SE521587C2 - Process för att till vätskeform överföra en naturgasström innehållande åtminstone en frysbar komponent - Google Patents

Description

en LNG-anlággning vid ett tryck från omkring 4830 kPa (700 psia) till omkring 7600 kPa (11100 psia) och temperaturer från omkring 20°C till omkring 40°.

Naturgas, som till övervägande delen är metan, kan ej överföras till vätskeform endast genom att höja trycket, vilket är fallet med tyngre kolväten som används för energisyften. Metans kritiska temperatur är -82,5°C. Detta betyder att metan kan överföras till vätskeform enbart under denna temperatur oberoende av det påförda trycket. Eftersom naturgas är en blandning av gaser, övergår den till vätskeform över intervall av temperaturer. Den kritiska temperaturen för naturgas ligger mellan omkring -85°C och -62°C. Naturgaskompositioner kommer typiskt att övergå till vätskeform vid atmosfärstryck i temperaturintervallet mellan omkring -165°C och -155°C. Eftersom kylningsutrustning representerar en så avsevärd del av LNG-facilitetens kostnad, har avsevärd möda nedlagts på att reducera kylningskostnader.

Den kända tekniken omfattar ett flertal system för att till vätskeform överföra naturgas genom att sekventiellt föra gasen vid förhöjt tryck genom ett antal kylningssteg, varvid gasen kyls successivt till lägre temperaturer tills att gasen övergår till vätskeform. Överföring till vätskeform innebär konventionellt att gasen kyls till en temperatur av omkring -160°C vid eller nära atmosfärstryck. Kylning åstadkoms vanligtvis genom värmeutbyte med ett eller flera kylmedier, såsom propan, propylen, etan, etylen och metan. Även om en mångfald kylningscykler har nyttjats för att till vätskeform överföra naturgas är de tre för närvarande mest använda cyklerna i LNG- anläggningar enligt följande: (1) "kaskadcykel" som nyttjar multipel av singelkomponentkylmedier i värmeväxlare arrangerade progressivt för att reducera gasens temperatur till temperatur för övergång till vätskeform, (2) ”expansionscykel” där gasen expanderas från högt tryck till lågt tryck med motsvarande reduktion av temperatur och (3) "multikomponentkylningscykel” som nyttjar ett multikomponentkylmedium i konstruerade Spaniel!! vvnv 521 L", 7 u *J värmeväxlare. Flertalet cykler för överföring av naturgas till vätskeform nyttjar olika kombinationer av dessa tre bastyper.

I konventionella LNG-anläggningar, mäste koldioxid, svavelinnehällande föreningar, exempelvis vätesulfid och andra sura gaser, n-petan och tyngre kolväten, inkluderande bensen, väsentligen avlägsnas från naturgas- processandet, ner till nivåer av delar per miljon (ppm). Vissa av dess komponenter kommer att frysa, vilket orsaker igenpluggningsproblem i processutrustningen. Andra föreningar, exempelvis de som innehåller svavel, avlägsnas typiskt för att uppfylla säljspecifikationer. I en konventionell LNG- anläggning erfordras gasbehandlingsutrustning för att avlägsna koldioxiden och de sura gaserna. Gasbehandlingsutrustningen nyttjar typiskt en kemisk och/eller fysikalisk regenerativ lösningsmedelsprocess och kräver avsevärd kapitalinvestering. Driftskostnaderna är även höga. Torrbädd-dehydratorer, exempelvis molekylära siktar erfordras för avlägsning av vattenångan. En skrubberkolonn och fraktioneringsutrustning används för att avlägsna de kolväten som tenderar att orsaka igenpluggningsproblem. Kvicksilver avlägsnas även i en konventionell LNG-anläggning eftersom det kan orsaka fel på utrustning tillverkad av aluminium. Stor andel av kväve som kan förekomma i naturgas avlägsnas dessutom efter processandet, eftersom kväve ej förblir i vätskefas under transport av konventionell LNG, och att ha kväveångor i LNG-behàllare på leveransstället är ej önskvärt.

Inom industrin finns ett fortsatt behov av en förbättrad process för att till vätskeform överföra naturgas som innehåller C02 i koncentrationer som skulle frysa under processen för överföring till vätskeform, samtidigt som processen skall ha effektbehov som är ekonomiska.

SAMMANFATTNING Uppfinningen avser allmänt en process för produktion av trycksatt till vätskeform överförd naturgas (PLNG) där den tillförda naturgasströmmen innehåller en frysbar komponent. Den frysbara komponenten, vanligtvis 521 Ešâr57 typiskt C02, H28 eller annan sur gas, kan vara vilken som helst komponent som potentiellt kan komma att bilda fastämnen i separationssystemet. l processen enligt uppfinningen, införs en tillförd multikomponentström innehållande metan och en frysbar komponent med relativ flyktighet lägre än den hos metan i ett separationssystem som har en frysningssektion arbetande vid tryck över omkring 1380 kPa (200 psia) och under förhållanden av fastämnesbildning för den frysbara komponenten och in i en destillationssektion placerad under frysningssektionen. Separationssystemet, som innehåller en kontrollerad frysningszon (”CFZ”) producerar en ångström rik på metan och en vätskeström rik på den frysbara komponenten. Åtminstone en andel av àngströmen kyls för att producera en till vätska överförd ström rik på metan och med en temperatur över omkring -112°C (-170°F) och ett tillräckligt tryck för att vätskeprodukten skall förbli vid eller under dess bubbelpunkt. En första andel av den till vätskeform överförda strömmen uttas från processen i form av trycksatt till vätskeform överförd produktström (PLNG). En andra andel av den till vätskeform överförda strömmen återförs till separationssystemet för att ge kylningsverkan åt separationssystemet.

I en utföringsform, uttas en ångström från ett övre område av separationssystemet och komprimeras till högre tryck samt kyls. Den kylda, komprimerade strömmen expanderas därefter av en expansionsanordning för att producera en till övervägande delen ström i form av vätska. En första andel av vätskeströmmen matas som en återkopplingsström till separationssystemet och ger därmed separationssystemet kylning med öppen återkoppling, och en andra andel av vätskeströmmen uttas som produktström med en temperatur över omkring -112°C (-170°F) och tillräckligt tryck för att vätskeprodukten skall förbli vid eller under dess bubbelpunkt. l en annan utföringsform, uttas en àngström från ett övre område av separationssystemet och kyls av ett kylningssystem med sluten återkoppling för att till vätskeform överföra den metanrika ångströmen för produktion av en vätska med en temperatur över omkring -112°C (-170°F) och tillräckligt tryck för att vätskeprodukten ska förbli vid eller under dess bubbelpunkt.

