RU2645185C1 - Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления - Google Patents

Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2645185C1
RU2645185C1 RU2017108800A RU2017108800A RU2645185C1 RU 2645185 C1 RU2645185 C1 RU 2645185C1 RU 2017108800 A RU2017108800 A RU 2017108800A RU 2017108800 A RU2017108800 A RU 2017108800A RU 2645185 C1 RU2645185 C1 RU 2645185C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrogen
ethane
gas
natural gas
cooling
Prior art date
Application number
RU2017108800A
Other languages
English (en)
Inventor
Рафаиль Минигулович Минигулов
Сергей Владимирович Руденко
Олег Евгеньевич Васин
Дмитрий Николаевич Грицишин
Евгений Игоревич Соболев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "НОВАТЭК"
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 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" filed Critical Публичное акционерное общество "НОВАТЭК"
Priority to RU2017108800A priority Critical patent/RU2645185C1/ru
Priority to US16/493,089 priority patent/US11566840B2/en
Priority to PCT/RU2017/000585 priority patent/WO2018169437A1/ru
Priority to JP2019572340A priority patent/JP6781852B2/ja
Priority to CN201780088426.9A priority patent/CN110418929B/zh
Priority to CA3056587A priority patent/CA3056587C/en
Priority to KR1020197026927A priority patent/KR102283088B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of RU2645185C1 publication Critical patent/RU2645185C1/ru
Priority to NO20191220A priority patent/NO20191220A1/en
Priority to US17/940,237 priority patent/US11774173B2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0205—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level SCR refrigeration cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/005—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by expansion of a gaseous refrigerant stream with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
    • F25J1/0072—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0085—Ethane; Ethylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0207—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as at least a three level SCR refrigeration cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0208—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. with deep flash recycle loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0249—Controlling refrigerant inventory, i.e. composition or quantity
    • F25J1/025—Details related to the refrigerant production or treatment, e.g. make-up supply from feed gas itself
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0283—Gas turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0288—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/029—Mechanically coupling of different refrigerant compressors in a cascade refrigeration system to a common driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/20—Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30—Compression of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/08—Internal refrigeration by flash gas recovery loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/42—Quasi-closed internal or closed external nitrogen refrigeration cycle

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к технологии сжижения природного газа. Способ сжижения природного газа заключается в том, что подготовленный природный газ предварительно охлаждают, отделяют этан, переохлаждают сжижаемый газ с использованием охлажденного азота в качестве хладагента, снижают давление сжижаемого газа, отделяют несжиженный газ и отводят сжиженный природный газ. При этом перед предварительным охлаждением природный газ компримируют, отделение этана осуществляют в процессе многоступенчатого предварительного охлаждения сжижаемого газа с одновременным испарением этана с использованием охлажденного этана в качестве хладагента. Этан, полученный при испарении, компримируют, конденсируют и используют в качестве хладагента при охлаждении сжижаемого газа и азота, причем азот компримируют, охлаждают, расширяют и подают на стадию переохлаждения природного газа. Изобретение направлено на упрощение технологического процесса сжижения природного газа. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к технологиям сжижения природного газа для дальнейшей его перевозки речным и морским транспортом с последующей его регазификацией.
Известно множество способов сжижения природного газа, преимущественно основанных на отводе теплоты внешним хладагентом, из них в арктическом климате применяются технологии сжижения C3MR, Philips Cascade, Shell DMR и Linde MFCP.
Технология C3MR принята на заводе ПАО «НОВАТЭК» на Ямале в п. Сабетта - проект «Ямал-СПГ».
Изначально технологический процесс C3MR (GB 1291467 A, 04.10.1972) был разработан фирмой Air Products для завода СПГ в Брунее. Технология основана на последовательном охлаждении природного газа сначала в трех теплообменниках с использованием независимого парокомпрессионного цикла на пропане, а затем в двухзонном многосекционном теплообменнике с использованием цикла на смеси хладагентов, для предварительного охлаждения которой применяется также пропановый цикл в двух теплообменниках.
Процесс C3MR применяется более чем на 80% от общего числа технологических ниток.
