RU2730090C2 - Method and system for liquefaction of natural gas feed flow - Google Patents

Method and system for liquefaction of natural gas feed flow Download PDF

Info

Publication number
RU2730090C2
RU2730090C2 RU2018136794A RU2018136794A RU2730090C2 RU 2730090 C2 RU2730090 C2 RU 2730090C2 RU 2018136794 A RU2018136794 A RU 2018136794A RU 2018136794 A RU2018136794 A RU 2018136794A RU 2730090 C2 RU2730090 C2 RU 2730090C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
natural gas
liquid
separated
heat exchanger
Prior art date
Application number
RU2018136794A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018136794A (en
RU2018136794A3 (en
Inventor
Карлос АРНАЙС ДЕЛЬ ПОСО
Тейс ГРУНЕНДЕЙК
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of RU2018136794A publication Critical patent/RU2018136794A/en
Publication of RU2018136794A3 publication Critical patent/RU2018136794A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2730090C2 publication Critical patent/RU2730090C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0035Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0035Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work
    • F25J1/0037Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work of a return stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0042Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by liquid expansion with extraction of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0201Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • F25J1/0202Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0254Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/04Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F25J2270/06Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop with multiple gas expansion loops

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to liquefaction of natural gas stream. Provided is compressed process flow (25). First separated flow (32) is obtained from the compressed process flow and the first separated flow is expanded. Remaining portion of the compressed process flow (31) is cooled by an expanded first separated flow. Second separated flow (52) is obtained from pre-cooled process flow (41) and expanded. Remaining portion of the pre-cooled compressed process flow (51) is cooled by steam flow (56) obtained from the second separated flow. Additional cooled process flow (61) is expanded to produce flow (71) of liquefied natural gas. First separated flow (42) and steam flow (62) are passed into the repeated compression unit (200) to obtain recirculation flow (105), which must be combined with the natural gas feed flow to form a process flow.EFFECT: reduced capital expenditures.15 cl, 2 dwg

Description

Данное изобретение относится к способу и системе сжижения сырьевого потока природного газа.This invention relates to a method and system for liquefying a natural gas feed stream.

Способы сжижения углеводородсодержащих газовых потоков хорошо известны в данной области техники. Углеводородсодержащий газовый поток, такой как поток природного газа, желательно сжижать по ряду причин. Например, природный газ легче хранить и транспортировать на большие расстояния в виде жидкости, чем в газообразном виде, потому что она занимает меньший объем и ее не нужно хранить под высоким давлением. Обычно перед сжижением загрязненный углеводородсодержащий газовый поток обрабатывают для удаления одного или более загрязняющих веществ (таких как H2O, CO2, H2S и т.п.), которые могут вымораживаться во время процесса сжижения. Methods for liquefying hydrocarbon-containing gas streams are well known in the art. A hydrocarbon-containing gas stream, such as a natural gas stream, is desirably liquefied for a number of reasons. For example, natural gas is easier to store and transport over long distances in liquid form than in gaseous form because it takes up less volume and does not need to be stored under high pressure. Typically, prior to liquefaction, the contaminated hydrocarbon-containing gas stream is treated to remove one or more contaminants (such as H 2 O, CO 2 , H 2 S, and the like) that may freeze out during the liquefaction process.

Процессы сжижения известны из предшествующего уровня техники, в котором используют один или более замкнутых холодильных циклов для охлаждения и сжижения углеводородсодержащего газового потока. Примерами являются процесс C3-MR или процесс DMR. В процессе C3-MR на первом этапе охлаждения используют пропан в качестве хладагента, а на втором этапе охлаждения используют смесь из двух или более хладагентов, таких как смесь пропана, этана, метана и азота. В процессе DMR используют два холодильных цикла, каждый из которых включает смешанный хладагент. Liquefaction processes are known in the art, in which one or more closed refrigeration cycles are used to cool and liquefy a hydrocarbon-containing gas stream. Examples are the C3-MR process or the DMR process. The C3-MR process uses propane as the refrigerant in the first refrigeration step and the second refrigeration step uses a mixture of two or more refrigerants, such as a mixture of propane, ethane, methane and nitrogen. The DMR process uses two refrigeration cycles, each of which includes a mixed refrigerant.

Известны альтернативные способы сжижения, в которых не используют отдельный холодильный цикл. Alternative liquefaction processes are known that do not use a separate refrigeration cycle.

WO 02014/166925 описывает способ сжижения загрязненного углеводородсодержащего газового потока, причем способ включает по меньшей мере этапы: WO 02014/166925 describes a method for liquefying a contaminated hydrocarbon-containing gas stream, the method comprising at least the steps:

1) обеспечения загрязненного углеводородсодержащего газового потока; 1) providing a polluted hydrocarbon-containing gas stream;

2) охлаждения загрязненного углеводородсодержащего газового потока в первом теплообменнике с получением охлажденного загрязненного углеводородсодержащего потока; 2) cooling the polluted hydrocarbon-containing gas stream in the first heat exchanger to obtain a cooled polluted hydrocarbon-containing stream;

3) охлаждения охлажденного загрязненного углеводородсодержащего потока в детандере с получением частично сжиженного потока; 3) cooling the cooled contaminated hydrocarbon-containing stream in an expander to obtain a partially liquefied stream;

4) разделения частично сжиженного потока в сепараторе с получением газового потока и жидкого потока; 4) separating the partially liquefied stream in a separator to obtain a gas stream and a liquid stream;

5) расширения жидкого потока, полученного на этапе 4), с получением многофазного потока, причем многофазный поток содержит по меньшей мере паровую фазу, жидкую фазу и твердую фазу; 5) expanding the liquid stream obtained in step 4) to obtain a multiphase flow, the multiphase flow comprising at least a vapor phase, a liquid phase and a solid phase;

6) отделения многофазного потока в сепараторе с получением газообразного потока и потока шламовой суспензии (содержащего твердые СО2 и жидкие углеводороды); 6) separating the multiphase flow in the separator to obtain a gaseous flow and a slurry slurry flow (containing solid CO 2 and liquid hydrocarbons);

7) разделения суспензионного потока в сепараторе твердой/жидкой фазы с получением жидкого углеводородного потока и концентрированного потока шламовой суспензии; 7) separating the slurry stream in a solid / liquid separator to obtain a liquid hydrocarbon stream and a concentrated slurry slurry stream;

8) пропускания газообразного потока, полученного на этапе 4), через первый теплообменник с получением нагретого газообразного потока и 8) passing the gaseous stream obtained in step 4) through a first heat exchanger to obtain a heated gaseous stream, and

9) сжатия нагретого газообразного потока с получением сжатого газового потока, и 9) compressing the heated gaseous stream to obtain a compressed gaseous stream, and

10) смешения сжатого газового потока, полученного на этапе 9), с загрязненным углеводородосодержащим газовым потоком, обеспеченным на этапе 1).10) mixing the compressed gas stream obtained in step 9) with the contaminated hydrocarbon-containing gas stream provided in step 1).

Способ, описанный в WO2014/166925, позволяет сжижать загрязненный углеводородсодержащий газовый поток с использованием относительно небольшого количества оборудования без необходимости холодильного цикла, тем самым обеспечивая простой и экономически эффективный способ сжижения загрязненного углеводородсодержащего газового потока, в частности, содержащего метан загрязненного газового потока, такого как природный газ. Загрязняющее вещество может представлять собой СО2. The process described in WO2014 / 166925 allows a contaminated hydrocarbon-containing gas stream to be liquefied using a relatively small amount of equipment without the need for a refrigeration cycle, thereby providing a simple and cost-effective method for liquefying a contaminated hydrocarbon-containing gas stream, in particular a methane-containing contaminated gas stream such as natural gas. The pollutant can be CO 2 .

В способе в соответствии с WO2014/166925 используют схему процесса вымораживания для удаления СО2. На этапе 5), как описано выше, условия процесса в жидком потоке, полученном на этапе 4), находятся за пределами рабочих параметров для вымораживания CO2 (условия процесса составляют, например, 20 бар, -120°C, 1% мол. СО2), так что любое дальнейшее снижение температуры вызовет вымораживание CO2. Снижение температуры достигается на этапе 5) уменьшением давления в дроссельном клапане (клапан Джоуля Томсона). Уменьшение давления приводит к испарению части жидкого метана, тем самым охлаждая оставшуюся жидкость.The method according to WO2014 / 166925 uses a freeze-out process for removing CO 2 . In step 5), as described above, the process conditions in the liquid stream obtained in step 4) are outside the operating parameters for freezing CO 2 (process conditions are, for example, 20 bar, -120 ° C, 1 mol% CO 2 ), so that any further decrease in temperature will cause the CO 2 to freeze out. Temperature reduction is achieved in step 5) by decreasing the pressure in the throttle valve (Joule Thomson valve). The decrease in pressure leads to the evaporation of part of the liquid methane, thereby cooling the remaining liquid.

Другие способы сжижения описаны, например, в WO15110779 и WO12172281.Other liquefaction methods are described, for example, in WO15110779 and WO12172281.

Другие способы удаления СО2 известны из предшествующего уровня техники, например, заявок WO15017357, WO12068588 и WO12162690, которые используют разные способы удаления СО2. Other CO 2 removal methods are known from the prior art, for example WO15017357, WO12068588 and WO12162690, which use different CO 2 removal methods.

В US3616652 описан способ сжижения природного газа, включающий мгновенное испарение потока при понижении давления до низкого уровня давления с образованием жидкости под низким давлением и газа мгновенного испарения, а также рециркуляцию газа мгновенного испарения в контуре, выполненном с возможностью содействия охлаждению природного газа при верхнем уровне давления путем косвенного теплообмена с ним.US3616652 describes a method for liquefying natural gas, including flashing a stream while lowering the pressure to a low pressure level to form a low pressure liquid and a flashing gas, as well as recirculating the flashing gas in a loop configured to help cool natural gas at an upper pressure level. by indirect heat exchange with it.

Целью является предоставление альтернативного, более эффективного способа и системы охлаждения и сжижения углеводородсодержащего газового потока.The aim is to provide an alternative, more efficient method and system for cooling and liquefying a hydrocarbon-containing gas stream.

Одна или более из вышеуказанных или других целей достигаются за счет способа сжижения сырьевого потока природного газа, причем способ включает по меньшей мере этапы: One or more of the above or other objects are achieved by a method for liquefying a natural gas feed stream, the method comprising at least the steps of:

a) обеспечения технологического сырьевого потока (11) путем смешивания сырьевого потока (1) природного газа с рециркуляционным потоком (105), a) providing a process feed stream (11) by mixing a natural gas feed stream (1) with a recycle stream (105),

b) сжатия технологического сырьевого потока (11) и охлаждения технологического сырьевого потока (11) за счет окружающей среды в блоке (20) сжатия с получением сжатого технологического потока (25), давление (P25) которого составляет по меньшей мере 120 бар, а первая температура (T25) ниже 40°C,b) compressing the process feed stream (11) and cooling the process feed stream (11) by the environment in the compression unit (20) to obtain a compressed process stream (25), the pressure (P 25 ) of which is at least 120 bar, and the first temperature (T 25 ) is below 40 ° C,

c1) получения первого отделившегося потока (32) из сжатого технологического потока (25) и расширения первого отделившегося потока (32) в детандере предварительного охлаждения (33) с получением расширенного первого отделившегося потока (34), вторая температура которого ниже первой температуры,c1) obtaining the first separated stream (32) from the compressed process stream (25) and expanding the first separated stream (32) in the precooling expander (33) to obtain an expanded first separated stream (34), the second temperature of which is lower than the first temperature,

c2) охлаждения остальной части сжатого технологического потока (31) в первом теплообменнике (40) за счет расширенного первого отделившегося потока (34) с получением предварительно охлажденного технологического потока (41) и нагретого первого отделившегося потока (42),c2) cooling the remainder of the compressed process stream (31) in the first heat exchanger (40) with the expanded first separated stream (34) to obtain a pre-cooled process stream (41) and a heated first separated stream (42),

d1) получения второго отделившегося потока (52) из предварительно охлажденного технологического потока (41) и расширения второго отделившегося потока (52) в детандере (53) с получением расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока (54), третья температура которого ниже второй температуры,d1) obtaining a second separated stream (52) from the precooled process stream (41) and expanding the second separated stream (52) in an expander (53) to obtain an expanded and cooled multiphase second separated stream (54), the third temperature of which is below the second temperature,

d2) отделения расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока (54) в фазовом сепараторе (55) для получения парового потока (56) и жидкого потока (57), d2) separating the expanded and cooled multiphase second separated stream (54) in a phase separator (55) to obtain a vapor stream (56) and a liquid stream (57),

d3) охлаждения остальной части предварительно охлажденного сжатого технологического потока (51) во втором теплообменнике (60) за счет парового потока (56) с получением дополнительного охлажденного технологического потока (61) и нагретого парового потока (62), d3) cooling the remainder of the pre-cooled compressed process stream (51) in a second heat exchanger (60) with a steam stream (56) to provide additional cooled process stream (61) and a heated vapor stream (62),

e) расширения дополнительного охлажденного технологического потока (61) с получением жидкого потока природного газа (71),e) expanding the additional cooled process stream (61) to produce a liquid natural gas stream (71),

f) пропускания нагретого первого отделившегося потока (42) и нагретого парового потока (62) в блок (200) повторного сжатия, причем в блоке (200) повторного сжатия образуется рециркуляционный поток (105).f) passing the heated first separated stream (42) and heated vapor stream (62) to a recompression unit (200), wherein a recirculation stream (105) is formed in the recompression unit (200).