Metoden enligt uppfinningen kan användas både för initial överföring till vätskeform av naturgas vid källan i och för lagring eller transport och àterföring till vätskeform av naturgasàngor som avges under lagring och fartygslastning. Ett syfte med uppfinningen är sålunda att tillhandahålla ett system för förbättrad, integrerad överföring till vätskeform och C02 avlägsning i och för att till vätskeform överföra eller återföra naturgas med höga C02 koncentrationer (större än omkring 5 %). Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förbättrat system för överföring till vätskeform där väsentligt mindre kompressionseffekt erfordras än i kända system. Ytterligare syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en mera effektiv process för överföring till vätskeform genom att processtemperaturen för hela processen hålls över omkring -112°C, varigenom processutrust- ningen kan tillverkas av mindre dyrbara material än vad som skulle erfordras i en konventionell LNG-process som har delar i processen arbetande vid temperaturer ner till omkring -160°C. Kylningen till mycket låg temperatur i den konventionella LNG-processen är mycket dybar jämfört med den relativt sett mildare kylning som erfordras vid produktion av PLNG enligt principen för uppfinningen.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RlTNlNGARNA Uppfinningen och dess fördelar kommer att förstås bättre med hänvisning till den följande detaljerade beskrivningen och de bifogade figurerna som avser schematiska flödesdiagram representativa för utföringsformer av uppfinningen.

Figur 1 visar schematiskt en kryogen, CFZ-process och visar allmänt en kylningscykel med sluten återkoppling för produktion av trycksatt till vätskeform överförd naturgas med processen enligt uppfinningen.

Figur 2 visar schematiskt en kryogen, CFZ-process och visar allmänt en kylningscykel med öppen återkoppling för produktion av trycksatt till vätskeform överförd naturgas med processen enligt uppfinningen.

Figur 3 visar schematiskt ytterligare en utföringsform av uppfinningen, där koldioxid och metan genom destillation separeras i en destillationskolonn med CFZ, där en övre produktström är trycksatt till vätskeform överförd naturgas och en annan övre produktström är säljbar gas.

De i figurerna visade flödesdiagrammen visar olika utföringsformer för utövande av processen enligt uppfinningen. Figurema är ej avsedda att från uppfinningens omfång exkludera andra utföringsformer som är resultatet av normala och förväntade modifikationer av dessa specifika utföringsformer.

Olika erforderliga subsystem, såsom pumpar, ventiler, flödesströmblandare, styrsystem och sensorer har utelämnats från figurerna av enkelhetsskäl och för att underlätta presentationen.

BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGENA UTFÖRINGSFORMERNA Processen enligt uppfinningen separerar genom destillation i ett separationssystem en tillförd multikomponentström innehållande metan och åtminstone en frysbar komponent med relativ flyktighet lägre än den hos metan, varvid separationssystemet innehåller en kontrollerad frysningszon ("CFZ"). Separationssystemet ger en övre ångström rik på metan och bottenprodukter berikade med den frysbar komponenten. Åtminstone del av den övre àngströmen överförs därefter till vätska för att producera till vätskeform överförd naturgasprodukt med en temperatur över omkring -112°C (-170°F) och tillräckligt tryck för att vätskeprodukten skall förbli vid eller under dess bubbelpunkt. Denna produkt benämns i föreliggande H i.. 521 587 sammanhang ibland som trycksatt flytande naturgas ("PLNG"). En annan andel av denna till vätskeform överförda övre strömmen återförs till separationssystemet som en återföringsström. Termen "bubbelpunkt" är den temperatur och tryck där vätska börjar att omvandlas till gas. Om exempelvis viss volym av PLNG hålls vid konstant tryck, men dess temperatur höjs, är den temperatur där gasbubblor börjar att bildas i PLNG bubbelpunkten. Om viss volym av PLNG på liknande sätt hålls vid konstant temperatur, men trycket sänks, är det tryck där gas börjar att bildas bubbelpunkten. l Bubbelpunkten är PLNG mättad vätska. Det föredras att PLNG ej just enbart kondenserar till dess bubbelpunkt, utan kyls ytterligare för att underkyla vätskan. Underkylning av PLNG reducerar mängden av frånkokningsàngor under lagring, transport och hantering.

Fackmannen på området var innan tillkomsten av denna uppflnning väl bekant med att CFZ kunde avlägsna oönskad C02. Man insåg ej att CFZ- processen kunde integreras med en process för överföring till vätskeform för produktion av PLNG.

Processen enligt uppfinningen är mera ekonomisk att använda, eftersom processen kräver mindre effekt för överföring av naturgasen till vätskeform än tidigare processer, och den utrustning som används i processen enligt uppfinningen kan framställas av mindre dyrbara material. Kända processer för produktion av LNG vid atmosfärstryck har temperaturer så låga som -160°C, vilket kräver processutrustning tillverkad av dyrbara material i och för säker drift.

Vid utövande av uppfinningen, är den energi som erfordras för att till vätskeform överföra naturgas innehållande avsevärda koncentrationer av en frysbar komponent, såsom C02, avsevärt reducerad jämfört med energibehov i en konventionell process för produktion av LNG från sådan naturgas. Reduktionen i erforderlig kylningsenergi för processen enligt uppfinningen resulterar i stor reduktion av kapitalkostnader, proportionellt sett 521 Såå? lägre driftskostnader samt förhöjd verkningsgrad och tillförlitlighet, vilket sålunda i hög grad förbättrar ekonomin för produktion av till vätskeform överförd naturgas. Vid de driftstryck och temperaturer som råder enligt uppfinningen, kan 3,5 viktprocent nickelstål användas för rördragning och faciliteter i de kallaste driftsdelarna i processen för överföring till vätskeform, medan mera dyrbart 9 viktprocent nickelstål eller aluminium vanligtvis erfordras för samma utrustning i en konventionell LNG-process. Detta ger en annan avsevärd kostnadsreduktion för processen enligt uppfinningen jämfört med kända LNG-processer.

Det första övervägande i samband med kryogent processande av naturgas är förorening. Det råa tillförda naturgasmaterialet som är lämpat för processen enligt uppfinningen, kan omfatta naturgas erhållen från en råoljekälla (associerad gas) eller från en gaskälla (ej associerad gas). Den råa naturgasen innehåller ofta vatten, koldioxid, vätesulfld, kväve, butan, kolväten med sex eller flera kolatomer, smuts, järnsulfld, vax och råolja.

Dessa föroreningars löslighet kan variera med temperatur, tryck och komposition. Vid kryogena temperaturer, kan C02, vatten och andra föroreningar bilda fastämnen, som kan igenplugga flödespassager i kryogena värmeväxlare. Dessa potentiella svårigheter kan undvikas genom avlägsning av sådana föroreningar om man kan antecipera tillstànd i deras renkomponent, fastämnes-temperaturtryckfas-gränser. l den följande beskrivningen av uppfinningen, antas att naturgasströmmen innehåller C02.

Om naturgasströmmen innehåller tunga kolväten som skulle kunna frysa ut under överföringen till vätskeform, kommer dessa tunga kolväten att avlägsnas med C02.

