EP3361197A1 - Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion - Google Patents
Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion Download PDFInfo
- Publication number
- EP3361197A1 EP3361197A1 EP17156002.2A EP17156002A EP3361197A1 EP 3361197 A1 EP3361197 A1 EP 3361197A1 EP 17156002 A EP17156002 A EP 17156002A EP 3361197 A1 EP3361197 A1 EP 3361197A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- refrigerant
- mixed refrigerant
- mixed
- hydrocarbon
- cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 21
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 2
- 241001295925 Gegenes Species 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013526 supercooled liquid Substances 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
- 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
- F25J1/0217—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 at least a three level refrigeration cascade with at least one MCR 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
- F25J1/0002—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
- F25J1/0047—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
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
- F25J1/0283—Gas turbine as the prime mechanical driver
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/029—Mechanically coupling of different refrigerant compressors in a cascade refrigeration system to a common driver
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant 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
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0294—Multiple compressor casings/strings in parallel, e.g. split arrangement
Definitions
- machine string used below is to be understood as a combination of two compressor housings and their essentially identical, common drive.
- Natural gas liquefaction often uses a combination of two or three refrigeration cycles in the capacity range between two and ten million tonnes per year LNG.
- different working principles phase change or work-performing relaxation
- different refrigerants pure substance or mixture
- the compressor trains can be driven with any combination of electric motor, gas turbine and steam turbine.
- electric motors, gas turbines or steam turbines are usually chosen.
- Object of the present invention is to provide a generic method for liquefying a hydrocarbon-rich stream, in particular a natural gas stream, indicate that allows continued operation of the liquefaction process at partial load, thereby improving plant availability.
- the liquefaction process can continue to operate at least at partial load in the event of failure of up to two drives or machine trains.
- this only applies if only one of the drives of the two machine trains, which serve to compress the mixed refrigerant partial streams of the third mixed refrigerant cycle, fails.
- the hydrocarbon-rich stream A to be liquefied is cooled in the heat exchanger E1, which is preferably a so-called wound heat exchanger, against the evaporating refrigerant mixture stream 4 of the first mixture cycle and then fed via line B to heat exchanger E2.
- the hydrocarbon-rich stream is liquefied against the evaporating mixed refrigerant stream 15 of the second refrigeration cycle.
- the hydrocarbon-rich stream C is fed to a third heat exchanger E3 and subcooled therein against the evaporating refrigerant mixture stream 29 of the third refrigeration cycle.
- the supercooled liquid product D is then fed to its further use and / or (intermediate) storage.
- the heat exchangers E2 and E3 are preferably formed as a wound heat exchanger.
- the refrigerant mixture partial streams of the first and the second mixed refrigerant cycle are each separately by means of a machine train on the be compressed desired final pressure
- the refrigerant mixture partial streams of the third mixed refrigerant cycle are each compressed separately in the other two machine trains.
- the refrigerant mixture of the first mixture cycle evaporated in the heat exchanger E1 is split in half according to the invention, and the refrigerant mixture partial streams 1 and 1 'are compressed in the compressor housings C1A and C1B. Subsequently, the compressed partial streams 2 and 2 'are preferably cooled in the heat exchanger E4 against ambient air and condensed.
- the condensed refrigerant mixture 3 is then fed to the heat exchanger E1 and cooled in this. After deduction at the cold end of the heat exchanger E1 it is expanded in the valve V1, fed via line 4 to the jacket space of the heat exchanger E1, vaporized in this against the hydrocarbon-rich stream A to be cooled and then recompressed.
- the process is carried out with the refrigerant mixture of the second refrigeration cycle evaporated in the heat exchanger E2. This is also divided in half and the refrigerant mixture partial streams 10 and 10 'are compressed in the compressor housing C2A and C2B. Subsequently, the compressed partial streams 11 and 11 'are preferably completely liquefied in the heat exchanger E5 against ambient air; If only a partial condensation in the heat exchanger E5 can be realized, the total condensation takes place in the downstream heat exchanger E1, to which the at least partially condensed refrigerant mixture 12 is supplied. In the heat exchangers E1 and E2, the refrigerant mixture is cooled 12/13 and relaxed after deduction at the cold end of the heat exchanger E2 in the valve V2.
- the expanded refrigerant mixture 14 is fed to a refrigerant collector D2. For this it is fed via line 15 and expansion valve V6 the jacket space of the heat exchanger E2, vaporized in this against the hydrocarbon-rich stream B to be liquefied and then re-compressed.
