RU2137067C1 - Установка ожижения природного газа - Google Patents

Установка ожижения природного газа Download PDF

Info

Publication number
RU2137067C1
RU2137067C1 RU97112342A RU97112342A RU2137067C1 RU 2137067 C1 RU2137067 C1 RU 2137067C1 RU 97112342 A RU97112342 A RU 97112342A RU 97112342 A RU97112342 A RU 97112342A RU 2137067 C1 RU2137067 C1 RU 2137067C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
natural gas
line
liquefaction
closed loop
heat exchanger
Prior art date
Application number
RU97112342A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97112342A (ru
Inventor
Н.Х. Ванинский
В.В. Завельский
Л.Е. Поляков
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Криогенная технология"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Криогенная технология" filed Critical Закрытое акционерное общество "Криогенная технология"
Priority to RU97112342A priority Critical patent/RU2137067C1/ru
Publication of RU97112342A publication Critical patent/RU97112342A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2137067C1 publication Critical patent/RU2137067C1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • 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
    • 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
    • F25J1/0047—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
    • F25J1/02—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
    • F25J1/0204—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 single flow 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
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0232—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes integration within a pressure letdown station of a high pressure pipeline 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
    • F25J1/0267—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 flash gas as heat sink
    • 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
    • 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
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/20—Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft

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

Сущность изобретения: установка ожижения природного газа содержит линию ожижения, подключенную к трубопроводу предварительно сжатого природного газа. Установка включает также два холодильных контура, один из которых выполнен замкнутым. В этом контуре в качестве холодильного агента использован азот, а сам контур включает компрессор и детандер, а также по крайней мере один теплообменник, установленный на линии ожижения. Второй контур выполнен разомкнутым, подключен к трубопроводу предварительно сжатого природного газа и имеет детандер, расположенный на одном валу с компрессором и детандером замкнутого контура, и по крайней мере один теплообменник, расположенный перед детандером замкнутого контура. Все теплообменники выполнены кожухотрубными, при этом межтрубное пространство теплообменников включено в замкнутый контур. В линию ожижения включены адсорберы, подключенные к замкнутому контуру для регенерации адсорбента. Использование изобретения позволит обеспечить взрывобезопасность с одновременным снижением энергозатрат при получении жидкого метана путем уменьшения объема оборудования для очистки и уменьшения количества приводных механизмов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к криогенной технике, более конкретно к установкам ожижения природного газа, преимущественно для получения ожиженного метана.
Известны установки ожижения природного газа, содержащие линию ожижения, подключенную к трубопроводу предварительно сжатого природного газа и замкнутый холодильный (рефрижераторный) контур (патент РФ N 2002176, кл. F 25 J 1/02, 1993).
В указанной установке замкнутый холодильный контур выполнен в виде последовательно соединенных насоса трубного пространства, конденсатора испарителя, турбины и конденсатора смешения. В качестве хладоагента в контуре использован метан, который получен из ожижаемого природного газа.
В данной установке технический результат, достигаемый изобретением, получен быть не может, поскольку не предусмотрены условия для обеспечения взрывобезопасности (отсутствие азотного контура). Кроме того, установка характеризуется большим количеством приводных механизмов.
Известны также установки ожижения природного газа, содержащие линию ожижения, подключенную к трубопроводу предварительно сжатого природного газа и два холодильных контура (патент СССР N 476766 кл. F 25 J 1/00, 1975).
В указанной установке оба холодильных контура выполнены замкнутыми. В качестве хладагентов в контурах использованы многокомпонентные смеси. Оба контура имеют теплообменники, расположенные на линии природного газа.
В данной установке также не предусмотрены средства для обеспечения взрывобезопасности. Кроме того, эта установка предусматривает также несколько приводных механизмов.
Поэтому в данной установке технический результат, достигаемый изобретением получен быть не может.
Задача настоящего изобретения - создание взрывобезопасной высокоэкономичной установки для получения жидкого метана.
Технический результат, достигаемый изобретением - обеспечение взрывобезопасности с одновременным снижением энергозатрат при получении жидкого метана путем уменьшения объема оборудования для очистки и уменьшения количества приводных механизмов.
Данный технический результат достигается тем, что в установке ожижения природного газа, содержащей линию ожижения, подключенную к трубопроводу предварительно сжатого природного газа, и два холодильных контура, один из которых выполнен замкнутым, при этом последний имеет по крайней мере один теплообменник, установленный на линии ожижения; в замкнутом контуре в качестве холодильного агента использован азот, а сам контур включает компрессор и детандер, второй контур выполнен разомкнутым, подключен к трубопроводу предварительного сжатого природного газа и имеет детандер, расположенный на одном валу с компрессором и детандером замкнутого контура, и по крайней мере один теплообменник, расположенный перед детандером замкнутого контура.
Данный технический результат достигается также тем, что теплообменники выполнены кожухотрубчатыми, при этом межтрубное пространство теплообменников включено в замкнутый контур, а в линию ожижения включены адсорберы, подключенные к замкнутому контуру для регенерации адсорбента.
Изобретение поясняется чертежом.
Конструкция установки.
Установка содержит линию 1 ожижения, подключенную к трубопроводу 2 предварительно сжатого природного газа. На линии 1 расположены адсорберы 3,4 для очистки метана (основного компонента природного газа) от примесей. Между адсорберами на линии 1 установлен теплообменник 5, а за адсорбером 4 теплообменник 6 для охлаждения природного газа. После теплообменника 6 на линии 1 установлен дроссель 7 и затем сборник 8 жидкого метана, снабженный арматурным узлом 9, через который жидкий метан выдается основному потребителю. Сборник 8 жидкого метана снабжен также магистралью, по которой поступают пары метана, образующиеся в результате дросселирования (в дросселе 7). На магистрали 10 последовательно расположены теплообменники 11, 12, 13 компрессор 14 и охладитель 15. Затем магистраль 10 подключена к вторичному потребителю 16 (например, для сжигания). Сборник 8 жидкого метана также имеет магистраль 17 для паровой фазы, на которой размещен нагреватель 18. Магистрали 9 и 16 встроены в магистраль 10 и в зоне их пересечения установлен газгольдер 19.
Установка содержит также разомкнутый холодильный контур, который подключен магистралью 20 к трубопроводу 2. На этой магистрали установлен детандер (турбодетандер 21), далее магистраль 20 встроена в теплообменник 12, а затем в теплообменник 13, а затем магистраль 20 подключена к вторичному потребителю 16 (например для сжигания).
Установка содержит также замкнутый холодильный контур, который включает емкость 22 с жидким азотом, соединенную магистралью 23 через перекрывной клапан 24 с газгольдером 25 и с компрессором (турбокомпрессором 26). В свою очередь, газгольдер 25 также соединен с магистралью 23 и с турбокомпрессором 26.
Далее на магистрали 23 последовательно расположены охладитель 27 и теплообменники 13, 12, 11. После теплообменника 11 магистраль 23 подсоединена к входу детандера (турбодетандер 28). Выход турбодетандера 28 соединен с магистралью 29, которая встроена в теплообменники 6,5, а затем в магистраль 23 в зоне расположения газгольдера 25. Турбодетандеры 21 и 28 расположены на одном валу 30 с турбокомпрессором 26 и служат его приводами. Охладители 15 и 27 имеют посторонний источник холода (например, воду), а нагреватель 18 - посторонний источник тепла (например, атмосферный воздух).
Из описания конструкции видно, что в теплообменниках 5 и 6 теплообменивающимися средами являются природный газ линии ожижения и азот. В теплообменнике 11 теплообменивающимися средами являются также природный газ линии сжижения (пары метана) и азот. А теплообменники 12 и 13 имеют три теплообменивающиеся среды (азот, природный газ линии ожижения и природный газ разомкнутого контура). Все теплообменники выполнены кожухотрубчатыми, и их межтрубное пространство включено в замкнутый азотный контур. Две другие теплообменивающиеся среды проходят по трубам, преимущественно змеевикам. Адсорберы 3,4 (очистительные блоки) имеют патрубки 31, 32 (соответственно с клапанами 33, 34), подключенные к замкнутому контуру (к магистрали 23) для регенерации адсорбента.
Работа установки.
Природный газ перед поступлением в линию 1 ожижения проходит предварительную очистку от легкоконденсируемых примесей, т.е. в трубопровод 2 газ поступает предварительно очищенным. Таким образом, ожижаемый газ (основным компонентом которого является метан) из трубопровода 2 поступает в линию 1 ожижения, вначале в адсорбер 3, в котором удаляется основная часть оставшихся примесей. Затем газ охлаждается в теплообменнике 5 (охлаждается азотом, проходящим через межтрубное пространство) и поступает в адсорбер 4, который работает при более низкой температуре (по сравнению с адсорбером 3), что обеспечивает более высокую степень очистки метана от примесей. Затем газ (по существу, чистый метан) охлаждается в теплообменнике 6 (также азотом), дросселируется в дросселе 7 и попадает в сборник 8 жидкого метана (затем в арматурный узел 9) и расходуется по основному назначению.
Испарившиеся при дросселировании пары природного газа по магистрали 10 поступают в теплообменник 11, где охлаждают азот, затем поступают в теплообменник 12, где также охлаждают азот совместно с природным газом, выходящим из детандера 21, и, наконец, пары природного газа поступают в теплообменник 13, где также нагреваются теми же средами. Подогретые пары природного газа поступают в компрессор 14, затем в охладитель 15 и, наконец, вторичному потребителю 16.
Часть паров ожиженного газа (по существу метана) поступает по магистрали 17 из арматурного узла 9 в нагреватель 18, а затем также в компрессор 14. В газгольдере 19 собирается испарившийся метан, который также периодически подается в компрессор 14.
Работа разомкнутого холодильного цикла осуществляется следующим образом.
Из трубопровода 2 по магистрали 20 он поступает в турбодетандер 21, где расширяется и охлаждается, одновременно сжимая азот в турбокомпрессоре 26, а затем в трубы теплообменника 13 и наконец к вторичному потребителю 16.
Работа же замкнутого (азотного) контура осуществляется следующим образом.
Жидкий азот из емкости 22 через клапан 24 в виде паров поступает в магистраль 23, а затем на вход в компрессор 26, где сжимается, затем охлаждается в охладителе 27, поступает в теплообменники 13, 12 и 11 (в этих теплообменниках он охлаждается метаном и природным газом), затем поступает в турбодетандер 28, где охлаждается и одновременно служит приводом турбокомпрессора 26. Из турбодетандера 28 по магистрали 29 азот поступает в теплообменники 6 и 5 (где охлаждает основной поток ожижаемого природного газа) и поступает снова в магистрали 23, где азотный контур замыкается. В газгольдере 25 собирается резервный запас азота, который периодически подается в магистраль 23. Емкость 22 с жидким азотом может доставляться от сторонних источников снабжения, либо в установке могут быть использованы известные агрегаты получения азота из воздуха (например, методом короткоцикловой адсорбционной очистки, либо с помощью полунепроницаемых мембран). Азот во все теплообменники (в межтрубное пространство) подается после турбокомпрессора 26 под повышенным давлением, что обеспечивает взрывобезопасность оборудования. Использование разомкнутого и замкнутого холодильных циклов снижает нагрузку на средства очистки природного газа (адсорберы 3,4) от загрязняющих метан легкоконденсируемых примесей. Расположение турбодетандеров и турбокомпрессора на одном валу упрощает конструкцию и повышает ее экономичность.