En fördel med uppfinningen består i att de varmare driftstemperaturerna möjliggör att naturgasen kan ha högre koncentrationsnivåer av frysbara komponenter än vad som skulle vara möjligt i en konventionell LNG-process.

I en konventionell LNG-anläggning som producerar LNG vid -160°C, måste exempelvis C02 ligga under 50 ppm för att undvika frysningsproblem. Genom V 521 557 att hälla processtemperaturerna över omkring -112°c kan till skillnad härifrån naturgasen innehålla C02 på nivåer så höga som omkring 1,4 mol % C02 vid temperaturer av -112°C och omkring 4,2 % vid -95°C, utan att detta orsakar överföring till vätskeform enligt frysningsproblem i processen för uppfinningen.

Dessutom behöver ej måttliga mängder av kväve i naturgasen avlägsnas i processen enligt uppfinningen, eftersom kväve kommer att kvarstå i vätskefas med de till vätskeform överförda kolvätena vid driftstrycken och temperaturerna enligt uppfinningen. Möjligheten att reducera, eller i vissa fall eliminera, den utrustning som erfordras för behandling av gas och kväveeliminering ger avsevärda tekniska och ekonomiska fördelar. Dessa samt andra fördelar med uppfinningen kommer att bättre förstås med hänvisning till den i figurerna visade processen för överföring till vätskeform.

Med hänvisning till figur 1, inkommer en tillförd naturgasström 10 i systemet vid ett tryck över omkring 3100 kPa (450 psia) och hellre företrädesvis över omkring 4800 kPa (700 psia) kPa (700 psia) och temperaturer företrädesvis mellan omkring 0°C och 40°C; andra tryck och temperaturer kan emellertid användas om så önskas, och systemet kan modifieras på tillsvarande sätt.

Om gasströmmen 10 ligger under omkring 1380 kPa (200 psia) kan den trycksättas med lämplig kompressionsanordning (ej visad) som kan omfatta en eller flera kompressorer. l denna beskrivning av processen enligt uppfinningen, antas att naturgasströmmen 10 på lämpligt sätt har behandlats för avlägsning av vatten med hjälp av konventionella och välkända processer (ej visade i figur 1) för att ge en ”torr” naturgasström.

Den tillförda strömmen 10 förs genom en kylare 30. Kylaren 30 kan omfatta en eller flera konventionella värmeväxlare som kyler naturgasströmmen till kryogena temperaturer, företrädesvis ner till omkring -50°C till omkring -70°C och helst till temperaturer strax över stelningstemperaturen för C02. Kylaren kan omfatta ett eller flera värmeväxlarsystem som kyls av konventionella kylnlngssystem, en eller flera expansionsanordnlngar, såsom Joule-Thomson ventiler eller turboexpanderare, en eller flera värmeväxlare som nyttjar vätska från den nedre sektionen av fraktioneringskolonnen 31 som kylmedium, en eller flera värmeväxlare som nyttjar kolonnens 31 bottenproduktström som kylmedium, eller vilken som helst annan lämplig källa för kylning. Det föredragna kylningssystemet beror av tillgängligheten på kylmedier, utrymmesbegränsningar, om sådana finns, och miljö- och säkerhets- överväganden. Fackmannen pà området \ kan välja ett lämpligt kylnlngssystem som tar hänsyn till de speciella driftsförhållandena i processen för överföring till vätskeform.

Den kylda strömmen 11 som utkommer från matningskylaren 30 leds in i en fraktioneringskolonn 31 som har en kontrollerad frysningszon ("CFZ”), som är en speciell sektion för hantering av övergång till fastämne och smältning av C02. CFZ-sektionen, som hanterar övergång till fastämne och smältning av C02, har ej packning eller tråg av det slag som finns i konventionella destillationskolonner, utan har istället ett eller flera spraymunstycken och ett smälttràg. C02 i fastämnesform bildas i destillationskolonnens àngutrymme och faller ner i vätskan på smälttråget. Väsentligen hela förloppet av uppkomst av fastämnen är begränsat till CFZ-sektionen. Destillations- kolonnen 31 har en konventionell destillationssektion under CFZ-sektionen och företrädesvis en ytterligare destillationssektion över CFZ-sektionen.

Konstruktion och funktion av respektive för en fraktioneringskolonn 31 är välkänt för fackmannen på området. Exempel pà CFZ-konstruktioner finns visade i US patent nummer 4,533,372; 4,923,493; 5,062,270; 5,120,338 och ,265,428.

En C02 rik ström utkommer från bottnen av kolonnen 31. Den flytande bottenprodukten värms i en återkokare 35 och en andel återförs till den nedre sektionen av kolonnen 31 i form av äterkokad ånga. Den återstående andelen (strömmen 13) lämnar processen som C02 rik produkt. En metanrik 521 3387 11 ström 14 utkommer från toppen av kolonnen 31 och passerar genom en värmeväxlare 32 som kyls av strömmen 17 som står i förbindelse med ett sluten konventionellt med kylningssystem 33 återkoppling. Ett kylningssystem av typen singel, multikomponent eller kaskad kan användas.

Ett kaskadkylningssystem skulle då omfatt åtminstone två kylningssystem med sluten återkoppling. Kylningssystemet med sluten återkoppling kan som kylmedier använda metan, etan, propan, butan, pentan, koldioxid, vätesulfid och kväve. Kylningssystemet med sluten koppling nyttjar företrädesvis propan som övervägande kylmedium. Även om figur 1 enbart visar en värmeväxlare, kan vid utövande av uppfinningen multipel av vârmeväxlare användas för att kyla àngströmmen i multipelsteg. Värmeväxlaren 32 kondenserar företrädesvis väsentligen hela àngströmmen 14 till vätska. Den ström 19 som utkommer från Värmeväxlaren har en temperatur över omkring -112°C och tillräckligt tryck för att vätskeprodukten skall förbli vid eller under dess bubbelpunkt.

En första andel av vätskeströmmen 19 matas i form av strömmen 20 till en lämplig lagringsanordning, exempelvis en stationär lagringstank eller transportanordning, såsom PLNG-fartyg, lastbil, eller järnvägsvagn för att uppta PLNG vid en temperatur över omkring -112°C och tillräckligt tryck för att vätskeprodukten skall förbli vid eller under dess bubbelpunkt. en andra andel av vätskeströmmen återförs i form av strömmen 21 till separationskolonnen 31 för att ge kylning åt separationskolonnen 31. De relativa proportionerna mellan strömmarna 20 och 21 kommer att bero av den tillförda gasens 10 komposition, driftsförhàllanden för separations- kolonnen 31, och de önskade produktspecifikationerna.

