RU2699872C1 - Plant for production of liquefied natural gas - Google Patents
Plant for production of liquefied natural gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699872C1 RU2699872C1 RU2018138131A RU2018138131A RU2699872C1 RU 2699872 C1 RU2699872 C1 RU 2699872C1 RU 2018138131 A RU2018138131 A RU 2018138131A RU 2018138131 A RU2018138131 A RU 2018138131A RU 2699872 C1 RU2699872 C1 RU 2699872C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- line
- production
- heat exchanger
- gas line
- Prior art date
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
- F25J1/0002—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)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (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 technology and can be used to produce liquefied natural gas (LNG) at gas distribution stations (GDS) through the use of a differential pressure 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 a complex for its implementation [RU 2541360, publ. 02.10.2015, IPC F25J 1/00], which includes a natural gas inlet line connected with a gas filter with a dust collector, an inlet gas meter, a drying unit, a filter for cleaning adsorbent particles, a heat recovery line with a heat exchanger and a regulator pressure, jet compressor, outlet gas meter, carbon dioxide gas purification unit with filter, as well as a preliminary heat exchanger, expander-compressor unit with auxiliary systems, main heat exchanger, choke, separator with valve and LNG storage cryopump.
Недостатками известного комплекса является низкий выход СПГ из-за нерационального расходования энергии редуцирования технологического потока газа для его предварительное сжатие, а также низкое качество СПГ из-за отсутствия оборудования для очистки газа от тяжелых углеводородов.The disadvantages of the known complex is the low LNG yield due to the irrational consumption 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 gas purification 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 is a method of liquefying natural gas (options) and installation for its implementation (options) [RU 2438081, publ. 12/27/2011, IPC F25J 1/00], in one embodiment comprising a high-pressure gas line, which is 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 connected to the line in front of the main heat exchanger return gas, forming a line of low pressure gas with preliminary and main heat exchangers. The production flow line is equipped with a compressor kinematically connected to the expander, drying and cleaning units, as well as preliminary and main heat exchangers, a throttle valve (reducing device) and a separator with return 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 вследствие соединения линии обратного газа с линией технологического газа перед основным теплообменником.The disadvantage of this installation is the low LNG yield due to the lack of a device for cooling the compressed production gas and the irrational use of the cold potential of the return gas due to the connection of the return gas line to the process gas line in front of the main heat exchanger.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода СПГ.The task of the invention is to increase the yield of LNG.
Техническим результатом является увеличение выхода СПГ, которое достигается за счет размещения на линии продукционного газа испарителя компрессионной холодильной машины, компрессор которой связан с детандером, а также за счет соединения линии технологического газа с линией обратного газа после основного теплообменника.The technical result is an increase in LNG output, which is achieved by placing a compression refrigeration machine, the compressor of which is connected to the expander, on the production gas line, and also by connecting the process gas line to the return gas line after the main heat exchanger.
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 с предварительным теплообменником и детандером, линия продукционного потока оснащена блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ, особенность заключается в том, что блок осушки расположен на линии газа высокого давления, на линии продукционного газа установлены испаритель компрессионной холодильной машины, блок очистки и теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ", а линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией газа сепарации, при этом на линии вывода СПГ установлено второе редуцирующее устройство и второй сепаратор, оснащенный линиями вывода СПГ потребителю и подачи газа сепарации в линию редуцированного технологического газа с компрессором, кроме того, компрессор и холодильная машина связаны с детандером, а конденсатор холодильной машины оснащен линией подачи хладоагента.The specified technical result is achieved by the fact that in a known installation, including a drying unit, a high-pressure gas line, which is divided into a production gas line and a process gas line with a preliminary heat exchanger and expander, the production flow line is equipped with a cleaning unit, a main heat exchanger, a reducing device and a separator with return gas and LNG output lines, the peculiarity is that the drying unit is located on the high pressure gas line, on the production gas line the evaporator of the compression refrigeration machine, the purification unit and the chilled production gas / reduced process gas heat exchanger are updated, and the return gas line after the main heat exchanger is connected to the separation gas line, while a second reducing device and a second separator equipped with output lines are installed on the LNG output line LNG to the consumer and the separation gas supply to the reduced process gas line with the compressor, in addition, the compressor and the refrigeration machine are connected to the expander, and the condensate The chiller is equipped with a refrigerant supply line.
Теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" может быть выполнен двухсекционным, в этом случае блок очистки размещен между его секциями. В качестве редуцирующих устройств могут быть установлены дроссельные вентили, газодинамические устройства или детандеры. Компрессоры (в том числе компрессор холодильной машины) могут быть связаны с детандером(ами) как кинематически, так и электрически, посредством электродвигателей, запитанных от электрогенератора(ов), соединенных с детандерами. Конденсатор холодильной машины может быть выполнен, например, в виде аппарата жидкостного или воздушного охлаждения. Блок очистки может включать узлы адсорбционной или абсорбционной очистки от углекислого газа и тяжелых углеводородов. При необходимости подогрева газа низкого давления на линии его вывода установлен второй нагреватель. В качестве нагревателей могут быть установлены как электронагреватели, так и теплообменники с линиями ввода/вывода теплоносителя, в качестве которого используют либо нагретый хладоагент из конденсатора холодильной машины, либо теплоноситель со стороны. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.The chilled production gas / reduced process gas heat exchanger can be made in two sections, in which case the cleaning unit is placed between its sections. As reducing devices, throttle valves, gas-dynamic devices or expanders can be installed. Compressors (including the compressor of a refrigeration machine) can be connected to the expander (s) both kinematically and electrically, by means of electric motors powered from the generator (s) connected to the expanders. The condenser of the chiller can be made, for example, in the form of a liquid or air cooling apparatus. The purification unit may include units for adsorption or absorption removal of carbon dioxide and heavy hydrocarbons. If it is necessary to heat the low pressure gas, a second heater is installed on its output line. As heaters, both electric heaters and heat exchangers with heat carrier input / output lines can be installed, which use either heated coolant from the condenser of the refrigeration machine or heat carrier from the side. As the remaining elements of the installation can be placed any device of the corresponding purpose, known from the prior art.
Исполнение трубопровода технологического газа на участке между детандером и теплообменником "охлажденный 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 "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" должно исключать возможность накопления отложений твердого углекислого газа на внутренних поверхностях, например, за счет многосекционной конструкции с возможностью периодического отключения секций по мере накопления отложений и их прогрева для испарения твердого углекислого газа.The execution of the process gas pipeline in the section between the expander and the chilled production gas / reduced process gas heat exchanger should exclude the possibility of formation of solid carbon dioxide on the walls of the deposits, for example, due to the high speed and / or turbulization of the gas flow. The design of the chilled production gas / reduced process gas heat exchanger should exclude the possibility of accumulation of solid carbon dioxide deposits on the internal surfaces, for example, due to the multi-sectional design with the possibility of periodic shutdown of sections as the deposits accumulate and their heating to evaporate solid carbon dioxide.
Размещение на линии продукционного газа испарителя компрессионной холодильной машины, компрессор которой связан с детандером позволяет без затрат энергии со стороны обеспечить вывод тепла из установки, что уменьшает температуру продукционного газа, увеличивает коэффициент ожижения и выход СПГ. Соединение линии технологического газа с линией обратного газа после основного теплообменника позволяет дополнительно понизить температуру продукционного газа и увеличить выход СПГ.Placing a compression refrigeration machine on the production gas line of the evaporator, the compressor of which is connected to the expander, allows the heat to be removed from the unit without energy from the outside, which reduces the temperature of the production gas, increases the liquefaction coefficient and LNG output. The connection of the process gas line with the return gas line after the main heat exchanger further reduces the temperature of the production gas and increases the LNG yield.
