RU2491487C2 - Method of natural gas liquefaction with better propane extraction - Google Patents
Method of natural gas liquefaction with better propane extraction Download PDFInfo
- Publication number
- RU2491487C2 RU2491487C2 RU2010121164/06A RU2010121164A RU2491487C2 RU 2491487 C2 RU2491487 C2 RU 2491487C2 RU 2010121164/06 A RU2010121164/06 A RU 2010121164/06A RU 2010121164 A RU2010121164 A RU 2010121164A RU 2491487 C2 RU2491487 C2 RU 2491487C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ethane
- fraction
- column
- enriched
- liquid
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 10
- 239000001294 propane Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 15
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 13
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 13
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 6
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 claims description 5
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 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
- F25J1/02—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
- F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
- F25J1/0231—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the working-up of the hydrocarbon feed, e.g. reinjection of heavier hydrocarbons into the liquefied 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
- F25J1/0002—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
- F25J1/0047—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
- F25J1/0052—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 vaporising a liquid refrigerant 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
- F25J1/02—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
- F25J1/0211—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 multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0214—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 multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR 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
- F25J1/0235—Heat exchange integration
- F25J1/0237—Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
- F25J1/0239—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling
-
- 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
- F25J1/0235—Heat exchange integration
- F25J1/0237—Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
- F25J1/0239—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling
- F25J1/0241—Purification or treatment step being integrated between two refrigeration cycles of a refrigeration cascade, i.e. first cycle providing feed gas cooling and second cycle providing overhead gas cooling wherein the overhead cooling comprises providing reflux for a fractionation step
-
- 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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
- F25J3/0209—Natural gas or substitute 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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
-
- 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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
-
- 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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
-
- 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
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column 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
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/08—Processes or apparatus using separation by rectification in a triple pressure main column 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
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead 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
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/78—Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
-
- 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
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
-
- 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
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/50—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using absorption, i.e. with selective solvents or lean oil, heavier CnHm and including generally a regeneration step for the solvent or lean oil
-
- 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
- F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
- F25J2215/62—Ethane or ethylene
-
- 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
- F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
- F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
- F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass 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
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области сжижения природного газа.The present invention relates to the field of liquefaction of natural gas.
Природный неочищенный газ состоит главным образом из метана, а также различных составляющих, таких как вода, сероводород, диоксид углерода, ртуть, азот и легкие углеводороды, содержащие в основном от двух до шести атомов углерода. Некоторые составляющие, такие как вода, сероводород, диоксид углерода и ртуть, являются загрязнителями, которые удаляются на этапах, предшествующих стадиям сжижения природного газа. Более тяжелые, чем метан, углеводороды конденсируются и извлекаются, в качестве жидкостей природного газа, которые могут повысить его стоимость.Natural raw gas consists mainly of methane, as well as various constituents, such as water, hydrogen sulfide, carbon dioxide, mercury, nitrogen and light hydrocarbons containing mainly from two to six carbon atoms. Some constituents, such as water, hydrogen sulfide, carbon dioxide and mercury, are pollutants that are removed in the steps leading up to the natural gas liquefaction steps. Heavier hydrocarbons than methane are condensed and recovered as natural gas liquids that can increase its value.
Газовые жидкости отделяют от метана посредством фракционной колонны и охлаждением и частичным сжижением природного газа. Полученный в голове фракционной колонны газ предназначен для сжижения с получением жидкого природного газа. Функционирование при очень высоком давлении позволяет ограничить необходимую для сжижения энергию. Однако рабочее давление фракционной колонны ограничено критическим давлением разделяемой смеси.Gaseous liquids are separated from methane by means of a fraction column and by cooling and partial liquefaction of natural gas. The gas obtained in the head of the fractional column is intended to be liquefied to produce liquid natural gas. Operation at very high pressures limits the energy needed for liquefaction. However, the operating pressure of the fractionation column is limited by the critical pressure of the mixture to be separated.
Задачей настоящего изобретения является извлечение пропана и увеличение критического давления газа, предназначенного для сжижения, таким образом, чтобы осуществлять фракционирование при наибольшем давлении, снижая таким образом необходимую для сжижения энергию.An object of the present invention is to recover propane and increase the critical pressure of a gas to be liquefied in such a way as to fractionate at the highest pressure, thereby reducing the energy required for liquefaction.
