[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102012011845A1 - Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction - Google Patents

Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction Download PDF

Info

Publication number
DE102012011845A1
DE102012011845A1 DE102012011845A DE102012011845A DE102012011845A1 DE 102012011845 A1 DE102012011845 A1 DE 102012011845A1 DE 102012011845 A DE102012011845 A DE 102012011845A DE 102012011845 A DE102012011845 A DE 102012011845A DE 102012011845 A1 DE102012011845 A1 DE 102012011845A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrocarbon
rich fraction
liquefied
fraction
expansion
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.)
Withdrawn
Application number
DE102012011845A
Other languages
German (de)
Inventor
Rainer Sapper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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 Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE102012011845A priority Critical patent/DE102012011845A1/en
Priority to ARP130101972 priority patent/AR091267A1/en
Priority to CA2874071A priority patent/CA2874071A1/en
Priority to PCT/EP2013/001671 priority patent/WO2013185897A2/en
Priority to US14/406,939 priority patent/US20150176891A1/en
Publication of DE102012011845A1 publication Critical patent/DE102012011845A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • 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
    • F25J1/0032—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"
    • F25J1/004—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 flash gas recovery
    • 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
    • F25J1/0201—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 only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • F25J1/0202—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 only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—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
    • 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.
    • F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant 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
    • 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

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

Es wird ein Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion beschrieben, wobei die Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion gegen einen offenen Expander-Kältekreislauf verflüssigt wird. Erfindungsgemäß wird der in dem Expander-Kältekreislauf zirkulierende Teilstrom (6–14) der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion (3) abgekühlt und zweistufig arbeitsleistend entspannt (X1, X2), wobei der in der ersten Entspannungsstufe (X1) entspannte Teilstrom (9) abgekühlt (E) und anschließend der zweiten Entspannungsstufe (X2) zugeführt wird (10).A process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction is described, wherein the hydrocarbon-rich fraction is liquefied against an open expander refrigeration cycle. According to the circulating in the expander refrigeration cycle part stream (6-14) of the hydrocarbon-rich fraction to be liquefied (3) cooled and two-part work expanded (X1, X2), wherein in the first expansion stage (X1) relaxed partial stream (9) cooled (E) and then the second expansion stage (X2) is supplied (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion, wobei die Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion gegen einen offenen Expander-Kältekreislauf verflüssigt wird.The invention relates to a process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction, wherein the hydrocarbon-rich fraction is liquefied against an open expander refrigeration cycle.

Gattungsgemäße Verfahren zum Verflüssigen Kohlenwasserstoff-reicher Fraktionen kommen beispielsweise bei der Verflüssigung von Erdgas zur Anwendung. Unter einem offenen Expander-Kältekreislauf versteht man einen Verflüssigungsprozess, bei dem ein Teilstrom der zur verflüssigenden (Kohlenwasserstoff-reichen) Einsatzfraktion vor der Abkühlung und Verflüssigung abgezogen, abgekühlt, kälteleistend entspannt und anschließend im Gegenstrom zu der zu verflüssigenden (Kohlenwasserstoff-reichen) restlichen Einsatzfraktion angewärmt wird. Offene Expander-Kältekreisläufe erfordern daher kein zusätzliches bzw. importiertes Kältemittel oder Kältemittelgemisch, weswegen die Kältemittel(gemisch)verfügbarkeit am gewählten Standort des Verflüssigungsprozesses keine Rolle spielt. Verflüssigungsanlagen, in denen derartige Prozesse realisiert werden, sind daher bzgl. ihrer Standortwahl sehr flexibel. Unter dem Begriff „Kältemittel” seien nachfolgend ein- oder mehrkomponentige Kältemittel zu verstehen.Generic processes for liquefying hydrocarbon-rich fractions are used, for example, in the liquefaction of natural gas. An open expander refrigeration cycle is understood as meaning a liquefaction process in which a substream of the liquefied (hydrocarbon-rich) feed fraction is withdrawn before cooling and liquefaction, cooled, relieved at low temperatures and then countercurrently to the residual hydrocarbon fraction (hydrocarbon-rich) remaining feed fraction is warmed up. Therefore, open expander refrigeration circuits do not require any additional or imported refrigerant or refrigerant mixture, and therefore the refrigerant (mixing) availability at the selected location of the liquefaction process is irrelevant. Liquefaction plants, in which such processes are realized, are therefore very flexible with regard to their choice of location. The term "refrigerant" is to be understood below single-component or multi-component refrigerant.

