contacting section. This may be a simple phase separator vessel configured to separate an incoming vapor phase from an incoming liquid phase.

Это делает ее значительно более дешевой и менее сложной в эксплуатации, чем, например, в схеме, описанной в WO 2006/120127, в которой применяются две колонны, или в WO 2011/009832, в которой по существу применяется одна колонна.This makes it significantly cheaper and less difficult to operate than, for example, in the circuit described in WO 2006/120127, in which two columns are used, or in WO 2011/009832, in which essentially one column is used.

На фиг. 1 представлено устройство, включающее вариант осуществления изобретения. Линия 8 подачи криогенного сырья находится в сообщении по текучей среде с криогенным резервуаром 210 для хранения, так что по меньшей мере часть криогенной углеводородной композиции, транспортируемая в линию 8 подачи криогенного сырья, транспортируется в криогенный резервуар 210 для хранения. В варианте осуществления фиг. 1 линия 90 жидкого углеводородного продукта соединяет линию 8 подачи криогенного сырья с криогенным резервуаром 210 для хранения.In FIG. 1 shows a device including an embodiment of the invention. The cryogenic feed line 8 is in fluid communication with the cryogenic storage tank 210, so that at least a portion of the cryogenic hydrocarbon composition transported to the cryogenic feed line 8 is transported to the cryogenic storage tank 210. In the embodiment of FIG. 1, a liquid hydrocarbon product line 90 connects a cryogenic feed line 8 to a cryogenic storage tank 210.

Выше по потоку от линии 8 подачи криогенного сырья может быть предусмотрена система 100 сжижения. Система 100 сжижения функционирует в качестве источника криогенной углеводородной композиции. Предпочтительно, но не обязательно, любой компрессор, являющийся частью процесса сжижения углеводородов в системе сжижения, в частности любой компрессор хладагента, приводится в действие с помощью одного или нескольких электродвигателей, без механического приведения в действие любой паровой и/или газовой турбиной. Такой компрессор может приводиться в действие исключительно одним или несколькими электродвигателями.Upstream of the cryogenic feed line 8, a liquefaction system 100 may be provided. The liquefaction system 100 functions as a source of a cryogenic hydrocarbon composition. Preferably, but not necessarily, any compressor that is part of the hydrocarbon liquefaction process in the liquefaction system, in particular any refrigerant compressor, is driven by one or more electric motors, without mechanical actuation of any steam and / or gas turbine. Such a compressor can be driven solely by one or more electric motors.

В варианте осуществления фиг. 1 криогенный резервуар 210 для хранения выполняет функцию газгольдера для криогенной углеводородной композиции. Настоящее изобретение не ограничивается газгольдерами в виде криогенного резервуара для хранения, такого как проиллюстрирован на фиг. 1, но работает с любым типом газгольдера для криогенной углеводородной композиции, включающим, например, трубу, фазовый сепаратор, грузовой танк на транспортировщике, или различные сочетания. На фиг. 2, которая будет описана более подробно ниже, показан пример, в котором газгольдер включает сочетание трубы, фазового сепаратора и криогенного резервуара для хранения.In the embodiment of FIG. 1, a cryogenic storage tank 210 functions as a gas holder for a cryogenic hydrocarbon composition. The present invention is not limited to gas holders in the form of a cryogenic storage tank, such as illustrated in FIG. 1, but works with any type of gas tank for a cryogenic hydrocarbon composition, including, for example, a pipe, a phase separator, a cargo tank on a conveyor, or various combinations. In FIG. 2, which will be described in more detail below, an example is shown in which the gas holder includes a combination of a pipe, a phase separator and a cryogenic storage tank.

Линия 60 побочного пара связана по текучей среде с криогенным резервуаром 210 для хранения. Линия 60 побочного пара выполнена с возможностью отбора побочного пара из газгольдера. Компрессор 260 побочного продукта помещен в линии 60 побочного пара для сжатия побочного пара в линии 60 побочного пара. Линия 70 отведения сжатого пара связана по текучей среде с выпускным отверстием 261 компрессора 260 побочного продукта. Соответственно, компрессор 260 побочного продукта снабжен антипомпажным регулятором и охладителем рециркулята, которые используются, когда компрессор побочного продукта находится в режиме рецикла и во время пуска (не показаны на чертеже).The by-product steam line 60 is fluidly coupled to the cryogenic storage tank 210. The by-product steam line 60 is configured to take by-product steam from the gas tank. A by-product compressor 260 is placed in the by-product steam line 60 to compress the by-product in the by-product line 60. A compressed steam discharge line 70 is fluidly coupled to an outlet 261 of a by-product compressor 260. Accordingly, the by-product compressor 260 is equipped with an anti-surge controller and a recirculate cooler, which are used when the by-product compressor is in recycle mode and during start-up (not shown in the drawing).

Ряд 235 конденсирующих теплообменников, содержащий по меньшей мере один конденсирующий теплообменник 35, предусмотрен в линии 70 отведения сжатого пара, находящейся в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием 261 компрессора. Ряд 235 конденсирующих теплообменников может содержать по меньшей мере один вспомогательный конденсирующий теплообменник 35' в дополнение к конденсирующему теплообменнику 35, в котором вспомогательный конденсирующий теплообменник 35' линии 70 сжатого пара сконфигурирован в косвенном теплообменном взаимодействии с линией 142 вспомогательного хладагента. Линия вспомогательного хладагента может поставляться с любым выбранным потоком вспомогательного охлаждения. Примеры таких вспомогательных конденсирующих теплообменников 35' будут описаны ниже. При работе такого вспомогательного конденсирующего теплообменника 35' производительность, требуемая от потока 132 вспомогательного хладагента в конденсирующем теплообменнике 35, будет снижена.A series 235 of condensing heat exchangers comprising at least one condensing heat exchanger 35 is provided in a compressed steam discharge line 70 in fluid communication with the compressor outlet 261. The condensing heat exchanger series 235 may include at least one auxiliary condensing heat exchanger 35 'in addition to a condensing heat exchanger 35, in which the auxiliary condensing heat exchanger 35' of the compressed steam line 70 is configured to indirectly heat exchange with the auxiliary refrigerant line 142. The auxiliary refrigerant line can be supplied with any selected auxiliary cooling stream. Examples of such auxiliary condensing heat exchangers 35 'will be described below. By operating such an auxiliary condensing heat exchanger 35 ', the capacity required from the auxiliary refrigerant stream 132 in the condensing heat exchanger 35 will be reduced.

Ряд 235 конденсирующих теплообменников выполнен с возможностью приема сжатого пара из выпускного отверстия 261 компрессора. Внутри конденсирующего теплообменника 35 сжатый пар может приводиться в косвенный теплообменный контакт с потоком 132 вспомогательного хладагента, в результате чего во время работы тепло передается от сжатого пара к потоку 132 вспомогательного хладагента в режиме охлаждения. Клапан 135 регулирования потока вспомогательного хладагента предусмотрен в линии 132 вспомогательного хладагента.A series of 235 condensing heat exchangers is configured to receive compressed steam from the compressor outlet 261. Inside the condensing heat exchanger 35, the compressed steam may be brought into indirect heat exchange contact with the auxiliary refrigerant stream 132, whereby during operation, heat is transferred from the compressed steam to the auxiliary refrigerant stream 132 in cooling mode. The auxiliary refrigerant flow control valve 135 is provided in the auxiliary refrigerant line 132.

Регулятор 34 режима охлаждения регулирует режим охлаждения, определяя интенсивность, с которой тепло передается от сжатого пара к потоку вспомогательного хладагента, в соответствии с показателем теплотворной способности отходящего газа применительно к потребности в тепловой мощности. В показанном варианте осуществления регулятор 34 режима охлаждения выполнен в виде регулятора PC давления и клапана 135 регулирования потока вспомогательного хладагента, которые функционально связаны друг с другом.The cooling mode controller 34 controls the cooling mode, determining the intensity with which heat is transferred from the compressed steam to the auxiliary refrigerant stream in accordance with the calorific value of the exhaust gas as applied to the heat demand. In the shown embodiment, the cooling mode controller 34 is in the form of a pressure controller PC and an auxiliary refrigerant flow control valve 135, which are functionally connected to each other.

Первый газожидкостный сепаратор 33 расположен на выпускном конце линии 70 отведения сжатого пара. Линия 80 отведения паровой фракции связана по текучей среде с первым газожидкостным сепаратором 33, выполнена с возможностью транспортировки паровой фракции, которая отводится из первого газожидкостного сепаратора 33, далеко от первого газожидкостного сепаратора 33. Отведенная таким образом паровая фракция образует отходящий газ.The first gas-liquid separator 33 is located at the outlet end of the compressed steam discharge line 70. The vapor fraction discharge line 80 is fluidly coupled to the first gas-liquid separator 33, and is configured to transport the vapor fraction which is discharged from the first gas-liquid separator 33, far from the first gas-liquid separator 33. The vapor fraction thus withdrawn forms an off-gas.

Сжигательное устройство 220 предусмотрено на выпускном конце линии 80 отведения паровой фракции для приема по меньшей мере топливной порции из паровой фракции в линии 80 отведения паровой фракции. Устройство сгорания может содержать множество агрегатов сгорания, и/или оно может включать в себя, например, одно или несколько из следующих устройств: печь, бойлер, инсинератор, двухтопливный дизельный двигатель или их сочетания. Бойлер и двухтопливный дизельный двигатель могут быть соединены с электрогенератором.A combustion device 220 is provided at the outlet end of the steam fraction abstraction line 80 for receiving at least a fuel portion from the vapor fraction in the vapor fraction abstraction line 80. A combustion device may comprise a plurality of combustion units, and / or it may include, for example, one or more of the following devices: a furnace, a boiler, an incinerator, a dual-fuel diesel engine, or combinations thereof. A boiler and a dual-fuel diesel engine can be connected to an electric generator.

Теплообменник 85 для рекуперации холода отходящего газа может быть предусмотрен в линии 80 отведения паровой фракции для сохранения холода, присутствующего в паровой фракции 80, с помощью теплообмена с потоком 86 рекуперации холода перед подачей паровой фракции 80 к любому устройству сгорания.A heat exchanger 85 for recovering cold exhaust gas may be provided in the vapor fraction discharge line 80 to maintain the cold present in the vapor fraction 80 by heat exchange with the cold recovery stream 86 before supplying the vapor fraction 80 to any combustion device.

Соответственно, теплообменник 85 для рекуперации холода отходящего газа может образовывать часть из ряда 235 конденсирующих теплообменников в положении вспомогательного конденсирующего теплообменника 35', в результате чего поток 86 рекуперации холода может содержать, или состоять из сжатого пара в линии 70 отведения сжатого пара, и в результате чего паровая фракция 80 функционирует в качестве потока 142 вспомогательного охлаждения. Предпочтительно теплообменник 85 для рекуперации холода отходящего газа сконфигурирован в части линии 70 отведения сжатого пара, через которую сжатый пар проходит из выпускного отверстия 261 компрессора к конденсирующему теплообменнику 35.Accordingly, the heat exchanger 85 for recovering cold exhaust gas may form part of a series of 235 condensing heat exchangers in the position of the auxiliary condensing heat exchanger 35 ', as a result of which the cold recovery stream 86 may comprise or consist of compressed steam in the compressed steam discharge line 70, and as a result wherein the vapor fraction 80 functions as auxiliary cooling stream 142. Preferably, the exhaust gas cold recovery heat exchanger 85 is configured in part of a compressed steam discharge line 70 through which compressed steam passes from the compressor outlet 261 to a condensing heat exchanger 35.

Линия 40 отведения сконденсированной фракции на своем впускном конце связана по текучей среде с первым газожидкостным сепаратором 33 и выполнена с возможностью транспортировки сконденсированной фракции далеко от первого газожидкостного сепаратора 33. На своем выпускном конце линия 40 отведения сконденсированной фракции находится в сообщении по текучей среде с точкой 48 ввода в линию 8 подачи криогенного сырья. Точка 48 ввода находится в месте соединения с криогенной углеводородной композицией и образует соединение между линией 8 подачи криогенного сырья и линией 90 жидкого углеводородного продукта.The condensed fraction discharge line 40 at its inlet end is fluidly connected to the first gas-liquid separator 33 and is configured to transport the condensed fraction far from the first gas-liquid separator 33. At its outlet end, the condensed fraction discharge line 40 is in fluid communication with point 48 input to line 8 supply of cryogenic raw materials. The entry point 48 is located at the junction with the cryogenic hydrocarbon composition and forms a connection between the cryogenic feed line 8 and the liquid hydrocarbon product line 90.

Система 45 сброса давления расположена в линии 40 отведения сконденсированной фракции. Система 45 сброса давления может соответственно быть соединена с регулятором уровня, взаимодействующим с первым газожидкостным сепаратором 33 для сохранения постоянным количества сконденсированной фракции, которое удерживается внутри первого газожидкостного сепаратора 33.The pressure relief system 45 is located in the condensed fraction discharge line 40. The pressure relief system 45 may accordingly be connected to a level controller cooperating with the first gas-liquid separator 33 to maintain a constant amount of the condensed fraction that is held inside the first gas-liquid separator 33.

