TR201809037T4 - Doğal gazin sivilaştirilmasina i̇li̇şki̇n yöntem ve aparat. - Google Patents

Doğal gazin sivilaştirilmasina i̇li̇şki̇n yöntem ve aparat. Download PDF

Info

Publication number
TR201809037T4
TR201809037T4 TR2018/09037T TR201809037T TR201809037T4 TR 201809037 T4 TR201809037 T4 TR 201809037T4 TR 2018/09037 T TR2018/09037 T TR 2018/09037T TR 201809037 T TR201809037 T TR 201809037T TR 201809037 T4 TR201809037 T4 TR 201809037T4
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
gas
bar
heat exchange
natural gas
applying
Prior art date
Application number
TR2018/09037T
Other languages
English (en)
Inventor
Del Campo Osvaldo
Original Assignee
Gnc Galileo S A
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 Gnc Galileo S A filed Critical Gnc Galileo S A
Publication of TR201809037T4 publication Critical patent/TR201809037T4/tr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0087—Propane; Propylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes 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
    • F25J1/0203—Processes 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 a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0208—Processes 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 a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. with deep flash recycle loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes 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
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • 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
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/70—Processing device is mobile or transportable, e.g. by hand, car, ship, rocket engine etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

Aşağıdakileri içeren, doğal gazın sıvılaştırılması için bir yöntem: -Bir gaz kuyusundan arındırılmamış doğal gazın alınması (101); - kirleri çıkarmak için gazı ön işleme tabi tutmak;-ilk sıkıştırma aşamasının uygulanması (201); -ilk ısı değişim aşamasının uygulanması (202); -ikinci sıkıştırma aşaması uygulanması (203); -ikinci ısı değişim aşamasının uygulanması (204); - üçüncü sıkıştırma aşamasının uygulanması (205); -üçüncü ısı değişim aşamasının uygulanması (206); -İlave bir rejenerasyon ısı değişim aşaması uygulanması (207); -İlk ana bağımsız ısı değişim çevriminin uygulanması (208); ikinci ana ısı değişim çevriminin uygulanması (209); -gazı Joule-Thomson valfinden geçirerek; - sıvılaştırılmış gazın (215) depoya gönderilmesi; -gaz halindeki (210) kalan gazın ikinci ana ısı değişim aşamasına enjekte edilmesi (209) ve daha sonra gaz halindeki kalan gazın arıtma tesisinden gelen gazla karışıp giriş borusuna (122) tekrar enjekte edilmesi.

Description

TARIFNAME DOGAL GAZIN SlVlLASTlRlLMASlNA ILISKIN YÖNTEM VE APARAT BULUSUN ILGILI OLDUGU TEKNIK SAHA Bu bulus, gazlarin sikistirilmasi ve sivilastirilmasi ve özellikle de dogal gaz gibi gazlarin küçük ölçekte birlesik sogutucu ve genlesme prosesi uygulanarak kismi sivilastirilmasi hakkindadir.
TEKNIGIN BILINEN DURUMU Dogal gaz (DG), yüzey alti derinliklere gömülü bitki ve hayvan fosillerinden olusan bir gaz karisimidir. Dogal gaz, etan, propan ve diger gazlardan eser halde barindirsa da asil olarak metandan olusmaktadir. Çikarildigi yere bagli olarak %87/%96 oraninda metan ve %1,5 ila Dogal gaz, benzin ve dizel gibi yanici yakitlarin alternatifi olarak bilinmektedir. Benzin ve dizelin üretim maliyetleri ve kullanim nedeniyle sebebiyet verdigi emisyon gibi dezavantajlariyla mücadele edebilmek için dogal gazin yanici yakit alternatifi olarak gelistirilmesine yönelik çok fazla çaba sarf edilmistir. Teknigin bilinen durumunda dogal gaz, diger yanici gazlara kiyasla daha temiz yanici yakit niteligindedir.
Günümüzde dogal gaz, dünyadaki en önemli enerji kaynaklarindan birisidir. Bugün dünya enerji talebinin yaklasik %25`i dogal gaz ile karsilanmaktadir. Dogal gaz çogunlukla gaz formunda boru hatlari vasitasiyla tasininaktadir. Ancak, son yirmi yilda Sivilastirilmis Dogal Gaz (LNG) dünya enerji piyasasinda büyük önem kazanmistir. LNGlnin dünya enerji tedarikinde daha fazla rol üstlenecegi öngörülmektedir.