Поставленная задача решается способом сжижения природного газа, в котором осуществляют следующие стадии:The problem is solved by a method of liquefying natural gas, in which the following stages are carried out:
a) частично сжижают природный газ, путем его охлаждения,a) partially liquefy natural gas by cooling it,
b) частично сжиженный природный газ вводят во фракционную колонну так, чтобы получить обогащенную метаном газовую фракцию и жидкую фракцию, обедненную метаном,b) partially liquefied natural gas is introduced into the fractionation column so as to obtain a methane-rich gas fraction and a methane-depleted liquid fraction,
c) газовую фракцию охлаждают до частичного сжижения, затем вводят охлажденную газовую фракцию в баллон-отделитель так, чтобы разделить газовую фазу и жидкую фазу,c) the gas fraction is cooled to partial liquefaction, then the cooled gas fraction is introduced into the separator balloon so as to separate the gas phase and the liquid phase,
d) рециркулируют по меньшей мере часть жидкой фазы во фракционной колонне в порядке орошения,d) recycle at least part of the liquid phase in the fraction column in the order of irrigation,
e) разделяют жидкую фракцию так, чтобы получить фракцию, обогащенную этаном, и по меньшей мере фракцию, обогащенную соединениями более тяжелыми, чем этан,e) separating the liquid fraction so as to obtain a fraction enriched in ethane, and at least a fraction enriched in compounds heavier than ethane,
f) рециркулируют по меньшей мере часть фракции, обогащенной этаном, осуществляя один из следующих процессов:f) recycle at least part of the fraction enriched in ethane, performing one of the following processes:
- вводят вышеназванную часть фракции, обогащенной этаном, в вышеназванный баллон-отделитель,- enter the above part of the fraction enriched in ethane into the above-mentioned separator cylinder,
- перед стадией d) смешивают вышеназванную часть фракции, обогащенной этаном, с вышеназванной жидкой фазой,- before step d), the aforementioned portion of the ethane-enriched fraction is mixed with the aforementioned liquid phase,
g) сжижают газообразную фазу, полученную на стадии c) охлаждением, с последующим расширением для получения природного жидкого газа.g) liquefy the gaseous phase obtained in stage c) by cooling, followed by expansion to obtain natural liquid gas.
В соответствии с изобретением фракция, обогащенная этаном, полученная на стадии e), может содержать, по меньшей мере, 90 молярных % этана.According to the invention, the ethane-enriched fraction obtained in step e) may contain at least 90 molar% of ethane.
На стадии f) по меньшей мере часть вышеназванной фракции, обогащенной этаном, может быть рециркулирована до расхода от 5% до 20% этана, содержащегося в вышеназванном природном газе.In step f), at least a portion of the aforementioned fraction enriched in ethane can be recycled to a flow rate of 5% to 20% of ethane contained in the aforementioned natural gas.
Способ настоящего изобретения может осуществляться в следующих условиях:The method of the present invention can be carried out under the following conditions:
- фракционная колонна может функционировать под давлением от 40 бар до 60 бар,- fractional column can operate under pressure from 40 bar to 60 bar,
на стадии a) природный газ может быть охлажден до температуры от 0°C до -60°C, иin step a), natural gas may be cooled to a temperature of from 0 ° C to -60 ° C, and
- на стадии c) газовую фракцию можно охладить до температуры от -45°C до -70°C.- in step c), the gas fraction can be cooled to a temperature of from -45 ° C to -70 ° C.
В соответствии с первым вариантом выполнения на стадии e) в колонне деэтанизации можно разделить жидкую фракцию, причем вышеназванная фракция, обогащенная этаном, получена в верхней части колонны деэтанизации, фракция, обогащенная более тяжелыми, чем этан, соединениями, получена на дне колонны деэтанизации. Более того, фракция, обогащенная этаном, может быть, по меньшей мере, частично сжижена, причем часть жидкой фракции, обогащенной этаном, введена в верхней части колонны деэтанизации в порядке орошения, другая часть жидкой фракции, обогащенной этаном, рециркулирует в соответствии со стадией f). В соответствии с первым вариантом выполнения колонна деэтанизации может функционировать под давлением от 20 до 35 бар, и вышеназванная фракция, обогащенная этаном, может быть по меньшей мере частично сжижена охлаждением до температуры от -5°C до 10°C.According to the first embodiment, in step e), a liquid fraction can be separated in the deethanization column, the aforementioned ethane-enriched fraction obtained at the top of the deethanization column, the fraction enriched with heavier than ethane compounds obtained at the bottom of the deethanization column. Moreover, the ethane-enriched fraction can be at least partially liquefied, with a portion of the ethane-enriched liquid fraction being introduced at the top of the deethanization column by irrigation, and another portion of the ethane-enriched liquid fraction is recycled in accordance with step f ) According to a first embodiment, the deethanization column can operate at a pressure of from 20 to 35 bar, and the aforementioned fraction enriched in ethane can be at least partially liquefied by cooling to a temperature of from -5 ° C to 10 ° C.
