UA76750C2 - Спосіб зрідження природного газу (варіанти) - Google Patents

Спосіб зрідження природного газу (варіанти) Download PDF

Info

Publication number
UA76750C2
UA76750C2 UA20031211096A UA20031211096A UA76750C2 UA 76750 C2 UA76750 C2 UA 76750C2 UA 20031211096 A UA20031211096 A UA 20031211096A UA 20031211096 A UA20031211096 A UA 20031211096A UA 76750 C2 UA76750 C2 UA 76750C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
stream
specified
flow
expanded
natural gas
Prior art date
Application number
UA20031211096A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Джон Д. Вілкінсон
Генк М. Гадсон
Кайл Т. Куллар
Original Assignee
Елккорп
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 Елккорп filed Critical Елккорп
Publication of UA76750C2 publication Critical patent/UA76750C2/uk

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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0247—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 4 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0035—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work
    • 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"
    • F25J1/0042—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 liquid expansion with extraction of work
    • 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
    • F25J1/003—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
    • F25J1/0057—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 after expansion of the liquid refrigerant stream with extraction of work
    • 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
    • F25J1/0211—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 multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0214—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 multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F25J1/0215—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 multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
    • F25J1/0216—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 multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle using a C3 pre-cooling cycle
    • 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
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235—Heat exchange integration
    • F25J1/0237—Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • F25J1/0239—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling
    • 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
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235—Heat exchange integration
    • F25J1/0237—Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • F25J1/0239—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling
    • F25J1/0241—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling wherein the overhead cooling comprises providing reflux for a fractionation step
    • 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/72—Refluxing the column with at least a part of the totally condensed overhead 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/78—Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
    • 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
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • 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
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/08—Cold compressor, i.e. suction of the gas at cryogenic temperature and generally without afterstage-cooler
    • 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
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons
    • 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
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
    • 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
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed 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
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/30—Dynamic liquid or hydraulic expansion with extraction of work, e.g. single phase or two-phase turbine
    • 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
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/40—Expansion without extracting work, i.e. isenthalpic throttling, e.g. JT valve, regulating valve or venturi, or isentropic nozzle, e.g. Laval
    • 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
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/66—Closed external refrigeration cycle with multi component refrigerant [MCR], e.g. mixture of hydrocarbons
    • 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
    • F25J2290/40—Vertical layout or arrangement of cold equipments within in the cold box, e.g. columns, condensers, heat exchangers etc.

Abstract

Описано спосіб (50) зрідження природного газу з одночасним виробництвом рідкого потоку, що містить переважно гідрокарбони, важчі за метан (41). У цьому способі потік природного газу, що підлягає зрідженню (31), частково охолоджують, розширюють до проміжного тиску (14, 15) і вводять у дистиляційну колону (19). Донний продукт (41) дистиляційної колони містить переважно більшу частину гідрокарбонів, важчих за метан, які у іншому разі могли б знизити чистоту зрідженого природного газу (50). Потік (37) сухого газу з дистиляційної колони (19) стискають (16) до вищого проміжного тиску, охолоджують під тиском (60) для його конденсації і потім розширюють (61) до низького тиску для одержання потоку зрідженого природного газу.