LNG, sivi formunda dogal gazdir. Dogal gazi sivilastirabilmek için sogutulmasi gerekmektedir. Dogal gazin sivi formdaki hacmi, gaz formundaki dogal gaz hacminin 1/600,ü oranindadir (atmosferik basinç) ve bu sayede uzun mesafelerde daha ekonomik ve pratik tasima imkani saglamaktadir. Dogal gaz, genellikle uzak mesafelerin, jeolojik veya politik kosullarin boru hatti yapimina izin vermedigi hallerde sivi formda tasinmaktadir.
Dogal gazlarin sivilastirilmasina iliskin bilinen iki temel döngü “kademeli devir” ve Özetle, kademeli devir, bir dizi isi esanjöründen ve besleme gazindan olusmaktadir; her degisim, istenilen sivilastirma elde edilinceye kadar kademeli olarak azalan sicakliklarda gerçeklestirilmektedir. Sogutma seviyeleri, farkli sogutucularla veya farkli buharlasma basinçlarinin uygulandigi ayni sogutucu vasitasiyla elde edilmektedir. Kademeli devir, isletme maliyetlerinin oldukça düsük olmasi sebebiyle LNG'nin üretiminde çok etkin bir yöntem olarak kabul edilmektedir.
Ancak, islem esnasindaki verimlilik, isi esanjörünün ve sogutucu sistemle iliskili basinç ekipmaninin yüksek yatirim maliyetleri nedeniyle azalmaktadir.
Ayrica, bu tür bir sistemle birlikte kullanilan sivilastirrna tesisi, fiziksel alanin sinirli oldugu hallerde pratik olmayabilir ve kademeli sistemlerde kullanilan fiziksel bilesenler, oldukça büyüktür.
Genlesme devrinde ise gaz, seçili basinca göre sikistirilmakta, sogutulmakta ve daha sonra genlesme türbininde genlestirilerek besleme gazinin sicakligi düsürülmektedir. Düsük sicakliktaki besleme gazi, besleme gazinin sivilastirilmasini etkilemek amaciyla isi degisimine tabi tutulmaktadir. Isi esanjörlerindeki farkli sicakliklarda donan su ve karbondioksit gibi bir takim bilesenlerin nasil islenecegine iliskin bir yöntem bulunmamasi sebebiyle bu tür bir döngü, dogal gaz sivilastirilmasinda pratik degildir.
Ayrica, geleneksel sistemleri etkin maliyetli hale getirebilmek için bu sistemler, büyük hacimlerdeki dogal gazi isleyebilmek amaciyla büyük bir alana insa edilmektedir. Sonuç olarak, az sayida tesis insa edilmekte ve bu nedenle, ham gaza yönelik sivilastirma tesisinin saglanmasi ve sivilastirilmis ürünün dagitimini gerçeklestirmek zorlasmaktadir. Büyük Ölçekli tesislere yönelik bir diger problem ise sermaye ve isletme maliyetleridir. Örnegin, geleneksel büyük ölçekli bir sivilastirma tesisi, günde 70 bin galon LNG üretiyorsa sermaye masraflari yaklasik 15 milyon Amerikan Dolari civarinda veya daha fazla olmaktadir.
Ayrica, bu tür bir tesis, sogutma döngülerinde kullanilan kompresörlerin isletilebilmesi için binlerde beygir gücü gerektirrnektedir ki bu durum, tesislerin isletimini pahali hale getirmektedir.
Büyük ölçekli tesislere iliskin bir diger problem ise gelecekteki kullanim ve/veya tasima öngörüleri esas alinarak yüksek miktarda yakitin depolanmasindan kaynaklanan maliyettir.
Maliyet, sadece büyük ölçekli depolama tesislerinin insa edilmesiyle kalmayip ayni zamanda depolanan LNG”nin zamanla isinarak ve buharlasarak LNG yakit ürününde kayba sebebiyet vermesi nedeniyle verimlilik problemi de söz konusu olmaktadir.
Ayrica, yüksek miktarda LNG yakiti depolandiginda güvenlik problemi de ortaya çikmaktadir. Yukaridaki problemleri çözebilmek amaciyla uzun süreli depolama problemlerini çözmeyi ve dogal gazin sivilastirilmasi ve/veya sikistirilmasina iliskin sermaye ve isletme maliyetlerini azalmayi hedef alan daha küçük ölçeklerde LNG veya sikistirilmis dogal gazin (CNG) besleme gazindan üretimine yönelik farkli sistemler gelistirilmistir. Ancak, bu sistemler ve teknikler, bir veya daha fazla dezavantaji beraberinde getirmistir.
