FR3123422A1 - Dispositif et procédé de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 k - Google Patents
Dispositif et procédé de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 k Download PDFInfo
- Publication number
- FR3123422A1 FR3123422A1 FR2105723A FR2105723A FR3123422A1 FR 3123422 A1 FR3123422 A1 FR 3123422A1 FR 2105723 A FR2105723 A FR 2105723A FR 2105723 A FR2105723 A FR 2105723A FR 3123422 A1 FR3123422 A1 FR 3123422A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- flow
- fluid
- heat exchanger
- cooling
- stage
- 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.)
- Granted
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 29
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 19
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N iso-pentane Natural products CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000019628 coolness Nutrition 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 238000004172 nitrogen cycle Methods 0.000 description 2
- -1 C 5 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0005—Light or noble gases
- F25J1/001—Hydrogen
-
- 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
- F25J1/0005—Light or noble gases
- F25J1/0007—Helium
-
- 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
- F25J1/005—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 expansion of a gaseous refrigerant stream with extraction of work
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
- F25J1/0055—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 originating from an incorporated cascade
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
- F25J1/0062—Light or noble gases, mixtures thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
- F25J1/0062—Light or noble gases, mixtures thereof
- F25J1/0065—Helium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
- F25J1/0062—Light or noble gases, mixtures thereof
- F25J1/0067—Hydrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
- F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
- F25J1/0072—Nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
- F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
- F25J1/0077—Argon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
- F25J1/0215—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
-
- 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
- F25J1/0218—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 with one or more SCR cycles, e.g. with a C3 pre-cooling cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0221—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 the cold stored in an external cryogenic component in an open refrigeration loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
- F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
- F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
- F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
-
- 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.
- F25J1/0291—Refrigerant compression by combined gas compression and liquid pumping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
- F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/42—Nitrogen
-
- 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
- F25J2210/58—Argon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/60—Expansion by ejector or injector, e.g. "Gasstrahlpumpe", "venturi mixing", "jet pumps"
-
- 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
- F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas expansion loop
- F25J2270/16—External refrigeration with work-producing gas expansion loop with mutliple gas expansion loops of the same refrigerant
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)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
TITRE : DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE REFROIDISSEMENT D’UN FLUX D’UN FLUIDE CIBLE À UNE TEMPÉRATURE INFÉRIEURE OU ÉGALE À 90 K
Le dispositif (100) de refroidissement d’un flux (101) d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 K comporte :- un groupe (105) d’au moins deux échangeurs (106, 107, 108, 136) de chaleur entre le flux de fluide cible, un flux (102) d’un premier fluide de refroidissement, un flux d’un deuxième fluide de refroidissement et/ou un flux d’un troisième fluide de refroidissement,- un circuit (110) fermé de circulation d’un flux d’un deuxième fluide de refroidissement, ledit fluide comportant au moins du méthane, ledit circuit comportant :- au moins un étage (111, 112) de compression du flux du deuxième fluide,- au moins un étage (115, 116) de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide pour former une partie liquide et une partie gazeuse, au moins l’une des deux parties étant fournies à au moins un dit échangeur de chaleur et- au moins un étage (120, 121, 122) de détente du flux du deuxième fluide et- un circuit (125, 305) de circulation d’un flux du troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur
Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
Domaine technique de l’invention
La présente invention vise un dispositif de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 K et un procédé de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 K. Elle s’applique, par exemple, au domaine de la liquéfaction de l’hydrogène.
État de la technique
Un procédé de liquéfaction d’un fluide se divise schématiquement en trois grands blocs technologiques de température : la compression, le pré-refroidissement (« pre-cooling », en anglais) et la réfrigération. Le pré-refroidissement a, par exemple, pour but de baisser les températures d'entrée situées entre 273 K et 320 K d’un flux d'hydrogène d'intérêt et du fluide servant à la réfrigération dans le bloc suivant, jusqu'à une température dite de pré-refroidissement située entre 78 K et 120 K.
Dans des systèmes connus, l’étape de refroidissement est historiquement réalisée à l'aide d'azote liquide s'écoulant à contre-sens dans un échangeur de chaleur. Cet azote entre à une température de 78 K environ, sort à température ambiante et est rejeté dans l'atmosphère. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P1 ».
Dans de tels systèmes, la mise en œuvre d’une boucle ouverte d'azote liquide présente les inconvénients d'impliquer une gestion logistique de son approvisionnement, le stockage en grande quantité d’azote et de présenter des performances énergétiques peu élevées (environ de 3,5 à 4,5 kWh/kg LH2). Les atouts économiques et pratiques de ces systèmes sont justifiés dans le cadre de petites productions inférieures à 5 tonnes par jour mais ne sont pas viables ou opérationnellement complexes au-delà. Enfin, ces systèmes ne conviennent pas aux productions situées dans des zones isolées et difficiles d'accès en raison de la nécessité de créer une chaîne d'approvisionnement en azote liquide.
