RU2742645C2 - Установка для получения спг и способ ее работы - Google Patents
Установка для получения спг и способ ее работы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2742645C2 RU2742645C2 RU2019107200A RU2019107200A RU2742645C2 RU 2742645 C2 RU2742645 C2 RU 2742645C2 RU 2019107200 A RU2019107200 A RU 2019107200A RU 2019107200 A RU2019107200 A RU 2019107200A RU 2742645 C2 RU2742645 C2 RU 2742645C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- compressor
- line
- lng
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Предложена установка для получения СПГ, включающая блоки осушки и очистки газа, предварительный и основной теплообменники, сепаратор, первый и второй детандеры и компрессор, соединенные между собой, где в качестве компрессора установлен компрессор холодильной машины, на линии продукционного газа последовательно расположены первая секция предварительного теплообменника, блок очистки, вторая секция предварительного теплообменника, основной теплообменник, первый детандер и сепаратор, оснащенный линией вывода СПГ и линией обратного газа с основным теплообменником, на линии технологического газа расположены испаритель холодильной машины, второй детандер и соединение с линией обратного газа, а на образованной этими линиями линии газа низкого давления расположен предварительный теплообменник. Также предложен способ работы установки, которая описана выше. Технический результат - упрощение установки за счет замены компрессора и теплообменников "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и "очищенный сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" на холодильную машину, а также увеличение выхода СПГ достигается при этом за счет охлаждения продукционного газа в предварительном теплообменнике охлажденным редуцированным технологическим газом. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа (СПГ) за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами.
Известен способ производства сжиженного природного газа и комплекс для его реализации [RU 2541360, опубл. 10.02.2015 г., МПК F25J 1/00], который включает входную линию природного газа с фильтром-пылеуловителем, счетчиком газа, блоком осушки и фильтром, линию для утилизации тепла с теплообменником и регулятором давления, струйный компрессор, счетчик газа на выходе, блок очистки газа с фильтром, а также предварительный теплообменник, детандер-компрессорный агрегат со вспомогательными системами, основной теплообменник, дроссель, сепаратор и хранилище СПГ с криогенным насосом.
Недостатками известного комплекса является низкий выход СПГ из-за нерационального расходования энергии редуцирования технологического потока газа.
Наиболее близок к предлагаемому изобретению установка сжижения природного газа и способ ее работы (варианты) [RU 2671665, опубл. 06.11.2018 г., МПК F25J 1/00], в одном из вариантов включающая блоки осушки и очистки газа, теплообменники: предварительный, основной, "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и "очищенный сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", редуцирующее устройство (первый детандер), второй детандер, компрессор, и сепаратор.
При работе установки природный газ высокого давления осушают и разделяют на продукционный и технологический, последний охлаждают в предварительном теплообменнике, редуцируют с помощью детандера, нагревают в теплообменнике "очищенный сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" и смешивают с обратным газом, подаваемым из сепаратора после нагрева в основном теплообменнике, с получением газа низкого давления, который выводят после нагрева в предварительном теплообменнике и теплообменнике "сжатый продукционный газ/газ низкого давления". Продукционный газ сжимают, охлаждают в теплообменнике "сжатый продукционный газ/газ низкого давления", очищают в блоке очистки, затем охлаждают в теплообменнике "очищенный сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" и основном теплообменнике, редуцируют и разделяют в сепараторе на обратный газ и СПГ. При этом детандер(ы) и компрессор соединены посредством электрической или кинематической связи.
Недостатком данной установки и способа является сложность и низкий выход СПГ.
Задачей изобретения является упрощение установки и увеличение выхода СПГ.
Техническим результатом является упрощение установки за счет замены компрессора и теплообменников "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и "очищенный сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" на холодильную машину. Увеличение выхода СПГ достигается при этом за счет охлаждения продукционного газа в предварительном теплообменнике охлажденным редуцированным технологическим газом.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блоки осушки и очистки газа, предварительный и основной теплообменники, сепаратор, первый и второй детандеры и компрессор, соединенные между собой, особенность заключается в том, что в качестве компрессора установлен компрессор холодильной машины, на линии продукционного газа последовательно расположены первая секция предварительного теплообменника, блок очистки, вторая секция предварительного теплообменника, основной теплообменник, первый детандер и сепаратор, оснащенный линией вывода СПГ и линией обратного газа с основным теплообменником, на линии технологического газа расположены испаритель холодильной машины, второй детандер и соединение с линией обратного газа, а на образованной этими линиями линии газа низкого давления расположен предварительный теплообменник.
Технический результат достигается также тем, что в известном способе, включающем осушку и разделение газа на технологический газ и продукционный газ, который охлаждают, очищают, затем охлаждают в основном теплообменнике, редуцируют с помощью первого детандера и разделяют в сепараторе на СПГ и обратный газ, который нагревают в основном теплообменнике, при этом технологический газ редуцируют с помощью второго детандера и смешивают с нагретым обратным газом, получая газ низкого давления, который выводят после нагрева в предварительном теплообменнике, кроме того, компрессор приводится в движение за счет энергии, получаемой при редуцировании газа в детандерах, особенность заключается в том, что продукционный газ охлаждают в первой секции предварительного теплообменника, очищают, охлаждают во второй секции предварительного теплообменника и направляют в основной теплообменник, технологический газ предварительно охлаждают в испарителе холодильной машины, а за счет энергии, получаемой при редуцировании газа в детандерах, приводится в движение компрессор холодильной машины.
