JP2021534366A - 高圧エキスパンダプロセスのための一次ループ始動方法 - Google Patents
高圧エキスパンダプロセスのための一次ループ始動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021534366A JP2021534366A JP2021507604A JP2021507604A JP2021534366A JP 2021534366 A JP2021534366 A JP 2021534366A JP 2021507604 A JP2021507604 A JP 2021507604A JP 2021507604 A JP2021507604 A JP 2021507604A JP 2021534366 A JP2021534366 A JP 2021534366A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loop
- refrigerant
- supercooled
- flow
- primary
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 217
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 135
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 460
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 351
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 256
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 83
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 83
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 claims abstract description 73
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 36
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 34
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 26
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 26
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 25
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 25
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 21
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000003968 anodic stripping voltammetry Methods 0.000 claims description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 4
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 3
- 238000004148 unit process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 27
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 55
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000404883 Pisa Species 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- MXXWOMGUGJBKIW-YPCIICBESA-N piperine Chemical compound C=1C=C2OCOC2=CC=1/C=C/C=C/C(=O)N1CCCCC1 MXXWOMGUGJBKIW-YPCIICBESA-N 0.000 description 2
- 229940075559 piperine Drugs 0.000 description 2
- WVWHRXVVAYXKDE-UHFFFAOYSA-N piperine Natural products O=C(C=CC=Cc1ccc2OCOc2c1)C3CCCCN3 WVWHRXVVAYXKDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019100 piperine Nutrition 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 208000025174 PANDAS Diseases 0.000 description 1
- 208000021155 Paediatric autoimmune neuropsychiatric disorders associated with streptococcal infection Diseases 0.000 description 1
- 240000000220 Panda oleosa Species 0.000 description 1
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000002060 circadian Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur 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
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/0035—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/0035—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work
- F25J1/0037—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work of a return 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
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/0042—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by liquid expansion with extraction of work
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/005—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
- F25J1/006—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
- F25J1/008—Hydrocarbons
- F25J1/0082—Methane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0205—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level SCR refrigeration 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
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0207—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as at least a three level SCR refrigeration 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
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0208—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. with deep flash recycle loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
-
- 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
- F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
-
- 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
- F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
- F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
- F25J1/0247—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control start-up of the process
-
- 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
- F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
- F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
- F25J1/0249—Controlling refrigerant inventory, i.e. composition or quantity
- F25J1/025—Details related to the refrigerant production or treatment, e.g. make-up supply from feed gas itself
-
- 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
- F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
- F25J1/0254—Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature
-
- 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
-
- 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
- F25J1/0257—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
- F25J1/0268—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 using a dedicated refrigeration means
-
- 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.
- F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
- F25J1/0288—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/60—Natural gas or synthetic natural gas [SNG]
-
- 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
- F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
- F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
- F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air
-
- 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
- F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
- F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
- F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/30—Compression of the feed stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/30—Dynamic liquid or hydraulic expansion with extraction of work, e.g. single phase or two-phase turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
