RU2692614C1 - Plant for production of liquefied natural gas - Google Patents
Plant for production of liquefied natural gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692614C1 RU2692614C1 RU2017144980A RU2017144980A RU2692614C1 RU 2692614 C1 RU2692614 C1 RU 2692614C1 RU 2017144980 A RU2017144980 A RU 2017144980A RU 2017144980 A RU2017144980 A RU 2017144980A RU 2692614 C1 RU2692614 C1 RU 2692614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- production
- gas line
- line
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/0035—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work
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
Description
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа (СПГ) на газораспределительных станциях (ГРС) за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами.The invention relates to cryogenic engineering and can be used to obtain liquefied natural gas (LNG) at gas distribution stations (GDS) through the use of pressure drop between the main and distribution pipelines.
Известен способ производства сжиженного природного газа и комплекс для его реализации [RU 2541360, опубл. 10.02.2015 г., МПК F25J 1/00], который включает соединенную с магистралью ГРС входную линию природного газа с фильтром-пылеуловителем, входным счетчиком газа, блоком осушки, фильтром для очистки от частиц адсорбента, линию для утилизации тепла с теплообменником и регулятором давления, струйный компрессор, счетчик газа на выходе, блок очистки газа от углекислоты с фильтром, а также предварительный теплообменник, детандер-компрессорный агрегат со вспомогательными системами, основной теплообменник, дроссель, сепаратор с клапаном и хранилище для СПГ с криогенным насосом.A known method for the production of liquefied natural gas and complex for its implementation [RU 2541360, publ. 10.02.2015, IPC F25J 1/00], which includes a natural gas inlet line connected to the GDS mainline with a dust filter, an inlet gas meter, a drying unit, an adsorbent particle cleaning filter, a heat recovery line with a heat exchanger and a regulator pressure, jet compressor, gas meter at the outlet, carbon dioxide gas purification unit with filter, as well as a preliminary heat exchanger, expander-compressor unit with auxiliary systems, main heat exchanger, throttle, separator with valve and storage for LNG cryopump.
Недостатком известного комплекса является низкий выход СПГ из-за нерационального расходования энергии редуцирования технологического потока газа для его предварительное сжатия, а также низкое качество СПГ из-за отсутствия оборудования для очистки газа от тяжелых углеводородов.The disadvantage of the known complex is the low yield of LNG due to the irrational expenditure of energy for reducing the process gas stream for its preliminary compression, as well as the low quality of LNG due to the lack of equipment for cleaning gas from heavy hydrocarbons.
Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ сжижения природного газа (варианты) и установка для его реализации (варианты) [RU 2438081, опубл. 27.12.2011 г., МПК F25J 1/00], в одном из вариантов включающая линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа, которая оснащена блоком осушки, предварительным теплообменником и детандером, и соединена перед основным теплообменником с линией обратного газа, образуя линию газа низкого давления с предварительным и основным теплообменниками. Линия продукционного потока оснащена компрессором, кинематически связанным с детандером, блоками осушки и очистки, а также предварительным и основным теплообменниками, дроссельным вентилем (редуцирующим устройством) и сепаратором с линиями обратного газа и слива СПГ.Closest to the proposed invention, the method of liquefying natural gas (options) and installation for its implementation (options) [RU 2438081, publ. 12.27.2011, IPC F25J 1/00], in one of the options including a high-pressure gas line, divided into a production gas line and a process gas line, which is equipped with a drying unit, a preliminary heat exchanger and an expander, and is connected in front of the main heat exchanger with a line return gas, forming a low pressure gas line with preliminary and main heat exchangers. The production flow line is equipped with a compressor, kinematically connected with an expander, drying and cleaning units, as well as preliminary and main heat exchangers, a throttle valve (reducing device) and a separator with reverse gas and LNG discharge lines.
Недостатком данной установки является низкий выход СПГ из-за отсутствия устройства для охлаждения сжатого продукционного газа и нерационального использования потенциала холода обратного газа из-за соединения линии технологического газа с линией обратного газа перед основным теплообменником, а также большая металлоемкость оборудования из-за расположения блока очистки на линии сжатого продукционного газа, имеющего высокую температуру, что снижает емкость адсорбентов и увеличивает объем их загрузки.The disadvantage of this installation is a low LNG yield due to the lack of a device for cooling compressed production gas and inefficient use of the potential of the return gas cold due to the connection of the process gas line to the return gas line in front of the main heat exchanger, as well as the large metal intensity of the equipment due to the location of the cleaning unit on the line of compressed production gas having a high temperature, which reduces the capacity of adsorbents and increases the volume of their loading.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода СПГ и снижение металлоемкости оборудования.The task of the invention is to increase the yield of LNG and reduction of metal equipment.