При сжатии технологического сырьевого потока до достижения относительно высокого давления на этапе b), то есть давления по меньшей мере 120 бар, улучшается эффективность сжижения, так как относительно высокое давление приводит к значительному эффекту охлаждения (сжижения). Давление сжатого технологического потока может находиться в диапазоне от 120 до 200 бар или в диапазоне от 130 до 190 бар, предпочтительно в диапазоне от 145 до 175 бар, более предпочтительно в диапазоне от 155 до 165 бар.By compressing the process feed stream until a relatively high pressure is reached in step b), i.e. a pressure of at least 120 bar, the liquefaction efficiency is improved since the relatively high pressure leads to a significant cooling (liquefaction) effect. The pressure of the compressed process stream can be in the range from 120 to 200 bar or in the range from 130 to 190 bar, preferably in the range from 145 to 175 bar, more preferably in the range from 155 to 165 bar.

Хотя мощность, потребляемая блоком сжатия, будет относительно высокой, это компенсируется уменьшенным рециркуляционным потоком и, следовательно, уменьшает нагрузки повторного сжатия, необходимые для того, чтобы давление в рециркуляционном потоке соответствовало давлению сырьевого потока природного газа. Although the power consumed by the compression unit will be relatively high, this is offset by the reduced recycle flow and therefore reduces the recompression loads required to match the pressure in the recycle stream to that of the natural gas feed stream.

Первый отделившийся поток (32), который функционирует как предварительно охлажденный поток, также имеет относительно высокое давление вследствие относительно высокого сжатия на этапе b). Следовательно, первый отделившийся поток 32 имеет относительно высокую удельную теплоемкость и, следовательно, обеспечивает эффективное (предварительное) охлаждение в первом теплообменнике (40), и в результате этого первый отделившийся поток (32) может иметь относительно низкий массовый расход.The first split stream (32), which functions as a precooled stream, also has a relatively high pressure due to the relatively high compression in step b). Consequently, the first separated stream 32 has a relatively high specific heat and therefore provides effective (pre) cooling in the first heat exchanger (40), and as a result, the first separated stream (32) can have a relatively low mass flow.

Следовательно, затраты на оборудование, связанные с рециркуляционным потоком (компрессоры, трубы), будут относительно низкими. Consequently, the equipment costs associated with the recycle stream (compressors, pipes) will be relatively low.

Кроме того, поскольку не требуются отдельные хладагенты и холодильные циклы, объем обработки жидкости значительно сокращается, что дополнительно снижает затраты. In addition, since no separate refrigerants and refrigeration cycles are required, the volume of fluid handling is greatly reduced, further reducing costs.

Отсутствие хладагентов, в частности, отсутствие пропана в качестве хладагента (компонента), еще больше способствует безопасности установки.The absence of refrigerants, in particular the absence of propane as a refrigerant (component), further contributes to the safety of the installation.

Давление на этапе b) значительно превышает критическое давление (сверхкритическое давление), предпочтительно, по меньшей мере на 50 бар выше критического давления, что приводит к относительно постоянному температурному профилю в первом теплообменнике (40, этап c2) для сжатого технологического потока (31) из-за относительно постоянной теплоемкости в сверхкритических условиях, в отличие от давления, которое находилось бы в непосредственной близости от критической точки, в которой изменения теплоемкости с изменением температуры велики. The pressure in step b) is significantly higher than the critical pressure (supercritical pressure), preferably at least 50 bar above the critical pressure, resulting in a relatively constant temperature profile in the first heat exchanger (40, step c2) for the compressed process stream (31) from - for a relatively constant heat capacity under supercritical conditions, in contrast to the pressure, which would be in the immediate vicinity of the critical point, at which the heat capacity changes with temperature are large.

Это дает возможность для использования очень малой LMTD (средней логарифмической разности температур), уменьшающей локальные температурные режимы и уменьшающей внешнюю генерацию энтропии (термодинамическая неэффективность). Поскольку удельная теплоемкость относительно стабильна в сверхкритических условиях, в частности, по меньшей мере на 30 бар или по меньшей мере на 50 бар выше критической точки, температурные профили представляют собой, по существу, прямые линии (в диаграмме зависимости температуры от тепла (Q)), что снижает температурную разницу между горячими и холодными потоками и, таким образом, снижает термодинамическую неэффективность.This makes it possible to use a very small LMTD (mean logarithmic temperature difference), which reduces local temperature regimes and reduces the external generation of entropy (thermodynamic inefficiency). Since the specific heat is relatively stable under supercritical conditions, in particular at least 30 bar or at least 50 bar above the critical point, the temperature profiles are essentially straight lines (in the temperature versus heat (Q) diagram) , which reduces the temperature difference between hot and cold streams and thus reduces thermodynamic inefficiency.

Давление, близкое к критической точке, привело бы к расхождению между двумя теплообменными потоками на холодной стороне теплообменника, что привело бы к неэффективности, а это означает, что сжатый технологический поток (31) менее предварительно охлажден (т.е. в результате этого первый теплообменник (40) остается при более высокой температуре).A pressure close to the critical point would result in a divergence between the two heat exchange streams on the cold side of the heat exchanger, resulting in inefficiency, which means that the compressed process stream (31) is less precooled (i.e., as a result, the first heat exchanger (40) remains at a higher temperature).

Давление предварительного охлаждения, то есть давление расширенного первого отделившегося потока (34) является оптимизированным параметром. Более низкое давление приводит к более холодному расширенному первому отделившемуся потоку (34), но требует большего повторного сжатия. Поэтому оптимальное давление предварительного охлаждения может быть определено итерационным способом. Давление предварительного охлаждения может быть дополнительно отрегулировано во время работы с учетом изменений рабочих условий, таких как изменение температуры окружающей среды.The pre-cooling pressure, that is, the pressure of the expanded first split stream (34), is an optimized parameter. The lower pressure results in a colder expanded first split stream (34), but requires more recompression. Therefore, the optimum pre-cooling pressure can be determined iteratively. The pre-cooling pressure can be further adjusted during operation to accommodate changes in operating conditions such as changes in ambient temperature.

Далее варианты реализации изобретения будут описаны со ссылкой на следующие неограничивающие графические материалы: In the following, embodiments of the invention will be described with reference to the following non-limiting drawings:

на фиг. 1 схематично проиллюстрирована схема способа в соответствии с вариантом реализации изобретения;in fig. 1 is a schematic diagram of a method according to an embodiment of the invention;

на фиг. 2 схематично проиллюстрирована схема способа в соответствии с альтернативным вариантом реализации изобретения.in fig. 2 is a schematic diagram of a method according to an alternative embodiment of the invention.

Ниже будут описаны два варианта реализации изобретения со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2, каждая из которых иллюстрирует другой вариант реализации изобретения. Одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения похожих элементов на разных фигурах.Two embodiments of the invention will be described below with reference to FIG. 1 and FIG. 2, each of which illustrates a different embodiment of the invention. Like reference numbers are used to indicate like elements in different figures.

Во-первых, обеспечивается сырьевой поток 1 природного газа. Сырьевой поток 1 природного газа также может упоминаться как углеводородный сырьевой поток 1. Сырьевой поток 1 природного газа в основном содержит метан. Хотя сырьевой поток 1 природного газа, в частности, не ограничен, он предпочтительно представляет собой газообразный поток, обогащенный метаном, предпочтительно содержащий по меньшей мере 50% мол. метана, более предпочтительно по меньшей мере 80% мол. и более предпочтительно по меньшей мере 95% мол. метана. First, a natural gas feed stream 1 is provided. The natural gas feed stream 1 can also be referred to as a hydrocarbon feed stream 1. The natural gas feed stream 1 mainly contains methane. Although the natural gas feed stream 1 is not particularly limited, it is preferably a methane-rich gaseous stream, preferably containing at least 50 mol%. methane, more preferably at least 80 mol%. and more preferably at least 95 mol%. methane.

Остальная часть сырьевого потока 1 природного газа в основном образована из углеводородных молекул, содержащих два, три или четыре атома углерода (этан, пропан, бутан).The remainder of the natural gas feed stream 1 is mainly formed from hydrocarbon molecules containing two, three or four carbon atoms (ethane, propane, butane).

Сырьевой поток 1 природного газа может образовываться на этапе обработки газа, на котором удаляются загрязняющие вещества и молекулы С5+. Как будет понятно специалисту в данной области техники, точное регулирование этапа обработки газа может зависеть от состава газа выше по потоку на этапе обработки газа и характеристик жидкого природного газа.The natural gas feed stream 1 may be generated in a gas processing step that removes contaminants and C5 + molecules. As one skilled in the art will appreciate, the precise control of the gas processing step may depend on the gas composition upstream of the gas processing step and the characteristics of the liquid natural gas.

Загрязняющие вещества и молекулы углеводородов, содержащие пять или более атомов углерода, предпочтительно удаляют выше по потоку. Contaminants and hydrocarbon molecules containing five or more carbon atoms are preferably removed upstream.

Предпочтительно менее чем 1% мол. сырьевого потока 1 природного газа образуется загрязняющими веществами и молекулами углеводородов, содержащими пять или более атомов углерода после удаления. Предпочтительно сырьевой поток 1 природного газа содержит менее чем 0,15% мол. молекул углеводородов, содержащих пять или более атомов углерода. Количество молекул углеводородов, содержащих пять или более атомов углерода, может находиться в диапазоне 0,10–0,15% мол.Preferably less than 1 mol%. the natural gas feed stream 1 is formed by pollutants and hydrocarbon molecules containing five or more carbon atoms after removal. Preferably, the natural gas feed stream 1 contains less than 0.15 mol%. hydrocarbon molecules containing five or more carbon atoms. The number of hydrocarbon molecules containing five or more carbon atoms can be in the range of 0.10-0.15 mol%.

В качестве альтернативного варианта, загрязняющие вещества и молекулы углеводородов, содержащие пять или более атомов углерода, могут быть удалены между первым и вторым теплообменниками 40, 60 вместо удаления выше по потоку.Alternatively, contaminants and hydrocarbon molecules containing five or more carbon atoms can be removed between the first and second heat exchangers 40, 60 instead of being removed upstream.