Недостатком процесса в условиях арктического климата является неполное использование холода окружающей природной среды. Если для экваториального климата отвод тепла от газа и смешанного хладагента (СХА) в пропановом контуре совершается в диапазоне температур от +45 град. С до -34 град.С, то в арктическом климате этот диапазон может начинается с +10 град.С. В итоге основная компрессорная мощность расходуется на сжатие смешанного хладагента второго контура. Компрессорные мощности привязаны к типоразмеру газовых приводов. Для технологической нитки производительностью 5 млн. тн/год СПГ используются приводы мощностью 86 МВт. Максимально использовать эту мощность при смещении баланса ее потребления в сторону СХА возможно только, увеличивая массогабаритные характеристики основного криогенного теплообменника.
Технология Philips Cascade используется компанией Conoco Phillips на ряде заводов СПГ (Аляска, Тринидад и Тобаго и др.)
Технология основана на последовательном охлаждении газа в трех контурах - пропаном, этиленом и метаном. Конденсация пропана осуществляется в аппаратах воздушного охлаждения, этилен конденсируется парами пропана, метан - парами этилена.
Природный газ, предварительно очищенный от влаги и углекислоты, подается в теплообменники при давлении 41 бар и после охлаждения и дросселирования направляется в резервуары. В каждом контуре предусмотрено трехкратное расширение хладагентов с подачей обратных потоков после теплообменников на соответствующие ступени многоступенчатых центробежных компрессоров. Давление нагнетания пропановой ступени компрессора составляет 15,2 бар, дросселирование осуществляется до давлений 5,5; 3,15 и 1,37 бар. На этиленовой ступени давление снижается с 20,5 до 5,5; 2,05 и 1,72 бар, в последнем контуре - с давления 37,2 бар до давлений 14,8; 5,8 и 2,05 бар.
Недостатком технологии является низкое давление сжижаемого газа (41 бар), из-за чего возрастают удельные энергозатраты на сжижение, большое количество единиц оборудования, необходимость доставки хладагента этилена от сторонних поставщиков, сложная схема регулирования потоков хладагента - 3 трехступенчатых компрессора, 9 антипомпажных контуров.
Технология Shell DMR (US 6390910 A, 21.05.2002) применена компанией Shell на заводе по сжижению на о. Сахалин.
Процесс DMR заключается в применении 2-х смешанных хладагентов. Сжижение газа в двух контурах, в каждом из которых охлаждение газа осуществляется смешанными хладагентами различного состава. В каждом контуре используется многопоточный витой теплообменник. В первом контуре газ охлаждается парами хладагента, предварительно сконденсировавшегося в трубном пространстве теплообменника, а также охлаждается хладагент второго контура. Во втором теплообменнике газ переохлаждается на 2-х уровнях трубной обвязки парами сконденсировавшегося в трубном пучке хладагента 2-го контура.
Процесс наиболее полно соответствует холодному климату. Недостатки процесса - сложная схема управления 2 контурами СХА. На практике переход от одного состава СХА к другому в зависимости от времени года оказалось сложно прогнозируемым мероприятием и применяется на заводе СПГ на о. Сахалин не чаще 2-3 раз в год.
Технология Linde MFCP (US 6253574 A, 03.07.2001)) используется для сжижения природного газа компанией Statoil на заводе в г. Хамерфест Норвегия.
Процесс сжижения MFCP основан на последовательном охлаждении газа в трех контурах тремя смешанными хладагентами различного состава. В первом контуре используются 2 последовательно расположенных пластинчатых теплообменника, работающие на 2-х уровнях давления. Хладагентом первого контура является смесь пропан-этан. Пары пропан-этановой смеси конденсируются морской водой, охлаждаются в пластинчатых теплообменниках первого контура и отдают холод сжижаемому газу и хладагенту второго контура.
Второй контур предназначен для сжижения природного газа в витом теплообменнике с применением в качестве хладагента смеси пропан-этан-метан. В третьем контуре происходит переохлаждение сжиженного газа парами азота-метана-этана. Для переохлаждения используется витой спиральный теплообменник также, как и во втором контуре. Во всех трех контурах первичное охлаждение газа осуществляется морской водой.