Техническим результатом является увеличение выхода СПГ за счет установки на линии продукционного газа теплообменника "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и двухсекционного теплообменника "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", а также за счет соединения линии технологического газа с линией обратного газа после основного теплообменника. Снижение металлоемкости достигается путем размещения блока очистки между двумя секциями теплообменника "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ".The technical result is an increase in the output of LNG due to the installation on the production gas line of a heat exchanger "compressed production gas / low pressure gas" and a two-section heat exchanger "compressed production gas / reduced process gas", as well as by connecting the process gas line to the return gas line after the main gas heat exchanger. The reduction of metal consumption is achieved by placing the cleaning unit between the two sections of the heat exchanger "compressed production gas / reduced process gas".
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блок осушки, линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа, которая оснащена предварительным теплообменником и детандером, и соединяется с линией обратного газа, образуя линию газа низкого давления с предварительным теплообменником, а линия продукционного потока оснащена компрессором, связанным с детандером, блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями обратного газа и слива СПГ, особенность заключается в том, что блок осушки расположен на линии газа высокого давления, на линии продукционного газа после компрессора установлен теплообменник "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и двухсекционный теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", между секциями которого размещен блок очистки, а линия технологического газа соединена с линией обратного газа после основного теплообменника.This technical result is achieved by the fact that in a known installation, including a drying unit, a high pressure gas line is divided into a production gas line and a process gas line, which is equipped with a preliminary heat exchanger and an expander, and is connected to the return gas line to form a low pressure gas line the preliminary heat exchanger, and the production flow line is equipped with a compressor connected to the expander, cleaning unit, main heat exchanger, reducing device and separator with In the case of return gas and LNG discharge, the peculiarity is that the drying unit is located on the high pressure gas line, on the production gas line after the compressor there is a heat exchanger "compressed production gas / low pressure gas" and a two-section heat exchanger "compressed production gas / reduced process gas ", between the sections of which the purification unit is located, and the process gas line is connected to the return gas line after the main heat exchanger.
Компрессор может быть связан с детандером как кинематически, так и посредством электродвигателя с электрогенератором. Редуцирующее устройство может быть выполнено в виде дроссельного вентиля или детандера, который может быть оснащен электрогенератором или кинематически связан с компрессором. Блок очистки может включать узлы адсорбционной очистки от углекислого газа и тяжелых углеводородов. Исполнение трубопровода технологического газа между детандером и теплообменником "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" должно исключать возможность образования на стенках отложений твердого углекислого газа, например, за счет высокой скорости и/или турбулизации потока газа. Исполнение теплообменника "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" должно исключать возможность накопления отложений твердого углекислого газа на внутренних поверхностях, например, за счет многосекционной конструкции с периодическим отключением секций по мере накопления отложений и их прогревом для испарения твердого углекислого газа. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.The compressor can be connected with the expander both kinematically and by means of an electric motor with an electric generator. The reducing device can be made in the form of a throttle valve or expansion valve, which can be equipped with an electric generator or kinematically connected with a compressor. The purification unit may include adsorption purification units from carbon dioxide and heavy hydrocarbons. The execution of the process gas pipeline between the expander and the heat exchanger "compressed production gas / reduced process gas" should exclude the possibility of formation of solid carbon dioxide deposits on the walls, for example, due to high velocity and / or turbulization of the gas flow. The execution of the heat exchanger "compressed production gas / reduced process gas" should exclude the possibility of accumulation of deposits of solid carbon dioxide on internal surfaces, for example, due to a multi-section design with periodic shutdown of sections as the deposits accumulate and are heated to evaporate solid carbon dioxide. As the remaining elements of the installation can be placed any device of the appropriate purpose, known from the prior art.
Установка на линии продукционного газа теплообменника "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" позволяет понизить температуру сжатого продукционного газа, за счет чего увеличить выход СПГ. Соединение линии технологического газа с линией обратного газа после основного теплообменника позволяет охладить продукционный газ до более низкой температуры, что также увеличивает выход СПГ. Размещение блока очистки между секциями теплообменника "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" позволяет очищать газ при более низкой температуре, что повышает емкость адсорбентов, снижает объем его загрузки и металлоемкость оборудования.The installation on the production gas line of the heat exchanger "compressed production gas / low pressure gas" allows to lower the temperature of the compressed production gas, thereby increasing the output of LNG. Connecting the process gas line to the return gas line after the main heat exchanger allows the production gas to be cooled to a lower temperature, which also increases the LNG yield. Placing the cleaning unit between the heat exchanger sections "compressed production gas / reduced process gas" allows you to clean the gas at a lower temperature, which increases the capacity of the adsorbents, reduces its load and metal consumption of equipment.