Claims (3)

1. Установка ожижения природного газа, содержащая линию ожижения, подключенную к трубопроводу предварительно сжатого природного газа, и два холодильных контура, один из которых выполнен замкнутым, при этом последний имеет по крайней мере один теплообменник, установленный на линии ожижения, отличающаяся тем, что в замкнутом контуре в качестве холодильного агента использован азот, а сам контур включает компрессор и детандер, второй контур выполнен разомкнутым, подключен к трубопроводу предварительно сжатого природного газа и имеет детандер, расположенный на одном валу с компрессором и детандером замкнутого контура, и по крайней мере один теплообменник, расположенный перед детандером замкнутого контура.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что теплообменники выполнены кожухотрубчатыми, при этом межтрубное пространство теплообменников включено в замкнутый контур.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в линию ожижения включены адсорберы, подключенные к замкнутому контуру для регенерации адсорбента.
RU97112342A 1997-07-17 1997-07-17 Установка ожижения природного газа RU2137067C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97112342A RU2137067C1 (ru) 1997-07-17 1997-07-17 Установка ожижения природного газа

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97112342A RU2137067C1 (ru) 1997-07-17 1997-07-17 Установка ожижения природного газа

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97112342A RU97112342A (ru) 1999-06-10
RU2137067C1 true RU2137067C1 (ru) 1999-09-10

Family

ID=20195460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97112342A RU2137067C1 (ru) 1997-07-17 1997-07-17 Установка ожижения природного газа

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2137067C1 (ru)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452908C2 (ru) * 2006-09-22 2012-06-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ и устройство для получения охлажденного потока углеводородов
RU2496066C2 (ru) * 2008-04-23 2013-10-20 Статойл Аса Способ двойного расширения азота
RU2656068C1 (ru) * 2017-07-06 2018-06-01 Юрий Васильевич Белоусов Способ сжижения природного газа на газораспределительной станции и установка для его осуществления
RU2665787C1 (ru) * 2017-07-21 2018-09-04 Юрий Васильевич Белоусов Комплекс сжижения природного газа на газораспределительной станции
RU2680285C2 (ru) * 2013-02-20 2019-02-19 Криостар Сас Станция для снижения давления и сжижения газа
RU2685778C1 (ru) * 2015-07-15 2019-04-23 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Повышение эффективности системы производства спг путем предварительного охлаждения поступающего потока природного газа
RU2688595C1 (ru) * 2018-10-29 2019-05-21 Андрей Владиславович Курочкин Установка по сжижению природного газа
RU2749700C2 (ru) * 2019-05-07 2021-06-17 Андрей Владиславович Курочкин Установка для редуцирования газа и выработки постоянного количества сжиженного природного газа (варианты)
RU2772632C1 (ru) * 2021-05-25 2022-05-23 Общество с ограниченной ответственностью «ИЛФ Инжиниринг и Проектное управление» Способ производства сжиженного природного газа

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452908C2 (ru) * 2006-09-22 2012-06-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ и устройство для получения охлажденного потока углеводородов
RU2496066C2 (ru) * 2008-04-23 2013-10-20 Статойл Аса Способ двойного расширения азота
RU2680285C2 (ru) * 2013-02-20 2019-02-19 Криостар Сас Станция для снижения давления и сжижения газа
RU2685778C1 (ru) * 2015-07-15 2019-04-23 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Повышение эффективности системы производства спг путем предварительного охлаждения поступающего потока природного газа
RU2656068C1 (ru) * 2017-07-06 2018-06-01 Юрий Васильевич Белоусов Способ сжижения природного газа на газораспределительной станции и установка для его осуществления
RU2665787C1 (ru) * 2017-07-21 2018-09-04 Юрий Васильевич Белоусов Комплекс сжижения природного газа на газораспределительной станции
RU2688595C1 (ru) * 2018-10-29 2019-05-21 Андрей Владиславович Курочкин Установка по сжижению природного газа
RU2749700C2 (ru) * 2019-05-07 2021-06-17 Андрей Владиславович Курочкин Установка для редуцирования газа и выработки постоянного количества сжиженного природного газа (варианты)
RU2772632C1 (ru) * 2021-05-25 2022-05-23 Общество с ограниченной ответственностью «ИЛФ Инжиниринг и Проектное управление» Способ производства сжиженного природного газа

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100636562B1 (ko) 천연 가스를 액화시키기 위한 플랜트
JP4521833B2 (ja) 低温液化冷凍方法及び装置
CN101743430B (zh) 蒸发气体处理方法及处理***
AU2012270148B2 (en) Process for liquefaction of natural gas
US6324867B1 (en) Process and system for liquefying natural gas
BRPI0921562B1 (pt) processo e instalação de produção de uma corrente de gás natural liquefeito sub-resfriado a partir de uma corrente de carga de gás natural
US20050005635A1 (en) Plant and process for liquefying natural gas
RU2137067C1 (ru) Установка ожижения природного газа
CN106595220B (zh) 一种用于液化天然气的液化***及其液化方法
CN209279430U (zh) 一种生产液化天然气的制冷设备
JPH11343865A (ja) 深冷タービン発電システム
RU2306500C1 (ru) Способ сжижения природного газа
CN114963688B (zh) 采用低温透平压缩循环的氢液化***
AU2005236214B2 (en) Method for the liquefaction of a gas involving a thermo-acoustic cooling apparatus
JP2004150685A (ja) 窒素製造設備及びタービン発電設備
CN117168087A (zh) 模块化氢液化***
CN210861776U (zh) 一种带有涡流管的双级压缩制冷***
CN209444381U (zh) 气体压缩冷凝液化和低温工质发电装置及发电***
JPH10205353A (ja) 石炭ガス化複合サイクルシステムの駆動方法及び装置
RU2151981C1 (ru) Криогенная система для ожижения воздуха по циклу клода-кириллова
RU2775341C1 (ru) Способ сжижения природного газа (варианты)
RU2814002C1 (ru) Установка сжижения природного газа
RU2807859C1 (ru) Установка сжижения природного газа (варианты)
CN1361400A (zh) 利用多元混合工质节流与低温涡流膨胀制冷的内复叠循环制冷***
RU2689505C1 (ru) Комплекс сжижения природного газа на газораспределительной станции