Недостатком процесса является сложная схема управления из-за применения трех типов смешанного хладагента, а также большое количество типов теплообменного и компрессорного оборудования.
ОАО «ГАЗПРОМ» запатентован способ сжижения природного газа, заключающийся в том, что предварительно очищенный и осушенный природный газ охлаждают и конденсируют в теплообменнике предварительного охлаждения, затем сепарируют, отделяя жидкую этановую фракцию, которую направляют на фракционирование, а газовый поток с первого сепаратора последовательно охлаждают в теплообменнике сжижения, используя смешанный хладагент, переохлаждают газообразным азотом в теплообменнике переохлаждения, давление переохлажденного СПГ снижают в жидкостном детандере, и переохлажденный СПГ направляют на сепарирование, после чего сжижаемый газ направляют в емкость хранения СПГ, отсепарированный газ направляют в систему топливного газа. Установка для сжижения природного газа содержит теплообменник предварительного охлаждения, пять сепараторов, два дросселя, теплообменник сжижения, три компрессора, предназначенных для сжатия смешанного хладагента, пять воздушных охладителей, два насоса, жидкостный детандер, теплообменник переохлаждения, турбодетандерный агрегат, включающий детандер и компрессор, два компрессора азотного цикла (RU 2538192 C1, опуб. 10.01.2017).
Недостатком способа и установки по RU 2538192 C1 является сложная схема управления контуром предварительного охлаждения. Наличие жидкой фазы после каждой ступени сжатия приводит к трудно прогнозируемым изменениям в работе первичного контура охлаждения газа при изменении любого из параметров - температура воздуха, степень сжатия хладагента, снижение-повышение производительности.
Наиболее близким технологическим способом сжижения природного газа и соответствующей установкой к предложенным является способ сжижения природного газа и установка для его осуществления по патенту RU 2538192 C1, компании ОАО «Газпром».
Технической проблемой, решаемой предлагаемой технологией сжижения природного газа, является упрощение технологического процесса, стабильность работы при изменении параметров процесса сжижения и снижение капитальных затрат на оборудование.
Техническая проблема решается способом сжижения природного газа, заключающимся в том, что подготовленный природный газ предварительно охлаждают, отделяют этан, переохлаждают сжижаемый газ с использованием охлажденного азота в качестве хладагента, снижают давление сжижаемого газа, отделяют несжиженный газ и отводят сжиженный природный газ (СПГ), и отличающимся тем, что перед предварительным охлаждением природный газ сжимают (компримируют?), отделение этана осуществляют в процессе многоступенчатого предварительного охлаждения сжижаемого газа с одновременным испарением этана с использованием охлажденного этана в качестве хладагента, при этом этан, полученный при испарении, компримируют, конденсируют и используют в качестве хладагента при охлаждении сжижаемого газа и азота, причем азот компримируют, охлаждают, расширяют и подают на стадию переохлаждения природного газа.
Кроме того, испарение этана осуществляют в последовательно установленных испарителях, охлаждение азота осуществляют путем его поочередной подачи в испарители и в теплообменники азот-азот между ними, а в качестве хладагента в теплообменниках азот-азот используют обратный поток азота, поступающего со стадии переохлаждения сжимаемого газа.
Кроме того, охлаждение природного газа осуществляют при высоком давлении в однофазном состоянии, исключающем процессы фазового перехода.
Кроме того, при предварительном охлаждении природного газа используют окружающий воздух или воду водного бассейна арктического, или антарктического, или близких к ним регионов.
Кроме того, в процессе переохлаждения природного газа в качестве хладагентов используют сжижаемый газ в однофазном критическом состоянии и газообразный азот.
Кроме того, каждый аппарат охлаждения представляет собой аппарат воздушного или водяного охлаждения с использованием воздуха или воды окружающей среды.