- the refrigerant mixture of the third refrigeration cycle evaporated in the heat exchanger E3 is divided in half and the refrigerant mixture partial flows 20 and 20 'are compressed in the compressor housings C3A and C3B to an intermediate pressure.
- the refrigerant mixture is cooled and condensed 25/26/27 and relaxed after deduction at the cold end of the heat exchanger E3 in the valve V3.
- the expanded refrigerant mixture 28 is supplied to a refrigerant collector D3. For this it is fed via line 29 and expansion valve V7 the jacket space of the heat exchanger E3, vaporized in this against the to-be-cooled hydrocarbon-rich stream C and then recompressed.
- the inventive method for liquefying a hydrocarbon-rich stream, in particular a natural gas stream has improved plant availability, since a further operation of the liquefaction process is possible in partial load, as long as only one drive or machine train fails or, if two drives or machine trains fail, only one of the two drives or machine trains that serve to compress the mixed refrigerant partial streams of the third mixture cycle, fails.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Es wird ein Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes, insbesondere eines Erdgasstromes, beschrieben, wobei
- die Verflüssigung des Kohlenwasserstoff-reichen Stromes gegen eine aus drei Kältemittelgemischkreisläufen bestehende Kältemittelgemischkreislaufkaskade erfolgt, und
- der erste der drei Kältemittelgemischkreisläufe der Vorkühlung, der zweite Kältemittelgemischkreislauf der Verflüssigung und der dritte Kältemittelgemischkreislauf der Unterkühlung des verflüssigten Kohlenwasserstoff-reichen Stromes dient.
Erfindungsgemäß
- werden die zu verdichtenden Kältemittelgemische der drei Kältemittelgemischkreisläufe hälftig in je zwei Kältemittelgemischteilströme aufgeteilt (1, 1', 10, 10', 20, 20'),
- erfolgt die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme mittels vier im Wesentlichen leistungsgleicher Maschinenstränge (GT-C1A-C2A, GT-C1B-C2B, GT-C3A-C3A', GT-C3B-C3B'), und
- erfolgt die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme (1, 1', 10, 10') des ersten und des zweiten Kältemittelgemischkreislaufs (1, 1', 10, 10') jeweils getrennt in zwei Maschinensträngen (GT-C1A-C2A, GT-C1B-C2B) und die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme (20, 20') des dritten Kältemittelgemischkreislaufs jeweils getrennt in den beiden anderen Maschinensträngen (GT-C3A-C3A', GT-C3B-C3B').
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes, insbesondere eines Erdgasstromes, wobei
- die Verflüssigung des Kohlenwasserstoff-reichen Stromes gegen eine aus drei Kältemittelgemischkreisläufen bestehende Kältemittelgemischkreislaufkaskade erfolgt, und
- der erste der drei Kältemittelgemischkreisläufe der Vorkühlung, der zweite Kältemittelgemischkreislauf der Verflüssigung und der dritte Kältemittelgemischkreislauf der Unterkühlung des verflüssigten Kohlenwasserstoff-reichen Stromes dient.
- Unter den nachfolgend verwendeten Begriffsfolgen "im Wesentlichen leistungsgleiche Maschinenstränge", "im Wesentlichen leistungsgleiche Verdichter" und "im Wesentlichen identische und/oder leistungsgleiche Antriebe" seien Maschinenstränge, Verdichter bzw. Antriebe zu verstehen, deren Leistungen sich um nicht mehr als +/- 2 % voneinander unterscheiden.
- Unter dem nachfolgend verwendeten Begriff "Maschinenstrang" sei eine Kombination aus zwei Verdichtergehäusen und deren im Wesentlichen leistungsgleichen, gemeinsamen Antrieb zu verstehen.
- Bei der Erdgasverflüssigung wird im Kapazitätsbereich zwischen zwei und zehn Millionen Jahrestonnen LNG oft eine Kombination von zwei oder drei Kältekreisläufen eingesetzt. Hierbei kommen verschiedene Arbeitsprinzipien (Phasenwechsel oder arbeitsleistende Entspannung) und unterschiedliche Kältemittel (Reinstoff oder Gemisch) zur Anwendung.
- In der
DE-A 102004054674 wird ein gattungsgemäßes Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes, insbesondere eines Erdgasstromes, beschrieben, das drei in Kaskade angeordnete Gemischkreisläufe mit vier leistungsgleichen Verdichtersträngen aufweist. - Hierbei können die Verdichterstränge mit einer beliebigen Kombination aus E-Motor, Gasturbinen und Dampfturbinen angetrieben werden. In der Praxis werden jedoch üblicherweise entweder E-Motoren, Gasturbinen oder Dampfturbinen gewählt.