Установка включает блоки осушки 1 и очистки 2, компрессионную холодильную машину 3 с испарителем 4 и конденсатором 5, теплообменники: предварительный 6, основной 7, "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" 8, детандер 9, компрессор 10, сепараторы 11 и 12, редуцирующие устройства 13 и 14. Пунктиром показаны нагреватель газа низкого давления 15 и вариант двухсекционного выполнения теплообменника 8.The installation includes
При работе установки (показана на чертеже) природный газ высокого давления, поступающий по линии 16, осушают в блоке 1 и разделяют на продукционный газ и технологический газ, который по линии 17 подают на охлаждение в теплообменник 6, редуцируют с помощью детандера 9, нагревают в теплообменниках 8 и 6, и выводят по линии 18 после нагрева в теплообменнике 15 (при его наличии). Продукционный газ, подаваемый по линии 19, охлаждают в испарителе 4, очищают от углекислого газа и тяжелых примесей в блоке 2, охлаждают в теплообменниках 8 и 7, редуцируют с помощью устройства 13 и разделяют в сепараторе 11 на СПГ, выводимый по линии 20, и обратный газ, который по линии 21 подают в линию 22 после нагрева в теплообменнике 7. Полученный СПГ с помощью устройства 14 редуцируют до давления хранения или отпуска потребителю и разделяют в сепараторе 12 на СПГ, выводимый потребителю по линии 23, и газ сепарации, подаваемый после смешения с обратным газом, компрессором 10 по линии 22 в линию 17. Конденсатор 5 холодильной машины 3 оснащен линией 24 подачи хладоагента, например, воздуха или воды. При двухсекционном исполнении теплообменника 8 охлажденный продукционный газ сначала охлаждают в первой его секции, затем очищают в блоке 2 и доохлаждают во второй его секции (показано пунктиром). Соединение детандера 9 с компрессором 10 и холодильной машиной 3 также показано пунктиром.During operation of the installation (shown in the drawing), high-pressure natural gas entering through
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход СПГ и может найти применение в газовой промышленности.Thus, the proposed installation can increase the yield of LNG and may find application in the gas industry.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138131A RU2699872C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Plant for production of liquefied natural gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138131A RU2699872C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Plant for production of liquefied natural gas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2699872C1 true RU2699872C1 (en) | 2019-09-11 |
Family
ID=67989841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138131A RU2699872C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Plant for production of liquefied natural gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2699872C1 (en) |
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) |
RU2610625C1 (en) * | 2015-10-21 | 2017-02-14 | Андрей Владиславович Курочкин | Natural gas liquefaction method |
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 |
-
2018
- 2018-10-29 RU RU2018138131A patent/RU2699872C1/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) |
RU2610625C1 (en) * | 2015-10-21 | 2017-02-14 | Андрей Владиславович Курочкин | Natural gas liquefaction method |
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 |
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 | |
RU2636966C1 (en) | Method for production of liquefied natural gas | |
RU2673972C1 (en) | Complex for reduction, liquidation and compression of natural gas (options) | |
WO2006051622A1 (en) | Cryogenic liquefying refrigerating method and device | |
RU2721347C1 (en) | Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel | |
RU2673970C1 (en) | Installation for reducing natural gas and receiving gas-motor fuels (options) | |
US20160003528A1 (en) | Station for reducing gas pressure and liquefying gas | |
RU2699872C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
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 | |
RU2686655C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas (versions) | |
RU2691876C1 (en) | Plant for liquefied natural gas production (versions) | |
RU2688595C1 (en) | Natural gas liquefaction plant | |
RU2692614C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
RU2692584C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
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 | |
CN108072235B (en) | Air separation system | |
RU2688062C1 (en) | Liquefied natural gas installation | |
RU2748413C2 (en) | Installation for producing liquefied natural gas (versions) | |
RU2692613C1 (en) | Plant for liquefaction of natural gas (versions) | |
RU2738528C2 (en) | Installation for gas reduction and production of liquefied natural gas (versions) | |
RU2746775C2 (en) | Gas reduction and lng production installation | |
RU2701173C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
RU2747921C2 (en) | Installation for gas reduction and production of constant amount of lng |