- F25J2245/90—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being boil-off gas from storage
-
- 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
- F25J2270/04—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
- F25J2270/06—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop with multiple gas expansion loops
-
- 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
- F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
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
Description
本出願は、2018年8月22日に出願された米国仮出願第62/721375号、"Primary LoopStart-Up Method for a High Pressure Expander Process";2017年9月29日に出願された米国仮出願第62/565,725号、"Natural Gas Liquefaction by a High Pressure Expansion Process";2017年9月29日に出願された米国仮出願第62/565,733号、"Natural Gas Liquefaction by a High Pressure Expansion Process";及び2017年10月25日に出願された米国仮出願第62/576,989号、"Natural Gas Liquefaction by a High Pressure Expansion Process Using Multiple Turboexpander Compressors"の優先権の利益を主張する。これらの開示内容は、参照することにより全ての目的でそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
開示の分野
本開示は、一般的に液化天然ガス(LNG)生産に関する。より詳細には、本開示は、高圧でのLNG生産に関する。
このセクションは、本開示に関連し得る技術の種々の態様を紹介することを意図する。この考察は、本開示の特定態様のより良い理解を促進するための枠組を提供することを意図する。従って、このセクションは、この観点から読むべきであり、必ずしも先行技術の承認として読むべきでない。
天然ガスは、そのクリーンな燃焼の質及び便利さのため、ここ数年で広く使用されるようになってきた。多くの天然ガス源は、ガスのいずれの商業市場からも遠く離れた遠隔地にある。生産された天然ガスを商業市場へ輸送するためにピペリンが利用可能なこともある。ピペリン輸送が実現不可能なとき、生産された天然ガスは、市場への輸送のために処理して液化天然ガス(LNG)にされることが多い。
LNGプラントの設計において、最も重要な考慮すべき事柄の1つは、天然ガス供給流をLNGに変換するプロセスである。現在、最も一般的な液化プロセスは、何らかの形の冷却システムを使用する。天然ガスを液化するために多くの冷却サイクルが使用されてきたが、今日LNGプラントでは、下記3つのタイプが最も一般的に使用されている:(1)ガスの温度を液化温度まで漸進的に下げるように配置された熱交換器内で複数の単成分冷媒を使用する「カスケードサイクル」;(2)特別に設計された熱交換器内で多成分冷媒を使用する「多成分冷却サイクル」;及び(3)温度の低下に対応してガスを供給ガス圧から低圧まで膨張させる「エキスパンダサイクル」。ほとんどの天然ガス液化サイクルは、これらの3つの基本タイプのバリエーション又は組み合わせを使用する。
供給ガス冷却を可能にし、それによって冷媒取扱いのロジスティック問題を排除又は軽減するガスエキスパンダの使用は、場合によっては冷媒ベースの冷却に勝る利点を有するように見える。エキスパンダシステムは、冷媒ガスを膨張タービンを介して膨張させ、それによって仕事をし、ガスの温度を下げることができるという原則に基づいて作動する。そして低温ガスは供給ガスと熱交換されて必要とされる冷却をもたらす。ガスエキスパンダで冷却膨張から得られる動力を用いて、冷却サイクルで用いられる主圧縮力の一部を供給することができる。LNG製造用の典型的なエキスパンダサイクルは、典型的に約6,895kPa(1,000psia)未満の供給ガス圧で作動する。供給ガスを完全に液化するためには一般的に補助冷却が必要であり、これは二次冷却及び/又は過冷却ループ等の追加冷媒システムによって提供し得る。例えば、米国特許第6,412,302号及び米国特許第5,916,260号は、過冷却ループで冷媒として窒素を用いるエキスパンダサイクルを提示している。
エキスパンダサイクルは、再循環ガス流の高流速をもたらし、一次冷却(加温)段階にとって非常に非効率なので、ガスエキスパンダは、典型的に、例えば、閉サイクル内で外部冷媒を用いて-20℃をはるかに下回る温度まで供給ガスを予冷した後でそれをさらに冷却するために使用されている。このように、ほとんどの提案されたエキスパンダサイクルの共通要因は、ガスがエキスパンダに入る前にガスを予冷するための第2の外部冷却サイクルが必要なことである。このような外部冷却サイクルとエキスパンダサイクルの併用は、「ハイブリッドサイクル」と呼ばれることがある。このような冷媒ベースの予冷は、エキスパンダ使用の非効率性の主原因を排除するが、外部冷媒を排除できるというエキスパンダサイクルの利益を著しく少なくする。
米国特許出願2010/0186445は、4,500psia(3.1×107Pa)までの供給原料圧縮のHPXPへの組み入れを開示した。HPXPの一次冷却ループ内でガスを液化する前に供給ガスを圧縮することは、全体的なプロセス効率を高めるという利点を有する。所与の生産率のために、このことは、一次冷却ループ内で必要とされる冷媒の流速を顕著に下げるという利点をも有し、コンパクトな機器の使用を可能にし、特にフローティングLNG用途にとって魅力的である。さらに、供給原料圧縮は、一次冷却及び過冷却ループに費やされる固定量の動力に対して30%を超えてHPXPトレインのLMG生産量を増やす手段を与える。この生産率のフレキシビリティは、この場合もやはり、冷媒ループドライバーの選択を所望の生産率と調和させる際に陸上用途に比べて多くの制限があるフローティングLNG用途にとって魅力的である。
開示態様に従って、天然ガスを含む供給ガス流を液化するためのシステムの始動方法を開示する。システムは、供給ガス圧縮及び膨張ループ、並びに一次冷却ループ及び過冷却ループを含む冷媒システムを有する。供給ガス圧縮及び膨張ループが始動される。冷媒システムが加圧される。一次冷却ループ内の循環が開始及び確立される。過冷却ループ内の循環が開始及び確立される。供給ガス流の流速並びに一次冷却ループ及び過冷却ループの循環速度が上昇させられる。
開示態様に従って、天然ガスを含む供給ガス流を液化するためのシステムの始動方法を開示する。システムは、一次冷却ループ及び過冷却ループを含む冷媒システムを有する。冷媒システムが加圧される。一次冷却ループ内の循環が開始及び確立される。過冷却ループ内の循環が開始及び確立される。供給ガス流の流速並びに一次冷却ループ及び過冷却ループの循環速度が上昇させられる。
前述の記載は、以下の詳細な説明をより良く理解できるように本開示の特徴の概要を広く述べた。本明細書ではさらなる特徴につても記載する。
本開示のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、下記説明、添付の特許請求の範囲及び以下に簡単に説明する添付図面から明らかになであろう。
次に、本開示の原理の理解を促進するため、図面に示す特徴に言及し、個別用語を用いて同一のものを記述する。それでもなお、それによって本開示の範囲を限定する意図でないことを理解すべきである。本明細書に記載される開示の原理のいずれの変形形態及びさらなる変更形態、並びにいずれのさらなる応用も、本開示が関連する技術の当業者に一般的に心に浮かぶように企図される。明瞭さのため、本開示に関係のない特徴は図面に示さないこともある。
最初に、参照し易さのため、本出願で用いる特定用語及び本テキストで使用するそれらの意味を説明する。本明細書で使用する用語について以下に定義しない限りは、関連技術者が少なくとも1つの刊行物又は発行特許で反映された当該用語に与えた最も広い定義を与えるべきである。さらに、同一又は類似目的に役立つ全ての等価物、同義物、新たな開発、及び用語又は技術は、本特許請求の範囲内に入るとみなされるので、本技術は、以下に示す用語の利用によって限定されない。
当業者には明白なように、様々な人が様々な名称で同一の特徴又は要素に言及することがある。本文書は、名称のみが異なる要素又は特徴を区別するつもりはない。図面は、必ずしも正確な比率ではない。本明細書では比率を誇張するか又は概略的形態で特定の特徴及び要素を示すことがあり、明瞭さ及び簡便さのために従来要素の一部の詳細を示さないことがある。本明細書に記載の図面に言及するとき、単純にするため複数の図面で同一の参照番号に言及することがある。下記説明及び特許請求の範囲では、用語「including」及び「comprising」は、無制限様式で使用し、従って、「含むが、これらに限定されない」という意味に解釈すべきである。
本明細書で使用する場合、用語「約(approximately)」、「約(about)」、「実質的に」、及び類似用語は、本開示の主題が関連する技術の当業者に一般的かつ許容される用法と調和する広い意味を有するよう意図される。本開示を精査する当業者は、これらの用語が、記載及び請求される明白な特徴の記述をこれらの特徴の範囲を与えられた正確な数値範囲に限定することなく認めるよう意図されることを理解すべきである。従って、これらの用語は、記載される主題のごくわすか又は重要でない修正又は変更は本開示の範囲内に入るものとみなされることを示すものと解釈すべきである。「近い」という用語は、数又は量の2%以内、又は5%以内、又は10%以内を意味するよう意図される。
本明細書で使用する場合、用語「圧縮ユニット」は、いずれか1つのタイプの圧縮機器又は同一若しくは異なるタイプの圧縮機器の組み合わせを意味し、物質又は物質混合物の圧縮技術で知られる補助機器が含まれることがある。「圧縮ユニット」が1つ以上の圧縮段階を利用することもある。例示コンプレッサとしては、限定するものではないが、容積式タイプ、例えば往復コンプレッサ及び回転コンプレッサ等、並びに動的タイプ、例えば、遠心コンプレッサ及び軸流コンプレッサ等が挙げられる。
用語「ガス」は、「蒸気」と互換的に用いられ、液体状態又は固体状態と区別される気体状態の物質又は物質混合物と定義される。同様に、用語「液体」は、気体状態又は固体状態と区別される液体状態の物質又は物質混合物を意味する。
本明細書で使用する場合、「熱交換エリア」は、熱伝達促進技術で知られるいずれか1つのタイプの機器又は類似若しくは異なるタイプの機器の組み合わせを意味する。従って、「熱交換エリア」は1台の機器内に含まれることがあり、或いは複数台の機器に含まれるアリアを含むことがある。逆に、複数の熱交換エリアが1台の機器に含まれることもある。
「炭化水素」は、主に水素及び炭素元素を含むが、窒素、硫黄、酸素、金属元素、又は任意数の他の元素が少量存在することもある有機化合物である。本明細書で使用する場合、炭化水素は、一般的に天然ガス、油、又は化学処理施設内で見られる成分を指す。
本明細書で使用する場合、用語「ループ」と「サイクル」を互換的に用いる。
開示態様は、天然ガス及び他のメタンリッチガス流を液化して液化天然ガス(LNG)及び/又は他の液化メタンリッチガスを生成するプロセスの始動方法を提供し、この液化プロセスは一次冷却ループ及び過冷却ループを含む。1つ以上の態様において、一次冷却ループの上流に分離器が連結されて熱交換器ゾーンを与え、そこで供給ガスが冷却されて液化ガス流を形成する。天然ガス、メタンリッチガス流、又は液化石油ガス(LPG)、ボイルオフガス(BOG)、若しくは窒素の1種以上とのそれらの混合物を含む一次冷却ループ冷媒源流が分離器内に供給される。分離器は、始動工程中に一次ループ冷媒源ガス流の過剰な重質炭化水素成分を凝結させ、それによってガス状オーバヘッド冷媒流を生成する。ガス状オーバヘッド冷媒流は、熱交換器ゾーンの一次再冷却ループ経路に送り込まれる。
本開示の第2の態様では、過冷却ループが最初に充填され、次に供給ガスが冷却されて分離器内でオーバヘッドガスを発生させて一次ループに送り込まれる。この始動方法は、冷媒システムを加圧する工程、過冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程、一次ループ内の循環を開始及び確立する工程、並びに流速を上昇させる工程を含む。
本開示の第3の態様では、過冷却ループが最初に充填され、次に一次冷却ループが開始され、供給ガス流で充填される。この始動方法は、冷媒システムを加圧する工程、過冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程、一次ループ内の循環を開始及び確立する工程、並びに流速を上昇させる工程を含む。
開ループ構造に適用できる本開示の第4の態様では、最初に一次ループが充填及び開始される。この始動方法は、冷媒システムを加圧する工程、一次冷却ループ内で循環を開始及び確立する工程、過冷却ループ内で循環を開始及び確立する工程、並びに流速を上昇させる工程を含む。