Техническая проблема решается также установкой для сжижения природного газа, характеризующейся тем, что она содержит линию сжижения природного газа, контур этана и контур азота, линия сжижения природного газа включает последовательно соединенные компрессор природного газа, аппарат воздушного охлаждения, испарители этана, концевой многопоточный теплообменник переохлаждения и сепаратор, контур этана включает последовательно соединенные по меньшей мере один компрессор этана, аппарат воздушного охлаждения, указанные испарители этана, выходы которых соединены с входами, по меньшей мере, одного компрессора, контур азота включает последовательно соединенные, по меньшей мере, один компрессор азота, аппарат воздушного охлаждения, указанные испарители этана, между которыми подсоединены теплообменники азот-азот, турбодетандер, указанный концевой многопоточный теплообменник переохлаждения, указанные теплообменники азот-азот и турбокомпрессор, соединенный с входом компрессора азота.
Кроме того, выход сепаратора для несжиженного отпарного газа соединен с концевым многопоточным теплообменником переохлаждения, выход которого для отпарного газа соединен с компрессором отпарного газа.
Кроме того, турбодетандер и турбокомпрессор объединены в детандер-компрессорный агрегат.
Кроме того, привод всех компрессоров представляет собой газотурбинный двигатель, соединенный с мультипликатором, который подсоединен к каждому компрессору.
Технический результат, достигаемый при использовании предложенных способа и устройства, заключается в следующем.
По сравнению с технологией ОАО «Газпром» в предлагаемой технологии «Арктический каскад» в первом контуре ожижения применяется чистый хладагент этан вместо смешанного хладагента (СХА). Такое решение значительно упрощает процесс сжижения, позволяет применять простые испарители вместо сложных многопоточных теплообменников для смешанного хладагента, расширяет перечень заводов, способных изготовить необходимое оборудование.
Использование для предварительного охлаждения этана вместо СХА приводит к снижению капитальных затрат на установку фракционирования хладагента, снижает размеры склада-хранилища, исключает из схемы узел смешения чистых хладагентов для приготовления смешанного.
При значительно более простой технологической схеме энергозатраты на процесс сжижения по технологии «Арктический каскад» и патенту RU 2538192 C1 схожи и для температуры окружающего воздуха +5 град.C составляют примерно 240 кВт/тонну СПГ.
В технологии «Арктический каскад» на одну технологическую линию применяется один привод, распределяющий свою мощность через мультипликатор, а в технологии по патенту RU 2538192 C1 принято применение двух приводов, что увеличивает затраты и номенклатуру оборудования.
Принципиальная схема предложенной установки, поясняющая предложенный способ сжижения природного газа, представлена на чертеже.
Линия сжижения природного газа включает последовательно соединенные компрессор 2 природного газа, аппарат 5 воздушного охлаждения, испарители 7 этана, концевой многопоточный теплообменник 9 переохлаждения и сепаратор 10.
Контур этана включает последовательно соединенные по меньшей мере один компрессор 4 этана (на схеме показаны два подключенных последовательно компрессора 4), аппарат 13 воздушного охлаждения и указанные испарители 7 этана, выходы которых соединены с входами, по меньшей мере, одного компрессора 4. На схеме показано, что выход первого испарителя 7 подключен к входу второго компрессора 4, а выходы остальных испарителей 7 соединены со ступенями первого компрессора 4.
Контур азота включает последовательно соединенные, по меньшей мере, один компрессор 3 азота (на схеме показаны два подключенных последовательно компрессора 3), аппарат 14 воздушного охлаждения, указанные испарители 7 этана, между которыми подсоединены теплообменники 8 азот-азот, турбодетандер детандер-компрессорного агрегата 10, указанный концевой многопоточный теплообменник 9 переохлаждения, указанные теплообменники 8 азот-азот и турбокомпрессор детандер-компрессорного агрегата 10, соединенный с входом первого компрессора 3 азота.
Выход сепаратора 11 для несжиженного газа соединен с концевым многопоточным теплообменником 9 переохлаждения, выход которого для отпарного газа соединен с компрессором 15 отпарного газа.
Кроме того, привод всех компрессоров 2, 3, 4 представляет собой газотурбинный двигатель 1, соединенный с мультипликатором 6 с распределением мощности на каждый компрессор 2, 3, 4.
Способ сжижения природного газа осуществляется следующим образом.