Description

Опис винаходу
Винахід стосується процесу обробки потоку природного газу або іншого багатого на метан газу для 2 одержання потоку зрідженого природного газу (ЗНГ), який містить метан високої чистоти, і рідкого потоку, який переважно містить гідрокарбони, важчі за метан |див. умовну заявку 60/296 848 від 8/06/20011.
Природний газ звичайно видобувають з свердловин, пробурених у підземні резервуари. Головним компонентом цього газу є метан, який становить щонайменше 5095 (мольових) газу. Залежно від конкретного резервуару природний газ містить також менші кількості важчих гідрокарбонів, наприклад, етану, пропану, 70 бутанів, пентанів тощо, а також воду, гідроген, нітроген, діоксид карбону та ін.
Звичайно опрацюють з природним газом у газоподібній формі. Найбільш поширеним засобом транспортування природного газу від свердловини до газопереробних підприємств і звідти до споживачів природного газу є Газопроводи високого тиску. Однак, у багатьох випадках виявляється необхідним і/або бажаним зріджувати природний газ для транспортування або використання. У віддалених місцях, наприклад, 72 часто відсутня газопровідна інфраструктура, яка уможливила б звичайне транспортування природного газу до ринку. У таких випадках значно нижчий питомий об'єм ЗНГ порівняно з натуральним газом суттєво здешевлює транспортування завдяки використанню для цього вантажних суден і автомашин.
Іншим фактором на користь зрідження натурального газу є можливість його використання як палива для транспортних засобів. У великих містах, наповнених великими кількостями автобусів, таксі, автомобілів і вантажівок є вигідним застосовувати у них ЗНГ, якщо є достатньо дешеве його джерело. Такі транспортні засоби, що використовують ЗНГ як паливо, менше забруднюють довкілля завдяки чистому згорянню природного газу порівняно з подібними транспортними засобами з бензиновими або дизельними двигунами, у яких спалюються більш високомолекулярні гідрокарбони. Крім того при використанні ЗНГ високої чистоти (наприклад, метану чистотою 9595 мольових) утворюється значно менша кількість діоксиду карбону ("тепличного" газу) завдяки с нижчому відношенню карбон/гідроген для метану порівняно з іншими гідрокарбоновими паливами. Ге)
Винахід стосується взагалі зрідження природного газу з одночасним одержанням рідкого потоку як співпродукту, що складається, головним чином, з гідрокарбонів, важчих за метан, наприклад, рідин натурального газу (РНТ), що містять етан, пропан, бутани й більш важкі гідро-карбонові компоненти, зрідженого побіжного газу (ЗПГ), або з конденсатів бутанів й важчих гідрокарбонових компонентів. Одержання побіжного рідкого о потоку дає дві важливі переваги: метан у ЗНГ має високу чистоту, а побіжна рідина є цінним продуктом, який ю можна використати для різних цілей. Потік натурального газу, що підлягає обробці згідно з винаходом, має такий склад (мольовий): 8295 метану, 7,995 фтану і інших Со-компонентів, 4,995 пропану і інших Сз-компонентів, - 1,096 ізобутану 1,190 нормального бутану 0,895 пентанів | решта - нітроген і діоксид карбону. Іноді є присутніми «о сульфуровмісні гази. 3о Існують багато способів зрідження природного газу |див наприклад Ріпп, Аагіап 9., Сгапі Ї. доппзоп апа в
Тетпу К. Тотіїпзоп, "ЇМО Тесппоіоду їог Обвзпоге апа Міа-ЗсаІе Ріапів", Ргосеедіпдз ої Земепіу-Міпій Аппиаї
Сопмепіп ої (Ше Савз Ргосевззоге Аввзосіайоп, рр.429-450, АМЦапіа, Сеогдіа, Магспй 13-15, 2000 і огляд таких процесів у Кіккажа, Мозпйїївиді, Мазаакі Опізпі апа Мопуозпі Могама, "Оріітіге (Ше Ромжег Зувіет ої Вазеїоай «
ЇМО Ріапг", Ргосеедіпдз ої Еідпке(й Аппиа| Сопмепіоп ої (йе баз Ргосевзвоге Авзосіайоп, Зап Апіопіо, Техав, З 70 Магсп 12-14, 2001 ії патенти США 4 445 917, 4 525 185, 4 545 795, 4 755 200, 5 291 736, 5 363 655, 5 365 740, с 5 600 969, 5 615 561, 5 651 269, 5 755 114, 5 893 274, 6 014 869, 6 062 041, 6 119 479, 6 125 653, 6 250 105 з» В1, 6 269 655 В1, 6 272 882 В1, 6 308 531 В1, 6 324 867 В1 і 6 347 532 ВІ). Ці способи звичайно включають операції, якими природний газ очищують (видаляючи воду і шкідливі сполуки наприклад діоксид карбону і сполуки сульфуру), охолоджують конденсують і розширюють. Охолодження і конденсацію природного газу 42 можна здійснити багатьма способами. При "каскадному охолодженні" використовується теплообмін природного 7 газу з декількома холодоагентами, точка кипіння яких послідовно знижується, наприклад, з пропаном етаном і
Ге»! метаном. У іншому варіанті цей теплообмін проводиться з одним холодоагентом з випаровуванням цього холодоагенту при різних тисках. При "багатокомпонентному охолодженні" використовують теплообмін це. природного газу з декількома рідкими холодоагентами, які містять декілька складових холодоагентів замість с 20 декількох однокомпонентних холодоагентів. Розширення природного газу може бути здійснене як ізентальпічно (використовуючи, наприклад, розширення Джоуля-ТГомсона), так і ізентропічно (використовуючи, наприклад, с турбіну робочого розширення).
Незалежно від способу зрідження потоку природного газу обов'язковою вимогою є видалення значної частини гідрокарбонів важчих за метан перед зрідженням багатого на метан потоку. Таке видалення 29 зумовлюється багатьма причинами включаючи необхідність контролювати теплотворність потоку ЗНГ і
ГФ) теплотворність цих важчих гідрокарбонових компонентів як незалежних продуктів. На жаль, досі було надано мало уваги ефективності операції видалення гідрокарбону. о Згідно з винаходом було виявлено, що обережне інтегрування операції видалення гідрокарбону у процес зрідження природного газу може дати як ЗНГ, так і окремий важчий гідрокарбоновий рідкий продукт з значно 60 меншими витратами енергії порівняно з існуючими процесами. Хоча винахід можна застосовувати при нижчих тисках, найкраще подавати газ на обробку при тиску від 400 до 1500фунт/кв. дюйм (від 2758 до 10342кПа(а) або вище.
Для кращого розуміння винаходу далі наведено приклади з кресленнями у яких:
Фіг.1 - схема потоків установки зрідження природного газу пристосованої для співвиробництва РНГ згідно з бо винаходом,
Фіг.2 - фазова діаграма тиск-ентальпія для метану, яка ілюструє переваги винаходу порівняно з існуючими процесами,
Фіг.3 - схема потоків іншої установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва РНГ
Згідно з винаходом,
Фіг.4 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу пристосованої для співвиробництва ЗПГ згідно з винаходом,
Фіг.5 - схема потоків установки зрідження природного газу пристосованої для співвиробництва конденсату згідно з винаходом, 70 Фіг.6 - схема потоків установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.7 - схема потоків іншої установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.8 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва 7/5 рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.9 - схема потоків іншої установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.10 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.11 - схема потоків іншої установки зрідження природного газу пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.12 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.13 - схема потоків іншої установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва сч ов рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.14 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва і) рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.15 - схема потоків іншої установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом, о зо Фіг.16 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом, юю
Фіг.17 - схема потоків іншої установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва М рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.18 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва ісе) зв рідкого потоку згідно з винаходом, ча
Фіг.19 - схема потоків іншої установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом,
Фіг.20 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва рідкого потоку згідно з винаходом, і «
Фіг.21 - схема потоків ще одної установки зрідження природного газу, пристосованої для співвиробництва з с рідкого потоку згідно з винаходом.
У подальшому описі креслень наведено таблиці, які дають потоковитрати, обчислені для типових умов ;» процесу. У цих таблицях для зручності значення потоковитрат (у моль/год.) були округлені до найближчого цілого. Повні потоковитрати, показані у таблицях, включають всі негідрокарбонові компоненти і тому є більшими за суму потоковитрат гідрокарбонових компонентів. Температури є округленими до найближчого цілого. Слід -І відзначити що обчислення для різних ілюстрованих кресленнями процесів виконані з метою їх порівняння базуються на припущенні відсутності теплообміну з довкіллям процесу. Якість промислових теплоїізолюючих
Ме. матеріалів робить таке припущення виправданим. -І Для зручності параметри процесів наведено як у традиційних британських одиницях, такі у одиницях СІ. Молярні потоковитрати, наведені у таблицях, можна інтерпретувати як фунт-моль/год. або як кг-моль/год. о Споживання енергії наведено як у кінських силах, так і у тисячах британських теплових одиниць Продуктивність о наведена у фунт/год., відповідає потоковитратам у фунт-моль/год. Продуктивність, наведена у кг/год., відповідає потоковитратам у кг-моль/год.
Приклад 1
Фіг.1 ілюструє процес згідно з винаходом у якому бажано виробляти РНГ як спів продукт, який містить більшу частину етану і важчих компонентів вхідного потоку природного газу. Згідно з моделюванням винаходу
Ф) газ входить в установку при 902Е (322С) і 1285фунт/кв. дюйм (8860кПагца)) (потік 31). Якщо вхідний газ містить ко діоксид карбону і/або сульфурові компоненти у концентрації, що не відповідає вимогам до потоків продукту, ці сполуки видаляються належною попередньою обробкою вхідного газу (не показано). Крім того, вхідний потік бо звичайно зневоднюють, щоб запобігти утворенню льоду при охолодженні. Для цього звичайно використовують тверді сикативи.
Вхідний потік 31 охолоджується у теплообміннику 10 через теплообмін з потоками холодоагенту і рідинами деметанізаційної частини ребойлера при -689Е (-5522) (потік 40). В усіх випадках теплообмінник 170 репрезентує або декілька окремих теплообмінників, або один багатопрохідний теплообмінник (рішення 65 використовувати декілька теплообмінників або один багатопрохідний теплообмінник залежить від багатьох факторів, включаючи потоковитрату вхідного газу розмір теплообмінника температуру потоку тощо).
Охолоджений потік З1а входить у сепаратор 11 при -309Е (-342С) і 127в8фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)), де пари (потік 32) відділяються від конденсованої рідини (потік 33).
Пари (потік 32) з сепаратора 11 розділяється на два потоки, 34 і 36. Потік 34 (приблизно 2095 всіх парів) об'єднується з конденсованою рідиною (потік 33) з утворенням потоку 35. Об'єднаний потік 35 проходить через теплообмінник 13 і зазнає теплообміну з потоком 71 є холодоагенту, внаслідок чого відбуваються охолодження і суттєва конденсація потоку ЗбБа. Суттєво конденсований потік З5а при -12СРЕ (-852С) піддають швидкому випаровуванню через належний пристрій розширення, наприклад, клапан 14 розширення, до робочого тиску (приблизно 465фунт/кв. дюйм (3206бкПа(а)) ректифікаційної колони 19. Під час розширення частина потоку 70 випаровується, охолоджуючи цим весь потік. У процесі Фіг.1 розширений потік 356 що виходить з клапану 14 розширення, досягає температури - 122 о (-862С) і надходить до середньої вхідної точки у секції 196 деметанізації ректифікаційної колони 19.
