RU2386091C2 - Method and device for depleting stream of liquefied natural gas - Google Patents
Method and device for depleting stream of liquefied natural gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2386091C2 RU2386091C2 RU2007138916/06A RU2007138916A RU2386091C2 RU 2386091 C2 RU2386091 C2 RU 2386091C2 RU 2007138916/06 A RU2007138916/06 A RU 2007138916/06A RU 2007138916 A RU2007138916 A RU 2007138916A RU 2386091 C2 RU2386091 C2 RU 2386091C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stream
- heat exchange
- feed stream
- exchange device
- distillation unit
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 title claims description 38
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 title claims description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 50
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 39
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 21
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 21
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000011064 split stream procedure Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- 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
- F25J3/0214—Liquefied 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
- F25J2200/70—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
- F25J2200/90—Details relating to column internals, e.g. structured packing, gas or liquid distribution
- F25J2200/92—Details relating to the feed point
-
- 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
-
- 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
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
-
- 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
- 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
- F25J2270/88—Quasi-closed internal refrigeration or heat pump cycle, if not otherwise provided
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Область, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для обеднения потока сжиженного природного газа (СПГ) посредством отделения газоконденсатной жидкости из потока сжиженного природного газа. Полученный поток обедненного сжиженного природного газа может находиться в жидком состоянии и/или парообразном состоянии, в которое он переходит, например, с использованием регазификации.The present invention relates to a method and apparatus for depleting a liquefied natural gas (LNG) stream by separating a gas condensate liquid from a liquefied natural gas stream. The resulting depleted liquefied natural gas stream may be in a liquid state and / or a vapor state into which it passes, for example, using regasification.
В настоящем описании и формуле изобретения термин обеднение используется в смысле противопоставления обогащению и включает в себя удаление углеводородных соединений, с более высоким, по сравнению с метаном, молекулярным весом, то есть «вытягивание» или «приведение к линейному состоянию». В термин газоконденсатная жидкость включаются углеводородные соединения, с более высоким, по сравнению с метаном, молекулярным весом, в том числе этан, этилен, пропан, пропилен, бутан и их изомерные формы, и бутилен и его изомерные формы.In the present description and claims, the term depletion is used in contrast to enrichment and includes the removal of hydrocarbon compounds with a higher molecular weight, as compared to methane, that is, “stretching” or “linearization”. The term gas condensate liquid includes hydrocarbon compounds with a higher molecular weight than methane, including ethane, ethylene, propane, propylene, butane and their isomeric forms, and butylene and its isomeric forms.
Уровень техникиState of the art
Помимо метана сжиженный природный газ обычно содержит соединения углеводородов с более высоким молекулярным весом, включая этан, пропан и различные изомерные формы бутана. Эти дополнительные соединения характеризуются более высокой теплотворной способностью по сравнению с метаном. На различных рынках требуется сжиженный природный газ с различными характеристиками, особенно это касается теплотворной способности.In addition to methane, liquefied natural gas typically contains higher molecular weight hydrocarbon compounds, including ethane, propane and various isomeric forms of butane. These additional compounds are characterized by a higher calorific value compared to methane. Different markets require liquefied natural gas with different characteristics, especially for calorific value.
Если по требованиям трубопроводной транспортировки необходима низкая теплотворная способность, то существует необходимость в обеднении потока сжиженного природного газа на предприятии, выполняющем регазификацию, до передачи потока в сеть. Один путь осуществления обеднения заключается в извлечении газоконденсатных жидкостей из потока сжиженного природного газа.If, according to the requirements of pipeline transportation, a low calorific value is required, then there is a need to deplete the liquefied natural gas stream at the regasification plant before transferring the stream to the network. One way to accomplish depletion is to recover the gas condensate liquids from the liquefied natural gas stream.
В патенте US 6604380 описан такой способ извлечения газоконденсатных жидкостей. В описанном способе исходный поток сжиженного природного газа разделен. На фиг.2 из упомянутого патента США одна часть разделенного потока нагревается в теплообменнике, где она частично испаряется и затем подается в первый сепаратор. Нижний поток, богатый газоконденсатной жидкостью, удаляется из первого сепаратора и направляется во второй сепаратор, который включает в себя стабилизатор. Другая часть разделенного потока обходит теплообменник и подается в виде наружного орошения при очень низкой температуре, составляющей примерно -157°С (-250°F), во второй сепаратор. Из первого сепаратора и стабилизатора вытягиваются богатые метаном потоки парообразного дистиллята, которые соединяются и направляются через теплообменник, где они охлаждаются с помощью упомянутой одной части исходного разделенного потока.US Pat. No. 6,604,380 describes such a method for recovering gas condensate liquids. In the described method, the liquefied natural gas feed stream is separated. In figure 2 of the aforementioned US patent, one part of the split stream is heated in a heat exchanger, where it is partially evaporated and then fed to the first separator. The bottom stream, rich in gas condensate liquid, is removed from the first separator and sent to the second separator, which includes a stabilizer. Another part of the split stream bypasses the heat exchanger and is supplied as external irrigation at a very low temperature of approximately -157 ° C (-250 ° F) to the second separator. Methane-rich vapor distillate streams are drawn from the first separator and stabilizer, which are combined and routed through a heat exchanger, where they are cooled using the aforementioned one part of the initial separated stream.
В патенте WO 2004/109180 описан способ обработки СПГ на заводе, при котором благодаря действию источника теплоты сжатый СПГ испаряется, после чего расширяется и выполняет работу в открытом энергетическом цикле.Patent WO 2004/109180 describes a method for processing LNG at a plant in which, due to the action of a heat source, the compressed LNG evaporates, after which it expands and performs work in an open energy cycle.
Известно, что описанные выше способы недостаточно эффективны.It is known that the above methods are not effective enough.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы минимизировать описанные выше проблемы.An object of the present invention is to minimize the problems described above.
Другая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить альтернативный способ обеднения потока сжиженного природного газа.Another objective of the present invention is to provide an alternative method of depletion of a stream of liquefied natural gas.