На фиг. 2 представлен вариант осуществления, в целом аналогичный фиг. 1, в котором предусмотрен второй газожидкостный сепаратор между линией 8 подачи криогенного сырья и линией 90 жидкого углеводородного продукта. Второй газожидкостный сепаратор обычно предусмотрен в виде конечного сепаратора 50 мгновенного испарения. Если линия 40 отведения сконденсированной фракции разгружается во второй газожидкостный сепаратор, второй газожидкостный сепаратор может заменять точку 48 ввода в линию 8 подачи криогенного сырья. В качестве альтернативы, применяется точка 48 ввода (показанная пунктирной линией на фиг. 2) в линию 8 криогенной углеводородной композиции, в результате чего объединенный поток 10 образуется сначала между сконденсированной фракцией пониженного давления и криогенной углеводородной композицией в линии 8 криогенной углеводородной композиции. Таким образом, в таких вариантах осуществления, в порядке нахождения, начиная с линии 8 подачи криогенного сырья, линия 8 подачи криогенного сырья находится в сообщении по текучей среде с криогенным резервуаром 210 для хранения через: конечный сепаратор 50 мгновенного испарения, линию 90 жидкого углеводородного продукта, которая связана по текучей среде с нижней частью конечного сепаратора 50 мгновенного испарения.In FIG. 2 shows an embodiment generally similar to FIG. 1, in which a second gas-liquid separator is provided between the cryogenic feed line 8 and the liquid hydrocarbon product line 90. The second gas-liquid separator is usually provided in the form of an end flash separator 50. If the condensed fraction discharge line 40 is unloaded into the second gas-liquid separator, the second gas-liquid separator can replace the entry point 48 to the cryogenic feed line 8. Alternatively, an injection point 48 (shown by the dashed line in FIG. 2) to line 8 of the cryogenic hydrocarbon composition is used, whereby a combined stream 10 is first formed between the condensed reduced pressure fraction and the cryogenic hydrocarbon composition in line 8 of the cryogenic hydrocarbon composition. Thus, in such embodiments, in order from the cryogenic feed line 8, the cryogenic feed line 8 is in fluid communication with the cryogenic storage tank 210 through: flash flash separator 50, liquid hydrocarbon product line 90 which is fluidly coupled to the bottom of the flash flash separator 50.

Необязательный криогенный насос (не показан на фиг. 2, но показан на фиг. 3) может присутствовать в линии 90 жидкого углеводородного продукта, чтобы способствовать транспортировке любого жидкого углеводородного продукта, который отводится из конечного сепаратора мгновенного испарения к криогенному резервуару 210 для хранения.An optional cryogenic pump (not shown in FIG. 2, but shown in FIG. 3) may be present on the liquid hydrocarbon product line 90 to facilitate transport of any liquid hydrocarbon product that is discharged from the flash flash separator to the cryogenic storage tank 210.

Система 100 сжижения в варианте осуществления фиг. 2 находится в сообщении по текучей среде с линией 8 подачи криогенного сырья через систему 5 основного сброса давления. Система 5 основного сброса давления сообщается с системой 100 сжижения через линию 1 неочищенного сжиженного продукта. Система 5 основного сброса давления может содержать динамическое устройство, такое как турбодетандер, и статическое устройство, такое как клапан Джоуля-Томсона, или их сочетание. Возможны многие конфигурации.The liquefaction system 100 in the embodiment of FIG. 2 is in fluid communication with a cryogenic feed line 8 through a primary pressure relief system 5. The main pressure relief system 5 is in communication with the liquefaction system 100 through a crude liquid product line 1. The primary pressure relief system 5 may comprise a dynamic device, such as a turboexpander, and a static device, such as a Joule-Thomson valve, or a combination thereof. Many configurations are possible.

Линия 60 побочного пара, как показано в варианте осуществления фиг. 2, может быть соединена с конечным сепаратором 50 мгновенного испарения через линию 64 пара мгновенного испарения. Необязательно (не показано на фиг. 3) линия 64 пара мгновенного испарения сконфигурирована в косвенной теплообменной конфигурации с линией 70 сжатого пара, соответственно используя один из вспомогательных конденсирующих теплообменников 35', как описано выше.Side steam line 60, as shown in the embodiment of FIG. 2, may be connected to the flash flash separator 50 via flash flash line 64. Optionally (not shown in FIG. 3), the flash vapor line 64 is configured in an indirect heat exchange configuration with a compressed steam line 70, respectively using one of the auxiliary condensing heat exchangers 35 ', as described above.

В обычной установке СПГ образование отпарного газа может превышать расход пара мгновенного испарения в несколько раз, особенно во время эксплуатации установки в так называемом режиме загрузки, и, следовательно, важное преимущество заключается не только в повторной конденсации пара мгновенного испарения, но и в повторной конденсации отпарного газа, а также, если не хватает местной потребности в тепловой мощности для использования всего метана, содержащегося в отпарном газе. Поэтому предпочтительно, чтобы линия 60 побочного пара также находилась в сообщении по текучей среде с криогенным резервуаром 210 для хранения, например через необязательную линию 230 подачи отпарного газа. Преимущество последнего соединения заключается в том, что оно позволяет осуществлять повторную конденсацию по меньшей мере части отпарного газа из криогенного резервуара 210 для хранения с помощью ряда 235 конденсирующих теплообменников в дополнение к повторной конденсации пара мгновенного испарения, отводимого из конечного сепаратора 50 мгновенного испарения. В данном варианте осуществления газгольдер для криогенной углеводородной композиции включает в себя как конечный сепаратор 50 мгновенного испарения, так и криогенный резервуар 210 для хранения. Если линия 90 жидкого углеводородного продукта является относительно протяженной, она может выступать в качестве дополнительного источника отпарного газа, и в связи с этим также образует часть газгольдера для криогенной углеводородной композиции.In a typical LNG plant, the formation of stripping gas can exceed the flash steam consumption by several times, especially during operation of the installation in the so-called loading mode, and therefore, an important advantage lies not only in the re-condensation of the flash vapor, but also in the re-condensation of the stripped gas gas, and also if there is not enough local heat demand for the use of all methane contained in the stripping gas. Therefore, it is preferable that the by-product line 60 is also in fluid communication with the cryogenic storage tank 210, for example via the optional stripping gas supply line 230. An advantage of the latter connection is that it allows re-condensation of at least a portion of the stripping gas from the cryogenic storage tank 210 using a series of 235 condensing heat exchangers in addition to re-condensation of the flash vapor removed from the flash flash separator 50. In this embodiment, the gas holder for the cryogenic hydrocarbon composition includes both an end flash separator 50 and a cryogenic storage tank 210. If the liquid hydrocarbon product line 90 is relatively long, it can act as an additional source of stripping gas, and therefore also forms part of the gas holder for the cryogenic hydrocarbon composition.

Остальные компоненты в варианте осуществления фиг. 2 соответствуют компонентам, уже описанным выше со ссылкой на фиг. 1.The remaining components in the embodiment of FIG. 2 correspond to the components already described above with reference to FIG. one.

Система сжижения 100 в настоящем описании до сих пор была представлена очень схематично. Она может представлять любую подходящую систему сжижения углеводородов и/или процесс, в частности, любой процесс сжижения природного газа, дающий сжиженный природный газ, и изобретение не ограничено конкретным выбором системы сжижения. Примеры подходящих систем сжижения применяют процессы с циклом на одном хладагенте (обычно цикл на одном смешанном хладагенте - SMR-процессы, такие как PRICO, описанный в работе K.R.Johnsen и P.Christiansen «LNG Production on floating platforms», представленной на конференции Gastech 1998 (Дубай), но также возможно применение процесса однокомпонентного хладагента, такого как, например, процесс BHP-cLNG, также описанного в вышеупомянутой работе K.R.Johnsen и P.Christiansen); процессы с циклом на двух хладагентах (например, часто используемый процесс со смешанным хладагентом и пропаном с частой аббревиатурой C3MR, описанный, например, в патенте US 4404008, или, например, процессы с двумя смешанными хладагентами - DMR, пример которых описан в патенте US 6658891, или, например, процессы с двумя циклами, в которых каждый цикл хладагента содержит однокомпонентный хладагент); и процессы, основанные на трех или более последовательностях компрессоров для трех или более холодильных циклов, пример которых описан в патенте US 7114351.The liquefaction system 100 in the present description has so far been presented very schematically. It may be any suitable hydrocarbon liquefaction system and / or process, in particular any natural gas liquefaction process producing liquefied natural gas, and the invention is not limited to the particular choice of a liquefaction system. Examples of suitable liquefaction systems utilize single refrigerant cycle processes (typically a single mixed refrigerant cycle - SMR processes such as PRICO described in KRJohnsen and P. Christiansen's “LNG Production on floating platforms” presented at the Gastech 1998 conference ( Dubai), but it is also possible to use a single-component refrigerant process, such as, for example, the BHP-cLNG process, also described in the aforementioned work by KRJohnsen and P.Christiansen); processes with two refrigerant cycles (for example, the often used process with mixed refrigerant and propane with the frequent abbreviation C3MR, described, for example, in US Pat. No. 4,440,408, or, for example, processes with two mixed refrigerants - DMR, an example of which is described in US 6658891 , or, for example, processes with two cycles in which each refrigerant cycle contains a single component refrigerant); and processes based on three or more compressor sequences for three or more refrigeration cycles, an example of which is described in US Pat. No. 7,114,351.

Другие примеры подходящих систем сжижения описаны в патентах: US 5832745 (Shell SMR); US 6295833 и US 5657643 (оба являются вариантами Black & Veatch SMR); US 6370910 (Shell DMR). Другим подходящим примером процесса DMR является так называемый процесс LIQUEFIN от Axens, описанный, например, в статье P-Y Martin et al, озаглавленной «LIQUEFIN: AN INNOVATIVE PROCESS TO REDUCE LNG COSTS», представленной на 22-ой Всемирной газовой конференции в Токио, Япония (2003). Другие подходящие процессы с тремя контурами описаны, например, в патентах US 6962060; WO 2008/020044; US 7127914; DE3521060A1; US 5669234 (коммерчески известный как оптимизированный каскадный процесс); US 6253574 (коммерчески известный как каскадный процесс со смешанными хладагентами); US 6308531; в публикации заявки US 2008/0141711; Mark J. Roberts et al, «Large capacity single train AP-X(TM) Hybrid LNG Process», Gastech 2002, Доха, Катар (13-16 октября 2002). Эти ссылки приводятся, чтобы продемонстрировать широкую применимость изобретения, и не являются исключительным и/или исчерпывающим перечнем возможностей. Не во всех приведенных выше примерах применяются электродвигатели в качестве приводов компрессоров хладагента. Должно быть понятно, что любые приводы, отличные от электродвигателей, могут быть заменены на электродвигатель, чтобы извлечь наибольшую пользу из настоящего изобретения.Other examples of suitable liquefaction systems are described in patents: US 5832745 (Shell SMR); US 6295833 and US 5657643 (both are Black & Veatch SMR variants); US 6,370,910 (Shell DMR). Another suitable example of a DMR process is the so-called Axens LIQUEFIN process, described, for example, in an article by PY Martin et al entitled “LIQUEFIN: AN INNOVATIVE PROCESS TO REDUCE LNG COSTS” presented at the 22nd World Gas Conference in Tokyo, Japan ( 2003). Other suitable three-loop processes are described, for example, in US Pat. Nos. 6,962,060; WO 2008/020044; US 7127914; DE3521060A1; US 5669234 (commercially known as optimized cascade process); US 6253574 (commercially known as cascaded mixed refrigerant process); US 6308531; in the publication of application US 2008/0141711; Mark J. Roberts et al, "Large Capacity Single Train AP-X (TM) Hybrid LNG Process", Gastech 2002, Doha, Qatar (October 13-16, 2002). These references are provided to demonstrate the broad applicability of the invention, and are not an exclusive and / or exhaustive list of possibilities. Not all examples above use electric motors as drives for refrigerant compressors. It should be understood that any drives other than electric motors can be replaced with an electric motor to benefit most from the present invention.

Пример, в котором система 100 сжижения основана, например, на C3MR или Shell DMR, кратко проиллюстрирован на фиг. 3. В ней применяется криогенный теплообменник 180, в данном случае в виде спирального теплообменника, содержащего нижний и верхний пучки (соответственно, 181 и 182) труб для углеводородного продукта, нижний и верхний пучки (соответственно, 183 и 184) труб для легкой фракции хладагента (LMR) и пучок 185 труб для тяжелой фракции хладагента (HMR).An example in which the liquefaction system 100 is based, for example, on a C3MR or Shell DMR, is briefly illustrated in FIG. 3. It uses a cryogenic heat exchanger 180, in this case in the form of a spiral heat exchanger containing the lower and upper bundles (181 and 182, respectively) of pipes for a hydrocarbon product, the lower and upper bundles (183 and 184, respectively) of pipes for a light fraction of refrigerant (LMR) and a bundle of 185 pipes for the heavy fraction of refrigerant (HMR).