Решта (8095) парів з сепаратора 11 (потік 36) входить у машину 15 робочого розширення, у якій з частини цього вхідного потоку високого тиску відбирається механічна енергія. Машина 15 розширює пари, по суті, 75 ізентропічно, починаючи з тиску приблизно 1278фунт/кв. дюйм (8812кПаца)) і до робочого тиску колони з робочим охолодженням розширеного потоку Зба до температури приблизно -1032Е (-752С). Типові промислові експандери можуть забезпечувати 80-85956 роботи, теоретично можливої при ідеальному ізентропічному розширенні.
Одержану роботу часто використовують для приведення у дію центрифугального компресора (наприклад, 16), який використовується, наприклад, для рекомпресії верхнього газу колони (потік 38).
Розширений і частково сконденсований потік Зба надходить у ректифікаційну колону 19 у нижчій вхідній точці середини колони.
Деметанізатор ректифікаційної колони 19 є звичайною ректифікаційною колоною, яка містить сукупність розташованих з вертикальним інтервалом тарілок, один або декілька пакетних шарів або комбінацію пакерів і тарілок. В установках обробки природного газу ректифікаційна колона часто складається з двох секцій. Перша Ге секція 19а є сепаратором, у якому верхній потік розділяється на парову і рідинну частини, а пари, що (5) піднімаються з нижньої дистиляційної або деметанізаційної секції 190, об'єднуються з паровою частиною (якщо вона є) верхнього потоку з утворенням холодних верхніх парів деметанізатора (потік 37) у верхній частині колони з температурою -1359Е (-9322). Нижча секція 196 деметанізації містить тарілки і/або пакери і забезпечує необхідний контакт між рідинами що падають униз, і парами, що підіймаються вгору. Секція («в») деметанізації містить також один або більше ребойлерів (наприклад, 20), який підігріває і випаровує частину ю рідин, що стікають униз у колоні, для створення відгінних парів, що піднімаються вгору. Потік 41 рідкого продукту виходить з дна колони при 1152 (462) згідно з вимогами до молярного відношення метан/етан і - (0,020:1) у донному продукті. «со
Верхні пари деметанізатора (потік 37) підігріваються до 902Е (322) у теплообміннику 24 і частина цих парів
Зо відводиться для використання як паливного газу (потік 48) для установки (кількість паливного газу, що має - відводитись, визначається, головним чином, потребою у паливі для двигунів і/або турбін, що приводять газові компресори установки, наприклад компресори 64, 6б 68 холодоагенту). Залишок підігрітих верхніх парів деметанізатора (потік 38) стискається компресором 16, який приводиться розширювальними машинами 15, 61 « 63. Після охолодження до -100 еЕ (-382С) у відвідному холодильнику 25 потік 3865 додатково охолоджується до -1239Е (-862С) у теплообміннику 24 через взаємообмін з холодними верхніми парами деметанізатора (потік 37). З с Після цього потік Звс входить у теплообмінник 60 і додатково охолоджується потоком 714 холодоагенту. "з Після охолодження до проміжної температури потік Звс розділяється на дві частини. Перша частина (потік 49) далі охолоджується у теплообміннику 60 до -2572Е (-1602С) для конденсації і переохолодження, після чого вона надходить у машину 61 робочого розширення де з потоку видобувається механічна енергія. Машина 61 - 15 розширює рідкий потік 49 по суті, ізентропічно з тиску приблизно 562фунт/кв. дюйм (3878кПа(а)) до тиску зберігання ЗНГ - 15,5фунт/кв. дюйм (107 кПа(а)). Робоче розширення охолоджує розширений потік 49а до (о) температури приблизно -2582Е (-1612С), після чого він спрямовується у резервуар 62 зберігання ЗНГ (потік 50). -1 Інша частина потоку З8с (потік 39) виходить з теплообмінника 60 при -1602Е (-1072С) і швидко випаровується
У належному пристрої розширення, наприклад, через клапан 17 розширення, до робочого тиску ректифікаційної 1 колони 19. У цьому процесі (Фіг.1) випаровування розширеного потоку З9а не відбувається і тому його оз температура знижується незначно до -1612Е (-1072С), на виході з клапану 17 розширення. Далі розширений потік З9да надходить у секцію 19а сепаратора у верхній частині ректифікаційної колони 19. Відділена там рідина стає верхнім вхідним продуктом секції 1906 деметанізатора. 5Б Все охолодження потоків 35, З8с здійснюється у замкненому циклі. Робочою рідиною для цього циклу є суміш гідрокарбонів і нітрогену, причому склад суміші коригується для забезпечення бажаної температури (Ф. холодоагенту і конденсації при прийнятному тиску з використанням наявного охолоджуючого середовища. У ка цьому випадку конденсація здійснюється охолоджуючою водою і тому, при моделюванні процесу Фіг.1 використовується суміш нітрогену, метану, етану, пропану і важчих гідрокарбонів. Приблизний мольовий склад бо потоку нітроген - 7,595, метан - 41,095, етан - 41,595, пропан -10,095 і решта - важчі гідрокарбони.
Потік 71 холодоагенту виходить з холодильника 69 з температурою 1002 (3822) під тиском бО7Уфунт/кв. дюйм (4185кПац(а)). Він входить у теплообмінник 10 і охолоджується до -312Е (-359С) і частково конденсується частково підігрітим розширеним потоком 71 і іншими потоками холодоагенту. Для моделювання втілення Фіг.1 вважалось що ці інші потоки холодоагенту є потоками комерційного пропанового холодоагенту при трьох різних 65 температурах і тисках. Частково конденсований потік 71а холодоагенту входить потім у теплообмінник 13 для подальшого охолодження до -114 9 (-81205) частково розігрітим розширеним потоком 71е холодоагенту,
конденсації і переохолодження потоком 715 холодоагенту. Далі холодоагент у теплообміннику 60 переохолоджується до -2572Е (-16022)3 потоком 71 а розширеного холодоагенту. Переохолоджений рідкий потік 71с входить у машину 63 робочого охолодження, де з нього відбирається механічна енергія з одночасним суттєво ізентропічним розширенням від тиску приблизно 586фунт/кв. дюйм (4040кПа(а)) до приблизно Зафунт/кв. дюйм (234кПа(а)). Під час розширення частина потоку випаровується, що дає охолодження всього потоку до -2639Е (-16422) (потік 71 4) Розширений потік 714 знову входить у теплообмінники 60, 13, 10 де охолоджує потоки Звс, 35 і холодоагент (потоки 71, 71а, 715) з випаровуванням і перегріванням.
Перегріті пари холодоагенту (потік 719) виходять з теплообмінника 10 при 932Е (342С) і трьома етапами 70 доводяться до тиску 6б17фунт/кв. дюйм (4254кПа(а)). На кожному з цих етапів компресори 64, 66, 68 холодоагенту приводяться у дію допоміжним джерелом потужності з подальшим охолодженням (відвідні холодильники 65, 67, 69) для видалення теплоти стискання. Потік 71 під тиском від відвідного холодильника 69 повертається у теплообмінник 10 для завершення циклу.
Потоковитрати і споживання енергії процесу Фіг.1 наведено у таблиці 1 я ато» 9016 яю сч вві | 001000 в5ю о явозжв їв о |17о1влвя возив | 06001000 зв держа уни 01010100 Ф зо ю
М
Ф прдюант 0100 зв м пожь 001 « - с г» Теплодлявлясниєтотев! 0011 -І б К.кд. процесів виробництва ЗНГ звичайно порівнюють з бажаним "питомим споживанням енергії, яке є відношенням повної потужності для стискання холодоагенту до повного виробництва рідини. Дані з публікацій з - цього приводу визначають межі для питомого споживання енергії від 0,168к.с.-год./фунт (0,276бкВт/кг) до г 20 0,182к.с.-год/фунт (0,300кВт/кг) що, як вважають, базується на коефіцієнті роботи потоків 340 днів за рік для установки виробництва ЗНГ. Відповідно, питоме споживання енергії для втілення Фіг.1 становить ме, 0,161к.с.-год./фунт (0,265кВт/кг), що відповідає підвищенню к.к.д. на 4-1395 порівняно з існуючими рішеннями.
Крім того слід відзначити, що питоме споживання енергії у існуючих процесах базується на співвиробництві лише
ЗПГ (Сз і важчі гідрокарбони) або рідкого потоку конденсату (С; і важчі гідрокарбони) з відносно низьким 22 виходом, але не РНГ (С» і важчі гідрокарбони), як це показано на Фіг.1. Існуючі процеси потребують значно
Ф! більше потужності на охолодження для спів-виробництва потоку РНГ замість потоку ЗПГ або конденсату.
Два головних фактора зумовлюють поліпшення к.к.д. згідно з винаходом. Перший фактор пов'язаний з де термодинамікою процесу зрідження газового потоку високого тиску які розглядаються у цьому прикладі. Оскільки основною складовою цього потоку є метан для порівняння існуючого циклу зрідження з циклом винаходу можуть 60 бути використані термодинамічні властивості метану Фіг.2 містить фазову діаграму тиск-ентальпія для метану. У більшості існуючих циклів все охолодження газового потоку відбувається під високим тиском (шлях А-В), після чого потік розширюється (шлях В-С), здобуваючи тиску у резервуарі зберігання метану (трохи вище атмосферного). У цій операції розширення може використовуватись машина робочого розширення, звичайно здатна видобути 75-8095 роботи, теоретично наявної при ідеальному ізентропічному розширенні. Для спрощення бо повністю ізентропічне розширення ілюстровано шляхом В-С. Зниження ентальпії цим робочим розширенням є малим оскільки лінії постійної ентропії є майже вертикальними у рідинній області фазової діаграми.
Це контрастує з циклом зрідження згідно з винаходом. Після часткового охолодження під високим тиском (шлях А-А") газовий потік зазнає робочого розширення (шлях А"-А") набуваючи проміжного тиску (для спрощення розглядається повністю ізентропічне розширення). Подальше охолодження здійснюється при проміжному тиску (шлях А"-В") після чого потік розширюється, набуваючи тиску у резервуарі зберігання ЗНГ. Оскільки лінії постійної ентропії є менш крутими у газовій області фазової діаграми, перша операція робочого розширення передбачена винаходом, дає значно більше зниження ентальпії. Отже, повне охолодження, передбачене винаходом (сума шляхів А-А' і А"-В), є меншим за охолодження у існуючих процесах (шлях А-В), і це знижує охолодження (і, отже, тиск охолодження), потрібне для зрідження газового потоку. 70 Другим фактором що зумовлює поліпшення к.к.д. згідно з винаходом є краще функціонування систем дистиляції гідрокарбону при нижчих робочих тисках. Операція видалення гідрокарбону у більшості існуючих процесів виконується при високому тиску з використанням скруберної колони і холодної гідрокарбонової рідини як абсорбента у потоці для видалення важчих гідрокарбонів з вхідного газового потоку. Робота скруберної колони під високим тиском є не дуже ефективною, оскільки викликає співабсорбцію значної частини метану і /5 етану з газового потоку, який потім має бути очищений від рідкого абсорбенту і охолоджений щоб стати частиною ЗНГ. Згідно з винаходом операція видалення гідрокарбону виконується при проміжному тиску коли рівновага пари-рідина є більш сприятливою і це дає дуже ефективне видалення бажаних важчих гідрокарбонів у рідкому потоці співпродукту.
Приклад 2
Якщо вимоги до ЗНГ передбачають більший вміст етану у вхідному газі, що має бути збережений у кінцевому
ЗНГ, втілення винаходу може бути спрощене Фіг.З ілюструє таке втілення. Склад вхідного газу і умови процесу для Фіг.3 є подібними передбаченим для Фіг.1. Відповідно, процес Фіг.3 може бути порівняний з процесом Фіг.1.
При моделюванні процесу Фіг.3 охолодження вхідного газу, сепарація і схема розширення для секції одержання РНГ є, по суті подібними використаним для Фіг.1. сч
Газ входить в установку при 902 (3222) і 1285фунт/кв. дюйм (8860ОкПац(а)) (потік 31) і охолоджується у теплообміннику 10 через теплообмін з потоками холодоагенту і рідинами деметанізаційного боку ребойлера при о -359Е (-372С) (потік 40). Охолоджений потік Зт1а входить у сепаратор 11 при -309Е (-342С) і 1278фунт/кв. дюйм (8812кПаца)) де пари (потік 32) відділяються від конденсованої рідини (потік 33).