Одна или несколько из упомянутых выше целей могут быть достигнуты согласно настоящему изобретению, в способе обеднения потока сжиженного природного газа посредством отделения газоконденсатной жидкости из потока сжиженного природного газа, указанный способ, по меньшей мере, содержит следующие этапы:One or more of the above objectives can be achieved according to the present invention, in a method for depletion of a liquefied natural gas stream by separating a gas condensate liquid from a liquefied natural gas stream, said method at least comprising the following steps:
- нагревание сырьевого потока, содержащего поток сжиженного природного газа, в первом теплообменном устройстве, что делается с целью формирования промежуточного сырьевого потока;- heating the feed stream containing a stream of liquefied natural gas in the first heat exchange device, which is done with the aim of forming an intermediate feed stream;
- разделение промежуточного сырьевого потока, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть;- separation of the intermediate feed stream, at least in the first part and second part;
- прохождение первой части к дистилляционной установке и подача первой части в дистилляционную установку через первую точку подачи;- the passage of the first part to the distillation unit and the supply of the first part to the distillation unit through the first supply point;
- прохождение второй части ко второму теплообменному устройству, где вторая часть дополнительно нагревается и затем подается в дистилляционную установку через вторую точку подачи;- the passage of the second part to the second heat exchanger, where the second part is additionally heated and then fed to the distillation unit through the second supply point;
- отведение потока жидкости, содержащей газоконденсатную жидкость, из нижней части дистилляционной установки;- diversion of the fluid stream containing the gas condensate liquid from the bottom of the distillation unit;
- отведение потока парообразного дистиллята из верхней части дистилляционной установки;- diversion of the vaporous distillate stream from the top of the distillation unit;
- прохождение потока парообразного дистиллята ко второй теплообменной установке, где он охлаждается с помощью второй части промежуточного сырьевого потока, в результате чего образуется промежуточный обедненный поток, по меньшей мере, часть которого далее проходит в первое теплообменное устройство и дополнительно охлаждается с помощью сырьевого потока и образуется поток обедненного природного газа;- the passage of the vaporous distillate stream to the second heat exchange unit, where it is cooled using the second part of the intermediate feed stream, resulting in the formation of an intermediate lean stream, at least a portion of which then passes into the first heat exchange device and is further cooled by the feed stream and is formed lean natural gas stream;
где при охлаждении потока парообразного дистиллята во втором теплообменном устройстве он частично конденсируется и образуется промежуточный конденсат, по меньшей мере, часть которого проходит в дистилляционную установку через третью точку подачи и образуется промежуточный пар, который проходит в первое теплообменное устройство.where when the vaporous distillate stream is cooled in the second heat exchanger, it partially condenses and an intermediate condensate forms, at least part of which passes into the distillation unit through the third supply point and intermediate vapor forms, which passes into the first heat exchanger.
Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что в нем обеспечивается большая гибкость при выборе профиля температур в дистилляционной установке, что способствует эффективному управлению условиями осуществления обработки в дистилляционной установке.An advantage of the present invention is that it provides greater flexibility in the selection of the temperature profile in the distillation unit, which contributes to the effective management of the processing conditions in the distillation unit.
Далее оказывается, что использование промежуточного обедненного потока для образования орошающего потока значительно улучшает извлечение газоконденсатной жидкости. Поток парообразного дистиллята из дистилляционной установки частично конденсируется при охлаждении во втором теплообменном устройстве и промежуточный обедненный поток содержит промежуточный конденсат, который может проходить в дистилляционную установку через третью точку подачи, и промежуточный пар, который может проходить в первое теплообменное устройство.It further turns out that using an intermediate lean stream to form an irrigation stream significantly improves the recovery of gas condensate liquid. The vapor distillate stream from the distillation unit partially condenses upon cooling in the second heat exchanger, and the intermediate lean stream contains intermediate condensate that can pass into the distillation unit through a third supply point, and intermediate steam that can pass into the first heat exchanger.
Еще одно преимущество заключается в том, что промежуточный конденсат обогащен более тяжелыми компонентами, в том числе газоконденсатными жидкостями. Вместо того чтобы подавать этот конденсат в первое теплообменное устройство, он повторно подается на дистилляционную установку в качестве внутреннего орошения. Следовательно, значительно улучшается извлечение газоконденсатной жидкости.Another advantage is that the intermediate condensate is enriched with heavier components, including gas condensate liquids. Instead of supplying this condensate to the first heat exchanger, it is re-fed to the distillation unit as internal irrigation. Therefore, the recovery of the gas condensate liquid is significantly improved.
Выбирая взаимное охлаждение в первом и втором теплообменных устройствах, можно выбирать промежуточную температуру в промежуточном обедненном потоке, что позволяет приспосабливать состав конденсата.Choosing mutual cooling in the first and second heat exchangers, it is possible to choose an intermediate temperature in the intermediate lean stream, which allows you to adapt the composition of the condensate.
Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что нагревание и охлаждение потока до и соответственно после прохождения дистилляционной установки выполняется, по меньшей мере, в два этапа. Таким образом, получающиеся промежуточные, по меньшей мере, между двумя этапами потоки, могут быть использованы в рассматриваемом способе в дополнение к полностью нагретым и соответственно охлажденным потокам.Another advantage of the present invention is that the heating and cooling of the stream before and accordingly after passing through the distillation unit is carried out in at least two stages. Thus, the resulting intermediate between at least two stages of the threads can be used in the considered method in addition to fully heated and accordingly cooled flows.
Один способ использования промежуточного сырьевого потока - это наружное орошение, температура которого ниже температуры части, подаваемой в дистилляционную установку через вторую точку подачи, но не такая низкая, как температура исходного сырьевого потока.One way to use the intermediate feed stream is through external irrigation, the temperature of which is lower than the temperature of the portion supplied to the distillation unit through the second feed point, but not as low as the temperature of the feed stream.
Оказывается, что для эффективного отделения компонентов газоконденсатной жидкости от сжиженного природного газа обычно не требуется наружного орошения, температура которого равна температуре сжиженного природного газа (приблизительно -157°С, или ниже -140°С). Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что температуру наружного орошения можно выбрать большей температуры сырьевого потока, например, выше -140°С. В результате чего такое оборудование, как дистилляционная установка или ребойлер (если имеется), может иметь меньшие размеры или в ребойлере нужно рассеивать меньшую энергию. Таким образом, очень низкая температура сырьевого потока может полностью использоваться для повторной конденсации обедненного природного газа.It turns out that for the effective separation of the components of the gas condensate liquid from the liquefied natural gas, external irrigation is usually not required, the temperature of which is equal to the temperature of the liquefied natural gas (approximately -157 ° C, or below -140 ° C). An advantage of the present invention is that the temperature of the external irrigation can be selected at a higher temperature of the feed stream, for example, above -140 ° C. As a result, equipment such as a distillation plant or reboiler (if equipped) may be smaller or less energy needs to be dissipated in the reboiler. Thus, the very low temperature of the feed stream can be fully used for re-condensation of depleted natural gas.