Bei der Verflüssigung Kohlenwasserstoff-reicher Fraktionen, insbesondere von Erdgas, kommen offene Expander-Kältekreisläufe zur Anwendung, bei denen der als Kältemittel abgezweigte Teilstrom der zu verflüssigenden Einsatzfraktion in einer Entspannungsstufe, vorzugsweise mittels eines Expanders, kälteleistend entspannt wird. Im Vergleich zu sog. geschlossenen Expander-Kältekreisläufen sowie zu Gemischkreisläufen weisen offene Expander-Kältekreisläufe einen vergleichsweise schlechten energetischen Wirkungsgrad auf. Sie wurden aus diesem Grunde in der Vergangenheit üblicherweise nur bei kleineren Verflüssigungsanlagen – hierunter seien Anlagen mit einer Verflüssigungsleistung von wenigen hundert Tonnen LNG pro Tag zu verstehen – in Betracht gezogen.In the liquefaction of hydrocarbon-rich fractions, in particular of natural gas, open expander refrigeration circuits are used, in which the branched off as a refrigerant partial flow of the feed fraction to be liquefied in a relaxation stage, preferably by means of an expander, is cooled performance. Compared to so-called closed expander refrigeration circuits and to mixture cycles, open expander refrigeration circuits have a comparatively poor energy efficiency. For this reason, they have traditionally only been considered in the past for smaller liquefaction plants - these are plants with a liquefaction capacity of a few hundred tonnes of LNG per day.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion anzugeben, das einen im Vergleich zu den zum Stand der Technik zählenden Verflüssigungsprozessen mit offenen Expander-Kältekreisläufen besseren energetischen Wirkungsgrad aufweist.The object of the present invention is to provide a generic method for liquefying a hydrocarbon-rich fraction, which has a better energy efficiency compared to the state of the art counting liquefaction processes with open expander refrigeration circuits.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der in dem offenen Expander-Kältekreislauf zirkulierende Teilstrom der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen (Einsatz)Fraktion zweistufig arbeitsleistend entspannt wird, wobei der in der ersten Entspannungsstufe entspannte Teilstrom abgekühlt und anschließend der zweiten Entspannungsstufe zugeführt wird.To solve this problem, a method for liquefying a hydrocarbon-rich fraction is proposed, which is characterized in that in the open expander refrigerant circuit circulating partial stream of liquefied hydrocarbon-rich (use) fraction is two-stage work expanded, the in the first relaxation stage relaxed partial flow cooled and then the second expansion stage is supplied.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verflüssigen einer Kohlenwassserstoff-reichen Fraktion, die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche darstellen, sind dadurch gekennzeichnet, dass

  • – der in dem offenen Expander-Kältekreislauf zirkulierende Teilstrom der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion zusätzlich einer dritten Entspannungsstufe zugeführt wird, wobei diese der vorbeschriebenen zweistufigen Entspannung vorgeschaltet ist,
  • – die verflüssigte Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion entspannt und die bei dieser Entspannung anfallende gasförmige Fraktion abgetrennt und erneut der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion zugemischt wird, wobei die gasförmige Fraktion vor der Zumischung ggf. verdichtet wird, und
  • – sofern die zu verflüssigende, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion und/oder wenigstens ein anderer Verfahrensstrom einer Verdichtung unterworfen wird, wenigstens eine der Entspannungsstufen und die oder wenigstens eine der Verdichtungen in einem Compander realisiert werden.
Further advantageous embodiments of the method according to the invention for liquefying a hydrocarbon-rich fraction, which constitute subject matters of the dependent claims, are characterized in that
  • The partial flow of the hydrocarbon-rich fraction to be liquefied in the open expander refrigeration cycle is additionally fed to a third expansion stage, which precedes the two-stage expansion described above,
  • - The liquefied hydrocarbon-rich fraction is expanded and the gaseous fraction resulting from this expansion separated and re-admixed to be liquefied hydrocarbon-rich fraction, wherein the gaseous fraction is optionally compressed before admixture, and
  • - If the liquefied, hydrocarbon-rich fraction and / or at least one other process stream is subjected to a compression, at least one of the expansion stages and the or at least one of the densifications are realized in a Compander.