Пари (потік 32) з сепаратора 11 розділяється на два потоки, 34 і 36. Потік 34 (приблизно 2090 всіх парів) ав! об'єднується з конденсованою рідиною (потік 33) з утворенням потоку 35. Об'єднаний потік 35 проходить через теплообмінник 13 і зазнає теплообміну з потоком 71 є холодоагенту, внаслідок чого відбуваються охолодження і о суттєва конденсація потоку ЗбБа. Суттєво конденсований потік ЗбБа при -120 2 (-85922) піддають швидкому /-|че випаровуванню через належний пристрій розширення, наприклад, клапан 14 розширення, до робочого тиску (приблизно 465фунт/кв. дюйм (3206бкПа(а)) ректифікаційної колони 19. Під час розширення частина потоку ї-о випаровується охолоджуючи цим весь потік. У процесі Фіг.3 розширений потік 350, що виходить з клапану 14 ї- розширення досягає температури -122 РЕ (-8622) і надходить до сепараторної секції верхньої частини ректифікаційної колони 19. Відділенні тут рідини стають вхідними потоками секції деетанізації у нижній частині ректифікаційної колони 19. «
Решта (8095) парів з сепаратора 11 (потік 36) входить у машину 15 робочого розширення, у якій з частини цього вхідного потоку високого тиску видобувається механічна енергія. Машина 15 розширює пари, по суті, - с ізентропічно, починаючи з тиску приблизно 1278фунт/кв. дюйм (8812кПаца)) і до робочого тиску колони з робочим и охолодженням розширеного потоку Зба до температури приблизно -103 РЕ (-7592). Розширений і частково » сконденсований потік Зба надходить у ректифікаційну колону 19 у вхідній точці середини колони.
Верхні пари деметанізатора (потік 37) підігріваються до 902Е (322) у теплообміннику 24 і частина цих парів (потік 48) відводиться для використання як паливного газу для установки. Залишок підігрітих верхніх парів - деметанізатора (потік 49) стискається компресором 16. Після охолодження до -100 РЕ (-382С) у відвідному
Ф холодильнику 25 потік 496 додатково охолоджується до -1122Е (-802С) у теплообміннику 24 через взаємообмін з холодними верхніми парами деметанізатора (потік 37). це. Після цього потік 49с входить у теплообмінник 60 і додатково охолоджується потоком 714 холодоагенту до сл 20 2579Е (-1602С) для конденсації і переохолодження, після чого він надходить у машину 61 робочого розширення, де з потоку видобувається механічна енергія. Машина 61 розширює рідкий потік 494, по суті, ізентропічно з с тиску приблизно 583фунт/кв. дюйм (4021кПац(а)) до тиску зберігання ЗНГ- 15,5фунт/кв. дюйм (107кПа(а)) трохи вище атмосферного. Робоче розширення охолоджує розширений потік 49е до температури приблизно -2589їЕ (-1612С), після чого він спрямовується у резервуар 62 зберігання ЗНГ (потік 50).
Подібно до процесу Фіг.1 все охолодження потоків 35, 49с здійснюється у замкненому контурі охолодження. (Ф) Приблизний мольовий склад потоку, що використовується як робоча рідина у циклі процесу Фіг.3З нітроген - 7,590, г метан - 40,095, етан - 42,595, пропан -10,095 і решта - важчі гідрокарбони.
Потік 71 холодоагенту виходить з холодильника 69 з температурою 1002 (3822) під тиском бО7Уфунт/кв. во дюйм (4185кПац(а)) Він входить у теплообмінник 10 і охолоджується до -312Е (-352С) і частково конденсується частково підігрітим розширеним потоком 71ї і іншими потоками холодоагенту. Для моделювання фФіг.З вважалось, що ці інші потоки холодоагенту є потоками комерційного пропанового холодоагенту при трьох різних температурах і тисках. Частково конденсований потік 71а холодоагенту входить потім у теплообмінник 13 для подальшого охолодження до -121 ЕЕ (-859С) частково розігрітим розширеним потоком 71е холодоагенту, 65 Конденсації і переохолодження потоком 715 холодоагенту. Далі холодоагент у теплообміннику 60 переохолоджується до -257 2Е (-1602С) потоком 714 розширеного холодоагенту. Переохолоджений рідкий потік
71с входить у машину 63 робочого охолодження, де з нього відбирається механічна енергія з одночасним суттєво ізентропічним розширенням від тиску приблизно 586фунт/кв. дюйм (4040кПац(а)) до приблизно З4фунт/кв. дюйм (234кПа(а)). Під час розширення частина потоку випаровується, що дає охолодження всього потоку до -2639Е (-16422) (потік 71 4) Розширений потік 714 знову входить у теплообмінники 60, 13, 10, де охолоджує потоки 49с, 35 і холодоагент (потоки 71, 71а, 715) з випаровуванням і перегріванням.
Перегріті пари холодоагенту (потік 719) виходять з теплообмінника 10 при 932Е (342С) і трьома етапами доводяться до тиску 617фунт/кв. дюйм (4254кПа(а)) На кожному з цих етапів компресори 64, 66, 68 холодоагенту приводяться у дію допоміжним джерелом потужності з подальшим охолодженням (відвідні 70 холодильники 65, 67, 69) для видалення теплоти стискання. Потік 71 під тиском від відвідного холодильника 69 повертається у теплообмінник 10 для завершення циклу.
Потоковитрати і споживання енергії процесу Фіг.3 наведено у таблиці 2. ів в/в з 410 з сч о
Одевжнюунт 10
Фо зо ю прдант в
Ф зв поет 00001000 в «
Теплодлявлясниєтотев 01 с 7 З з
Якщо прийняти коефіцієнт роботи потоків 340 днів за рік для установки виробництва ЗНГ, то питоме споживання енергії для втілення Фіг.3 становитиме 0,153к.с.-год./фунт (0,265кВт/кг), що відповідає підвищенню - к.к.д. на 10-2095. Як уже відзначалось, винахід дає підвищення к.к.д., навіть при співвиробництві РНГ, а не б ЗПГ або конденсату, як у існуючих процесах.
Порівняно з втіленням Фіг.1 втілення Фіг.3 потребує приблизно на 595 менше енергії на одиницю виробленої -і рідини. Отже, при даній наявній потужності для компресії втілення Фіг.З дає приблизно на 595 більше зрідженого с 20 природного газу порівняно з втіленням Фіг.1 за рахунок одержання меншої кількості С »5о і важчих гідрокарбонів у співпродукті РНГ. Вибір між втіленнями Фіг.1 і Фіг.3 у конкретних випадках визначається або вартістю важчих (зе) гідрокарбонів у продукті РНГ порівняно з їх відповідної вартістю у продукті ЗНГ або теплотворністю ЗНГ (оскільки теплотворність ЗНГ, яку дає втілення Фіг.1, є нижчою за теплотворність ЗНГ яку дає втілення Фіг.3).
Приклад З 22 Якщо вимоги до ЗНГ дозволяють весь етан з вхідного газу зберегти у кінцевому ЗНГ або якщо нема попиту на
Ге! рідкий етановмісний співпродукт, для одержання потоку співпродукту ЗПГ може бути використане інше втілення винаходу, ілюстроване Фіг.4 Склад вхідного газу і умови процесу для Фіг.А4 є подібними передбаченим для де втілень Фіг.1 і Фіг.3. Відповідно процес Фіг.4 може бути порівняний з процесами Фіг.1 і 3.
При моделюванні процесу Фіг.4 газ входить в установку при 902Е (322С) і 1285фунт/кв. дюйм (8860кПа(а)) 60 (потік 31) і охолоджується у теплообміннику 10 через теплообмін з потоками холодоагенту і рідинами швидкої сепарації при -462Е (-43223 (потік ЗЗа). Охолоджений потік З1а входить у сепаратор 11 при -19Е (-182С) і 127вфунт/кв. дюйм (8812кПаца)), де пари (потік 32) відділяються від конденсованої рідини (потік 33).
Пари (потік 32) з сепаратора 11 входять у машину 15 робочого розширення у якій з частини потоку високого тиску відбирається механічна енергія. Машина 15 розширює пари, по суті ізентропічно починаючи з тиску бо приблизно 1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)) і до тиску приблизно 440фунт/кв. дюйм (3034кПа(а)) (робочий тиск колони 18 сепарації/абсорбції) і знижує температуру розширеного потоку 32а до приблизно -8121Е (-632С).
Розширений і частково конденсований потік 32а надходить у секцію 1806 абсорбції у нижній частині колони 18 сепарації/абсорбції). Рідка частина розширеного потоку змішується з рідиною, що падає униз з секції абсорбції, і об'єднаний рідкий потік 40 виходить з донної частини колони 18 сепарації/абсорбції при -86беЕ (-662С). Парова частина розширеного потоку піднімається вгору через секцію абсорбції і контактує з холодною рідиною, що падає униз для конденсації і абсорбції Сз-компонентів і важчих компонентів.
Колона 18 сепарації/абсорбції є звичайною дистиляційною колоною, яка містить сукупність розташованих з вертикальним інтервалом тарілок, один або декілька пакетних шарів або комбінацію пакерів і тарілок. В 70 установках обробки природного газу колона 18 сепарації/абсорбції часто складається з двох секцій. Верхня секція 1843 є сепаратором у якому пари верхнього потоку відділяються від рідинної частини і пари що піднімаються з нижньої секції 1860 дистиляції або абсорбції, об'єднуються з паровою частиною (якщо вона є) верхнього потоку з утворенням холодного дистиляційного потоку 37, який виходить з верхній частині колони
Нижча, абсорбційна секція 1865 містить тарілки і/або пакери і забезпечує необхідний контакт між рідинами, що 75 падають униз, і парами, що підіймаються вгору, для конденсації і абсорбції Сз-компонентів і важчих компонентів.
Об'єднаний рідкий потік 40 з дна колони 18 сепарації/абсорбції помпою 26 спрямовується у теплообмінник 13 (потік 40а), де він розігрівається охолоджуючи верхній потік 42 деетані-затора і холодоагент (потік 71а).
Об'єднаний рідкий потік розігрівається до -242Е (-312С2)3, частково випаровуючи потік 4065 перед подачею його як потік середини колони у деетанізатор 19 Рідина сепаратора (потік 33) швидко випаровується у розширюючому 20 клапані 12, набуваючи тиску трохи вище робочого тиску деетанізатора і температури -462Е (-432С) (потік ЗЗа) перед тим як він охолоджує вхідний газ як це було описано вище. Потік 330, який має тепер температуру 852 (2922) входить у деетанізатор 19 у нижній вхідній точці середини колони У деетанізаторі потоки 406 і 33р позбавляються метану і Со-компонентів. Деетанізатор у колоні 19 який працює при приблизно 453фунт/кв. дюйм (3123кПад(а)), є також звичайною дистиляційною колоною, яка містить сукупність розташованих з вертикальним с 25 інтервалом тарілок, один або декілька пакетних шарів або комбінацію пакерів і тарілок. Деетанізаційна колона Ге) може складатись з двох секцій верхньої сепараторної секції 19а, де пари верхнього потоку відділяються від рідкої частини і пари що піднімаються з нижчої секції 196 дистиляції або деетанізації, об'єднуються з паровою частиною (якщо вона є) верхнього потоку з утворенням дистиляційного потоку 42, який виходить з верхньої частини колони, і з нижньої секції 195 деетанізації яка містить тарілки і/або пакери для забезпечення о 30 контакту між рідинами, що падають униз і парами, що піднімається вгору Секція 196 деетанізації включає також ю один або більше ребойлерів (наприклад, 20), які нагрівають і випаровують частину рідини на дні колони для створення відбираючих парів, що піднімаються угору для очищення рідкого продукту (потік 41) - метану і -
Со-компонентів. Згідно з типовими вимогами донний продукт має мати молярне відношення етан/пропан 0,020:1. «я
Потік 41 рідкого продукту виходить з донної частини деетанізатора при температурі 2142Е (10120). 3о Робочий тиск у деетанізаторі 19 підтримується на рівні трохи вище робочого тиску колони 18 в сепарації/абсорбції. Це дозволяє верхнім парам (потік 42) деетанізатора проходити під тиском Через теплообмінник 13 і звідти у верхню секцію колони 18 сепарації/абсорбції. У теплообміннику 13 верхні пари деетанізатора при температурі -199Е (-282С) зазнають теплообміну з об'єднаним рідким потоком 40а, що « надходить з дна колони 18 сепарації/абсорбції і потоком 71 є швидко випареного холодоагенту, який охолоджує З7З цей потік до -899Е (-672С) (потік 42а) і частково конденсує його. Частково конденсований потік входить у с збірник 22 зрошувальної фракції де сконденсована рідина (потік 44) відділяється від неконденсованих парів :з» (потік 43). Потік 43 об'єднується з потоком 37 парів дистиляції, що виходить з верхньої частини колони 18 сепарації/абсорбції, з утворенням потоку 47 холодного сухого газу. Сконденсована рідина (потік 44) під вищим тиском подається помпою 23, після чого потік 44а розділяється на дві частини. Одна з них (потік 45) надходить - 15 у верхню сепараторну секцію колони 18 сепарації/абсорбції і слугує як холодна рідина, що контактує з парами, що піднімаються угору через секцію абсорбції. Друга частина надходить у деетанізатор 19 як протипотік 46, що (о) тече до верхньої вхідної точки деетанізатора 19 при -892Е (-672С). -1 Холодний сухий газ (потік 47) підігрівається від -8992Е (-672С) до 942Е (342С) у теплообміннику 24, після чого 5р частина (потік 48) відбирається як паливний газ для установки. Решта підігрітого сухого газу (потік 49) 1 стискається компресором 16. Після охолодження до 100 о (3822) у відвідному холодильнику 25 потік 495 о додатково охолоджується до -782Е (-612С) у теплообміннику 24 через теплообмін з холодним сухим газом (потік 47).