Подготовленный к сжижению природный газ (ПГ) (очищенный от паров воды, углекислого газа и других загрязняющих примесей) поступает на компрессор 2 природного газа, компримируется до требуемого давления, охлаждается за счет холода окружающей среды в аппарате или аппаратах 5 воздушного либо водяного охлаждения до температуры порядка +10 град.C и направляется в испарители 7 этана для предварительного охлаждения. Последовательно охладившись в испарителях 7, газ с температурой порядка -84 град.С поступает в многопоточный концевой многопоточный теплообменник 9 переохлаждения газа, в котором переохлаждается азотом и отпарным газом до температуры примерно -137 град.С. Затем давление газа сбрасывается на дросселе до 1,5 атм, при этом его температура снижается примерно до -157 град.С, после чего газожидкостной поток поступает в концевой сепаратор 11. Из сепаратора 11 СПГ насосом 12 направляется в резервуары хранения, а несжиженная часть газа направляется в концевой теплообменник 9, отдает холод сжижаемому потоку газа, сжимается компрессором 13 отпарного газа до давления 30 атм. Часть отпарного газа направляется в топливную сеть завода, а часть поступает на рецикл в начало процесса сжижения.
В предварительном контуре охлаждения хладагентом является этан. Газообразный этан от испарителей 7 с различным давлением поступает на многоступенчатый компрессор 4 (компрессоры), дожимается до давления 3 МПа и конденсируется в аппаратах 13 воздушного охлаждения при температуре +10 град.С и ниже. Жидкий этан направляется в испарители 7, в которых на различных уровнях давления азот охлаждает газ до температуры порядка -84 град.С. Газообразный этан от испарителей 7 направляется к компрессору 4 (компрессорам) и далее по циклу.
Компримированный компрессорами 3 до уровня примерно 10 МПа азот охлаждается в аппаратах 14 воздушного охлаждения, поступает попеременно в испарители 7 этана и в теплообменники 8 азот-азот и, охладившись обратным потоком азота и в этановых испарителях 7 до температуры порядка -84 град.С, далее поступает на детандер, в качестве нагрузки которого в детандер-компрессорном агрегате 10 служит дожимной компрессор отпарного газа. Сбросив давление на детандере до 2,6 МПа и охладившись до -140 град.С, азот поступает в концевой многопоточный теплообменник 9 переохлаждения газа. Отдав холод потоку сжижаемого газа, азот проходит рекуперативные теплообменники 8 азот-азот, поступает на компрессор детандер-компрессорного агрегата 10, сжимается до 6 МПа, поступает на вход компрессора 3, дожимается до 10 МПа и направляется в цикл.
Технологическая схема работает в номинальном режиме при температуре окружающей среды +5 град.С и ниже. При температуре выше +5 град.С производительность технологической нитки начинает снижаться. Поскольку технология разрабатывается для арктических и антарктических широт, то для конденсации этана в аппаратах 13 в жаркий летний период также могут быть использованы воды арктических либо антарктических морей, заливов и иных водоемов, которые даже в летний период имеют низкую температуру.
В целях оптимизации кинематической схемы и снижения количества единиц вращающегося оборудования все компрессоры 2, 3, 4 для компримирования газа, этана и азота могут приводиться в движение единым газотурбинным двигателем 1, с распределением мощности на каждый компрессор через мультипликатор 6.
Расчетные энергетические затраты на производство СПГ по технологии «Арктический каскад» составляют около 220 кВт на тонну.

Claims (10)

1. Способ сжижения природного газа, в котором подготовленный природный газ предварительно охлаждают, отделяют этан, переохлаждают сжижаемый газ с использованием охлажденного азота в качестве хладагента, снижают давление сжижаемого газа, отделяют несжиженный газ и отводят сжиженный газ, отличающийся тем, что перед предварительным охлаждением природный газ компримируют, отделение этана осуществляют в процессе многоступенчатого предварительного охлаждения сжижаемого газа с одновременным испарением этана с использованием охлажденного этана в качестве хладагента, при этом этан, полученный при испарении, компримируют, конденсируют и используют в качестве хладагента при охлаждении сжижаемого газа и азота, причем азот компримируют, охлаждают, расширяют и подают на стадию переохлаждения природного газа.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что испарение этана осуществляют в последовательно установленных испарителях, охлаждение азота осуществляют путем его поочередной подачи в испарители и в теплообменники азот-азот между ними, а в качестве хладагента в теплообменниках азот-азот используют обратный поток азота, поступающего со стадии переохлаждения сжимаемого газа.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение природного газа осуществляют при высоком давлении в однофазном состоянии, исключающем процессы фазового перехода.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при предварительном охлаждении природного газа используют окружающий воздух или воду водного бассейна арктического, или антарктического, или близких к ним регионов.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе переохлаждения природного газа в качестве хладагентов используют сжижаемый газ в однофазном критическом состоянии и газообразный азот.