D’autres systèmes connus s'attachent à recycler l'azote dans un cycle (ou circuit) fermé. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P2 ».
Ceci est réalisé par une série de compressions et de refroidissements avec une détente finale permettant de diminuer la température de l’azote jusqu'à environ 80 K. À l'aide d'échangeurs de chaleur, les fluides à refroidir sont amenés à environ 80 K également. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P2.1 ».
Une amélioration de cette boucle effectue plusieurs détentes au cours du refroidissement permettant d'optimiser l'apport de froid au sein des échangeurs. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P2.2 ».
Une amélioration de P2.2 peut être obtenu par la mise en place d'un cycle d'azote fermé dit dual car il existe deux pressions d’admission simultanées dans les compresseurs. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P2.3 ».
De tels systèmes sont tous des alternatives de la solution P1 en ce qu'elles opèrent en cycle fermé d’azote, évitant l'ensemble des problématiques cités précédemment. La solution P2.3 est une amélioration des solutions P2.2 et P2.1 permettant d'optimiser l'apport de froid au sein des échangeurs. Néanmoins, ces solutions nécessitent des investissements élevés en équipements, notamment les compresseurs, en raison de leur débit élevé d'azote (environ 8 tonnes par jour pour produire une tonne d'hydrogène liquide par jour).
D’autres systèmes connus sous la dénomination de "MRC" (pour « Mixed-Refrigerant Cycle », traduit pour cycles à réfrigérant-mixte) utilisent comme réfrigérant un mélange d'hydrocarbures et d'azote dont la composition varie selon les solutions. Par le même principe opératoire de compression, refroidissement, détente, le réfrigérant est refroidi jusqu'à environ 90 à 130 K. A l'aide d'échangeurs de chaleur, les fluides à refroidir sont amenés à environ 90 à 130 K également. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P3 ».
Une variante de cette solution produit du froid dans l’intervalle 90-110K à l’aide d’un réfrigérant mixte composé d’azote, de méthane, d’éthane et de propane. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P3.1 ».
Une variante de cette solution applique le concept à la liquéfaction de l’hydrogène avec un pré-refroidissement à trois étages de détente réalisée au travers de vanne de Joule-Thomson (dites « J-T »). De tels systèmes sont ci-après surnommés « P3.2 ».
Une variante prévoit un cycle similaire mais où des turbines venaient remplacer les vannes J-T. Par ailleurs, la composition incluait alors l’azote, les hydrocarbures C1à C5, l’éthylène, du tétrafluorométhane R14et le néon. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P3.3 ».
Une variante simplifie le cycle de mélange réfrigérant à un seul étage de détente et cinq composants (N2et C1à C4). De tels systèmes sont ci-après surnommés « P3.4 ».
Une autre variante aboutit également à une composition simplifiée (H2, N2, C1, C2et C4) dans un système à trois étages de détente et ajoute un étage de compression effectuée en partie par une pompe. De tels systèmes sont ci-après surnommés « P3.5 ».
Une autre variante met en œuvre un système de mélange réfrigérant à deux étages de détente, où la compression est effectuée en partie à l’aide d’une pompe et dont la composition se limite à quatre composants (N2, C1, C2, iC4). De tels systèmes sont ci-après surnommés « P3.6 ».
Ces systèmes P3 recourent à un cycle réfrigérant mixte et optimisent l'efficacité énergétique du cycle par rapport aux précédents systèmes en permettant d’adapter les échanges de chaleur entre fluides froids et chauds grâce aux évaporations partielles successives des différents composés. Les variations entre ces solutions tiennent à la modification des compositions, du nombre d’étages de détente et l’ajout d’un étage de compression en partie assurée par une pompe.
Cependant, les pré-refroidissements utilisant un réfrigérant mixte décrits précédemment permettent de refroidir le fluide cible jusqu’à une température limitée à environ 90K sans risque de cristallisation. Cette limite impose au cycle de refroidissement de réaliser le refroidissement à une valeur supérieure à 90 K ou à prendre le risque de la cristallisation, augmentant le besoin en puissance de compression de ce dernier par rapport à un cycle utilisant de l’azote pur.