Сырьевой поток 1 природного газа предпочтительно имеет давление в диапазоне от 50 до 80 бар, более предпочтительно в диапазоне от 55 до 75 бар, например 65 бар. Сырьевой поток 1 природного газа предпочтительно имеет температуру в диапазоне 0-40°C, например 17°C. The natural gas feed stream 1 preferably has a pressure in the range of 50 to 80 bar, more preferably in the range of 55 to 75 bar, for example 65 bar. The natural gas feed stream 1 preferably has a temperature in the range of 0-40 ° C, for example 17 ° C.

На первом этапе а) технологический сырьевой поток 11 образуется путем смешивания/объединения сырьевого потока 1 природного газа с рециркуляционным потоком 105 с помощью объединителя 2. Рециркуляционный поток 105 будет описан более подробно ниже.In a first step a) process feed stream 11 is formed by mixing / combining natural gas feed stream 1 with recycle stream 105 using combiner 2. Recycle stream 105 will be described in more detail below.

В соответствии с вариантом реализации изобретения массовый расход сырьевого потока 1 природного газа (MF1) и массовый расход рециркуляционного потока 105 (MF105) находятся в диапазоне MF1 : MF105 = [1:2 – 1:4], предпочтительно, по существу, равном 1:3.In accordance with an embodiment of the invention, the mass flow rate of the natural gas feed stream 1 (MF 1 ) and the mass flow rate of the recycle stream 105 (MF 105 ) are in the range MF 1 : MF 105 = [1: 2 - 1: 4], preferably substantially equal to 1: 3.

На этапе b) технологический поток 11 подают в блок 20 сжатия для получения сжатого технологического потока 25, имеющего давление не менее 120 бар и первую температуру ниже 40°C. Как указано выше, давление сжатого технологического потока может находиться в диапазоне от 120 до 200 бар или в диапазоне от 130 до 190 бар, предпочтительно от 145 до 175 бар, более предпочтительно в диапазоне от 155 до 165 бар.In step b), the process stream 11 is fed to a compression unit 20 to obtain a compressed process stream 25 having a pressure of at least 120 bar and a first temperature below 40 ° C. As indicated above, the pressure of the compressed process stream can be in the range from 120 to 200 bar or in the range from 130 to 190 bar, preferably from 145 to 175 bar, more preferably in the range from 155 to 165 bar.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, проиллюстрированным на фиг. 2, блок 20 сжатия включает один компрессор 21 с соответствующим промежуточным охладителем 22, расположенным ниже по потоку от компрессора 21.In accordance with the embodiment of the invention illustrated in FIG. 2, the compression unit 20 includes a single compressor 21 with a corresponding intercooler 22 located downstream of the compressor 21.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, блок 20 сжатия включает многоступенчатый компрессор с промежуточными охладителями. Блок 20 сжатия может включать многоступенчатый компрессор 20, имеющий любое подходящее количество компрессоров и промежуточных охладителей для достижения заданного давления и температуры.In accordance with an embodiment of the invention, the compression unit 20 includes a multi-stage compressor with intercoolers. Compression unit 20 may include a multistage compressor 20 having any suitable number of compressors and intercoolers to achieve a given pressure and temperature.

Как проиллюстрировано на фиг. 1, этап 20 компрессора может включать первый компрессор 21 для получения технологического потока 11, затем следуют первый промежуточный охладитель 22, второй компрессор 23 и второй промежуточный охладитель 24.As illustrated in FIG. 1, compressor step 20 may include a first compressor 21 to produce a process stream 11, followed by a first intercooler 22, a second compressor 23, and a second intercooler 24.

Промежуточный(ые) охладитель(и) предпочтительно охлаждает(ют) технологический поток за счет окружающей среды, например, за счет окружающего воздуха или окружающей воды.The intercooler (s) preferably cools the process stream at the expense of the environment, such as ambient air or ambient water.

На этапе c1) сжатый технологический поток 25 подается в первый разделитель 30 для получения первого отделившегося потока 32. Первый разделитель 30 может быть любым подходящим типом разделителя, включая простое Т- или Y-образное соединение. In step c1), the compressed process stream 25 is fed to a first splitter 30 to produce a first separated stream 32. The first splitter 30 can be any suitable type of splitter, including a simple T- or Y-joint.

Первый разделитель 30 также может быть управляемым разделителем для активного управления и регулировки отделившейся части во время работы. Управляемый разделитель может содержать один или два регулируемых клапана, расположенных ниже по потоку от соединения, для управления коэффициентом деления потока.The first spacer 30 can also be a controllable spacer for actively controlling and adjusting the separated portion during operation. The controlled splitter may contain one or two variable valves downstream of the connection to control the split ratio.

Коэффициент деления потока определяется как массовый расход отделившегося потока 32 (MF32), деленный на массовый расход сжатого технологического потока 25 (MF25), MF32 : MF25. Как правило, коэффициент деления потока составляет 0,5–0,65. The split ratio is defined as the mass flow rate of the separated stream 32 (MF 32 ) divided by the mass flow rate of the compressed process stream 25 (MF 25 ), MF 32 : MF 25 . Typically the split ratio is 0.5–0.65.

Первый отделившийся поток 32 расширяется и, таким образом, охлаждается в детандере 33 предварительного охлаждения. Обычно расширение имеет коэффициент давления в диапазоне 4–6, например 5, чтобы обеспечить достаточный холод для предварительного охлаждения остальной части сжатого технологического потока 31. Коэффициент давления определяется как давление (Р32) выше по потоку от детандера 33 предварительного охлаждения, деленное на давление (Р34) ниже по потоку от детандера 33 предварительного охлаждения. The first separated stream 32 is expanded and thus cooled in the pre-cooling expander 33. Typically, the expansion has a pressure ratio in the range of 4-6, for example 5 to provide sufficient cold to precool the rest of the compressed process stream 31. The pressure ratio is defined as the pressure (P 32 ) upstream of the precooling expander 33 divided by the pressure ( P 34 ) downstream of the precooling expander 33.

Расширенный первый отделившийся поток 34 может иметь давление P34 в диапазоне 26–38 бар, предпочтительно 29–35 бар, более предпочтительно в диапазоне 31–33 бар. Расширенный первый отделившийся поток 34 обычно имеет температуру в диапазоне от минус 60°C до минус 80°C, обычно минус 70°C.The expanded first separated stream 34 may have a pressure P 34 in the range of 26-38 bar, preferably 29-35 bar, more preferably in the range 31-33 bar. Expanded first separated stream 34 typically has a temperature in the range of minus 60 ° C to minus 80 ° C, usually minus 70 ° C.

На этапе c2) остальная часть сжатого технологического потока 31 подается на теплую сторону первого теплообменника 40, а расширенный первый отделившийся поток 34 подается на холодную сторону первого теплообменника 40, чтобы позволить двум потокам обмениваться теплом, в частности, чтобы позволить расширенному первому отделившемуся потоку 34 предварительно охладить остальную часть сжатого технологического потока 31. In step c2), the remainder of the compressed process stream 31 is fed to the warm side of the first heat exchanger 40 and the expanded first separated stream 34 is fed to the cold side of the first heat exchanger 40 to allow the two streams to exchange heat, in particular to allow the expanded first decoupled stream 34 to be preliminarily cool the rest of the compressed process stream 31.

Первым теплообменником 40 может быть любой тип подходящего теплообменника, включающий спиральный теплообменник или пластинчатый (ребристый) теплообменник. Первый теплообменник 40 может содержать множество последовательных и/или параллельных подчиненных теплообменников (не показаны).The first heat exchanger 40 can be any type of suitable heat exchanger including a spiral heat exchanger or a plate (finned) heat exchanger. The first heat exchanger 40 may comprise a plurality of serial and / or parallel slave heat exchangers (not shown).

Из первого теплообменника 34 получают предварительно охлажденный технологический поток 41 на холодной стороне, а нагретый первый отделившийся поток 42 получают на теплой стороне. Нагретый первый отделившийся поток 42 направляется в блок 200 повторного сжатия, который должен быть включен в рециркуляционный поток 105, как будет описано более подробно ниже.From the first heat exchanger 34, a precooled process stream 41 is obtained on the cold side, and a heated first separated stream 42 is obtained on the warm side. The heated first separated stream 42 is directed to a recompression unit 200 to be included in recycle stream 105, as will be described in more detail below.

Нагретый первый отделившийся поток 42 может иметь температуру в диапазоне от 0°C до 40°C, например 15°C. Предварительно охлажденный технологический поток 41 может иметь температуру в диапазоне от минус 50°C до минус 70°C, например минус 60°C.The heated first separated stream 42 may have a temperature in the range of 0 ° C to 40 ° C, for example 15 ° C. The precooled process stream 41 can have temperatures ranging from minus 50 ° C to minus 70 ° C, such as minus 60 ° C.

Предварительно охлажденный технологический поток 41 передается во второй разделитель 50 для получения второго отделившегося потока 52. The pre-cooled process stream 41 is passed to a second splitter 50 to produce a second separated stream 52.

Второй разделитель 50 может быть любым подходящим типом разделителя, включая простое Т- или Y-образное соединение. Второй разделитель 50 также может быть управляемым разделителем для активного управления и регулировки второй отделившейся части во время работы. Второй управляемый разделитель 50 может содержать один или два регулируемых клапана, расположенных ниже по потоку от соединения, для управления вторым коэффициентом деления потока.The second spacer 50 can be any suitable type of spacer, including a simple T- or Y-shaped connection. The second spacer 50 may also be a controllable spacer for actively controlling and adjusting the second split portion during operation. The second controllable splitter 50 may include one or two variable valves located downstream of the connection to control the second split ratio.

Второй коэффициент деления потока определяется как массовый расход второго отделившегося потока 52 (MF52), деленный на массовый расход предварительно охлажденного технологического потока 41 (MF41), MF52 : MF41. The second split ratio is defined as the mass flow rate of the second split stream 52 (MF 52 ) divided by the mass flow rate of the precooled process stream 41 (MF 41 ), MF 52 : MF 41 .

Как правило, второй коэффициент деления потока находится в диапазоне 0,75–0,85.Typically, the second split ratio is in the range of 0.75–0.85.

На этапе d1) второй отделившийся поток 52 подается в детандер 53, например, детандер плотной фазы, для расширения и, таким образом, охлаждения второго отделившегося потока 52, чтобы войти в двухфазную зону, благодаря чему получают расширенный и охлажденный многофазный второй отделившийся поток 54. Охлажденный многофазный второй отделившийся поток 54 обычно расширяется до давления в диапазоне 5–20 бар, например, в диапазоне 8–12 бар и до третьей температуры в диапазоне от минус 110°C до минус 130°C. In step d1), the second split stream 52 is fed to an expander 53, such as a dense phase expander, to expand and thus cool the second split stream 52 to enter the two-phase zone, thereby producing an expanded and cooled multiphase second split stream 54. Cooled multiphase second separated stream 54 typically expands to pressures in the 5-20 bar range, eg 8-12 bar, and to a third temperature in the range of –110 ° C to –130 ° C.

Детандер 53 может функционировать как детандер плотной фазы, то есть детандер 53, который подходит для приема сверхкритического потока под давлением на входе детандера 53 и предназначен для выпуска многофазного потока 54 через выпускное отверстие детандера 53. Многофазный поток 54 может быть двухфазным потоком, содержащим парообразную/газообразную фазу и жидкую фазу. Expander 53 may function as a dense phase expander, i.e., an expander 53 that is suitable to receive a pressurized supercritical stream at the inlet of expander 53 and is designed to discharge multiphase stream 54 through the outlet of expander 53. Multiphase stream 54 may be a two-phase stream containing a vapor / gaseous phase and liquid phase.

На этапе d2) расширенный и охлажденный многофазный второй отделившийся поток 54 выпаривается в фазовом сепараторе 55, благодаря чему получают отдельный поток 56 пара и поток 57 жидкости. Массовое соотношение потока пара MF56 к массовому соотношению расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока 54 (MF54) обычно находится в диапазоне MF54 : MF56 = 0,3–0,4.In step d2), the expanded and cooled multiphase second separated stream 54 is evaporated in a phase separator 55, thereby producing a separate vapor stream 56 and a liquid stream 57. The mass ratio of the steam stream MF 56 to the mass ratio of the expanded and cooled multiphase second separated stream 54 (MF 54 ) is typically in the range MF 54 : MF 56 = 0.3–0.4.