В соответствии со вторым вариантом выполнения на стадии e) в колонне деметанизации можно разделить жидкую фракцию так, чтобы получить газовый поток, обогащенный метаном, и жидкий поток, обогащенный более тяжелыми, чем метан, соединениями, затем в колонне деэтанизации можно отделить жидкий поток, причем вышеназванная фракция, обогащенная этаном, получена в верхней части колонны деэтанизации, а фракция, обогащенная более тяжелыми, чем этан, соединениями, получена на дне колонны деэтанизации. Более того, фракция, обогащенная этаном, может быть по меньшей мере частично сжижена, причем часть жидкой фракции, обогащенной этаном, введена в верхней части колонны деэтанизации в порядке орошения, другая часть жидкой фракции, обогащенной этаном, рециркулирует в соответствии со стадией f). В соответствии со вторым вариантом выполнения в верхнюю часть колонны деметанизации в порядке орошения можно ввести часть жидкой фракции, полученной на стадии c). В соответствии со вторым вариантом выполнения колонна деметанизации может функционировать под давлением от 25 до 40 бар, и колонна деэтанизации может функционировать под давлением от 20 до 35 бар, и вышеназванная фракция, обогащенная этаном, может быть по меньшей мере частично сжижена охлаждением до температуры от -5°C до 10°C.According to a second embodiment, in step e), a liquid fraction can be separated in a demethanization column so as to obtain a gas stream enriched in methane and a liquid stream enriched in compounds heavier than methane, then a liquid stream can be separated in the deethanization column, wherein the aforementioned fraction enriched in ethane was obtained in the upper part of the deethanization column, and the fraction enriched in heavier than ethane compounds was obtained at the bottom of the deethanization column. Moreover, the ethane-enriched fraction can be at least partially liquefied, with a portion of the ethane-enriched liquid fraction being introduced at the top of the deethanization column by irrigation, and another portion of the ethane-enriched liquid fraction is recycled in accordance with step f). According to a second embodiment, a portion of the liquid fraction obtained in step c) can be introduced into the upper part of the demethanization column in an irrigation order. According to a second embodiment, the demethanization column can operate at a pressure of 25 to 40 bar, and the deethanization column can operate at a pressure of 20 to 35 bar, and the above fraction enriched in ethane can be at least partially liquefied by cooling to a temperature of from - 5 ° C to 10 ° C.
Другие особенности и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания и чертежей, в числе которых:Other features and advantages of the invention will be more apparent from the following description and drawings, including:
Фиг.1 представляет схему способа сжижения с фракционированием,Figure 1 is a diagram of a method of liquefaction with fractionation,
Фиг.2-5 схематически представляют различные варианты осуществления изобретения.2-5 schematically represent various embodiments of the invention.
На фиг.1 природный газ, подаваемый по трубопроводу 1, может быть предварительно очищен от таких примесей, как вода, сероводород, диоксид углерода и ртуть. Для охлаждения до частичного сжижения природный газ вводится в теплообменник Е1. В Е1 природный газ может быть охлажден до температуры от 0°C до -60°C. В Е1 охлаждение осуществляется посредством замкнутой циркуляции в охлаждении С1, которое функционирует за счет сжатия и расширения охлаждающей жидкости.In Fig. 1, natural gas supplied through
Частично сжиженный поток, выходящий из Е1, вводится в зону фракционирования F. Настоящее изобретение предлагает различные способы осуществления зоны F, описанные со ссылками на фигуры от 2 до 5. Обозначения на фигурах от 2 до 5, одинаковые с обозначениями на фиг.1, означают те же элементы.The partially liquefied stream leaving E1 is introduced into the fractionation zone F. The present invention provides various methods for implementing zone F, described with reference to figures 2 to 5. The symbols in figures 2 to 5, identical with those in figure 1, mean the same elements.
Жидкости природного газа удаляются одним или несколькими потоками LGN. Метан 5, полученный в зоне F, переохлаждается в теплообменнике Е2 до полного сжижения. В Е2 охлаждение осуществляется посредством замкнутой циркуляции в охлаждении С2, которое функционирует за счет сжатия и расширения охлаждающей жидкости. Жидкий природный газ под давлением отводится из Е2 для расширения в расширительном устройстве V до атмосферного давления для получения жидкого природного газа GNL.Natural gas liquids are removed by one or more LGN streams. The
Согласно фиг.2 и 3, природный газ 1 охлаждается и частично конденсируется в теплообменнике Е1, затем вводится во фракционную колонну 2. Обычно колонна 2 функционирует при давлении от 40 до 60 бар абс. Полученный в вершине колонны 2 пар является частично сконденсированным в охладителе 3. В баллоне 4 газовая фаза отделяется от жидкой фазы. Охладитель 3 с помощью охлаждающей жидкости, например, используемой в теплообменнике Е2, осуществляет охлаждение до очень низкой температуры, обычно от -45°C до -70°C. Газовая фаза 5 направляется в теплообменник Е2 для сжижения. С помощью насоса 6 по трубопроводу 7 полученная на дне баллона 4 жидкая фаза снова направляется в вершину фракционной колонны посредством орошения. Температура на дне колонны контролируется испарителем 12 так, чтобы испарить легкие фракции, присутствующие в виде жидкости на дне колонны 2, и ограничить их вынос в трубопровод 8.According to figures 2 and 3,