В зависимости от степени нагревания, применяемого в первом теплообменном устройстве, и давления сырьевого потока, промежуточный сырьевой поток может быть или полностью жидким, или частично представлять собой пар.Depending on the degree of heating used in the first heat exchanger and the pressure of the feed stream, the intermediate feed stream may be either completely liquid or partially steam.
Когда нагревание сырьевого потока в первом теплообменном устройстве приводит к частичному испарению сырьевого потока, причем промежуточный сырьевой поток содержит смесь жидкой фракции промежуточного сырьевого потока и парообразной фракции промежуточного сырьевого потока, целесообразно разделить, по меньшей мере, жидкую фракцию промежуточного сырьевого потока, по меньшей мере, на первую и вторую части. Парообразная фракция промежуточного сырьевого потока благодаря сравнительно низкой температуре по сравнению с температурой после второго нагревания уже практически не содержит газоконденсатных жидкостей и ее не требуется подвергать дополнительной дистилляции. Она может смешиваться с конечным потоком продукта.When heating the feed stream in the first heat exchanger results in partial evaporation of the feed stream, wherein the intermediate feed stream contains a mixture of the liquid fraction of the intermediate feed stream and the vapor fraction of the intermediate feed stream, it is advisable to separate at least the liquid fraction of the intermediate feed stream on the first and second parts. The vaporous fraction of the intermediate feed stream due to the relatively low temperature compared with the temperature after the second heating is almost no gas condensate liquids and it does not need to be subjected to additional distillation. It can be mixed with the final product stream.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения рассматривается поток обедненного природного газа, полученный способом, соответствующим настоящему изобретению, а также устройство, подходящее для осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению.According to another aspect of the present invention, there is considered a depleted natural gas stream obtained by a method according to the present invention, as well as a device suitable for implementing the method according to the present invention.
Предпочтительные варианты осуществления устройства получаются из предпочтительных вариантов осуществления способа и/или из подробного описания вариантов осуществления, изложенных ниже.Preferred embodiments of the device are obtained from preferred embodiments of the method and / or from a detailed description of the embodiments set forth below.
Описанные выше и другие отличительные признаки настоящего изобретения будут далее проиллюстрированы примером со ссылками на прилагаемые чертежи, не ограничивающие изобретение.The above and other features of the present invention will be further illustrated by way of example with reference to the accompanying drawings, not limiting the invention.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На прилагаемых чертежах:In the attached drawings:
фиг.1 и 2 - виды, схематически показывающие блок-схемы и устройство, которые содержат не все отличительные признаки настоящего изобретения, но которые включены в настоящий документ с иллюстративной целью;1 and 2 are views schematically showing block diagrams and an apparatus that do not contain all the distinguishing features of the present invention, but which are incorporated herein for illustrative purposes;
фиг.3 - вид, схематически показывающий блок-схему и устройство, соответствующие настоящему изобретению; иFIG. 3 is a view schematically showing a block diagram and an apparatus according to the present invention; FIG. and
фиг.4 - вид, схематически показывающий предпочтительный вариант осущетвления настоящего изобретения, где блок-схема с фиг.2 объединена с блок-схемой с фиг.3.FIG. 4 is a view schematically showing a preferred embodiment of the present invention, where the block diagram of FIG. 2 is combined with the block diagram of FIG. 3.
В настоящем описании одинаковые ссылочные позиции соответствуют одинаковым частям. Ссылочные позиции, соответствующие трубопроводам, также используются для ссылок на соответствующие потоки, проходящие по указанным трубопроводам.In the present description, the same reference position correspond to the same parts. Reference numbers corresponding to pipelines are also used to refer to corresponding flows passing through said pipelines.
Подробное описание чертежейDetailed Description of Drawings
На фиг.1 схематически показано устройство, предназначенное для обеднения потока сжиженного природного газа, обеспечивающее извлечение газоконденсатной жидкости из указанного потока сжиженного природного газа. Сырьевой трубопровод 1 соединен с источником сжиженного природного газа. В сырьевом трубопроводе 1 может содержаться насос 3, выпускное отверстие на стороне высокого давления которого соединено с первым теплообменным устройством 5 с помощью трубопровода 2.Figure 1 schematically shows a device designed to deplete a stream of liquefied natural gas, providing the extraction of gas condensate liquid from the specified stream of liquefied natural gas. Raw pipe 1 is connected to a source of liquefied natural gas. The feed pipe 1 may comprise a
Промежуточный сырьевой трубопровод 7 соединяет первое выпускное отверстие 6 первого теплообменного устройства 5 с распределительным устройством 14. Два выпускных отверстия распределительного устройства 14 соединены с трубопроводами 17 и 19. При желании распределительное устройство 14 может содержать более двух выпускных отверстий. Трубопровод 17 соединен с дистилляционной установкой 21 с помощью необязательно присутствующего первого регулирующего клапана 23 и первой точки 25 подачи, расположенной в верхней части дистилляционной установки 21. Другой трубопровод, трубопровод 19, также соединен с дистилляционной установкой 21, но через второе теплообменное устройство 26, трубопровод 20 и вторую точку 29 подачи, при этом трубопровод 26 может быть снабжен вторым регулирующим клапаном 27. Таким образом, первое выпускное отверстие 6 первого теплообменного устройства 5 соединено со вторым теплообменным устройством 26. Трубопровод 17 обходит второе теплообменное устройство 26. Предпочтительно, чтобы вторая точка 29 подачи дистилляционной установки 21 была расположена ниже первой точки 25 подачи.An
Нижняя часть дистилляционной установки 21 снабжена выпускным отверстием 31, предназначенным для отведения потока 35 жидкости из дистилляционной установки 21. Необязательно присутствующий ребойлер 33 может быть расположен в трубопроводе 35, в этом случае он присоединен к выпускному отверстию 31. Возвратный трубопровод 37 ребойлера направлен назад от ребойлера 33 в нижнюю часть дистилляционной установки 21. Необязательно присутствующий ребойлер 33 может быть частью дистилляционной установки 21, а не являться внешним устройством, как показано. Трубопровод 38 присоединен к трубопроводу 35 или необязательно присутствующему ребойлеру 33 и предназначен для удаления газоконденсатной жидкости.The bottom of the