Фазовым сепаратором 55 может быть любой подходящий парожидкостный сепаратор, такой как испарительный барабан или каплеотбойная емкость. The phase separator 55 can be any suitable vapor-liquid separator, such as a flash drum or droplet separator.

На этапе d3) остальная часть предварительно охлажденного сжатого технологического потока 51 подается на теплую сторону второго теплообменника 60, а поток пара 56 подается на холодную сторону второго теплообменника 60, чтобы обеспечить возможность обмена теплом обоих потоков, в частности, чтобы поток пара 56 мог дополнительно охлаждать остальную часть предварительно охлажденного сжатого технологического потока 51. Таким образом получают дополнительно охлажденный технологический поток 61 и нагретый паровой поток 62.In step d3), the remainder of the pre-cooled compressed process stream 51 is fed to the warm side of the second heat exchanger 60, and the steam stream 56 is fed to the cold side of the second heat exchanger 60 to allow heat exchange of both streams, in particular so that the vapor stream 56 can be further cooled the remainder of the pre-cooled compressed process stream 51. Thus, additional cooled process stream 61 and heated vapor stream 62 are obtained.

Нагретый паровой поток 62 может быть направлен в блок 200 повторного сжатия и должен быть включен в рециркуляционный поток 105, как будет описано более подробно ниже. The heated vapor stream 62 may be directed to a recompression unit 200 and must be included in recycle stream 105, as will be described in more detail below.

В соответствии с вариантом реализации изобретения нагретый паровой поток 62 сначала направляется в первый теплообменник 40, а затем направляется в блок 200 повторного сжатия, как будет описано более подробно ниже.In accordance with an embodiment of the invention, the heated vapor stream 62 is first directed to a first heat exchanger 40 and then directed to a recompression unit 200, as will be described in more detail below.

Второй теплообменник 60 может быть любым типом подходящего теплообменника, включающим спиральный теплообменник или пластинчатый (ребристый) теплообменник. Второй теплообменник 60 может содержать множество последовательных и/или параллельных подчиненных теплообменников (не показаны).The second heat exchanger 60 can be any type of suitable heat exchanger including a spiral heat exchanger or a plate (finned) heat exchanger. The second heat exchanger 60 may comprise a plurality of serial and / or parallel slave heat exchangers (not shown).

Нагретый паровой поток 62 может иметь температуру T62 в диапазоне от минус 65°C до минус 85°C и давление P62 в диапазоне от 5 до 20 бар.The heated steam stream 62 can have a temperature T 62 in the range from -65 ° C to -85 ° C and a pressure P 62 in the range from 5 to 20 bar.

Предварительно охлажденный технологический поток 51 может поступать во второй теплообменник 60, имеющий температуру Т51 в диапазоне от минус 60°C до минус 80°C, а дополнительно охлажденный технологический поток 61 может оставить второй теплообменник 60, имеющий температуру Т61 в диапазоне от минус 110°C до минус 130°C и давление, которое по-прежнему, в сущности, равно давлению сжатого технологического потока 25, за исключением (непреднамеренного) перепада давления, возникающего в результате протекания потока через трубопровод, а также первый и второй теплообменники. Дополнительно охлажденный технологический поток 61 может находиться в сверхкритической плотной фазе, в которой нет никакого различия между газом и жидкостью.The precooled process stream 51 can enter the second heat exchanger 60 having a temperature T 51 in the range from minus 60 ° C to minus 80 ° C, and the additionally cooled process stream 61 can leave the second heat exchanger 60 having a temperature T 61 in the range from minus 110 ° C to minus 130 ° C and a pressure that is still essentially equal to the pressure of the compressed process stream 25, excluding the (unintentional) pressure drop resulting from the flow of the flow through the pipeline and the first and second heat exchangers. The further cooled process stream 61 may be in a supercritical dense phase in which there is no distinction between gas and liquid.

На этапе е) дополнительно охлажденный технологический поток 61 расширяется в жидкостном детандере 70, благодаря чему получают поток сжиженного природного газа 71, имеющий давление в диапазоне от 8 до 15 бар, например 10 бар, и температуру, равную температуре кипения смеси при этом давлении (например, примерно минус 125°C при 10 бар). Поток сжиженного природного газа 71 может быть подан в испарительную емкость 80, благодаря чему получают сжиженный природный газ при давлении в диапазоне 1–3 бар, например при атмосферном давлении. Испарительная емкость 80 может быть емкостью для хранения. В качестве альтернативного варианта, сжиженный природный газ пропускают из испарительной емкости 80 в последующую емкость для хранения.In step e), the additionally cooled process stream 61 is expanded in a liquid expander 70, resulting in a liquefied natural gas stream 71 having a pressure in the range of 8 to 15 bar, for example 10 bar, and a temperature equal to the boiling point of the mixture at this pressure (for example , about minus 125 ° C at 10 bar). The liquefied natural gas stream 71 can be fed to a flash tank 80, thereby producing liquefied natural gas at pressures in the 1-3 bar range, for example at atmospheric pressure. The flash tank 80 may be a storage tank. Alternatively, liquefied natural gas is passed from flash tank 80 to a subsequent storage tank.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, способ дополнительно включает пропускание потока сжиженного природного газа 71 в испарительную емкость 80 и получение сырьевого потока 81 сжиженного природного газа в качестве нижнего потока из испарительной емкости 80. Сырьевой поток 81 сжиженного природного газа может быть пропущен в резервуар для хранения сжиженного природного газа (СПГ), такой как резервуар для хранения СПГ на судне/корабле для перевозки СПГ или плавучем объекте для хранения СПГ.In accordance with an embodiment of the invention, the method further comprises passing a liquefied natural gas stream 71 into a flash tank 80 and obtaining a liquefied natural gas feed stream 81 as a bottoms stream from a flash tank 80. The liquefied natural gas feed stream 81 may be passed to a storage tank liquefied natural gas (LNG), such as an LNG storage tank on an LNG ship / ship or floating LNG storage facility.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, способ включает получение потока 82 газа мгновенного испарения в виде верхнего потока из испарительной емкости 80, пропускание потока 82 газа мгновенного испарения в блок 200 повторного сжатия, причем поток 82 газа мгновенного испарения необязательно по меньшей мере частично пропускается через третий теплообменник 75, 75’ для обеспечения охлаждения по меньшей мере части жидкого потока 57, полученного на этапе d2).In accordance with an embodiment of the invention, the method includes obtaining a flash gas stream 82 as an overhead stream from a flash tank 80, passing a flash gas stream 82 to a recompression unit 200, optionally at least partially passing a flash gas stream 82 through a third a heat exchanger 75, 75 'for cooling at least a portion of the liquid stream 57 obtained in step d2).

Путем пропускания потока газа мгновенного испарения через третий теплообменник 75 происходит получение холода высокого качества, тогда как по-прежнему возможно холодное сжатие потока газа мгновенного испарения в блоке повторного сжатия, то есть сжатия без необходимости использования промежуточного охладителя.By passing the flash gas stream through the third heat exchanger 75, a high quality cold is obtained, while it is still possible to cold compress the flash gas stream in a recompression unit, i.e. compression, without the need for an intercooler.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, как проиллюстрировано на фиг. 1, способ включает:In accordance with an embodiment of the invention, as illustrated in FIG. 1, the method includes:

e1) разделение потока жидкости 57, полученного на этапе d2), на первую часть жидкости 71 и вторую часть жидкости 74, e1) dividing the flow of liquid 57 obtained in step d2) into a first part of liquid 71 and a second part of liquid 74,

e2) расширение первой части жидкости 71 в первом устройстве 72 для снижения давления для получения второго потока 73 сжиженного природного газа иe2) expanding the first portion of the liquid 71 in the first pressure reducing device 72 to produce a second stream 73 of liquefied natural gas; and

e3) охлаждение второй части жидкости 74 путем пропускания второй части жидкости через третий теплообменник 75 и второе устройство 78 для снижения давления для получения третьего потока 76 сжиженного природного газа, e3) cooling the second portion of the liquid 74 by passing the second portion of the liquid through a third heat exchanger 75 and a second pressure reducing device 78 to produce a third stream 76 of liquefied natural gas,

e4) сбор потока сжиженного природного газа, полученного на этапе e), причем второй поток 73 сжиженного природного газа получают на этапе e2), а третий поток 76 сжиженного природного газа получают на этапе e3) в испарительной емкости 80.e4) collecting the liquefied natural gas stream obtained in step e), with a second liquefied natural gas stream 73 being obtained in step e2) and a third liquefied natural gas stream 76 obtained in step e3) in a flash tank 80.

Первым устройством для снижения давления может быть клапан (Джоуля-Томсона) или детандер. Вторым устройством для снижения давления может быть клапан (Джоуля-Томсона) или детандер. В соответствии с вариантом реализации изобретения, первое устройство для снижения давления представляет собой детандер, а второе устройство для снижения давления представляет собой клапан Джоуля-Томсона.The first pressure reducing device can be a (Joule-Thomson) valve or an expander. The second pressure reducing device can be a (Joule-Thomson) valve or an expander. In accordance with an embodiment of the invention, the first pressure reducing device is an expander and the second pressure reducing device is a Joule-Thomson valve.

Этот вариант реализации изобретения обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что разделение на этапе e1) позволяет контролировать расход второй части жидкости через третий теплообменник и таким образом позволяет лучше согласовать кривые нагрева в третьем теплообменнике 75, что дает более низкую среднюю логарифмическую разницу температур (LMTD) и, следовательно, более низкие потери энергии в третьем теплообменнике 75. Это обеспечивает более энергоэффективный способ. This embodiment provides the advantage that the separation in step e1) allows control of the flow rate of the second liquid through the third heat exchanger and thus allows better matching of the heating curves in the third heat exchanger 75, resulting in a lower logarithmic mean temperature difference (LMTD) and therefore lower energy losses in the third heat exchanger 75. This provides a more energy efficient method.

Разделение на этапе e1) может быть заранее определенным разделением, например, может обеспечивать заранее определенный расход второй части жидкости через третий теплообменник. В качестве альтернативного варианта, разделение может быть управляемым разделением, обеспечиваемым управляемым разделителем, который обеспечивает регулируемое разделение, которое можно активно контролировать во время работы.The separation in step e1) can be a predetermined separation, for example, can provide a predetermined flow rate of the second part of the liquid through the third heat exchanger. Alternatively, the separation can be a controlled separation provided by a controllable splitter that provides controlled separation that can be actively controlled during operation.

Второй поток сжиженного природного газа 73 и третий поток сжиженного природного газа 76 обычно находятся под одинаковым давлением, которое близко к атмосферному (в диапазоне 1–1,25 бар) и при температуре, близкой к или при -161,5°C (в диапазоне от минус 160 до минус 162°C), хотя может существовать небольшая разница давления/температуры из-за различий в составе.The second liquefied natural gas stream 73 and the third liquefied natural gas stream 76 are usually at the same pressure, which is close to atmospheric (in the range of 1-1.25 bar) and at temperatures close to or at -161.5 ° C (in the range minus 160 to minus 162 ° C), although slight pressure / temperature differences may exist due to compositional differences.

На этапе e3) вторая часть жидкости 74 охлаждается в третьем теплообменнике 75 за счет по меньшей мере части потока 82 газа мгновенного испарения, благодаря чему получают нагретый поток 77 газа мгновенного испарения, который пропускается в блок 200 повторного сжатия.In step e3), the second part of the liquid 74 is cooled in the third heat exchanger 75 by at least a portion of the flash gas stream 82, whereby a heated flash gas stream 77 is obtained and passed to the recompression unit 200.