- Bei allen Verflüssigungsanlagen besteht das Problem, dass im Falle des Ausfalls eines Verdichterantriebes bzw. Maschinenstrangs der Verflüssigungsprozess ggf. unterbrochen werden muss, woraus nicht unerhebliche Produktionsverluste und damit finanzielle Nachteile für den Anlagenbetreiber resultieren.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes, insbesondere eines Erdgasstromes, anzugeben, das einen Weiterbetrieb des Verflüssigungsprozesses in Teillast ermöglicht und dadurch die Anlagenverfügbarkeit verbessert.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass
- die zu verdichtenden Kältemittelgemische der drei Kältemittelgemischkreisläufe hälftig in je zwei Kältemittelgemischteilströme aufgeteilt werden,
- die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme mittels vier im Wesentlichen leistungsgleicher Maschinenstränge erfolgt, und
- die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme des ersten und des zweiten Kältemittelgemischkreislaufs jeweils getrennt in zwei Maschinensträngen und die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme des dritten Kältemittelgemischkreislaufs jeweils getrennt in den beiden anderen Maschinensträngen erfolgt.
- Erfindungsgemäß kann der Verflüssigungsprozess bei einem Ausfall bis zu zwei Antrieben bzw. Maschinensträngen zumindest noch in Teillast weiterbetrieben werden. Dies gilt bei einem Ausfall von zwei Antrieben jedoch nur dann, wenn nur einer der Antriebe der beiden Maschinenstränge, die der Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme des dritten Kältemittelgemischkreislaufs dienen, ausfällt.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes sowie weitere Ausgestaltungen desselben, die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche darstellen, seien im Folgenden anhand des in der
Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. - Bei der anhand der
Figur 1 beschriebenen Verfahrensweise erfolgen Abkühlung, Verflüssigung und Unterkühlung des Kohlenwasserstoff-reichen Stromes, der über Leitung A dem Wärmetauscher E1 zugeführt wird, gegen eine Kältemittelgemischkreislaufkaskade, bestehend aus drei Kältemittelgemischkreisläufen. - Der zu verflüssigende Kohlenwasserstoff-reiche Strom A wird im Wärmetauscher E1, bei dem es sich vorzugsweise um einen sog. gewickelten Wärmetauscher handelt, gegen den verdampfenden Kältemittelgemischstrom 4 des ersten Gemischkreislaufs abgekühlt und anschließend über Leitung B Wärmetauscher E2 zugeführt. In diesem wird der Kohlenwasserstoff-reiche Strom gegen den verdampfenden Kältemittelgemischstrom 15 des zweiten Kältekreislaufs verflüssigt. Nach erfolgter Verflüssigung wird der Kohlenwasserstoff-reiche Strom C einem dritten Wärmetauscher E3 zugeführt und in diesem gegen den verdampfenden Kältemittelgemischstrom 29 des dritten Kältekreislaufs unterkühlt. Das unterkühlte Flüssigprodukt D wird anschließend seiner weiteren Verwendung und/oder (Zwischen)Speicherung zugeführt. Auch die Wärmetauscher E2 und E3 sind vorzugsweise als gewickelte Wärmetauscher ausgebildet.
- Erfindungsgemäß sind nunmehr vier im Wesentlichen leistungsgleiche Maschinenstränge GT-C1A-C2A, GT-C1B-C2B, GT-C3A-C3A' und GT-C3B-C3B' vorgesehen, die der Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme der drei Kältemittelgemischkreisläufe dienen. Jeder dieser Maschinenstränge weist zwei
- Verdichtergehäuse C1A-C2A, C1 B-C2B, C3A-C3A' und C3B-C3B' sowie einen Antrieb
- Als Antriebe GT für die vier Maschinenstränge kommen vier im Wesentlichen identische E-Motoren, Gas- oder Dampfturbinen zur Anwendung.
- Während die Kältemittelgemischteilströme des ersten und des zweiten Kältemittelgemischkreislaufs jeweils getrennt mittels eines Maschinenstrangs auf den gewünschten Enddruck verdichtet werden, werden die Kältemittelgemischteilströme des dritten Kältemittelgemischkreislaufs jeweils getrennt in den beiden anderen Maschinensträngen verdichtet.