Yukarida açiklanan nedenler, günde yaklasik 1.000 galon sivilastirilmis veya sikistirilmis yakit ürünün üretilmesine yönelik küçük ölçekli tesislerin gelisimini engellemistir. Küçük ölçekli sivilastirma tesisleri, kompakt boyutlarinin LNG,nin kullanilacagi yere yakin yerde üretimine imkan tanimasi nedeniyle avantajlidir. Bu yakin mesafe, tüketiciler açisindan ulasim ve LNG üretim masraflarinin azalmasini saglainaktadir. Önceki teknikte bir takim küçük ölçekli Dogal Gaz sivilastirma tesisleri yer almaktadir. Örnegin, General Electric Oil & Gas, Micro LNG olarak adlandirilan Mikro LNG Entegre Tesisini gelistimiistir. Mikro LNG, yilda 50-150 k/ton araliginda LNG üreten dogal gaz sivilastirma tesisidir. Yilda 1 milyon tondan fazla üretim yapan geleneksel büyük tesislerle Micro LNG arasindaki en büyük fark, ürünün nihai kullanicisidir. Büyük ölçekli LNG tesisinde ürün, uluslararasi ihracat amaçli üretilirken tesisin ölçek ekonomisi, en önemli faktörler arasinda yer almaktadir. Micro LNG,de ise dagitilmis üretim, yerli piyasalari esas almakta ve ürün, yeniden gaz haline getirilerek boru hatti dogal gazi olarak beslenmekte veya yerli enerji üretimi kapsaminda kullanilmaktadir. Santrifüjlü ve tümlesik disli koinpresörleri ve Sikistiricilari, turbo genlesme kompresörlerini, pistonlu kompresörleri ve kontrol ünitelerini içermektedir ki bu bilesenler, çözümü oldukça pahali hale getirmekte ve uygulanabilirligini güçlestirmektedir.
Yukarida bahsi geçen zorluklara ve uygun olmayan çözümlere dayali olarak yapimi ve isletimi göreceli olarak daha ucuz olan dogal gaz sivilastirma tesisinin saglanmasina yönelik bir çözüm, avantaj saglayacaktir.
Ayrica, tüketiciler açisindan kolay tasimaya imkan taniyan kolay erisimin saglanmasi ve topluluklarin içinde veya yakinindaki mevcut dogal gaz kaynaklarina yakin konumlanmis ve bu konumda isletilen böylesine bir tesisin saglanmasi ilave avantajlari da beraberinde getirecektir.
Bu nedenle, mevcut bulus, önceki teknikte belirtilen yöntemlerin zorluklarin] ve dezavantajlarini ortadan kaldirmayi hedefleyen dogal gaz sivilastirma yönteinine odaklanmaktadir.
BULUSUN ÖZETI Mevcut bulus, bilinen teknigin eksikliklerini gidermek ve küçük ölçekli LNG üretiminin makul masraflarla kurulumuna imkan taniyan kurulumu kolay ve pratik dogal gaz sivilastirma yönteminin saglanmasina yönelik çözülemeyen problemi ortadan kaldirmaktadir.
Mevcut bulus, istem lle göre bir yöntem saglamaktadir. Ilk açiklayici çizimde istem lie göre dogal gaz sivilastirilmasi amaciyla bir yöntem saglanmakta olup söz konusu yöntem asagida belirtilenlerden olusmaktadir: Arindirilmamis dogal gaz kaynagindan alinan dogal gaz akisindaki karbondioksit, nitrojen gibi yabanci maddelerin giderilmesine yönelik ön islem adimi.
Mevcut bulusun avantajlari asagida belirtildigi gibidir: - Kurulumu oldukça basittir. 0 Tam otomatik isletim. 0 Özel kontrol platformu sayesinde uzaktan isletim. o Güvenli. o Minimum düzeyde çevresel etki, ses veya titresime sebebiyet vermemektedir. o Yükseklere kurulumu mümkündür. o Minimum isletme masrafi.
Düsük güç tüketimi.
Talep halinde degisiklik yapma esnekligi.