Objet de l’invention
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 K, qui comporte :
- un groupe d’au moins deux échangeurs de chaleur entre le flux de fluide cible, un flux d’un premier fluide de refroidissement, un flux d’un deuxième fluide de refroidissement et/ou un flux d’un troisième fluide de refroidissement,
- un circuit fermé de circulation d’un flux d’un deuxième fluide de refroidissement, ledit fluide comportant au moins du méthane, ledit circuit comportant :
- au moins un étage de compression du flux du deuxième fluide,
- au moins un étage de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide pour former une partie liquide et une partie gazeuse, au moins l’une des deux parties étant fournies à au moins un dit échangeur de chaleur et
- au moins un étage de détente du flux du deuxième fluide et
- un circuit de circulation d’un flux du troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur
- un groupe d’au moins deux échangeurs de chaleur entre le flux de fluide cible, un flux d’un premier fluide de refroidissement, un flux d’un deuxième fluide de refroidissement et/ou un flux d’un troisième fluide de refroidissement,
- un circuit fermé de circulation d’un flux d’un deuxième fluide de refroidissement, ledit fluide comportant au moins du méthane, ledit circuit comportant :
- au moins un étage de compression du flux du deuxième fluide,
- au moins un étage de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide pour former une partie liquide et une partie gazeuse, au moins l’une des deux parties étant fournies à au moins un dit échangeur de chaleur et
- au moins un étage de détente du flux du deuxième fluide et
- un circuit de circulation d’un flux du troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur
Grâce à ces dispositions, il est possible d’atteindre des températures de pré-refroidissement inférieures à 90K à faible coût énergétique et économique tout en conservant des échanges optimisés accrus entre le mélange réfrigérant et les fluides à refroidir sans risque de cristallisation.
La présente invention se distingue par un pré-refroidissement permettant de surmonter le compromis entre efficacité énergétique et température de pré-refroidissement que l’on retrouve dans les solutions existantes. En effet le procédé proposé est à la fois très efficace énergétiquement grâce à l’utilisation d’un mix de réfrigérants et à la fois capable d’atteindre les températures les plus froides usuellement atteintes sans risque de cristallisation par un circuit de pré-refroidissement dans la liquéfaction d’un fluide cible, notamment de l’hydrogène, grâce à la boucle azote.
La présente invention permet ainsi de réduire significativement la consommation énergétique du circuit de refroidissement du procédé entier.
Dans des modes de réalisation, le circuit de circulation d’un flux est un circuit fermé de circulation d’un flux d’un troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur, comportant :
- au moins un étage de compression du flux du troisième fluide entre une sortie pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et une entrée pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et
- au moins un étage de détente du flux du troisième fluide entre une sortie pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et une entrée pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur.
- au moins un étage de compression du flux du troisième fluide entre une sortie pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et une entrée pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et
- au moins un étage de détente du flux du troisième fluide entre une sortie pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et une entrée pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur.
Ces modes de réalisation permettent de former un pré-refroidissement à deux boucles intégrées, optimisant davantage encore le fonctionnement du dispositif.
Dans des modes de réalisation :
- le fluide cible traverse successivement au moins un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du troisième fluide de refroidissement traverse également au moins le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de compression du circuit fermé de circulation du flux du troisième fluide de refroidissement est positionné entre une sortie pour troisième fluide du premier échangeur de chaleur et une entrée pour troisième fluide comprimé dudit premier échangeur de chaleur.
- le fluide cible traverse successivement au moins un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du troisième fluide de refroidissement traverse également au moins le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de compression du circuit fermé de circulation du flux du troisième fluide de refroidissement est positionné entre une sortie pour troisième fluide du premier échangeur de chaleur et une entrée pour troisième fluide comprimé dudit premier échangeur de chaleur.
Ces modes de réalisation permettent de conditionner, en pression, le troisième fluide réfrigérant en amont de l’injection de ce fluide dans le groupe d’échangeurs réalisant le pré-refroidissement du fluide cible.
Dans des modes de réalisation :
- le fluide cible traverse successivement au moins un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du troisième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de détente du circuit fermé de circulation du flux du troisième fluide de refroidissement est positionné en aval du deuxième échangeur de chaleur.
- le fluide cible traverse successivement au moins un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du troisième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de détente du circuit fermé de circulation du flux du troisième fluide de refroidissement est positionné en aval du deuxième échangeur de chaleur.
Ces modes de réalisation permettent de régénérer des frigories dans le troisième fluide, en amont notamment d’une traversée inverse du groupe d’échangeurs de chaleur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un échangeur dédié de chaleur entre le flux du troisième fluide comprimé et au moins une partie du flux du troisième fluide issu d’un échangeur de chaleur.
L'avantage de ces modes de réalisation est de réduire le nombre de fluides passant dans le groupe d'échangeurs de chaleur afin de faciliter leurs fabrications.
Dans des modes de réalisation, le circuit de circulation d’un flux d’un troisième fluide est un circuit ouvert de circulation d’un flux d’un troisième fluide de refroidissement à travers au moins un échangeur de chaleur.