液化システム800は、さらに本明細書で開示するように始動運転中に冷却ガス流886の一部888から供給される供給ガス圧縮及び膨張ループ887をさらに含む。一部888は、補給ガス流834を与えることもあり、これが分離容器832に投入される。弁889が、分離容器への一部888の流れを制御する。
A. 供給ガス圧縮及び膨張ループの始動
供給ガス圧縮及び膨張ループ887の始動プロセスは、下記工程の1つ以上の実行を含む:(1)供給ガス流886を供給して、供給ガス圧縮及び膨張ループ887を加圧する工程;(2)コンプレッサ880を最小速度及びそのアンチサージ弁(ASV)によるフルリサイクルで開始し、それによって、供給ガス圧縮及び膨張ループ887内の供給ガス流の加圧された圧力より低い吸込圧力、及び供給ガス圧縮及び膨張ループ887内の供給ガス流の加圧された圧力より高い吐出圧力を発生させる工程;(3)コンプレッサ880の下流で供給ガスループの循環を徐々に可能にして、外部冷却ユニット882内の周囲温度空気又は水との間接熱交換によって冷却して、圧縮され、冷却されたガス流883を形成する工程;(4)圧縮され、冷却されたガス流883は、次に少なくとも1つのワーク生成エキスパンダ884内で減圧及びさらに冷却されて、冷却ガス流886を生成する工程;(5)冷却ガス流886をコンプレッサ880の吸込側に戻し、それを供給ガス流806と混合して、コンプレッサ880の吸込側圧力目標を維持する工程;(6)コンプレッサ880の吐出圧力を徐々に上昇させる工程;(7)供給ガス循環速度が、エキスパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに供給ガス膨張及び圧縮ループ887のエキスパンダ884を開始する工程;及び(8)供給ガス膨張及び圧縮ループ887の定常状態循環を確立する工程。
冷媒システムの加圧は下記工程を含む:(9)過冷却ループ804を、窒素等の過冷却冷媒を用いて過冷却ループの最低設計圧力の最高で90%まで加圧してから、その後の関連循環通路を制限又は閉鎖する工程;(10)弁889を徐々に開いて、冷却ガス流886の一部888を分離容器832、ひいては一次冷却ループ802に供給することによって、一次冷媒ループ802の最低設計圧力の最高で90%の圧力まで一次冷媒ループ802を加圧してから、その後の循環を制限又は閉鎖する工程。
一次冷却ループ802内の循環の開始及び確立は下記工程を含む:(11)一次冷却ループ内の1つ以上のコンプレッサ818、820の少なくとも1つを最小速度及びそれぞれのASVによるフルリサイクルで開始し、一次冷却ループ802の圧力より低い吸込圧力、及び一次冷却ループ802の圧力より高い吐出圧力を発生させる工程;(12)1つ以上のコンプレッサ818、820の下流で一次ループ内の循環を徐々に可能にして、例えば、冷却器824及びエキスパンダ828を用いて、圧縮された冷媒流822を冷却し、膨張させ、それによって、圧縮され、さらに冷却された冷媒流830を形成する工程;(13)圧縮され、さらに冷却された冷媒流830を分離器832に送って、補給ガス流834(冷却ガス流886の一部888である)と混合して、始動中のコンプレッサ吸込圧力目標を維持し、分離器832が、圧縮され、さらに冷却された冷媒流830から過剰な重質炭化水素成分を凝結させ、ガス状オーバヘッド冷媒流838を生成する工程;(14)ガス状オーバヘッド冷媒流838を第1の熱交換器ゾーン801に通して、その中に含まれる少なくとも1つの熱交換器内でガス状オーバヘッド冷媒流838との間接熱交換によって冷却ガス流886を冷却し、それによって第1の温冷媒流808を形成する工程;(15)第1の温冷媒流を第2の熱交換器ゾーン810に方向づけ、そこで第1の温冷媒流は、圧縮され、冷却された冷媒流826と熱交換して、圧縮され、冷却された冷媒流826をさらに冷却し、それによって第2の温冷媒流809及び圧縮され、さらに冷却された冷媒流829を形成する工程;(16)少なくとも1つのコンプレッサ818、820内の第2の温冷媒流809を圧縮して、圧縮された冷媒流822を生成する工程;(17)補給流834を介して供給ガスを添加して一次コンプレッサの吸込圧力を維持しながら、コンプレッサ818、820の少なくとも1つの吐出圧力を徐々に上昇させて工程(11)〜(17)を繰り返し、それによって一次冷却ループ循環速度を徐々に上昇させる工程;(18)一次冷却ループ802内の循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに一次冷却ループ802内のコンパンダを開始する工程;及び(19)一次冷却ループ冷媒だけでプロセスの定常状態運転を確立する工程。
過冷却ループ804内の循環の開始及び確立は下記工程を含む:(20)圧縮ユニット848を最小速度及びASVによるフルリサイクルで開始し、過冷却ループ804の加圧された圧力により低い吸込圧力、及び過冷却ループ804の加圧された圧力より高い吐出圧力を発生させる工程;(21)好ましい態様では窒素を含む過冷却冷媒流を第1の熱交換器ゾーン801に送って、循環している一次冷媒の少なくとも一部を温め、それによって、冷却された過冷却冷媒流を形成する工程;(22)例えば、エキスパンダ846内で、冷却された過冷却冷媒流の下流で過冷却循環通路を徐々に開いて、冷却された過冷却冷媒流を減圧及び冷却し、それによって、膨張し、冷却された過冷却冷媒流844を形成する工程;(23)膨張し、冷却された過冷却冷媒流844を第1の熱交換器ゾーン801に送って、冷却供給ガス流886の少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって温過冷却冷媒流を形成する工程;(24)圧縮ユニット848内の温過冷却冷媒流を圧縮して、再圧縮された過冷却冷媒流を生成する工程;(25)圧縮ユニット848の吐出圧力を除去に上昇させる工程;(26)窒素等の過冷却クーラントを過冷却ループ804内の過冷却ループ冷媒流に添加して、始動中の吸込圧力目標を維持する工程;(27)循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに過冷却ループ804内のコンパンダを開始する工程;及び(28)設計圧力及びターンダウン速度条件での一次ループ冷媒と過冷却ループ冷媒の両循環速度の定常状態運転を確立する工程。
流速の上昇は、(29)供給ガス速度並びに一次冷却ループ及び過冷却ループの循環速度を、ある態様では、液化システム800の設計流速又は生産流速に相当する所望の流速まで徐々に上昇させる工程を含む。
図9は、本開示のさらに別の態様に従う液化システム900を示す概略図である。液化システム900は、先に開示した液化システムと類似の構造及び要素を含み、簡単にするため、同様に描いたか又は番号付けした要素についてはさらに記載しないことがある。液化システム900は一次冷却ループ902及び過冷却ループ904を含む。液化システム900は第1及び第2の熱交換器ゾーン901、910をも含む。液化システム900では、供給ガス流906が冷媒流907と混合されて第2の供給ガス流906aを生成する。コンプレッサ960を用いて、第2の供給ガス流906aは1,500psia(1.0×107Pa)超の圧力、さらに好ましくは約3,000psia(2.1×107Pa)の圧力まで圧縮されて、圧縮された第2のガス流961を形成する。外部冷却ユニット962を用いて、圧縮された第2のガス流961は次に周囲冷却媒体(空気又は水)と接触して冷却されて、圧縮され、冷却された第2のガス流963を生成する。圧縮され、冷却された第2のガス流963は、第2の熱交換器ゾーン910に方向づけられ、そこで、第2のガス流963は、第1の温冷媒流908と熱交換して、圧縮され、さらに冷却された第2のガス流913及び第2の温冷媒流909を生成する。
A. 冷媒システムの加圧
冷媒システムの加圧は下記工程を含む:(1)供給ガス流906を1,200psia(8.3×106Pa)未満の圧力で供給する工程;(2)コンプレッサ960を用いて、過冷却ループ904を過冷却ループの最低設計圧力の最高で90%まで窒素を用いて加圧してから、その後の循環を制限又は閉鎖する工程;及び(3)供給ガス流906を一次ループに供給することによって、一次冷却ループ902を一次冷却ループ902の最低設計圧力の最高で90%の圧力まで加圧してから、その後の循環を制限又は閉鎖する工程。
一次冷却ループ902内の循環の開始及び確立は下記工程を含む:(4)コンプレッサ960を最小速度及びASVによるフルリサイクルで開始し、それによって一次冷却ループ902の加圧された圧力より低い吸込圧力、一次冷却ループ902の加圧された圧力より高い吐出圧力を発生させる工程;(5)コンプレッサ960の下流で一次冷却ループ902内の循環を徐々に可能にして、外部冷却ユニット962内の周囲水又は周囲空気と熱交換することを含め、圧縮され、冷却された第2のガス流963を生成してから、第2の熱交換器ゾーン910に通してさらに冷却し、それによって圧縮され、さらに冷却された第2のガス流913を形成し、これは少なくとも1つのワーク生成エキスパンダ926内で膨張し、減圧されて、膨張し、冷却された第2のガス流980を生成する工程;(6)膨張し、冷却された第2のガス流980を第1の膨張した冷媒流905と冷却供給ガス流906bに分ける工程;(7)エキスパンダ982内の第1の膨張した冷媒流905を膨張させ、減圧して、第2の膨張した冷媒流905aを生成する工程;(8)第2の膨張した冷媒流905aを少なくとも1つの分離器932に送り、それによってそこから過剰な重質炭化水素成分を凝結させ、ガス状オーバヘッド冷媒流938を生成する工程;(9)重質炭化水素成分を蓄積させ、周期的に重質炭化水素成分を分離器底部流936として排出して、分離器932内の所望の液体レベルを維持する工程;(10)ガス状オーバヘッド冷媒流938を第1の熱交換器ゾーン901に通して、冷却供給ガス流906bの少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって第1の温冷媒流908を形成する工程;(11)第1の温冷媒流908を第2の熱交換器ゾーン910に通して、圧縮され、冷却された第2のガス流963の少なくとも一部を冷却し、それによって第2の温冷媒流909を形成する工程;(12)コンプレッサ918内の第2の温冷媒流を圧縮して冷媒流906を生成する工程;(13)供給ガス流906を増やして、コンプレッサ918又は960の吸込圧力を維持しながら、コンプレッサ918又は960の吐出圧力を徐々に上昇させ、工程(6)〜(12)のいくつか又は全てを継続し、それによって一次冷却ループ902内の循環速度を徐々に上昇させる工程;(14)一次冷却ループ902内の循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに一次冷却ループ902内のコンパンダを開始する工程;及び(15)一次ループ冷媒だけで定常状態運転を確立する工程。
過冷却ループ904内の循環の開始及び確立は下記工程を含み得る:(16)圧縮ユニット948を最小速度及びASVによるフルリサイクルで開始し、過冷却ループ904の加圧された圧力より低い吸込圧力、及び過冷却ループ904の加圧された圧力より高い吐出圧力を発生させる工程;(17)好ましい態様では窒素を含む過冷却冷媒流を第1の熱交換器ゾーン901に送って、循環している一次冷媒の少なくとも一部を温め、それによって、冷却された過冷却冷媒流を形成する工程;(18)冷却された過冷却冷媒流の下流で過冷却循環通路を徐々に開いて、例えば、エキスパンダ946内で、冷却された過冷却冷媒流を減圧及び冷却し、それによって、膨張した過冷却冷媒流944を形成する工程;(19)膨張した過冷却冷媒流944を第1の熱交換器ゾーン901に送って、冷却供給ガス流906bの少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって温過冷却冷媒流を形成する工程;(20)圧縮ユニット948内の温過冷却冷媒流を圧縮して、圧縮された過冷却ループ冷媒を生成する工程;(21)圧縮ユニット948の吐出圧力を徐々に上昇させる工程;(22)窒素等の過冷却クーラントを過冷却ループ904に添加して、始動中の圧縮ユニット948の吸込圧力目標を維持する工程;(23)循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに過冷却ループ904内のコンパンダを開始する工程;及び(24)運転圧力、又は設計圧力及びターンダウン速度条件での一次ループ冷媒と過冷却ループ冷媒の両循環速度で定常状態運転を確立する工程。
流速の上昇は、(25)供給ガス速度、一次冷却ループ及び過冷却ループの循環速度を、ある態様では、液化システム900の設計流速に相当する所望の流速まで徐々に上昇させる工程を含む。
工程(10)に関して、第1の熱交換器ゾーン内の供給ガス速度は、0〜フルプロセス速度の範囲であり得る。換言すれば、冷却ガス速度は開始時に0であり、一次冷却ループ温度が徐々に低下するにつれて、その後ループ温度が所望レベルに下がるまで徐々に活気づくことになる。第1の熱交換器ゾーン内で最小流速を有することも可能である。
本明細書で開示する方法及びプロセスは、開示LNG液化システムの始動運転に有利に使用可能である。開示LNG液化システムの通常運転は、"Managing Make-up Gas Composition Variation for a High Pressure Expander Process"という名称で、本出願と共同所有され、同日付けで出願された同時係属の米国仮特許出願に記載及び開示されている。その開示内容は、参照することによりその全体が組み込まれる。