Modüler yapi, talep degisikligine göre büyütülebilir.
Yedekli.
Mevcut bulusun bu ve diger özellikleri, nitelikleri ve avantajlari, ekli çizimlerde ve tercih edilen uygulamalarinda daha açik bir sekilde ifade edilmektedir.
SEKILLERIN AÇIKLAMASI Bulusun tercih edilen uygulamalari, bulusu örneklemeyi, ancak kisitlamamayi amaçlayan ekli çizimlerle birlikte açiklanacaktir ve bu kapsamda benzer gösterimler, benzeri unsurlari ifade etmekte olup: SEKIL 1 mevcut bulusa göre sogutucu dogal gaz devrinin sematik gösterimidir; SEKIL 2 mevcut bulusa göre bir adet sikistirma devrini ve devrin farkli asamalarindaki basinç ve sicaklik degerlerini içeren dogal gazin sivilastirilmasina iliskin yöntem detaylarini gösteren bir diger sematik gösterimdir.
SEKIL 3 mevcut bulusa göre dogal gazin sivilastirilmasina yönelik modüler ve tasinabilir tesisin uygulamalarindan birine ait perspektif görünüstür.
SEKIL 4, SEKIL 3*de gösterilen ekipmanin bir kisminin sag kenardan yükseltilmis görünümüdür.
SEKIL 5, SEKIL 47de gösterilen ünitenin önden yükseltilmis görünümüdür: SEKIL 6 üstten plan görünümüdür. Çizimlerin farkli görünümlerinde benzeri referans numaralar, benzeri parçalari ifade etmektedir.
SEKILLERDEKI REFERANSLARIN AÇIKLAMASI Asagida belirtilen detayli açiklama, sadece örnekleme amaci tasimaktadir ve açiklanan uygulamalari veya uygulamayi ve açiklanan uygulamalarin kullanimini sinirlama amaci tasimamaktadir. Burada kullanildigi sekliyle “örnek” veya “açiklayici” kelimesi, “örnek veya açiklama niteligindedir” anlamina haizdir. Burada “örnek” veya “açiklayici” olarak tanimlanan herhangi bir uygulama, diger uygulamalara göre tercih edilen veya avantajli uygulama olarak yorumlanmamalidir. Asagida belirtilen uygulamalarin tümü, örnek uygulamalar olup bulusa iliskin deneyimi olan kisilerin uygulamalari kullanmasini amaçlamaktadir ve istemlerin yer aldigi açiklama kapsamini sinirlandirmayi amaçlamamaktadir.
Burada yer alan tarifnamenin amacina yönelik olarak “üst”, “alt”, “arka”, “sag”, “ön”, önceki teknik alanda, arka planda, özet veya asagidaki detayli tarifnamede yer alan açik veya zimni teoriyle sinirli tutma amaci da söz konusu degildir. Ekli çizimlerde gösterilen ve asagidaki özellikler kisminda açiklanan belirli ekipmanlar, ekli istemlerde belirtilen bulus konseptlerinin örnek uygulamalari niteligindedir. Bu nedenle, burada tanimlanan uygulamalara yönelik belirli boyutlar ve diger fiziksel özellikler, istemlerde aksi belirtilmedikçe sinirlandirma amaci tasimamaktadir.
Mevcut bulus, küçük ölçekli üretim kapsaminda oldukça yüksek basinçli LNG sivilastirina döngüsü içeren dogal gaz sivilastirina yöntemine iliskindir. Bu döngü, oldukça düsük isletme maliyeti ve diger bilinen piyasa tesislerine kiyasla çok daha düsük seviyelerde yatirim maliyeti karsiliginda 20000Nm3/gün miktarinda ekonomik üretim maliyetli LNG üretimi saglamaktadir.
Ilk atfin SEKIL l”e yapildigi devir 100, saflastirilmamis dogal gaz girisinde 101 baslamaktadir. Bu giris, petrol kuyusundan, dogal gaz üretim hattindan veya benzeri yerlerden gelebilmektedir. Gaz, sivilastirma sartlarina uyum saglamak amaciyla islem ekipmaninda 102 ön isleme tabi tutulmaktadir. Dogal gaz, bu asamada giderilmesi gereken yabanci maddeler içermektedir. Söz konusu yabanci maddeler, karbondioksit, nitrojen ve diger gazlari içerebilmektedir. Gazin ilgili döngüye uyum saglayabilmesi için yabanci maddelerin giderilmesi gerekmektedir.