Давление третьего потока сжиженного природного газа 76, который является переохлажденной жидкостью, может эффективно уменьшаться, предпочтительно (близко) к условиям хранения с помощью второго устройства для снижения давления, например, клапана Джоуля-Томсона 78, что таким образом сводит к минимуму мгновенное испарение пара. The pressure of the third liquefied natural gas stream 76, which is a subcooled liquid, can be effectively reduced, preferably (close to) storage conditions, by a second pressure reducing device, such as a Joule-Thomson valve 78, thereby minimizing vapor flash.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, как проиллюстрировано на фиг. 2, способ включает:In accordance with an embodiment of the invention, as illustrated in FIG. 2, the method includes:

e1’) пропускание потока жидкости 57, полученного на этапе d2), через третий теплообменник 75’ и детандер 78’ для получения дополнительного потока сжиженного природного газа 76’, e1 ') passing the liquid stream 57 obtained in step d2) through a third heat exchanger 75' and an expander 78 'to obtain an additional liquefied natural gas stream 76',

e2’) сбор потока сжиженного природного газа, полученного на этапе e) и дополнительного потока сжиженного природного газа 76’, полученного на этапе e1’), в испарительной емкости 80.e2 ') collecting the liquefied natural gas stream from step e) and the additional liquefied natural gas stream 76' from step e1 ') in a flash tank 80.

Детандер 78’ в более общем случае может быть устройством для снижения давления, таким как клапан (Джоуля-Томсона).Expander 78 'may more generally be a pressure reducing device such as a (Joule-Thomson) valve.

Дополнительный поток сжиженного природного газа 76’ может иметь давление в диапазоне от 1 до 1,25 бар, например 1,05 бар, и температуру в диапазоне от минус 160 до минус 162°C, например минус 160,6°C. The additional liquefied natural gas stream 76 'may have a pressure in the range of 1 to 1.25 bar, such as 1.05 bar, and a temperature in the range of –160 to –162 ° C, such as –160.6 ° C.

Поток 77 подогретого газа мгновенного испарения может быть под атмосферным давлением, например 1 бар, и при температуре в диапазоне от минус 120 до минус 130°C, например минус 125°C.The heated flash gas stream 77 may be at atmospheric pressure, such as 1 bar, and at temperatures ranging from minus 120 to minus 130 ° C, such as minus 125 ° C.

Давление в испарительной емкости 80, по существу, равно атмосферному давлению, и собранный сжиженный природный газ находится в точке кипения. The pressure in the flash tank 80 is substantially equal to atmospheric pressure and the collected liquefied natural gas is at the boiling point.

В соответствии с вариантом реализации изобретения нагретый паровой поток 62, полученный из второго теплообменника 60 на этапе d3), пропускается через первый теплообменник 40, чтобы обеспечить охлаждение остальной части сжатого технологического потока 31, благодаря чему получают дополнительный нагретый паровой поток 43 перед тем, как перейти в блок 200 повторного сжатия.In accordance with an embodiment of the invention, the heated vapor stream 62 obtained from the second heat exchanger 60 in step d3) is passed through the first heat exchanger 40 to cool the remainder of the compressed process stream 31, thereby obtaining additional heated vapor stream 43 before passing into a recompression unit 200.

На этапе f) нагретый первый отделившийся поток 43 и нагретый паровой поток 62, возникающий из расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока 54, объединяются, чтобы быть включенными в рециркуляционный поток 105 в блоке 200 повторного сжатия. In step f), heated first separated stream 43 and heated vapor stream 62 arising from expanded and cooled multiphase second separated stream 54 are combined to be included in recycle stream 105 in recompression unit 200.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, этап f) включает отдельно пропускание нагретого первого отделившегося потока 42 и одного из нагретого парового потока 62 и дополнительного нагретого парового потока 43 в блок 200 повторного сжатия для получения рециркуляционного потока 105.In accordance with an embodiment of the invention, step f) comprises separately passing the heated first separated stream 42 and one of the heated vapor stream 62 and the additional heated vapor stream 43 to a recompression unit 200 to obtain a recycle stream 105.

Блок 200 повторного сжатия может быть многоступенчатым блоком повторного сжатия. Первый отделившийся поток 42 и один из нагретого парового потока 62 и дополнительного нагретого парового потока 43 предпочтительно подаются на разные ступени (давления) в блоке 200 повторного сжатия.The recompression unit 200 may be a multi-stage recompression unit. The first separated stream 42 and one of the heated vapor stream 62 and the additional heated vapor stream 43 are preferably fed to different stages (pressures) in the recompression unit 200.

В случае пропускания нагретого парового потока 43 через первый теплообменник 40, именно дополнительный нагретый паровой поток 43 пропускается в блок 200 повторного сжатия и должен быть включен в рециркуляционный поток 105. В приведенном ниже описании будет дана ссылка на дополнительный нагретый паровой поток 43, но следует понимать, что это может быть нагретый паровой поток 62, если нагретый паровой поток 62 не пропускается через первый теплообменник 40.If heated steam stream 43 is passed through first heat exchanger 40, it is additional heated steam stream 43 that is passed to recompression unit 200 and must be included in recycle stream 105. In the description below, reference will be made to additional heated steam stream 43, but should be understood that it may be heated steam stream 62 if heated steam stream 62 is not passed through the first heat exchanger 40.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, этап f) дополнительно включает пропускание потока газа мгновенного испарения (82) или нагретого потока газа мгновенного испарения 77 в блок 200 повторного сжатия. In accordance with an embodiment of the invention, step f) further comprises passing a flash gas stream (82) or a heated flash gas stream 77 to a recompression unit 200.

Поток газа мгновенного испарения 82 или нагретый поток газа мгновенного испарения 77 пропускают в блок повторного сжатия отдельно от нагретого первого отделившегося потока 42, нагретого парового потока 62 и дополнительного нагретого парового пара 43. Поток газа мгновенного испарения 82 или нагретый поток газа мгновенного испарения 77, нагретый первый отделившийся поток 42, нагретый паровой поток 62 или дополнительный нагретый паровой поток 43 предпочтительно подаются в разные ступени (давления) в блоке 200 повторного сжатия.The flash gas stream 82 or heated flash gas stream 77 is passed to the recompression unit separately from the heated first separated stream 42, heated vapor stream 62 and additional heated steam vapor 43. Flash gas stream 82 or heated flash gas stream 77, heated the first separated stream 42, heated vapor stream 62, or additional heated vapor stream 43 are preferably fed to different stages (pressures) in the recompression unit 200.

Следовательно, уровни давления различных потоков, пропущенных в блок (200) повторного сжатия, разделены. Consequently, the pressure levels of the various streams passed to the recompression unit (200) are separated.

Благодаря пропусканию нагретого первого отделившегося потока 42 отдельно от нагретого парового потока 62 и дополнительного нагретого парового потока 43 предотвращается загрязнение нагретого первого отделившегося потока 42 азотом, что позволяет более эффективно пропускать топливо.By passing the heated first decoupled stream 42 separately from the heated vapor stream 62 and the additional heated vapor stream 43 contamination of the heated first decoupled stream 42 with nitrogen is prevented, thereby allowing fuel to pass more efficiently.

Блок 200 повторного сжатия может включать несколько блоков повторного сжатия, расположенных последовательно, причем каждый блок повторного сжатия включает один или более компрессоров 90, 93, 102. The recompressor 200 may include a plurality of recompressors in series, with each recompressor including one or more compressors 90, 93, 102.

Количество блоков повторного сжатия может быть равно количеству потоков, пропускаемых в блок 200 повторного сжатия, например трем в соответствии с вариантом реализации изобретения, проиллюстрированным на фиг. 1. The number of recompressors may be equal to the number of streams passed to the recompressor 200, for example three in accordance with the embodiment illustrated in FIG. 1.

Один или более блоков повторного сжатия могут включать один или более связанных промежуточных охладителей. Затем блок 200 повторного сжатия может быть назван блоком многофазного повторного сжатия с промежуточным охлаждением.One or more recompression units may include one or more associated intercoolers. Then, the recompression unit 200 may be referred to as an intercooled multiphase recompression unit.

В соответствии с вариантом реализации изобретения, проиллюстрированным на фиг. 1, блок 200 повторного сжатия представляет собой блок 200 трехступенчатого повторного сжатия, включающий три ступени повторного сжатия, расположенные последовательно, то есть ступень предварительного повторного сжатия, ступень промежуточного повторного сжатия и ступень окончательного повторного сжатия. In accordance with the embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, the recompression unit 200 is a three-stage recompression unit 200 including three recompression stages in series, that is, a pre-recompression stage, an intermediate recompression stage, and a final recompression stage.

Как проиллюстрировано на фиг. 1, блок предварительного повторного сжатия может включать первый компрессор 90, содержащий два последовательных вспомогательных компрессора, выполненных с возможностью приема нагретого потока 77 газа мгновенного испарения и сжатия нагретого потока 77 газа мгновенного испарения, благодаря чему получают первый повторно сжатый поток 91 с температурой Т91 в диапазоне от 15 до 20°C. Давление Р91 первого повторно сжатого потока, по существу, равно давлению Р43 нагретого парового потока 43, например, в диапазоне 8–12 бар, например 10 бар.As illustrated in FIG. 1, the pre-recompression unit may include a first compressor 90 comprising two successive auxiliary compressors configured to receive a heated flash gas stream 77 and compress the heated flash gas stream 77, thereby producing a first re-compressed stream 91 at a temperature T 91 in range from 15 to 20 ° C. The pressure P 91 of the first re-compressed stream is substantially equal to the pressure P 43 of the heated steam stream 43, for example in the range of 8-12 bar, for example 10 bar.

Поскольку входной поток первого компрессора 90 является относительно холодным (причем поток 82 газа мгновенного испарения обычно имеет температуру –162°C, а нагретый поток 77 газа мгновенного испарения обычно имеет температуру приблизительно от минус 120°C до минус 130°C), требования к мощности сжатия относительно низки, и промежуточный охладитель не требуется. Since the inlet stream of the first compressor 90 is relatively cold (with the flash gas stream 82 typically at –162 ° C, and the heated flash gas stream 77 at approximately –120 ° C to –130 ° C), power requirements compressions are relatively low and an intercooler is not required.

Предварительно сжатый поток 91 и дополнительный нагретый паровой поток 43 (или нагретый паровой поток 62) объединяются и подаются в блок промежуточного повторного сжатия в виде объединенного потока 92. The pre-compressed stream 91 and the additional heated vapor stream 43 (or heated vapor stream 62) are combined and supplied to the intermediate recompression unit as a combined stream 92.

Блок промежуточного повторного сжатия включает промежуточный компрессор 93 и соответствующий промежуточный охладитель 97, расположенный ниже по потоку от промежуточного компрессора 93. Блок промежуточного повторного сжатия выполнен с возможностью приема объединенного потока 92 и последующего повторного сжатия и охлаждения объединенного потока 92 для получения промежуточного сжатого потока 98, обычно имеющего промежуточное давление Р98 в диапазоне 25–35 бар, например 32 бар. Поток 96, выходящий из промежуточного компрессора 93, обычно имеет температуру выше 100°C и охлаждается промежуточным охладителем 97, как правило, до температуры Т98 в диапазоне от 15°C до 25°C.The intermediate recompression unit includes an intermediate compressor 93 and a corresponding intercooler 97 located downstream of the intermediate compressor 93. The intermediate recompression unit is configured to receive combined stream 92 and subsequently recompress and cool the combined stream 92 to obtain intermediate compressed stream 98. usually having an intermediate pressure P 98 in the range 25–35 bar, for example 32 bar. The stream 96 exiting the intermediate compressor 93 is usually at a temperature above 100 ° C and is cooled by the intercooler 97, typically to a temperature T 98 in the range from 15 ° C to 25 ° C.

Промежуточный сжатый поток 98 и нагретый первый отделившийся поток 42 объединяются и подаются в блок окончательного повторного сжатия в виде дополнительного объединенного потока 101.The intermediate compressed stream 98 and the heated first separated stream 42 are combined and supplied to the final recompression unit as an additional combined stream 101.