Нижний и верхний пучки 181 и 182 труб для углеводородного продукта связывают по текучей среде линию 1 неочищенного сжиженного продукта с линией 110 подачи углеводородного сырья. По меньшей мере один теплообменник 115 предварительного охлаждения для охлажденного углеводорода может быть предусмотрен в линии 110 подачи углеводородного сырья выше по потоку от криогенного теплообменника 180.The lower and upper bundles 181 and 182 of pipes for the hydrocarbon product fluidly couple the crude liquefied product line 1 to the hydrocarbon feed line 110. At least one pre-cooling heat exchanger 115 for the chilled hydrocarbon may be provided in the hydrocarbon feed line 110 upstream of the cryogenic heat exchanger 180.

Основной хладагент в виде смешанного хладагента подается в контур 101 циркуляции основного хладагента. Контур 101 циркуляции основного хладагента содержит линию 150 отработанного хладагента, соединяющую криогенный теплообменник 180 (в данном случае межтрубную зону 186 криогенного теплообменника 180) с основной стороной всасывания компрессора 160 основного хладагента, и линию 120 сжатого хладагента, соединяющую выпускное отверстие компрессора 160 основного хладагента с MR сепаратором 128. Один или несколько теплообменников предусмотрено в линии 120 сжатого хладагента, включающей в себя в настоящем примере по меньшей мере один теплообменник 124, использующий теплоноситель с температурой окружающей среды, и по меньшей мере один теплообменник 125 предварительного охлаждения с охлажденным основным хладагентом. MR сепаратор 128 находится в сообщении по текучей среде с нижним пучком 183 труб для LMR через линию 121 легкой фракции хладагента, и с пучком труб для HMR через линию 122 тяжелой фракции хладагента.The primary refrigerant in the form of mixed refrigerant is supplied to the primary refrigerant circuit 101. The main refrigerant circuit 101 contains a waste refrigerant line 150 connecting the cryogenic heat exchanger 180 (in this case, the annular zone 186 of the cryogenic heat exchanger 180) to the main suction side of the main refrigerant compressor 160, and a compressed refrigerant line 120 connecting the outlet of the main refrigerant compressor 160 with MR a separator 128. One or more heat exchangers is provided in a compressed refrigerant line 120 including, in the present example, at least one heat exchanger 124 using an ambient heat transfer medium and at least one pre-cooling heat exchanger 125 with a cooled main refrigerant. The MR separator 128 is in fluid communication with the lower tube bundle 183 for the LMR through the refrigerant light line 121, and with the tube bundle for the HMR through the heavy refrigerant line 122.

По меньшей мере один теплообменник 115 предварительного охлаждения охлаждаемых углеводородов и по меньшей мере один теплообменник 125 предварительного охлаждения охлаждаемого основного хладагента охлаждаются хладагентом предварительного охлаждения (по линиям 127 и 126, соответственно). Этот же хладагент предварительного охлаждения может быть передан из этого же цикла для хладагента предварительного охлаждения. Кроме того, по меньшей мере один теплообменник 115 предварительного охлаждения для охлажденного углеводорода и по меньшей мере один теплообменник 125 предварительного охлаждения с охлажденным основным хладагентом могут быть объединены в одно теплообменное устройство предварительного охлаждения (не показано). Приводится ссылка на патент US 6370910 в качестве неограничивающего примера.At least one pre-cooling heat exchanger 115 of the cooled hydrocarbons and at least one pre-cooling heat exchanger 125 of the cooled main refrigerant are cooled by the pre-cooling refrigerant (along lines 127 and 126, respectively). The same pre-refrigerant can be transferred from the same cycle to the pre-refrigerant. In addition, at least one pre-cooling heat exchanger 115 for a chilled hydrocarbon and at least one pre-cooling heat exchanger 125 with a cooled main refrigerant can be combined into one pre-cooling heat exchanger (not shown). Reference is made to US Pat. No. 6,370,910 as a non-limiting example.

В точке перехода между верхними (182, 184) и нижними (181, 183) пучками труб пучок 185 труб для HMR находится в соединении по текучей среде с линией 141 HMR. Линия 141 HMR находится в сообщении по текучей среде с межтрубной зоной 186 криогенного теплообменника 180 через первую возвратную линию 143 HMR, в которой предусмотрен клапан 144 регулирования HMR. Через указанную межтрубную зону 186 и в теплообменной конфигурации с каждым одним из нижнего пучка 181 труб для углеводородного продукта, нижнего пучка 183 труб для LMR и пучка 185 труб для HMR, первая возвратная линия 143 HRM связана по текучей среде с линией 150 отработанного хладагента.At the transition point between the upper (182, 184) and lower (181, 183) tube bundles, the HMR tube bundle 185 is fluidly coupled to the HMR line 141. The HMR line 141 is in fluid communication with the annulus 186 of the cryogenic heat exchanger 180 through the first HMR return line 143 in which the HMR control valve 144 is provided. Through said annulus 186 and in a heat exchange configuration, with each one of the lower pipe bundle 181 for the hydrocarbon product, the lower pipe bundle 183 for the LMR and the pipe bundle 185 for the HMR, the first HRM return line 143 is fluidly connected to the spent refrigerant line 150.

Над верхними пучками 182 и 184 труб, возле верхней части криогенного теплообменника 180, пучок 184 труб для LMR находится в соединении по текучей среде с линией 131 LMR. Первая возвратная линия 133 LMR устанавливает сообщение по текучей среде между линией 131 LMR и межтрубной зоной 186 криогенного теплообменника 180. Клапан 134 регулирования LMR предусмотрен в первой возвратной линии 133 LMR. Первая возвратная линия 133 LMR находится в сообщении по текучей среде с линией 150 отработанного хладагента через указанную межтрубную зону 186, и в теплообменной конфигурации с каждым одним из верхнего и нижнего пучков 182 и 181 труб для углеводородного продукта соответственно, и каждым одним из пучков 183 и 184 труб для LMR, и пучком 185 труб для HMR.Above the upper tube bundles 182 and 184, near the upper part of the cryogenic heat exchanger 180, the tube bundle 184 for the LMR is in fluid communication with the LMR line 131. The first LMR return line 133 establishes a fluid communication between the LMR line 131 and the annulus 186 of the cryogenic heat exchanger 180. An LMR control valve 134 is provided in the first LMR return line 133. The first LMR return line 133 is in fluid communication with the spent refrigerant line 150 through said annular zone 186, and in a heat exchange configuration with each one of the upper and lower bundles 182 and 181 of hydrocarbon product tubes, respectively, and each one of bundles 183 and 184 pipes for LMR, and a bunch of 185 pipes for HMR.

Схема вокруг первого газожидкостного сепаратора разделяет многие элементы, объясненные выше со ссылкой на фиг. 1 и/или фиг. 2, и эти элементы не будут объясняться подробно снова. На фиг. 3 показан один возможный источник вспомогательного хладагента, который также может применяться в вариантах осуществления фиг. 1 и 2: линия 131 LMR разделяется на линию 132 вспомогательного хладагента и первую возвратную линию 133 LMR. Вторая возвратная линия 138 LMR на ее впускном конце соединяется по текучей среде с линией 132 вспомогательного хладагента через конденсирующий теплообменник 35, а на выпускном конце вторая возвратная линия 138 LMR в конечном счете соединяется с линией 150 отработанного хладагента, соответственно через первую возвратную линию 143 HMR.The circuit around the first gas-liquid separator separates many of the elements explained above with reference to FIG. 1 and / or FIG. 2, and these elements will not be explained in detail again. In FIG. 3 shows one possible source of auxiliary refrigerant, which can also be used in the embodiments of FIG. 1 and 2: the LMR line 131 is divided into the auxiliary refrigerant line 132 and the first LMR return line 133. The second LMR return line 138 at its inlet end is fluidly connected to the auxiliary refrigerant line 132 through a condensing heat exchanger 35, and at the outlet end, the second LMR return line 138 is ultimately connected to the spent refrigerant line 150, respectively, through the first HMR return line 143.

В качестве другого примера ряда 235 конденсирующих теплообменников вспомогательный конденсирующий теплообменник 35' (изображенный на фиг. 1) предусмотрен в виде теплообменника 37 отводимого потока, как показано на фиг. 3. Линия 142 вспомогательного хладагента (описанная выше со ссылкой на фиг. 1) в этом случае соединена с одним из контуров циркуляции хладагента (например, контуром 101 циркуляции основного хладагента) системы 100 сжижения для приема отделенного потока из системы 100 сжижения. В примере, показанном на фиг. 3, линия 141 HMR разделяется на линию 142 вспомогательного хладагента и первую возвратную линию 143 HMR. Вторая возвратная линия 148 HMR (на ее впускном конце) соединяется по текучей среде с линией 142 вспомогательного хладагента через теплообменник 37 отводимого потока, и на выпускном конце данная вторая возвратная линия 148 HMR соединяется с линией 150 отработанного хладагента. В качестве альтернативы, линия 142 вспомогательного хладагента может, например, быть связана с отделенным потоком из контура предварительного охлаждения хладагента из системы 100 сжижения.As another example of a series of 235 condensing heat exchangers, an auxiliary condensing heat exchanger 35 '(shown in FIG. 1) is provided in the form of a discharge heat exchanger 37, as shown in FIG. 3. The auxiliary refrigerant line 142 (described above with reference to FIG. 1) in this case is connected to one of the refrigerant circuits (for example, the primary refrigerant circuit 101) of the liquefaction system 100 to receive the separated stream from the liquefaction system 100. In the example shown in FIG. 3, the HMR line 141 is divided into an auxiliary refrigerant line 142 and a first HMR return line 143. A second HMR return line 148 (at its inlet end) is fluidly connected to the auxiliary refrigerant line 142 through the exhaust heat exchanger 37, and at the outlet end, this second HMR return line 148 is connected to the spent refrigerant line 150. Alternatively, the auxiliary refrigerant line 142 may, for example, be connected to a separated stream from the pre-cooling circuit of the refrigerant from the liquefaction system 100.

В варианте осуществления фиг. 3 теплообменник 85 для рекуперации холода отходящего газа помещен в линии 230 подачи отпарного газа. Тепло, которое могло быть получено отпарным газом на его пути из криогенного резервуара 210 для хранения к компрессору 260 побочного продукта, может быть извлечено частично или полностью паровой фракцией 80, перед подачей отпарного газа из линии 230 подачи отпарного газа в компрессор 260 побочного продукта и/или в линию 60 побочного пара. Это может быть особенно полезно, если криогенный резервуар 210 для хранения находится на значительном расстоянии D, например более 1 км (например, D = примерно 4 км), от компрессора 260 побочного продукта. Транспортировочный компрессор 270 также может быть помещен в линии 230 подачи отпарного газа, на месте криогенного резервуара 210 для хранения (например, на расстоянии 100 м от криогенного резервуара 210 для хранения). В дополнение к утечке тепла в линию 230 подачи отпарного газа, такой транспортировочный компрессор 270 также добавляет энтальпию в отпарной газ.In the embodiment of FIG. 3, a heat exchanger 85 for recovering a cold exhaust gas is placed in a stripping gas supply line 230. The heat that could be obtained by the stripping gas in its way from the cryogenic storage tank 210 to the by-product compressor 260 can be partially or completely removed by the steam fraction 80, before the stripping gas is supplied from the stripping gas supply line 230 to the by-product compressor 260 and / or in line 60 by-product steam. This can be especially useful if the cryogenic storage tank 210 is located at a considerable distance D, for example more than 1 km (for example, D = about 4 km), from the by-product compressor 260. The transport compressor 270 may also be placed in the stripping gas supply line 230, in place of the cryogenic storage tank 210 (e.g., 100 m from the cryogenic storage tank 210). In addition to the leakage of heat to the stripping gas supply line 230, such a transport compressor 270 also adds enthalpy to the stripping gas.

В альтернативных вариантах осуществления поток 86 рекуперации холода может содержать или состоять из побочного потока, происходящего из потока углеводородного сырья в линии 110 подачи углеводородного сырья системы 100 сжижения. Образующийся в результате охлажденный побочный поток может, например, быть объединен с криогенной углеводородной композицией в линии 8 подачи криогенного сырья. В таких вариантах осуществления теплообмен для рекуперации холода в теплообменнике 85 для рекуперации холода отходящего газа дополняет интенсивность образования криогенной углеводородной композиции.In alternative embodiments, the cold recovery stream 86 may comprise or consist of a side stream originating from a hydrocarbon feed stream in a hydrocarbon feed line 110 of the liquefaction system 100. The resulting cooled side stream may, for example, be combined with a cryogenic hydrocarbon composition in a cryogenic feed line 8. In such embodiments, heat exchange for recovering cold in the heat exchanger 85 for recovering cold exhaust gas complements the rate of formation of the cryogenic hydrocarbon composition.