Gaz, 1023de saflastirildiktan sonra birinci çok kademeli yüksek basinç kompresörüne 103 giris yapmaktadir. 103 kademesinden sonra gaz, isi esanjörüne 104 aktarilmakta ve daha sonrasinda sivi ve gaz dogal gaz karsimi, soguk kutuya 105 aktarilmakta ve bu noktadan da sivilastirilmis gaz, depolama 107 ve/veya tasima 108 amaçli sivi/gaz sok separatörüne 106 geçis yapmaktadir. Soguk kutu ve separatör arasinda basinci azaltarak Joule Thompson etkisi yaratan genlesme vanasi bulunmaktadir.
Ilave çok kademeli yüksek bassinç 109 ve isi degistirme kademesini 110 içeren bagimsiz propan sogutma devri 120, genel devrin 100 soguk kutuda 105 son sivilastirma islemini Soguk kutuda 105 gaz formunda kalan dogal gaz ise önce takviye kompresörüne 111 ve isi esanjörüne 112 aktarilmakta ve daha sonra giris borusuna 122 enjekte edilerek aritma tesisinden gelen gazla karistirilmaktadir.
SEKIL 2, dogal gazin sivilastirilmasina yönelik mevcut yöntemi 100 daha detayli göstermektedir. Çok kademeli yüksek basinç kompresörü 103, bu sekilde giris borusundan sikistirma kademesini içeren üç kademeli proses olarak gösterilmektedir. Söz konusu sikistirma kademesi esnasinda sicaklik, yaklasik 36 °C seviyesinden 148 °C seviyesine yükselmektedir; bu nedenle, sicakligin siddetle düsürülmesi gerektigi için gaz, gaz sicakliginin 148 °Csden 40 °C°ye düsürülmesini saglayan birinci isi degistirme kademesine 202 giris yapmaktadir.
Hemen akabinde ise dogal gazin birinci kademe sonunda yaklasik 33 bar seviyesinden yaklasik 95 bar seviyesine sikistirilmasi amaciyla ikinci sikistirma kademesi 203 uygulanmaktadir ve bu esnada sicaklik 40 c”C”den 149 °C”ye yükselmektedir. Bu nedenle, gaz sicakliginin 149 °C,den 40 °C seviyesine düsürülmesini saglayan ikinci isi degistirme kademesi 204 uygulanmaktadir.
Ikinci kademenin çikisinda dogal gazin yaklasik 95 bar basinç seviyesinden yaklasik 250 bar seviyesine sikistirilmasini saglayan, sicakligin 40 OClden 136 °Clye yükseldigi üçüncü sikistirma kademesi 205 uygulanmaktadir. Bu nedenle, isi esanjöründe 206 uygulanan üçüncü isi degistirine kademesi vasitasiyla gazin sicakligi, 136 °C5den 40 °Ciye düsürülmektedir.
Bu islein sonucunda dogal gazin basinci 250 bar ve sicakligi ise 40 °C olmaktadir. Daha sonra rejenerasyon devrine 207 aktarilarak gaz sicakligi 40 OC7den 7 0Üye düsürülürken basinç 250 bar seviyesinde kalmaktadir.
Birinci ana bagimsiz isi degistirme devri 208, gazin sicakligini 7 OC'den -47 °C°ye düsürmekte, ancak basinç 250 bar seviyesinde sabit tutulmaktadir. Bu bagimsiz devir, propan gazini sivilastiran, genlestiren ve buharlastiran ve kompresör 121, isi esanjörü 122, ikinci kompresör 123 ve ikinci isi esanjörünü 124 içeren propan devriyle 120 beslenmektedir.
Bu ilk ana bagimsiz isi degistirme devrinin 208 çikisinda uygulanan ikinci ana isi degistirme seviyesinde sabit tutulmaktadir. Söz konusu ikinci ana isi degistirme devri 209 kapsaminda asagida detaylariyla belirtildigi üzere hat 210 vasitasiyla beslenen geri dönüs gazinin enerjisi kullanilmaktadir. Bu kademede dogal gaz kütlesinin bir kismi, sivi haldedir. Sivi ve gaz formundaki dogal gaz karisiminin sicakligi -77 0C ve basinci 250 bar olup gaz basincini 250 bar seviyesinden 2 bar seviyesine düsüren dahili termal genlesme vanasinin oldugu separatör ekipmaninda 21 l genlestirilmektedir. Gaz basincindaki bu ani düsüs, Joule Thomson etkisi nedeniyle gaz sicakliginda da ciddi düsüslere sebebiyet vermektedir. Joule-Thomson genlesmesi, gazin vanaya dogru zorlandigi, ancak yalitimli halde tutuldugu ve bu nedenle çevreyle isi alisverisinin yapilmadigi durumdaki sicaklik degisimini açiklamaktadir. Bu prosedür, kisma prosesi veya J oule-Thomson prosesi olarak adlandirilmaktadir.