Under lagring, transport och hantering av den till vätskeform överförda naturgasen kan det förekomma avsevärd mängd av “bortkokning”, àngor som härrör från evaporering av den till vätskeform överförda naturgasen. vätskeform återföra Processen enligt uppfinningen kan valfritt till 521 587 12 bortkokningsånga som är rik på metan. Med hänvisning till figur 1, kan en ångström 16 av bortkokningsånga valfritt införas i ångströmmen 14 före kylning med värmeväxlaren 32. Strömmen 16 av bortkokningsånga skall ligga på ett tryck lika med eller nära trycket i den ångström 14 där frånkokningsångan skall införas. Beroende på trycket för från- eller bortkokningsàngan kan denna behöva tryckjusteras med en eller flera kompressorer eller expanderare (ej visad i figurerna) för att matcha trycket i den punkt där bortkokningsàngan inkommer i processen för överföring till vätskeform. \ En mindre andel av àngströmmen 14 kan valfritt avlägsnas från processen i form av bränsle (strömmen 15) för att tillhandahålla del av den effekt som erfordras för att driva kompressorerna och pumparna i processen för överföring till vätskeform. Detta bränsle kan valfritt användas som kylningskälla för att assistera vid kylning av den tillförda strömmen 10.

Figur 2 visar schematiskt en annan utföringsform av uppfinningen, där kylning med öppen återkoppling använts för åstadkommande av kylning åt separationskolonnen 51 och produktion av PLNG. Med hänvisning till figur 2, matas en multikomponent gasström 50 innehållande metan och koldioxid som har dehydrerats och kylts med lämplig källa för kylning (ej visat i figur 2) in i en CFZ-kolonn 51, som har väsentligen samma konstruktion som separationskolonnen 31 i figur 1. Denna utföringsform bemästrar effektivt möjligheten till uppkomst av fastämnen i processen för överföring till vätskeform genom att strömmen 64 matas direkt in i CFZ-kolonnen 51.

Temperaturen hos den gas som inmatas i CFZ-kolonnen ligger företrädesvis över stelningstemperaturen för C02. En metanberikad ángström 52 utkommer från det övre av CFZ-kolonnen 51 och en koldioxidberikad ström 53 utkommer från botten av CFZ-kolonnen. Denna bottenprodukt i form av vätska värms i en àterkokare 65 och en andel återfös till den nedre sektionen 521 557 13 i CFZ-kolonnen 51 i form av återkokad ånga. Den återstående andelen (strömmen 54) lämnar processen i form av C02 rik vätskeprodukt.

En första andel av den övre strömmen 52 återförs till CFZ-kolonnen 51 i form av strömmen 64 för att ge CFZ-kolonnen 51 kylning med öppen återkoppling.

En andra andel av den övre strömmen 52 uttas (strömmen 63) som en PLNG-produktström vid ett tryck som ligger vid eller nära CFZ-kolonnens 51 driftstryck och en temperatur över omkring -112\°C (-170°C). En tredje andel av den övre strömmen 52 kan valfritt uttas (strömmen 59) för användning som säljbar gas eller behandlas ytterligare.

Huvudkomponenterna i kylningen med öppen återkoppling i utföringsformen omfattar kompression med en eller flera kompressorer 57 av den övre strömmen 52 som utkommer från toppen av CFZ-kolonnen 51, kylning av den komprimerade gasen med en eller flera kylare, matning av åtminstone andel av den kylda gasen (strömmen 61) till en eller flera expansionsanordningar 62 för att sänka trycket i gasströmmen och kyla denna och matning av en andel (strömmen 64) av den kylda, expanderade strömmen till CFZ-kolonnen. Återledning av del av den övre strömmen 52 i denna process ger kylning med öppen återkoppling till CFZ-kolonnen 51.

Strömmen 60 kyls företrädesvis av värmeväxlaren 55 som även värmer den övre strömmen 52. Strömmens 64 tryck styrs företrädesvis genom att man reglerar graden av kompression som åstadkoms av kompressorn 57 för att tillförsäkra att fluidtrycken i strömmarna 60, 61 och 64 är tillräckligt höga för att förhindra uppkomst av fastämnen. Återföring av åtminstone del av den övre ångströmmen 52 till kolonnens 51 övre parti i form av vätska, kondenserad genom kylning i öppen slinga eller utan återkoppling, ger även återflöde till kolonnen 51.

CFZ-kolonnen 51 har en konventionell destillationssektion under CFZ- sektionen och eventuellt en ytterligare destillationssektion över CFZ- kolonnen. CFZ-sektionen hanterar eventuell uppkomst och smältning av C02 521 5237 14 fastämnen. Under uppstartning kan hela strömmen 64 riktas direkt till CFZ- sektionen. Allteftersom strömmen 64 blir tunnare på fastämnesformer, kan större andel av strömmen 64 matas till destillationssektionen i kolonnen ovanför CFZ-sektionen.

Figur 3 visar i schematisk form en annan utföringsform av uppfinningen, där processen enligt uppfinningen producerar både PLNG och gas för avsalu i form av produktströmmar. l denna utföringsform är de övre produkt- strömmarna 50 % PLNG (strömmen 126) och 50 avsalugas (strömmen 110).

Emellertid kan ytterligare PLNG upp till 100 % produceras genom att man anordnar ytterligare kylning från endera värmeutbyte med kallare fluider eller ytterligare tryckfall i expanderaren genom installation av ytterligare kompression och efterkylare. På motsvarande sätt kan mindre mängd PLNG produceras genom att man kyler mindre.

Med hänvisning till figur 3, antas att den tillförda naturgasströmmen 101 innehåller mer än 5 mol % C02 och är praktiskt taget fri från vatten för att Efter dehydrering, kyls den tillförda strömmen, trycksänks och matas till förhindra igenfrysning och uppkomst av vatten i processen. destillationskolonnen 190 som arbetar vid ett tryck i intervallet från omkring 1379 kPa (200 psia) till omkring 4482 kPa (650 psia). Destillationskolonnen 190 som har en CFZ-sektion liknande separationskolonnen 31 i figur 1, separerar den tillförda gasen i en övre metanberikad ångprodukt och koldioxidberikade våtskeform. Vid uppfinningen, har destillationskolonnen 190 åtminstone två, företrädesvis tre bottenprodukter i utövande av distinkta sektioner: en destillationssektion 193, en kontrollerad fryszon (CFZ) 192 193, destillationssektion 191. ovanför destillationssektionen och valfritt en övre i detta exempel sker matningen till kolonnen in i den över delen av destillationssektion 193 medelst strömmen 105 och den utsätts för typisk destillation. Destillationssektionerna 191 och 193 innehåller tråg och/eller packning och ger erforderlig kontakt mellan de vätskor som faller nedåt och uppåtstigande ångor. De lättare ångorna lämnar destillationssektionen 193 och inkommer i den kontrollerade frysningszonen 192. Så snart de är i den kontrollerade frysningszonen, kontaktar ångorna vätska (sprayad återförd fryszonvätska) utkommande från munstycken eller sprayaggregat 194. Ångorna fortsätter därefter upp genom den övre destillationssektion 191. För effektiv separation av C02 från naturgasströmmen i kolonnen 190 erfordras kylning för att ge vätskerörelse i de övre sektionerna av kolonnen 190. l praktiken är i denna utföringsform kylningen till \det över partiet av kolonnen 190 åstadkommen med kylning utan återkoppling. l utföringsformen i figur 3, är den inkommande tillförda gasen uppdelad i två strömmar: strömmen 102 och strömmen 103. Strömmen 102 kyls i en eller flera värmeväxlare. l detta exempel används tre värmeväxlare 130, 131, 132 för att kyla strömmen 102 och tjäna som återkokare för att ge värme till kolonnens 190 destillationssektion 193. Strömmen 103 kyls av en eller flera värmeväxlare som är i värmeutbyte med en av bottenproduktströmmarna från kolonnen 190. Figur 3 visar tvá värmeväxlare 133 och 141 som värmer bottenprodukter utkommande från kolonnen 190. Antalet värmeväxlar för ästadkommande av kylning av den tillförda strömmen kommer emellertid att bero av ett antal faktorer, inkluderande men ej begränsade till, flödet eller flödeshastigheten hos inloppsgasen, inloppsgasens komposition, den tillförda gasens temperatur och värmeutbyteskrav. Även om så ej visas i figur 3, kan den tillförda strömmen 101 kylas av en procesström utkommande från toppen av kolonnen 190. Som alternativ kan den tillförda strömmen 101 kylas konventionella kylningssystem, exempelvis åtminstone partiellt av singelkomponent eller multikomponent kylningssystem med sluten återkoppling.