Верхняя часть дистилляционной установки 21 снабжена выпускным отверстием 39 парообразного дистиллята. Выпускное отверстие 39 парообразного дистиллята соединено с первым теплообменным устройством 5 через второе теплообменное устройство 26. Трубопровод 40 размещен между выпускным отверстием 39 парообразного дистиллята и вторым теплообменным устройством 26 и соединен с трубопроводом 48, который размещен между вторым теплообменным устройством 26 и первым теплообменным устройством 5, и соединен с трубопроводом 55, расположенным ниже по потоку относительно первого теплообменного устройства 5, с помощью второго выпускного отверстия 41 первого теплообменного устройства 5.The upper part of the
В трубопроводе 55 может содержаться необязательно присутствующий насос 65, который выходит в трубопровод 67 и который предназначен для увеличения давления с целью получения потока обедненного сжиженного природного газа при давлении, соответствующем частным техническим характеристикам. Трубопровод 67 может быть присоединен к регазификационной системе любого типа, включая системы, описанные в статье «Innovative gas processing with various LNG sources» (Прогрессивная обработка газа для различных источников СНГ), автор Joseph Cho и другие, опубликована в LNG Journal Январь/Февраль 2005, стр.23-27, содержимое указанной статьи включено в настоящий документ посредством ссылки.An optionally
Описанное выше устройство способно проводить обеднение потока сжиженного природного газа, что делается посредством отделения газоконденсатной жидкости из потока сжиженного природного газа. Необязательно присутствующий обводной трубопровод 59 предназначен для соединения трубопровода 1 или выпускного отверстия на стороне высокого давления насоса 3, расположенного выше по потоку относительно первого теплообменного устройства 5, с трубопроводом 55, расположенным ниже по потоку относительно первого теплообменного устройства 5. Необязательно присутствующий обводной трубопровод 59 может быть снабжен регулирующим клапаном 61. Благодаря обводному трубопроводу 59 можно обойти обедняющее устройство и не выполнять отделение газоконденсатной жидкости.The device described above is capable of depleting a liquefied natural gas stream, which is done by separating the gas condensate liquid from the liquefied natural gas stream. An optionally
Устройство с фиг.1 работает следующим образом. Сырьевой поток, содержащий поток сжиженного газа, подается через сырьевой трубопровод 1 и нагревается в первом теплообменном устройстве 5 с помощью промежуточного обедненного потока, находящегося в трубопроводе 48, в результате получается промежуточный сырьевой поток 7. Перед подачей сырьевого потока 1 в теплообменное устройство 5 давление указанного сырьевого потока 1 может быть увеличено благодаря использованию необязательно присутствующего насоса 3. Эта операция особенно полезна тогда, когда сжиженный природный газ подается при атмосферном давлении или давлении, близком к атмосферному.The device of figure 1 works as follows. The feed stream containing the liquefied gas stream is fed through the feed pipe 1 and heated in the first heat exchanger 5 using the intermediate lean stream located in the
Промежуточный сырьевой поток 7 разделяется в распределительном устройстве 14, по меньшей мере, на первую часть 17 и вторую часть 19. Первая часть 17 проходит до дистилляционной установки 21 и подается в нее через первую точку 25 подачи. Давлением и температурой можно управлять с использованием регулирующего клапана 23.The
Вторая часть 19 промежуточного сырьевого потока 7 проходит во второе теплообменное устройство 26, где она дополнительно нагревается с помощью потока дистиллята из трубопровода 40. Полученный дополнительно нагретый поток в дальнейшем подается в дистилляционную установку 21 через трубопровод 20 и вторую точку 29 подачи. Давлением можно управлять с использованием регулирующего клапана 27.The
Во время дополнительного нагревания во втором теплообменном устройстве 26 вторая часть 19 промежуточного сырьевого потока 7, по меньшей мере, частично испаряется. Обычно рекомендуется, чтобы испарялось, по меньшей мере, 60% потока в молярном исчислении.During additional heating in the
Так как температура первой части 17 может быть меньше температуры второй части 19, то первая часть 17 выступает в процессе дистилляции в качестве наружного орошающего потока. Это помогает очищать газоконденсатную жидкость от пара, полученного из второй части 19, а также полученного в необязательно присутствующем ребойлере 33. Очищение облегчается благодаря тому, что первая точка 25 подачи расположена выше второй точки 29 подачи.Since the temperature of the
Поток жидкости, содержащий газоконденсатную жидкость, далее отводится из нижней части дистилляционной установки 21 через выпускное отверстие 31 в трубопровод 35. При желании поток жидкости нагревается и частично подается назад через трубопровод 37 в нижнюю часть дистилляционной установки 21 с целью образования некоторого количества пара, содержащего сравнительно легкие молекулы. Остаток выводится в виде газоконденсатной жидкости в трубопровод 38.The liquid stream containing the gas condensate liquid is then diverted from the lower part of the
С другой стороны дистилляционной установки 21 поток 40 парообразного дистиллята отводится из верхней части дистилляционной установки 21. Поток 40 парообразного дистиллята представляет собой обедненный поток, содержащий в основном метан и также иногда другие компоненты, такие как, например, этан и остатки пропана.On the other hand of the
Поток 40 парообразного дистиллята проходит во второе теплообменное устройство 26, где он охлаждается с помощью промежуточного сырьевого потока и образуется промежуточный обедненный поток 48, по меньшей мере, часть которого далее проходит в первое теплообменное устройство 5 и дальше охлаждается с помощью сырьевого потока 1, в результате чего получается конечный поток 55 обедненного природного газа. Конечный поток 55 может быть полностью повторно сжижен.The
При желании конечный поток 55 объединяется с обводным потоком, привлеченным из сырьевого потока 2 через трубопровод 59. Далее давление конечного потока в трубопроводе 55 может быть повышено до необходимого уровня с помощью необязательно присутствующего насоса 65, что обычно более эффективно с точки зрения затрат энергии, так как поток в трубопроводе 55 обычно полностью сжижен. Конечный поток выводится через трубопровод 67, после чего он может подвергнуться дополнительной обработке (не показано), например, может быть проведена регазификация с помощью нагревания, что делается с целью его преобразования в газообразный поток. Несколько возможных способов регазификации описано в статье из LNG Journal Январь/Февраль 2005, упомянутой ранее.If desired, the