Yani, buharlastirici çikisinda 211 dogal gaz kütlesinin yaklasik olarak yarisi, -151 °C sicaklik ve 2 bar basinç degerlerinde sivilastirilmaktadir. Akabinde bir boru 215 vasitasiyla ilave isleme tabi tutulmak üzere (depolama veya tasima) toplanmaktadir. 151 °C sicaklik ve 2 bar basinç degerlerine sahip gaz formundaki kisim ise boru 210 vasitasiyla ikinci ana isi degistirme devrine 209 aktarilmaktadir.
Borudan 210 dönen gaz (-151°C) ve -47 °C sicaklik degerinde ikinci ana isi degistirme devrine 209 giren gaz arasindaki sicaklik farki nedeniyle geri dönen gaz, isi degistirme prosesine yardiinci olmaktadir. Söz konusu ikinci ana isi degistirme devrinin 209 sonunda boru 212 vasitasiyla geri dönen gazin sicakligi -60 °C ve basinci ise 2 bar olmaktadir. Son olarak, bu döngünün isi degistirme prosesine yardiinci olmak amaciyla boru 213 vasitasiyla birinci ana isi degistirme devrine 207 aktarilinaktadir Önceki proseste oldugu gibi geri dönen gaz (-60 °C) ve giren gaz (40 °C) arasindaki sicaklik farki, geri dönen gazi isi degistirme devrinin önemli bir bileseni haline getirmektedir.
Geri dönen gaz, emme borusunda 122 birlestirilmeden önce sikistirilmasi gerekmektedir; nitekim, giris gazi, zaten 11 bar basinç degerine, geri dönen gaz ise 2 bar basinç degerine sahiptir. Yani, 37°C ve 1,9 bar degerlerindeki geri dönen gaz, kompresöre 216 gelerek gaz basinci 2 bar degerinden 1 1 bar degerine ve sicakligi ise 37°Ciden 224 c,C`ye yükselmektedir.
Bu nedenle, giris borusuna 122 püskürtülmeden önce isi esanjörüne 217 püskürtülerek 224 °C`den 40 °Ciye sogutulmaktadir. Gaz borusu 218 vasitasiyla geri dönen gaz, devrede yeniden birlestirilerek proses yeniden baslatilmaktadir.
SEKIL 3, mevcut bulusun sivilastiima yöntemini uygulamak amaciyla kullanilan tasinabilir ve kompakt tesis ömegidir. SEKIL 3”de gösterilen modül 300, tüm gerekli birimleri içermektedir. Bu nedenle, giris gaz borusu ve LNG sivi formdaki çikis gazi birlestirildiginde, tesis tamamen islev hale gelmektedir. Önceki teknikte kullanilan karmasik ve pahali LNG tesislerinin yerine bu çözüm kapsaminda düsük hacimli uygulamalara yönelik esnek, makul çözüm saglanmaktadir.
SEKIL 3ldeki genel perspektif resimde kompresör 301, üç adet isi esanjörü 302, GNL 307 gibi bazi parçalari ayirt etmek mümkündür.
SEKIL. 4-6, SEKIL 3ideki modülün dahili ünitesini göstermektedir. Ünite, akümülatör 321, yalitim kapagi 324 ile korunmaktadir. Ayrica, ünite, propan çikisi 326 ve dogal gaz çikisi 327 içermektedir.