Полученная на дне колонны 2 жидкая фаза отводится по трубопроводу 8 в колонне деэтанизации 14. Колонна 14 может функционировать при от 20 до 35 бар абс. Колонна 14 позволяет разделять поток, содержащий главным образом этан, отведенный к вершине, и поток, содержащий углеводороды, более тяжелые, чем этан внизу. Поток полученного в вершине колонны 14 этана частично, даже полностью сконденсирован в низкотемпературном конденсаторе 15 при температуре от -5°С до 10°С. Поток, полученный на выходе из конденсатора 15, направляется во флегмовый сосуд 16. В случае если поток этана сконденсирован только частично, паровая фаза этана отводится в вершину сосуда 16. Полученный на дне 16 жидкий этан откачивается насосом 17 для направления через трубопровод 18 в вершину колонны 14 в порядке орошения. Полученная на дне сосуда 16 жидкая фракция этана может быть направлена в хранилище по трубопроводу 20. Днище колонны 14 поддерживается при температуре испарителем 21 так, чтобы удалить максимум этана из фракции С3+, отводимой от днища 14 по трубопроводу 22. Фракция С3 может быть отделена, например, в колонне депропанизации.The liquid phase obtained at the bottom of
Согласно фиг.2 и 3, настоящее изобретение предлагает рециркулировать поток, богатый жидким этаном, полученный на днище сосуда 16, ко фракционной колонне 2. В соответствии с изобретением поток, богатый жидким этаном, содержит, по меньшей мере, 90 молярных %, предпочтительно более 98 молярных %, этана. Более точно, ссылаясь на фиг.2, часть жидкого потока, откачиваемая насосом 17, вводится трубопроводом 19 в сосуд 4. Вместе с тем, как показано на фиг.3, часть жидкого потока, откачиваемая насосом 17, вводится в трубопровод оттока 7 по трубопроводу 19. Таким образом, полученная на дне сосуда 4 жидкая фаза собирается и примешивается в поток, богатый этаном, подводимый трубопроводом 19.According to figures 2 and 3, the present invention proposes to recycle a stream rich in liquid ethane, obtained on the bottom of the
Рециркуляция этана в соответствии с настоящим изобретением позволяет значительно повысить выделение пропана на дне фракционной колонны 2. Для получения высокого процента выделения пропана поток, богатый этаном, возвращают в цикл, причем молярный расход этана составляет от 5% до 20 молярных % от молярного расхода этана, содержащегося в газе для обработки, подводимом через трубопровод 1.Recycling ethane in accordance with the present invention can significantly increase the emission of propane at the bottom of the
Более того, приток этана в вершину колонны 2 позволяет легко повысить критическое давление жидкости, циркулирующей в колонне 2 и улучшить таким образом разделение.Moreover, the flow of ethane to the top of
Вместе с тем, рециркулирование этана позволяет также обогатить природный газ, отводимый от вершины колонны 2, повысить стоимость этана и повысить теплоту сгорания природного газа.At the same time, the recycling of ethane can also enrich the natural gas discharged from the top of
Числовые примеры, представленные ниже, позволяют проиллюстрировать режимы работы способов, описанных по ссылкам на фиг.2 и 3.The numerical examples presented below allow us to illustrate the modes of operation of the methods described with reference to figures 2 and 3.
Расход природного газа, следующего состава, подводимого трубопроводом 1, составляет 34000 кмоль/ч:The consumption of natural gas of the following composition supplied by
Способы осуществляются в следующих условиях:The methods are carried out under the following conditions:
Фракционная колонна 2:Fractional Column 2:
- Давление: 45 бар абс. на дне, 44 бар абс. в конденсаторе 3,- Pressure: 45 bar abs. at the bottom, 44 bar abs. in
- Температура природного газа на входе: -30°C,- Natural gas inlet temperature: -30 ° C,
- Температура в конденсаторе 3: -65°C,- Temperature in the condenser 3: -65 ° C,
Деэтанизатор 14:Deethanizer 14:
- Давление: 27,5 бар абс. на дне, 27 бар абс. в конденсаторе 15,- Pressure: 27.5 bar abs. at the bottom, 27 bar abs. in
- Температура подачи: 42°C,- Flow temperature: 42 ° C,
- Температура в конденсаторе 15: 3°C.- The temperature in the condenser is 15: 3 ° C.
Степень рециркуляции, то есть молярный расход этана, рециркулируемого по трубопроводу 19, по отношению к молярному расходу этана, содержащегося в газе, подаваемом по трубопроводу 1, составляет 5%.The degree of recirculation, that is, the molar flow rate of ethane recycled through
Степень выделения С3 определяется как отношение расхода С3 в трубопроводе 22 к расходу С3 в трубопроводе 1.The degree of allocation of C3 is defined as the ratio of the flow rate of C3 in the
Моделирования процессов были осуществлены для способа, проиллюстрированного на фиг.2, для способа, проиллюстрированного на фиг.3, так же, как и для способа без рециркуляции С2, то есть для способа, идентичного способам, представленным на фиг.2 и 3 за исключением того, что он не содержит рециркуляции С2, осуществляемой по трубопроводу 19.Process simulations were carried out for the method illustrated in FIG. 2, for the method illustrated in FIG. 3, as well as for the method without recirculation C2, that is, for a method identical to the methods presented in FIGS. 2 and 3 with the exception of the fact that it does not contain recirculation C2 carried out through the
Установлено, что изобретение позволяет улучшить выделение С3 и легко отойти от критических условий во фракционной колонне, и улучшить степень выделения С3.It was found that the invention allows to improve the allocation of C3 and easily move away from critical conditions in the fractional column, and to improve the degree of allocation of C3.