Компрессор холодильной машины может быть связан с детандерами с помощью кинематической связи и/или электрической связи, например, посредством электродвигателя, запитанного от электрогенераторов, соединенных с детандерами, и/или с помощью магнитной связи, например, с применением постоянных магнитов или электромагнитов, и/или с помощи гидравлической связи. Холодильник может быть выполнен, например, в виде аппарата водяного или воздушного охлаждения. Блок очистки может включать узлы адсорбционной или абсорбционной очистки от углекислого газа. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Предотвращение отложения твердого углекислого газа в линии охлажденного редуцированного технологического газа достигается, например, за счет высокой скорости и/или турбулизации потока газа, а в предварительном теплообменнике - за счет его исполнения в виде многосекционного аппарата с возможностью периодического отключения секций для их прогрева. При адсорбционной очистке газа в качестве продувочного газа может быть использована часть очищенного продукционного газа, а газ регенерации может быть направлен в линию газа низкого давления. В случае отгрузки СПГ при более низком давлении, чем давление его хранения, СПГ редуцируют и сепарируют, направляя полученный СПГ низкого давления на отгрузку, а газ сепарации после сжатия - в линию обратного газа.
Предложенная схема охлаждения продукционного газа в предварительном теплообменнике охлажденным редуцированным технологическим газом позволяет увеличить мощность основного теплообменника, работающего при более низких температурах, за счет чего повысить эффективность теплообмена, понизить температуру редуцированного продукционного газа и увеличить выход СПГ. А замена компрессора и теплообменников "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и "очищенный сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" на холодильную машину упрощает установку.
Установка включает блоки осушки 1 и очистки 2, предварительный 3 и основной 4 теплообменники, компрессионная холодильная машина 5 с испарителем 6, первый и второй детандеры 7 и 8, и сепаратор 9. Пунктиром показано оборудование узла отгрузки: редуцирующее устройство 10, сепаратор 11 и компрессор 12.
При работе установки (фиг. 1) природный газ высокого давления, поступающий по линии 13, осушают в блоке 1 и разделяют на продукционный газ и технологический газ, который по линии 14 направляют в испаритель 6 холодильной машины 5, где охлаждают, затем редуцируют в детандере 8, смешивают обратным газом, подаваемым по линии 15, полученный газ низкого давления нагревают в теплообменнике 3 и выводят по линии 16. Продукционный газ, подаваемый по линии 17, охлаждают в первой секции теплообменника 3, очищают от углекислоты в блоке 2, затем охлаждают во второй секции теплообменника 3 и в теплообменнике 4, редуцируют с помощью детандера 6 и разделяют в сепараторе 9 на СПГ, выводимый по линии 18, и обратный газ, который по линии 15 подают в линию 14 после нагрева в теплообменнике 4. Пунктиром показана подача продувочного газа в блок 2 по линии 19 из линии 17, подача газа регенерации из блока 2 по линии 20 в линию 16, а также снижение давления СПГ путем редуцирования с помощью устройства 10, и разделения в сепараторе 11 на СПГ низкого давления, выводимый по линии 21, и газ сепарации, который сжимают компрессором 12 и подают по линии 22 в линию 19. Соединение детандеров 7 и 8 с компрессором холодильной машины 5 показано штрих-пунктиром.
Работоспособность предлагаемой установки подтверждается следующим примером: 10000 нм3/час природного газа состава (% об.): метан 96,64, этан 1,79, пропан 0,55, бутаны и высшие углеводороды 0,22, азот 0,67, углекислый газ остальное, при давлении 2,5 МПа и 20°С подают на вход установки с пропановой холодильной машиной и получают 1260 кг (16,9% масс.) СПГ и 8445 нм3/час газа с давлением 0,6 МПа. В аналогичных условиях в способе по прототипу получено 10,0% масс. СПГ.
Таким образом, предлагаемая установка проще, а способ ее работы позволяет увеличить выход СПГ, что показывает целесообразность их применения в промышленности.
Claims (2)
1. Установка для получения СПГ, включающая блоки осушки и очистки газа, предварительный и основной теплообменники, сепаратор, первый и второй детандеры и компрессор, соединенные между собой, отличающаяся тем, что в качестве компрессора установлен компрессор холодильной машины, на линии продукционного газа последовательно расположены первая секция предварительного теплообменника, блок очистки, вторая секция предварительного теплообменника, основной теплообменник, первый детандер и сепаратор, оснащенный линией вывода СПГ и линией обратного газа с основным теплообменником, на линии технологического газа расположены испаритель холодильной машины, второй детандер и соединение с линией обратного газа, а на образованной этими линиями линии газа низкого давления расположен предварительный теплообменник.