Strömmarna 102 och 103 rekombineras och den kombinerade strömmen matas genom en lämplig expansionsanordning, exempelvis en Joule- Thomson ventil 150, för att anta ungefär separationskolonnens 190 m ro _.A f Fl f- \* 16 driftstryck. Alternativt kan en turboexpanderare användas i stället för Joule- Thomson ventilen 150. Den snabba expansionen genom ventilen 150 ger en 105 destillationssektionen 193 till en punkt där temperaturen företrädesvis är kallexpanderad ström som riktas till den övre delen av tillräckligt hör för att undvika frysning av C02.

Den övre àngströmmen 106 från separationskolonnen 190 passerar genom en värmeväxlare 146 som värmer àngströmmen 106. Den värmda àngströmmen (strömmen 107) rekomprimeras mKed en enkelstegkompression eller multistegkompressorer. I detta exempel passerar strömmen 107 successivt genom två konventionella kompressorer 160 och 161. Efter varje kompressionssteg kyls strömmen 107 av efterkylare 138 och 139 företrädesvis med användning av omgivningsluft eller vattensom kylande medium. Strömmens 107 kompression och kylning producerar en gas som kan användas för avsalu till en naturgaspipeline eller för ytterligare processande. Kompressionen av àngströmmen 107 kommer vanligtvis att ske till åtminstone ett tryck som passar pipeline-konditionerna.

En andel av strömmen 107 efter passage genom kompressorn 160 kan valfritt uttas (strömmen 128) för användning som bränsle för den gasprocessande anläggningen. En annan andel av strömmen 107 uttas efter passage genom efterkylaren 139 (strömmen 110) i form av avsalugas. Den återstående andelen av strömmen 107 matas i form av strömmen 108 till värmeväxlarna 140, 136 och 137. Strömmen 108 kyls i värmeväxlarna 136 och 137 med kylfluid från den ström 124 som utkommer från bottnen av kolonnen 190. Strömmen 108 kyls därefter ytterligare i värmeväxlaren 145 genom värmeutbyte med den övre àngströmmen 106, vilket resulterar i värmning av strömmen 106. Strömmen 108 tryckexpanderas därefter med en lämplig expansionsanordning, exempelvis expanderare 158 till ungefär kolonnens 190 driftstryck. Strömmen 108 delas, en andel matas som PLNG (strömmen 126) med temperatur över omkring -112°C och ett tryck över omkring 1380 kPa (200 psia) för lagring eller transport. Den andra andelen 521 5iï7 17 (strömmen 109) inkommer i separationskolonnen 190. Kompressorns 161 utgångstryck regleras för att ge ett tryck som är tillräckligt högt så att tryckfallet över expanderaren 158 ger tillräckligt kylning för tillförsäkrande av att strömmarna 109 och 126 till övervägande delen är vätska berikad med metan. För produktion av ytterligare PLNG (strömmen 126) kan ytterliga kompression installeras efter kompressorn 160 och före värmeväxlaren 136.

För uppstartning av processen, matas strömmen 109 företrädesvis genom strömmen 109A och sprayas direkt in CFZ-sektionen 192 genom spraymunstycket 194. Efter uppstartning av processen, kan strömmen 109 (strömmen 109B) matas till den övre sektionen av separationskolonnen 190.

En C02 berikad vätskeproduktström 115 utkommer från bottnen av kolonnen 190. Strömmen 115 delas i två delar, strömmen 116 och strömmen 117.

Strömmen 116 passerar genom en lämplig expansionsanordning, exempelvis Joule-Thomson ventil 153 för att få ett lägre tryck. Den ström 124 som utkommer från ventilen 153 värms därefter i värmeväxlaren 136, och strömmen 124 passerar genom en ytterligare Joule-Thomson ventil 154 och ytterligare en värmeväxlare 137. Den resulterande strömmen 125 blandas därefter med ångströmmen 120 från separatom 181.

Strömmen 117 expanderas av en lämplig expansionsanordning, exempelvis expansionsventilen 151, och matas genom värmeväxlaren 133 och kyler därmed den tillförda strömmen 103. Strömmen 117 riktas därefter till separatorn 108, en konventionell gas-vätske separationsanordning. Ånga från separatorn 108 (strömmen 118) passerar genom en eller flera kompressorer och högtryckspumpar för att blåsa upp trycket. Figur 3 visar en serie av två kompressorer 164 och 165 samt pump 166 med konventionella kylare 143 och 144. Den produktström 122 som lämnar pumpen 166 i serien har tryck och temperatur lämpade för injektion i en underjordisk formation.