Ces modes de réalisations permettent de réduire le nombre de canaux d’échangeur et de diminuer la complexité du cycle de réfrigération en cas de circuit ouvert de troisième fluide.
Dans des modes de réalisation, le circuit ouvert de circulation du flux du troisième fluide est configuré pour traverser au moins deux des échangeurs de chaleur du groupe d’échangeurs de chaleur.
Ces modes de réalisations permettent de réduire le nombre de canaux d’échangeur et de diminuer la complexité du cycle de réfrigération en cas de circuit ouvert de troisième fluide.
Dans des modes de réalisation, le flux de troisième fluide de refroidissement est un flux d’azote.
Dans des modes de réalisation, flux d’azote est contraint par au moins l’une des conditions opératoires suivantes :
- une pression haute comprise entre 22 et 100 bara,
- une pression basse comprise entre 1 et 2,2 bara,
- un ratio massique d’azote sur fluide cible compris entre 1 et 8 et/ou
- une température en entrée dans au moins un échangeur de chaleur comprise entre 78 K et 88 K.
- une pression haute comprise entre 22 et 100 bara,
- une pression basse comprise entre 1 et 2,2 bara,
- un ratio massique d’azote sur fluide cible compris entre 1 et 8 et/ou
- une température en entrée dans au moins un échangeur de chaleur comprise entre 78 K et 88 K.
Ces conditions opératoires présentent les meilleurs rendements de pré-refroidissement.
Dans des modes de réalisation :
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de détente du circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement est positionné en aval d’une sortie pour deuxième fluide d’un échangeur de chaleur.
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de détente du circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement est positionné en aval d’une sortie pour deuxième fluide d’un échangeur de chaleur.
Ces modes de réalisation permettent une restauration d’une partie des frigories du deuxième fluide de refroidissement en amont de la traversée à rebours, totale ou partielle, du groupe d’échangeurs de chaleur.
Dans des modes de réalisation :
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de compression du circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement est positionné entre une sortie pour deuxième fluide du premier échangeur de chaleur et une entrée pour deuxième fluide comprimé dudit premier échangeur de chaleur.
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de compression du circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement est positionné entre une sortie pour deuxième fluide du premier échangeur de chaleur et une entrée pour deuxième fluide comprimé dudit premier échangeur de chaleur.
Ces modes de réalisation permettent de conditionner le deuxième fluide de refroidissement en amont de l’étape de pré-refroidissement.
Dans des modes de réalisation :
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide est positionné en amont du premier échangeur de chaleur, au moins l’une des parties liquide et gazeuse étant fournies au dit premier échangeur de chaleur.
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide est positionné en amont du premier échangeur de chaleur, au moins l’une des parties liquide et gazeuse étant fournies au dit premier échangeur de chaleur.
Les séparations permettent de constituer des flux composés majoritairement d’espèces légères se vaporisant à basse température et des flux composés majoritairement d’espèces lourdes se vaporisant à moyenne ou haute température (référentiel cryogénique).
L’intérêt est multiple :
- affiner les paliers de température d’ébullition pour avoir une vaporisation partielle optimisée et
- diminuer les risques de cristallisation des composés lourds à basse température.
- affiner les paliers de température d’ébullition pour avoir une vaporisation partielle optimisée et
- diminuer les risques de cristallisation des composés lourds à basse température.
Dans des modes de réalisation :
- le groupe d’échangeurs de chaleur comporte un échangeur de chaleur intermédiaire,
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur de chaleur, l’échangeur de chaleur intermédiaire et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur, l’échangeur de chaleur intermédiaire de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide est positionné en aval du premier échangeur de chaleur et amont de l’échangeur de chaleur intermédiaire, au moins l’une des parties liquide et gazeuse étant fournies au dit échangeur de chaleur intermédiaire.
- le groupe d’échangeurs de chaleur comporte un échangeur de chaleur intermédiaire,
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur de chaleur, l’échangeur de chaleur intermédiaire et un deuxième échangeur de chaleur,
- le circuit fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur, l’échangeur de chaleur intermédiaire de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide est positionné en aval du premier échangeur de chaleur et amont de l’échangeur de chaleur intermédiaire, au moins l’une des parties liquide et gazeuse étant fournies au dit échangeur de chaleur intermédiaire.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, en aval d’un étage de compression du deuxième fluide de refroidissement :
- un étage de séparation liquide-gaz du deuxième fluide de refroidissement pour former une partie gaz et une partie liquide,
- un étage de compression de la partie gazeuse,
- un moyen de compression de la partie liquide et
- un moyen de mélange de la partie gazeuse comprimée et de la partie liquide comprimée.