Erfindungsgemäß wird der in dem offenen Expander-Kältekreislauf zirkulierende Teilstrom der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion nunmehr wenigstens zweistufig entspannt. Mittels dieser Verfahrensweise lässt sich der Wirkungsgrad des Verflüssigungsprozesses bereits wesentlich verbessern. Beim Übergang von einer ein- zu einer zweistufigen Entspannung verringert sich der Energieverbrauch um ca. 20%. Wird zusätzlich eine dritte Entspannungsstufe vorgesehen, verringert sich der Energieverbrauch im Vergleich zu einer einstufigen Entspannung um ca. 25%.According to the invention, the partial stream of the hydrocarbon-rich fraction to be liquefied circulating in the open expander refrigeration cycle is now at least two-stage depressurized. By means of this procedure, the efficiency of the liquefaction process can already be substantially improved. When moving from one to two-stage relaxation, energy consumption decreases by about 20%. If a third expansion stage is additionally provided, the energy consumption is reduced by approx. 25% compared to a single-stage relaxation.

Es ist offensichtlich, dass der apparative Aufwand des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu einem Verflüssigungsprozess, bei dem eine lediglich einstufige arbeitsleistende Entspannung erfolgt, größer ist. Dieser negative Aspekt wird jedoch durch die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verbundenen Vorteile kompensiert.It is obvious that the expenditure on equipment of the method according to the invention is greater in comparison with a liquefaction process in which a one-stage work-performing expansion takes place. However, this negative aspect is compensated by the advantages associated with the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion sowie weiteren Ausgestaltungen desselben sei nachfolgend anhand der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The inventive method for liquefying a hydrocarbon-rich fraction and other embodiments thereof is described below with reference to in the 1 and 2 illustrated embodiments explained in more detail.

Wie in den 1 und 2 dargestellt, wird die zu verflüssigende Kohlenwasserstoff-reiche Einsatzfraktion 1 mittels einer ein- oder mehrstufigen Verdichtereinheit V1 auf den gewünschten Verflüssigungsdruck verdichtet. Die verdichtete Einsatzfraktion 2 wird nunmehr auf zwei Teilströme 3 und 6 bzw. 6' aufgeteilt, wobei lediglich der Teilstrom 3, der den Hauptstrom darstellt, der Abkühlung und Verflüssigung unterworfen wird. Dazu wird dieser Teilstrom 3 im Wärmetauscher E gegen anzuwärmende Verfahrensströme, auf die im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, abgekühlt und zumindest partiell verflüssigt.As in the 1 and 2 is shown, the hydrocarbon-rich feed fraction to be liquefied 1 compacted by means of a single or multi-stage compressor unit V1 to the desired condensing pressure. The compressed feed fraction 2 is now on two streams 3 and 6 respectively. 6 ' split, with only the partial flow 3 , which is the main stream subjected to cooling and liquefaction. For this purpose, this partial flow 3 in the heat exchanger E to be heated process streams, which will be discussed in more detail below, cooled and at least partially liquefied.

Der zumindest partiell verflüssigte Teilstrom 4 wird im Ventil a entspannt und einem Abscheider D zugeführt. Aus dessen Sumpf wird die verflüssigte Kohlenwasserstoff-reiche Prodkuktfraktion 5 abgezogen. Die bei der vorgenannten Entspannung im Abscheider D anfallende gasförmige Fraktion 20, die im Wesentlichen aus den Komponenten Stickstoff und Methan besteht, wird im Verdichter V3 auf einen Druck verdichtet, der eine nachfolgende Zumischung dieser Fraktion zu dem Kältemittelstrom 12, auf den im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, ermöglicht. Die derart verdichtete Fraktion 21 wird anschließend im Gegenstrom zu der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion 3 durch den Wärmetauscher E geführt und anschließend dem vorerwähnten Kältemittelstrom 12 zugemischt.The at least partially liquefied partial flow 4 is relaxed in the valve a and fed to a separator D. From its bottom becomes the liquefied hydrocarbon-rich product fraction 5 deducted. The resulting in the aforementioned relaxation in the separator D gaseous fraction 20 consisting essentially of the components nitrogen and methane is compressed in the compressor V3 to a pressure which is a subsequent admixture of this fraction to the refrigerant flow 12 , which will be discussed in more detail below, allows. The thus condensed fraction 21 is then countercurrent to the hydrocarbon-rich fraction to be liquefied 3 passed through the heat exchanger E and then the aforementioned refrigerant flow 12 admixed.

Der vorerwähnte zweite Teilstrom 6 bzw. 6' der verdichteten Einsatzfraktion 2, der den Kältemittelstrom bildet, wird im Falle der in der 1 dargestellten Verfahrensführung dem Wärmetauscher E zugeführt und in diesem gegen anzuwärmende Verfahrensströme abgekühlt. Der derart abgekühlte Kältemittelstrom 8 wird in der ersten Entspannungsstufe X1 kälteleistend entspannt und anschließend über Leitung 9 erneut dem Wärmetauscher E zugeführt und in diesem abgekühlt. Der abgekühlte Kältemittelstrom 10 wird sodann der zweiten Entspannungsstufe X2 zugeführt und in dieser erneut kälteleistend entspannt. Der entspannte Kältemittelstrom 11 wird nunmehr im Wärmetauscher E gegen die vorbeschriebenen, abzukühlenden Verfahrensströme angewärmt und über Leitung 12 der ein- oder mehrstufig ausgebildeten Verdichtereinheit V2 zugeführt. In dieser wird der Kältemittelstrom auf einen Druck verdichtet, der eine Zumischung des Kältemittels über Leitung 14 zu der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion 1 ermöglicht.The aforementioned second partial flow 6 respectively. 6 ' the compressed feed fraction 2 , which forms the refrigerant flow, is used in the case of 1 process shown fed to the heat exchanger E and cooled in this against process streams to be heated. The thus cooled refrigerant flow 8th is depressurized in the first expansion stage X1 and then via line 9 again fed to the heat exchanger E and cooled in this. The cooled refrigerant flow 10 is then fed to the second expansion stage X2 and relaxed in this again cold-performing. The relaxed refrigerant flow 11 is now warmed in the heat exchanger E against the above-described, cooled process streams and via line 12 the one or more stages designed compressor unit V2 supplied. In this, the refrigerant flow is compressed to a pressure that admixed the refrigerant via line 14 to the hydrocarbon-rich fraction to be liquefied 1 allows.

Die in der 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unterscheidet sich von der in der 1 Dargestellten dadurch, dass der Teilstrom 6' der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion 1, der das Kältemittel bildet, einer dritten Entspannungsstufe X3 zugeführt wird. Der in dieser entspannte Kältemittelstrom 7 wird anschließend dem Wärmetauscher E zugeführt. Die weitere Verfahrensführung des Kältemittelstromes 7 ist identisch zu derjenigen der 1.The in the 2 illustrated embodiment of the method according to the invention differs from that in the 1 Illustrated in that the partial flow 6 ' the hydrocarbon-rich fraction to be liquefied 1 , which forms the refrigerant, is supplied to a third expansion stage X3. The in this relaxed refrigerant flow 7 is then fed to the heat exchanger E. The further process control of the refrigerant flow 7 is identical to the one of 1 ,