Установка включает блоки осушки 1 и очистки 2, предварительный теплообменник 3, основной теплообменник 4, теплообменник 5 "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и двухсекционный теплообменник 6 "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", детандер 7, компрессор 8, редуцирующее устройство 9 и сепаратор 10.The installation includes drying units 1 and cleaning 2,
При работе установки природный газ высокого давления, поступающий по линии 11, осушают в блоке 1 и разделяют на продукционный газ и технологический газ, который по линии 12 подают на охлаждение в теплообменник 3, редуцируют с помощью детандера 7, нагревают в теплообменнике 6 и смешивают с обратным газом, подаваемым по линии 13 из сепаратора 10 после нагрева в теплообменнике 4. Полученный газ низкого давления по линии 14 выводят потребителю после нагрева в теплообменниках 3 и 5. Продукционный газ по линии 15 подают на вход компрессора 8, после сжатия охлаждают в теплообменнике 5 и в первой секции теплообменника 6 до температуры, не превышающей температуру кристаллизации углекислого газа, очищают от тяжелых примесей в блоке 2, доохлаждают во второй секции теплообменника бив теплообменнике 4, редуцируют с помощью устройства 9 и разделяют в сепараторе 10 на обратный газ и СПГ, выводимый по линии 16.When the plant is operating, high-pressure natural gas coming in via
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход СПГ, снизить металлоемкость оборудования и может найти применение в газовой промышленности.Thus, the proposed installation allows to increase the output of LNG, to reduce the metal intensity of equipment and can be used in the gas industry.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144980A RU2692614C1 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Plant for production of liquefied natural gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144980A RU2692614C1 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Plant for production of liquefied natural gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2692614C1 true RU2692614C1 (en) | 2019-06-25 |
Family
ID=67038153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144980A RU2692614C1 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Plant for production of liquefied natural gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2692614C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2758364C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Method for reconstruction of a low-temperature gas separation plant for the production of liquefied natural gas (options) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3503220A (en) * | 1967-07-27 | 1970-03-31 | Chicago Bridge & Iron Co | Expander cycle for natural gas liquefication with split feed stream |
| EA006270B1 (en) * | 2002-02-27 | 2005-10-27 | Бехтел Би Дабл Ю Экс Ти, Айдахо, Ллс | Apparatus for liquefaction of natural gas and methods relating to same |
| RU2438081C2 (en) * | 2007-07-04 | 2011-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" ( ООО" Газпром ВНИИГАЗ " ) | Procedure for liquefaction of natural gas (versions) and installation for its implementation (versions) |
| RU2541360C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" | Liquefied natural gas production method and complex for its implementation |
| RU2636966C1 (en) * | 2016-11-14 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method for production of liquefied natural gas |
-
2017
- 2017-12-20 RU RU2017144980A patent/RU2692614C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3503220A (en) * | 1967-07-27 | 1970-03-31 | Chicago Bridge & Iron Co | Expander cycle for natural gas liquefication with split feed stream |
| EA006270B1 (en) * | 2002-02-27 | 2005-10-27 | Бехтел Би Дабл Ю Экс Ти, Айдахо, Ллс | Apparatus for liquefaction of natural gas and methods relating to same |
| RU2438081C2 (en) * | 2007-07-04 | 2011-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" ( ООО" Газпром ВНИИГАЗ " ) | Procedure for liquefaction of natural gas (versions) and installation for its implementation (versions) |
| RU2541360C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" | Liquefied natural gas production method and complex for its implementation |
| RU2636966C1 (en) * | 2016-11-14 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method for production of liquefied natural gas |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2758364C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Method for reconstruction of a low-temperature gas separation plant for the production of liquefied natural gas (options) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2671665C1 (en) | Installation for natural gas liquefaction and method for operation thereof (options) | |
| RU2541360C1 (en) | Liquefied natural gas production method and complex for its implementation | |
| CA2864482C (en) | Method and system for liquefying natural gas using single mixed refrigerant and refrigeration medium | |
| RU2673972C1 (en) | Complex for reduction, liquidation and compression of natural gas (options) | |
| RU2636966C1 (en) | Method for production of liquefied natural gas | |
| CA2856096C (en) | System and method for liquefying natural gas using single mixed refrigerant as refrigeration medium | |
| RU2673970C1 (en) | Installation for reducing natural gas and receiving gas-motor fuels (options) | |
| CN110325807A (en) | Utilize the liquified natural gas liquefier of mechanical refrigeration and liquid nitrogen refrigerating | |
| CN103827613B (en) | For producing the method for gas-pressurized by low temperature distillation | |
| RU2692614C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
| RU2691876C1 (en) | Plant for liquefied natural gas production (versions) | |
| RU2686655C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas (versions) | |
| RU2719533C1 (en) | Method for production of liquefied natural gas and compressed natural gas at a gas distribution station and a complex (versions) for its implementation | |
| RU2688595C1 (en) | Natural gas liquefaction plant | |
| RU2692610C1 (en) | Liquefied natural gas production unit | |
| RU2692613C1 (en) | Plant for liquefaction of natural gas (versions) | |
| RU2692584C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
| RU2688062C1 (en) | Liquefied natural gas installation | |
| RU2699911C1 (en) | Plant for producing lng | |
| CN109323534A (en) | It is a kind of that high pressure oxygen method and device is produced by cryogenic rectification method purification air | |
| RU2699872C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
| RU2702680C1 (en) | Unit for reduction of natural gas with generation of lng | |
| RU2665088C1 (en) | Liquefied natural gas under conditions of the gas distribution station production method | |
| RU2746774C2 (en) | Lng production plant | |
| RU2678236C1 (en) | Method of liquefaction of natural gas through cycle of partial liquefaction due to change in pressure and installation for its implementation |