6. Установка для сжижения природного газа, характеризующаяся тем, что содержит линию сжижения природного газа, контур этана и контур азота, линия сжижения природного газа включает последовательно соединенные компрессор природного газа, аппарат охлаждения, испарители этана, концевой теплообменник переохлаждения и сепаратор, контур этана включает последовательно соединенные по меньшей мере один компрессор этана, аппарат охлаждения, указанные испарители этана, выходы которых соединены с входами, по меньшей мере, одного компрессора, контур азота включает последовательно соединенные, по меньшей мере, один компрессор азота, аппарат охлаждения, указанные испарители этана, между которыми подсоединены теплообменники азот-азот, турбодетандер, указанный концевой теплообменник переохлаждения, указанные теплообменники азот-азот и турбокомпрессор, соединенный с входом компрессора азота.
7. Установка по п. 6, в которой выход сепаратора для несжиженного отпарного газа соединен с концевым теплообменником переохлаждения, выход которого для отпарного газа соединен с компрессором отпарного газа.
8. Установка по п. 6, в которой турбодетандер и турбокомпрессор объединены в детандер-компрессорный агрегат.
9. Установка по п. 6, в которой привод всех компрессоров представляет собой газотурбинный двигатель, соединенный с мультипликатором, который подсоединен к каждому компрессору.
10. Установка по п. 6, в которой каждый аппарат охлаждения представляет собой аппарат воздушного или водяного охлаждения с использованием воздуха или воды окружающей среды.
RU2017108800A 2017-03-16 2017-03-16 Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления RU2645185C1 (ru)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017108800A RU2645185C1 (ru) 2017-03-16 2017-03-16 Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления
US16/493,089 US11566840B2 (en) 2017-03-16 2017-08-10 Arctic cascade method for natural gas liquefaction in a high-pressure cycle with pre-cooling by ethane and sub-cooling by nitrogen, and a plant for its implementation
PCT/RU2017/000585 WO2018169437A1 (ru) 2017-03-16 2017-08-10 Установка и способ сжижения природного газа
JP2019572340A JP6781852B2 (ja) 2017-03-16 2017-08-10 天然ガスを液化するための設備及び方法
CN201780088426.9A CN110418929B (zh) 2017-03-16 2017-08-10 用于天然气液化的设备和方法
CA3056587A CA3056587C (en) 2017-03-16 2017-08-10 Artic cascade method for natural gas liquefaction in a high-pressure cycle with pre-cooling by ethane and sub-cooling by nitrogen, and a plant for its implementation
KR1020197026927A KR102283088B1 (ko) 2017-03-16 2017-08-10 에탄에 의한 사전 냉각 및 질소에 의한 보조 냉각으로 고압 사이클에서 천연가스를 액화시키기 위한 극지 캐스케이드 방법 및 그의 실시를 위한 플랜트
NO20191220A NO20191220A1 (en) 2017-03-16 2019-10-14 Arctic Cascade method for natural gas liquefaction in a high-pressure cycle with pre-cooling by ethane and sub-cooling by nitrogen, and a plant for its implementation
US17/940,237 US11774173B2 (en) 2017-03-16 2022-09-08 Arctic cascade method for natural gas liquefaction in a high-pressure cycle with pre-cooling by ethane and sub-cooling by nitrogen, and a plant for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017108800A RU2645185C1 (ru) 2017-03-16 2017-03-16 Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2645185C1 true RU2645185C1 (ru) 2018-02-16

Family

ID=61227058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017108800A RU2645185C1 (ru) 2017-03-16 2017-03-16 Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления

Country Status (8)

Country Link
US (2) US11566840B2 (ru)
JP (1) JP6781852B2 (ru)
KR (1) KR102283088B1 (ru)
CN (1) CN110418929B (ru)