- Das im Wärmetauscher E1 verdampfte Kältemittelgemisch des ersten Gemischkreislaufs wird erfindungsgemäß hälftig aufgeteilt und die Kältemittelgemischteilströme 1 und 1' werden in den Verdichtergehäusen C1A und C1 B verdichtet. Anschließend werden die verdichteten Teilströme 2 und 2' im Wärmetauscher E4 vorzugsweise gegen Umgebungsluft abgekühlt und kondensiert. Das kondensierte Kältemittelgemisch 3 wird sodann dem Wärmetauscher E1 zugeführt und in diesem abgekühlt. Nach Abzug am kalten Ende des Wärmetauschers E1 wird es im Ventil V1 entspannt, über Leitung 4 dem Mantelraum des Wärmetauschers E1 zugeführt, in diesem gegen den abzukühlenden Kohlenwasserstoff-reichen Strom A verdampft und anschließend erneut verdichtet.
- In analoger Weise wird mit dem im Wärmetauscher E2 verdampften Kältemittelgemisch des zweiten Kältekreislaufs verfahren. Auch dieses wird hälftig aufgeteilt und die Kältemittelgemischteilströme 10 und 10' werden in den Verdichtergehäusen C2A und C2B verdichtet. Anschließend werden die verdichteten Teilströme 11 und 11' im Wärmetauscher E5 vorzugsweise gegen Umgebungsluft vorzugsweise vollständig verflüssigt; sofern nur eine Teilkondensation im Wärmetauscher E5 realisiert werden kann, erfolgt die Totalkondensation im nachgeschalteten Wärmetauscher E1, dem das zumindest teilkondensierte Kältemittelgemisch 12 zugeführt wird. In den Wärmetauschern E1 und E2 wird das Kältemittelgemisch 12/13 abgekühlt und nach Abzug am kalten Ende des Wärmetauschers E2 im Ventil V2 entspannt. Das entspannte Kältemittelgemisch 14 wird einem Kältemittelsammler D2 zugeführt. Aus diesem wird es über Leitung 15 und Entspannungsventil V6 dem Mantelraum des Wärmetauschers E2 zugeführt, in diesem gegen den zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Strom B verdampft und anschließend erneut verdichtet.
- Auch das im Wärmetauscher E3 verdampfte Kältemittelgemisch des dritten Kältekreislaufs wird hälftig aufgeteilt und die Kältemittelgemischteilströme 20 und 20' werden in den Verdichtergehäusen C3A und C3B auf einen Zwischendruck verdichtet. Die auf den Zwischendruck verdichteten Teilströme 21 und 21' werden im Wärmetauscher E6 abgekühlt, anschließend erneut hälftig aufgeteilt und die Kältemittelgemischteilströme 22 und 22' werden in den Verdichtergehäusen C3A' und C3B' auf den Enddruck verdichtet. Anschließend werden die verdichteten Teilströme 24 und 24' vereinigt, im Wärmetauscher E7 abgekühlt und über Leitung 25 dem Wärmetauscher E1 zugeführt. In den Wärmetauschern E1, E2 und E3 wird das Kältemittelgemisch 25/26/27 abgekühlt und kondensiert und nach Abzug am kalten Ende des Wärmetauschers E3 im Ventil V3 entspannt. Das entspannte Kältemittelgemisch 28 wird einem Kältemittelsammler D3 zugeführt. Aus diesem wird es über Leitung 29 und Entspannungsventil V7 dem Mantelraum des Wärmetauschers E3 zugeführt, in diesem gegen den zu unterkühlenden Kohlenwasserstoff-reichen Strom C verdampft und anschließend erneut verdichtet.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes, insbesondere eines Erdgasstromes, weist eine verbesserte Anlagenverfügbarkeit auf, da ein Weiterbetrieb des Verflüssigungsprozesses in Teillast möglich ist, solange nur ein Antrieb bzw. Maschinenstrang ausfällt oder, sofern zwei Antriebe bzw. Maschinenstränge ausfallen, nur einer der beiden Antriebe bzw. Maschinenstränge, die der Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme des dritten Gemischkreislaufs dienen, ausfällt.