Блок окончательного повторного сжатия включает конечный компрессор 102 и соответствующий промежуточный охладитель 104, расположенный ниже по потоку от конечного компрессора 102. Блок окончательного повторного сжатия выполнен с возможностью получения дополнительного комбинированного потока 101 и последующего повторного сжатия и охлаждения дополнительного объединенного потока 101 для получения рециркуляционного потока 105. Рециркуляционный поток 105 обычно имеет давление P105, по существу, равное давлению сырьевого потока 1 природного газа, обычно в диапазоне от 50 до 80 бар, более предпочтительно в диапазоне от 55 до 75 бар, например 65 бар. The final recompression unit includes a final compressor 102 and a corresponding intercooler 104 located downstream of the final compressor 102. The final recompression unit is configured to obtain an additional combined stream 101 and then recompress and cool the additional combined stream 101 to obtain a recycle stream 105 The recycle stream 105 typically has a pressure P 105 substantially equal to the pressure of the natural gas feed stream 1, typically in the range 50 to 80 bar, more preferably in the range 55 to 75 bar, for example 65 bar.

В соответствии с одним вариантом реализации изобретения данный способ дополнительно включает: In accordance with one embodiment of the invention, the method further comprises:

g) получение потока 95 топлива из промежуточного местоположения блока 200 повторного сжатия, предпочтительно выше по потоку от местоположения, в котором нагретый первый отделившийся поток 42 подается в блок 200 повторного сжатия.g) obtaining fuel stream 95 from an intermediate location of recompression unit 200, preferably upstream of the location where heated first separated stream 42 is supplied to recompression unit 200.

Предпочтительно поток 95 топлива получают в промежуточном местоположении, в котором концентрация азота является относительно высокой. Поскольку поток 77, 82 газа мгновенного испарения и паровой поток 56 содержат относительно высокое количество азота по сравнению с первым отделившемся потоком 32, 42, поток 95 топлива предпочтительно получают выше по потоку от местоположения, в котором нагретый первый отделившийся поток 42 поступает в блок многоступенчатого рекомпрессора 200. Preferably, the fuel stream 95 is obtained at an intermediate location where the nitrogen concentration is relatively high. Since the flash gas stream 77, 82 and vapor stream 56 contain a relatively high amount of nitrogen compared to the first separated stream 32, 42, fuel stream 95 is preferably obtained upstream of the location where the heated first separated stream 42 enters the multistage recompressor unit. 200.

Поток 95 топлива предпочтительно получают в виде бокового потока от потока 96, выходящего из промежуточного компрессора 93. Поток 95 топлива получают в промежуточном местоположении между промежуточным компрессором 93 и соответствующим промежуточным охладителем 97.Fuel stream 95 is preferably obtained as a side stream from stream 96 exiting intermediate compressor 93. Fuel stream 95 is obtained at an intermediate location between intermediate compressor 93 and corresponding intercooler 97.

Это приводит к образованию эффективного потока топлива, имеющего относительно большое количество азота, и уменьшает количество рециркулируемого азота.This results in an efficient fuel stream having a relatively large amount of nitrogen and reduces the amount of nitrogen recirculated.

В соответствии с примером, используемый способ функционирует следующим образом. Технологический сырьевой поток 11 получают путем смешивания сырьевого потока 1 природного газа, взятого после того, как достигается температура конденсации для соответствия спецификации С5+ (<0,1% мол.), причем рециркуляционный поток 105 имеет соотношение около 1:3. Этап 20 компрессора (вспомогательного компрессора), состоящий из двух этапов с промежуточным охлаждением, повышает давление от 65 бар до 160 бар. Технологический сырьевой поток 11 охлаждают промежуточным охладителем (охладителями) приблизительно до 17°C с использованием воды в качестве охлаждающей среды. Полученный таким образом сжатый технологический поток 25 разделяют на две части, первый отделяющийся поток 32 (0,57 масс. доли) и остальную часть сжатого технологического потока (0,43 масс. доли). In accordance with the example, the method used operates as follows. The process feed stream 11 is obtained by mixing the natural gas feed stream 1 taken after the condensation temperature is reached to meet the C5 + specification (<0.1 mol%), with the recycle stream 105 having a ratio of about 1: 3. Compressor stage 20 (auxiliary compressor) consisting of two stages with intercooling increases the pressure from 65 bar to 160 bar. Process feed stream 11 is cooled by intercooler (s) to approximately 17 ° C using water as the cooling medium. The compressed process stream 25 thus obtained is split into two parts, the first separating stream 32 (0.57 wt. Fraction) and the rest of the compressed process stream (0.43 wt. Fraction).

Первый отделившийся поток расширяется в детандере 33 предварительного охлаждения, являющийся детандером на 30 МВт, с коэффициентом давления около 5. Таким образом, расширенный первый отделившийся поток 34 получают для обеспечения холода для остальной части сжатого технологического потока. Эти потоки обмениваются теплом в первом теплообменнике 40. Температура горячего выпускного потока достигает -75°C, а холодный выпускной поток направляется в блок 200 повторного сжатия.The first split stream is expanded in a precooling expander 33, which is a 30 MW expander, with a pressure ratio of about 5. Thus, the expanded first split stream 34 is obtained to provide cooling for the rest of the compressed process stream. These streams exchange heat in the first heat exchanger 40. The temperature of the hot outlet stream reaches -75 ° C, and the cold outlet stream is directed to the re-compression unit 200.

Затем предварительно охлажденный технологический поток 41 разделяют на второй отделившийся поток 52 (0,8 масс. доли), который расширяют до 10 бар в детандере 53, благодаря чему он охлаждается до около минус 123°C, поступая в двухфазную зону с получением таким образом расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока 54.The precooled process stream 41 is then divided into a second separated stream 52 (0.8 wt. Fraction), which is expanded to 10 bar in expander 53, whereby it is cooled to about minus 123 ° C, entering the two-phase zone, thus obtaining an expanded and a cooled multiphase second split stream 54.

Расширенный и охлажденный многофазный второй отделившийся поток 54 подвергается мгновенному испарению в сепараторе высокого давления 55 для получения парового потока 56 (0,34 молярной доли).The expanded and cooled multiphase second separated stream 54 is flashed in a high pressure separator 55 to produce a vapor stream 56 (0.34 mole fraction).

После сепаратора высокого давления 55 паровой поток 56 используется для дополнительного охлаждения остальной части предварительно охлажденного сжатого технологического потока 51 во втором теплообменнике 60 до около -123°C. Затем паровой поток 56 (теперь нагреваемый паровой поток 62) обеспечивает холод в первом теплообменнике 40.After high pressure separator 55, steam stream 56 is used to further cool the remainder of the precooled compressed process stream 51 in a second heat exchanger 60 to about -123 ° C. Steam stream 56 (now heated steam stream 62) then provides cold to the first heat exchanger 40.

Полученный таким образом дополнительный охлажденный технологический поток 61, являющийся низкотемпературным потоком высокого давления, расширяется в жидкостном детандере 70 до условий хранения.Thus obtained additional cooled process stream 61, which is a low temperature high pressure stream, is expanded in a liquid expander 70 to storage conditions.

Жидкий поток 57, полученный из сепаратора 55, разделяется на два потока. Первая жидкая часть или основной поток 71 (0,89 масс. доли) расширяется через первое устройство для снижения давления, например, жидкостный детандер 72, тогда как вторая жидкая часть 74 или меньшая доля (0,19 масс. доли) переохлаждается за счет потока газа мгновенного испарения 82 в третьем теплообменнике 75, а затем давление в ней понижается с помощью второго устройства для снижения давления, такого как клапан 78 Джоуля-Томпсона, перед тем, как ее пропускают в испарительную емкость 80. The liquid stream 57 obtained from the separator 55 is split into two streams. The first liquid portion or main stream 71 (0.89 w / w) is expanded through a first pressure reducing device, such as a liquid expander 72, while the second liquid portion 74 or less (0.19 w / w) is subcooled by the flow flash gas 82 in the third heat exchanger 75, and then depressurized by a second pressure reducing device, such as a Joule-Thompson valve 78, before it is passed to flash tank 80.

Поток 82 газа мгновенного испарения, после охлаждения по меньшей мере части жидкого потока 57 в третьем теплообменнике 75, направляется в блок 200 повторного сжатия. Нагретый поток 77 газа мгновенного испарения направляют на холодное повторное сжатие. При использовании холодного сжатия (2 этапа) достигаются низкие требования к потреблению, и нет необходимости в промежуточных охладителях. Температура на выходе первого компрессора 90 повысилась до 17°C. Выходной поток первого компрессора 90 смешивают с находящимся под давлением 10 бар дополнительным нагретым паровым потоком 43, выходящим из первого теплообменника 40, объединенный поток 92 которого сжимается промежуточным компрессором 93 до промежуточного давления 32 бар. Затем поток 96, выходящий из промежуточного компрессора 93, смешивается с нагретым первым отделившимся потоком 42 и последовательно сжимается до уровня давления подачи 65 бар для образования рециркуляционного потока 105.The flash gas stream 82, after cooling at least a portion of the liquid stream 57 in the third heat exchanger 75, is directed to a recompression unit 200. The heated flash gas stream 77 is sent to cold recompression. By using cold compression (2 stages), low consumption requirements are achieved and there is no need for intercoolers. The outlet temperature of the first compressor 90 increased to 17 ° C. The outlet stream of the first compressor 90 is mixed with an additional heated steam stream 43 at a pressure of 10 bar exiting the first heat exchanger 40, the combined stream 92 of which is compressed by the intermediate compressor 93 to an intermediate pressure of 32 bar. The stream 96 exiting the intermediate compressor 93 is then mixed with the heated first separated stream 42 and subsequently compressed to a supply pressure of 65 bar to form a recycle stream 105.

Моделирования показали, что схемы способа, описанные со ссылкой на фиг. 1 и 2, нуждаются в относительно небольшом рециркуляционном потоке 105, который значительно повышает эффективность, что более чем уравновешивает использование более высоких подпорных давлений, требуемых на этапе 200 компрессора. Simulations have shown that the method diagrams described with reference to FIG. 1 and 2 require a relatively small recycle stream 105, which greatly improves efficiency, which more than balances the use of the higher back-up pressures required in compressor step 200.

Моделирования показали, что вариант реализации изобретения, описанный со ссылкой на фиг. 1, обеспечивает удельную потребляемую мощность, составляющую 9,816 кВт/т/сут (235,6 кВт-ч/т). Это соответствует производству СПГ в 3,4 млн т/год с использованием газовой турбины мощностью 100 МВт в качестве механического привода, принимая готовность равной 95%. Simulations have shown that the embodiment described with reference to FIG. 1, provides a specific power consumption of 9.816 kWh / t / day (235.6 kWh / t). This corresponds to an LNG production of 3.4 Mtpa using a 100 MW gas turbine as a mechanical drive, assuming an availability of 95%.

Специалист в данной области техники легко поймет, что могут быть сделаны многие модификации без отхода от объема изобретения. Например, следует понимать, что этап 20 компрессора, как проиллюстрировано на фиг. 1, может быть использован в варианте реализации изобретения по фиг. 2 и наоборот. Если в этом тексте используется слово «этап» или «этапы», то следует понимать, что это не делается для указания конкретного порядка (во времени). Этапы могут применяться в любом подходящем порядке, включая их одновременное применение. A person skilled in the art will readily understand that many modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, it should be understood that compressor step 20, as illustrated in FIG. 1 may be used in the embodiment of FIG. 2 and vice versa. If the word "stage" or "stages" is used in this text, it should be understood that this is not done to indicate a specific order (in time). The steps can be applied in any suitable order, including their simultaneous application.