CA (1) CA3056587C (ru)
NO (1) NO20191220A1 (ru)
RU (1) RU2645185C1 (ru)
WO (1) WO2018169437A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714310C1 (ru) * 2019-05-06 2020-02-14 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" Растворитель на основе тяжелых углеводородов
RU2735977C1 (ru) * 2020-01-14 2020-11-11 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления
RU2740112C1 (ru) * 2020-07-20 2021-01-11 Публичное акционерное общество «НОВАТЭК» Способ сжижения природного газа "Полярная звезда" и установка для его осуществления
RU2759794C1 (ru) * 2021-05-14 2021-11-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Энерготехнологический комплекс выработки тепловой и электрической энергии и способ работы комплекса
RU2774008C1 (ru) * 2021-10-28 2022-06-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Установка для выработки тепловой и механической энергии и способ ее регулирования
WO2024107081A1 (ru) * 2022-11-18 2024-05-23 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2018390715B2 (en) 2017-12-22 2021-05-27 Exxonmobil Upstream Research Company System and method of de-bottlenecking LNG trains
FR3087524B1 (fr) * 2018-10-22 2020-12-11 Air Liquide Procede et une installation de liquefaction de gaz naturel
FR3087525B1 (fr) * 2018-10-22 2020-12-11 Air Liquide Procede de liquefaction d'un courant gazeux d'evaporation issu du stockage d'un courant de gaz naturel liquefie
RU2750864C2 (ru) * 2019-01-09 2021-07-05 Андрей Владиславович Курочкин Установка редуцирования природного газа с получением газомоторных топлив (варианты)
RU2757207C2 (ru) * 2019-01-09 2021-10-12 Андрей Владиславович Курочкин Установка редуцирования природного газа с выработкой газомоторных топлив (варианты)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004015346A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-19 Conocophillips Company Natural gas liquefaction with improved nitrogen removal
RU2344360C1 (ru) * 2007-07-04 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" Способ сжижения газа и установка для его осуществления
EA012809B1 (ru) * 2005-11-14 2009-12-30 Конокофиллипс Компани Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления
RU2538192C1 (ru) * 2013-11-07 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Газпром" Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1291467A (en) * 1969-05-19 1972-10-04 Air Prod & Chem Combined cascade and multicomponent refrigeration system and method
DE19716415C1 (de) 1997-04-18 1998-10-22 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
TW421704B (en) 1998-11-18 2001-02-11 Shell Internattonale Res Mij B Plant for liquefying natural gas
US6412302B1 (en) * 2001-03-06 2002-07-02 Abb Lummus Global, Inc. - Randall Division LNG production using dual independent expander refrigeration cycles
US6691531B1 (en) * 2002-10-07 2004-02-17 Conocophillips Company Driver and compressor system for natural gas liquefaction
CN201532077U (zh) * 2009-11-17 2010-07-21 华中科技大学 基于低温液体制冷的天然气液化装置
KR101145303B1 (ko) * 2010-01-04 2012-05-14 한국과학기술원 Ｌｎｇ ｆｐｓｏ용 천연가스 액화방법 및 장치
KR101107437B1 (ko) * 2010-03-25 2012-01-19 한국가스공사연구개발원 천연가스 액화공정
JP5660845B2 (ja) * 2010-10-13 2015-01-28 三菱重工業株式会社 液化方法、液化装置およびこれを備える浮体式液化ガス製造設備
CN102620460B (zh) * 2012-04-26 2014-05-07 中国石油集团工程设计有限责任公司 带丙烯预冷的混合制冷循环系统及方法
US9863696B2 (en) * 2012-06-06 2018-01-09 Keppel Offshore & Marine Technology Centre Pte Ltd System and process for natural gas liquefaction
MX2014014750A (es) 2012-09-07 2015-04-13 Keppel Offshore & Marine Technology Ct Pte Ltd Sistema y metodo para la licuefaccion de gas natural.