Относительно фиг.4 и 5, природный газ 1 охлаждается и частично конденсируется в тепелообменнике Е1 до температуры от -60°С до 0°С, а затем вводится во фракционную колонну 2. Колонна 2 может функционировать при давлении от 40 бар до 60 бар. Пар, полученный в вершине колонны 2, частично конденсируется конденсатором 3. Газовая фаза отделяется от жидкой фазы в сосуде 4. Конденсатор 3 осуществляет охлаждение до очень низкой температуры, например, от -45°C до -70°C, с помощью охлаждающей жидкости, например, используемой в теплообменнике Е2. Газовая фаза 5 направляется в теплообменник Е2 для сжижения. Полученная на дне сосуда 4 жидкая фаза с помощью насоса 6 снова направляется через трубопровод 7 в вершину фракционной колонны 2 в порядке орошения.With respect to FIGS. 4 and 5,
Полученная на дне колонны 2 жидкая фаза отводится по трубопроводу 8 во вторую фракционную колонну 9 для осуществления второго разделения метана и углеводородов, более тяжелых, чем метан, при давлении более низком, чем в колонне 2. Колонна 9 может функционировать при давлении от 25 бар до 40 бар. Часть жидкой фазы, полученной на дне сосуда 4, вводится в вершину колонны 9 в порядке орошения. Температура на дне колонны 9 контролируется испарителем 12 так, чтобы выпарить легкие фракция, находящиеся в виде жидкости на дне колонны 9 и ограничить их вынос в трубопровод 13. Колонна 9 позволяет получить наверху поток, обогащенный метаном, удаленный трубопроводом 11 и внизу поток, обогащенный углеводородами, более тяжелыми, чем метан.The liquid phase obtained at the bottom of
Жидкий поток, полученный на дне колонны 9, вводится трубопроводом 13 в колонну деэтанизации 14. Колонна 14 функционирует при давлении, более низком, чем в колонне 9, например, при давлении от 20 бар до 35 бар. Колонна 14 позволяет отделить поток, содержащий главным образом этан, отводимый в вершину, и поток, содержащий главным образом углеводороды, более тяжелые, чем этан, на дне. Поток этана, полученный в вершине колонны 14, частично, даже полностью, конденсируется криогенным конденсатором 15 до температуры от -5°C до 10°C. Поток, полученный на выходе из конденсатора 15, направляется во флегмовый сосуд 16. В случае если поток этана сконденсирован только частично, то паровая фаза этана отводится в вершину сосуда 16. Жидкий этан, полученный на дне 16, откачивается насосом 17 для направления через трубопровод 18 в вершину колонны 14 в порядке орошения. Жидкая фракция этана, полученная на дне сосуда 16, может быть направлена в зону хранилища по трубопроводу 20. Дно колонны 14 поддерживается испарителем 21 при такой температуре, чтобы удалить наибольшее количество этана из фракции С3+, отводимой от дна 14 трубопроводом 22. Фракция С3+ может быть отделена, например, в колонне депропанизации.The liquid stream obtained at the bottom of
Согласно фиг.4 и 5, в настоящем изобретении предлагается рециркулировать часть жидкого потока, богатого этаном, полученного на дне сосуда 16 во фракционной колоне 2, более конкретно, как показано на фиг.4, часть жидкого потока, прокачиваемого насосом 17, вводится по трубопроводу 19 в сосуд 4. Согласно еще одному варианту, как показано на фиг.5, часть жидкого потока, прокачиваемого насосом 17, вводится по трубопроводу оттока 7 в трубопровод 19. Таким образом, жидкая фаза, полученная на дне сосуда 4, собирается и примешивается в поток, богатый этаном, подводимый трубопроводом 19.According to FIGS. 4 and 5, the present invention proposes to recycle a portion of the ethane-rich liquid stream obtained at the bottom of the
Числовые примеры, представленные ниже, позволяют проиллюстрировать режимы работы способов, описанных со ссылкой на фиг.4 и 5.The numerical examples presented below make it possible to illustrate the modes of operation of the methods described with reference to FIGS. 4 and 5.
Расход природного газа, следующего состава, подводимого трубопроводом 1, составляет 34000 кмоль/ч:The consumption of natural gas of the following composition supplied by
Способы осуществляются в следующих условиях:
Фракционная колонная 2:The methods are carried out under the following conditions:
Fractional Column 2:
- Давление: 45 бар абс. на дне, 44 бар абс. в конденсаторе 3,- Pressure: 45 bar abs. at the bottom, 44 bar abs. in
- Температура природного газа на входе: -30°C,- Natural gas inlet temperature: -30 ° C,
- температура в конденсаторе 15: -65°C,- temperature in the condenser 15: -65 ° C,
- расход 10 откачки для обратного течения деметанизатора 9: 350 кмоль/ч-
Деметанизатор 9:Demethanizer 9:
- Давление: 30 бар абс. на дне, 29,5 бар абс. в вершине,- Pressure: 30 bar abs. at the bottom, 29.5 bar abs. at the top
- Температура подачи: -41°C,- Flow temperature: -41 ° C,
Деэтанизатор 14:Deethanizer 14:
- Давление: 27,5 бар абс. на дне, 27 бар абс. в конденсаторе 15,- Pressure: 27.5 bar abs. at the bottom, 27 bar abs. in
- Температура подачи: 42°C,- Flow temperature: 42 ° C,
- температура в конденсаторе 15: 3°C.- temperature in the condenser 15: 3 ° C.