Claims (46)

1. Способ сжижения сырьевого потока (1) природного газа, включающий по меньшей мере этапы: 1. A method for liquefying a natural gas feed stream (1), comprising at least the steps: a) обеспечения технологического сырьевого потока (11) путем смешивания сырьевого потока (1) природного газа с рециркуляционным потоком (105),a) providing a process feed stream (11) by mixing a natural gas feed stream (1) with a recycle stream (105), b) сжатия технологического сырьевого потока и охлаждения технологического сырьевого потока (11) за счет окружающей среды в блоке (20) сжатия, в результате чего получают сжатый технологический поток (25), давление (P25) которого составляет по меньшей мере 120 бар, а первая температура (T25) ниже 40°C,b) compressing the process feed stream and cooling the process feed stream (11) by the environment in the compression unit (20), resulting in a compressed process stream (25), the pressure (P25) of which is at least 120 bar, and the first temperature (T25) below 40 ° C, c1) получения первого отделившегося потока (32) из сжатого технологического потока (25) и расширения первого отделившегося потока (32) в детандере (33) предварительного охлаждения с получением расширенного первого отделившегося потока (34), вторая температура которого ниже первой температуры,c1) obtaining the first separated stream (32) from the compressed process stream (25) and expanding the first separated stream (32) in the precooling expander (33) to obtain an expanded first separated stream (34), the second temperature of which is lower than the first temperature, c2) охлаждения остальной части сжатого технологического потока (31) в первом теплообменнике (40) за счет расширенного первого отделившегося потока (34) с получением предварительно охлажденного технологического потока (41) и нагретого первого отделившегося потока (42),c2) cooling the remainder of the compressed process stream (31) in the first heat exchanger (40) by the expanded first separated stream (34) to obtain a precooled process stream (41) and a heated first separated stream (42), d1) получения второго отделившегося потока (52) из предварительно охлажденного технологического потока (41) и расширения второго отделившегося потока (52) в детандере (53) с получением расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока (54), третья температура которого ниже второй температуры,d1) obtaining a second separated stream (52) from the precooled process stream (41) and expanding the second separated stream (52) in an expander (53) to obtain an expanded and cooled multiphase second separated stream (54), the third temperature of which is below the second temperature, d2) отделения расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока (54) в фазовом сепараторе (55) для получения парового потока (56) и жидкого потока (57),d2) separating the expanded and cooled multiphase second separated stream (54) in a phase separator (55) to obtain a vapor stream (56) and a liquid stream (57), d3) охлаждения остальной части предварительно охлажденного сжатого технологического потока (51) во втором теплообменнике (60) за счет парового потока (56) с получением дополнительного охлажденного технологического потока (61) и нагретого парового потока (62),d3) cooling the remainder of the pre-cooled compressed process stream (51) in a second heat exchanger (60) with a steam stream (56) to provide additional cooled process stream (61) and a heated vapor stream (62), e) расширения дополнительного охлажденного технологического потока (61) с получением жидкого потока (71) природного газа,e) expanding the additional cooled process stream (61) to obtain a liquid natural gas stream (71), f) пропускания нагретого первого отделившегося потока (42) и нагретого парового потока (62) в блок (200) повторного сжатия, причем в блоке (200) повторного сжатия образуется рециркуляционный поток (105).f) passing the heated first separated stream (42) and heated vapor stream (62) to a recompression unit (200), wherein a recirculation stream (105) is formed in the recompression unit (200). 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что массовый расход MF1 сырьевого потока (1) природного газа и массовый расход MF105 рециркуляционного потока (105) находится в диапазоне MF1 : MF105 = 1:2 – 1:4, предпочтительно, по существу, равно 1:3.2. A method according to claim 1, characterized in that the mass flow rate MF1 of the natural gas feed stream (1) and the mass flow rate MF105 of the recycle stream (105) are in the range MF1: MF105 = 1: 2 - 1: 4, preferably substantially , is equal to 1: 3. 3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что способ дополнительно включает пропускание потока (71) сжиженного природного газа в испарительную емкость (80) и получение производственного потока (81) сжиженного природного газа в качестве нижнего потока из испарительной емкости (80). 3. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method further comprises passing the liquefied natural gas stream (71) into a flash tank (80) and receiving a liquefied natural gas production stream (81) as a bottom stream from the flash tank (80) ... 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что способ включает получение потока (82) газа мгновенного испарения в виде верхнего потока из испарительной емкости (80), пропускание потока (82) газа мгновенного испарения в блок (200) повторного сжатия, при этом пропускание потока (82) газа мгновенного испарения в блок (200) повторного сжатия необязательно включает пропускание потока (82) газа мгновенного испарения по меньшей мере частично через третий теплообменник (75, 75’) для обеспечения охлаждения по меньшей мере части жидкого потока (57), полученного на этапе d2).4. A method according to claim 3, characterized in that the method comprises obtaining a flash gas stream (82) in the form of an overhead stream from a flash tank (80), passing a flash gas stream (82) to a recompression unit (200), when however, passing the flash gas stream (82) to the recompression unit (200) optionally includes passing the flash gas stream (82) at least partially through a third heat exchanger (75, 75 ') to provide cooling of at least a portion of the liquid stream (57 ) obtained in step d2). 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что способ включает:5. The method according to claim 4, characterized in that the method comprises: e1) разделение жидкого потока (57), полученного на этапе d2) на первую часть (71) жидкости и вторую часть (74) жидкости, e1) dividing the liquid stream (57) obtained in step d2) into a first liquid portion (71) and a second liquid portion (74), е2) расширение первой части (71) жидкости в первом устройстве (72) для снижения давления для получения второго потока (73) сжиженного природного газа иe2) expanding the first portion (71) of liquid in the first pressure reducing device (72) to obtain a second stream (73) of liquefied natural gas; and е3) охлаждение второй части (74) жидкости путем пропускания второй части жидкости через третий теплообменник (75) и второе устройство (78) для снижения давления для получения третьего потока (76) сжиженного природного газа, e3) cooling the second part (74) of the liquid by passing the second part of the liquid through the third heat exchanger (75) and the second device (78) to reduce the pressure to obtain the third stream (76) of liquefied natural gas, e4) сбор потока сжиженного природного газа, полученного на этапе e), второго потока (73) сжиженного природного газа, полученного на этапе e2), и третьего потока (76) сжиженного природного газа, полученного на этапе e3), в испарительной емкости (80).e4) collecting the liquefied natural gas stream from step e), the second liquefied natural gas stream (73) from step e2) and the third liquefied natural gas stream (76) from step e3) in a flash tank (80 ). 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что способ включает:6. The method according to claim 4, characterized in that the method comprises: e1’) пропускание жидкого потока (57), полученного на этапе d2), через третий теплообменник (75') и клапан или детандер (78’) для получения дополнительного потока (76’) сжиженного природного газа, e1 ') passing the liquid stream (57) obtained in step d2) through a third heat exchanger (75') and a valve or expander (78 ') to obtain an additional stream (76') of liquefied natural gas, e2’) сбор потока сжиженного природного газа, полученного на этапе e), и дополнительного потока (76’) сжиженного природного газа, полученного на этапе e1’), в испарительной емкости (80).e2 ') collecting the liquefied natural gas stream from step e) and the additional liquefied natural gas stream (76') from step e1 ') in a flash tank (80). 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что нагретый паровой поток (62), полученный из второго теплообменника (60) на этапе d3), пропускают через первый теплообменник (40) для обеспечения охлаждения остальной части сжатого технологического потока (31) с получением дополнительного нагретого парового потока (43) перед тем, как пропустить его в блок (200) повторного сжатия.7. A method according to any of the preceding claims, characterized in that the heated steam stream (62) obtained from the second heat exchanger (60) in step d3) is passed through the first heat exchanger (40) to provide cooling of the rest of the compressed process stream (31) to obtain additional heated vapor stream (43) before passing it to the recompression unit (200). 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что этап f) включает отдельное пропускание нагретого первого отделившегося потока (42) и одного из нагретого парового потока (62) и дополнительного нагретого парового потока (43) в блок (200) повторного сжатия для получения рециркуляционного потока (105).8. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that step f) comprises separately passing the heated first separated stream (42) and one of the heated vapor stream (62) and additional heated vapor stream (43) to the recompression unit (200) to obtain a recirculation stream (105). 9. Способ по любому из пп. 4–6, отличающийся тем, что этап f) дополнительно включает пропускание потока (82) газа мгновенного испарения или нагретого потока (77) газа мгновенного испарения в блок (200) повторного сжатия. 9. The method according to any one of claims. 4-6, characterized in that step f) further comprises passing a flash gas stream (82) or a heated flash gas stream (77) to a recompression unit (200). 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что способ дополнительно включает: 10. A method according to any of the preceding claims, wherein the method further comprises: g) получение потока (95) топлива из промежуточного местоположения блока (200) повторного сжатия, предпочтительно выше по потоку от местоположения, в котором нагретый первый отделившийся поток (42) подается в блок (200) повторного сжатия.g) obtaining a fuel stream (95) from an intermediate location of the recompression unit (200), preferably upstream of the location where the heated first separated stream (42) is supplied to the recompression unit (200). 11. Система сжижения сырьевого потока (1) природного газа, содержащая: 11. A system for liquefying a natural gas feed stream (1), comprising: - блок (20) сжатия, выполненный с возможностью приема технологического сырьевого потока (11), содержащего сырьевой поток (1) природного газа и рециркуляционный поток (105), причем блок (20) сжатия дополнительно выполнен с возможностью сжатия технологического сырьевого потока (11) и охлаждения технологического сырьевого потока (11) для получения сжатого технологического потока (25), давление (Р25) которого составляет по меньшей мере 120 бар, а первая температура (Т25) ниже 40°C,- a compression unit (20) configured to receive a process feed stream (11) containing a natural gas feed stream (1) and a recycle stream (105), wherein the compression unit (20) is additionally configured to compress the process feed stream (11) and cooling the process feed stream (11) to obtain a compressed process stream (25) having a pressure (P25) of at least 120 bar and a first temperature (T25) below 40 ° C, - первый разделитель (30), выполненный с возможностью приема сжатого технологического потока (25) и вывода первого отделившегося потока (32) и остальной части сжатого технологического потока (31),- the first separator (30) configured to receive the compressed process stream (25) and output the first separated stream (32) and the rest of the compressed process stream (31), - детандер (33) предварительного охлаждения, выполненный с возможностью приема и расширения первого отделившегося потока (32) для получения расширенного первого отделившегося потока (34), вторая температура которого ниже первой температуры,a pre-cooling expander (33) configured to receive and expand the first separated stream (32) to obtain an expanded first separated stream (34), the second temperature of which is lower than the first temperature, - первый теплообменник (40), выполненный с возможностью приема расширенного первого отделившегося потока (34) и остальной части сжатого технологического потока (31) с последующим охлаждением остальной части сжатого технологического потока (31) за счет расширенного первого отделившегося потока (34) с получением предварительно охлажденного технологического потока (41) и нагретого первого отделившегося потока (42),- the first heat exchanger (40) configured to receive the expanded first separated stream (34) and the rest of the compressed process stream (31) with subsequent cooling of the rest of the compressed process stream (31) due to the expanded first separated stream (34) to obtain a preliminary the cooled process stream (41) and the heated first separated stream (42), - второй разделитель (50), выполненный с возможностью приема предварительно охлажденного технологического потока (41) и выпуска второго отделившегося потока (52) и остальной части предварительно охлажденного сжатого технологического потока (51),- a second separator (50) adapted to receive the pre-cooled process stream (41) and discharge the second separated stream (52) and the rest of the pre-cooled compressed process stream (51), - детандер (53), выполненный с возможностью приема и расширения второго отделившегося потока (52) с получением расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока (54), третья температура которого ниже второй температуры,- an expander (53) configured to receive and expand the second separated stream (52) to obtain an expanded and cooled multiphase second separated stream (54), the third temperature of which is below the second temperature, - фазовый сепаратор (55), выполненный с возможностью приема расширенного и охлажденного многофазного второго отделившегося потока (54) и выпуска парового потока (56) и жидкого потока (57),- a phase separator (55) configured to receive an expanded and cooled multiphase second separated stream (54) and release a vapor stream (56) and a liquid stream (57), - второй теплообменник (60), выполненный с возможностью приема парового потока (56) и остальной части предварительно охлажденного сжатого технологического потока (51) с последующим охлаждением остальной части предварительно охлажденного сжатого технологического потока (51) за счет потока пара (56) с получением дополнительного охлажденного технологического потока (61) и нагретого парового потока (62),- a second heat exchanger (60) configured to receive a steam stream (56) and the rest of the precooled compressed process stream (51) with subsequent cooling of the rest of the precooled compressed process stream (51) due to the steam flow (56) to obtain additional cooled process stream (61) and heated steam stream (62), - жидкостный детандер (70), выполненный с возможностью приема дополнительного охлажденного технологического потока (61) с получением потока (71) сжиженного природного газа,- a liquid expander (70) configured to receive an additional cooled process stream (61) to obtain a liquefied natural gas stream (71), - блок (200) повторного сжатия, выполненный с возможностью приема, объединения и повторного сжатия по меньшей мере нагретого первого отделившегося потока (42) и нагретого парового потока (62) для получения рециркуляционного потока (105).- a recompression unit (200) configured to receive, combine and recompress at least the heated first separated stream (42) and the heated vapor stream (62) to obtain a recycle stream (105). 12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит испарительную емкость (80), выполненную с возможностью приема потока (71) сжиженного природного газа, причем испарительная емкость (80) дополнительно выполнена с возможностью выпуска производственного потока (81) сжиженного природного газа. 12. The system according to claim 11, characterized in that the system further comprises an evaporation tank (80) configured to receive a liquefied natural gas stream (71), and the evaporation tank (80) is additionally configured to discharge a production stream (81) of a liquefied natural gas. 13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что испарительная емкость (80) выполнена с возможностью выпуска потока (82) газа мгновенного испарения, причем система содержит трубу (82, 77) для газа мгновенного испарения, выполненную с возможностью пропускания потока (82) газа мгновенного испарения в блок (200) повторного сжатия, причем система необязательно содержит третий теплообменник (75, 75’), выполненный с возможностью приема потока (82) газа мгновенного испарения и по меньшей мере части жидкого потока (57) с последующим охлаждением по меньшей мере части жидкого потока (57) за счет потока (82) газа мгновенного испарения.13. The system according to claim 12, characterized in that the flash tank (80) is configured to discharge the flash gas stream (82), the system comprises a flash gas pipe (82, 77) adapted to pass the flash gas stream (82 ) flashing gas to the recompression unit (200), the system optionally comprising a third heat exchanger (75, 75 ') configured to receive the flash gas stream (82) and at least a portion of the liquid stream (57), followed by cooling along at least a portion of the liquid stream (57) by the flash gas stream (82). 14. Система по п. 13, содержащая: 14. The system of claim 13, comprising: - дополнительный разделитель, выполненный с возможностью приема жидкого потока (57) и разделения жидкого потока (57) на первую часть (71) жидкости и вторую часть (74) жидкости, - an additional separator configured to receive a liquid stream (57) and divide the liquid stream (57) into a first part (71) of a liquid and a second part (74) of a liquid, - первое устройство (72) для снижения давления, выполненное с возможностью приема и расширения первой части (71) жидкости для получения второго потока (73) сжиженного природного газа, - a first pressure reducing device (72) configured to receive and expand the first portion (71) of liquid to obtain a second stream (73) of liquefied natural gas, - третий теплообменник (75), выполненный с возможностью приема потока (82) газа мгновенного испарения и второй части (74) жидкости с последующим охлаждением второй части (74) жидкости и передачи второй части (74) жидкости во второе устройство (78) для снижения давления для получения третьего потока (76) сжиженного природного газа, - the third heat exchanger (75), configured to receive the flow (82) of the flash gas and the second part (74) of the liquid, followed by the cooling of the second part (74) of the liquid and transfer of the second part (74) of the liquid to the second device (78) to reduce pressure to obtain the third stream (76) liquefied natural gas, причем испарительная емкость (80) дополнительно выполнена с возможностью приема второго потока (73) сжиженного природного газа и третьего потока (76) сжиженного природного газа.wherein the flash tank (80) is further configured to receive a second liquefied natural gas stream (73) and a third liquefied natural gas stream (76). 15. Система по п. 13, отличающаяся тем, что система содержит третий теплообменник (75, 75’), выполненный с возможностью приема потока (82) газа мгновенного испарения и по меньшей мере части жидкого потока (57) с последующим охлаждением по меньшей мере части жидкого потока (57) за счет потока (82) газа мгновенного испарения, причем система дополнительно содержит клапан или детандер (78’), расположенный ниже по потоку от третьего теплообменника (75’), выполненного с возможностью приема по меньшей мере части жидкого потока из третьего теплообменника (75’) для расширения по меньшей мере части жидкого потока (57) с получением дополнительного потока (76’) сжиженного природного газа, 15. The system according to claim 13, characterized in that the system comprises a third heat exchanger (75, 75 ') configured to receive a flash gas stream (82) and at least part of a liquid stream (57) with subsequent cooling of at least part of the liquid stream (57) due to the flow (82) of the flash gas, and the system further comprises a valve or expander (78 ') located downstream of the third heat exchanger (75') configured to receive at least part of the liquid stream from a third heat exchanger (75 ') to expand at least a portion of the liquid stream (57) to obtain an additional stream (76') of liquefied natural gas, причем испарительная емкость (80) дополнительно выполнена с возможностью приема дополнительного потока (76’) сжиженного природного газа.moreover, the evaporation tank (80) is additionally configured to receive an additional stream (76 ') of liquefied natural gas.
RU2018136794A 2016-03-21 2017-03-20 Method and system for liquefaction of natural gas feed flow RU2730090C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16161408 2016-03-21
EP16161408.6 2016-03-21
PCT/EP2017/056520 WO2017162566A1 (en) 2016-03-21 2017-03-20 Method and system for liquefying a natural gas feed stream