В качестве альтернативы, теплообменник 85 для рекуперации холода отходящего газа может быть сконфигурирован в части линии 70 отведения сжатого пара, через которую сжатый пар проходит из выпускного отверстия 261 компрессора к конденсирующему теплообменнику 35.Alternatively, a heat exchanger 85 for recovering cold exhaust gas can be configured in part of a compressed steam discharge line 70 through which compressed steam passes from a compressor outlet 261 to a condensing heat exchanger 35.

Способ для удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, может работать следующим образом.A method for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase can work as follows.

Криогенная углеводородная композиция 8, содержащая азот- и метансодержащую жидкую фазу, обеспечивается при исходном давлении от 1 до 2 бар абс. (0,2-1,5 МПа) и предпочтительно при температуре ниже -130°С.A cryogenic hydrocarbon composition 8 containing a nitrogen and methane-containing liquid phase is provided at an initial pressure of 1 to 2 bar abs. (0.2-1.5 MPa) and preferably at a temperature below -130 ° C.

Криогенная углеводородная композиции 8 может быть получена из коллекторов природного газа или нефти, или угольных пластов. В качестве альтернативы криогенная углеводородная композиция 8 также может быть получена из другого источника, включающего, например, искусственный источник, такой как процесс Фишера-Тропша. Предпочтительно криогенная углеводородная композиция 8 содержит по меньшей мере 50 мол.% метана, более предпочтительно по меньшей мере 80 мол.% метана.Cryogenic hydrocarbon composition 8 can be obtained from reservoirs of natural gas or oil, or coal seams. Alternatively, the cryogenic hydrocarbon composition 8 can also be obtained from another source, including, for example, an artificial source, such as the Fischer-Tropsch process. Preferably, the cryogenic hydrocarbon composition 8 contains at least 50 mol% of methane, more preferably at least 80 mol% of methane.

В типичных вариантах осуществления температура менее -130°С может быть достигнута прохождением потока 110 углеводородного сырья через систему 100 сжижения. В такой системе 100 сжижения поток 110 углеводородного сырья, содержащий парообразное углеводородсодержащее сырье, может быть подвергнут теплообмену, например, в криогенном теплообменнике 180, с потоком основного хладагента, тем самым вызывая сжижение парообразного сырья из потока сырья с образованием неочищенного сжиженного потока в линии 1 неочищенного сжиженного продукта. Желаемая криогенная углеводородная композиция 8 может затем быть получена из неочищенного сжиженного потока 1.In typical embodiments, a temperature of less than -130 ° C. can be achieved by passing the hydrocarbon feed stream 110 through the liquefaction system 100. In such a liquefaction system 100, a hydrocarbon feed stream 110 containing a vaporous hydrocarbon-containing feed may be heat exchanged, for example, in a cryogenic heat exchanger 180, with a main refrigerant stream, thereby causing the vaporous feed to be liquefied from the feed stream to form a crude liquefied stream in line 1 of the crude liquefied product. The desired cryogenic hydrocarbon composition 8 can then be obtained from the crude liquefied stream 1.

Поток основного хладагента может быть образован циркуляцией основного хладагента в контуре 101 циркуляции основного хладагента, при которой отработанный хладагент 150 сжимается в компрессоре 160 основного хладагента с образованием сжатого хладагента 120 из отработанного хладагента 150. Тепло отводится из сжатого хладагента, отводимого из компрессора 160 основного хладагента, через один или несколько теплообменников, предусмотренных в линии 120 сжатого хладагента. Это приводит к образованию частично сконденсированного сжатого хладагента, который подвергается фазовому разделению в MR сепараторе 128 на легкую фракцию 121 хладагента, состоящую из парообразных компонентов частично сконденсированного сжатого хладагента, и тяжелую фракцию 122 хладагента, состоящую из жидких компонентов частично сконденсированного сжатого хладагента.The main refrigerant stream can be formed by circulating the main refrigerant in the main refrigerant circuit 101, in which the spent refrigerant 150 is compressed in the main refrigerant compressor 160 to form compressed refrigerant 120 from the used refrigerant 150. Heat is removed from the compressed refrigerant taken out from the main refrigerant compressor 160, through one or more heat exchangers provided in the compressed refrigerant line 120. This results in the formation of a partially condensed compressed refrigerant, which is phase separated in an MR separator 128 into a light refrigerant fraction 121 consisting of vaporous components of a partially condensed compressed refrigerant and a heavy refrigerant fraction 122 consisting of liquid components of a partially condensed compressed refrigerant.

Легкая фракция 121 хладагента проходит последовательно через нижний пучок 183 LMR и верхний пучок 184 LMR криогенного теплообменника 180, в то время как тяжелая фракция 122 хладагента проходит через пучок 185 HMR криогенного теплообменника 180 к точке перехода. При прохождении через эти соответствующие пучки труб соответствующие легкие и тяжелые фракции хладагента охлаждаются с помощью легких и тяжелых фракций хладагента, которые испаряются в межтрубной зоне 186, снова образуя отработанный хладагент 150, который завершает цикл. Одновременно с этим, поток 110 углеводородного сырья проходит через криогенный теплообменник 180, последовательно через нижний пучок 181 для углеводородов и верхний пучок 182 для углеводородов, и подвергается сжижению и переохлаждению с помощью того же самого испарения легких и тяжелых фракций хладагента.The light refrigerant fraction 121 passes sequentially through the lower LMR bundle 183 and the upper LMR bundle 184 of the cryogenic heat exchanger 180, while the heavy refrigerant fraction 122 passes through the HMR bundle 185 of the cryogenic heat exchanger 180 to the transition point. When passing through these respective tube bundles, the corresponding light and heavy fractions of the refrigerant are cooled with the help of light and heavy fractions of the refrigerant, which evaporate in the annulus 186, again forming the spent refrigerant 150, which completes the cycle. At the same time, the hydrocarbon feed stream 110 passes through a cryogenic heat exchanger 180, sequentially through the lower hydrocarbon bundle 181 and the upper hydrocarbon bundle 182, and is liquefied and supercooled by the same evaporation of light and heavy refrigerant fractions.

В зависимости от источника поток 110 углеводородного сырья может содержать различные количества компонентов, отличных от метана и азота, включающих один или несколько неуглеводородных компонентов, отличных от воды, таких как СО2, Hg, H2S и другие соединения серы; и один или несколько углеводородов, более тяжелых, чем метан, таких как, в частности, этан, пропан и бутаны и, возможно, меньшие количества пентанов и ароматических углеводородов. Углеводороды с молекулярной массой, соответствующей по меньшей мере массе пропана, могут называться здесь С3+ углеводородами, и углеводороды с молекулярной массой, соответствующей по меньшей мере массе этана, могут здесь называться С2+ углеводородами.Depending on the source, the hydrocarbon feed stream 110 may contain various amounts of components other than methane and nitrogen, including one or more non-hydrocarbon components other than water, such as CO 2 , Hg, H 2 S and other sulfur compounds; and one or more hydrocarbons heavier than methane, such as, in particular, ethane, propane and butanes, and possibly smaller amounts of pentanes and aromatic hydrocarbons. Hydrocarbons with a molecular weight corresponding to at least the mass of propane may be referred to herein as C 3 + hydrocarbons, and hydrocarbons with a molecular mass corresponding to at least the mass of ethane may here be referred to as C 2 + hydrocarbons.

При необходимости поток 110 углеводородного сырья может быть предварительно обработан для уменьшения и/или удаления одного или нескольких нежелательных компонентов, таких как СО2 и H2S, или направляться на другие стадии, такие как предварительное сжатие или тому подобное. Такие стадии хорошо известны специалистам в данной области техники, и их механизмы не обсуждаются здесь дополнительно. Состав потока 110 углеводородного сырья, таким образом, меняется в зависимости от типа и местоположения источника газа и примененной предварительной обработки (обработок).If necessary, the hydrocarbon feed stream 110 may be pretreated to reduce and / or remove one or more undesirable components, such as CO 2 and H 2 S, or sent to other stages, such as pre-compression or the like. Such steps are well known to those skilled in the art, and their mechanisms are not discussed further here. The composition of the hydrocarbon feed stream 110 thus varies depending on the type and location of the gas source and the applied pre-treatment (s).

Неочищенный сжиженный поток 1 может содержать от 0,5 мол.% до 1,8 мол.% азота, иметь исходную температуру от -165°С до -120°С и давление сжижения от 15 до 120 бар абс. (1,5-12,0 МПа), если предусмотрена система 5 основного сброса давления. Если такая система 5 основного сброса давления не предусмотрена, как, например, в варианте осуществления фиг. 1, давление сжижения предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 15 бар абс. (0,1-1,5 МПа), предпочтительно при исходном давлении в диапазоне от 1 до 2 бар абс. (0,1-0,2 МПа) для непосредственной доставки криогенной углеводородной композиции 8 в виде неочищенного сжиженного потока. В иных случаях криогенная углеводородная композиция 8 может быть получена из неочищенного сжиженного потока 1 с помощью основного сброса давления неочищенного сжиженного потока 1 от давления сжижения до исходного давления. Пар мгновенного испарения обычно образуется во время такого сброса давления.The crude liquefied stream 1 may contain from 0.5 mol% to 1.8 mol% of nitrogen, have an initial temperature of from -165 ° C to -120 ° C and a liquefaction pressure of from 15 to 120 bar abs. (1.5-12.0 MPa), if the system 5 of the main pressure relief is provided. If such a main pressure relief system 5 is not provided, as, for example, in the embodiment of FIG. 1, the liquefaction pressure is preferably in the range of 1 to 15 bar abs. (0.1-1.5 MPa), preferably at an initial pressure in the range of 1 to 2 bar abs. (0.1-0.2 MPa) for direct delivery of the cryogenic hydrocarbon composition 8 in the form of a crude liquefied stream. In other cases, the cryogenic hydrocarbon composition 8 can be obtained from the crude liquefied stream 1 using the main pressure relief of the crude liquefied stream 1 from the pressure of the liquefaction to the initial pressure. Flash vapor usually forms during such a pressure release.

Во многих случаях исходная температура может составлять от -155°С до -140°С. В пределах этого более узкого диапазона требуется более низкая холодопроизводительность в системе 100 сжижения, чем в случае, когда желательны более низкие температуры, тогда как величина переохлаждения при давлении выше 15 бар абс. (1,5 МПа) достаточно высока, чтобы избежать избыточного образования паров мгновенного испарения при сбросе давления до исходного давления 1-2 бар абс. (0,1-0,2 МПа).In many cases, the initial temperature can be from -155 ° C to -140 ° C. Within this narrower range, lower cooling capacity in the liquefaction system 100 is required than when lower temperatures are desired, while the amount of subcooling at a pressure above 15 bar abs. (1.5 MPa) is high enough to avoid excessive formation of flash vapor when depressurizing to an initial pressure of 1-2 bar abs. (0.1-0.2 MPa).

Изобретение является особенно полезным в вариантах осуществления, в которых неочищенный сжиженный поток 1 содержит от 1 мол.% до 1,8 мол.% азота.The invention is particularly useful in embodiments in which the crude liquefied stream 1 contains from 1 mol.% To 1.8 mol.% Nitrogen.

В варианте осуществления фиг. 1 криогенная углеводородная композиция 8 поступает непосредственно в линию 90 жидкого углеводородного продукта. В вариантах осуществления фиг. 2 и 3, только неиспарившаяся фракция криогенной углеводородной композиции 8 отводится в линию 90 жидкого углеводородного продукта через конечный сепаратор 50 мгновенного испарения.In the embodiment of FIG. 1, the cryogenic hydrocarbon composition 8 enters directly into line 90 of the liquid hydrocarbon product. In the embodiments of FIG. 2 and 3, only the non-evaporated fraction of the cryogenic hydrocarbon composition 8 is discharged to the liquid hydrocarbon product line 90 through the flash flash separator 50.

Побочный пар 60 отбирается из криогенной углеводородной композиции 8. Это может соответственно включать отбор отпарного газа из криогенного резервуара 210 для хранения, возможно через линию 230 подачи отпарного газа, если такая линия предусмотрена. Отпарной газ образуется в результате добавления тепла к по меньшей мере части криогенной углеводородной композиции, в результате чего часть указанной метансодержащей жидкой фазы испаряется с образованием указанного отпарного газа. В вариантах осуществления, содержащих необязательный конечный сепаратор 50 мгновенного испарения, отбор побочного пара 60, вместо или в дополнение к отбору отпарного газа, может включать в себя отбор пара мгновенного испарения из конечного сепаратора 50 мгновенного испарения через линию 64 пара мгновенного испарения.Side steam 60 is withdrawn from the cryogenic hydrocarbon composition 8. This may respectively include stripping gas from the cryogenic storage tank 210, possibly via a stripping gas supply line 230, if such a line is provided. Stripping gas is formed by adding heat to at least a portion of the cryogenic hydrocarbon composition, whereby a portion of said methane-containing liquid phase evaporates to form said stripping gas. In embodiments comprising an optional flash flash separator 50, sidestream 60 removal, instead of or in addition to stripping gas, may include flash flash vapor removal from the flash flash separator 50 via flash line 64.