Vätskeprodukter som utkommer från separatorn 180 genom strömmen 119 matas genom en expansionsanordning, exempelvis expansionsventilen 152, 521 587 . . . t . 1 18 och matas därefter genom värmeväxlaren 141, som står i värmeutbytes- förhållande med den tillförda strömmen 103, varigenom den tillförda strömmen 103 kyls ytterligare. Strömmen 119 förs därefter till separatorn 181, separatorn 181 förs (strömmen 120) till en kompressor 163 som följs av en 120 blandas därefter strömmen 118. Eventuellt kondensat som finns i strömmen 121 kan en konventionell gas-vätske separationsanordning. Ångor från konventionell efterkylare 142. Strömmen med återvinnas genom konventionella flash- eller stabiliseringsprocesser och detta kan säljas, förbrännas, eller användas som bränsle. Även om separationssystemet i figurerna 1-3 enbart har en destillationskolonn (kolonn 31 i figur 1, kolonn 51 i figur 2 och kolonn 190 i figur 3), kan separationssystemen enligt uppflnningen omfatta tvà eller flera destillationskolonner. För att reducera den i figur 3 visade kolonnens 190 höjd, kan det exempelvis vara önskvärt att dela kolonnen 190 i två eller flera kolonner (ej visat i figurerna). Den första kolonnen inrymmer två sektioner, en destillationssektion och en kontrollerad fryszon ovan destillationssektionen, och den andra kolonnen inrymmer en destillationssektion, som utför samma funktion som sektionen 191 i figur 3. En multikomponent tillföd ström matas till den första destillationskolonnen. Bottenvätskorna från den andra kolonnen matas till den första kolonnens frysningszon. Den övre ångan i den första kolonnen matas till den andra kolonnens nedre område. Den andra kolonnen har samma kylningscykel med öppen återkoppling som kolonnen 190 i figur 3. En ängström från den andra destillationskolonnen uttas, kyls, och en andel därav återsänds till det övre området av den andra separationskolonnen.

EXEMPEL Simulerade mass och energibalanser utfördes för att illustrera utförings- formerna i figurerna 1 och 3, och resultaten finns angivna i tabellerna 1 respektive 2 nedan. För data presenterad i tabell 1, antogs att den övre produktströmmen var 100 % PLNG (strömmen 20 i figur 1) och att kylningssystemet var ett propan-etylen kaskadsystem. För data presenterade 5221 Éitï17 , , . _ . . . 19 i tabell 2, antogs att de övre produktströmmarna var 50 % PLNG (strömmen 126 i figur 3) och 50 % avsalugas (strömmen 110 i figur 3).

Nämnda data erhölls med användning av ett kommersiellt tillgängligt processimuleringsprogram benämnt HYSYSTM (tillgängligt från Hyprotech Ltd. Calgary, Kanada); andra kommersiellt tillgängliga processimulerings- program kan emellertid användas för att ta fram data, inkluderande exempelvis HYSIMTM, PROIIT” och ASPEN PLUST", vilka samtliga är välkända för fackmannen på området. l tabellerna presenterade data tillhandahålls för att ge en bättre förståelse av utföringsformerna i figurerna 1 och 3, men uppfinningen skall ej anses onödigtvis begränsad till detta.

Temperaturerna och flödeshastigheterna respektive flödena är ej att betrakta som begränsande för uppfinningen, utan en mångfald av variationer av temperaturer och flöden ligger inom ramen för densamma.

En ytterligare processimulering utfördes med användning av det i figur 1 visade grundläggande flödesschemat (med användning av samma inmatad strömkomposition och temperaturer som användes för erhållande av data i tabell 1) för att producera konventionell LNG vid nära atmosfärstryck och en temperatur av -161°C (-258°F). CFZ/den konventionella LNG-processen kräver avsevärt mera kylning än CFZ/PLNG-processen i figur 1. För att ta fram den kylning som erfordras för att producera LNG vid en temperatur av -161°C, mäste kylningssystemet expanderas från ett propan/etlyen- kaskadsystem till ett propan/etlyen/metan-kaskadsystem. Dessutom skulle strömmen 20 behöva kylas ytterligare med användning av metan och produkttrycket skulle behöva sänkas med användning av en vätske- expanderare eller Joule-Thomson ventil för produktion av LNG-produkt vid eller nära atmosfärstryck. Beroende de lägre temperaturerna, måste C02 i LNG avlägsnas till omkring 50 ppm för undvikande av driftsproblem förknippade med frysning av C02 i processen, jämfört med 2 % C02 i CFZ/PLNG-processen i figur 1. 521 5eÉï7 t” ti» Tabell 3 visar en jämförelse av kraven på kylningskompression för den konventionella LNG-processen och PLNG-processen i simuleringsexemplet i föregående stycke. Såsom framgår av tabell 1, var den erforderliga effekten för kylmediumkompression 67 % högre för produktion av konventionell LNG jämfört med produktion av PLNG i enlighet med tekniken enligt uppfinningen.

En fackman på området, i synnerhet en som haft fördelen av att dra lärdom av detta patent, kommer att finna ett otal modifikationer och variationer på de specifika processer som beskrivits. En mångfaid av temperaturer och tryck kan exempelvis användas enligt uppfinningen, beroende på konstruktionen i sin helhet av systemet och kompositionen av den tillförda gasen.

Kylningssekvensen för den tillförda gasen kan även supplementeras eller rekonfigureras beroende på de totala konstruktionsvillkoren för åstadkommande av optimala och effektiva värmeutbytesförhållanden.