- un étage de séparation liquide-gaz du deuxième fluide de refroidissement pour former une partie gaz et une partie liquide,
- un étage de compression de la partie gazeuse,
- un moyen de compression de la partie liquide et
- un moyen de mélange de la partie gazeuse comprimée et de la partie liquide comprimée.
Dans des modes de réalisation, le flux de deuxième fluide réfrigérant est contraint par au moins l’une des conditions opératoires suivantes :
- une pression haute comprise entre 20 et 36 bara,
- une pression basse comprise entre 1 et 2 bara,
- un ratio massique d’azote sur fluide cible compris entre 17,5 et 28,
- une température en entrée du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 86 K et 100 K,
- une température en entrée d’un échangeur intermédiaire du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 166 K et 210 K et/ou
- une température en entrée d’un deuxième échangeur de chaleur du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 95 K et 132 K.
- une pression haute comprise entre 20 et 36 bara,
- une pression basse comprise entre 1 et 2 bara,
- un ratio massique d’azote sur fluide cible compris entre 17,5 et 28,
- une température en entrée du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 86 K et 100 K,
- une température en entrée d’un échangeur intermédiaire du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 166 K et 210 K et/ou
- une température en entrée d’un deuxième échangeur de chaleur du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 95 K et 132 K.
Ces conditions opératoires présentent les meilleurs rendements de pré-refroidissement.
Dans des modes de réalisation, le flux de fluide cible est un flux d’hydrogène et/ou d’hélium.
Dans des modes de réalisation, le flux de premier fluide réfrigérant est un flux comportant au moins ou constitué :
- de dihydrogène,
- de néon, d’hélium ou d’un mélange de néon et d’hélium ou
- d’un mélange de néon, d’hélium et de dihydrogène.
- de dihydrogène,
- de néon, d’hélium ou d’un mélange de néon et d’hélium ou
- d’un mélange de néon, d’hélium et de dihydrogène.
Dans des modes de réalisation, le flux de deuxième fluide réfrigérant est un flux comportant au moins ou constitué :
- d’azote, de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène et de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène,
- de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène et de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène ou
- d’azote, de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène, de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène et de n-pentane ou de i-pentane.
- d’azote, de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène et de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène,
- de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène et de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène ou
- d’azote, de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène, de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène et de n-pentane ou de i-pentane.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 K, qui comporte :
- une étape de traversée, par le flux de fluide cible, d’un groupe d’au moins deux échangeurs de chaleur entre le flux de fluide cible, un flux d’un premier fluide de refroidissement et un flux d’un troisième fluide de refroidissement,
- une étape de circulation d’un flux d’un troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur et
- une étape de circulation en circuit fermé d’un flux d’un deuxième fluide de refroidissement, ledit fluide comportant au moins du méthane, ladite étape de circulation comportant :
- au moins une étape de compression du flux du deuxième fluide,
- au moins une étape de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide pour former une partie liquide et une partie gazeuse, au moins l’une des deux parties étant fournies à au moins un dit échangeur de chaleur et
- au moins une étape de détente du flux du deuxième fluide.
- une étape de traversée, par le flux de fluide cible, d’un groupe d’au moins deux échangeurs de chaleur entre le flux de fluide cible, un flux d’un premier fluide de refroidissement et un flux d’un troisième fluide de refroidissement,
- une étape de circulation d’un flux d’un troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur et
- une étape de circulation en circuit fermé d’un flux d’un deuxième fluide de refroidissement, ledit fluide comportant au moins du méthane, ladite étape de circulation comportant :
- au moins une étape de compression du flux du deuxième fluide,
- au moins une étape de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide pour former une partie liquide et une partie gazeuse, au moins l’une des deux parties étant fournies à au moins un dit échangeur de chaleur et
- au moins une étape de détente du flux du deuxième fluide.
Le procédé objet de la présente invention présente les mêmes avantages que le dispositif objet de la présente invention.