Такой отобранный побочный пар 60 далее сжимается до давления обработки в диапазоне от 2 до 15 бар абс., тем самым, давая сжатый пар 70 в линии 70 отведения сжатого пара у выпускного отверстия 261 компрессора 260 побочного продукта.Such selected by-product steam 60 is then compressed to a treatment pressure in the range of 2 to 15 bar abs., Thereby producing compressed steam 70 in the compressed-steam discharge line 70 at the outlet 261 of the by-product compressor 260.

Сжатый пар 70 проходит через ряд 235 конденсирующих теплообменников, тем самым образуя частично сконденсированный промежуточный поток из сжатого пара 70. Частично сконденсированный промежуточный поток содержит сконденсированную фракцию и паровую фракцию. Частично сконденсированный промежуточный поток формируется с помощью частичной конденсации сжатого пара 70 путем теплообмена сжатого пара 70 с по меньшей мере потоком 132 вспомогательного хладагента, в результате чего тепло передается от сжатого пара 70 к потоку 132 вспомогательного хладагента в режиме охлаждения.Compressed steam 70 passes through a series of 235 condensing heat exchangers, thereby forming a partially condensed intermediate stream from compressed steam 70. The partially condensed intermediate stream contains a condensed fraction and a vapor fraction. A partially condensed intermediate stream is formed by partially condensing the compressed steam 70 by heat exchange of the compressed steam 70 with at least auxiliary refrigerant stream 132, whereby heat is transferred from the compressed steam 70 to the auxiliary refrigerant stream 132 in cooling mode.

Необязательно, тепло также поступает к вспомогательным охлаждающим потокам, как, например, поток 142 вспомогательного хладагента и/или отходящий газ, транспортированный в линию 80 отведения паровой фракции.Optionally, heat also enters the auxiliary cooling streams, such as, for example, auxiliary refrigerant stream 142 and / or exhaust gas transported to the vapor fraction discharge line 80.

Частично сконденсированный промежуточный поток разделяется на сконденсированную фракцию и паровую фракцию, при давлении сепарации от 2 до 15 бар абс. (0,2-1,5 МПа). Для этого частично сконденсированный промежуточный поток может подаваться к первому газожидкостному сепаратору 33. Паровая фракция отводится из первого газожидкостного сепаратора в виде отходящего газа по линии 80 отведения паровой фракции. Паровая фракция 80 обладает выбранной теплотворной способностью. Теплотворная способность может быть выбрана в соответствии с потребностью в тепле.The partially condensed intermediate stream is separated into a condensed fraction and a vapor fraction, with a separation pressure of 2 to 15 bar abs. (0.2-1.5 MPa). For this, a partially condensed intermediate stream can be supplied to the first gas-liquid separator 33. The vapor fraction is discharged from the first gas-liquid separator in the form of exhaust gas through the steam fraction discharge line 80. The vapor fraction 80 has a selected calorific value. The calorific value can be selected according to the heat demand.

Соответственно, по меньшей мере топливная порция паровой фракции 80 подается в сжигательное устройство 220 при давлении топливного газа, которое не превышает давления сепарации.Accordingly, at least a fuel portion of the vapor fraction 80 is supplied to the combustion device 220 at a fuel gas pressure that does not exceed the separation pressure.

Режим охлаждения в конденсирующем теплообменнике 35 автоматически корректируется для регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции 80. В вариантах осуществления, в которых паровая фракция 80 подается к одному или нескольким выборочным потребителям метана, таким как, например, сжигательное устройство 220, показанное на фиг. 1, регулирование может осуществляться в соответствии с требуемой тепловой мощностью, в силу чего частичный расход метана регулируют для достижения теплотворной способности, которая соответствует потребности. Соответственно, клапан 135 регулирования потока вспомогательного хладагента можно регулировать с помощью регулятора давления PC для поддержания заданного целевого расхода потока 132 вспомогательного хладагента через конденсирующий теплообменник 35. Фактическое давление в линии 80 отведения паровой фракции связано причинно-следственной связью с регулируемой теплотворной способностью. Регулятор давления PC будет настроен на уменьшение открытой части клапана 135 регулирования потока вспомогательного хладагента, когда давление падает ниже предварительно заданного целевого уровня, который указывает на более высокую интенсивность потребления метана, чем интенсивность подачи в паровую фракцию 80. С другой стороны, регулятор давления PC будет настроен на увеличение открытой части клапана 135 регулирования потока вспомогательного хладагента, если давление превышает предварительно заданный целевой уровень.The cooling mode in the condensing heat exchanger 35 is automatically adjusted to control the calorific value of the exhausted steam fraction 80. In embodiments in which the steam fraction 80 is supplied to one or more selected methane consumers, such as, for example, the combustion device 220 shown in FIG. 1, the regulation can be carried out in accordance with the required heat output, whereby the partial consumption of methane is adjusted to achieve a calorific value that meets the need. Accordingly, the auxiliary refrigerant flow control valve 135 can be adjusted using a pressure regulator PC to maintain a predetermined target flow rate of the auxiliary refrigerant stream 132 through a condensing heat exchanger 35. The actual pressure in the vapor fraction discharge line 80 is due to a causal relationship with the controlled calorific value. The pressure regulator PC will be configured to reduce the open part of the auxiliary refrigerant flow control valve 135 when the pressure drops below a predetermined target level, which indicates a higher methane consumption rate than the steam supply rate 80. On the other hand, the pressure regulator PC will configured to increase the open portion of the auxiliary refrigerant flow control valve 135 if the pressure exceeds a predetermined target level.

Предполагается, что паровая фракция 80 содержит от 30 мол.% до 90 мол.% азота, предпочтительно от 30 мол.% до 70 мол.% азота или от 45 мол.% до 90 мол.% азота, более предпочтительно от 30 мол.% до 60 мол.% азота, еще более предпочтительно от 45 мол.% до 70 мол.% азота, наиболее предпочтительно от 45 мол.% до 60 мол.% азота.It is assumed that the vapor fraction 80 contains from 30 mol.% To 90 mol.% Nitrogen, preferably from 30 mol.% To 70 mol.% Nitrogen or from 45 mol.% To 90 mol.% Nitrogen, more preferably from 30 mol. % to 60 mol% of nitrogen, even more preferably from 45 mol% to 70 mol% of nitrogen, most preferably from 45 mol% to 60 mol% of nitrogen.

Для достижения содержания азота около 60 мол.% достаточное количество метана должно быть повторно сконденсировано из потока побочного пара. Было установлено, что это можно осуществить с помощью давления потока сжатого пара от 4 до 8 бар абс. (0,4-0,8 МПа), и достижения температуры частично сконденсированного промежуточного потока от -150°С до -135°С.To achieve a nitrogen content of about 60 mol%, a sufficient amount of methane must be re-condensed from the by-product steam stream. It was found that this can be done using a compressed steam flow pressure of 4 to 8 bar abs. (0.4-0.8 MPa), and the achievement of the temperature of the partially condensed intermediate stream from -150 ° C to -135 ° C.

Возвращаясь к первому газожидкостному фазовому сепаратору 33, сконденсированная фракция отводится из первого газожидкостного сепаратора 33 по линии 40 отведения сконденсированной фракции. Обычно сконденсированная фракция, как ожидается, содержит менее 10 мол.% азота. При более высоком содержании азота криогенная углеводородная композиция в криогенном резервуаре 210 для хранения может иметь содержание азота, превышающее желаемый максимум примерно в 1,1 мол.%. Порция рециркулята сниженного давления образуется из сконденсированной фракции в линии 40 отведения сконденсированной фракции с помощью сброса давления сконденсированной фракции до давления не ниже, чем исходное давление. Порция рециркулята сниженного давления далее вводится в криогенную углеводородную композицию, например, через точку 48 ввода в криогенную углеводородную композицию 8, через конечный сепаратор 50 мгновенного испарения, или даже непосредственно в линию 90 жидкого углеводородного продукта.Returning to the first gas-liquid phase separator 33, the condensed fraction is discharged from the first gas-liquid separator 33 through the condensed fraction discharge line 40. Typically, the condensed fraction is expected to contain less than 10 mol% of nitrogen. With a higher nitrogen content, the cryogenic hydrocarbon composition in the cryogenic storage tank 210 may have a nitrogen content exceeding the desired maximum of about 1.1 mol%. A portion of the reduced pressure recirculate is formed from the condensed fraction in the condensed fraction discharge line 40 by depressurizing the condensed fraction to a pressure not lower than the initial pressure. A portion of the reduced pressure recirculate is then introduced into the cryogenic hydrocarbon composition, for example, through the point 48 of entry into the cryogenic hydrocarbon composition 8, through a flash flash separator 50, or even directly into the liquid hydrocarbon product line 90.

Поток 132 вспомогательного хладагента предпочтительно имеет точку начала кипения в стандартных условиях при более низкой температуре, чем точка начала кипения потока 70 пара головного погона при стандартных условиях (стандартные условия по ISO 13443: 15°С при абсолютном давлении в 1,0 атмосферу (0,1 МПа). Это облегчает повторную конденсацию относительно высокого количества метана, присутствующего в потоке 60 побочного пара, что, в свою очередь, облегчает регулируемость содержания метана в паровой фракции 80. Например, вспомогательный хладагент может содержать от 5 мол.% до 75 мол.% азота. В предпочтительном варианте осуществления поток вспомогательного хладагента образуется с помощью отводимого потока из потока основного хладагента, более предпочтительно с помощью отводимого потока легкой фракции хладагента. Этот последний случай проиллюстрирован на фиг. 3, но также может применяться в варианте осуществления фиг. 1 и 2. Такой отводимый поток можно удобно направить обратно в контур основного хладагента через межтрубную зону 186 криогенного теплообменника 180, где он может еще способствовать отведению тепла из потока в верхних и/или нижних пучках труб.The auxiliary refrigerant stream 132 preferably has a boiling point under standard conditions at a lower temperature than the boiling point of the overhead vapor stream 70 under standard conditions (standard conditions according to ISO 13443: 15 ° C at an absolute pressure of 1.0 atmosphere (0, 1 MPa) This facilitates the re-condensation of the relatively high amount of methane present in the by-product steam stream 60, which in turn facilitates the controllability of the methane content in the vapor fraction 80. For example, auxiliary refrigerant can t contain from 5 mol.% to 75 mol.% nitrogen. In a preferred embodiment, the auxiliary refrigerant stream is formed by a discharge stream from the main refrigerant stream, more preferably by a light stream of a refrigerant stream. This latter case is illustrated in Fig. 3, but can also be used in the embodiment of Fig. 1 and 2. Such a discharge stream can conveniently be directed back to the main refrigerant circuit through the annulus 186 of the cryogenic heat exchanger 180, where it can still contribute heat removal from the stream in the upper and / or lower bundles of pipes.

Например, предусмотренный состав вспомогательного хладагента содержит от 25 мол.% до 40 мол.% азота; от 30 мол.% до 60 мол.% метана и до 30 мол.% С2 (этана и/или этилена), в результате чего вспомогательный хладагент содержит по меньшей мере 95% этих компонентов, и/или общее содержание азота и метана составляет по меньшей мере 65 мол.%. Состав в пределах данных диапазонов может быть легко доступен из основного контура циркуляции хладагента, если для переохлаждения сжиженного потока углеводородов используется смешанный хладагент.For example, the intended composition of the auxiliary refrigerant contains from 25 mol.% To 40 mol.% Nitrogen; from 30 mol.% to 60 mol.% methane and up to 30 mol.% C2 (ethane and / or ethylene), as a result of which the auxiliary refrigerant contains at least 95% of these components, and / or the total content of nitrogen and methane is at least 65 mol.%. Composition within these ranges can be easily accessed from the main refrigerant circuit if mixed refrigerant is used to supercool the liquefied hydrocarbon stream.

Также можно использовать отдельный контур охлаждения для частичной конденсации потока 70 сжатого пара. Тем не менее, применение потока, отводимого от основного потока хладагента, имеет преимущество в том, что количество дополнительного оборудования, которое должно быть установлено, является минимальным. Например, не потребуются дополнительный компрессор вспомогательного хладагента и конденсатор вспомогательного хладагента.You can also use a separate cooling circuit for partial condensation of the stream 70 of compressed steam. However, the use of a flow diverted from the main refrigerant stream has the advantage that the amount of additional equipment that needs to be installed is minimal. For example, an additional auxiliary refrigerant compressor and auxiliary refrigerant condenser are not required.

Предпочтительно, давление сепарации находится в диапазоне от 4 до 8 бар абс. (0,4-0,8 МПа), причем это давление соответствует требованиям к потоку топливного газа низкого давления, подходящим для транспортировки отходящего газа в сжигательное устройство 220 без необходимости дополнительного сжатия. Более высокое давление может быть выбрано, если сжигательное устройство 220 находится на относительно большом расстоянии от первого газожидкостного фазового сепаратора, в этих условиях можно ожидать дополнительного перепада давления в процессе транспортировки отходящего газа к сжигательному устройству 220.Preferably, the separation pressure is in the range of 4 to 8 bar abs. (0.4-0.8 MPa), moreover, this pressure meets the requirements for low-pressure fuel gas flow, suitable for transporting the exhaust gas to the combustion device 220 without the need for additional compression. A higher pressure can be selected if the combustion device 220 is located at a relatively large distance from the first gas-liquid phase separator, under these conditions, an additional pressure drop can be expected during the transportation of the exhaust gas to the combustion device 220.

Предпочтительно, давление обработки превышает давление сепарации более чем примерно на 1 бар (0,1 МПа), чтобы создать возможность перепада давления, вызванного прохождением сжатого пара 70 через ряд 235 конденсирующих теплообменников, но предпочтительно не более чем на 5 бар (0,5 МПа), поскольку это потребует излишней мощности сжатия компрессора 260 побочного продукта.Preferably, the processing pressure exceeds the separation pressure by more than about 1 bar (0.1 MPa) in order to allow pressure drop caused by the passage of compressed steam 70 through a series of 235 condensing heat exchangers, but preferably not more than 5 bar (0.5 MPa) ), since this will require excessive compression power of the by-product compressor 260.

В некоторых вариантах осуществления целевое количество азота, растворенного в потоке 90 жидкого углеводородного продукта, составляет от 0,5 до 1 мол.%, предпочтительно как можно ближе к 1,0 мол.%, но не более 1,1 мол.%.In some embodiments, the target amount of nitrogen dissolved in the liquid hydrocarbon product stream 90 is from 0.5 to 1 mol%, preferably as close to 1.0 mol% as possible, but not more than 1.1 mol%.

Элементы различных конфигураций ряда 235 конденсирующих теплообменников, которые были описаны выше со ссылкой на фиг. 1-3, могут быть объединены для образования новых вариантов осуществления.Elements of various configurations of the series 235 condensing heat exchangers, which have been described above with reference to FIG. 1-3 may be combined to form new embodiments.

В качестве примера на фиг. 4 показан вариант осуществления, в котором ряд 235 конденсирующих теплообменников, в дополнение к конденсирующему теплообменнику 35, содержит три вспомогательных конденсирующих теплообменника: один в виде теплообменника 36 рекуперации холода пара мгновенного испарения; другой в виде теплообменника 85 для рекуперации холода отходящего газа; и один теплообменник 38, использующий теплоноситель с температурой окружающей среды. Теплообменник 36 рекуперации холода пара мгновенного испарения расположен рядом с конденсирующим теплообменником 35, при этом сжатый пар 70 приводится в косвенный теплообменный контакт с линией 64 пара мгновенного испарения. Рядом с теплообменником 36 рекуперации холода пара мгновенного испарения расположен теплообменник 85 для рекуперации холода отходящего газа, в котором сжатый пар 70 приводится в косвенный теплообменный контакт с линией 80 паровой фракции. Рядом с теплообменником 85 для рекуперации холода отходящего газа и на другой стороне к выпускному отверстию 261 компрессора 260 побочного продукта расположен третий вспомогательный конденсирующий теплообменник в виде теплообменника 38, использующего теплоноситель с температурой окружающей среды. Теплообменник 38, использующий теплоноситель с температурой окружающей среды, может быть выполнен в виде использующего воздух теплообменника, в котором поток окружающего воздуха приводится в косвенный теплообменный контакт с линией 70 сжатого пара, или в виде использующего воду теплообменника, в котором поток воды приводится в косвенный теплообменный контакт с линией 70 сжатого пара. Таким же образом, как показано со ссылкой на фиг. 3, источник вспомогательного хладагента 132 для конденсирующего теплообменника 35 может быть линией 131 LMR контура 101 циркуляции основного хладагента (показанной на фиг. 3, но не показанной на фиг. 4). Вторая возвратная линия 138 LMR на ее впускном конце соединяется по текучей среде с линией 132 вспомогательного хладагента через конденсирующий теплообменник 35, и на ее выпускном конце в конечном счете соединяется с линией 150 отработанного хладагента (не показана на фиг. 4).As an example in FIG. 4 shows an embodiment in which a series of 235 condensing heat exchangers, in addition to the condensing heat exchanger 35, comprises three auxiliary condensing heat exchangers: one in the form of a flash recovery heat exchanger 36 for instantaneous evaporation; another in the form of a heat exchanger 85 for recovering cold exhaust gas; and one heat exchanger 38 using a heat carrier with an ambient temperature. The cold recovery heat exchanger 36 of flash vapor is located adjacent to the condensing heat exchanger 35, while the compressed steam 70 is brought into indirect heat exchange contact with the flash vapor line 64. Near the heat exchanger 36 for recovering cold instantaneous vapor vapor, there is a heat exchanger 85 for recovering cold exhaust gas, in which the compressed steam 70 is brought into indirect heat exchange contact with the steam fraction line 80. Near the heat exchanger 85 for recovering cold exhaust gas and on the other side to the outlet 261 of the by-product compressor 260 is a third auxiliary condensing heat exchanger in the form of a heat exchanger 38 using an ambient temperature coolant. A heat exchanger 38 using a heat carrier with an ambient temperature can be made in the form of an air-using heat exchanger in which the ambient air stream is brought into indirect heat exchange contact with a compressed steam line 70, or in the form of a water-using heat exchanger in which the water stream is brought into an indirect heat-exchange contact with a line 70 of compressed steam. In the same manner, as shown with reference to FIG. 3, the auxiliary refrigerant source 132 for the condensing heat exchanger 35 may be the LMR line 131 of the primary refrigerant circuit 101 (shown in FIG. 3 but not shown in FIG. 4). The second LMR return line 138 at its inlet end is fluidly connected to the auxiliary refrigerant line 132 through a condensing heat exchanger 35, and at its outlet end is ultimately connected to the spent refrigerant line 150 (not shown in FIG. 4).

Остальные элементы, показанные на фиг. 4, и необязательные элементы, не показанные на фиг. 4, аналогичны элементам, описанным выше со ссылкой на фиг. 1-3, и не будут описываться здесь снова. Аналогично показанному и описанному в варианте осуществления фиг. 3, криогенный резервуар 210 для хранения может быть расположен на значительном расстоянии D от компрессора 260 побочного продукта.The remaining elements shown in FIG. 4 and optional elements not shown in FIG. 4 are similar to the elements described above with reference to FIG. 1-3, and will not be described here again. Similar to that shown and described in the embodiment of FIG. 3, the cryogenic storage tank 210 may be located at a considerable distance D from the by-product compressor 260.

Статические моделирования были проведены на варианте осуществления, показанном на фиг. 3, при условии работы как в режиме хранения (таблицы 1 и 2), так и в режиме загрузки (таблица 3). Во всех случаях предполагалось, что криогенная углеводородная композиция 8 состоит из более чем 90 мол.% смеси азота и метана (98,204 мол.%). Пример в таблице 1 является базовым вариантом, в котором количество азота составляет 0,77 мол.%, и метана 95,89 мол.%, что дает в сумме более 96,6 мол.%. В примере таблицы 4 количество азота более высокое, 1,53 мол.%. Остаток в обоих случаях состоит из смеси алканов группы С2-С4, состоящей из этана, пропана, нормального бутана и изобутана; и углекислого газа. Эти компоненты покидают процесс с потоком 90 жидкого углеводородного продукта.Static simulations were carried out in the embodiment shown in FIG. 3, provided that it operates both in storage mode (tables 1 and 2) and in boot mode (table 3). In all cases, it was assumed that the cryogenic hydrocarbon composition 8 consists of more than 90 mol.% A mixture of nitrogen and methane (98,204 mol.%). The example in table 1 is the base case, in which the amount of nitrogen is 0.77 mol%, and methane 95.89 mol%, which gives a total of more than 96.6 mol%. In the example of table 4, the amount of nitrogen is higher, 1.53 mol.%. The residue in both cases consists of a mixture of alkanes of the C2-C4 group, consisting of ethane, propane, normal butane and isobutane; and carbon dioxide. These components leave the process with a stream of 90 liquid hydrocarbon product.

Figure 00000001
Figure 00000001

Теплотворная способность отходящего газа в данном базовом варианте составляла 62 МВт, которая была направлена на удовлетворение потребности кипячения для выбранного теплообменника в течение среднего периода с температурой окружающей среды. Выбранный теплообменник доставляет технологическое тепло к ряду модулей, включающих входной подогреватель головного газа сепаратора, ребойлер установки удаления кислого газа и ребойлеры линии фракционирования, в выбранной системе сжижения, предназначенной для доставки примерно 6 млн. т/год (мегатонн в год) сжиженного природного газа.The calorific value of the exhaust gas in this basic version was 62 MW, which was aimed at satisfying the boiling demand for the selected heat exchanger over an average period with ambient temperature. The selected heat exchanger delivers process heat to a number of modules, including an inlet separator head gas preheater, an acid gas removal unit reboiler and fractionation line reboilers, in a selected liquefaction system designed to deliver about 6 million tons / year (megatons per year) of liquefied natural gas.

Figure 00000002
Figure 00000002

Мощность компрессора, потребляемая компрессором 260 побочного продукта, составляла 1,1 МВт в варианте базового содержания азота, по сравнению с 1,3 МВт в варианте высокого содержания азота. Потребленная холодопроизводительность в варианте базового содержания азота составляла 2,8 МВт (1,0 МВт в теплообменнике 37 отводимого потока и 1,8 МВт в конденсирующем теплообменнике 35), тогда как в варианте высокого содержания азота составляла 3,5 МВт (1,1 МВт в теплообменнике 37 отводимого потока и 2,4 МВт в конденсирующем теплообменнике 35).The compressor power consumed by the by-product compressor 260 was 1.1 MW in the base nitrogen embodiment, compared to 1.3 MW in the high nitrogen version. The cooling capacity consumed in the base nitrogen variant was 2.8 MW (1.0 MW in the exhaust flow heat exchanger 37 and 1.8 MW in the condensing heat exchanger 35), while in the high nitrogen variant it was 3.5 MW (1.1 MW in the heat exchanger 37 of the exhaust stream and 2.4 MW in the condensing heat exchanger 35).

Теплотворная способность, предоставленная в отходящем газе 80, составляла в варианте высокого содержания азота 50 МВт. Это предназначалось для работы той же системы сжижения, принятой для моделирования базового варианта, но при более высокой температуре окружающей среды (летний период), а не при средней температуре окружающей среды. Конечно, при более высокой температуре окружающей среды потребность в технологическом тепле ниже. Интересно отметить, что более низкая потребность в тепловой мощности соответствовала схеме фиг. 3, даже несмотря на то, что большее количество азота нужно было отводить с отходящим газом. Количество азота в потоке 90 жидких углеводородов было все еще в пределах максимально допустимого уровня в 1,1 мол.%.The calorific value provided in the off-gas 80 was, in the high-nitrogen version, 50 MW. This was intended for the operation of the same liquefaction system, adopted for modeling the base case, but at a higher ambient temperature (summer period), and not at an average ambient temperature. Of course, at higher ambient temperatures, the need for process heat is lower. It is interesting to note that the lower heat demand was consistent with the circuit of FIG. 3, even though more nitrogen had to be vented with the off-gas. The amount of nitrogen in the stream of 90 liquid hydrocarbons was still within the maximum allowable level of 1.1 mol%.

Аналогичным образом, оказывается возможно регулировать теплотворную способность в той же схеме до примерно 80 МВт, чтобы удовлетворять потребности в технологическом тепле в зимний период.Similarly, it is possible to adjust the calorific value in the same circuit to about 80 MW in order to satisfy the need for process heat in the winter.

В таблице 3 приведены результаты моделирования варианта с высоким содержанием азота, соответствующего таблице 2, в режиме загрузки. В расчетах принят дополнительный расход отпарного газа 0,7 мол.% СПГ, подаваемого на судно.Table 3 shows the simulation results of the variant with a high nitrogen content corresponding to table 2, in boot mode. In the calculations, an additional consumption of stripping gas of 0.7 mol.% LNG supplied to the vessel was adopted.

Figure 00000003
Figure 00000003

Холодопроизводительность в конденсирующем теплообменнике корректировали до 3,0 МВт для сохранения той же самой теплотворной способности 50 МВт в паровой фракции 80. Кроме того, холодопроизводительность в теплообменнике 37 отводимого потока повышали, по сравнению с вариантом режима хранения таблицы 3, до 1,45 МВт, из-за более теплого на несколько градусов побочного пара в линии 60 побочного пара.The cooling capacity in the condensing heat exchanger was adjusted to 3.0 MW to maintain the same calorific value of 50 MW in the steam fraction 80. In addition, the cooling capacity in the heat exchanger 37 of the exhaust flow was increased, compared with the storage mode of table 3, to 1.45 MW, due to a few degrees warmer side steam in line 60 of the side steam.

В таблице 4 приведены результаты моделирования, проведенного на варианте осуществления, показанном на фиг. 4, при условии работы в режиме хранения. В данном случае состав криогенной углеводородной композиции 8 был таким же, что и в базовом варианте, который образует основу для таблицы 1. Транспортировочный компрессор 270 также может быть помещен в линии 230 подачи отпарного газа, на месте криогенного резервуара 210 для хранения. Предполагается, что теплообменник 38, использующий теплоноситель с температурой окружающей среды, был теплообменником водяного охлаждения.Table 4 shows the results of the simulation carried out in the embodiment shown in FIG. 4, subject to operation in storage mode. In this case, the composition of the cryogenic hydrocarbon composition 8 was the same as in the base case, which forms the basis for table 1. The transport compressor 270 can also be placed in the stripping gas supply line 230, in place of the cryogenic storage tank 210. It is assumed that the heat exchanger 38, using a coolant with an ambient temperature, was a water-cooled heat exchanger.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Мощность компрессора побочного продукта в варианте таблицы 4 была 2,2 МВт, по сравнению с 1,1 МВт в варианте таблицы 1, данное различие связывается с тем, что температура побочного пара 60 выше в варианте таблицы 4, в результате чего плотность ниже. Это объясняется тем, что поток 64 пара мгновенного испарения и поток 230 отпарного газа используются для охлаждения сжатого пара 70. Однако только 2,1 МВт холодопроизводительности используется из контура основного криогенного хладагента по сравнению с 2,8 МВт для варианта таблицы 1. Температура сжатого пара 70, полученного из компрессора 260 побочного продукта, сначала понижается до +21°С рассеиванием 1,4 МВт мощности в окружающую воду; за чем следует передача 0,6 МВт мощности отпарному газу с помощью косвенного теплообмена в теплообменнике 85 для рекуперации холода отходящего газа, тем самым понижая температуру потока 70 сжатого пара до -29°С; за чем следует передача 1,0 МВт мощности пару 64 мгновенного испарения в теплообменнике 36 рекуперации холода пара мгновенного испарения с помощью косвенного теплообмена с потоком 64 пара мгновенного испарения, тем самым понижая температуру потока 70 сжатого пара до -109°С; за чем следует конечный конденсирующий теплообмен в конденсирующем теплообменнике 35 с потоком 132 вспомогательного хладагента в виде отводимого потока легкой фракции хладагента из системы 100 сжижения для понижения температуры до -139°С, используя 2,1 МВт. Это единственная внешняя холодопроизводительность, необходимая для частичной конденсации потока 70 сжатого пара.The by-product compressor capacity in the variant of table 4 was 2.2 MW, compared to 1.1 MW in the variant of table 1, this difference is due to the fact that the temperature of the by-product steam 60 is higher in the variant of table 4, resulting in a lower density. This is because the flash vapor stream 64 and the flash gas stream 230 are used to cool the compressed steam 70. However, only 2.1 MW of cooling capacity is used from the main cryogenic refrigerant circuit compared to 2.8 MW for the variant of table 1. Compressed steam temperature 70, obtained from the by-product compressor 260, is first lowered to + 21 ° C by dissipating 1.4 MW of power into the surrounding water; followed by the transfer of 0.6 MW of power to the off-gas using indirect heat exchange in the heat exchanger 85 for the recovery of cold exhaust gas, thereby lowering the temperature of the stream of compressed steam 70 to -29 ° C; followed by the transfer of 1.0 MW of power to a flash vapor pair 64 in the heat exchanger 36 for recovering cold instant flash vapor by indirect heat exchange with a flash vapor stream 64, thereby lowering the temperature of the compressed steam stream 70 to -109 ° C; followed by the final condensing heat transfer in the condensing heat exchanger 35 with the auxiliary refrigerant stream 132 in the form of a discharge stream of light fraction of the refrigerant from the liquefaction system 100 to lower the temperature to -139 ° C, using 2.1 MW. This is the only external cooling capacity needed to partially condense the compressed steam stream 70.

Наконец, пределы работы изобретения были исследованы с помощью дальнейшего моделирования с использованием варианта осуществления фиг. 4. Результаты приведены в таблице 5. В вариантах 1-5 исследовалось, как изобретение может работать для повышающихся содержаний азота в криогенной углеводородной композиции 8, при сохранении постоянной теплопроизводительности 62 МВт в паровой фракции 80 отходящего газа. Можно заметить, что теплопроизводительность может сохраняться с помощью повышения холодопроизводительности в конденсирующем теплообменнике 35 (отраженном в таблице 5 более низкой температурой в первом газожидкостном сепараторе 33). При 1,8 мол.% азота в криогенной углеводородной композиции 8 количество азота в потоке 90 жидкого углеводородного продукта начинает превышать максимально допустимый уровень в примерно 1,1 мол.%. Таким образом, изобретение работает для содержаний азота в неочищенном сжиженном продукте до примерно 1,8 мол.%, например 1,7 мол.%.Finally, the scope of the invention was investigated by further modeling using the embodiment of FIG. 4. The results are shown in table 5. In options 1-5, it was studied how the invention can work for increasing nitrogen contents in cryogenic hydrocarbon composition 8, while maintaining a constant heat output of 62 MW in the vapor fraction 80 of the exhaust gas. It can be noted that the heat output can be maintained by increasing the cooling capacity in the condensing heat exchanger 35 (reflected in Table 5 by the lower temperature in the first gas-liquid separator 33). At 1.8 mol% of nitrogen in the cryogenic hydrocarbon composition 8, the amount of nitrogen in the stream 90 of the liquid hydrocarbon product begins to exceed the maximum allowable level of about 1.1 mol%. Thus, the invention works for nitrogen contents in a crude liquefied product of up to about 1.8 mol%, for example 1.7 mol%.

Figure 00000006
Figure 00000006

Варианты 6 и 7 показывают, что теплопроизводительность в отходящем газе может быть понижена за счет увеличения холодопроизводительности в конденсирующем теплообменнике. Однако недостатком этого является повторная конденсация большего количества азота, который попадает в конечном счете в поток 90 жидкого углеводородного продукта.Options 6 and 7 show that the heat capacity in the exhaust gas can be reduced by increasing the cooling capacity in the condensing heat exchanger. However, the disadvantage of this is the re-condensation of more nitrogen, which ultimately enters the stream 90 of the liquid hydrocarbon product.

Сравнительные варианты 7 и 8 показывают, что холодопроизводительность в конденсирующем теплообменнике может быть уменьшена с помощью повышения давления потока 70 сжатого пара (что допускает более высокое давление сепарации в первом газожидкостном сепараторе 33).Comparative options 7 and 8 show that the cooling capacity in the condensing heat exchanger can be reduced by increasing the pressure of the compressed steam stream 70 (which allows a higher separation pressure in the first gas-liquid separator 33).

Специалисту в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено различными путями без отклонения от объема прилагаемой формулы изобретения.One skilled in the art will understand that the present invention may be practiced in various ways without departing from the scope of the appended claims.

Claims (38)