Dessutom kan vissa processteg utföras genom tillsats av anordningar som är utbytbara mot de visade anordningarna. Separering och kylning kan exempelvis åstadkommas i en enda anordning. De specifikt beskrivna utföringsformerna och exemplen skall sålunda ej anses vara begränsande för uppfinningens omfång, som bestäms enbart av de bifogade kraven och deras ekvivalenter. 21 7 vu E . »Ko od oomdo movfiv mom? ovo- mvv mood mäš> »w .I NS QN oomæw SQQ Qom T oem- m3. 30.” §wfi> ON n/o NS od ooodo vvodo .Wow T ovo- ovv wood män? o? NB od ooodo vvodm Qom _.- odo- mvv wood mo=< v_, mo mom oomdo vmvdm Now mv- omv moñm æxw~m> mv v. _. mom ooNNNF ommám mo? En- omv moñæ 22.; NF wow f: oooáov moædv ooß- Now. omv nofim mxwoašmocøv I. . wow f: oooáow moædv oóo nov Foo vmfio mo=< o_. .io N00 :SQE L o - m. o. Ewa nav. mxwowšwoå x. BE nwuoo =So.___.\_ E 9. ...zmäoëwh lab... mmm Eobw OZJQNHÜ ufløomøoo. I _. =onw._. 0.0 0000 00 0.00 0.0 0.0 000.0 000.0 000 0.00 000.0 000.0 0000. 000 0.0 0000 00 0.00 0.0 0.0 000.00 000.0 000- 0.000- 000 000.0 00000> 000 H 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.0 0. 0.00- 00 000 000< 000 .. 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.0 0. 0.00- 000 000.0 000002002 000 . . 0.0 0000 00 0.00 0.0 0.0 000.00 000.00 00. 0.00. 000.0 000.00 000< 000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.00 000 0.00 000.0 000.00 000.0> 000 .... .. 0.00 0.0 0.0 0.0.. 0.00 000 000 00- 0.00- 00 000 00000> 000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.0 00- _ 0.00- 00 000 000,0 000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.0 0. 0.00- 000 000.0 00000> 000 n 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.00 0. 0.00- 000 000.0 0000 000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.00 00 0.00- 000 000.0. 00000> 000 m.. 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.0 00 0.00- 000 000.0 00000> 000 f: 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 000.00 000.00 00 0.00- 000 000.0 00000> 000 1 0.0 0000 00 0.00 0.0 0.0 000.00 000.0 000 0.00 000.0 000.00 000,0 000 2 0.0 0000 00 0.00 0.0 0.0 000.00 000.00 000- 0.000- 000 . 000.0 00000> 000 0.0 .000 00 0.00 0.0 0.0 000.00 000.00 000 0.00 000.0 000.00 000.0 000 0.0 0000 00 0.00 0.0 0.0 000.00 000.00 00- 0.00- 000 000.0 0000 000 0.0 0000 00 0.00 0.0 0.0 000.00 000.00 000- 0.00- 000 000.0 00.2 000 0.0 0.0 0.00 0.0 0.00 000.000 000.00 00- 0.00- 000 000.0 000002002 000 0.0 0.0 0.00 0.0 0.00 000.00 000.0 00 0.0- 000 000.0 0000020000. 000 . 0.0 0.0 0.00 0.0 0.00 000.00 000.00 00 0.00 .000 000.0 000< 000 0.0 0.0 0.00 0.0 0.00 000.00 000.00 00 0.00 000 000.0. 0000. 000 0.0 0.0 0.00 0.0 0.00 000.000 000.00 00 0.00 000 000.0 000< 000 +00 m0... .IQ 02 000 .EEE n. .E0_oE-9. 0.. O. 00.00. 00.0. 000002092. .<0 _22 25.0 0.50... šwtwaëm... 0.90... mm". Eobw mcäaovcmä :Ez 050.00. v00: 0200505 0000009000. | ~ __mn0... 23 _./ Éw .xoš .ÉÉ Éb ošof :RQ æššë. :SB .vu OZJENmO ho å. .ro 1. íwë. Nëfiï mwwfimv fwqåf omwfimv EQSN =o_mww.aeo,_s==.we_a_ v~a__2w=_ ._23 9.. mww.o_. o _ mwv_o_. 50.3. o _ 50.3 ööwwflsncöx Eauwëšx :B22 mmm mm Ovm Om m9. vw Qom vv omv _.v OmO mm .öhommoLac-o! EEUø-EÖ. cfiåm mæšö .åxå Näää 03.9 08.2, OÉNQ .mkšóasox ešæeav. saoä ._w._owww._aEov_ 2223 ozä Nnö __@=2.=@>=8_ wamšën ozä Nnö ¶ __9_°_..=@>=$_ NHÖ NHÖ å. .bmrmm 2 ...xmumw Ešumššx >m cofiwfizßëox :t >ozwnšwto GZJQNmO UøE 024 __oco=:o>cov=Nn_0 >æ wmëofišm... I m =wnm._.

Claims (30)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Process för produktion av trycksatt vätska rik på metan från en multikomponent tillförd ström innehållande metan och en frysbar komponent med en relativ flyktighet lägre än den hos metan, omfattande (a) införing av den tillförda multikomponent strömmen i ett separations- system som har en frysningssektion arbetande vid ett tryck över omkring 1380 kPa (200 psia) och under sådana tillstånd som ger uppkomst av fastämnen i den frysbara komponenten, och en destillationssektion belägen under frysningssektionen, varvid nämnda separationssystem producerar en àngström rik på metan och en vätskeström rik på den frysbara komponenten; (b) kylning av åtminstone en andel av nämnda àngström för att producera till vätskeform överförd ström rik på metan med en temperatur över omkring -122°C (-170°F) och ett tillräckligt tryck för att vätskeprodukten skall förbli vid eller under dess bubbelpunkt; (c) uttagning av en första andel av den till vätskeform överförda strömmen i steg (b) i form av en till vätskeform överförd produktström rik på metan; och (d) införing av en andra andel av den till vätskeform överförda strömmen i steg (b) till nämnda separationssystem för åstadkommande av kylning för nämnda separationssystem.

2. Process enligt krav 1, ytterligare omfattande införing av den till vätskeform överförda produktströmmen i en lagringsanordning för lagring vid en temperatur över omkring -112°C (-170°F).

3. Process enligt krav 1, där kylningssteget (b) dessutom omfattar stegen av kompression av nämnda àngström till en högstrycksström, kylning av åtminstone andel av nämnda komprimerade ström i en värmeväxlare och expansion av den kylda, komprimerade strömmen till ett lägre tryck, varvid 10 15 20 25 30 25 den komprimerade strömmen kyls ytterligare för att producera en till vätskeform överförd ström rik på metan med en temperatur över omkring -112°C (-17OF) och tilltäckligt tryck för att vätskeprodukten skall förbli vid eller under dess bubbelpunkt.

4. Process enligt krav 3, där kylningen av den komprimerade strömmen i värmeväxlaren görs genom indirekt värmeutbyte med ångströmmen i steg (a). \

5. Process enligt krav 3, ytterligare omfattande kylning av den vätskeström som producerats av nämnda separationssystem genom tryckexpansion och användning av den expanderade, kylda vätskeströmmen för att indirekt genom värmeutbyte kyla den komprimerade strömmen.

6. Process enligt krav 3, ytterligare omfattande reglering av den komprimerade strömmens tryck och den expanderade strömmens tryck för att förhindra uppkomst av fastämnen i den andra andelen av den till vätskeform överförda strömmen som införs i separationssystemet.

7. Process enligt krav 1, där nämnda separationssystem i steg (a) omfattar en första destillationskolonn och en andra destillationskolonn där nämnda första destillationskolonn omfattar en destillationssektion och en frysningszon ovanför destillationssektionen, nämnda andra destillations- kolonn omfattar en destillationssektion, ytterligare omfattande stegen av införing av nämnda tillförda multikomponentström i steg (a) i nämnda första destillationskolonn, matning av en övre ångström från nämnda frysningszon till ett lägre område av den andra destillationskolonnen, uttagning av en ångström från den andra destillationskolonnen och kylning av nämnda ångström enligt steg (b), matning av den andra andelen av den till vätskeform överförda strömmen l steg (d) till det övre området av nämnda andra separationskolonn, uttagning av en bottenvätskeström från nämnda andra 10 15 20 25 30 26 destillationskolonn och matning av bottenvätskeströmmen till den första destillationskolonnens frysningszon.

8. Process enligt krav 1, där separationssystemet omfattar en första destillationssektion, en andra destillationssektion under den första destillationssektionen och en frysningszon mellan de första och andra destillationssektionerna, varvid den andra andelen av den till vätskeform överförda strömmen i steg (d) införs till den förstoestillationssektionen.

9. Process enligt krav 1, där kylningen av nämnda àngström i steg (b) utförs i en värmeväxlare kyld av ett kylningssystem med sluten återkoppling.

10. Process enligt krav 9, där kylningssystemet med sluten återkoppling har propan som övervägande kylmedium.

11. Process enligt krav 9, där kylningssystemet med sluten återkoppling har ett kylmedium omfattande metan, etan, propan, butan, pentan, koldioxid, vätesulfid och kväve.