Хотя это не обязательно, но в трубопроводе 40 может быть расположен компрессор (не показан), нужный для того, чтобы создавать удобную границу для давления, чтобы конечный поток в трубопроводе 55, выходящий из первого теплообменного устройства 5 через выпускное отверстие 41, был не только полностью повторно сжижен, но также в определенной степени недогрет. Это менее важно, когда значительная часть сырьевого потока 2 может обойти через трубопровод 59, так как в этом случае конечный поток, выходящий из первого теплообменного устройства 5, подвергается непосредственному теплообмену.Although not necessary, a compressor (not shown) may be located in
Преимущество наличия двух теплообменных устройств 5, 26 заключается в том, что в этом случае промежуточные потоки 7 и/или 48 могут быть использованы в ходе процесса обработки. В варианте осуществления изобретения с фиг.1, часть (первая часть 17) промежуточного потока 7 используется в качестве наружного орошения, температура которого ниже температуры части (второй части 19), которая подается в дистилляционную установку 21 через вторую точку 29 подачи, но не такая низкая, как температура сырьевого потока 1. Благодаря правильному балансу теплоемкости первого теплообменного устройства 5 по сравнению со вторым теплообменным устройством 26 достигается лучшее регулирование температуры орошающего потока 17 и дополнительно нагретого сырьевого потока 20, если сравнивать с процессом, описанным в патенте US 6604380. Эта улучшенная гибкость позволяет эффективно регулировать режим обработки в дистилляционной установке 21, чтобы добиться необходимого разделения потока 40 дистиллята и нижнего потока 38 выбранного компонента газоконденсатной жидкости.The advantage of having two
Фиг.2 основана на варианте осуществления, который показан и объяснен выше со ссылкой на фиг.1, и изображает сепаратор 9 газ/жидкость (в формуле изобретения называемый «вторым сепаратором газ/жидкость»), который соединен с первым выпускным отверстием 6 первого теплообменного устройства 5 и распределительным устройством 14. Здесь сепаратор газ/жидкость выполнен в виде сосуда 9 разделения сырьевого потока. Первое выпускное устройство 6 первого теплообменного устройства 5 соединено с сосудом 9 разделения сырьевого потока. Сосуд 9 разделения сырьевого потока содержит нижнее выпускное отверстие 11 и выпускное отверстие 13 дистиллята. Нижнее выпускное отверстие 11 соединено с распределительным устройством 14 трубопроводом 15. Выпускное отверстие 13 дистиллята соединено с трубопроводом 48 через трубопровод 57, который расположен выше по потоку относительно первого теплообменного устройства 5.FIG. 2 is based on an embodiment, which is shown and explained above with reference to FIG. 1, and depicts a gas / liquid separator 9 (in the claims referred to as a “second gas / liquid separator”) that is connected to a
Вариант осуществления с фиг.2 работает следующим образом. Когда сырьевой поток нагревается в первом теплообменном устройстве 5, он частично испаряется. Пар вытягивается из выпускного отверстия 13 дистиллята и объединяется с промежуточным обедненным потоком в трубопроводе 48. Далее объединенные потоки дополнительно охлаждаются и повторно конденсируются в первом теплообменном устройстве 5 с помощью сырьевого потока 2.The embodiment of FIG. 2 works as follows. When the feed stream is heated in the first heat exchanger 5, it partially evaporates. The steam is drawn from the
Так как температура все еще сравнительно низка, пар будет содержать преимущественно более «бедные» компоненты, такие как метан. Компоненты с большей теплотворной способностью, такие как пропан, будут находиться, по существу, полностью в жидкой фазе вместе с этаном и метаном. Парообразную фракцию не надо дополнительно подвергать дистилляции и она может быть смешана с прошедшим дистилляцию потоком в трубопроводе 48 для последующей повторной конденсации в первом теплообменном устройстве 5.Since the temperature is still relatively low, the steam will contain predominantly poorer components, such as methane. Components with a higher calorific value, such as propane, will be essentially completely in the liquid phase along with ethane and methane. The vaporous fraction does not need to be further subjected to distillation and it can be mixed with the distilled stream in
Обычно доля пара в молях составляет от 1 до 90%. Чем больше доля пара в молях, тем меньше нагрузка от собственной массы на устройство отделения, расположенное ниже по потоку. В связи с этим для типичного состава сжиженного газа предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, 50% молярной массы находилось в парообразной фазе. С другой стороны, чем больше доля пара в молях, тем меньше извлечение газоконденсатных жидкостей, так как разделение по массе в сосуде производится не так хорошо, как в дистилляционной установке 21. В связи с этим предпочтительно, чтобы доля пара в молях не превышала 80%.Typically, the proportion of steam in moles is from 1 to 90%. The larger the proportion of steam in moles, the less the load from its own mass on the separation device located downstream. In this regard, for a typical composition of a liquefied gas, it is preferable that at least 50% of the molar mass is in the vapor phase. On the other hand, the larger the vapor fraction in moles, the lower the extraction of gas condensate liquids, since the separation by weight in the vessel is not as good as in the
Жидкость, которая вытягивается из нижнего выпускного отверстия 11 сепаратора 9, направляется к распределительному устройству 14, где часть ее посылается к дистилляционной установке 21 через трубопровод 17 в качестве наружного орошения, таким образом обходится второе теплообменное устройство 26.The liquid that is drawn from the
Преимущество рассматриваемого варианта осуществления изобретения заключается в том, что наружное орошение полностью является жидкостью, так что оно очень эффективно в качестве очищающей среды. Температура наружного орошения ниже, чем температура части, подаваемой в дистилляционную установку через вторую точку 29 подачи, но не такая низкая, как температура исходного сырьевого потока 1. Температуру можно регулировать, выбирая величину теплообмена в первом теплообменном устройстве 5, при желании также в зависимости от величины расширения в регулирующем клапане 23 или регулируя последнюю величину.An advantage of the present embodiment is that the external irrigation is completely liquid, so that it is very effective as a cleaning medium. The temperature of the external irrigation is lower than the temperature of the part supplied to the distillation unit through the
Преимущество наличия необязательно присутствующих регулирующих клапанов 23 и 27 заключается в том, что дистилляционная установка 21 работает при давлении, меньшем давления в сепараторе 9 сырьевого потока, что улучшает эффективность разделения компонент газоконденсатной жидкости в установке 21.The advantage of having the optionally