Степень рециркуляции, то есть молярный расход этана, рециркулируемого по трубопроводу 19, по отношению к молярному расходу этана, содержащегося в газе, подаваемом по трубопроводу 1, составляет 10%.The degree of recirculation, that is, the molar flow rate of ethane recycled through
Степень выделения С3 определяется как отношение расхода С3 в трубопроводе 22 к расходу С3 в трубопроводе 1.The degree of allocation of C3 is defined as the ratio of the flow rate of C3 in the
Моделирования процессов были осуществлены для способа, описанного со ссылкой на фиг.4, для способа, описанного со ссылкой на фиг.5, так же, как и для способа без рециркуляции С2, то есть для способа, идентичного способам, представленным на фиг.4 и 5 за исключением того, что он не содержит рециркуляции С2, осуществляемой по трубопроводу 19.Process simulations were carried out for the method described with reference to FIG. 4, for the method described with reference to FIG. 5, as well as for the method without recirculation C2, that is, for a method identical to the methods presented in FIG. 4 and 5 except that it does not contain C2 recirculation through
Установлено, что изобретение позволяет улучшить выделение С3 и отойти от критических условий во фракционной колонне, особенно, когда выход рециркуляции осуществляется в трубопровод обратного потока.It has been found that the invention improves the recovery of C3 and departs from critical conditions in the fractional column, especially when the recirculation outlet is carried out in the return flow pipeline.
Claims (11)
a) частично сжижают природный газ путем его охлаждения;
b) вводят частично сжиженный природный газ во фракционную колонну так, чтобы получить обогащенную метаном газовую фракцию и жидкую фракцию, обедненную метаном,
c) охлаждают газовую фракцию до частичного сжижения, затем вводят охлажденную газовую фракцию в баллон-отделитель так, чтобы разделить газовую фазу и жидкую фазу,
d) рециркулируют по меньшей мере часть жидкой фазы во фракционной колонне в порядке орошения,
e) разделяют жидкую фракцию так, чтобы получить фракцию, обогащенную этаном, и по меньшей мере фракцию, обогащенную соединениями более тяжелыми, чем этан,
f) рециркулируют по меньшей мере часть фракции, обогащенной этаном, смешивая перед стадией d) вышеназванную часть фракции, обогащенной этаном, с вышеназванной жидкой фазой,
g) сжижают газообразную фазу, полученную на стадии с) охлаждением, с последующим расширением для получения природного жидкого газа.1. A method of liquefying natural gas, in which the following stages are carried out:
a) partially liquefy natural gas by cooling it;
b) introducing partially liquefied natural gas into the fraction column so as to obtain a methane-rich gas fraction and a methane-depleted liquid fraction,
c) the gas fraction is cooled to partial liquefaction, then the cooled gas fraction is introduced into the separator balloon so as to separate the gas phase and the liquid phase,
d) recycle at least part of the liquid phase in the fraction column in the order of irrigation,
e) separating the liquid fraction so as to obtain a fraction enriched in ethane, and at least a fraction enriched in compounds heavier than ethane,
f) at least a portion of the ethane-enriched fraction is recycled by mixing before step d) the aforementioned portion of the ethane-enriched fraction with the aforementioned liquid phase,
g) liquefy the gaseous phase obtained in step c) by cooling, followed by expansion to produce natural liquid gas.
- фракционная колонна функционирует под давлением от 40 бар до 60 бар,
- на стадии а) природный газ охлаждают до температуры от 0°C до -60°C, и
- на стадии с) газовую фракцию охлаждают до температуры от -45°C до -70°.4. The method according to claim 1, in which:
- fractional column operates under pressure from 40 bar to 60 bar,
- in step a) the natural gas is cooled to a temperature of from 0 ° C to -60 ° C, and
- in step c), the gas fraction is cooled to a temperature of from -45 ° C to -70 °.
- колонна деэтанизации функционирует под давлением от 20 до 35 бар, и
- вышеуказанная фракция, обогащенная этаном, по меньшей мере, частично сжижена охлаждением до температуры от -5° до 10°C.7. The method according to claim 6, in which:
- the deethanization column operates under pressure from 20 to 35 bar, and
- the above fraction enriched in ethane is at least partially liquefied by cooling to a temperature of from -5 ° to 10 ° C.