In vorteilhafter Weise können die dargestellten Verdichter und Entspannungsstufen in einem oder mehreren sog. Compandern auf unterschiedlichste Weise miteinander kombiniert werden. Bei einem Compander sind die Verdichtereinheit(en) sowie die. Expandereinheit(en) über ein gemeinsames Getriebe auf derselben Welle verbunden. Damit kann der apparative Aufwand des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich reduziert werden.Advantageously, the compressors and expansion stages shown can be combined with one another in one or more so-called companders in a very wide variety of ways. In a compander, the compressor unit (s) and the. Expander unit (s) connected via a common gear on the same shaft. Thus, the expenditure on equipment of the method according to the invention can be substantially reduced.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Kreislaufverdichter vorzusehen, der einen externen Antrieb – bspw. einen E-Motor aufweist –, und dass jeder der Expander einen auf der gleichen Welle sitzenden Blower antreibt.Another possibility is to provide a cycle compressor having an external drive - eg an electric motor - and that each of the expander drives a blower seated on the same shaft.

Claims (4)

Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion, wobei die Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion gegen einen offenen Expander-Kältekreislauf verflüssigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Expander-Kältekreislauf zirkulierende Teilstrom (6–14) der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion (3) zweistufig arbeitsleistend entspannt wird (X1, X2), wobei der in der ersten Entspannungsstufe (X1) entspannte Teilstrom (9) abgekühlt (E) und anschließend der zweiten Entspannungsstufe (X2) zugeführt wird (10).Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction, wherein the hydrocarbon-rich fraction is liquefied against an open expander refrigeration cycle, characterized in that the partial flow circulating in the expander refrigeration cycle ( 6 - 14 ) of the hydrocarbon-rich fraction to be liquefied ( 3 ) is expanded in two stages to perform work (X1, X2), wherein the in the first expansion stage (X1) relaxed partial flow ( 9 ) is cooled (E) and then fed to the second expansion stage (X2) ( 10 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Expander-Kältekreislauf zirkulierende Teilstrom (6) zusätzlich einer dritten Entspannungsstufe (X3) zugeführt wird, wobei diese der zweistufigen Entspannung (X1, X2) vorgeschaltet istMethod according to claim 1, characterized in that the partial flow circulating in the expander refrigeration cycle ( 6 ) is additionally fed to a third expansion stage (X3), this being preceded by the two-stage expansion (X1, X2) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verflüssigte Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion (4) entspannt (a) und die bei dieser Entspannung anfallende gasförmige Fraktion abgetrennt (D) und erneut der zu verflüssigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion (1) zugemischt wird.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the liquefied hydrocarbon-rich fraction ( 4 ) (a) and the gaseous fraction resulting from this expansion (D) and again the hydrocarbon-rich fraction to be liquefied ( 1 ) is mixed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die zu verflüssigende, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion und/oder wenigstens ein anderer Verfahrensstrom einer Verdichtung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Entspannungsstufen (X1, X2, X3) und die oder wenigstens eine der Verdichtungen in einem Compander realisiert werden.Method according to one of the preceding claims 1 to 3, wherein the liquefied, hydrocarbon-rich fraction and / or at least one other process stream is subjected to a densification, characterized in that at least one of the expansion stages (X1, X2, X3) and the or at least one of the densifications can be realized in a compander.
DE102012011845A 2012-06-14 2012-06-14 Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction Withdrawn DE102012011845A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012011845A DE102012011845A1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction
ARP130101972 AR091267A1 (en) 2012-06-14 2013-06-04 PROCEDURE FOR LIQUIDING A FRACTION RICH IN HYDROCARBONS
CA2874071A CA2874071A1 (en) 2012-06-14 2013-06-06 Method for the liquefaction of a hydrocarbon-rich fraction
PCT/EP2013/001671 WO2013185897A2 (en) 2012-06-14 2013-06-06 Method for liquefying a hydrocarbon-rich fraction
US14/406,939 US20150176891A1 (en) 2012-06-14 2013-06-06 Method for the liquefaction of a hydrocarbon-rich fraction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012011845A DE102012011845A1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012011845A1 true DE102012011845A1 (en) 2013-12-19