Claims (1)
- Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes, insbesondere eines Erdgasstromes, wobei- die Verflüssigung des Kohlenwasserstoff-reichen Stromes gegen eine aus drei Kältemittelgemischkreisläufen bestehende Kältemittelgemischkreislaufkaskade erfolgt, und- der erste der drei Kältemittelgemischkreisläufe der Vorkühlung, der zweite Kältemittelgemischkreislauf der Verflüssigung und der dritte Kältemittelgemischkreislauf der Unterkühlung des verflüssigten Kohlenwasserstoff-reichen Stromes dient,
dadurch gekennzeichnet, dass- die zu verdichtenden Kältemittelgemische der drei Kältemittelgemischkreisläufe hälftig in je zwei Kältemittelgemischteilströme aufgeteilt werden (1, 1', 10, 10', 20, 20'),- die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme mittels vier im Wesentlichen leistungsgleicher Maschinenstränge (GT-C1A-C2A, GT-C1B-C2B, GT-C3A-C3A', GT-C3B-C3B') erfolgt, und- die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme (1, 1', 10, 10') des ersten und des zweiten Kältemittelgemischkreislaufs (1, 1', 10, 10') jeweils getrennt in zwei Maschinensträngen (GT-C1A-C2A, GT-C1B-C2B) und die Verdichtung der Kältemittelgemischteilströme (20, 20') des dritten Kältemittelgemischkreislaufs jeweils getrennt in den beiden anderen Maschinensträngen (GT-C3A-C3A', GT-C3B-C3B') erfolgt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17156002.2A EP3361197A1 (de) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion |
RU2018105360A RU2755970C2 (ru) | 2017-02-14 | 2018-02-13 | Способ сжижения насыщенной углеводородами фракции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17156002.2A EP3361197A1 (de) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3361197A1 true EP3361197A1 (de) | 2018-08-15 |
Family
ID=58043954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP17156002.2A Withdrawn EP3361197A1 (de) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3361197A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023114606A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Methods and systems for power-balanced compression of multiple refrigerants |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19931790A1 (de) * | 1999-07-08 | 2001-01-11 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes |
US6640586B1 (en) * | 2002-11-01 | 2003-11-04 | Conocophillips Company | Motor driven compressor system for natural gas liquefaction |
DE102004054674A1 (de) | 2004-11-12 | 2006-05-24 | Linde Ag | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes |
US20090314030A1 (en) * | 2006-08-02 | 2009-12-24 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream |
-
2017
- 2017-02-14 EP EP17156002.2A patent/EP3361197A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19931790A1 (de) * | 1999-07-08 | 2001-01-11 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes |
US6640586B1 (en) * | 2002-11-01 | 2003-11-04 | Conocophillips Company | Motor driven compressor system for natural gas liquefaction |
DE102004054674A1 (de) | 2004-11-12 | 2006-05-24 | Linde Ag | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes |
US20090314030A1 (en) * | 2006-08-02 | 2009-12-24 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BAUER ET AL: "PRECOOLING CONCEPTS OF LARGE BASE LOAD LNG PLANTS", AICHE SPRING MEETING. NATURAL GAS UTILIZATION CONFER, X, US, vol. 6TH, 23 April 2006 (2006-04-23), pages 102 - 109, XP009076945 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023114606A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Methods and systems for power-balanced compression of multiple refrigerants |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007104449A1 (de) | Vefahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft | |
DE102005010055A1 (de) | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes | |
DE19938216B4 (de) | Verflüssigungsverfahren | |
DE19937623B4 (de) | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes | |
DE102016005632A1 (de) | Mischkolonne für Verfahren mit einem Einzelmischkältemittel | |
EP2484999A2 (de) | Verfahren zum Abkühlen eines ein-oder mehrkomponentigen Stromes | |
WO2003106906A1 (de) | Verfahren zum verflüssigen eines kohlenwasserstoff-reichen stromes mit gleichzeitiger gewinnung einer c3+-reichen fraktion mit hoher ausbeute | |
WO2010121752A2 (de) | Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion | |
WO2006136269A1 (de) | Verfahren zum verflüssigen eines kohlenwasserstoff-reichen stromes | |
WO2017054929A1 (de) | Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion | |
DE102012020469A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Methan aus einem Synthesegas | |
DE102009008230A1 (de) | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes | |
DE102014012316A1 (de) | Verfahren zum Abkühlen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion | |
DE19612173C1 (de) | Verfahren zum Verflüssigen eines kohlenwasserstoffreichen Einsatzstromes | |
DE102007006370A1 (de) | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes | |
EP3361197A1 (de) | Verfahren zum verflüssigen einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion | |
DE102009004109A1 (de) | Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion | |
EP1913319A2 (de) | Verfahren und anlage zum verflüssigen eines kohlenwasserstoffreichen stroms | |
DE19728153A1 (de) | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes | |
DE102016000394A1 (de) | Verfahren zum Abkühlen eines Mediums | |
EP2369279A1 (de) | Verfahren zur Kühlung oder Verflüssigung eines an Kohlenwasserstoffen reichen Stromes und Anlage zur Durchführung desselben | |
DE102004032710A1 (de) | Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes | |
DE102012020470A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Methan aus einem Synthesegas | |
DE102015004125A1 (de) | Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion | |
EP0168519A2 (de) | Vorrichtung zum Verflüssigen eines tiefsiedenden Gases, insbesondere Heliumgas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20190216 |