Как показано на фиг.2, необязательно присутствующий компрессор 63 дистиллята может быть расположен между выпускным отверстием 39 парообразного дистиллята дистилляционной установки 21 и вторым теплообменным устройством 26. Этим может быть компенсирован необязательно присутствующий перепад давлений на клапанах 23 и 27, тем самым давление в трубопроводе 48 может достигать того уровня, который установлен сырьевым потоком в трубопроводе 7.As shown in FIG. 2, the optionally
Предпочтительно, чтобы компрессор 63 был расположен выше по потоку относительно второго теплообменного устройства 26, так как поток 40 дистиллята благодаря дистилляционной установке 21 всегда полностью состоит из пара, тогда как ниже по потоку второго теплообменного устройства 26 конечный поток может состоять из нескольких фаз.It is preferable that the
В качестве альтернативы, в трубопроводе 57 может быть предусмотрено расширительное устройство, такое как клапан Джоуля-Томпсона (Joule-Thompson) (не показан), которое призвано снижать давление в трубопроводе 57 до значения давления в трубопроводе 48. Теперь после объяснения схем процессов с фиг.1 и 2 перейдем к фиг.3, на которой показан вариант осуществления настоящего изобретения, основанный на варианте осуществления, показанном и объясненном со ссылкой на фиг.1, где система внутреннего орошения размещена в трубопроводе 48 между выпускным отверстием 39 парообразного дистиллята дистилляционной установки и первым теплообменным устройством 5. Система орошения, показанная здесь, содержит сепаратор газ/жидкость (в формуле изобретения называемый «первый сепаратор газ/жидкость»), который здесь имеет форму сосуда 43 разделения орошающего потока. Сосуд 43 разделения орошающего потока расположен ниже по потоку относительно второго теплообменного устройства 26 в трубопроводе 48 и соединен со вторым теплообменным устройством 26 с помощью трубопровода 42. Сепаратор 43 содержит нижнее выпускное отверстие 45 и выпускное отверстие 47 дистиллята. Нижнее выпускное отверстие 45 соединено с дистилляционной установкой 21 с помощью трубопровода 49 и третьей точки 51 подачи, что нужно для обеспечения орошающего потока. В трубопроводе 49 может быть расположен необязательно присутствующий регулирующий клапан 53. Целесообразно, чтобы третья точка 51 подачи была расположена выше, чем вторая точка 29 подачи, так как температура орошающего потока 49 обычно ниже температуры дополнительно нагретого сырьевого потока 20, и целесообразно, чтобы третья точка 51 подачи была расположена ниже первой точки 25 подачи.Alternatively, an expansion device, such as a Joule-Thompson valve (not shown), may be provided in
Выпускное отверстие 47 дистиллята сосуда 43 разделения орошающего потока соединено с первым теплообменным устройством 5 с помощью трубопровода 48.The
При работе, когда сырьевой поток сжиженного природного газа, содержащий метан, этан и пропан, поступает для обработки согласно рассматриваемому способу, большая часть пропана извлекается в дистилляционной установке 21. Выборочное извлечение пропана может быть увеличено, если дать возможность оставшимся компонентам, которые содержат пропан и которые могут присутствовать в потоке 40 парообразного дистиллята, конденсироваться во втором теплообменном устройстве 26. Промежуточный конденсат 49 вытягивается из сосуда 43 разделения орошающего потока и подается назад в дистилляционную установку 21 в качестве холодного орошающего потока. Пропан имеет еще одну возможность выйти из процесса обработки через выпускное отверстие 31.In operation, when a feed stream of liquefied natural gas containing methane, ethane and propane is supplied for processing according to the method in question, most of the propane is recovered in the
Так как второе теплообменное устройство 26 доводит промежуточный обедненный поток только до промежуточной температуры, то избирательность по массе орошающего потока может быть приспособлена с помощью выбора указанной температуры, а также, при желании, с помощью перепада давлений в необязательно присутствующем клапане 53. При этом можно избежать ненужной циркуляции метана или этана по установке, тем самым просто экономя энергию, но не увеличивая объемы производства обедненного природного газа, выходящего из процесса обработки через трубопровод 55.Since the
При сравнении схемы процесса с фиг.1 (не содержащей все отличительные черты настоящего изобретения) и схемы процесса с фиг.3 (соответствующей настоящему изобретению), вычисления, рассчитывающие извлечение пропана, показывают, что при схеме процесса с фиг.1 при заданном режиме осуществления процесса извлечение пропана составляет 69%, а при том же режиме при схеме процесса с фиг.3 извлечение пропана составляет 90%.When comparing the process diagram with FIG. 1 (not containing all the distinguishing features of the present invention) and the process diagram with FIG. 3 (corresponding to the present invention), calculations calculating propane extraction show that with the process diagram of FIG. 1 at a given implementation mode the process of propane recovery is 69%, and in the same mode, in the process diagram of FIG. 3, propane recovery is 90%.
Обычно доля пара в молях может составлять от 50 до 95%. Чем больше доля пара в молях, тем лучше, меньше количество бедных компонентов, циркулирующих в цикле орошения. В связи с этим предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, 60% потока в молярном исчислении находилось в паровой фазе. С другой стороны, чем выше доля пара в молях, тем ниже извлечение газоконденсатных жидкостей, так как меньше компонент газоконденсатной жидкости повторно конденсируется и подается назад в дистилляционную установку 21. В связи с этим для наиболее типичных составов сжиженного природного газа предпочтительно, чтобы доля пара в молях составляла не более 90%.Typically, the proportion of steam in moles can range from 50 to 95%. The greater the proportion of steam in moles, the better, the lower the number of poor components circulating in the irrigation cycle. In this regard, it is preferable that at least 60% of the molar flow is in the vapor phase. On the other hand, the higher the fraction of vapor in moles, the lower the recovery of gas condensate liquids, since the smaller component of the gas condensate liquid is re-condensed and fed back to the
На фиг.4 показан предпочтительный вариант осуществления, соответствующий настоящему изобретению, в котором объединены процессы и устройства, показанные на фиг.2 и 3. Для подробного описания нужно смотреть приведенные выше описания фиг.1, 2 и 3.FIG. 4 shows a preferred embodiment according to the present invention, in which the processes and devices shown in FIGS. 2 and 3 are combined. For a detailed description, see the above descriptions of FIGS. 1, 2 and 3.
В следующей таблице 1 приведены нижние и верхние границы температур и давлений потоков в различных трубопроводах, а также типовое значение температуры и давления в конкретном примере работы.The following table 1 shows the lower and upper boundaries of the temperatures and pressures of flows in various pipelines, as well as a typical value of temperature and pressure in a specific operation example.