Family

ID=48577681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012011845A Withdrawn DE102012011845A1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150176891A1 (en)
AR (1) AR091267A1 (en)
CA (1) CA2874071A1 (en)
DE (1) DE102012011845A1 (en)
WO (1) WO2013185897A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3201763A1 (en) * 2020-12-18 2022-06-23 Ian Morris Lng process using feedstock as primary refrigerant

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1036282B (en) * 1956-08-17 1958-08-14 Sulzer Ag Cooling system
GB8610855D0 (en) * 1986-05-02 1986-06-11 Boc Group Plc Gas liquefaction
US6484533B1 (en) * 2000-11-02 2002-11-26 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for the production of a liquid cryogen
DE102006013686B3 (en) * 2006-03-22 2007-10-11 Technikum Corporation Process for the liquefaction of natural gas

Also Published As

Publication number Publication date
CA2874071A1 (en) 2013-12-19
WO2013185897A3 (en) 2015-06-18
AR091267A1 (en) 2015-01-21
US20150176891A1 (en) 2015-06-25
WO2013185897A2 (en) 2013-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006094675A1 (en) Method for liquefaction of a stream rich in hydrocarbons
DE102010044646A1 (en) Process for separating nitrogen and hydrogen from natural gas
EP0711969A2 (en) Process for liquefying natural gas
DE102010011052A1 (en) Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction
DE102009015766A1 (en) Liquefying hydrocarbon-rich nitrogen-containing fraction, comprises carrying out the cooling and liquefaction of the hydrocarbon-rich fraction in indirect heat exchange against refrigerant or refrigerant mixture of refrigeration circuit
WO2014067652A2 (en) Method for cooling a hydrocarbon-rich fraction
WO2006136269A1 (en) Method for liquefying a hydrocarbon-rich flow
DE19612173C1 (en) Procedure for liquefaction of hydrocarbon rich process flow, especially natural gas
DE102011104725A1 (en) Method for liquefying hydrocarbon rich fraction, particularly of natural gas, involves liquefying refrigerant mixture of refrigerant circuit against hydrocarbon-rich fraction
DE102014012316A1 (en) Process for cooling a hydrocarbon-rich fraction
DE102009004109A1 (en) Liquefying hydrocarbon-rich fraction, particularly natural gas stream, involves cooling hydrocarbon-rich fraction, where cooled hydrocarbon-rich fraction is liquefied against coolant mixture
DE102012017653A1 (en) Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction
DE102012020469A1 (en) Method for separating methane from methane-containing synthesis gas in separation unit, involves feeding capacitor with secondary portion of refrigerant of outlet temperature to intermediate temperature and cooling to lower temperature
WO2010112206A2 (en) Method for liquefying a hydrocarbon-rich fraction
DE102016000393A1 (en) Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction
DE102006021620B4 (en) Pretreatment of a liquefied natural gas stream
DE102007006370A1 (en) Process for liquefying a hydrocarbon-rich stream
WO2003074955A1 (en) Method for liquefying a hydrocarbon-rich flow
DE102012011845A1 (en) Process for liquefying a hydrocarbon-rich fraction
DE4440406C1 (en) Process for liquefying a pressurized hydrocarbon-rich fraction
EP1913319A2 (en) Method and arrangement for liquefying a stream rich in hydrocarbons
DE102008059011A1 (en) Helium extraction
DE102016000394A1 (en) Method for cooling a medium
WO2006050913A1 (en) Method for liquefying a hydrocarbon-rich flow
DE102012020470A1 (en) Method for separating methane from synthesis gas that is utilized for e.g. combustion in power plant, involves utilizing liquefied methane-rich fraction process for cooling and vaporizing synthesis gas in heat exchangers

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150101