Claims (1)

ISTEMLER
1. Dogal gazin sivilastirilmasina yönelik bir yöntem olup: saflastirilmamis dogal gazin (101) petrol kuyusundan alinmasini; yabanci maddelerin giderilmesi için gazin ön isleme tabi tutulmasini; dogal gazin yaklasik 10/11 bar basinç seviyesinden yaklasik 30/35 bar seviyesine kademesinin (201] uygulanmasini; kademesinin (202) uygulanmasini; gazin yaklasik 30/35 bar basinç seviyesinden yaklasik 90/95 bar seviyesine çikarilmasi (203) uygulanmasini; kademesinin (204) uygulanmasini; kademesinin (205) uygulanmasini; kadeinesinin (206) uygulanmasini; gaz sicakliginin 40/45 °C”den 7/10 c,Üye sogutulmasi için ilave rejenerasyon isi degistirme kademesinin (207) uygulanmasini; sogutulmasi için birinci ana bagimsiz isi degistirme kademesinin (120, 208) uygulanmasini; °C°ye sogutulmasi için ikinci ana bagimsiz isi degistirme kademesinin (209) uygulanmasini; gazin 250 bar ve -75/-80 C>C”de Joule-Thomson vanasindan geçirilerek akisin genlesmesi vasitasiyla sicakliginin -150/-155 0Üye ve basincin ise 2 bar seviyesine düsürülmesini; depoya sivilastirilmis gaz (215) gönderimini; - asagi akan dogal gazin gazli kisminin ikinci ana isi degistirme devrine enjekte edilerek yukarida açiklanan sogutma prosesine yardim edilmesi ve sicakligin -150 °C`den -60 °C1ye çikarilmasi; ve ardindan -60 °C”deki gazin yukarida açiklanan sogutma prosesine destek olmak amaciyla yenileme isi degistirme kademesine (207) püskürtülmesi (212, 213) kademelerini içermektedir. . Istem lie göre dogal gazin sivilastirilmasina iliskin bir yöntem olup ön islem kademesinde karbondioksit ve/veya nitrojen dogal gazdan giderilmektedir. . Istem l'e göre dogal gazin sivilastirilmasina iliskin bir yöntem olup: saflastirilmamis dogal gazdan alinan dogal gazdaki karbondioksit, nitrojen, vs. gibi yabanci maddelerin giderilmesi için ilgili ön islem adiminin uygulanmasini; dogal gazin yaklasik 11 bar seviyesinden yaklasik 33 bar seviyesine sikistirilmasi için sicakligin 36 °C7den 148 °C”ye yükseldigi birinci sikistirma kadeinesinin uygulanmasini; gaz sicakliginin 148 °C”den 40 °C'ye sogutulmasi için birinci isi degistirme kademesinin uygulanmasini; dogal gazin yaklasik 33 bar seviyesinden yaklasik 95 bar seviyesine sikistirilmasi için sicakligin 40 °C7den 148 °Clye yükseldigi ikinci sikistirma kademesinin uygulanmasini; gaz sicakliginin 149 OC°den 40 °C°ye sogutulmasi için ikinci isi degistirme kademesinin uygulanmasini; dogal gazin yaklasik 95 bar seviyesinden yaklasik 250 bar seviyesine sikistirilmasi için sicakligin 40 °Clden 136 °Clye yükseldigi üçüncü sikistirma kademesinin uygulanmasini; gaz sicakliginin 136 °C°den 40 °C”ye sogutulmasi için üçüncü isi degistirme kademesinin uygulanmasini; gaz sicakliginin 40 oCiden 7 °C”ye sogutulmasi için bahsi geçen rejenerasyon devrinin bir parçasi olan yeni isi degistirme kademesinin 250 bar seviyesinde uygulanmasini; basinç 250 bar seviyesinde sabit tutulurken gaz sicakliginin 7 °C,den -47 °Clye sogutulmasi için birinci ana bagimsiz isi degistirme kademesinin uygulanmasini; basinç 250 bar seviyesinde sabit tutulurken gaz sicakliginin -47 °C°den -77 °C9ye sogutulmasi için ikinci ana bagimsiz isi degistirme kademesinin uygulanmasini; 250 bar ve -77 °Cide gazin Joule-Thomson vanasindan geçirilerek akisin genlesmesi ve bu sayede sicakligin -151 °C°ye ve basincin ise 2 bar seviyesine düsürülmesi, kademelerinden olusmaktadir.