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018136794A RU2018136794A (en) 2020-04-22
RU2018136794A3 RU2018136794A3 (en) 2020-06-03
RU2730090C2 true RU2730090C2 (en) 2020-08-17

Family

ID=55587193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018136794A RU2730090C2 (en) 2016-03-21 2017-03-20 Method and system for liquefaction of natural gas feed flow

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190049174A1 (en)
EP (1) EP3433556A1 (en)
CN (1) CN108779953A (en)
AU (1) AU2017237356B2 (en)
CA (1) CA3017839A1 (en)
RU (1) RU2730090C2 (en)
WO (1) WO2017162566A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767848C1 (en) * 2021-02-04 2022-03-22 Андрей Владиславович Курочкин Liquefied natural gas production plant

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3053323C (en) * 2017-02-13 2021-12-07 Exxonmobil Upstream Research Company Pre-cooling of natural gas by high pressure compression and expansion
FR3075938B1 (en) * 2017-12-21 2020-01-10 Engie METHOD AND DEVICE FOR LIQUEFACTION OF A NATURAL GAS
US11499775B2 (en) * 2020-06-30 2022-11-15 Air Products And Chemicals, Inc. Liquefaction system
US20230073208A1 (en) * 2021-09-09 2023-03-09 Cnx Resources Corporation System and method for harnessing energy from a pressurized gas flow to produce lng
US11815023B2 (en) * 2021-10-22 2023-11-14 Hamilton Sundstrand Corporation Power and ejector cooling unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3383873A (en) * 1964-11-03 1968-05-21 Linde Ag Engine expansion of liquefied gas at below critical temperature and above critical pressure
US5651269A (en) * 1993-12-30 1997-07-29 Institut Francais Du Petrole Method and apparatus for liquefaction of a natural gas
US6378330B1 (en) * 1999-12-17 2002-04-30 Exxonmobil Upstream Research Company Process for making pressurized liquefied natural gas from pressured natural gas using expansion cooling
RU2554736C2 (en) * 2009-07-21 2015-06-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Method of purifying multi-phase hydrocarbon flow and installation intended therefore

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1096697A (en) 1966-09-27 1967-12-29 Int Research & Dev Co Ltd Process for liquefying natural gas
GB0120272D0 (en) * 2001-08-21 2001-10-10 Gasconsult Ltd Improved process for liquefaction of natural gases
FR2841330B1 (en) * 2002-06-21 2005-01-28 Inst Francais Du Petrole LIQUEFACTION OF NATURAL GAS WITH RECYCLING OF NATURAL GAS
US8555672B2 (en) * 2009-10-22 2013-10-15 Battelle Energy Alliance, Llc Complete liquefaction methods and apparatus
US8584488B2 (en) * 2008-08-06 2013-11-19 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied natural gas production
US8764885B2 (en) 2010-11-19 2014-07-01 Sustainable Energy Solutions, Llc Systems and methods for separating condensable vapors from gases by direct-contact heat exchange
EP2866921A2 (en) 2011-05-26 2015-05-06 Sustainable Energy Solutions, LLC Systems and methods for separating condensable vapors from light gases or liquids by recuperative cryogenic processes
GB2486036B (en) 2011-06-15 2012-11-07 Anthony Dwight Maunder Process for liquefaction of natural gas
EP2789957A1 (en) 2013-04-11 2014-10-15 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of liquefying a contaminated hydrocarbon-containing gas stream
US20150033793A1 (en) 2013-07-31 2015-02-05 Uop Llc Process for liquefaction of natural gas
GB2522421B (en) 2014-01-22 2016-10-19 Dwight Maunder Anthony LNG production process

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3383873A (en) * 1964-11-03 1968-05-21 Linde Ag Engine expansion of liquefied gas at below critical temperature and above critical pressure
US5651269A (en) * 1993-12-30 1997-07-29 Institut Francais Du Petrole Method and apparatus for liquefaction of a natural gas
US6378330B1 (en) * 1999-12-17 2002-04-30 Exxonmobil Upstream Research Company Process for making pressurized liquefied natural gas from pressured natural gas using expansion cooling
RU2253809C2 (en) * 1999-12-17 2005-06-10 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Mode of liquefaction of natural gas by way of cooling at the expense of expansion
RU2554736C2 (en) * 2009-07-21 2015-06-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Method of purifying multi-phase hydrocarbon flow and installation intended therefore

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767848C1 (en) * 2021-02-04 2022-03-22 Андрей Владиславович Курочкин Liquefied natural gas production plant

Also Published As

Publication number Publication date
CA3017839A1 (en) 2017-09-28
US20190049174A1 (en) 2019-02-14
AU2017237356B2 (en) 2019-12-05
RU2018136794A (en) 2020-04-22
EP3433556A1 (en) 2019-01-30
CN108779953A (en) 2018-11-09
RU2018136794A3 (en) 2020-06-03
AU2017237356A1 (en) 2018-09-27
WO2017162566A1 (en) 2017-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2730090C2 (en) Method and system for liquefaction of natural gas feed flow
US6751985B2 (en) Process for producing a pressurized liquefied gas product by cooling and expansion of a gas stream in the supercritical state
AU2012299287B2 (en) Liquefied natural gas plant with ethylene independent heavies recovery system
JP3868998B2 (en) Liquefaction process
US6378330B1 (en) Process for making pressurized liquefied natural gas from pressured natural gas using expansion cooling
RU2753342C2 (en) Low-temperature mixed refrigerant for large-scale pre-cooling of hydrogen
US20170167786A1 (en) Pre-Cooling of Natural Gas by High Pressure Compression and Expansion
CA3056587C (en) 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
KR20160057351A (en) Mixed refrigerant system and method
US10082331B2 (en) Process for controlling liquefied natural gas heating value
AU2007310940B2 (en) Method and apparatus for liquefying hydrocarbon streams
CA2980042A1 (en) Mixed refrigerant cooling process and system
US10571187B2 (en) Temperature controlled method to liquefy gas and a production plant using the method
US11604025B2 (en) Standalone high-pressure heavies removal unit for LNG processing