RU2692584C1 - Установка для производства сжиженного природного газа - Google Patents
Установка для производства сжиженного природного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692584C1 RU2692584C1 RU2018138127A RU2018138127A RU2692584C1 RU 2692584 C1 RU2692584 C1 RU 2692584C1 RU 2018138127 A RU2018138127 A RU 2018138127A RU 2018138127 A RU2018138127 A RU 2018138127A RU 2692584 C1 RU2692584 C1 RU 2692584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- line
- production
- heat exchanger
- supply
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
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
Изобретение относится к криогенной технике и может быть применено для сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Установка для производства сжиженного природного газа включает линию газа высокого давления с блоком осушки, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с предварительным теплообменником и детандером. Линия продукционного потока оснащена блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ. На линии продукционного газа установлены испаритель компрессионной холодильной машины, блок очистки и теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ". Линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией подачи газа сепарации, а также соединена линией подачи части обратного газа, на которой расположен нагреватель, с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию вывода газа низкого давления. На линии вывода СПГ установлено второе редуцирующее устройство и второй сепаратор, оснащенный линиями вывода СПГ потребителю и подачи газа сепарации в линию редуцированного технологического газа с компрессором. Компрессор и холодильная машина связаны с детандером. Технический результат - увеличение выхода сжиженного природного газа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа (СПГ) на газораспределительных станциях (ГРС) за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами.
Известен способ производства сжиженного природного газа и комплекс для его реализации [RU 2541360, опубл. 10.02.2015 г., МПК F25J 1/00], который включает соединенную с магистралью ГРС входную линию природного газа с фильтром-пылеуловителем, входным счетчиком газа, блоком осушки, фильтром для очистки от частиц адсорбента, линию для утилизации тепла с теплообменником и регулятором давления, струйный компрессор, счетчик газа на выходе, блок очистки газа от углекислоты с фильтром, а также предварительный теплообменник, детандер-компрессорный агрегат со вспомогательными системами, основной теплообменник, дроссель, сепаратор с клапаном и хранилище для СПГ с криогенным насосом.
Недостатками известного комплекса является низкий выход СПГ из-за нерационального расходования энергии редуцирования технологического потока газа для его предварительное сжатие, а также низкое качество СПГ из-за отсутствия оборудования для очистки газа от тяжелых углеводородов.
Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ сжижения природного газа (варианты) и установка для его реализации (варианты) [RU 2438081, опубл. 27.12.2011 г., МПК F25J 1/00], в одном из вариантов включающая линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа, которая оснащена блоком осушки, предварительным теплообменником и детандером, и соединена перед основным теплообменником с линией обратного газа, образуя линию газа низкого давления с предварительным и основным теплообменниками. Линия продукционного потока оснащена компрессором, кинематически связанным с детандером, блоками осушки и очистки, а также предварительным и основным теплообменниками, дроссельным вентилем (редуцирующим устройством) и сепаратором с линиями обратного газа и слива СПГ.
Недостатком данной установки является низкий выход СПГ из-за отсутствия устройства для охлаждения сжатого продукционного газа и нерационального использования потенциала холода обратного газа вследствие соединения линии обратного газа с линией технологического газа перед основным теплообменником.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода СПГ.
Техническим результатом является увеличение выхода СПГ, которое достигается за счет размещения на линии продукционного газа испарителя компрессионной холодильной машины, компрессор которой связан с детандером, а также за счет соединения линии технологического газа с линией обратного газа после основного теплообменника.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блок осушки, линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с предварительным теплообменником и детандером, линия продукционного потока оснащена блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ, особенность заключается в том, что блок осушки расположен на линии газа высокого давления, на линии продукционного газа установлены испаритель компрессионной холодильной машины, блок очистки и теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ", линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией подачи газа сепарации, а также соединена линией подачи части обратного газа, на которой расположен нагреватель, с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию вывода газа низкого давления, при этом на линии вывода СПГ установлено второе редуцирующее устройство и второй сепаратор, оснащенный линиями вывода СПГ потребителю и подачи газа сепарации в линию редуцированного технологического газа с компрессором, кроме того, компрессор и холодильная машина связаны с детандером, а конденсатор холодильной машины оснащен линией подачи хладагента.
Теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" может быть выполнен двухсекционным, в этом случае блок очистки размещен между его секциями. В качестве редуцирующих устройств могут быть установлены дроссельные вентили, газодинамические устройства или детандеры. Компрессоры (в том числе компрессор холодильной машины) могут быть связаны с детандером(ами) как кинематически, так и электрически, посредством электродвигателей, запитанных от электрогенератора(ов), соединенных с детандерами. Конденсатор холодильной машины может быть выполнен, например, в виде аппарата жидкостного или воздушного охлаждения. Блок очистки может включать узлы адсорбционной или абсорбционной очистки от углекислого газа и тяжелых углеводородов. При необходимости подогрева газа низкого давления на линии его вывода установлен второй нагреватель. В качестве нагревателей могут быть установлены как электронагреватели, так и теплообменники с линиями ввода/вывода теплоносителя: нагретого хладагента из конденсатора холодильной машины или теплоносителя со стороны. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Исполнение трубопровода технологического газа на участке между детандером и теплообменником "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" должно исключать возможность образования на стенках отложений твердого углекислого газа, например, за счет высокой скорости и/или турбулизации потока газа. Исполнение теплообменника "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" должно исключать возможность накопления отложений твердого углекислого газа на внутренних поверхностях, например, за счет многосекционной конструкции с возможностью периодического отключения секций по мере накопления отложений и их прогрева для испарения твердого углекислого газа.
Размещение на линии продукционного газа испарителя компрессионной холодильной машины, компрессор которой связан с детандером позволяет без затрат энергии со стороны обеспечить вывод тепла из установки, что уменьшает температуру продукционного газа, увеличивает коэффициент ожижения и выход СПГ. Соединение линии технологического газа с линией обратного газа после основного теплообменника позволяет дополнительно понизить температуру продукционного газа и увеличить выход СПГ.
Установка включает блоки осушки 1 и очистки 2, компрессионную холодильную машину 3 с испарителем 4 и конденсатором 5, теплообменники: предварительный 6, основной 7, "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" 8, нагреватель 9, детандер 10, компрессор 11, сепараторы 12 и 13, редуцирующие устройства 14 и 15. Пунктиром показаны нагреватель газа низкого давления 16 и вариант двухсекционного выполнения теплообменника 8.
При работе установки (показана на чертеже) природный газ высокого давления, поступающий по линии 17, осушают в блоке 1 и разделяют на продукционный газ и технологический газ, который по линии 18 подают на охлаждение в теплообменник 6, редуцируют с помощью детандера 10, нагревают в теплообменниках 8, 6 и смешивают с газами регенерации, поступающими по линиям 19 и 20. Полученный газ низкого давления по линии 21 выводят потребителю после нагрева в теплообменнике 16 (при его наличии). Продукционный газ, подаваемый по линии 22, охлаждают в испарителе 4, очищают от углекислого газа и тяжелых примесей в блоке 2, охлаждают в теплообменниках 8 и 7, редуцируют с помощью устройства 14 и разделяют в сепараторе 12 на СПГ, выводимый по линии 23, и обратный газ, который по линии 24 сначала подают на нагрев в теплообменник 7 и затем разделяют на две части, одну из которых подают в линию 25, а другую в качестве продувочного газа по линии 26, после нагрева в аппарате 9, направляют в блоки 1 и 2. Полученный СПГ с помощью устройства 15 редуцируют до давления хранения или отпуска потребителю и разделяют в сепараторе 13 на СПГ, выводимый потребителю по линии 27, и газ сепарации, подаваемый компрессором 11 по линии 25 в линию 18. Конденсатор 5 холодильной машины 3 оснащен линией 28 подачи хладагента, например, воздуха или воды. При двухсекционном исполнении теплообменника 8 охлажденный продукционный газ сначала охлаждают в первой его секции, затем очищают в блоке 2 и доохлаждают во второй секции (показано пунктиром). Соединение детандера 10 с компрессором 11 и холодильной машиной 3 также показано пунктиром.
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход СПГ и может найти применение в газовой промышленности.
Claims (1)
- Установка для производства сжиженного природного газа, включающая блок осушки, линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с предварительным теплообменником и детандером, линия продукционного потока оснащена блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ, отличающаяся тем, что блок осушки расположен на линии газа высокого давления, на линии продукционного газа установлены испаритель компрессионной холодильной машины, блок очистки и теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ", линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией подачи газа сепарации, а также соединена линией подачи части обратного газа, на которой расположен нагреватель, с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию вывода газа низкого давления, при этом на линии вывода СПГ установлено второе редуцирующее устройство и второй сепаратор, оснащенный линиями вывода СПГ потребителю и подачи газа сепарации в линию редуцированного технологического газа с компрессором, кроме того, компрессор и холодильная машина связаны с детандером, а конденсатор холодильной машины оснащен линией подачи хладагента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138127A RU2692584C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Установка для производства сжиженного природного газа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138127A RU2692584C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Установка для производства сжиженного природного газа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2692584C1 true RU2692584C1 (ru) | 2019-06-25 |
Family
ID=67038291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138127A RU2692584C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Установка для производства сжиженного природного газа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2692584C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772632C1 (ru) * | 2021-05-25 | 2022-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью «ИЛФ Инжиниринг и Проектное управление» | Способ производства сжиженного природного газа |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3503220A (en) * | 1967-07-27 | 1970-03-31 | Chicago Bridge & Iron Co | Expander cycle for natural gas liquefication with split feed stream |
SU947594A1 (ru) * | 1980-08-06 | 1982-07-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Природных Газов "Вниигаз" | Способ переработки природного газа |
RU2180082C1 (ru) * | 2001-06-07 | 2002-02-27 | Государственное унитарное дочернее предприятие "Московский газоперерабатывающий завод" | Установка сжижения метана преимущественно для газонаполнительной станции транспортных средств |
EA006270B1 (ru) * | 2002-02-27 | 2005-10-27 | Бехтел Би Дабл Ю Экс Ти, Айдахо, Ллс | Устройство для сжижения природного газа и способ производства сжиженного природного газа |
RU2438081C2 (ru) * | 2007-07-04 | 2011-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" ( ООО" Газпром ВНИИГАЗ " ) | Способ сжижения природного газа (варианты) и установка для его реализации (варианты) |
-
2018
- 2018-10-29 RU RU2018138127A patent/RU2692584C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3503220A (en) * | 1967-07-27 | 1970-03-31 | Chicago Bridge & Iron Co | Expander cycle for natural gas liquefication with split feed stream |
SU947594A1 (ru) * | 1980-08-06 | 1982-07-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Природных Газов "Вниигаз" | Способ переработки природного газа |
RU2180082C1 (ru) * | 2001-06-07 | 2002-02-27 | Государственное унитарное дочернее предприятие "Московский газоперерабатывающий завод" | Установка сжижения метана преимущественно для газонаполнительной станции транспортных средств |
EA006270B1 (ru) * | 2002-02-27 | 2005-10-27 | Бехтел Би Дабл Ю Экс Ти, Айдахо, Ллс | Устройство для сжижения природного газа и способ производства сжиженного природного газа |
RU2438081C2 (ru) * | 2007-07-04 | 2011-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" ( ООО" Газпром ВНИИГАЗ " ) | Способ сжижения природного газа (варианты) и установка для его реализации (варианты) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
---|---|---|
RU2671665C1 (ru) | Установка сжижения природного газа и способ ее работы (варианты) | |
RU2541360C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа и комплекс для его реализации | |
RU2636966C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа | |
RU2673972C1 (ru) | Комплекс для редуцирования, сжижения и компримирования природного газа (варианты) | |
RU2721347C1 (ru) | Установка для редуцирования природного газа и выработки газомоторных топлив | |
RU2673970C1 (ru) | Установка для редуцирования природного газа и получения газомоторных топлив (варианты) | |
US20160003528A1 (en) | Station for reducing gas pressure and liquefying gas | |
RU2688595C1 (ru) | Установка по сжижению природного газа | |
RU2686655C1 (ru) | Установка для получения сжиженного природного газа (варианты) | |
RU2691876C1 (ru) | Установка для выработки сжиженного природного газа (варианты) | |
RU2719533C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа и компримированного природного газа на газораспределительной станции и комплекс (варианты) для его осуществления | |
RU2692584C1 (ru) | Установка для производства сжиженного природного газа | |
RU2731709C1 (ru) | Установка низкотемпературного фракционирования для деэтанизации магистрального газа с выработкой спг | |
RU2692614C1 (ru) | Установка для получения сжиженного природного газа | |
RU2688062C1 (ru) | Установка сжиженния природного газа | |
RU2699911C1 (ru) | Установка по выработке спг | |
RU2699872C1 (ru) | Установка по производству сжиженного природного газа | |
RU2692613C1 (ru) | Установка для сжижения природного газа (варианты) | |
RU2692610C1 (ru) | Установка получения сжиженного природного газа | |
RU2702680C1 (ru) | Установка редуцирования природного газа с выработкой спг | |
CN109323534A (zh) | 一种通过低温精馏法提纯空气制取高压氧气方法及装置 | |
RU2746775C2 (ru) | Установка для редуцирования газа и получения спг | |
RU2665088C1 (ru) | Способ получения сжиженного природного газа в условиях газораспределительной станции | |
RU2748413C2 (ru) | Установка для получения сжиженного природного газа (варианты) | |
RU2701173C1 (ru) | Установка по выработке сжиженного природного газа |