- колонна деметанизации функционирует под давлением от 25 до 40 бар,
- колонна деэтанизации функционирует при давлении от 20 до 35 бар,
- вышеназванная фракция, обогащенная этаном, по меньшей мере, частично сжижена охлаждением до температуры от -5°C до 10°C. 11. The method of claim 8, in which:
- the column demethanization operates under pressure from 25 to 40 bar,
- the column deethanization operates at a pressure of from 20 to 35 bar,
- the above fraction enriched in ethane is at least partially liquefied by cooling to a temperature of from -5 ° C to 10 ° C.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR07/07602 | 2007-10-26 | ||
FR0707602A FR2923000B1 (en) | 2007-10-26 | 2007-10-26 | METHOD FOR LIQUEFACTING NATURAL GAS WITH IMPROVED RECOVERY OF PROPANE |
PCT/FR2008/001461 WO2009087307A2 (en) | 2007-10-26 | 2008-10-17 | Method for liquefying natural gas with enhanced propane recovery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010121164A RU2010121164A (en) | 2011-12-10 |
RU2491487C2 true RU2491487C2 (en) | 2013-08-27 |
Family
ID=39539560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010121164/06A RU2491487C2 (en) | 2007-10-26 | 2008-10-17 | Method of natural gas liquefaction with better propane extraction |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110265511A1 (en) |
EP (1) | EP2205921A2 (en) |
BR (1) | BRPI0818019A2 (en) |
FR (1) | FR2923000B1 (en) |
RU (1) | RU2491487C2 (en) |
WO (1) | WO2009087307A2 (en) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10690387B2 (en) | 2010-05-03 | 2020-06-23 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | System and method for recovery and recycling coolant gas at elevated pressure |
US20130047632A1 (en) * | 2010-05-03 | 2013-02-28 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) | Gas liquefaction system and method |
RU2459160C2 (en) * | 2010-08-30 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (ОАО "НИПИгазпереработка") | Method for ethane fraction extraction |
US10451344B2 (en) | 2010-12-23 | 2019-10-22 | Fluor Technologies Corporation | Ethane recovery and ethane rejection methods and configurations |
CN102168905B (en) * | 2011-04-14 | 2014-03-05 | 北京中油联自动化技术开发有限公司 | Feed gas processing device for natural gas |
WO2014018045A1 (en) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | Fluor Technologies Corporation | Configurations and methods for deep feed gas hydrocarbon dewpointing |
US20140366577A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-18 | Pioneer Energy Inc. | Systems and methods for separating alkane gases with applications to raw natural gas processing and flare gas capture |
US20160216030A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Separation of Heavy Hydrocarbons and NGLs from Natural Gas in Integration with Liquefaction of Natural Gas |
FR3039080B1 (en) * | 2015-07-23 | 2019-05-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | METHOD OF PURIFYING HYDROCARBON-RICH GAS |
US10006701B2 (en) | 2016-01-05 | 2018-06-26 | Fluor Technologies Corporation | Ethane recovery or ethane rejection operation |
US10330382B2 (en) | 2016-05-18 | 2019-06-25 | Fluor Technologies Corporation | Systems and methods for LNG production with propane and ethane recovery |
MX2019001888A (en) | 2016-09-09 | 2019-06-03 | Fluor Tech Corp | Methods and configuration for retrofitting ngl plant for high ethane recovery. |
US11112175B2 (en) | 2017-10-20 | 2021-09-07 | Fluor Technologies Corporation | Phase implementation of natural gas liquid recovery plants |
JP7051372B2 (en) * | 2017-11-01 | 2022-04-11 | 東洋エンジニアリング株式会社 | Hydrocarbon separation method and equipment |
JP7043126B6 (en) * | 2017-11-06 | 2022-04-18 | 東洋エンジニアリング株式会社 | A device for separating and recovering multiple types of hydrocarbons from LNG |
CN109028758A (en) * | 2018-08-07 | 2018-12-18 | 中国石油工程建设有限公司 | A kind of natural gas ethane recovery device and method to be freezed using azeotrope |
US12098882B2 (en) | 2018-12-13 | 2024-09-24 | Fluor Technologies Corporation | Heavy hydrocarbon and BTEX removal from pipeline gas to LNG liquefaction |
FR3101406B1 (en) * | 2019-09-27 | 2022-06-03 | Air Liquide | Installation of hydrocarbon fluid liquefaction system and its system |
DE102020004821A1 (en) * | 2020-08-07 | 2022-02-10 | Linde Gmbh | Process and plant for the production of a liquefied natural gas product |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU767474A1 (en) * | 1977-01-04 | 1980-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа | Method for processing hydrocarbon gases |
US5659109A (en) * | 1996-06-04 | 1997-08-19 | The M. W. Kellogg Company | Method for removing mercaptans from LNG |
RU2133931C1 (en) * | 1997-04-02 | 1999-07-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Российское акционерное общество "Газпром" | Method of withdrawal of stable condensate from natural gas |
US6105391A (en) * | 1997-12-22 | 2000-08-22 | Institut Francais Du Petrole | Process for liquefying a gas, notably a natural gas or air, comprising a medium pressure drain and application |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2953905A (en) * | 1957-03-15 | 1960-09-27 | Kellogg M W Co | Hydrocarbon separation |
FR2681859B1 (en) * | 1991-09-30 | 1994-02-11 | Technip Cie Fse Etudes Const | NATURAL GAS LIQUEFACTION PROCESS. |