CN102927791A (zh) * 2012-11-30 2013-02-13 中国石油集团工程设计有限责任公司 带预冷的双复合冷剂制冷系统及方法
US9945604B2 (en) 2014-04-24 2018-04-17 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated nitrogen removal in the production of liquefied natural gas using refrigerated heat pump
CN204063782U (zh) * 2014-09-17 2014-12-31 刘国满 一种lng燃料动力船港口停留再液化系统
CN204785551U (zh) * 2015-06-26 2015-11-18 上海奥滤石油天然气设备技术有限公司 一种bog再液化回收装置
CN106091574B (zh) * 2016-06-02 2018-10-30 成都深冷液化设备股份有限公司 一种带压缩热回收的气体液化装置及其液化方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004015346A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-19 Conocophillips Company Natural gas liquefaction with improved nitrogen removal
EA012809B1 (ru) * 2005-11-14 2009-12-30 Конокофиллипс Компани Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления
RU2344360C1 (ru) * 2007-07-04 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" Способ сжижения газа и установка для его осуществления
RU2538192C1 (ru) * 2013-11-07 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Газпром" Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714310C1 (ru) * 2019-05-06 2020-02-14 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" Растворитель на основе тяжелых углеводородов
RU2735977C1 (ru) * 2020-01-14 2020-11-11 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления
RU2740112C1 (ru) * 2020-07-20 2021-01-11 Публичное акционерное общество «НОВАТЭК» Способ сжижения природного газа "Полярная звезда" и установка для его осуществления
RU2759794C1 (ru) * 2021-05-14 2021-11-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Энерготехнологический комплекс выработки тепловой и электрической энергии и способ работы комплекса
RU2774008C1 (ru) * 2021-10-28 2022-06-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Установка для выработки тепловой и механической энергии и способ ее регулирования
RU2792387C1 (ru) * 2022-11-18 2023-03-21 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" Способ сжижения природного газа "арктический каскад модифицированный" и установка для его осуществления
WO2024107081A1 (ru) * 2022-11-18 2024-05-23 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
US11774173B2 (en) 2023-10-03
CA3056587C (en) 2022-03-22
NO20191220A1 (en) 2019-10-14
KR20190120776A (ko) 2019-10-24
CN110418929A (zh) 2019-11-05
CA3056587A1 (en) 2018-09-20
WO2018169437A1 (ru) 2018-09-20
CN110418929B (zh) 2021-11-23
KR102283088B1 (ko) 2021-07-30
US11566840B2 (en) 2023-01-31
WO2018169437A9 (ru) 2019-09-19
US20230003443A1 (en) 2023-01-05
JP6781852B2 (ja) 2020-11-04
US20210140707A1 (en) 2021-05-13
JP2020514673A (ja) 2020-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2645185C1 (ru) Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления
KR101827100B1 (ko) 액화 천연 가스용의 통합형 메탄 냉장 시스템
US6253574B1 (en) Method for liquefying a stream rich in hydrocarbons
JP4741468B2 (ja) ガス液化用一体型多重ループ冷却方法
EP0755499B1 (en) Liquefaction process
JP2003517561A (ja) 膨張冷却による天然ガスの液化方法
RU2730090C2 (ru) Способ и система сжижения сырьевого потока природного газа
CN210773045U (zh) 液化天然气进料流以产生lng产物的系统
RU2568697C2 (ru) Способ сжижения фракции, обогащенной углеводородами
AU2011321145B2 (en) Natural gas liquefaction process
US20090249828A1 (en) Lng system with enhanced pre-cooling cycle
US20230375261A1 (en) Closed loop lng process for a feed gas with nitrogen
RU2740112C1 (ru) Способ сжижения природного газа "Полярная звезда" и установка для его осуществления
RU2797608C1 (ru) Способ сжижения природного газа "АРКТИЧЕСКИЙ МИКС"
RU2792387C1 (ru) Способ сжижения природного газа "арктический каскад модифицированный" и установка для его осуществления
RU2811216C1 (ru) Способ сжижения природного газа
RU2748406C2 (ru) Способ сжижения богатой углеводородами фракции
WO2024107081A1 (ru) Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления
WO2024216168A2 (en) Cryogenic gas cooling system and method

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190813

Effective date: 20190813