12. Process enligt krav 1, ytterligare omfattande, före steg (b), matning till processen av bortkokningsgas härrörande från evaporering av till vätskeform Överförd gas rik på metan.

13. Process enligt krav 1, där överföringen till vätskeform av nämnda gasström utförs med användning av två kylningssystem med sluten återkoppling i kaskadarrangemang.

14. Process enligt krav 1, där multikomponentgasströmmen i steg (b) har ett tryck över 3100 kPa (450 psia).

15. Process enligt krav 1, där den frysbara komponenten är koldioxid. 10 15 20 25 30 _l 27

16. Process enligt krav 1, där kylningssteget (b) ytterligare omfattar stegen av kompression av nämnda ångström till en komprimerad ström, kylning av åtminstone andel av nämnda komprimerade ström i en värmeväxlare, uttagning av en första andel av den kylda komprimerade strömmen i form av en produktgasström, och expansion av en andra andel av den kylda komprimerade strömmen till ett lägre tryck, varvid den komprimerade strömmen kyls ytterligare för att producera en till vätskeform överförd ström rik på metan med en temperatur över omkring -112°C (-170°F) och ett tryck tillräckligt för att vätskeprodukten skall vara vid eller under dess bubbelpunkt.

17. Process för separation av en tillförd multikomponentström, omfattande åtminstone metan och åtminstone en frysbar komponent med relativ flyktighet lägre än den hos metan i och för framställning av en vätskeprodukt berikad på metan, omfattande: (a) införing av den tillförda multikomponentströmmen i ett separations- system, där nämnda separationssystem arbetar under sådana förhållanden att fastämnen uppkommer i den frysbara komponenten; (b) uttagning av en ångström från ett övre område av nämnda separationssytem; (c) kompression av nämnda ångström till en ström med högre tryck; (d) kylning av åtminstone andel av nämnda komprimerade ström med användning av kylning tillgänglig i ångströmmen i steg (b); (e) expansion av nämnda kylda komprimerade ström för att ytterligare kyla den komprimerade strömmen, varvid nämnda expanderade ström till övervägande delen är vätska; (f) matning av åtminstone en andel av nämnda expanderade ström till ett övre område av separationssystemet för att ge kylning åt nämnda separationssystem; och 10 15 20 25 30 28 (g) återvinning av en vätskeproduktström berikad på metan från den expanderade strömmen.

18. Process enligt krav 17, ytterligare omfattande återvinning av en andel av nämnda komprimerade ångström i steg (c) och kylning av den återstående andelen av nämnda ångström enligt steg (d).

19. Process enligt krav 17, där nämnda ångström i steg (b) värms före \ kompression i steg (c).

20. Process enligt krav 17, där separationssystemet omfattar en första destillationssektion, en andra destillationssektion under den första destillationssektionen, och en frysningszon mellan de första och andra destillationssektionerna, varvid den expanderade vätskeströmmen införs i den första destillationssektionen.

21. Process enligt krav 20, där nämnda tillförda multikomponentström införs under den första destillationssektionen.

22. Process enligt krav 17, ytterligare omfattande avlägsning av vätska från separationssystemet, kylning av vätska med en tryckexpansions- anordning, och åtminstone partiell förångning av nämnda vätska genom värmeutbyte med den komprimerade strömmen i steg (c).

23. Process enligt krav 17, ytterligare omfattande avlägsning av vätska från separationssystemet berikad med nämnda frysbara komponent, kylning av nämnda frysbara komponentberikade vätska med en tryckexpansions- anordning, och kylning av den tillförda multikomponentströmmen innan den inkommer i separationssystemet genom värmeväxling med nämnda expanderade, med frysbar komponent berikade vätska. 10 15 20 25 30 29

24. Process enligt krav 17, ytterligare omfattande kylning av multikomponentströmmen med en expansionsanordning innan den inkommer i separationssystemet.

25. Process enligt krav 17, där trycket för strömmen med högre tryck i steg (c) och trycket för den expanderade strömmen (e) är reglerat för att förhindra uppkomst av fastämnen i den tillförda strömmen till separationssystemet i steg (f). \

26. Process enligt krav 17, där den återvunna vätskeproduktströmmen i steg (g) har ett tryck över omkring 1380 kPa (200 psia).

27. Process för produktion av till vätskeform överförd naturgas vid ett tryck över omkring 1380 kPa (200 psia) från en tillförd multikomponentström innehållande metan och en frysbar komponent med en relativ flyktighet lägre än den hos metan, omfattande: (a) införing av den tillförda multikomponentströmmen i ett separations- system, där nämnda separationssystem arbetar under förhållanden som ger uppkomst av fastämnen i nämnda frysbara komponenten; (b) uttagning av en ångström från ett övre område av nämnda separationssystem; (c) komprimering av nämnda ångström till en ström med högre tryck; (d) kylning av åtminstone en andel av nämnda komprimerade ström med användning av kylning tillgänglig i ångströmmen i steg (b); (e) expansion av nämnda kylda komprimerade ström för att ytterligare kyla denna, varvid den expanderade strömmen till övervägande delen är vätska vid ett tryck över omkring 1380 kPa (200psia); (f) matning av åtminstone en andel av nämnda expanderade ström till ett övre parti av separationssystemet för att ge kylning åt nämnda separationssystem; och 10 15 20 25 30 (9)

28. 30 återvinning av en vätskeproduktström berikad på metan från den expanderade strömmen vid ett tryck över omkring 1380 kPa (200psia). Process för att till vätskeform överföra en muitikomponentström omfattande metan och åtminstone en frysbar komponent för produktion av en metanrik vätska med en temperatur över omkring -122°C och tillräckligt tryck för att vätskan skall förbli vid eller under dess bubbelpunkt, omfattande stegen av: (a) (b) (C)

29. införing av nämnda tillförda muitikomponentström som har ett tryck över omkring 1380 kPa (200psia) i ett separationssystem som arbetar under förhållanden som ger upphov till fastämnen i nämnda frysbara komponent i och för åstadkommande av en metanrik ängström och en vätskeström rik på nämnda komponent som övergått till fastämnesform i separationssystemet; överföring av ångströmmen till vätskeform medelst ett kylnings- system med sluten återkoppling för produktion av metanrik vätska med en temperatur över omkring -122°C och tillräckligt tryck för att vätskan skall förbli vid under dess bubbelpunkt; och införing av nämnda metanrika vätska i en lagringsbehållare för lagring vid en temperatur över -112°C. Process enligt krav 28, där överföringen till vätskeform av den inmatade strömmen utförs med ett kylningssystem med sluten återkoppling.

30. Process enligt krav 28, där, innan överföringen till vätskeform av den inmatade strömmen, processen ytterligare omfattar kombination av en bortkokningsgas härrörande från evaporering av den till vätskeform överförda naturgasen med ångströmmen från separationsströmmen.