Brève description des figures
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
Claims (16)
- Dispositif (100, 200, 300, 400) de refroidissement d’un flux (101) d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 K, caractérisé en ce qu’il comporte :
- un groupe (105) d’au moins deux échangeurs (106, 107, 108, 136) de chaleur entre le flux de fluide cible, un flux (102) d’un premier fluide de refroidissement, un flux d’un deuxième fluide de refroidissement et/ou un flux d’un troisième fluide de refroidissement,
- un circuit (110) fermé de circulation d’un flux d’un deuxième fluide de refroidissement, ledit fluide comportant au moins du méthane, ledit circuit comportant :
- au moins un étage (111, 112) de compression du flux du deuxième fluide,
- au moins un étage (115, 116) de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide pour former une partie liquide et une partie gazeuse, au moins l’une des deux parties étant fournies à au moins un dit échangeur de chaleur et
- au moins un étage (120, 121, 122) de détente du flux du deuxième fluide et
- un circuit (125, 305) de circulation d’un flux du troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur. - Dispositif (100, 200) selon la revendication 1, dans lequel le circuit (125) de circulation d’un flux est un circuit (125) fermé de circulation d’un flux d’un troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur, comportant :
- au moins un étage (130) de compression du flux du troisième fluide entre une sortie pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et une entrée pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et
- au moins un étage (135) de détente du flux du troisième fluide entre une sortie pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur et une entrée pour troisième fluide d’un échangeur de chaleur. - Dispositif (200) selon la revendication 2, qui comporte un échangeur (205) dédié de chaleur entre le flux du troisième fluide comprimé et au moins une partie du flux du troisième fluide issu d’un échangeur (136) de chaleur.
- Dispositif (300, 400) selon la revendication 1, dans lequel le circuit (305) de circulation d’un flux d’un troisième fluide est un circuit ouvert de circulation d’un flux d’un troisième fluide de refroidissement à travers au moins un échangeur (136) de chaleur.
- Dispositif (400) selon la revendication 4, dans lequel le circuit (305) ouvert de circulation du flux du troisième fluide est configuré pour traverser au moins deux des échangeurs (106, 107, 108, 136) de chaleur du groupe (105) d’échangeurs de chaleur.
- Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le flux de troisième fluide de refroidissement est un flux d’azote.
- Dispositif (100, 200, 300, 400) selon la revendication 6, dans lequel le flux d’azote est contraint par au moins l’une des conditions opératoires suivantes :
- une pression haute comprise entre 22 et 100 bara,
- une pression basse comprise entre 1 et 2,2 bara,
- un ratio massique d’azote sur fluide cible compris entre 1 et 8 et/ou
- une température en entrée dans au moins un échangeur de chaleur comprise entre 78 K et 88 K. - Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel :
- le fluide cible (101) traverse successivement un premier échangeur (106) de chaleur et un deuxième échangeur (108) de chaleur,
- le circuit (110) fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage (115) de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide est positionné en amont du premier échangeur de chaleur, au moins l’une des parties liquide et gazeuse étant fournies au dit premier échangeur de chaleur. - Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel :
- le groupe (105) d’échangeurs de chaleur comporte un échangeur (107) de chaleur intermédiaire,
- le fluide cible traverse successivement un premier échangeur (106) de chaleur, l’échangeur de chaleur intermédiaire et un deuxième échangeur (108) de chaleur,
- le circuit (110) fermé de circulation du flux du deuxième fluide de refroidissement traverse également le premier échangeur de chaleur, l’échangeur de chaleur intermédiaire de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur et
- au moins un étage (116) de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide est positionné en aval du premier échangeur de chaleur et amont de l’échangeur de chaleur intermédiaire, au moins l’une des parties liquide et gazeuse étant fournies au dit échangeur de chaleur intermédiaire. - Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 9, qui comporte, en aval d’un étage (111) de compression du deuxième fluide de refroidissement :
- un étage (140) de séparation liquide-gaz du deuxième fluide de refroidissement pour former une partie gaz et une partie liquide,
- un moyen (112) de compression de la partie gazeuse,
- un moyen (150) de compression de la partie liquide et
- un moyen (155) de mélange de la partie gazeuse comprimée et de la partie liquide comprimée. - Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel le flux de deuxième fluide réfrigérant est contraint par au moins l’une des conditions opératoires suivantes :
- une pression haute comprise entre 20 et 36 bara,
- une pression basse comprise entre 1 et 2 bara,
- un ratio massique d’azote sur fluide cible compris entre 17,5 et 28,
- une température en entrée du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 86 K et 100 K,
- une température en entrée d’un échangeur intermédiaire du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 166 K et 210 K et/ou
- une température en entrée d’un deuxième échangeur de chaleur du groupe d’échangeurs de chaleur comprise entre 95 K et 132 K. - Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le flux (101) de fluide cible est un flux d’hydrogène et/ou d’hélium.
- Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel le flux de premier fluide réfrigérant est un flux comportant au moins ou constitué :
- de dihydrogène,
- de néon, d’hélium ou d’un mélange de néon et d’hélium ou
- d’un mélange de néon, d’hélium et de dihydrogène. - Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel le flux de deuxième fluide réfrigérant est un flux comportant ou constitué :
- d’azote, de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène et de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène,
- de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène et de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène où
d’azote, de méthane, d’éthylène ou d’éthane, de propane ou de propène, de n-butane ou de i-butane ou de but-1-ène et de n-pentane ou de i-pentane. - Dispositif (100, 200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 14, dans lequel le flux de deuxième fluide réfrigérant est constitué, en répartition de masse molaire, de :
- entre 4% et 14% d’azote,
- entre 26,4% et 40% de méthane,
- entre 14.9 % et 36.4 % d’éthylène,
- entre 21.5 % et 35 % de propane et
- entre 14.8 % et 25 % de butane. - Procédé (500) de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 K, caractérisé en ce qu’il comporte :
- une étape (505) de traversée, par le flux de fluide cible, d’un groupe d’au moins deux échangeurs de chaleur entre le flux de fluide cible, un flux d’un premier fluide de refroidissement et un flux d’un troisième fluide de refroidissement,
- une étape (506) de circulation d’un flux d’un troisième fluide de refroidissement à travers au moins deux desdits échangeurs de chaleur et
- une étape (510) de circulation en circuit fermé d’un flux d’un deuxième fluide de refroidissement, ledit fluide comportant au moins du méthane, ladite étape de circulation comportant :
- au moins une étape (515) de compression du flux du deuxième fluide,
- au moins une étape (520) de séparation liquide-gaz du flux du deuxième fluide pour former une partie liquide et une partie gazeuse, au moins l’une des deux parties étant fournies à au moins un dit échangeur de chaleur et
- au moins une étape (525) de détente du flux du deuxième fluide.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2105723A FR3123422B1 (fr) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Dispositif et procédé de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 k |
PCT/EP2022/064796 WO2022253847A1 (fr) | 2021-05-31 | 2022-05-31 | Dispositif et procede de pre-refroidissement d'un flux d'un fluide cible a une temperature inferieure ou egale a 90 k |
MX2023014128A MX2023014128A (es) | 2021-05-31 | 2022-05-31 | Dispositivo y metodo para preenfriar un flujo de un fluido objetivo a una temperatura inferior o igual a 90 k. |
US18/556,031 US20240200868A1 (en) | 2021-05-31 | 2022-05-31 | Device and method for pre-cooling a stream of a target fluid to a temperature less than or equal to 90 k |
AU2022285863A AU2022285863A1 (en) | 2021-05-31 | 2022-05-31 | Device and method for pre-cooling a stream of a target fluid to a temperature less than or equal to 90 k |
EP22730920.0A EP4348137A1 (fr) | 2021-05-31 | 2022-05-31 | Dispositif et procede de pre-refroidissement d'un flux d'un fluide cible a une temperature inferieure ou egale a 90 k |
BR112023022287A BR112023022287A2 (pt) | 2021-05-31 | 2022-05-31 | Dispositivo e método (500) para pré-resfriar um fluxo de um gás alvo a uma temperatura menor ou igual a 90 k |
CL2023003156A CL2023003156A1 (es) | 2021-05-31 | 2023-10-23 | Dispositivo y método para preenfriar un flujo de un fluido objetivo a una temperatura inferior |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2105723A FR3123422B1 (fr) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Dispositif et procédé de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 k |
FR2105723 | 2021-05-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3123422A1 true FR3123422A1 (fr) | 2022-12-02 |
FR3123422B1 FR3123422B1 (fr) | 2024-01-19 |
Family
ID=76375344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2105723A Active FR3123422B1 (fr) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Dispositif et procédé de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 k |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240200868A1 (fr) |
EP (1) | EP4348137A1 (fr) |
AU (1) | AU2022285863A1 (fr) |
BR (1) | BR112023022287A2 (fr) |
CL (1) | CL2023003156A1 (fr) |
FR (1) | FR3123422B1 (fr) |
MX (1) | MX2023014128A (fr) |
WO (1) | WO2022253847A1 (fr) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180347897A1 (en) * | 2015-10-27 | 2018-12-06 | Linde Aktiengesellschaft | Large-scale hydrogen liquefaction by means of a high pressure hydrogen refrigeration cycle combined to a novel single mixed-refrigerant precooling |