US5685170A (en) * | 1995-11-03 | 1997-11-11 | Mcdermott Engineers & Constructors (Canada) Ltd. | Propane recovery process |
US5953935A (en) * | 1997-11-04 | 1999-09-21 | Mcdermott Engineers & Constructors (Canada) Ltd. | Ethane recovery process |
FR2797641B1 (en) * | 1999-08-17 | 2001-09-21 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS AND DEVICE FOR SEPARATING ETHANE AND ETHYLENE BY SOLVENT ABSORPTION AND HYDROGENATION OF THE SOLVENT PHASE AND REGENERATION OF THE SOLVENT |
FR2803851B1 (en) * | 2000-01-19 | 2006-09-29 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR PARTIALLY LIQUEFACTING A FLUID CONTAINING HYDROCARBONS SUCH AS NATURAL GAS |
US6367286B1 (en) * | 2000-11-01 | 2002-04-09 | Black & Veatch Pritchard, Inc. | System and process for liquefying high pressure natural gas |
US6405561B1 (en) * | 2001-05-15 | 2002-06-18 | Black & Veatch Pritchard, Inc. | Gas separation process |
FR2861164B1 (en) * | 2003-10-16 | 2010-11-26 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR LIQUEFACTING AND CONVERTING A NATURAL GAS |
EP1678449A4 (en) * | 2003-10-30 | 2012-08-29 | Fluor Tech Corp | Flexible ngl process and methods |
FR2879729B1 (en) * | 2004-12-22 | 2008-11-21 | Technip France Sa | PROCESS AND PLANT FOR PRODUCING PROCESSED GAS, A C3 + HYDROCARBON-RICH CUTTING AND A CURRENT RICH IN ETHANE |
US20060260355A1 (en) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Roberts Mark J | Integrated NGL recovery and liquefied natural gas production |
US20080016910A1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Adam Adrian Brostow | Integrated NGL recovery in the production of liquefied natural gas |
-
2007
- 2007-10-26 FR FR0707602A patent/FR2923000B1/en active Active
-
2008
- 2008-10-17 RU RU2010121164/06A patent/RU2491487C2/en active
- 2008-10-17 WO PCT/FR2008/001461 patent/WO2009087307A2/en active Application Filing
- 2008-10-17 EP EP08870226A patent/EP2205921A2/en not_active Withdrawn
- 2008-10-17 US US12/739,048 patent/US20110265511A1/en not_active Abandoned
- 2008-10-17 BR BRPI0818019 patent/BRPI0818019A2/en active Search and Examination
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU767474A1 (en) * | 1977-01-04 | 1980-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа | Method for processing hydrocarbon gases |
US5659109A (en) * | 1996-06-04 | 1997-08-19 | The M. W. Kellogg Company | Method for removing mercaptans from LNG |
RU2133931C1 (en) * | 1997-04-02 | 1999-07-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Российское акционерное общество "Газпром" | Method of withdrawal of stable condensate from natural gas |
US6105391A (en) * | 1997-12-22 | 2000-08-22 | Institut Francais Du Petrole | Process for liquefying a gas, notably a natural gas or air, comprising a medium pressure drain and application |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2923000B1 (en) | 2015-12-11 |
WO2009087307A3 (en) | 2011-12-08 |
RU2010121164A (en) | 2011-12-10 |
EP2205921A2 (en) | 2010-07-14 |
FR2923000A1 (en) | 2009-05-01 |
US20110265511A1 (en) | 2011-11-03 |
BRPI0818019A2 (en) | 2015-04-14 |
WO2009087307A2 (en) | 2009-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2491487C2 (en) | Method of natural gas liquefaction with better propane extraction | |
RU2641778C2 (en) | Complex method for extraction of gas-condensate liquids and liquefaction of natural gas | |
US9534837B2 (en) | Nitrogen removal with ISO-pressure open refrigeration natural gas liquids recovery | |
KR100939053B1 (en) | Integrated ngl recovery and liquefied natural gas production | |
RU2430316C2 (en) | Procedure for liquefaction of hydrocarbon flow and device for its realisation | |
JP4607990B2 (en) | Nitrogen removal equipment from condensed natural gas | |
RU2224961C2 (en) | Method for removal of volatile components from natural gas | |
KR100939515B1 (en) | Dual stage nitrogen rejection from liquefied natural gas | |
KR100415950B1 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
RU2215952C2 (en) | Method of separation of pressurized initial multicomponent material flow by distillation | |
RU2549905C2 (en) | Treatment method for natural gas containing carbon dioxide | |
US3213631A (en) | Separated from a gas mixture on a refrigeration medium | |
NO158478B (en) | PROCEDURE FOR SEPARATING NITROGEN FROM NATURAL GAS. | |
CA2728716C (en) | Method of recovery of natural gas liquids from natural gas at ngls recovery plants | |
KR20100039353A (en) | Method and system for producing lng | |
EA028835B1 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
JP2005042093A (en) | Method for recovering component heavier than methane from natural gas and apparatus for the same | |
JP2008057962A (en) | Process and device for liquefaction of natural gas | |
WO2005009930A1 (en) | Method and apparatus for separating hydrocarbon | |
CA2603294A1 (en) | A flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus | |
EA012249B1 (en) | Configuration and a method for gas condensate separation from high-pressure hydrocarbon mixtures | |
RU2382302C1 (en) | Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas | |
CA3097220C (en) | Lights removal from carbon dioxide | |
US20160258675A1 (en) | Split feed addition to iso-pressure open refrigeration lpg recovery | |
RU2689866C2 (en) | Method of extracting ethane from a gas fraction with high content of hydrocarbons |