図10〜11に示す工程は、単に例示目的で提供するものであり、特定工程は。開示方法論を実施するために必要とされないこともある。さらに、図10〜11は、実施し得る全ての工程を示さないこともある。特許請求の範囲が、かつ特許請求の範囲だけが、開示システム及び方法論を規定する。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕天然ガスを含む供給ガス流を液化するためのシステムの始動方法であって、前記システムは、供給ガス圧縮及び膨張ループ、並びに一次冷却ループ及び過冷却ループを含む冷媒システムを有し、前記方法は下記:
(a) 前記供給ガス圧縮及び膨張ループを始動する工程;
(b) 前記冷媒システムを加圧する工程;
(c) 前記一次冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程;
(d) 前記過冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程;
(e) 前記供給ガス流の流速並びに前記一次冷却ループ及び前記過冷却ループの循環速度を上昇させる工程
を含む、前記方法。
〔2〕工程(a)が下記:
a1. 前記供給ガス圧縮及び膨張ループ内で加圧される前記供給ガス流を供給する工程;
a2. 供給ガスコンプレッサを最小速度及びそのアンチサージ弁によるフルリサイクルで開始し、それによって前記供給ガス圧縮及び膨張ループ内の前記供給ガス流の圧力より低い供給ガスコンプレッサ吸込圧力、及び前記供給ガス圧縮及び膨張ループ内の前記供給ガス流の圧力より高い供給ガスコンプレッサ吐出圧力を発生させる工程;
a3. 前記供給ガスコンプレッサの下流で前記供給ガス流の循環を徐々に可能にして、間接熱交換によって冷却する工程;
a4. 圧縮され、冷却されたガス流を減圧し、さらに冷却して、冷却ガス流を生成する工程;
a5. この冷却ガス流を前記供給ガスコンプレッサの吸込側に送り、前記冷却ガス流を前記供給ガス流と混合し、それによって前記供給ガスコンプレッサの吸込側圧力目標を維持する工程;
a6. 前記供給ガスコンプレッサ吐出圧力を徐々に上昇させる工程;
a7. 供給ガス循環速度が、エキスパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記供給ガス膨張及び圧縮ループ内のエキスパンダを開始する工程;及び
a8. 前記供給ガス膨張及び圧縮ループの定常状態循環を確立する工程
を含む、前記〔1〕に記載の方法。
〔3〕前記供給ガス流が、前記供給ガスコンプレッサの下流で外部冷却ユニット内の周囲温度空気又は水との間接熱交換によって冷却されて、前記圧縮され、冷却されたガス流を形成する、前記〔2〕に記載の方法。
〔4〕前記圧縮され、冷却されたガス流が、少なくとも1つのワーク生成エキスパンダ内で減圧され、さらに冷却されて、前記冷却ガス流を生成する、前記〔2〕に記載の方法。
〔5〕工程(b)が下記:
b1. 前記過冷却ループを該過冷却ループの最低設計圧力の最高で90%まで加圧してから、関連循環通路を閉鎖する工程;及び
b2. 前記一次冷媒ループを該一次冷媒ループの最低設計圧力の最高で90%の圧力まで徐々に加圧してから、関連循環通路を閉鎖する工程
を含む、前記〔2〕に記載の方法。
〔6〕前記一次冷媒ループが、該一次冷媒ループに連結された分離容器に前記冷却ガス流を供給することによって徐々に加圧される、前記〔5〕に記載の方法。
〔7〕工程(c)が下記:
c1. 一次冷却ループコンプレッサを最小速度及びそのそれぞれのASVによるフルリサイクルで開始し、それによって前記一次冷却ループの圧力より低い一次冷却ループコンプレッサ吸込圧力、及び前記一次冷却ループの圧力より高い一次冷却ループコンプレッサ吐出圧力を発生させる工程;
c2. 前記一次ループコンプレッサの下流で前記一次ループ内の循環を徐々に可能にし、圧縮された冷媒流を冷却し、膨張させ、それによって圧縮され、さらに冷却された冷媒流を形成する工程;
c3. この圧縮され、さらに冷却された冷媒流を前記分離容器に送って前記冷却ガス流の一部と混合して、始動中の前記一次冷却ループコンプレッサ吸込圧力目標を維持する工程(前記分離容器は、前記圧縮され、さらに冷却された冷媒流から重質炭化水素成分を凝結させ、ガス状オーバヘッド冷媒流を生成する);
c4. 前記ガス状オーバヘッド冷媒流を第1の熱交換器ゾーンに通して、前記冷却ガス流を該ガス状オーバヘッド冷媒流との間接熱交換によって冷却し、それによって第1の温冷媒流を形成する工程;
c5. この第1の温冷媒流を第2の熱交換器ゾーンに方向づけ、そこで前記第1の温冷媒流が、圧縮され、冷却された冷媒流と熱交換して、前記圧縮され、冷却された冷媒流をさらに冷却し、それによって第2の温冷媒流及び圧縮され、さらに冷却された冷媒流を形成する工程;
c6. 前記一次冷却ループコンプレッサ内の前記第2の温冷媒流を圧縮して、圧縮された冷媒流を生成する工程;
c7. 冷却供給ガスを前記一次冷却ループに分離容器経由で添加して前記一次冷却ループコンプレッサの吸込圧力を維持しながら、前記一次冷却ループコンプレッサ吐出圧力を徐々に上昇させ、工程c1〜c7を繰り返し、それによって前記一次冷却ループの循環速度を徐々に上昇させる工程;
c8. 前記一次冷却ループの循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記一次冷却ループ内のコンパンダを開始する工程;及び
c9. 前記一次冷却ループだけで定常状態運転を確立する工程
を含む、前記〔6〕に記載の方法。
〔8〕前記圧縮された冷媒流を冷却する工程が、周囲環境と熱交換する冷却器を用いて達成される、前記〔7〕に記載の方法。
〔9〕前記圧縮された冷媒流を膨張させる工程が、ワーク生成エキスパンダを用いて達成される、前記〔7〕に記載の方法。
〔10〕工程(d)が下記:
d1. 過冷却ループ圧縮ユニットを最小速度及びASVによるフルリサイクルで開始し、前記過冷却ループ内の圧力より低い過冷却ループ圧縮ユニット吸込圧力、及び前記過冷却ループ内の圧力より高い過冷却ループ圧縮ユニット吐出圧力を発生させる工程;
d2. 過冷却冷媒流中の過冷却冷媒を前記第1の熱交換器ゾーンに送って、前記一次冷却ループ内で循環している冷媒の少なくとも一部を温め、それによって冷却された過冷却冷媒流を形成する工程;
d3. この冷却された過冷却冷媒流の減圧及び冷却を徐々に可能にし、それによって膨張し、冷却された過冷却冷媒流を形成する工程;
d4. この膨張し、冷却された過冷却冷媒流を前記第1の熱交換器ゾーンに送って、前記冷却供給ガス流の少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって温過冷却冷媒流を形成する工程;
d5. 前記過冷却ループ圧縮ユニット内の前記温過冷却冷媒流を圧縮して、再圧縮された過冷却冷媒流を生成する工程;
d6. 前記過冷却ループ圧縮ユニットの吐出圧力を徐々に上昇させる工程;
d7. 過冷却冷媒を前記過冷却ループに添加して、始動中の前記過冷却ループ圧縮ユニット吸込圧力目標を維持する工程;
d8. 前記過冷却ループの循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記過冷却ループ内のコンパンダを開始する工程;及び
d9. 前記一次ループ冷媒と前記過冷却ループ冷媒の両循環速度の定常状態運転を設計圧力及びターンダウン速度条件で確立する工程
を含む、前記〔7〕に記載の方法。
〔11〕前記過冷却冷媒が窒素を含む、前記〔10〕に記載の方法。
〔12〕前記冷却された過冷却冷媒流の減圧及び冷却を徐々に可能にする工程が、エキスパンダを用いて行なわれる、前記〔10〕に記載の方法。
〔13〕工程(e)が下記:
e1. 前記供給ガス流の速度並びに前記一次冷却ループ及び前記過冷却ループの循環速度を生産流速まで徐々に上昇させる工程
を含む、前記〔10〕に記載の方法。
〔14〕天然ガスを含む供給ガス流を液化するためのシステムの始動方法であって、前記システムは、一次冷却ループ及び過冷却ループを含む冷媒システムを有し、前記方法は下記:
(a) 前記冷媒システムを加圧する工程;
(b) 前記一次冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程;
(c) 前記過冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程;
(d) 前記供給ガス流の流速並びに前記一次冷却ループ及び前記過冷却ループの循環速度を上昇させる工程
を含む、前記方法。
〔15〕工程(a)が下記:
a1. 前記供給ガス流を1,200psia(8.3×10 6 Pa)未満の圧力で供給する工程;
a2. 前記過冷却ループ内の過冷却冷媒を該過冷却ループの最低設計圧力の最高で90%まで加圧してから、その後前記過冷却ループを通る循環を制限又は閉鎖する工程;及び
a3. 前記一次冷却ループが、該一次冷却ループの最低設計圧力の最高で90%の圧力まで加圧されるまで、前記供給ガス流を前記一次冷却ループに供給し、一次ループ冷媒を形成する工程
を含む、前記〔14〕に記載の方法。
〔16〕前記過冷却冷媒が窒素を含む、前記〔15〕に記載の方法。
〔17〕前記過冷却冷媒が、過冷却ループコンプレッサを用いて加圧される、前記〔15〕に記載の方法。
〔18〕工程(b)が下記:
b1. 一次冷却ループコンプレッサを最小速度及びASVによるフルリサイクルで開始し、それによって前記一次冷却ループの圧力より低い一次冷却ループコンプレッサ吸込圧力、及び前記一次冷却ループの圧力より高い一次冷却ループコンプレッサ吐出圧力を発生させる工程;
b2. 前記一次冷却ループコンプレッサの下流で前記一次冷却ループ内の循環を徐々に可能にして、圧縮され、冷却された第2のガス流を生成し、これが減圧されて、膨張し、冷却された第2のガス流を生成する工程;
b3. この膨張し、冷却された第2のガス流を、第1の膨張した冷媒流と冷却供給ガス流に分ける工程;
b4. この第1の膨張した冷媒流を減圧して、第2の膨張した冷媒流を生成する工程;
b5. この第2の膨張した冷媒流を少なくとも1つの分離器に送り、それによって前記第2の膨張した冷媒流から重質炭化水素成分を凝結させ、ガス状オーバヘッド冷媒流を生成する工程;
b6. このガス状オーバヘッド冷媒流を第1の熱交換器ゾーンに通して、前記冷却供給ガス流の少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって第1の温冷媒流を形成する工程;
b7. この第1の温冷媒流を第2の熱交換器ゾーンに通して、前記圧縮され、冷却された第2のガス流の少なくとも一部を冷却し、それによって第2の温冷媒流を形成する工程;
b8. 前記一次冷却ループコンプレッサ内の前記第2の温冷媒流を圧縮して冷媒流を生成する工程;
b9. 供給ガス流を増やして供給ガスコンプレッサの吸込圧力を維持しながら、前記一次冷却ループコンプレッサの吐出圧力を徐々に上昇させ、工程b2〜b8のいくつか又は全てを継続し、それによって前記一次冷却ループ内の循環速度を徐々に上昇させる工程;
b10. 前記一次冷却ループ内の循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記一次冷却ループ内のコンパンダを開始する工程;及び
b11. 前記一次ループ冷媒だけで定常状態運転を確立する工程
を含む、前記〔15〕に記載の方法。
〔19〕前記圧縮され、さらに冷却された第2のガス流を形成する工程がさらに下記:
外部冷却ユニット内の周囲水又は周囲空気と熱交換させる工程、及び
第2の熱交換器ゾーンに通してさらに冷却する工程
を含む、前記〔18〕に記載の方法。
〔20〕さらに下記:
前記分離器内に前記重質炭化水素成分を蓄積させる工程;及び
前記重質炭化水素成分を周期的に前記分離器から分離器底部流として排出し、それによって前記分離器内の所望の液体レベルを維持する工程
を含む、前記〔18〕に記載の方法。
〔21〕工程(c)が下記:
c1. 前記過冷却ループ圧縮ユニットを最小速度及び関連ASVによるフルリサイクルで開始し、それによって前記過冷却ループの圧力より低い過冷却ループ圧縮ユニット吸込圧力、及び前記過冷却ループの圧力より高い過冷却ループ圧縮ユニット吐出圧力を発生させる工程;
c2. 前記過冷却冷媒流を前記第1の熱交換器ゾーンに送って、前記一次冷却ループ内で循環している冷媒の少なくとも一部を温め、それによって冷却された過冷却冷媒流を形成する工程;
c3. 前記冷却された過冷却冷媒流の減圧及び冷却を徐々に可能にし、それによって膨張した過冷却冷媒流を形成する工程;
c4. 前記膨張した過冷却冷媒流を前記第1の熱交換器ゾーンに通して、前記冷却供給ガス流の少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって温過冷却冷媒流を形成する工程;
c5. 前記過冷却ループ圧縮ユニット内の前記温過冷却冷媒流を圧縮して、圧縮された過冷却ループ冷媒を生成する工程;
c6. 前記過冷却ループ圧縮ユニットの吐出圧力を徐々に上昇させる工程;
c7. 過冷却クーラントを前記過冷却ループに添加して、始動中の前記過冷却ループ圧縮ユニットの吸込圧力目標を維持する工程;
c8. 前記過冷却ループの循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記過冷却ループ内のコンパンダを開始する工程;及び
c9. 運転圧力及びターンダウン速度条件での前記一次ループ冷媒の循環速度及び前記過冷却ループ冷媒の循環速度で前記システムの定常状態運転を確立する工程
を含む、前記〔18〕に記載の方法。
〔22〕工程(d)が下記:
d1. 供給ガス速度並びに前記一次冷却ループ及び前記過冷却ループの循環速度を所望の流速まで徐々に上昇させる工程
を含む、前記〔21〕に記載の方法。
Claims (22)
- 天然ガスを含む供給ガス流を液化するためのシステムの始動方法であって、前記システムは、供給ガス圧縮及び膨張ループ、並びに一次冷却ループ及び過冷却ループを含む冷媒システムを有し、前記方法は下記:
(a) 前記供給ガス圧縮及び膨張ループを始動する工程;
(b) 前記冷媒システムを加圧する工程;
(c) 前記一次冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程;
(d) 前記過冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程;
(e) 前記供給ガス流の流速並びに前記一次冷却ループ及び前記過冷却ループの循環速度を上昇させる工程
を含む、前記方法。 - 工程(a)が下記:
a1. 前記供給ガス圧縮及び膨張ループ内で加圧される前記供給ガス流を供給する工程;
a2. 供給ガスコンプレッサを最小速度及びそのアンチサージ弁によるフルリサイクルで開始し、それによって前記供給ガス圧縮及び膨張ループ内の前記供給ガス流の圧力より低い供給ガスコンプレッサ吸込圧力、及び前記供給ガス圧縮及び膨張ループ内の前記供給ガス流の圧力より高い供給ガスコンプレッサ吐出圧力を発生させる工程;
a3. 前記供給ガスコンプレッサの下流で前記供給ガス流の循環を徐々に可能にして、間接熱交換によって冷却する工程;
a4. 圧縮され、冷却されたガス流を減圧し、さらに冷却して、冷却ガス流を生成する工程;
a5. この冷却ガス流を前記供給ガスコンプレッサの吸込側に送り、前記冷却ガス流を前記供給ガス流と混合し、それによって前記供給ガスコンプレッサの吸込側圧力目標を維持する工程;
a6. 前記供給ガスコンプレッサ吐出圧力を徐々に上昇させる工程;
a7. 供給ガス循環速度が、エキスパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記供給ガス膨張及び圧縮ループ内のエキスパンダを開始する工程;及び
a8. 前記供給ガス膨張及び圧縮ループの定常状態循環を確立する工程
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記供給ガス流が、前記供給ガスコンプレッサの下流で外部冷却ユニット内の周囲温度空気又は水との間接熱交換によって冷却されて、前記圧縮され、冷却されたガス流を形成する、請求項2に記載の方法。
- 前記圧縮され、冷却されたガス流が、少なくとも1つのワーク生成エキスパンダ内で減圧され、さらに冷却されて、前記冷却ガス流を生成する、請求項2に記載の方法。
- 工程(b)が下記:
b1. 前記過冷却ループを該過冷却ループの最低設計圧力の最高で90%まで加圧してから、関連循環通路を閉鎖する工程;及び
b2. 前記一次冷媒ループを該一次冷媒ループの最低設計圧力の最高で90%の圧力まで徐々に加圧してから、関連循環通路を閉鎖する工程
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記一次冷媒ループが、該一次冷媒ループに連結された分離容器に前記冷却ガス流を供給することによって徐々に加圧される、請求項5に記載の方法。
- 工程(c)が下記:
c1. 一次冷却ループコンプレッサを最小速度及びそのそれぞれのASVによるフルリサイクルで開始し、それによって前記一次冷却ループの圧力より低い一次冷却ループコンプレッサ吸込圧力、及び前記一次冷却ループの圧力より高い一次冷却ループコンプレッサ吐出圧力を発生させる工程;
c2. 前記一次ループコンプレッサの下流で前記一次ループ内の循環を徐々に可能にし、圧縮された冷媒流を冷却し、膨張させ、それによって圧縮され、さらに冷却された冷媒流を形成する工程;
c3. この圧縮され、さらに冷却された冷媒流を前記分離容器に送って前記冷却ガス流の一部と混合して、始動中の前記一次冷却ループコンプレッサ吸込圧力目標を維持する工程(前記分離容器は、前記圧縮され、さらに冷却された冷媒流から重質炭化水素成分を凝結させ、ガス状オーバヘッド冷媒流を生成する);
c4. 前記ガス状オーバヘッド冷媒流を第1の熱交換器ゾーンに通して、前記冷却ガス流を該ガス状オーバヘッド冷媒流との間接熱交換によって冷却し、それによって第1の温冷媒流を形成する工程;
c5. この第1の温冷媒流を第2の熱交換器ゾーンに方向づけ、そこで前記第1の温冷媒流が、圧縮され、冷却された冷媒流と熱交換して、前記圧縮され、冷却された冷媒流をさらに冷却し、それによって第2の温冷媒流及び圧縮され、さらに冷却された冷媒流を形成する工程;
c6. 前記一次冷却ループコンプレッサ内の前記第2の温冷媒流を圧縮して、圧縮された冷媒流を生成する工程;
c7. 冷却供給ガスを前記一次冷却ループに分離容器経由で添加して前記一次冷却ループコンプレッサの吸込圧力を維持しながら、前記一次冷却ループコンプレッサ吐出圧力を徐々に上昇させ、工程c1〜c7を繰り返し、それによって前記一次冷却ループの循環速度を徐々に上昇させる工程;
c8. 前記一次冷却ループの循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記一次冷却ループ内のコンパンダを開始する工程;及び
c9. 前記一次冷却ループだけで定常状態運転を確立する工程
を含む、請求項6に記載の方法。 - 前記圧縮された冷媒流を冷却する工程が、周囲環境と熱交換する冷却器を用いて達成される、請求項7に記載の方法。
- 前記圧縮された冷媒流を膨張させる工程が、ワーク生成エキスパンダを用いて達成される、請求項7に記載の方法。
- 工程(d)が下記:
d1. 過冷却ループ圧縮ユニットを最小速度及びASVによるフルリサイクルで開始し、前記過冷却ループ内の圧力より低い過冷却ループ圧縮ユニット吸込圧力、及び前記過冷却ループ内の圧力より高い過冷却ループ圧縮ユニット吐出圧力を発生させる工程;
d2. 過冷却冷媒流中の過冷却冷媒を前記第1の熱交換器ゾーンに送って、前記一次冷却ループ内で循環している冷媒の少なくとも一部を温め、それによって冷却された過冷却冷媒流を形成する工程;
d3. この冷却された過冷却冷媒流の減圧及び冷却を徐々に可能にし、それによって膨張し、冷却された過冷却冷媒流を形成する工程;
d4. この膨張し、冷却された過冷却冷媒流を前記第1の熱交換器ゾーンに送って、前記冷却供給ガス流の少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって温過冷却冷媒流を形成する工程;
d5. 前記過冷却ループ圧縮ユニット内の前記温過冷却冷媒流を圧縮して、再圧縮された過冷却冷媒流を生成する工程;
d6. 前記過冷却ループ圧縮ユニットの吐出圧力を徐々に上昇させる工程;
d7. 過冷却冷媒を前記過冷却ループに添加して、始動中の前記過冷却ループ圧縮ユニット吸込圧力目標を維持する工程;
d8. 前記過冷却ループの循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記過冷却ループ内のコンパンダを開始する工程;及び
d9. 前記一次ループ冷媒と前記過冷却ループ冷媒の両循環速度の定常状態運転を設計圧力及びターンダウン速度条件で確立する工程
を含む、請求項7に記載の方法。 - 前記過冷却冷媒が窒素を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記冷却された過冷却冷媒流の減圧及び冷却を徐々に可能にする工程が、エキスパンダを用いて行なわれる、請求項10に記載の方法。
- 工程(e)が下記:
e1. 前記供給ガス流の速度並びに前記一次冷却ループ及び前記過冷却ループの循環速度を生産流速まで徐々に上昇させる工程
を含む、請求項10に記載の方法。 - 天然ガスを含む供給ガス流を液化するためのシステムの始動方法であって、前記システムは、一次冷却ループ及び過冷却ループを含む冷媒システムを有し、前記方法は下記:
(a) 前記冷媒システムを加圧する工程;
(b) 前記一次冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程;
(c) 前記過冷却ループ内の循環を開始及び確立する工程;
(d) 前記供給ガス流の流速並びに前記一次冷却ループ及び前記過冷却ループの循環速度を上昇させる工程
を含む、前記方法。 - 工程(a)が下記:
a1. 前記供給ガス流を1,200psia(8.3×106Pa)未満の圧力で供給する工程;
a2. 前記過冷却ループ内の過冷却冷媒を該過冷却ループの最低設計圧力の最高で90%まで加圧してから、その後前記過冷却ループを通る循環を制限又は閉鎖する工程;及び
a3. 前記一次冷却ループが、該一次冷却ループの最低設計圧力の最高で90%の圧力まで加圧されるまで、前記供給ガス流を前記一次冷却ループに供給し、一次ループ冷媒を形成する工程
を含む、請求項14に記載の方法。 - 前記過冷却冷媒が窒素を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記過冷却冷媒が、過冷却ループコンプレッサを用いて加圧される、請求項15に記載の方法。
- 工程(b)が下記:
b1. 一次冷却ループコンプレッサを最小速度及びASVによるフルリサイクルで開始し、それによって前記一次冷却ループの圧力より低い一次冷却ループコンプレッサ吸込圧力、及び前記一次冷却ループの圧力より高い一次冷却ループコンプレッサ吐出圧力を発生させる工程;
b2. 前記一次冷却ループコンプレッサの下流で前記一次冷却ループ内の循環を徐々に可能にして、圧縮され、冷却された第2のガス流を生成し、これが減圧されて、膨張し、冷却された第2のガス流を生成する工程;
b3. この膨張し、冷却された第2のガス流を、第1の膨張した冷媒流と冷却供給ガス流に分ける工程;
b4. この第1の膨張した冷媒流を減圧して、第2の膨張した冷媒流を生成する工程;
b5. この第2の膨張した冷媒流を少なくとも1つの分離器に送り、それによって前記第2の膨張した冷媒流から重質炭化水素成分を凝結させ、ガス状オーバヘッド冷媒流を生成する工程;
b6. このガス状オーバヘッド冷媒流を第1の熱交換器ゾーンに通して、前記冷却供給ガス流の少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって第1の温冷媒流を形成する工程;
b7. この第1の温冷媒流を第2の熱交換器ゾーンに通して、前記圧縮され、冷却された第2のガス流の少なくとも一部を冷却し、それによって第2の温冷媒流を形成する工程;
b8. 前記一次冷却ループコンプレッサ内の前記第2の温冷媒流を圧縮して冷媒流を生成する工程;
b9. 供給ガス流を増やして供給ガスコンプレッサの吸込圧力を維持しながら、前記一次冷却ループコンプレッサの吐出圧力を徐々に上昇させ、工程b2〜b8のいくつか又は全てを継続し、それによって前記一次冷却ループ内の循環速度を徐々に上昇させる工程;
b10. 前記一次冷却ループ内の循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記一次冷却ループ内のコンパンダを開始する工程;及び
b11. 前記一次ループ冷媒だけで定常状態運転を確立する工程
を含む、請求項15に記載の方法。 - 前記圧縮され、さらに冷却された第2のガス流を形成する工程がさらに下記:
外部冷却ユニット内の周囲水又は周囲空気と熱交換させる工程、及び
第2の熱交換器ゾーンに通してさらに冷却する工程
を含む、請求項18に記載の方法。 - さらに下記:
前記分離器内に前記重質炭化水素成分を蓄積させる工程;及び
前記重質炭化水素成分を周期的に前記分離器から分離器底部流として排出し、それによって前記分離器内の所望の液体レベルを維持する工程
を含む、請求項18に記載の方法。 - 工程(c)が下記:
c1. 前記過冷却ループ圧縮ユニットを最小速度及び関連ASVによるフルリサイクルで開始し、それによって前記過冷却ループの圧力より低い過冷却ループ圧縮ユニット吸込圧力、及び前記過冷却ループの圧力より高い過冷却ループ圧縮ユニット吐出圧力を発生させる工程;
c2. 前記過冷却冷媒流を前記第1の熱交換器ゾーンに送って、前記一次冷却ループ内で循環している冷媒の少なくとも一部を温め、それによって冷却された過冷却冷媒流を形成する工程;
c3. 前記冷却された過冷却冷媒流の減圧及び冷却を徐々に可能にし、それによって膨張した過冷却冷媒流を形成する工程;
c4. 前記膨張した過冷却冷媒流を前記第1の熱交換器ゾーンに通して、前記冷却供給ガス流の少なくとも一部を間接熱交換によって冷却し、それによって温過冷却冷媒流を形成する工程;
c5. 前記過冷却ループ圧縮ユニット内の前記温過冷却冷媒流を圧縮して、圧縮された過冷却ループ冷媒を生成する工程;
c6. 前記過冷却ループ圧縮ユニットの吐出圧力を徐々に上昇させる工程;
c7. 過冷却クーラントを前記過冷却ループに添加して、始動中の前記過冷却ループ圧縮ユニットの吸込圧力目標を維持する工程;
c8. 前記過冷却ループの循環速度が、コンパンダ運転に必要とされる最小流速に達したときに前記過冷却ループ内のコンパンダを開始する工程;及び
c9. 運転圧力及びターンダウン速度条件での前記一次ループ冷媒の循環速度及び前記過冷却ループ冷媒の循環速度で前記システムの定常状態運転を確立する工程
を含む、請求項18に記載の方法。 - 工程(d)が下記:
d1. 供給ガス速度並びに前記一次冷却ループ及び前記過冷却ループの循環速度を所望の流速まで徐々に上昇させる工程
を含む、請求項21に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862721375P | 2018-08-22 | 2018-08-22 | |
US62/721,375 | 2018-08-22 | ||
PCT/US2019/044141 WO2020040952A1 (en) | 2018-08-22 | 2019-07-30 | Primary loop start-up method for a high pressure expander process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021534366A true JP2021534366A (ja) | 2021-12-09 |
JP7179155B2 JP7179155B2 (ja) | 2022-11-28 |
Family
ID=69583450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021507604A Active JP7179155B2 (ja) | 2018-08-22 | 2019-07-30 | 高圧エキスパンダプロセスのための一次ループ始動方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11635252B2 (ja) |
EP (1) | EP3841344A1 (ja) |
JP (1) | JP7179155B2 (ja) |
AU (1) | AU2019325914B2 (ja) |
CA (1) | CA3109908A1 (ja) |
SG (1) | SG11202101054SA (ja) |
WO (1) | WO2020040952A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3130358B1 (fr) * | 2021-12-14 | 2023-12-15 | Gaztransport Et Technigaz | Circuit de refroidissement pour système d’alimentation et de refroidissement d’un gaz |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015143600A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-08-06 | 千代田化工建設株式会社 | 天然ガスの液化システム及び液化方法 |
CN106642985A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-10 | 中国寰球工程有限公司 | 一种用于浮式天然气液化装置的快速开车***及其开车方法 |
Family Cites Families (116)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3103427A (en) | 1963-09-10 | Carbon dioxide freezeout system | ||
US2011550A (en) | 1930-12-26 | 1935-08-13 | Carbonic Dev Corp | Manufacture of solid carbon dioxide |
US1914337A (en) | 1931-01-17 | 1933-06-13 | Joseph S Belt | Process of producing solid carbon dioxide |
US1974145A (en) | 1932-06-30 | 1934-09-18 | Standard Oil Co | Air conditioning |
US2007271A (en) | 1932-09-23 | 1935-07-09 | American Oxythermic Corp | Process for the separation of constituents of a gaseous mixture |
US2321262A (en) | 1939-11-01 | 1943-06-08 | William H Taylor | Space heat transfer apparatus |
US2475255A (en) | 1944-03-17 | 1949-07-05 | Standard Oil Dev Co | Method of drying gases |
US2535148A (en) * | 1946-04-18 | 1950-12-26 | Pritchard & Co J F | Method of storing natural gas |
US2537045A (en) | 1949-02-08 | 1951-01-09 | Hydrocarbon Research Inc | Cooling gases containing condensable material |
US3014082A (en) | 1959-12-23 | 1961-12-19 | Pure Oil Co | Method and apparatus for purifying and dehydrating natural gas streams |
US3180709A (en) | 1961-06-29 | 1965-04-27 | Union Carbide Corp | Process for liquefaction of lowboiling gases |
US3347055A (en) | 1965-03-26 | 1967-10-17 | Air Reduction | Method for recuperating refrigeration |
US3370435A (en) | 1965-07-29 | 1968-02-27 | Air Prod & Chem | Process for separating gaseous mixtures |
DE1501730A1 (de) | 1966-05-27 | 1969-10-30 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Verfluessigen von Erdgas |
US3400512A (en) | 1966-07-05 | 1968-09-10 | Phillips Petroleum Co | Method for removing water and hydrocarbons from gaseous hci |
US3400547A (en) | 1966-11-02 | 1968-09-10 | Williams | Process for liquefaction of natural gas and transportation by marine vessel |
US3478529A (en) | 1968-04-17 | 1969-11-18 | Phillips Petroleum Co | Purification of refrigerant |
DE1960515B1 (de) | 1969-12-02 | 1971-05-27 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Verfluessigen eines Gases |
US3878689A (en) | 1970-07-27 | 1975-04-22 | Carl A Grenci | Liquefaction of natural gas by liquid nitrogen in a dual-compartmented dewar |
FR2131985B1 (ja) | 1971-03-30 | 1974-06-28 | Snam Progetti | |
US3724226A (en) | 1971-04-20 | 1973-04-03 | Gulf Research Development Co | Lng expander cycle process employing integrated cryogenic purification |
DE2354726A1 (de) | 1973-11-02 | 1975-05-07 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zur verfluessigung und konditionierung von methan |
SE394821B (sv) | 1975-04-15 | 1977-07-11 | Kamyr Ab | Sett och anordning for avvattning av suspensioner i rorelse |
JPS5299104A (en) | 1976-02-17 | 1977-08-19 | Toyo Ink Mfg Co | Composition of water dispersive material |
GB1596330A (en) | 1978-05-26 | 1981-08-26 | British Petroleum Co | Gas liquefaction |
US4281518A (en) | 1979-01-23 | 1981-08-04 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm Gmbh | Method and apparatus for separating particular components of a gas mixture |
US4609388A (en) | 1979-04-18 | 1986-09-02 | Cng Research Company | Gas separation process |
DE3149847A1 (de) | 1981-12-16 | 1983-07-21 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | "verfahren zur entfernung von kohlenwasserstoffen und anderen verunreinigungen aus einem gas" |
US4415345A (en) | 1982-03-26 | 1983-11-15 | Union Carbide Corporation | Process to separate nitrogen from natural gas |
JPS59216785A (ja) | 1983-05-26 | 1984-12-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Lngの輸送システム |
GB8505930D0 (en) | 1985-03-07 | 1985-04-11 | Ncl Consulting Engineers | Gas handling |
JP2530859B2 (ja) | 1987-07-14 | 1996-09-04 | 株式会社 前川製作所 | 都市ガス等の脱水方法 |
US4769054A (en) | 1987-10-21 | 1988-09-06 | Union Carbide Corporation | Abatement of vapors from gas streams by solidification |
DE59000200D1 (de) | 1989-04-17 | 1992-08-20 | Sulzer Ag | Verfahren zur gewinnung von erdgas. |
US5137558A (en) | 1991-04-26 | 1992-08-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquefied natural gas refrigeration transfer to a cryogenics air separation unit using high presure nitrogen stream |
US5141543A (en) | 1991-04-26 | 1992-08-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Use of liquefied natural gas (LNG) coupled with a cold expander to produce liquid nitrogen |
US5139547A (en) | 1991-04-26 | 1992-08-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Production of liquid nitrogen using liquefied natural gas as sole refrigerant |
FR2714722B1 (fr) * | 1993-12-30 | 1997-11-21 | Inst Francais Du Petrole | Procédé et appareil de liquéfaction d'un gaz naturel. |
NO179986C (no) | 1994-12-08 | 1997-01-22 | Norske Stats Oljeselskap | Fremgangsmåte og system for fremstilling av flytendegjort naturgass til havs |
RU2141084C1 (ru) | 1995-10-05 | 1999-11-10 | Би Эйч Пи Петролеум ПТИ. Лтд. | Установка для сжижения |
US5638698A (en) | 1996-08-22 | 1997-06-17 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic system for producing nitrogen |
TW366411B (en) * | 1997-06-20 | 1999-08-11 | Exxon Production Research Co | Improved process for liquefaction of natural gas |
DZ2534A1 (fr) * | 1997-06-20 | 2003-02-08 | Exxon Production Research Co | Procédé perfectionné de réfrigération en cascade pour la liquéfaction du gaz naturel. |
TW368596B (en) | 1997-06-20 | 1999-09-01 | Exxon Production Research Co | Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas |
GB2333148A (en) | 1998-01-08 | 1999-07-14 | Winter Christopher Leslie | Liquifaction of gases |
FR2756368B1 (fr) | 1998-01-13 | 1999-06-18 | Air Liquide | Procede et installation pour l'alimentation pour un appareil de separation d'air |
DE19906602A1 (de) | 1999-02-17 | 2000-08-24 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Methan |
CN1119195C (zh) | 1999-07-12 | 2003-08-27 | 吕应中 | 气体脱水方法及装置 |
US6298688B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-10-09 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for nitrogen liquefaction |
US6308531B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-10-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Hybrid cycle for the production of liquefied natural gas |
GB0006265D0 (en) | 2000-03-15 | 2000-05-03 | Statoil | Natural gas liquefaction process |
US6295838B1 (en) | 2000-08-16 | 2001-10-02 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic air separation and gas turbine integration using heated nitrogen |
US6412302B1 (en) * | 2001-03-06 | 2002-07-02 | Abb Lummus Global, Inc. - Randall Division | LNG production using dual independent expander refrigeration cycles |
US20060000615A1 (en) | 2001-03-27 | 2006-01-05 | Choi Michael S | Infrastructure-independent deepwater oil field development concept |
US6889522B2 (en) | 2002-06-06 | 2005-05-10 | Abb Lummus Global, Randall Gas Technologies | LNG floating production, storage, and offloading scheme |
US7143606B2 (en) | 2002-11-01 | 2006-12-05 | L'air Liquide-Societe Anonyme A'directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etide Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Combined air separation natural gas liquefaction plant |
US6662589B1 (en) | 2003-04-16 | 2003-12-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Integrated high pressure NGL recovery in the production of liquefied natural gas |
US7127914B2 (en) | 2003-09-17 | 2006-10-31 | Air Products And Chemicals, Inc. | Hybrid gas liquefaction cycle with multiple expanders |
US7278281B2 (en) | 2003-11-13 | 2007-10-09 | Foster Wheeler Usa Corporation | Method and apparatus for reducing C2 and C3 at LNG receiving terminals |
US20070277674A1 (en) | 2004-03-02 | 2007-12-06 | Yoshio Hirano | Method And System Of Processing Exhaust Gas, And Method And Apparatus Of Separating Carbon Dioxide |
EP1715267A1 (en) | 2005-04-22 | 2006-10-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dual stage nitrogen rejection from liquefied natural gas |
FR2885679A1 (fr) | 2005-05-10 | 2006-11-17 | Air Liquide | Procede et installation de separation de gaz naturel liquefie |
EP1929227B1 (en) * | 2005-08-09 | 2019-07-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Natural gas liquefaction process for lng |
US7712331B2 (en) | 2006-06-30 | 2010-05-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | System to increase capacity of LNG-based liquefier in air separation process |
GB0614250D0 (en) | 2006-07-18 | 2006-08-30 | Ntnu Technology Transfer As | Apparatus and Methods for Natural Gas Transportation and Processing |
US9121636B2 (en) | 2006-11-16 | 2015-09-01 | Conocophillips Company | Contaminant removal system for closed-loop refrigeration cycles of an LNG facility |
KR101502793B1 (ko) | 2006-12-15 | 2015-03-16 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 액체 수송을 위한 해양 선박, 상기 선박에 의해 유체를 수입하는 방법 및 상기 선박의 저장 탱크를 설계하는 방법 |
EP1972875A1 (en) | 2007-03-23 | 2008-09-24 | L'AIR LIQUIDE, S.A. pour l'étude et l'exploitation des procédés Georges Claude | Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation |
CN101668677B (zh) | 2007-04-26 | 2013-11-06 | 埃克森美孚上游研究公司 | 独立的皱褶液化天然气储罐 |
US8616021B2 (en) | 2007-05-03 | 2013-12-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Natural gas liquefaction process |
US9625208B2 (en) | 2007-07-12 | 2017-04-18 | Shell Oil Company | Method and apparatus for liquefying a gaseous hydrocarbon stream |
BRPI0815707A2 (pt) | 2007-08-24 | 2015-02-10 | Exxonmobil Upstream Res Co | Processo para a liquefação de uma corrente gasosa, e, sistema para o tratamento de uma corrente de alimentação gasosa. |
US8601833B2 (en) | 2007-10-19 | 2013-12-10 | Air Products And Chemicals, Inc. | System to cold compress an air stream using natural gas refrigeration |
US9459042B2 (en) | 2007-12-21 | 2016-10-04 | Shell Oil Company | Method of producing a gasified hydrocarbon stream; method of liquefying a gaseous hydrocarbon stream; and a cyclic process |
WO2010021503A2 (ko) | 2008-08-21 | 2010-02-25 | 대우조선해양 주식회사 | 액화가스 저장탱크 및 상기 저장탱크를 갖춘 해양 구조물 |
FR2938903B1 (fr) | 2008-11-25 | 2013-02-08 | Technip France | Procede de production d'un courant de gaz naturel liquefie sous-refroidi a partir d'un courant de charge de gaz naturel et installation associee |
DE102008060699A1 (de) | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Behr Gmbh & Co. Kg | Verdampfer für einen Kältekreis |
DE102009008229A1 (de) | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Linde Ag | Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff |
KR20100112708A (ko) | 2009-04-10 | 2010-10-20 | 대우조선해양 주식회사 | 질소를 이용한 액화가스 저장탱크의 치환방법 |
GB2470062A (en) | 2009-05-08 | 2010-11-10 | Corac Group Plc | Production and Distribution of Natural Gas |
US10132561B2 (en) | 2009-08-13 | 2018-11-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Refrigerant composition control |
US9016088B2 (en) | 2009-10-29 | 2015-04-28 | Butts Propertties, Ltd. | System and method for producing LNG from contaminated gas streams |
GB2462555B (en) | 2009-11-30 | 2011-04-13 | Costain Oil Gas & Process Ltd | Process and apparatus for separation of Nitrogen from LNG |
US20110126451A1 (en) | 2009-11-30 | 2011-06-02 | Chevron U.S.A., Inc. | Integrated process for converting natural gas from an offshore field site to liquefied natural gas and liquid fuel |
KR101145303B1 (ko) | 2010-01-04 | 2012-05-14 | 한국과학기술원 | Lng fpso용 천연가스 액화방법 및 장치 |
CN102725604B (zh) * | 2010-01-27 | 2016-02-10 | 埃克森美孚上游研究公司 | 用于增强的天然气生产的超导*** |
CN102740941A (zh) | 2010-02-03 | 2012-10-17 | 埃克森美孚上游研究公司 | 使用冷却液从工艺气流中去除可凝固的气体组分的***和方法 |
WO2011101461A1 (en) | 2010-02-22 | 2011-08-25 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Hydrocarbon processing vessel and method |
US8464289B2 (en) | 2010-03-06 | 2013-06-11 | Yang Pan | Delivering personalized media items to users of interactive television and personal mobile devices by using scrolling tickers |
JP5518531B2 (ja) | 2010-03-11 | 2014-06-11 | 中国電力株式会社 | 二酸化炭素回収装置 |
US20110259044A1 (en) | 2010-04-22 | 2011-10-27 | Baudat Ned P | Method and apparatus for producing liquefied natural gas |
US8747520B2 (en) | 2010-05-03 | 2014-06-10 | Battelle Memorial Institute | Carbon dioxide capture from power or process plant gases |
EP2426452A1 (en) | 2010-09-06 | 2012-03-07 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for cooling a gaseous hydrocarbon stream |
JP5660845B2 (ja) | 2010-10-13 | 2015-01-28 | 三菱重工業株式会社 | 液化方法、液化装置およびこれを備える浮体式液化ガス製造設備 |
GB2486036B (en) | 2011-06-15 | 2012-11-07 | Anthony Dwight Maunder | Process for liquefaction of natural gas |
FR2977015B1 (fr) * | 2011-06-24 | 2015-07-03 | Saipem Sa | Procede de liquefaction de gaz naturel a triple circuit ferme de gaz refrigerant |
WO2013028363A1 (en) | 2011-08-10 | 2013-02-28 | Conocophillips Company | Liquefied natural gas plant with ethylene independent heavies recovery system |
EP2620732A1 (de) | 2012-01-26 | 2013-07-31 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung und Dampferzeugung in einem kombinierten System |
US9439077B2 (en) | 2012-04-10 | 2016-09-06 | Qualcomm Incorporated | Method for malicious activity detection in a mobile station |
CN102628635B (zh) | 2012-04-16 | 2014-10-15 | 上海交通大学 | 带凝华脱除co2的气体膨胀天然气带压液化工艺 |
US9339752B2 (en) | 2012-07-11 | 2016-05-17 | Fluor Technologies Corporation | Configurations and methods of Co2 capture from flue gas by cryogenic desublimation |
ITMI20121625A1 (it) | 2012-09-28 | 2014-03-29 | Eni Spa | Circuito refrigerante per la liquefazione del gas naturale |
US20140130542A1 (en) | 2012-11-13 | 2014-05-15 | William George Brown | Method And Apparatus for High Purity Liquefied Natural Gas |
CN104813127B (zh) | 2012-11-16 | 2017-05-31 | 埃克森美孚上游研究公司 | 天然气的液化 |
DE102013007208A1 (de) | 2013-04-25 | 2014-10-30 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zum Gewinnen einer Methan-reichen Flüssigfraktion |
JP5705271B2 (ja) | 2013-06-17 | 2015-04-22 | 大陽日酸株式会社 | 二酸化炭素の輸送方法、処分方法及び搬送方法 |
WO2015110443A2 (en) | 2014-01-22 | 2015-07-30 | Global Lng Services Ltd. | Coastal liquefaction |
MX363831B (es) * | 2014-04-22 | 2019-04-04 | Exxonmobil Upstream Res Co | Metodo y sistema para arranque de una torre de destilacion. |
RU2706892C2 (ru) * | 2014-12-29 | 2019-11-21 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ и устройство для охлаждения криогенного теплообменника и способ сжижения потока углеводородов |
AU2015388393B2 (en) * | 2015-03-26 | 2019-10-10 | Chiyoda Corporation | Natural gas production system and method |
TWI641789B (zh) | 2015-07-10 | 2018-11-21 | 艾克頌美孚上游研究公司 | 使用液化天然氣製造液化氮氣之系統與方法 |
TWI606221B (zh) | 2015-07-15 | 2017-11-21 | 艾克頌美孚上游研究公司 | 一倂移除溫室氣體之液化天然氣的生產系統和方法 |
TWI608206B (zh) | 2015-07-15 | 2017-12-11 | 艾克頌美孚上游研究公司 | 藉由預冷卻天然氣供給流以增加效率的液化天然氣(lng)生產系統 |
ITUB20155049A1 (it) | 2015-10-20 | 2017-04-20 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Treno integrato di generazione di potenza e compressione, e metodo |
US10393431B2 (en) * | 2016-08-05 | 2019-08-27 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for the integration of liquefied natural gas and syngas production |
US10605522B2 (en) * | 2016-09-01 | 2020-03-31 | Fluor Technologies Corporation | Methods and configurations for LNG liquefaction |
-
2019
- 2019-07-30 AU AU2019325914A patent/AU2019325914B2/en active Active
- 2019-07-30 CA CA3109908A patent/CA3109908A1/en active Pending
- 2019-07-30 SG SG11202101054SA patent/SG11202101054SA/en unknown
- 2019-07-30 JP JP2021507604A patent/JP7179155B2/ja active Active
- 2019-07-30 WO PCT/US2019/044141 patent/WO2020040952A1/en unknown
- 2019-07-30 US US16/526,446 patent/US11635252B2/en active Active
- 2019-07-30 EP EP19752610.6A patent/EP3841344A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015143600A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-08-06 | 千代田化工建設株式会社 | 天然ガスの液化システム及び液化方法 |
CN106642985A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-10 | 中国寰球工程有限公司 | 一种用于浮式天然气液化装置的快速开车***及其开车方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200064062A1 (en) | 2020-02-27 |
CA3109908A1 (en) | 2020-02-27 |
US11635252B2 (en) | 2023-04-25 |
JP7179155B2 (ja) | 2022-11-28 |
SG11202101054SA (en) | 2021-03-30 |
EP3841344A1 (en) | 2021-06-30 |
AU2019325914B2 (en) | 2023-01-19 |
AU2019325914A1 (en) | 2021-02-11 |
WO2020040952A1 (en) | 2020-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW498151B (en) | Process for making pressurized liquefied natural gas from pressurized natural gas using expansion cooling | |
JP6951569B2 (ja) | 複数のターボ膨張器−圧縮器を使用する高圧膨張工程による天然ガス液化 | |
JP5725856B2 (ja) | 天然ガス液化プロセス | |
US9528758B2 (en) | Method and system for regulation of cooling capacity of a cooling system based on a gas expansion process | |
US20170030633A1 (en) | System and method for liquefacation of natural gas | |
JP6087196B2 (ja) | 低温圧縮ガスまたは液化ガスの製造装置および製造方法 | |
EP1929227A1 (en) | Natural gas liquefaction process for lng | |
JP7154385B2 (ja) | 高圧エキスパンダプロセスのための補給ガス組成変動の管理 | |
WO2015069138A2 (en) | Natural gas liquefaction method and unit | |
JP7229230B2 (ja) | 天然ガス液化装置および天然ガス液化方法 | |
JP7003236B2 (ja) | 高圧膨張プロセスによる天然ガス液化 | |
JP7179157B2 (ja) | 高圧エキスパンダプロセスのための熱交換器構成及びそれを用いた天然ガス液化方法 | |
JP7179155B2 (ja) | 高圧エキスパンダプロセスのための一次ループ始動方法 | |
JP6945732B2 (ja) | 高圧膨張プロセスによる天然ガス液化 | |
US12050056B2 (en) | Managing make-up gas composition variation for a high pressure expander process | |
JP4879606B2 (ja) | 冷熱供給システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210212 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220704 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221017 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7179155 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |