RU2747921C2 - Installation for gas reduction and production of constant amount of lng - Google Patents
Installation for gas reduction and production of constant amount of lng Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747921C2 RU2747921C2 RU2019107714A RU2019107714A RU2747921C2 RU 2747921 C2 RU2747921 C2 RU 2747921C2 RU 2019107714 A RU2019107714 A RU 2019107714A RU 2019107714 A RU2019107714 A RU 2019107714A RU 2747921 C2 RU2747921 C2 RU 2747921C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- gas line
- auxiliary
- line
- heat exchanger
- Prior art date
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа (СПГ) за счет перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами при отборе газа несколькими потребителями.The invention relates to cryogenic technology and can be used to obtain liquefied natural gas (LNG) due to the pressure drop between the main and distribution pipelines when gas is taken by several consumers.
Известен способ производства сжиженного природного газа и комплекс для его реализации [RU 2541360, опубл. 10.02.2015 г., МПК F25J 1/00], который включает входную линию природного газа с фильтром-пылеуловителем, счетчиком газа, блоком осушки и фильтром, линию для утилизации тепла с теплообменником и регулятором давления, струйный компрессор, счетчик газа на выходе, блок очистки газа с фильтром, а также предварительный теплообменник, детандер-компрессорный агрегат со вспомогательными системами, основной теплообменник, дроссель, сепаратор и хранилище СПГ с криогенным насосом.A known method for the production of liquefied natural gas and a complex for its implementation [RU 2541360, publ. 02/10/2015, IPC F25J 1/00], which includes a natural gas inlet line with a dust filter, a gas meter, a drying unit and a filter, a heat recovery line with a heat exchanger and a pressure regulator, a jet compressor, an outlet gas meter, a gas purification unit with a filter, as well as a preliminary heat exchanger, an expander-compressor unit with auxiliary systems, a main heat exchanger, a throttle, a separator and an LNG storage facility with a cryogenic pump.
Недостатками известного комплекса является низкий выход СПГ.The disadvantages of the known complex is the low yield of LNG.
Наиболее близки к предлагаемому изобретению установка сжижения природного газа и способ ее работы (варианты) [RU 2671665, опубл. 06.11.2018 г., МПК F25J 1/00], в одном из вариантов включающая блоки осушки и очистки газа, теплообменники: предварительный, основной, "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и "очищенный сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", сепаратор, редуцирующее устройство (детандер), а также детандер и компрессор, соединенные посредством электрической и/или кинематической связи.Closest to the proposed invention is a natural gas liquefaction plant and a method of its operation (options) [RU 2671665, publ. 11/06/2018, IPC
Недостатком данной установки является низкий выход СПГ, невозможность отбора газа несколькими потребителями при разных давлениях газа и неравномерный выход СПГ в связи с сезонными колебаниями отбора газа низкого давления.The disadvantages of this unit are the low LNG yield, the impossibility of gas sampling by several consumers at different gas pressures and the uneven LNG yield due to seasonal fluctuations in the selection of low pressure gas.
Задачей изобретения является увеличение выхода СПГ и возможность отбора газа несколькими потребителями при разных давлениях и обеспечение постоянства выхода СПГ.The objective of the invention is to increase the LNG yield and the possibility of gas sampling by several consumers at different pressures and to ensure a constant LNG yield.
Техническим результатом является увеличение выхода СПГ за счет снижения температуры продукционного газа путем установки испарителя компрессионной холодильной машины на линии технологического газа, возможность отбора газа несколькими потребителями при разных давлениях за счет установки вспомогательных линий отбора газа и обеспечение постоянства выхода СПГ за счет оснащения установки циркуляционным компрессором.The technical result is an increase in the LNG yield due to a decrease in the temperature of the product gas by installing an evaporator of a compression refrigeration machine on the process gas line, the possibility of gas sampling by several consumers at different pressures due to the installation of auxiliary gas sampling lines and ensuring a constant LNG yield by equipping the unit with a circulation compressor.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блоки осушки и очистки газа, предварительный и основной теплообменники, сепаратор, а также детандеры и компрессор, соединенные между собой, особенность заключается в том, что в качестве компрессора установлен компрессор холодильной машины с возможностью подачи энергии со стороны, линия осушенного природного газа высокого давления разделена на по меньшей мере одну линию вспомогательного газа, линии основного и вспомогательного технологического газа и линию продукционного газа, на которой последовательно расположены первая секция предварительного теплообменника, блок очистки, вторая секция предварительного теплообменника, основной теплообменник, первый детандер и сепаратор, оснащенный линией вывода СПГ и линией обратного газа с основным теплообменником, на линии основного технологического газа расположены первый испаритель холодильной машины, второй детандер и соединения с линией обратного газа и с линией вспомогательного технологического газа, оснащенной вспомогательным холодильником и третьим детандером, а на образованной этими линиями линии газа низкого давления расположен предварительный теплообменник, при этом вспомогательный холодильник расположен также на по меньшей мере одной линии вспомогательного газа, оснащенной вспомогательным детандером и вторым испарителем холодильной машины, кроме того, линия газа низкого давления соединена с линией основного технологического газа перед испарителем линией циркуляционного газа, на которой установлены циркуляционный компрессор и холодильник.The specified technical result is achieved by the fact that in the known installation, including gas dehydration and purification units, preliminary and main heat exchangers, a separator, as well as expanders and a compressor connected to each other, the peculiarity lies in the fact that the compressor of the refrigeration machine is installed as a compressor with the possibility power supply from the side, the high pressure dried natural gas line is divided into at least one auxiliary gas line, main and auxiliary process gas lines and a product gas line, on which the first section of the preliminary heat exchanger, the purification unit, the second section of the preliminary heat exchanger, the main heat exchanger, first expander and separator equipped with an LNG outlet line and a return gas line with the main heat exchanger, the first evaporator of the refrigeration machine, the second expander and connections to the return gas line and to the liner are located on the main process gas line. with an auxiliary process gas equipped with an auxiliary condenser and a third expander, and a preliminary heat exchanger is located on the low pressure gas line formed by these lines, while the auxiliary cooler is also located on at least one auxiliary gas line equipped with an auxiliary expander and a second evaporator of the refrigeration machine, except In addition, the low pressure gas line is connected to the main process gas line upstream of the evaporator by a recycle gas line on which a recycle compressor and a refrigerator are installed.
Компрессор может быть связан с детандерами с помощью кинематической связи и/или электрической связи, например, посредством электродвигателя, запитанного от электрогенераторов, соединенных с детандерами, и/или с помощью магнитной связи, например, с применением постоянных магнитов или электромагнитов, и/или с помощи гидравлической связи. Блок очистки может выполнен в виде узла адсорбционной очистки от углекислого газа. Второй испаритель холодильной машины и вспомогательный холодильник разделены на секции по числу линий вспомогательного газа, на каждой из которых установлен вспомогательный детандер. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.The compressor can be connected to the expanders by means of a kinematic connection and / or electrical connection, for example, by means of an electric motor powered by electric generators connected to the expanders and / or by means of magnetic communication, for example, using permanent magnets or electromagnets, and / or with aid hydraulic connection. The purification unit can be made in the form of a unit for adsorption purification from carbon dioxide. The second evaporator of the refrigeration machine and the auxiliary cooler are divided into sections according to the number of auxiliary gas lines, each of which is equipped with an auxiliary expander. As the rest of the installation elements, any devices of the corresponding purpose known from the prior art can be placed.
Предотвращение отложения твердого углекислого газа в технологических линиях достигается, например, за счет высокой скорости и/или турбулизации потока газа, а в теплообменниках - за счет исполнения в виде многосекционных аппаратов с возможностью периодического отключения секций для их прогрева и испарения отложений углекислого газа. При адсорбционной очистке газа в качестве продувочного газа может быть использована часть очищенного продукционного газа, а газ регенерации может быть направлен в линию газа низкого давления. В случае отгрузки СПГ при более низком давлении, чем давление его хранения, линия вывода СПГ соединена с редуцирующим устройством и сепаратором низкого давления, оснащенным линией вывода СПГ низкого давления и линией газа сепарации с компрессором, которая соединена с линией обратного газа.Prevention of solid carbon dioxide deposition in technological lines is achieved, for example, due to high speed and / or turbulence of the gas flow, and in heat exchangers - due to the design in the form of multi-section devices with the possibility of periodically shutting down the sections for their heating and evaporation of carbon dioxide deposits. In adsorption gas purification, a portion of the purified product gas can be used as the purge gas, and the regeneration gas can be directed to the low pressure gas line. In the case of unloading LNG at a lower pressure than its storage pressure, the LNG outlet line is connected to a reducing device and a low pressure separator equipped with a low pressure LNG outlet line and a compressor separation gas line that is connected to the return gas line.
Установка испарителей компрессионной холодильной машины перед детандером на линиях технологического и вспомогательного газа позволяет понизить температуру редуцированного технологического газа, а следовательно, и продукционного газа, за счет чего увеличить выход СПГ. Оснащение установки вспомогательными линиями отбора газа позволяет подавать газ при разных давлениях нескольким потребителям, а также дает возможность использования энергии редуцирования вспомогательного газа для повышения выхода СПГ. Постоянство выхода СПГ обеспечивает подача дополнительной энергии, например, электрической, со стороны в холодильную машину для поддержания требуемой температуры основного технологического газа перед редуцированием, а также установка циркуляционного компрессора и холодильника на линии подачи циркуляционного газа, что позволяет увеличить расход технологического газа и обеспечивает постоянство температуры продукционного газа перед основным теплообменником.Installing the evaporators of the compression refrigeration machine in front of the expander on the process and auxiliary gas lines allows lowering the temperature of the reduced process gas, and therefore of the product gas, thereby increasing the LNG yield. Equipping the unit with auxiliary gas sampling lines allows supplying gas at different pressures to several consumers, and also makes it possible to use the auxiliary gas reduction energy to increase the LNG yield. The constancy of the LNG output ensures the supply of additional energy, for example, electrical energy, from the side to the chiller to maintain the required temperature of the main process gas before reduction, as well as the installation of a circulation compressor and a cooler in the circulation gas supply line, which allows an increase in the process gas flow rate and ensures a constant temperature product gas in front of the main heat exchanger.
Установка включает блоки осушки 1 и очистки 2, предварительный 3 и основной 4 теплообменники, компрессионную холодильную машину 5 с испарителями 6 и 7, вспомогательный холодильник 8, холодильник циркуляционного газа 9, первый 10, второй 11, третий 12 и вспомогательный 13 детандеры (условно показан один вспомогательный детандер), циркуляционный компрессор 14 и сепаратор 15. Пунктиром показано оборудование узла отгрузки: редуцирующее устройство 16, сепаратор 17 и компрессор 18.The installation includes units for drying 1 and cleaning 2, preliminary 3 and main 4 heat exchangers,
Установка эксплуатируется в трех режимах: зимнем, весенне-осеннем и летнем. При работе установки (фиг. 1) в зимнем режиме, при максимальном отборе газа низкого давления, краны 19, 20 закрыты, а природный газ высокого давления, поступающий по линии 21, осушают в блоке 1 и разделяют на по меньшей мере один поток вспомогательного газа (условно показан один поток 22), потоки основного 23 и вспомогательного 24 технологического газа и продукционный газ 25, который охлаждают в первой секции теплообменника 3, очищают от углекислоты в блоке 2, затем охлаждают во второй секции теплообменника 3 и в теплообменнике 4, редуцируют с помощью детандера 10 и разделяют в сепараторе 15 на СПГ, выводимый по линии 26, и обратный газ, который по линии 27 подают в линию 23 после нагрева в теплообменнике 4. Основной технологический газ охлаждают в испарителе 6 холодильной машины 5, редуцируют в детандере 11, смешивают обратным газом, подаваемым по линии 27 и со вспомогательным технологическим газом подаваемым по линии 24 после охлаждения в холодильнике 8 и редуцирования в детандере 12, затем полученный газ низкого давления нагревают в теплообменнике 3 и выводят по линии 28. Вспомогательный газ охлаждают в испарителе 7, редуцируют в детандере 13, нагревают в холодильнике 8 и выводят потребителю (условно -одному). Пунктиром показана подача продувочного газа в блок 2 по линии 29 из линии 25, подача газа регенерации из блока 2 по линии 30 в линию 28, а также снижение давления СПГ путем редуцирования с помощью устройства 16, и разделения в сепараторе 17 на СПГ низкого давления, выводимый по линии 31, и газ сепарации, который сжимают компрессором 18 и подают по линии 32 в линию 27. Соединение детандеров 10-13 с компрессором холодильной машины 5 показано штрих-пунктиром.The unit is operated in three modes: winter, spring-autumn and summer. When the unit is operating (Fig. 1) in winter mode, with maximum low-pressure gas extraction,
При работе установки в весенне-осеннем режиме, когда отбор газа низкого давления снижается и энергии, вырабатываемой детандерами, не хватает для поддержания мощности холодильной машины 5, по линии 33 со стороны подают дополнительную энергию для поддержания температуры редуцированного технологического газа и, соответственно, выхода СПГ. В летнем режиме, при значительном снижении отбора газа низкого давления снижается, открывают краны 19 и 20 и рециркулируют часть газа низкого давления из линии 28 по линии 34 в линию 23 с помощью компрессора 14 и холодильника 9.When the unit is operating in the spring-autumn mode, when the low-pressure gas selection decreases and the energy generated by the expanders is not enough to maintain the power of the refrigerating
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход СПГ, дает возможность отбора газа несколькими потребителями при разных давлениях, обеспечивает постоянство выхода СПГ и может быть использована в промышленности.Thus, the proposed installation allows to increase the LNG yield, makes it possible to take gas by several consumers at different pressures, ensures a constant LNG yield, and can be used in industry.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019107714A RU2747921C2 (en) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | Installation for gas reduction and production of constant amount of lng |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019107714A RU2747921C2 (en) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | Installation for gas reduction and production of constant amount of lng |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019107714A RU2019107714A (en) | 2020-09-18 |
RU2019107714A3 RU2019107714A3 (en) | 2020-12-29 |
RU2747921C2 true RU2747921C2 (en) | 2021-05-17 |
Family
ID=72942838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019107714A RU2747921C2 (en) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | Installation for gas reduction and production of constant amount of lng |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2747921C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2473185A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Bechtel Bwxt Idaho, Llc | Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods relating to same |
RU2541360C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" | Liquefied natural gas production method and complex for its implementation |
RU2671665C1 (en) * | 2017-12-20 | 2018-11-06 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation for natural gas liquefaction and method for operation thereof (options) |
RU187598U1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-03-13 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ГЕЛИЙМАШ" (ОАО "НПО "ГЕЛИЙМАШ") | Partial liquefaction of natural gas |
-
2019
- 2019-03-18 RU RU2019107714A patent/RU2747921C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2473185A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Bechtel Bwxt Idaho, Llc | Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods relating to same |
RU2541360C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" | Liquefied natural gas production method and complex for its implementation |
RU187598U1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-03-13 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ГЕЛИЙМАШ" (ОАО "НПО "ГЕЛИЙМАШ") | Partial liquefaction of natural gas |
RU2671665C1 (en) * | 2017-12-20 | 2018-11-06 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation for natural gas liquefaction and method for operation thereof (options) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019107714A3 (en) | 2020-12-29 |
RU2019107714A (en) | 2020-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2636966C1 (en) | Method for production of liquefied natural gas | |
US7540171B2 (en) | Cryogenic liquefying/refrigerating method and system | |
RU2749931C2 (en) | Natural gas liquefaction plant that uses mechanical cooling and liquid nitrogen cooling | |
KR101484932B1 (en) | Method and installation for liquefying flue gas from combustion installations | |
US20140283548A1 (en) | System and method for liquefying natural gas using single mixed refrigerant as refrigeration medium | |
RU2673972C1 (en) | Complex for reduction, liquidation and compression of natural gas (options) | |
RU2747921C2 (en) | Installation for gas reduction and production of constant amount of lng | |
RU2719533C1 (en) | Method for production of liquefied natural gas and compressed natural gas at a gas distribution station and a complex (versions) for its implementation | |
RU2702680C1 (en) | Unit for reduction of natural gas with generation of lng | |
RU2699911C1 (en) | Plant for producing lng | |
RU2749700C2 (en) | Plant for reducing gas and generating a constant amount of liquefied natural gas (options) | |
RU2747304C2 (en) | Gas reduction and lng generation plant | |
RU2747919C2 (en) | Lng production installation | |
CN108072235B (en) | Air separation system | |
RU2746775C2 (en) | Gas reduction and lng production installation | |
RU2701173C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
RU2746774C2 (en) | Lng production plant | |
JP7355979B2 (en) | gas liquefaction equipment | |
RU2720506C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas | |
RU2688595C1 (en) | Natural gas liquefaction plant | |
RU2748413C2 (en) | Installation for producing liquefied natural gas (versions) | |
RU2686655C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas (versions) | |
US2128692A (en) | Method and apparatus for separating air | |
RU2738528C2 (en) | Installation for gas reduction and production of liquefied natural gas (versions) | |
RU2692614C1 (en) | Plant for production of liquefied natural gas |