В примере, к которому относится таблица 1, доля пара в молях в трубопроводе 7 составляла 66%, а в трубопроводе 42 - 69%. Доля пара в молях в трубопроводе 20 составляла 75%. Вычисления, основанные на балансе массы, показывают, что устройство и процесс с фиг.4 обеспечивают эффективные средства для извлечения компонент газоконденсатной жидкости из сырьевого потока сжиженного природного газа, превосходящего 90%.In the example to which Table 1 relates, the proportion of steam in moles in
В контексте настоящего описания теплообменные устройства могут содержать один теплообменник или несколько теплообменников, расположенных параллельно и/или последовательно.In the context of the present description, heat exchangers may comprise one heat exchanger or several heat exchangers arranged in parallel and / or in series.
Claims (12)
нагревание сырьевого потока (1), содержащего поток сжиженного природного газа, в первом теплообменном устройстве (5), что делается с целью формирования промежуточного сырьевого потока (7);
разделение промежуточного сырьевого потока (7), по меньшей мере, на первую часть (17) и вторую часть (19);
прохождение первой части (17) к дистилляционной установке (21) и подача первой части (17) в дистилляционную установку (21) через первую точку подачи (25);
прохождение второй части (19) ко второму теплообменному устройству (26), где вторая часть дополнительно нагревается и затем подается (20) в дистилляционную установку (21) через вторую точку (29) подачи;
отведение потока (35) жидкости, содержащей газоконденсатную жидкость, из нижней части дистилляционной установки (21);
отведение потока (40) парообразного дистиллята из верхней части дистилляционной установки (21);
прохождение потока (40) парообразного дистиллята во вторую теплообменную установку (26), где он охлаждается с помощью второй части (19) промежуточного сырьевого потока (7), в результате чего образуется промежуточный обедненный поток (48), по меньшей мере, часть которого далее проходит в первое теплообменное устройство (5) и дополнительно охлаждается с помощью сырьевого потока (1) и образуется поток (55) обедненного природного газа;
где при охлаждении потока (40) парообразного дистиллята во втором теплообменном устройстве (26) он частично конденсируется и образуется промежуточный конденсат, по меньшей мере, часть (49) которого проходит в дистилляционную установку (21) через третью точку (51) подачи и образуется промежуточный пар, который проходит в первое теплообменное устройство (5).1. A method of depleting a stream (1) of liquefied natural gas by separating a gas condensate liquid (35) from a stream of liquefied natural gas, comprising at least the following steps:
heating the feed stream (1) containing the liquefied natural gas stream in a first heat exchange device (5), which is done to form an intermediate feed stream (7);
dividing the intermediate feed stream (7) into at least a first part (17) and a second part (19);
the passage of the first part (17) to the distillation unit (21) and the supply of the first part (17) to the distillation unit (21) through the first supply point (25);
the passage of the second part (19) to the second heat exchange device (26), where the second part is additionally heated and then fed (20) to the distillation unit (21) through the second supply point (29);
diversion of the fluid stream (35) containing the gas condensate liquid from the bottom of the distillation unit (21);
diverting a stream (40) of vaporous distillate from the upper part of the distillation unit (21);
the passage of the vapor distillate stream (40) into the second heat exchange unit (26), where it is cooled by the second part (19) of the intermediate feed stream (7), as a result of which an intermediate lean stream (48) is formed, at least a portion of which is further passes into the first heat exchange device (5) and is additionally cooled by the feed stream (1) and a depleted natural gas stream (55) is formed;
where when the vapor stream of the distillate in the second heat exchange device (26) is cooled, it partially condenses and an intermediate condensate forms, at least part (49) of which passes into the distillation unit (21) through the third supply point (51) and an intermediate steam that passes into the first heat exchanger (5).
первое теплообменное устройство (5), которое приспособлено для приема сырьевого потока (1), содержащего поток сжиженного природного газа, и которое содержит выпускное отверстие (6), предназначенное для вывода промежуточного сырьевого потока (7);
второе теплообменное устройство (26), соединенное с выпускным отверстием (6) первого теплообменного устройства (5);
дистилляционная установка (21), которая содержит, по меньшей мере, первую, вторую и третью точки (25, 29, 51) подачи, нижняя часть снабжена выпускным отверстием (31), предназначенным для отведения потока (35) жидкости, содержащей газоконденсатную жидкость, а верхняя часть снабжена выпускным отверстием (39) парообразного дистиллята и соединена с первым теплообменным устройством (5), по меньшей мере, через второе теплообменное устройство (26);
распределительное устройство (14), соединенное с выпускным отверстием (6) первого теплообменного устройства (5), распределительное устройство (14) содержит первое выпускное устройство (6), соединенное с первой точкой (25) подачи дистилляционной установки (21) и содержит второе выпускное отверстие, соединенное со второй точкой (29) подачи с помощью второго теплообменного устройства (26); и
первый сепаратор (43) газ/жидкость, расположенный ниже по потоку относительно выпускного отверстия (39) парообразного дистиллята и между вторым теплообменным устройством (26) и первым теплообменным устройством (5), первый сепаратор (43) содержит выпускное отверстие (45), соединенное с третьей точкой (51) дистилляционной установки (21), и выпускное отверстие (47), соединенное с первым теплообменным устройством (5).10. A device for depleting a stream (1) of liquefied natural gas by separating a gas condensate liquid (35) from a stream of liquefied natural gas, said device comprising at least the following:
a first heat exchange device (5), which is adapted to receive a feed stream (1) containing a stream of liquefied natural gas, and which contains an outlet (6) for discharging an intermediate feed stream (7);
a second heat exchange device (26) connected to an outlet (6) of the first heat exchange device (5);
a distillation unit (21), which contains at least a first, second and third points (25, 29, 51) of supply, the lower part is provided with an outlet (31) designed to divert the flow (35) of the liquid containing the gas condensate liquid, and the upper part is provided with an outlet (39) of the vaporous distillate and is connected to the first heat exchange device (5), at least through a second heat exchange device (26);
a distribution device (14) connected to an outlet (6) of the first heat exchange device (5), a distribution device (14) comprises a first outlet device (6) connected to a first supply point (25) of the distillation unit (21) and contains a second outlet an opening connected to a second supply point (29) by a second heat exchange device (26); and
a first gas / liquid separator (43) located downstream of the outlet (39) of the vaporous distillate and between the second heat exchanger (26) and the first heat exchanger (5), the first separator (43) comprises an outlet (45) connected with a third point (51) of the distillation unit (21), and an outlet (47) connected to the first heat exchange device (5).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP05102252 | 2005-03-22 | ||
EP05102252.3 | 2005-03-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007138916A RU2007138916A (en) | 2009-04-27 |
RU2386091C2 true RU2386091C2 (en) | 2010-04-10 |
Family
ID=34939026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007138916/06A RU2386091C2 (en) | 2005-03-22 | 2006-03-20 | Method and device for depleting stream of liquefied natural gas |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090056371A1 (en) |
EP (1) | EP1861671B1 (en) |
JP (1) | JP5411496B2 (en) |
ES (1) | ES2561808T3 (en) |
RU (1) | RU2386091C2 (en) |
WO (1) | WO2006100218A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA010743B1 (en) * | 2004-06-30 | 2008-10-30 | Флуор Текнолоджиз Корпорейшн | Plant (embodiments) and method of lng regasification |
US20080148771A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Chevron U.S.A. Inc. | Process and apparatus for reducing the heating value of liquefied natural gas |
CA2758050C (en) * | 2009-04-07 | 2017-11-21 | Twister B.V. | Separation system comprising a swirl valve |
EP3604222A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-05 | Evonik Operations GmbH | Process for the purification of hydrogen cyanide |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE579774A (en) * | 1958-06-23 | |||
FR1501013A (en) * | 1966-09-13 | 1967-11-10 | Air Liquide | Process for the production of a gas rich in methane under high pressure from liquid natural gas under low pressure |
US3452548A (en) * | 1968-03-26 | 1969-07-01 | Exxon Research Engineering Co | Regasification of a liquefied gaseous mixture |
US3837821A (en) * | 1969-06-30 | 1974-09-24 | Air Liquide | Elevating natural gas with reduced calorific value to distribution pressure |
US5114451A (en) * | 1990-03-12 | 1992-05-19 | Elcor Corporation | Liquefied natural gas processing |
US6510706B2 (en) * | 2000-05-31 | 2003-01-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Process for NGL recovery from pressurized liquid natural gas |
US7069743B2 (en) * | 2002-02-20 | 2006-07-04 | Eric Prim | System and method for recovery of C2+ hydrocarbons contained in liquefied natural gas |
US6941771B2 (en) * | 2002-04-03 | 2005-09-13 | Howe-Baker Engineers, Ltd. | Liquid natural gas processing |
US6564579B1 (en) * | 2002-05-13 | 2003-05-20 | Black & Veatch Pritchard Inc. | Method for vaporizing and recovery of natural gas liquids from liquefied natural gas |
US6964181B1 (en) * | 2002-08-28 | 2005-11-15 | Abb Lummus Global Inc. | Optimized heating value in natural gas liquids recovery scheme |
ES2376429T3 (en) * | 2003-06-05 | 2012-03-13 | Fluor Corporation | CONFIGURATION AND PROCEDURE OF REGASIFICATION OF LIQUID NATURAL GAS. |
US6907752B2 (en) * | 2003-07-07 | 2005-06-21 | Howe-Baker Engineers, Ltd. | Cryogenic liquid natural gas recovery process |
US7155931B2 (en) * | 2003-09-30 | 2007-01-02 | Ortloff Engineers, Ltd. | Liquefied natural gas processing |
DE05856782T1 (en) * | 2004-07-01 | 2007-10-18 | Ortloff Engineers, Ltd., Dallas | PROCESSING OF LIQUEFIED GAS |
US20060130520A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Abb Lummus Global Inc. | Method for recovery of natural gas liquids for liquefied natural gas |
-
2006
- 2006-03-20 RU RU2007138916/06A patent/RU2386091C2/en not_active IP Right Cessation
- 2006-03-20 EP EP06708800.5A patent/EP1861671B1/en active Active
- 2006-03-20 ES ES06708800.5T patent/ES2561808T3/en active Active
- 2006-03-20 US US11/886,801 patent/US20090056371A1/en not_active Abandoned
- 2006-03-20 WO PCT/EP2006/060867 patent/WO2006100218A1/en active Application Filing
- 2006-03-20 JP JP2008502388A patent/JP5411496B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
WO/2004/109180 A1, 16.12.2004. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007138916A (en) | 2009-04-27 |
EP1861671A1 (en) | 2007-12-05 |
JP5411496B2 (en) | 2014-02-12 |
JP2008535961A (en) | 2008-09-04 |
US20090056371A1 (en) | 2009-03-05 |
EP1861671B1 (en) | 2015-12-23 |
ES2561808T3 (en) | 2016-03-01 |
WO2006100218A1 (en) | 2006-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4691192B2 (en) | Treatment of liquefied natural gas | |
JP4966856B2 (en) | Method for extracting ethane from liquefied natural gas | |
JP4763039B2 (en) | Integration of LNG regasification with purification and power generation | |
RU2395765C2 (en) | Plant and device for liquefaction of natural gas | |
KR101260693B1 (en) | Method and apparatus for producing a liquefied natural gas stream | |
JP5620927B2 (en) | Treatment of hydrocarbon gas | |
RU2607708C2 (en) | Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition | |
JP2009538962A5 (en) | ||
JP5770870B2 (en) | Isobaric open frozen NGL recovery | |
RU2493510C2 (en) | Method and device for separation of one or more c2+hydrocarbons from hydrocarbon flow with mixed phases | |
US20170176099A1 (en) | Process and apparatus for heavy hydrocarbon removal from lean natural gas before liquefaction | |
NO312858B1 (en) | Process for producing ethane and system for carrying out the process | |
JP2019529853A (en) | Pretreatment of natural gas prior to liquefaction | |
NO870349L (en) | PROCEDURE FOR SEPARATING HYDROCARBON GAS INGREDIENTS USING A FRACTION TOWER. | |
CN106715368A (en) | Process for increasing ethylene and propylene yield from a propylene plant | |
RU2386091C2 (en) | Method and device for depleting stream of liquefied natural gas | |
RU2684621C2 (en) | Method and system for producing pressurised and at least partially condensed mixture of hydrocarbons | |
RU2607198C2 (en) | Method and apparatus for removing nitrogen from cryogenic hydrocarbon composition | |
NO872645L (en) | PROCEDURE FOR EXTRACTING LIQUID GASES. | |
JP2022504522A (en) | Dehydrogenation separator with mixed refrigerant cooling | |
JP7043126B6 (en) | A device for separating and recovering multiple types of hydrocarbons from LNG | |
AU2018254411B2 (en) | LNG process for variable pipeline gas composition | |
CN102203530A (en) | Method and apparatus for cooling and separating a hydrocarbon stream | |
RU2720366C1 (en) | Method for cryogenic separation of natural gas flow | |
US12247007B2 (en) | Reflux arrangement for distillation columns |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190321 |