Потік 49с входить у теплообмінник 60 і охолоджується потоком 714 холодоагенту до -2552Е (-1602С) для КоНнДенсації і переохолодження, після чого надходить у машину 61 робочого розширення, яка відбирає з потоку механічну енергію. Машина 61 розширює рідкий потік 4940, по суті, ізентропічно, від тиску приблизно
Ф, 64в8фунт/кв. дюйм (4465кПа(а)) до тиску зберігання ЗНГ - 15,5фунт/кв. дюйм (107кПа(а)) тобто трохи вище ко атмосферного Робоче розширення охолоджує розширений потік 49е до температури приблизно -256 сг (-1602С), після чого він надходить у резервуар 62 зберігання ЗНГ (потік 50). 60 Подібно до процесів Фіг1 і З все охолодження потоків 42, 49с здійснюється у замкненому контурі охолодження. Приблизний мольовий склад потоку, що використовується як робоча рідина у циклі процесу Фіг.4 нітроген - 8,795, метан - 30095, етан - 45,895, пропан -11 095 і решта - важчі гідрокарбони. Потік 71 холодоагенту виходить з холодильника 69 з температурою 1009 (3822) під тиском бО7фунт/кв. дюйм (4185кПа(а)). Він входить у теплообмінник 10 і охолоджується до -31 9 (-35922) і частково конденсується бо частково підігрітим розширеним потоком 71 ї і іншими потоками холодоагенту. Для моделювання Фіг.4 вважалось, що ці інші потоки холодоагенту є потоками комерційного пропанового холодоагенту при трьох різних температурах і тисках. Частково конденсований потік 71а холодоагенту входить потім у теплообмінник 13 для подальшого охолодження до -121 2Е (-859С3 частково розігрітим розширеним потоком 71 є холодоагенту, для конденсації і переохолодження потоком 715 холодоагенту. Далі холодоагент у теплообміннику 60 переохолоджується до -2552Е (-1602С) потоком 714 розширеного холодоагенту Переохолоджений рідкий потік 71с входить у машину 63 робочого охолодження, де з нього відбирається механічна енергія з одночасним суттєво ізентропічним розширенням від тиску приблизно 586фунт/кв. дюйм (4040кПац(а)) до приблизно З4фунт/кв. дюйм (234кПай(а)). Під час розширення частина потоку випаровується що дає охолодження всього потоку до -2649Е (-1642С) (потік 71 а). Розширений потік 71 й знову входить у теплообмінники 60, 13, 10, де охолоджує 70 потоки 49с, 35 і холодоагент (потоки 71, 71а, 715) при випаровуванні і перегріванні.
Перегріті пари холодоагенту (потік 719) виходять з теплообмінника 10 при 902 (322С) і трьома етапами доводяться до тиску 617фунт/кв. дюйм (4254кПа(а)) На кожному з цих етапів компресори 64, 66, 68 холодоагенту приводяться у дію допоміжним джерелом потужності з подальшим охолодженням (відвідні холодильники 65, 67, 69) для видалення теплоти стискання. Потік 71 під тиском від відвідного холодильника 69 75 повертається у теплообмінник 10 для завершення циклу.
Потоковитрати і споживання енергії процесу Фіг.4 наведено у таблиці 3. 2 вто збе; зво! /7о сов сч о 1018 0мж0зв ав лозви | вже л6в00000000лвтва яз двз 317701 ла овотв вв | «66 | о го о зо зво |за) в100по ю в | зв вв10000 5 же |з) т 00000000 м в/м ів 0101000 Ф во зввж | зв 20100000 аз з Одержати 010100 в «
Прдані 1 о З с- х» поет 00001000 в -
Ф Теплодля власник ти! 11111 -
Фо с Якщо прийняти коефіцієнт роботи потоків 340 днів за рік для установки виробництва ЗНГ то питоме споживання енергії для втілення Фіг.3 становитиме 0,143к.с.-год./фунт (0,236кВт/кг), що відповідає підвищенню к.к.д. на 17-2790.
Порівняно з втіленнями Фіг.1 і З втілення Фіг.4 потребує приблизно на 6-1196 менше енергії на одиницю
ГФ) виробленої рідини. Отже, при даній наявній потужності для компресії втілення Фіг.4 може дати приблизно на 690 більше зрідженого природного газу порівняно з втіленням Фіг.1 за рахунок одержання С з і важчих гідрокарбонів о як співпродукту ЗПГ. Вибір між втіленнями Фіг.1 і Фіг.3 у конкретних випадках визначається або вартістю важчих гідрокарбонів у продукті РНГ порівняно з їх відповідної вартістю у продукті ЗНГ, або теплотворністю 60 ЗНнг (оскільки теплотворність ЗНГ, яку дають втілення Фіг.1 і З, є нижчою за теплотворність ЗНГ, яку дає втілення Фіг.4).
Приклад 4
Якщо вимоги до ЗНГ передбачають, щоб весь етан і пропан вхідного газу бути збережений у кінцевому ЗНГ або якщо немає попиту на рідкий етано- і пропановмісний співпродукт для потоку конденсату співпродукту може бо бути застосоване втілення винаходу, ілюстроване Фіг.5. Склад вхідного газу і умови процесу для Фіг.5 є подібними передбаченим для Фіг.1, 2 і 4. Відповідно, процес Фіг.5 може бути порівняний з процесами Фіг.1, 2 і 4.
При моделюванні процесу Фіг.5 газ входить в установку при 909Е (3222) і 1285фунт/кв. дюйм (886ОкПа(а)) (потік 31) і охолоджується у теплообміннику 10 через теплообмін з потоками холодоагенту, рідинами швидкої сепарації високого тиску при -372Е (-382С) (потік 335) і рідинами швидкої сепарації проміжного тиску при -372Е (-382С) (потік 395). Охолоджений потік З1а входить у сепаратор 11 при -309Е (-3422) 11278фунт/кв. дюйм (8812кПаца)), де пари (потік 32) відділяються від конденсованої рідини (потік 33).
Пари (потік 32) з сепаратора 11 високого тиску входять у машину 15 робочого розширення, у якій з частини потоку високого тиску відбирається механічна енергія. Машина 15 розширює пари, по суті, ізентропічно, 70 починаючи з тиску приблизно 1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)) і до тиску приблизно бЗБ5фунт/кв. дюйм (4378кПац(а)) і знижує температуру розширеного потоку 32а до приблизно -832Е (-64С). Розширений і частково конденсований потік 32а входить у сепаратор 18 проміжного тиску, де пари (потік 42) відділяються від конденсованої рідини (потік 39). Рідина сепаратора проміжного тиску (потік 39) швидко випаровується у розширюючому клапані 17 з набуванням тиску, трохи вищого за робочий тиск депропанізатора 19 з 75 охолодженням потоку 39 до -108 9 (-782С) (потік ЗОа), після чого він входить у теплообмінник 13 і нагрівається, охолоджуючи потік 49 сухого газу і потік 71а холодоагенту, і звідти входить у теплообмінник 10 для охолодження вхідного газу, як це було описано вище Потік З9с, який тепер має температуру -15 еЕ (-262С), входить у депропанізатор у верхній вхідній точці середини колони.
Конденсована рідина (потік 33) з сепаратора 11 високого тиску швидко випаровується розширюючим клапаном 17 і набуває тиску, трохи вищого за робочий тиск депропанізатора 19, охолоджуючись до -932Е (-702С) (потік ЗЗа) перед входженням у теплообмінник 13, де він нагрівається, охолоджуючи потік 49 сухого газу і потік 71а холодоагенту. Далі він входить у теплообмінник 10 для охолодження вхідного газу. Потік ЗЗс, який має тепер температуру 509 (1022) входить у депропанізатор 19 у нижній вхідній точці середини колони. У депропанізаторі потоки 405 і 335 позбавляються метану, С о-компонентів і Сз-компонентів. Депропанізатор у с колоні 19, який працює при приблизно З85:Ф?Уунт/кв. дюйм (2654кПац(а)), є звичайною дистиляційною колоною, яка (3 містить сукупність розташованих з вертикальним інтервалом тарілок, один або декілька пакетних шарів або комбінацію пакерів і тарілок. Депропанізаційна колона може складатись з двох секцій верхньої сепараторної секції 192, де пари верхнього потоку відділяються від рідкої частини і пари, що піднімаються з нижчої секції 196 дистиляції або депропанізації, об'єднуються з паровою частиною (якщо вона є) верхнього потоку з о утворенням дистиляційного потоку 37, який виходить з верхньої частини колони, і з нижньої секції 19р ю деетанізації, яка містить тарілки і/або пакери для забезпечення контакту між рідинами, що падають униз, і парами, що піднімається вгору. Секція 195 депропанізації включає також один або більше ребойлерів в (наприклад, 20) які нагрівають і випаровують частину рідини на дні колони для створення відбираючих парів що Ге) піднімаються угору для очищення рідкого продукту (потік 41) - метану, С о-компонентів і Сз--компонентів. Згідно 39 з типовими вимогами донний продукт має мати молярне відношення пропан/бутани 0,020:1. Потік 41 рідкого в продукту виходить з донної частини деетанізатора при температурі 2862Е (14120).
Верхній дистиляційний потік 37 виходить з депропанізатора 19 при З6беЕ (222) і охолоджується і частково конденсується комерційним пропановим холодоагентом у дефлегматорі 21. Частково конденсований потік 37а « при 22Е (-172С) входить у збірник 22 зрошувальної фракції де сконденсована рідина (потік 44) відділяється від з то неконденсованих парів (потік 43). Сконденсована рідина (потік 44) подається помпою 23 у верхню вхідну точку с депропанізатора 19 як протипотік 44а. :з» Несконденсовані пари (потік 47) від збірника 22 зрошувальної фракції підігрівається до 94 ЕЕ (342С) у теплообміннику 24, після чого частина (потік 48) відбирається як паливний газ для установки. Решта підігрітого сухого газу (потік 49) стискається компресором 16. Після охолодження до 100 РЕ (3822) у відвідному -І холодильнику 25 потік 3865 додатково охолоджується до 152Е (-9а27) у теплообміннику 24 через теплообмін з холодними парами (потік 43).
Ме Далі потік Звс об'єднується з потоком 42 парів сепаратора проміжного тиску з утворенням потоку 49 -І холодного сухого газу. Потік 49 входить у теплообмінник 13 і охолоджується з -389 (-399223 до -1029Е (-74905) рідинами сепаратора (потоки ЗОа, ЗЗа), як це було описано вище і потоком 71 є холодоагенту. Частково іні конденсований потік 49а входить потім у теплообмінник 60 для подальшого охолодження до -254 оЕ (-159905) 2 конденсації і переохолодження потоком 71 й холодоагенту, після чого входить у машину 61 робочого охолодження, де з нього відбирається механічна енергія з одночасним суттєво ізентропічним розширенням від тиску приблизно 621фунт/кв. дюйм (4282кПаца)) до тиску зберігання ЗНГ - 15,5фунт/кв. дюйм (107кПацда)), трохи вище атмосферного. Робоче розширення охолоджує розширений потік до -255 2 (-15922), після чого від о надходить у резервуар 62 зберігання ЗНГ (потік 50).
Як і у процесах Фіг.1, З і 4, майже все охолодження потоків 49, 49с здійснюється у замкненому контурі їмо) охолодження. Приблизний мольовий склад потоку, що використовується як робоча рідина у циклі процесу Фіг.З нітроген - 8,995, метан - 34,395, етан - 41,395, пропан -10 195 і решта - важчі гідрокарбони. Потік 71 бо холодоагенту виходить з холодильника 69 з температурою 1009 (3822) під тиском бО7фунт/кв. дюйм (4185кПа(а)). Він входить у теплообмінник 10 і охолоджується до -30 9 (-3422) і частково конденсується частково підігрітим розширеним потоком 71ї і іншими потоками холодоагенту. Для моделювання фФіг.5 вважалось, що ці інші потоки холодоагенту є потоками комерційного пропанового холодоагенту при трьох різних температурах і тисках Частково конденсований потік 71а холодоагенту входить потім у теплообмінник 13 для бо подальшого охолодження до -102 9 (-742С) частково розігрітим розширеним потоком 71е холодоагенту,
конденсації і переохолодження потоком 715 холодоагенту. Далі холодоагент у теплообміннику 60 повністю конденсується і опереохолоджується до -254 9 (-15990) потоком 714 розширеного холодоагенту.
Переохолоджений рідкий потік 71с входить у машину 63 робочого охолодження, де з нього відбирається механічна енергія з одночасним суттєво ізентропічним розширенням від тиску приблизно 58бфунт/кв. дюйм (4040кПац(а)) до приблизно Зафунт/кв. дюйм (234кПа(а)). Під час розширення частина потоку випаровується, що дає охолодження всього потоку до -264 2 (-16492) (потік 71 а) Розширений потік 71 а знову входить у теплообмінники 60, 13, 10, де охолоджує потоки 49а і 49 і холодоагент (потоки 71, 71а, 715) з випаровуванням і перегріванням.