2. Способ работы установки по п. 1, включающий осушку и разделение газа на технологический газ и продукционный газ, который охлаждают, очищают, затем охлаждают в основном теплообменнике, редуцируют с помощью первого детандера и разделяют в сепараторе на СПГ и обратный газ, который нагревают в основном теплообменнике, при этом технологический газ редуцируют с помощью второго детандера и смешивают с нагретым обратным газом, получая газ низкого давления, который выводят после нагрева в предварительном теплообменнике, кроме того, компрессор приводится в движение за счет энергии, получаемой при редуцировании газа в детандерах, отличающийся тем, что продукционный газ охлаждают в первой секции предварительного теплообменника, очищают, охлаждают во второй секции предварительного теплообменника и направляют в основной теплообменник, технологический газ предварительно охлаждают в испарителе холодильной машины, а за счет энергии, получаемой при редуцировании газа в детандерах, приводится в движение компрессор холодильной машины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019107200A RU2742645C2 (ru) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Установка для получения спг и способ ее работы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019107200A RU2742645C2 (ru) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Установка для получения спг и способ ее работы |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019107200A RU2019107200A (ru) | 2020-09-14 |
RU2019107200A3 RU2019107200A3 (ru) | 2021-01-22 |
RU2742645C2 true RU2742645C2 (ru) | 2021-02-09 |
Family
ID=72942896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019107200A RU2742645C2 (ru) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Установка для получения спг и способ ее работы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2742645C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3503220A (en) * | 1967-07-27 | 1970-03-31 | Chicago Bridge & Iron Co | Expander cycle for natural gas liquefication with split feed stream |
RU2272971C2 (ru) * | 2004-04-23 | 2006-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ГЕЛИЙМАШ" (ОАО "НПО "ГЕЛИЙМАШ") | Установка частичного сжижения природного газа |
US9003828B2 (en) * | 2007-07-09 | 2015-04-14 | Lng Technology Pty Ltd | Method and system for production of liquid natural gas |
KR20160057108A (ko) * | 2014-11-13 | 2016-05-23 | 강희자 | Lng냉열이용 팽창기체 흡입식 공기액화장치 |
RU2636966C1 (ru) * | 2016-11-14 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ производства сжиженного природного газа |
-
2019
- 2019-03-13 RU RU2019107200A patent/RU2742645C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3503220A (en) * | 1967-07-27 | 1970-03-31 | Chicago Bridge & Iron Co | Expander cycle for natural gas liquefication with split feed stream |
RU2272971C2 (ru) * | 2004-04-23 | 2006-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ГЕЛИЙМАШ" (ОАО "НПО "ГЕЛИЙМАШ") | Установка частичного сжижения природного газа |
US9003828B2 (en) * | 2007-07-09 | 2015-04-14 | Lng Technology Pty Ltd | Method and system for production of liquid natural gas |
KR20160057108A (ko) * | 2014-11-13 | 2016-05-23 | 강희자 | Lng냉열이용 팽창기체 흡입식 공기액화장치 |
RU2636966C1 (ru) * | 2016-11-14 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ производства сжиженного природного газа |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019107200A3 (ru) | 2021-01-22 |
RU2019107200A (ru) | 2020-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2671665C1 (ru) | Установка сжижения природного газа и способ ее работы (варианты) | |
CA2499529C (en) | Lng system and process with electrically powered refrigerant compressors and combined power generation cycle | |
RU2636966C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа | |
RU2673972C1 (ru) | Комплекс для редуцирования, сжижения и компримирования природного газа (варианты) | |
CN108645116B (zh) | 一种带盘管蓄冷器的液化空气储能系统 | |
RU2719533C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа и компримированного природного газа на газораспределительной станции и комплекс (варианты) для его осуществления | |
RU2641410C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа и компримированного природного газа на газораспределительной станции и комплекс для его реализации | |
RU2742645C2 (ru) | Установка для получения спг и способ ее работы | |
RU2699911C1 (ru) | Установка по выработке спг | |
RU2688595C1 (ru) | Установка по сжижению природного газа | |
RU2759082C2 (ru) | Установка по производству сжиженного природного газа | |
RU2686655C1 (ru) | Установка для получения сжиженного природного газа (варианты) | |
RU2748413C2 (ru) | Установка для получения сжиженного природного газа (варианты) | |
RU2702682C1 (ru) | Установка для получения сжиженного природного газа и способ ее работы | |
RU2746774C2 (ru) | Установка для производства спг | |
RU2784139C1 (ru) | Установка получения сжиженного природного газа (варианты) | |
RU2807859C1 (ru) | Установка сжижения природного газа (варианты) | |
RU2692614C1 (ru) | Установка для получения сжиженного природного газа | |
RU2767848C1 (ru) | Установка получения сжиженного природного газа | |
RU2692584C1 (ru) | Установка для производства сжиженного природного газа | |
RU2772632C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа | |
RU2699872C1 (ru) | Установка по производству сжиженного природного газа | |
RU2758364C1 (ru) | Способ реконструкции установки низкотемпературной сепарации газа для получения сжиженного природного газа (варианты) | |
RU2747304C2 (ru) | Установка для редуцирования газа и выработки спг | |
RU2746775C2 (ru) | Установка для редуцирования газа и получения спг |