1. Способ удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, причем данный способ включает в себя:1. The method of removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase, and this method includes: - обеспечение криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу при исходном давлении от 1 до 2 бар абс. (0,1-0,2 МПа);- providing a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase at an initial pressure of 1 to 2 bar abs. (0.1-0.2 MPa); - отбор побочного пара из криогенной углеводородной композиции;- selection of side steam from the cryogenic hydrocarbon composition; - сжатие указанного побочного пара до давления обработки в диапазоне от 2 до 15 бар абс. (0,2-1,5 МПа), тем самым получая сжатый пар;- compression of the specified side steam to the processing pressure in the range from 2 to 15 bar abs. (0.2-1.5 MPa), thereby obtaining compressed steam; - образование частично сконденсированного промежуточного потока из сжатого пара, содержащего сконденсированную фракцию и паровую фракцию, причем указанное образование включает в себя частичную конденсацию сжатого пара с помощью теплообмена сжатого пара с потоком вспомогательного хладагента и, таким образом, поступление тепла от сжатого пара в поток вспомогательного хладагента в режиме охлаждения;- the formation of a partially condensed intermediate stream from compressed steam containing the condensed fraction and the vapor fraction, and this formation includes partial condensation of the compressed steam by heat exchange of the compressed steam with the auxiliary refrigerant stream and, thus, the heat from the compressed steam into the auxiliary refrigerant stream in cooling mode; - отделение сконденсированной фракции от паровой фракции в первом газожидкостном сепараторе, при давлении сепарации от 2 до 15 бар абс. (0,2-1,5 МПа);- separation of the condensed fraction from the vapor fraction in the first gas-liquid separator, with a separation pressure of 2 to 15 bar abs. (0.2-1.5 MPa); - отведение паровой фракции из первого газожидкостного сепаратора в виде отходящего газа, причем указанная паровая фракция обладает теплотворной способностью;- removal of the vapor fraction from the first gas-liquid separator in the form of exhaust gas, wherein said vapor fraction has a calorific value; - отведение сконденсированной фракции из первого газожидкостного сепаратора;- removal of the condensed fraction from the first gas-liquid separator; - сброс давления сконденсированной фракции до давления не ниже, чем исходное давление, тем самым образуя порцию рециркулята сниженного давления;- depressurization of the condensed fraction to a pressure not lower than the initial pressure, thereby forming a portion of the reduced pressure recirculate; - введение порции рециркулята сниженного давления в криогенную углеводородную композицию;- the introduction of a portion of the recirculated reduced pressure in the cryogenic hydrocarbon composition; - корректировку режима охлаждения для регулирования теплотворной способности паровой фракции, отводимой из первого газожидкостного сепаратора.- adjustment of the cooling mode to regulate the calorific value of the vapor fraction discharged from the first gas-liquid separator. 2. Способ по п. 1, дополнительно включающий поступление паровой фракции в сжигательное устройство при давлении топливного газа, не превышающем давления сепарации.2. The method according to claim 1, further comprising supplying the vapor fraction to the combustion device at a fuel gas pressure not exceeding the separation pressure. 3. Способ по п. 1, в котором побочный пар из криогенной углеводородной композиции содержит отпарной газ, полученный добавлением тепла в по меньшей мере часть криогенной углеводородной композиции, в результате чего часть указанной метансодержащей жидкой фазы испаряется с образованием указанного отпарного газа.3. The method according to claim 1, wherein the by-product steam from the cryogenic hydrocarbon composition comprises stripping gas obtained by adding heat to at least a portion of the cryogenic hydrocarbon composition, whereby a portion of said methane-containing liquid phase evaporates to form said stripping gas. 4. Способ по п. 1, в котором указанное обеспечение указанной криогенной углеводородной композиции включает:4. The method of claim 1, wherein said providing said cryogenic hydrocarbon composition comprises: - теплообмен потока сырья, содержащего углеводородсодержащее парообразное сырье, в криогенном теплообменнике с потоком основного хладагента, при этом приводящий к сжижению парообразного сырья из потока сырья с получением неочищенного сжиженного потока; и- heat transfer of a feed stream containing a hydrocarbon-containing vaporous feedstock in a cryogenic heat exchanger with a main refrigerant stream, thereby leading to liquefaction of the vaporous feedstock from the feedstock to obtain a crude liquefied stream; and - получение криогенной углеводородной композиции из неочищенного сжиженного потока.- obtaining a cryogenic hydrocarbon composition from a crude liquefied stream. 5. Способ по п. 4, в котором указанное получение криогенной углеводородной композиции из указанного сжиженного потока включает в себя сброс давления неочищенного сжиженного потока от давления сжижения до исходного давления.5. The method of claim 4, wherein said preparation of a cryogenic hydrocarbon composition from said liquefied stream includes depressurizing the crude liquefied stream from the liquefaction pressure to the initial pressure. 6. Способ по п. 5, в котором пар мгновенного испарения образуется во время указанного сброса давления, и в котором побочный пар из криогенной углеводородной композиции содержит указанный пар мгновенного испарения.6. The method of claim 5, wherein the flash vapor is generated during said depressurization, and wherein the side steam from the cryogenic hydrocarbon composition comprises said flash flash. 7. Способ по п. 6, в котором пар мгновенного испарения отделяют от криогенной углеводородной композиции во втором газожидкостном сепараторе.7. The method of claim 6, wherein the flash vapor is separated from the cryogenic hydrocarbon composition in a second gas-liquid separator. 8. Способ по п. 7, в котором неочищенный сжиженный поток поступает при сниженном давлении во второй газожидкостной сепаратор, и в котором указанное введение порции рециркулята сниженного давления в криогенную углеводородную композицию осуществляют введением порции рециркулята сниженного давления в один элемент из группы, состоящей из сжиженного потока при сниженном давлении, проходящего через второй газожидкостный сепаратор, и второго газожидкостного сепаратора.8. The method according to claim 7, in which the crude liquefied stream enters at a reduced pressure into a second gas-liquid separator, and wherein said introduction of a portion of reduced pressure recirculate to the cryogenic hydrocarbon composition is carried out by introducing a portion of reduced pressure recirculate into one element from the group consisting of a liquefied a stream at reduced pressure passing through a second gas-liquid separator and a second gas-liquid separator. 9. Способ по любому из пп. 4-8, в котором поток вспомогательного хладагента формируется отводимым потоком из потока основного хладагента.9. The method according to any one of paragraphs. 4-8, in which the auxiliary refrigerant stream is formed by a discharge stream from the main refrigerant stream. 10. Способ по любому из пп. 1-8, в котором вспомогательный хладагент содержит от 5 до 75 мол.% азота.10. The method according to any one of paragraphs. 1-8, in which the auxiliary refrigerant contains from 5 to 75 mol.% Nitrogen. 11. Способ по любому из пп. 1-8, в котором паровая фракция содержит от 30 до 90 мол.% азота.11. The method according to any one of paragraphs. 1-8, in which the vapor fraction contains from 30 to 90 mol.% Nitrogen. 12. Способ по любому из пп. 1-8, в котором сконденсированная фракция содержит менее 10 мол.% азота.12. The method according to any one of paragraphs. 1-8, in which the condensed fraction contains less than 10 mol.% Nitrogen. 13. Способ по любому из пп. 1-8, в котором температура частично сконденсированного промежуточного потока составляет от -150 до -135°С.13. The method according to any one of paragraphs. 1-8, in which the temperature of the partially condensed intermediate stream is from -150 to -135 ° C. 14. Способ по любому из пп. 1-8, в котором первый газожидкостный сепаратор представляет по существу единственную равновесную стадию, на которой пар и жидкость внутри газожидкостного сепаратора находятся в термодинамическом равновесии.14. The method according to any one of paragraphs. 1-8, in which the first gas-liquid separator is essentially the only equilibrium stage in which the vapor and liquid inside the gas-liquid separator are in thermodynamic equilibrium. 15. Устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, причем данное устройство содержит:15. A device for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase, and this device contains: - газгольдер для криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу при исходном давлении;- a gas holder for a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase at an initial pressure; - линию побочного пара, соединенную по текучей среде с газгольдером и выполненную с возможностью отбора побочного пара из газгольдера;- a line of secondary steam, fluidly connected to the gas tank and configured to select side steam from the gas tank; - компрессор побочного продукта, находящийся в линии побочного пара, выполненный с возможностью сжатия по меньшей мере указанного побочного пара до давления обработки, которое превышает исходное давление, для обеспечения сжатого пара на выпускном отверстии компрессора побочного продукта;- a by-product compressor located in the by-product line configured to compress at least said by-product steam to a treatment pressure that exceeds the initial pressure to provide compressed steam at the by-product compressor outlet; - по меньшей мере один конденсирующий теплообменник, находящийся в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием компрессора и выполненный с возможностью приема сжатого пара и образования частично сконденсированного промежуточного потока из сжатого пара, причем частично сконденсированный промежуточный поток содержит сконденсированную фракцию и паровую фракцию, и указанный конденсирующий теплообменник, кроме того, выполнен с возможностью приведения сжатого пара в теплообменный контакт с потоком вспомогательного хладагента, в результате чего во время работы тепло поступает из сжатого пара к потоку вспомогательного хладагента в режиме охлаждения;at least one condensing heat exchanger in fluid communication with the outlet of the compressor and configured to receive compressed steam and form a partially condensed intermediate stream from the compressed steam, the partially condensed intermediate stream containing a condensed fraction and a vapor fraction, and said condensing the heat exchanger, in addition, is configured to bring compressed steam into heat exchange contact with the auxiliary refrigerant stream, in p result of which during operation receives heat from the compressed vapor to the auxiliary refrigerant flow in a cooling mode; - первый газожидкостный сепаратор, выполненный с возможностью приема частично сконденсированного промежуточного потока и отделения сконденсированной фракции от паровой фракции при давлении сепарации;a first gas-liquid separator configured to receive a partially condensed intermediate stream and to separate the condensed fraction from the vapor fraction at a separation pressure; - линию отведения паровой фракции, соединенную по текучей среде с первым газожидкостным сепаратором, выполненную с возможностью транспортировки паровой фракции далеко от первого газожидкостного сепаратора;- a steam fraction discharge line fluidly coupled to the first gas-liquid separator, configured to transport the vapor fraction far from the first gas-liquid separator; - линию отведения сконденсированной фракции, выполненную с возможностью транспортировки сконденсированной фракции далеко от первого газожидкостного сепаратора, причем указанная линия отведения сконденсированной фракции на стороне впуска связана по текучей среде с первым газожидкостным сепаратором и на стороне выпуска связана по текучей среде с точкой ввода в месте соединения с криогенной углеводородной композицией;a condensed fraction discharge line adapted to transport the condensed fraction far from the first gas-liquid separator, said condensed fraction discharge line on the inlet side being fluidly connected to the first gas-liquid separator and on the outlet side fluidly connected to the inlet point at the junction with cryogenic hydrocarbon composition; - систему сброса давления, помещенную в линии отведения сконденсированной фракции, выполненную с возможностью сброса давления сконденсированной фракции до давления не ниже, чем исходное давление, тем самым образуя порцию рециркулята сниженного давления;- a pressure relief system placed in the discharge line of the condensed fraction, configured to depressurize the condensed fraction to a pressure not lower than the initial pressure, thereby forming a portion of the reduced pressure recirculate; - регулятор режима охлаждения, выполненный с возможностью корректировать режим охлаждения для регулирования теплотворной способности паровой фракции, отводимой из первого газожидкостного сепаратора.- a cooling mode controller configured to adjust the cooling mode to control the calorific value of the vapor fraction discharged from the first gas-liquid separator. 16. Устройство по п. 15, в котором первый газожидкостный сепаратор состоит из барабана, не содержащего каких-либо внутренних элементов, образующих секцию контактирования пар/жидкость.16. The device according to p. 15, in which the first gas-liquid separator consists of a drum that does not contain any internal elements forming a vapor / liquid contacting section. 17. Устройство по п. 15 или 16, в котором первый газожидкостный сепаратор представляет по существу единственную равновесную стадию, на которой пар и жидкость внутри газожидкостного сепаратора находятся в термодинамическом равновесии.17. The device according to p. 15 or 16, in which the first gas-liquid separator is essentially the only equilibrium stage, in which the vapor and liquid inside the gas-liquid separator are in thermodynamic equilibrium.
RU2014125539A 2011-11-25 2012-11-22 Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition RU2612974C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11190671.5A EP2597406A1 (en) 2011-11-25 2011-11-25 Method and apparatus for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition
EP11190671.5 2011-11-25
PCT/EP2012/073323 WO2013076185A2 (en) 2011-11-25 2012-11-22 Method and apparatus for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014125539A RU2014125539A (en) 2015-12-27
RU2612974C2 true RU2612974C2 (en) 2017-03-14

Family

ID=47216293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014125539A RU2612974C2 (en) 2011-11-25 2012-11-22 Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2597406A1 (en)
KR (1) KR101965020B1 (en)
CN (1) CN104024774B (en)
AU (1) AU2013200643B9 (en)
CA (1) CA2856951C (en)
RU (1) RU2612974C2 (en)
WO (1) WO2013076185A2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2857782A1 (en) 2013-10-04 2015-04-08 Shell International Research Maatschappij B.V. Coil wound heat exchanger and method of cooling a process stream
US9803145B2 (en) * 2015-08-24 2017-10-31 Saudi Arabian Oil Company Power generation from waste heat in integrated crude oil refining, aromatics, and utilities facilities
US9803505B2 (en) 2015-08-24 2017-10-31 Saudi Arabian Oil Company Power generation from waste heat in integrated aromatics and naphtha block facilities
US20190056175A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 GE Oil & Gas, LLC Refrigerant and nitrogen recovery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6105391A (en) * 1997-12-22 2000-08-22 Institut Francais Du Petrole Process for liquefying a gas, notably a natural gas or air, comprising a medium pressure drain and application
RU2362954C2 (en) * 2004-07-12 2009-07-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Treating of liquefied natural gas
US20100058803A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Conocophillips Company System for incondensable component separation in a liquefied natural gas facility

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4404008A (en) 1982-02-18 1983-09-13 Air Products And Chemicals, Inc. Combined cascade and multicomponent refrigeration method with refrigerant intercooling
IT1176290B (en) 1984-06-12 1987-08-18 Snam Progetti LOW-BOILING GAS COOLING AND LIQUEFATION PROCESS
US4680041A (en) * 1985-12-30 1987-07-14 Phillips Petroleum Company Method for cooling normally gaseous material
MY118329A (en) 1995-04-18 2004-10-30 Shell Int Research Cooling a fluid stream
US5657643A (en) 1996-02-28 1997-08-19 The Pritchard Corporation Closed loop single mixed refrigerant process
US5669234A (en) 1996-07-16 1997-09-23 Phillips Petroleum Company Efficiency improvement of open-cycle cascaded refrigeration process
DE19716415C1 (en) 1997-04-18 1998-10-22 Linde Ag Process for liquefying a hydrocarbon-rich stream
TW477890B (en) 1998-05-21 2002-03-01 Shell Int Research Method of liquefying a stream enriched in methane
US6308531B1 (en) 1999-10-12 2001-10-30 Air Products And Chemicals, Inc. Hybrid cycle for the production of liquefied natural gas
TW480325B (en) 1999-12-01 2002-03-21 Shell Int Research Plant for liquefying natural gas
US6295833B1 (en) 2000-06-09 2001-10-02 Shawn D. Hoffart Closed loop single mixed refrigerant process
EG24658A (en) 2002-09-30 2010-04-07 Bpcorporation North America In All electric lng system and process
US7127914B2 (en) 2003-09-17 2006-10-31 Air Products And Chemicals, Inc. Hybrid gas liquefaction cycle with multiple expanders
US6962060B2 (en) 2003-12-10 2005-11-08 Air Products And Chemicals, Inc. Refrigeration compression system with multiple inlet streams
EP1715267A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-25 Air Products And Chemicals, Inc. Dual stage nitrogen rejection from liquefied natural gas
FR2885679A1 (en) 2005-05-10 2006-11-17 Air Liquide METHOD AND INSTALLATION FOR SEPARATING LIQUEFIED NATURAL GAS
FR2891900B1 (en) * 2005-10-10 2008-01-04 Technip France Sa METHOD FOR PROCESSING AN LNG CURRENT OBTAINED BY COOLING USING A FIRST REFRIGERATION CYCLE AND ASSOCIATED INSTALLATION
US20110185767A1 (en) 2006-08-17 2011-08-04 Marco Dick Jager Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon-containing feed stream
US20080141711A1 (en) 2006-12-18 2008-06-19 Mark Julian Roberts Hybrid cycle liquefaction of natural gas with propane pre-cooling
BR112012001046B1 (en) 2009-07-21 2021-02-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V METHOD AND APPARATUS TO TREAT A HYDROCARBONETOMULTIPHASE CHAIN

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6105391A (en) * 1997-12-22 2000-08-22 Institut Francais Du Petrole Process for liquefying a gas, notably a natural gas or air, comprising a medium pressure drain and application
RU2362954C2 (en) * 2004-07-12 2009-07-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Treating of liquefied natural gas
US20100058803A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Conocophillips Company System for incondensable component separation in a liquefied natural gas facility

Also Published As

Publication number Publication date
EP2597406A1 (en) 2013-05-29
KR20140103125A (en) 2014-08-25
RU2014125539A (en) 2015-12-27
WO2013076185A2 (en) 2013-05-30
CN104024774A (en) 2014-09-03
CA2856951C (en) 2020-06-30
AU2013200643B2 (en) 2014-03-20
KR101965020B1 (en) 2019-04-02
CA2856951A1 (en) 2013-05-30
AU2013200643B9 (en) 2014-08-07
CN104024774B (en) 2016-12-14
AU2013200643A1 (en) 2013-06-13
WO2013076185A3 (en) 2014-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2607708C2 (en) Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition
RU2622212C2 (en) Method and device for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition
US20100293996A1 (en) Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream and floating vessel or offshore platform comprising the same
EA011919B1 (en) Natural gas liquefaction
AU2015231891B2 (en) Liquefied natural gas facility employing an optimized mixed refrigerant system
BG64011B1 (en) Method for the liquefaction of natural gas by cascade cooling
EP2457046A2 (en) Method for treating a multi-phase hydrocarbon stream and an apparatus therefor
EA016149B1 (en) Method and apparatus for recovering and fractionating a mixed hydrocarbon feed stream
RU2612974C2 (en) Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition
RU2607198C2 (en) Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition
CN102893108B (en) Method of fractionating a hydrocarbon stream and an apparatus therefor
RU2720732C1 (en) Method and system for cooling and separating hydrocarbon flow
RU2423653C2 (en) Method to liquefy flow of hydrocarbons and plant for its realisation
AU2009216745B2 (en) Method and apparatus for cooling and separating a hydrocarbon stream
WO2010055153A2 (en) Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream and floating vessel or offshore platform comprising the same