Перегріті пари холодоагенту (потік 719) виходять з теплообмінника 10 при 932 (342С) і трьома етапами доводяться до тиску 617фунт/кв. дюйм (4254кПац(а)) На кожному з цих етапів компресори 64, 66, 68 холодоагенту приводяться у дію допоміжним джерелом потужності з подальшим охолодженням (відвідні холодильники 65 67 69) для видалення теплоти стискання. Потік 71 під тиском від відвідного холодильника 69 повертається у теплообмінник 10 для завершення циклу.
Потоковитрати і споживання енергії процесу Фіг.5 наведено у таблиці 4. сч я 1010122 11лзва17лзив о
Фо зо Одевюунт 01000 ю в
Ф прдан 0 зв М пеужість 1 « - з - г» Теплодлявлясниєтютев 011 -І б Якщо прийняти коефіцієнт роботи потоків 340 днів за рік для установки виробництва ЗНГ, то питоме споживання енергії для втілення Фіг.3 становитиме 0,145к.с.-год./фунт (0,238кВт/кг), що відповідає підвищенню - к.к.д. на 16-26905. с 20 Порівняно з втіленнями Фіг.1 і З втілення Фіг.5 потребує приблизно на 5-1095 менше енергії на одиницю виробленої рідини. Порівняно з втіленням Фіг.4 втілення Фіг.5 потребує приблизно стільки ж енергії на одиницю с виробленої рідини. Отже, при даній наявній потужності для компресії втілення Фіг.5 дає приблизно на 595 більше зрідженого природного газу порівняно з втіленням Фіг.3 за рахунок одержання лише С , і важчих гідрокарбонів у конденсованому співпродукті. Вибір між втіленнями Фіг.1, Фіг.3 або Фіг.4 у конкретних випадках визначається 22 або вартістю важчих гідрокарбонів як частини РНГ і ЗПГ порівняно з їх відповідної вартістю у продукті ЗНГ,
ГФ! або теплотворністю ЗНГ (оскільки теплотворність ЗНГ яку дають втілення Фіг.1, З і 4 є нижчою за теплотворність ЗНГ яку дає втілення Фіг.5) о Інші втілення
Зрозуміло, що винахід може бути адаптований для застосування з усіма типами установок зрідження ЗНГ для 60 співвиробництва потоків РНГ, ЗПГ або конденсату, згідно з умовами місцезнаходження установки. Зрозуміло також, що для одержання потоку рідкого співпродукту можуть бути застосовані різні варіанти процесу Наприклад, втілення Фіг.1 і З можуть бути пристосовані для одержання потоку ЗПГ або конденсату як рідкого співпродукту замість потоку РНГ, як це було описано у прикладах 1 і 2. Втілення Фіг.4 може бути пристосоване для одержання потоку РНГ з високим вмістом Со-компонентів вхідного газу замість співпродукту ЗПГ, як це було описано у бо прикладі 3. Втілення Фіг5 може бути пристосоване для одержання потоку РНГ з високим вмістом
Со-компонентів вхідного газу або ЗПГ з високим вмістом Сз-компонентів вхідного газу замість співпродукту
ЗПГ, як це було описано у прикладі 4.
Фіг.1, 3, 4 і 5 ілюструють бажані втілення винаходу згідно з вказаними умовами Фіг.6-21 ілюструють інші втілення винаходу, які можуть бути придатними для інших застосувань. Як показано на Фіг.б, 7, вся Конденсована рідина або її частина (потік 33) з сепаратора 11 може поступати у ректифікаційну колону 19 у окремих точках входу у нижній частині середини колон без об'єднання з частиною парів сепаратора (потік 34), що проходить до теплообмінника 13. Фіг.8 ілюструє інше втілення винаходу, яке потребує менше обладнання, ніж втілення Фіг.1, б, хоча питоме споживання енергії є трохи вищим. Подібним чином Фіг.9 ілюструє інше втілення винаходу, яке потребує менше обладнання, ніж втілення Фіг.3, 7, але знову таки за рахунок більшого 7/0 бпоживання енергії Фіг.10-14 ілюструють ще одне втілення винаходу, яке може потребувати менше обладнання, ніж втілення Фіг4, але з більшим споживанням енергії (слід відзначити що, як показано на Фіг.10-14, дистиляційні колони або такі системи, як деетанізатор 19 включають елементи як ребойлерної абсорбційної колони так і дефлегмаційної ребойлерної колони). Фіг.15, 16 ілюструють інші втілення винаходу які об'єднують функції сепараторної/абсорбційної колони 18 і деетанізатора 19 втілень Фіг4 і 10 - 14 у єдиній ректифікаційній колоні 19. Залежно від кількості важчих гідрокарбонів у вхідному газі і тиску вхідного газу охолоджений вхідний потік З1а, що виходить з теплообмінника 10, може не мати рідини (оскільки вона знаходиться у стані вище точки роси вище або вище крикондентерму), внаслідок чого зникає потреба у сепараторі 11 (Фіг.1,3-16) і охолоджений вхідний потік З31їа може проходити безпосередньо у відповідний пристрій розширення, наприклад у машину 15 робочого розширення.
Обробка газового потоку після відведення потоку рідкого співпродукту (потік 37 у Фіг.1, 3, 6-11, 13, 14, потік 47 у Фіг.4, 12, 15, 16 і потік 43 Фіг.5) перед входженням у теплообмінник 6бО для конденсації і переохолодження може бути виконана багатьма шляхами. У процесах Фіг.1, 3-16 потік підігрівається, стискається до вищого тиску з використанням енергії від однієї або декількох машин робочого розширення, частково охолоджується у відвідному холодильнику і потім додатково охолоджується Через теплообмін з с первісним потоком. Як показано на Фіг.17, у деяких випадках доцільно стискати потік до вищого тиску, наприклад, допоміжним компресором 59, що працює від зовнішнього джерела енергії. Як показано штриховими і) лініями, застосування певного обладнання (теплообмінник 24 і відвідний холодильник 25 на Фіг.1, 3-16) може сприяти зниженню капітальних витрат завдяки зниженню або усуненню попереднього охолодження скомпресованого потоку перед подачею його у теплообмінник 60 (за рахунок збільшення охолоджувального о зо навантаження на теплообмінник 60 і підвищення споживання енергії компресорами 64, 66, 68 холодоагенту). У таких випадках потік 49а з компресора може безпосередньо входити у теплообмінник 24 (Фіг.18) або у о теплообмінник б6О (Фіг.193. Якщо для розширення будь-якої частини вхідного газу високого тиску не М використовуються машини робочого розширення, замість компресора 16 може бути використаний компресор, наприклад, компресор 59 (Фіг.20), що приводиться у дію від зовнішнього джерела енергії Інші обставини можуть ісе) взагалі не виправдовувати стискання потоку, і тоді цей потік проходить безпосередньо у теплообмінник 60 ї- (Фіг.21) і через позначене штриховими лініями обладнання (теплообмінник 24, компресор 16 і відвідний холодильник 25 Фіг.1 і З - 16). Якщо для підігрівання потоку 48 перед відведенням паливного газу установки не передбачено використання теплообмінника 24 може виявитись потреба у допоміжному підігрівнику 58 для підігрівання паливного газу перед споживанням з використанням допоміжного потоку або іншого потоку процесу « для забезпечення необхідного тепла (Фіг.19-21). Такий вибір взагалі необхідно робити у кожному випадку з в с урахуванням таких факторів, як склад газу, розмір установки, бажаний рівень формування потоку співпродукту і наявне обладнання. ;» Згідно з винаходом, охолодження потоку вхідного газу і вхідного потоку секції виробництва ЗНГ може бути здійснене багатьма шляхами. У процесах Фіг.1, 3, 6-9 вхідний потік 31 газу охолоджується і конденсується
Зовнішніми потоками холодоагенту і нижчими рідинами з ректифікаційної колони 19. На Фіг.4, 5, 10-14 для цього -І використовуються швидко випарені рідини сепаратора разом з зовнішніми потоками холодоагенту. На Фіг.15, 16 для цього використовуються нижчі рідини і випарені рідини сепаратора разом з зовнішніми потоками
Ме, холодоагенту. На Фіг.17-21 для охолодження потоку З1 вхідного газу використовуються лише зовнішні потоки -І холодоагенту. Однак, холодні потоки процесу можуть використовуватись також для охолодження холодоагенту во Високого тиску (потік 7Та) (Фіг4, 5, 10, 11). Крім того, може бути використаний будь-який потік з о температурою, нижчою за температуру потоку, що підлягає охолодженню. Наприклад, для охолодження може о бути відведена і використана частина парів від колони 18 сепарації/абсорбції або ректифікаційної колони 19.
Використання і розподіл колонних рідин і/або парів для теплообміну і розташування теплообмінників а також вибір потоків для конкретного теплообміну мають оцінюватись для кожного конкретного застосування. Вибір в джерела охолодження залежить від багатьох факторів включаючи (не лише) склад і стан вхідного газу, розмір установки, розмір теплообмінника, потенційну температуру джерела охолодження тощо. Зрозуміло, що для
Ф) досягнення бажаних температур вхідного потоку можуть бути використані будь-які комбінації зазначених джерел ка охолодження і способів охолодження.
Крім того, допоміжне зовнішнє охолодження для потоку вхідного газу і вхідного потоку секції виробництва во ЗНГ може бути здійснене багатьма шляхами. На Фіг.1,3- 21 киплячий однокомпонентний холодоагент використовується для зовнішнього охолодження високого рівня і випаровування багатокомпонентного холодоагенту для зовнішнього охолодження нижнього рівня причому однокомпонентний холодоагент використовується для попереднього охолодження потоку багатокомпонентного холодоагенту. У іншому варіанті охолодження як низького так і високого рівня може бути забезпечене використанням однокомпонентних 65 холодоагентів з точками кипіння що послідовно знижуються ("каскадне охолодження") або однокомпонентного холодоагенту під послідовно зниженими о тисками. Інший варіант передбачає використання потоків багатокомпонентного холодоагенту склад, якого коригують для забезпечення бажаних температур охолодження як високого, так і низького рівня Вибір способу зовнішнього охолодження залежить від багатьох факторів, включаючи (не лише) склад і стан вхідного газу, розмір установки, розмір компресора нагнітання, розмір теплообмінника, зовнішню температуру теплопоглинача тощо. Зрозуміло, що для досягнення бажаних температур вхідного потоку можуть бути використані будь-які комбінації зазначених джерел охолодження і способів охолодження.
Переохолодження потоку конденсованої рідини що виходить з теплообмінника 60 (потік 49 на Фіг.1, 6, 8 потік 494 на Фіг.3, 4, 7, 9-16 потік 496 на Фіг.5, 19, 20 потік 49е на Фіг.17 потік 49с на Фіг.18 і потік 49а 7/о на Фіг.21) знижує кількість парів, що можуть швидко утворюватись під час розширення потоку до робочого тиску резервуару 62 зберігання ЗНГ. Цим знижується загальне питоме споживання енергії при одержання ЗНГ через усунення необхідності швидкого стискання газу. Однак, обставини можуть сприяти зниженню капітальних витрат зниженням розміру теплообмінника 60 і використанням швидкого стискання газу для видалення будь-якого газу випаровування що може виникати.
Хоча було показано, що розширення індивідуальних потоків здійснюється окремими пристроями, за необхідності можуть бути використані і інші засоби розширення. Наприклад, умови можуть виправдовувати робоче розширення суттєво конденсованого вхідного потоку (потік ЗбБа на Фіг.1, 3, 6, 7) або потоку флегми проміжного тиску (потік 39 на Фіг.1, 6, 8). Крім того, замість робочого розширення потоку переохолодженої рідини, що виходить з теплообмінника 60 (потік 49 на Фіг.1, 6, 8, потік 494 на Фіг.3, 4, 7, 9-16, потік 49р го на Фіг.5, 19, 20, потік 49е на Фіг.17, потік 49с на Фіг.18 і потік 49а на Фіг.21), може бути використане ізентальпічне швидке розширення, але це викличе необхідність або більшого переохолодження у теплообміннику 60 для запобігання утворенню швидкого випаровування при розширенні, або додання швидкого стискання парів або іншого засобу видалення швидко утворених парів. Подібним чином ізентальпічне швидке розширення може бути використане замість робочого розширення для переохолодженого потоку холодоагенту с об ВИСОКОГО тиску, ЩО ВИХОДИТЬ З теплообмінника 60 (потік 71с на Фіг.1, 3-21), з супроводжуючим підвищенням о споживання енергії для стискання холодоагенту.
Наведений вище опис бажаних втілень дозволить будь-якому фахівцю використати винахід, зробивши належні модифікації і зміни згідно з концепціями і принципами винаходу. Об'єм винаходу не обмежується наведеними втіленнями і визначається наведеними новими принципами і ознаками, визначеними Формулою о винаходу.

Claims (1)

  1. Формула винаходу - (Се) 35 1. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у чн якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку « зрідженого природного газу, причому ш-в с (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, :з» (2) потік зазначеного частково конденсованого газу розділяють для одержання парового потоку і рідкого потоку, (3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік, -І (4) зазначений перший газовий потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до проміжного тиску, (22) (5) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, -І (6) зазначений рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (7) зазначений розширений суттєво конденсований перший потік, зазначений розширений другий газовий 1 потік і розширений рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на летку оз фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, (8) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
    2. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у
    (Ф. якому: ГІ (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і во (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, (2) потік зазначеного частково конденсованого газу розділяють для одержання парового потоку і рідкого б /Потоку, (3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік,
    (4) зазначений перший газовий потік об'єднують з щонайменше частиною зазначеного рідкого потоку з утворенням об'єднаного потоку, (5) зазначений об'єднаний потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до проміжного тиску, (6) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (7) будь-який залишок зазначеного рідкого потоку розширюють до зазначеного проміжного тиску, (8) зазначений розширений суттєво конденсований об'єднаний потік, зазначений розширений другий газовий потік і зазначений залишок зазначеного рідкого потоку вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки 7/0 розділяються на летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
    З. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку 2о Зрідженого природного газу, причому (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, (2) потік зазначеного частково конденсованого природного газу розділяють для одержання парового потоку і першого рідкого потоку, с (3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік, (4) зазначений перший газовий потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до і) проміжного тиску, (5) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (6) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, о зо (7) зазначений розширений суттєво конденсований перший газовий потік, зазначений розширений другий газовий потік і розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки о розділяються на летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких ї- компонентів, і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, ре) (8) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину р. його, (9) зазначену конденсовану частину розділяють на щонайменше дві частини для формування цим зазначеного конденсованого потоку і другого рідкого потоку і (10) зазначений другий рідкий потік вводять у зазначену дистиляційну колону як верхній вхідний потік. «
    4. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, У пл) с якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і ;» утворення конденсованого потоку і (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку Зрідженого природного газу, причому -І (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
    Ме. (2) потік зазначеного частково конденсованого природного газу розділяють для одержання парового потоку і -І першого рідкого потоку, (3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік, о (4) зазначений перший газовий потік об'єднують з щонайменше частиною зазначеного першого рідкого потоку о з утворенням об'єднаного потоку, (5) зазначений об'єднаний потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до проміжного тиску, (6) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (7) будь-який залишок першого рідкого потоку розширюють до зазначеного проміжного тиску, Ф) (8) зазначений розширений суттєво конденсований об'єднаний потік, зазначений розширений другий газовий ка потік і зазначений залишок першого рідкого потоку вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких бо Компонентів, ії на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його, (10) зазначену конденсовану частину розділлють на щонайменше дві частини для формування цим 65 зазначеного конденсованого потоку і другого рідкого потоку і (11) зазначений другий рідкий потік вводять у зазначену дистиляційну колону як верхній вхідний потік.
    5. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, 70 (2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання парового потоку і першого рідкого потоку, (3) зазначений паровий потік розширюють до проміжного тиску, після чого вводять у контактний пристрій, одержуючи в результаті летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і другий рідкий потік, (4) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (5) зазначений другий рідкий потік і зазначений розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, (6) зазначений дистиляційний потік більш летких парів охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим третій рідкий потік, (7) щонайменше частину зазначеного розширеного парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною зазначеного третього рідкого потоку у зазначеному контактному пристрої і (8) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік. с
    6. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у о якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку о зо Зрідженого природного газу, причому (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його о конденсації, М (2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку, ісе) (3) зазначений перший паровий потік розширюють до проміжного тиску, після чого вводять у контактний ї- пристрій, одержуючи в результаті другий паровий потік і другий рідкий потік, (4) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (5) зазначений другий рідкий потік і зазначений розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку « фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, з с (6) зазначений дистиляційний потік більш летких парів охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим третій паровий і третій рідкий потік, ;» (7) частину зазначеного третього рідкого потоку вводять у зазначену дистиляційну колону як верхній вхідний потік, 8) щонайменше частину зазначеного першого розширеного парового потоку вводять у тісний контакт з -І щонайменше частиною залишку зазначеного третього рідкого потоку у зазначеному контактному пристрої, (9) зазначений другий паровий потік об'єднують з третім паровим потоком для одержання леткої фракції
    Ме. сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і -І (10) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
    о 7. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у о якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і 5Б (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому Ф) (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його ка конденсації, (2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання парового потоку і бо першого рідкого потоку, (3) зазначений паровий потік розширюють до проміжного тиску, після чого вводять у контактний пристрій, одержуючи в результаті летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і легших компонентів, і другий рідкий потік, (4) зазначений другий рідкий потік нагрівають, 65 (5) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (6) зазначений другий рідкий потік і зазначений розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, (7) зазначений дистиляційний потік більш летких парів охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим третій рідкий потік, (8) щонайменше частину зазначеного розширеного парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною зазначеного третього рідкого потоку у зазначеному контактному пристрої і (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік. 70 8. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку 7/5 Зрідженого природного газу, причому (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, (2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку, (3) зазначений перший паровий потік розширюють до проміжного тиску, після чого вводять у контактний пристрій, одержуючи в результаті другий паровий потік і другий рідкий потік, (4) зазначений другий рідкий потік нагрівають, (5) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (6) зазначений нагрітий другий рідкий потік і зазначений розширений перший рідкий потік вводять у с дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, і) (7) зазначений дистиляційний потік більш летких парів охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим третій паровий і третій рідкий потік, (8) частину зазначеного третього рідкого потоку вводять у зазначену дистиляційну колону як верхній о зо Вхідний потік, (9) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з юю щонайменше частиною залишку зазначеного третього рідкого потоку у зазначеному контактному пристрої і ї- (10) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним третім паровим потоком для одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і ісе) (11) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину ї- його і одержати зазначений конденсований потік.
    9. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і « утворення конденсованого потоку і в с (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку Й зрідженого природного газу, причому и?» (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, (2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового -І потоку і першого рідкого потоку, (3) зазначений перший паровий потік і зазначений перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску, Ме, (4) зазначений розширений перший паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну точку -І середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяється на дистиляційний потік більш летких парів і на 5о Відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових 1 компонентів, о (5) зазначений дистиляційний паровий потік відбирають з зони зазначеної дистиляційної колони, розташованої нижче зазначеного розширеного першого парового потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим другий паровий потік і другий рідкий потік, 5Б (6) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною зазначеного другого рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні, Ф) (7) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним дистиляційним потоком більш летких парів для ка одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і 60 (8) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
    10. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і 65 утворення конденсованого потоку і (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, (2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку, (3) зазначений перший паровий потік і зазначений перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску, (4) зазначений розширений перший паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну точку середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на 7/0 Відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, (5) зазначений дистиляційний паровий потік відбирають з зони зазначеної дистиляційної колони, розташованої нижче зазначеного першого парового потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим другий паровий потік і другий рідкий потік, (6) частину зазначеного другого рідкого потоку вводять у зазначену дистиляційну колону як ще один вхідний потік у місці, розташованому, по суті, у зоні відбору зазначеного дистиляційного парового потоку, (7) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною залишку зазначеного другого рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні, (8) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним дистиляційним потоком більш летких парів для го одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
    11. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у сч ов ЯКОМУ: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і і) утворення конденсованого потоку і (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому о зо (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, що) (2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового ї- потоку і першого рідкого потоку, (3) зазначений перший паровий потік і зазначений перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску, ісе) (4) зазначений розширений перший паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну точку ча середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, (5) зазначений дистиляційний паровий потік відбирають з зони зазначеної дистиляційної колони, « розташованої нижче зазначеного розширеного першого парового потоку, ії охолоджують до рівня, достатнього с для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим другий паровий потік і другий рідкий потік, (6) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з ;» щонайменше частиною зазначеного другого рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні, (7) зазначений рідкий дистиляційний потік відбирають з зазначеної дистиляційної колони у місці, розташованому вище зони відбору зазначеного дистиляційного парового потоку, після чого зазначений -І дистиляційний рідкий потік нагрівають і знову вводять у зазначену дистиляційну колону як ще один вхідний потік у місці, розташованому нижче зони відбору дистиляційного парового потоку, Ме, (8) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним дистиляційним потоком більш летких парів для -І одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і о (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину о його і одержати зазначений конденсований потік.
    12. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому: (а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і (Ф, (Б) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку ка зрідженого природного газу, причому (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його во конденсації, (2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку, (3) зазначений перший паровий потік і зазначений перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску, (4) зазначений розширений перший паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну точку 65 середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів, (5) зазначений дистиляційний паровий потік відбирають з зони зазначеної дистиляційної колони, розташованої нижче зазначеного розширеного першого парового потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим другий паровий потік і другий рідкий потік, (6) частину зазначеного другого рідкого потоку вводять у зазначену дистиляційну колону як ще один вхідний потік у місці, розташованому, по суті, у зоні відбору зазначеного дистиляційного парового потоку, (7) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною залишку зазначеного другого рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні, 70 (8) зазначений дистиляційний рідкий потік відбирають з зазначеної дистиляційної колони у місці, розташованому вище місця відбору зазначеного дистиляційного парового потоку, після чого зазначений дистиляційний рідкий потік нагрівають і знову вводять у зазначену дистиляційну колону як ще один вхідний потік у місці, розташованому нижче зони відбору дистиляційного парового потоку, (9) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним дистиляційним потоком більш летких парів для /5 одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і (10) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
    13. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, 5 - 12, який відрізняється тим, що зазначену летку фракцію сухого газу 2о стискають і після цього охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
    14. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, 5 - 12, який відрізняється тим, що зазначену летку фракцію сухого газу підігрівають, стискають і після цього охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік. с
    15. Спосіб за пп. З або 4, який відрізняється тим, що (1) зазначену летку фракцію сухого газу розігрівають, стискають і після цього охолоджують під тиском, щоб і) сконденсувати щонайменше частину його, і (2) зазначену конденсовану частину розділлють на щонайменше дві частини для одержання зазначеного конденсованого потоку і зазначеного другого рідкого потоку. о зо 16. Спосіб за будь-яким з пп. 1 - 15, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів і Со-компонентів. о
    17. Спосіб за будь-яким з пп. 1 - 15, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить М головну частину зазначених метану, більш легких компонентів, Со-компонентів і Сз-компонентів.
    18. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину ісе) зв зазначених метану, більш легких компонентів і Со-компонентів. ї-
    19. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів і Со-компонентів.
    20. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, легших компонентів і Со-компонентів. «
    21. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину пу с зазначених метану, більш легких компонентів, Со-компонентів і Сз-компонентів.
    22. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину з зазначених метану, більш легких компонентів, Со-компонентів і Сз-компонентів.
    23. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів, Со-компонентів і Сз-компонентів. -І (22) -І с 50 (42) Ф) іме) 60 б5
UA20031211096A 2001-06-08 2002-04-06 Спосіб зрідження природного газу (варіанти) UA76750C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29684801P 2001-06-08 2001-06-08
PCT/US2002/017675 WO2002101307A1 (en) 2001-06-08 2002-06-04 Natural gas liquefaction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA76750C2 true UA76750C2 (uk) 2006-09-15

Family

ID=23143823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20031211096A UA76750C2 (uk) 2001-06-08 2002-04-06 Спосіб зрідження природного газу (варіанти)

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP1397629A1 (uk)
JP (4) JP5041650B2 (uk)
KR (1) KR100877029B1 (uk)
CN (1) CN100449235C (uk)
AR (1) AR034457A1 (uk)
AU (1) AU2008200409B2 (uk)
BR (1) BR0210928B1 (uk)
CA (2) CA2448884C (uk)
EA (1) EA005326B1 (uk)
HK (1) HK1071423A1 (uk)
MX (1) MXPA03011267A (uk)
MY (1) MY138353A (uk)
NO (1) NO20035423D0 (uk)
NZ (2) NZ529941A (uk)
SA (1) SA02230280B1 (uk)
TW (1) TW580554B (uk)
UA (1) UA76750C2 (uk)
WO (1) WO2002101307A1 (uk)
ZA (1) ZA200309504B (uk)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6526777B1 (en) * 2001-04-20 2003-03-04 Elcor Corporation LNG production in cryogenic natural gas processing plants
DE10226596A1 (de) * 2002-06-14 2004-01-15 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes mit gleichzeitiger Gewinnung einer C3+-reichen Fraktion mit hoher Ausbeute
US7069744B2 (en) * 2002-12-19 2006-07-04 Abb Lummus Global Inc. Lean reflux-high hydrocarbon recovery process
US6889523B2 (en) * 2003-03-07 2005-05-10 Elkcorp LNG production in cryogenic natural gas processing plants
FR2855526B1 (fr) * 2003-06-02 2007-01-26 Technip France Procede et installation de production simultanee d'un gaz naturel apte a etre liquefie et d'une coupe de liquides du gaz naturel
US8209996B2 (en) * 2003-10-30 2012-07-03 Fluor Technologies Corporation Flexible NGL process and methods
US7159417B2 (en) * 2004-03-18 2007-01-09 Abb Lummus Global, Inc. Hydrocarbon recovery process utilizing enhanced reflux streams
BRPI0418780B1 (pt) * 2004-04-26 2015-12-29 Ortloff Engineers Ltd processos para liquefazer uma corrente de gás natural contendo metano e componentes hidrocarbonetos mais pesados e aparelhos para a realização dos processos
US7204100B2 (en) * 2004-05-04 2007-04-17 Ortloff Engineers, Ltd. Natural gas liquefaction
WO2006089948A1 (en) * 2005-02-24 2006-08-31 Twister B.V. Method and system for cooling a natural gas stream and separating the cooled stream into various fractions
US20070012072A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Wesley Qualls Lng facility with integrated ngl extraction technology for enhanced ngl recovery and product flexibility
CN100392052C (zh) * 2005-09-27 2008-06-04 华南理工大学 一种用于燃气调峰和轻烃回收的天然气液化方法
KR101393384B1 (ko) * 2006-04-12 2014-05-12 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 천연 가스 스트림의 액화 방법 및 장치
US8578734B2 (en) 2006-05-15 2013-11-12 Shell Oil Company Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream
US20080190352A1 (en) 2007-02-12 2008-08-14 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. Lng tank ship and operation thereof
US9869510B2 (en) * 2007-05-17 2018-01-16 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied natural gas processing
US20090199591A1 (en) 2008-02-11 2009-08-13 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. Liquefied natural gas with butane and method of storing and processing the same
JP5683277B2 (ja) 2008-02-14 2015-03-11 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイＳｈｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｍａａｔｓｃｈａｐｐｉｊ Ｂｅｓｌｏｔｅｎｖｅｎｎｏｏｔｓｈａｐ 炭化水素流の冷却方法及び装置
KR20090107805A (ko) 2008-04-10 2009-10-14 대우조선해양 주식회사 천연가스 발열량 저감방법 및 장치
AR076506A1 (es) * 2009-06-11 2011-06-15 Sme Products Lp Procesamiento de gases de hidrocarburos
JP5552159B2 (ja) * 2009-06-11 2014-07-16 オートロフ・エンジニアーズ・リミテッド 炭化水素ガスの処理
EP2440869A1 (en) * 2009-06-11 2012-04-18 Ortloff Engineers, Ltd Hydrocarbon gas processing
MX344122B (es) * 2009-06-11 2016-12-06 Ortloff Engineers Ltd Procesamiento de gases de hidrocarburos.
CA2764636C (en) * 2009-06-11 2018-12-04 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing including a single equipment item processing assembly
DE102009038458A1 (de) * 2009-08-21 2011-02-24 Linde Ag Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff aus Erdgas
US9476639B2 (en) * 2009-09-21 2016-10-25 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing featuring a compressed reflux stream formed by combining a portion of column residue gas with a distillation vapor stream withdrawn from the side of the column
US9441877B2 (en) 2010-03-17 2016-09-13 Chart Inc. Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
US10852060B2 (en) * 2011-04-08 2020-12-01 Pilot Energy Solutions, Llc Single-unit gas separation process having expanded, post-separation vent stream
CA2841624C (en) 2011-08-10 2019-09-03 Conocophillips Company Liquefied natural gas plant with ethylene independent heavies recovery system
US11408673B2 (en) 2013-03-15 2022-08-09 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
US11428463B2 (en) 2013-03-15 2022-08-30 Chart Energy & Chemicals, Inc. Mixed refrigerant system and method
MY190894A (en) 2013-03-15 2022-05-18 Chart Energy & Chemicals Inc Mixed refrigerant system and method
JP6517251B2 (ja) * 2013-12-26 2019-05-22 千代田化工建設株式会社 天然ガスの液化システム及び液化方法
AR105277A1 (es) 2015-07-08 2017-09-20 Chart Energy & Chemicals Inc Sistema y método de refrigeración mixta
FR3039080B1 (fr) * 2015-07-23 2019-05-17 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Methode de purification d'un gaz riche en hydrocarbures
US10551119B2 (en) * 2016-08-26 2020-02-04 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US10551118B2 (en) * 2016-08-26 2020-02-04 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US10533794B2 (en) * 2016-08-26 2020-01-14 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing
US11402155B2 (en) 2016-09-06 2022-08-02 Lummus Technology Inc. Pretreatment of natural gas prior to liquefaction
US11428465B2 (en) 2017-06-01 2022-08-30 Uop Llc Hydrocarbon gas processing
US11543180B2 (en) 2017-06-01 2023-01-03 Uop Llc Hydrocarbon gas processing
KR102642311B1 (ko) * 2018-07-24 2024-03-05 닛키 글로벌 가부시키가이샤 천연가스 처리 장치 및 천연가스 처리 방법

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1501013A (fr) * 1966-09-13 1967-11-10 Air Liquide Procédé de production d'un gaz riche en méthane, sous pression élevée à partirde gaz naturel liquide sous basse pression
JPS5472203A (en) * 1977-11-21 1979-06-09 Air Prod & Chem Production of liquefied methane
US4445916A (en) * 1982-08-30 1984-05-01 Newton Charles L Process for liquefying methane
DE3414749A1 (de) * 1984-04-18 1985-10-31 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zur abtrennung hoeherer kohlenwasserstoffe aus einem kohlenwasserstoffhaltigen rohgas
FR2571129B1 (fr) * 1984-09-28 1988-01-29 Technip Cie Procede et installation de fractionnement cryogenique de charges gazeuses
US4851020A (en) * 1988-11-21 1989-07-25 Mcdermott International, Inc. Ethane recovery system
US4895584A (en) * 1989-01-12 1990-01-23 Pro-Quip Corporation Process for C2 recovery
US5114451A (en) * 1990-03-12 1992-05-19 Elcor Corporation Liquefied natural gas processing
FR2681859B1 (fr) * 1991-09-30 1994-02-11 Technip Cie Fse Etudes Const Procede de liquefaction de gaz naturel.
US5615561A (en) * 1994-11-08 1997-04-01 Williams Field Services Company LNG production in cryogenic natural gas processing plants
WO1996040604A1 (en) * 1995-06-07 1996-12-19 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
WO1997032172A1 (en) * 1996-02-29 1997-09-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Reducing the amount of components having low boiling points in liquefied natural gas
US5659109A (en) * 1996-06-04 1997-08-19 The M. W. Kellogg Company Method for removing mercaptans from LNG
US5799507A (en) * 1996-10-25 1998-09-01 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US5983664A (en) * 1997-04-09 1999-11-16 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US5890378A (en) * 1997-04-21 1999-04-06 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
DZ2534A1 (fr) * 1997-06-20 2003-02-08 Exxon Production Research Co Procédé perfectionné de réfrigération en cascade pour la liquéfaction du gaz naturel.
GB2344416B (en) * 1997-07-01 2001-09-12 Exxonmobil Upstream Res Co Process for separating a multi-component gas stream containingat least one freezable component
TW366409B (en) * 1997-07-01 1999-08-11 Exxon Production Research Co Process for liquefying a natural gas stream containing at least one freezable component
US6182469B1 (en) * 1998-12-01 2001-02-06 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
GB0000327D0 (en) * 2000-01-07 2000-03-01 Costain Oil Gas & Process Limi Hydrocarbon separation process and apparatus
WO2001088447A1 (en) * 2000-05-18 2001-11-22 Phillips Petroleum Company Enhanced ngl recovery utilizing refrigeration and reflux from lng plants

Also Published As

Publication number Publication date
NZ542045A (en) 2007-03-30
ZA200309504B (en) 2004-08-02
KR100877029B1 (ko) 2009-01-07
JP2015166670A (ja) 2015-09-24
CN1592836A (zh) 2005-03-09
HK1071423A1 (en) 2005-07-15
SA02230280B1 (ar) 2008-05-21
CN100449235C (zh) 2009-01-07
JP5041650B2 (ja) 2012-10-03
MXPA03011267A (es) 2004-10-28
CA2746624A1 (en) 2002-12-19
CA2746624C (en) 2013-05-28
MY138353A (en) 2009-05-29
CA2448884A1 (en) 2002-12-19
JP2004530858A (ja) 2004-10-07
AU2008200409B2 (en) 2009-08-20
JP2012189315A (ja) 2012-10-04
KR20040018265A (ko) 2004-03-02
NZ529941A (en) 2006-04-28
EA200400014A1 (ru) 2004-08-26
BR0210928B1 (pt) 2014-10-21
NO20035423D0 (no) 2003-12-05
EP1397629A1 (en) 2004-03-17
JP2009174849A (ja) 2009-08-06
EA005326B1 (ru) 2005-02-24
CA2448884C (en) 2012-05-15
AR034457A1 (es) 2004-02-25
AU2008200409A1 (en) 2008-02-21
BR0210928A (pt) 2004-10-05
JP5847371B2 (ja) 2016-01-20
WO2002101307B1 (en) 2003-04-03
TW580554B (en) 2004-03-21
WO2002101307A1 (en) 2002-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA76750C2 (uk) Спосіб зрідження природного газу (варіанти)
AU2005241455B2 (en) Natural gas liquefaction
US6945075B2 (en) Natural gas liquefaction
US6742358B2 (en) Natural gas liquefaction
JP4551446B2 (ja) 天然ガスの液化
AU2002349087A1 (en) Natural gas liquefaction
NZ549861A (en) A process for liquefying natural gas and producing predominantly hydrocarbons heavier than methane