TR2018/09037T 2013-04-24 2014-04-16 Doğal gazin sivilaştirilmasina i̇li̇şki̇n yöntem ve aparat. TR201809037T4 (tr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/869,485 US20140318178A1 (en) 2013-04-24 2013-04-24 Method and apparatus for the liquefaction of natural gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201809037T4 true TR201809037T4 (tr) 2018-07-23

Family

ID=50543449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2018/09037T TR201809037T4 (tr) 2013-04-24 2014-04-16 Doğal gazin sivilaştirilmasina i̇li̇şki̇n yöntem ve aparat.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140318178A1 (tr)
EP (1) EP2796819B1 (tr)
AR (1) AR096064A1 (tr)
ES (1) ES2675592T3 (tr)
TR (1) TR201809037T4 (tr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10605522B2 (en) * 2016-09-01 2020-03-31 Fluor Technologies Corporation Methods and configurations for LNG liquefaction
CA3196160A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Conocophillips Company Method and apparatus for creating a small pressure increase in a natural gas stream
WO2022093762A1 (en) * 2020-10-26 2022-05-05 JTurbo Engineering & Technology, LLC Methods and configurations for lng liquefaction

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3292382A (en) * 1964-02-21 1966-12-20 Continental Oil Co Low temperature separation of h2s from hydrocarbon gas
US3323315A (en) * 1964-07-15 1967-06-06 Conch Int Methane Ltd Gas liquefaction employing an evaporating and gas expansion refrigerant cycles
US5327730A (en) * 1993-05-12 1994-07-12 American Gas & Technology, Inc. Method and apparatus for liquifying natural gas for fuel for vehicles and fuel tank for use therewith
KR20080097141A (ko) * 2007-04-30 2008-11-04 대우조선해양 주식회사 인-탱크 재응축 수단을 갖춘 부유식 해상 구조물 및 상기부유식 해상 구조물에서의 증발가스 처리방법
US8893515B2 (en) * 2008-04-11 2014-11-25 Fluor Technologies Corporation Methods and configurations of boil-off gas handling in LNG regasification terminals
GB2469077A (en) * 2009-03-31 2010-10-06 Dps Bristol Process for the offshore liquefaction of a natural gas feed
US20140208797A1 (en) * 2011-08-09 2014-07-31 Bruce T. Kelley Natural Gas Liquefaction Process

Also Published As

Publication number Publication date
EP2796819A3 (en) 2015-12-16
AR096064A1 (es) 2015-12-02
ES2675592T3 (es) 2018-07-11
EP2796819A2 (en) 2014-10-29
EP2796819B1 (en) 2018-06-06
US20140318178A1 (en) 2014-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2836628C (en) Process for liquefaction of natural gas
DK178654B1 (da) Fremgangsmåde og apparat til fortætning af en gasformig carbonhydridstrøm
US8555672B2 (en) Complete liquefaction methods and apparatus
US10006695B2 (en) Method of producing and distributing liquid natural gas
KR20150039427A (ko) 액화가스 처리 시스템
JP2019526770A (ja) 天然ガスを液化し、天然ガスから任意の液体を回収するプロセスであって、天然ガスを用いた２つの半開放冷媒サイクルとガス冷媒を用いた１つの閉冷媒サイクルとを含むプロセス
US10017701B2 (en) Flare elimination process and methods of use
WO2015069138A2 (en) Natural gas liquefaction method and unit
RU2659858C2 (ru) Единый каскадный процесс испарения и извлечения остатка сжиженного природного газа в применении, связанном с плавучими резервуарами
CN103215093A (zh) 小型撬装式氮膨胀天然气液化系统及其方法
CN101392981A (zh) 利用液化天然气冷量获得液氮的方法及装置
RU2010122953A (ru) Способ и устройство для охлаждения и сжижения потока углеводородов
CN101406763A (zh) 一种船运液货蒸发气体的再液化方法
GB2522421A (en) LNG production process
TR201809037T4 (tr) Doğal gazin sivilaştirilmasina i̇li̇şki̇n yöntem ve aparat.
JP7330446B2 (ja) 液化天然ガス（ｌｎｇ）から天然ガス液（ｎｇｌ）を抽出する抽出システム
Choi LNG for petroleum engineers
Morosuk et al. Concepts for regasification of LNG in industrial parks
CN104412055B (zh) 控制温度以液化气体的方法及使用该方法的制备设备
US10852058B2 (en) Method to produce LNG at gas pressure letdown stations in natural gas transmission pipeline systems
Arkharov et al. Statistical Entropy Analysis and Experimental Study of LNG Plant with Precooling at–70° C
Jones et al. A new process for improved liquefaction efficiency
Udut et al. Cryogenic technologies for preparation of hydrocarbon products and helium from associated petroleum gases