US20190063824A1 (en) * | 2016-03-10 | 2019-02-28 | Jgc Corporation | Novel production equipment and production method of liquefied hydrogen and liquefied natural gas |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006027199A1 (de) * | 2006-06-12 | 2007-12-13 | Linde Ag | Verfahren zum Verflüssigen von Wasserstoff |
CN113446815B (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-12 | 杭州制氧机集团股份有限公司 | 一种采用混合制冷氢气液化设备及其使用方法 |
-
2021
- 2021-05-31 FR FR2105723A patent/FR3123422B1/fr active Active
-
2022
- 2022-05-31 WO PCT/EP2022/064796 patent/WO2022253847A1/fr active Application Filing
- 2022-05-31 US US18/556,031 patent/US20240200868A1/en active Pending
- 2022-05-31 BR BR112023022287A patent/BR112023022287A2/pt unknown
- 2022-05-31 MX MX2023014128A patent/MX2023014128A/es unknown
- 2022-05-31 EP EP22730920.0A patent/EP4348137A1/fr active Pending
- 2022-05-31 AU AU2022285863A patent/AU2022285863A1/en active Pending
-
2023
- 2023-10-23 CL CL2023003156A patent/CL2023003156A1/es unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180347897A1 (en) * | 2015-10-27 | 2018-12-06 | Linde Aktiengesellschaft | Large-scale hydrogen liquefaction by means of a high pressure hydrogen refrigeration cycle combined to a novel single mixed-refrigerant precooling |
US20190063824A1 (en) * | 2016-03-10 | 2019-02-28 | Jgc Corporation | Novel production equipment and production method of liquefied hydrogen and liquefied natural gas |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ASADNIA MAJID ET AL: "A novel hydrogen liquefaction process configuration with combined mixed refrigerant systems", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 42, no. 23, 29 May 2017 (2017-05-29), pages 15564 - 15585, XP085061346, ISSN: 0360-3199, DOI: 10.1016/J.IJHYDENE.2017.04.260 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2023014128A (es) | 2023-12-12 |
AU2022285863A1 (en) | 2023-10-19 |
CL2023003156A1 (es) | 2024-05-10 |
BR112023022287A2 (pt) | 2023-12-26 |
EP4348137A1 (fr) | 2024-04-10 |
US20240200868A1 (en) | 2024-06-20 |
FR3123422B1 (fr) | 2024-01-19 |
WO2022253847A1 (fr) | 2022-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2141611C1 (ru) | Способ сжижения | |
RU2228486C2 (ru) | Способ транспортировки сжиженного природного газа | |
US10655911B2 (en) | Natural gas liquefaction employing independent refrigerant path | |
EP0125980B1 (fr) | Procédé et appareil de refroidissement et liquéfaction d'au moins un gaz à bas point d'ébullition, tel que par exemple du gaz naturel | |
US20170030633A1 (en) | System and method for liquefacation of natural gas | |
AU2019268173B2 (en) | Multiple pressure mixed refrigerant cooling process and system | |
FR2778232A1 (fr) | Procede et dispositif de liquefaction d'un gaz naturel sans separation de phases sur les melanges refrigerants | |
EP2893275A1 (fr) | Système et procédé de liquéfaction de gaz naturel | |
FR2936864A1 (fr) | Procede de production de courants d'azote liquide et gazeux, d'un courant gazeux riche en helium et d'un courant d'hydrocarbures deazote et installation associee. | |
AU2017232113B2 (en) | Mixed refrigerant cooling process and system | |
RU2724091C2 (ru) | Устройство для сжижения потока углеводородного сырья (варианты) | |
KR20190037147A (ko) | 향상된 다중 압력 혼합된 냉매 냉각 프로세스 | |
CA3050798C (fr) | Courant d`ajustement dans le systeme de liquefaction refrigerant divise et melange | |
WO2009153427A2 (fr) | Procede de liquefaction d'un gaz naturel avec pre-refroidissement du melange refrigerant | |
CN104913592A (zh) | 一种小型天然气的液化工艺 | |
FR3123422A1 (fr) | Dispositif et procédé de refroidissement d’un flux d’un fluide cible à une température inférieure ou égale à 90 k | |
WO2011114012A2 (fr) | Procédé de liquefaction d'un gaz naturel avec des melanges refrigerants contenant au moins un hydrocarbure insature | |
WO2005103583A1 (fr) | Procede de liquefaction d’un gaz integrant un appareillage de refroidissement thermo-acoustique | |
US11493239B2 (en) | Method for reducing the energy necessary for cooling natural gas into liquid natural gas using a non-freezing vortex tube as a precooling device | |
JP7326485B2 (ja) | 高圧圧縮及び膨張による天然ガスの前処理、予冷及び凝縮物回収 | |
FR3068771A1 (fr) | Dispositif et procede de liquefaction d’un gaz naturel ou d’un biogaz | |
FR3117579A1 (fr) | Dispositif et procédé de pré-refroidissement d’un flux d’un fluide | |
FR3068770A1 (fr) | Dispositif et procede de liquefaction d’un gaz naturel ou d’un biogaz | |
FR3068772A1 (fr) | Dispositif et procede de liquefaction d’un gaz naturel ou d’un biogaz | |
CA2772479A1 (fr) | Methode par thermocommande pour liquefier le gaz et usine de production utilisant cette methode. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20221202 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |