Способ охлаждения и сжижения газа с низкой температурой кипения

 

Изобретение относится к способу сжижения и охлаждения газа с низкой температурой кипения, например природного , за счет теплообмена с охлаждающей жидкостью, состоящей из нескольких компонентов, и позволяет снизить энергозатраты и повысить термодинамическую эффективность при использовании пластинчатых теплообменникоп. Способ заключается в том, что паровая фаза основной охлаждающей жидкости после конденсации и переохлаждения доводится за один раз по меньшей мере до первого давления, а жидкая фаза основной охлаждающей жидкости после переохлаждения доводится за один раз по меньшей мере до второго давления, отличающегося от первого. 6 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9l (11) (51)» F 25 -1 1/00

64tGOOJ

ИИЫТНО ТЕХН((Б115 ИО1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 3737939/26 (22) 04,05.84 (31) 8307620 (32) 06.05.83 (33) FR (46) 07.02.91. Бюл. Р 5 (71) Компани Франсэз д Этюд э де

Констрюксьон "Текнил" (FR) (72) Анри Парадовски и Дидье Лерукс (FR) (53) 621.59(088.8) (56) Патент Франции К 2471566, кл. F 25 J 1/00, 1981. (54) СПОГОН ОХЛАЖДЕНИЯ И ГЖИЖЕНИЯ

ГАЗА С НИЗКОЙ ТЕй(ПЕРАТУРОЙ КИПЕНИЯ (57) Изобретение относится к способу сжижения и охлаждения газа с низкой

Изобретение относится к способам для охлаждения и сжижения по меньшей мере одного газа с низкой точкой кипения, такого, например, как природный гаэ, или любой смеси газов, содержащей по крайней иере один газ с низкой точкой кипения.

1(ель изобретения — снижение энеро гоэатрат и повышение термодинамической эффективности при использовании пластинчатых теплообменников.

На фиг. 1 изображена схема устройства для охлаждения и сжижения rasa c низкой точкой кипения, такого, например, как природный глз, нл фиг.2— схема криогенного теллообменникл контура основной охллждлющей нги tKp<:гн, первый вариант, на фиг. 3 — т< же, второй вариант(нл флг. 4- о г, третемлератург и кипения, например природного, эа счет теллообмена с охлаждающей жидкостью, состоящей иэ нескольких компонентов, и позволяет снизить энергоэлтраты и повысить термодинлмическую эффективность лри использовании лллстинчатых теллообменников. Способ заключается в том, что ларовля флзл основной охлаждающей жидкости после конденсации и переохлаждения доводится зл один рлз ло меньшей мере до первого давления, л жидкая флзл основной охлаждающей жидкости после переохллждения доводится эл один рлз по меньшей мере до второго давления, отличающегося от первого. 6 ил. тий вариант, нл фиг. 5 — схема предлагаемого устройства, вариант; на фиг. 6 — схема вспомогательного охлаждающего контура, вариант.

Установка для реализации способа (фиг.1) содержит открытый контур 1 сжижаемого газа. замкнутый контур 2 основной охлаждающей жидкости, закрытый контур 3 вспомогательной охлаждающей жидкости. Закрытые контуры основной и вспомогательной охлаждающих жидкостей. символически ограничены и заключены в прямоугольную рамку, обозначенную штрихпунктирной линией, а путь движения сжижаемого газа обозначен сплошной толстой линией. Контур 1 сжижаемого газа и кон1ур 2 основной охлаждающей жидкосгл термически связаны меж1627097 ду собой посредством общих криогенных теплообменников 4 и 5. сжижения и переохлалдения газа и предварительного охлалдения газа. Контуры 2 и 3 основной охпалдающей жидкости и вспомогательной охлаждающей жидкости связаны мелду собой посредством по меньшей мере одного общего криогенного теплообменника 6 предварительного 1р охлаждения и по меньшей мере частичного скижения основной охлалдающей жидкости.

Открытый контур 1 сжикаемого rasa включает в себя трубу 7 подвода к теп-15 лообменнику 5 предварительного охлаждения, подсоединенную к по меньшей мере одному внутреннему каналу 8 этого теплообменника, выход которого посредством трубы 9 подключен к фа- 2р культативно устанавливаемому аппарату 10 обработки газа, служащему, например, для извлечения зтана. Таким образом, можно предусмотреть установку и других аппаратов обработки газа, 25 в частности на уровне криогенного теп.лообменника 4 можно предусмотреть аппарат для извлечения азота. Выход аппарата 10 посредством трубы 11 подключен к входу теплообменника 4.

Ответвление 12 трубы 7 подключается к каналу 13 отвода части сжижаемого газа в криогенный теплообменник

6 контура вспомогательной охлаждающей жидкости, выход которого подсое 15 динен посредством трубы 14 к трубе 11, установленной перед входом в теплообменник 4. Труба 11 подсоединена к внутреннему каналу 15 отвода, проходящему через криогенный теплообменник 40

4. Задний конец канала 15 на выходе из теплообменника 4 подсоединен к трубе 16 отвода сжиженного газа, на которой установлен. по меньшей мере один расширительный орган 17, напри- 45 мер расширительный клапан.

Закрытый контур 2 содержит основную охлаждающую жидкость, представляющую собой смесь нескольких компонентовл50 по меньшей мере основная часть которых — углеводороды. Относительный молярный состав этой охлаждающей жидкости может, например, быть следующим, /:

Азот 0-2

Метан 35-55

Этилен или этан 28-65

Пропилеи или пропан 0-15

В направлении циркуляции охлаждающей жидкости контур 2 включает в себя последовательно первый компрессор

18 и второй компрессор 19 для сжатия охлалдающей жидкости s газообразном состоянии, приводимые в действие либо калдый своим двигателем, либо общим двигателем. Во втором случае их валы механически соединяются мелду собой. Компрессоры 18 и 19 последовательно соединены с теплообменником-охладителем 20, охлаждающая жидкость в который предпочтительно поступает извне и может представлять собой воду или охлажденный воздух. Теплообменник-охладитель 20 трубой 21 соединен с компрессором 22. Компрессоры

22 и 23 могут приводится в действие общим двигателем, двигателем, приводящим в действие компрессоры 18 и 19,или же иметь калдый свой собственный двигатель.

Компрессоры 22 и 23 последовательно подключены по меньшей мере к одному промежуточному охладителю 24, охлаждающая жидкость в который предпочтительно поступает извне и может, например, представлять собой воду или охлажденный воздух. Выход компрессора 23 посредством трубы 25 и через теплообменник-охладитель 26 (охлалдающая жидкость в который предпочтительно подается извне и может представлять собой воду или охлалденный воздух) подсоединен к входу теплообменника 6, а точнее к одному из внутренних каналов 27. Криогенный теплообменник 6 контура вспомогательной охлаждающей жидкости предпочтител но представляет собой пластинчатый теплообменник. На выходе теплообменника 6 задний конец его внутреннего канала 27 посредством трубы

28 подсоединен по меньшей мере к одному Ьазоотделителю 29. Камера сбора жидкости этого фаэоотделителя посредством трубы 30 подсоединена к входу теплообменника 4, а точнее к переднему концу по меньшей мере.одного канала 31, проходящего внутри теплообменника 4 в том ке направлении, что и внутренний канал 15, по которому идет сжиженный газ. На выходе теплообменника 4 внутренний канал 31 разделяется на два канала 32 и 33 отвода, подсоединенные к входам органов 34 и 35 расширения соответственно. К выходу калдого органа

34 и 35 рас парения подсоединены ка5

16.". налы 36 и 37, проходящие внутри криогенного теплообменника 4 в том же направлении, что и внутренний канал

15 сжижаемого газа и внутренний канал 31, но противотоком.

Камера сбора пара фаэоотделителя 29 посредством трубы 38 соединена с входом криогенного теплообменника 4, а точнее с передним концом по меньшей иере одного его внутреннего канала 39, идущего параллельно каналам 15 и 31 ° Задний конец канала 39 на выходе иэ теплообменника

4 разделяется на дна канала 40 и 41, подключенные к входам органов 42 и

43 расширения. Выходы органов 42 и

43 расширения подсоединены к каналам 44 и 45, проходящим внутри криогенного теплообменника 4 в том же направлении, что и каналы 15, 31, 36, 37 и 39.

Криогенный теплообменнцк 4 контура 2 основной охлаждающей жидкости представляет собой пластинчатый теплообменник, содержащий различные каналы для каждой жидкости и газа, участвующих н теплообмене, а именно сжижаемый газ, жидкую или иарообраэцую фазу или фракцию основной охлаждающей жидкости, части но конденсиронаншейся, а также фракции, полученные из предыдущих после расширения на различных уровнях давления. После выхода иэ криогенного теплообменника 4 каналы 36 и 44 отвода фракций основной охлаждающей жидкости, доведенных до одного и того же давления, например до среднего давления н пределах порядка 1,5-3 бар, соединяются в один канал 46, который может проходить через теплообменник 5 предварительного охлаждения сжижаемого газа противотоком. Задний конец канала 46 подсоединен к всасывающему отверстию компрессора 19. После выхода иэ криогенного теплообменника

4 каналы 37 и 45 отвода фракций основной охлаждающей жидкости, äîâåденных до одного и того же давления, например низкого давления порядка менее 1 бара, сливаются н один канал

47 отвода, задний конец которого выходит во всасывающее отверстие компрессора 18 °

70 47 6

Контур 3 содержит вспомогательную охлаждающую жидкость, предпочтительно представляющую собой смесь исключительно углеводородов, имеющую, например, следующий относительный молярный состав,7,:

Этилен или этан 30-70

Пропилеи или пропан 70-30

В .направлении движения жидкости замкнутый контур 3 вспомогательной охлаждающей жидкости содержит следующие последонательные элементы: первый компрессор 48 и второй компрессор 49 с теплообменником-охладителем

50 и третий компрессор 51 с конденсатором 5? и переохладителем 53, приводимыми в действие либо каждый сноим двигателем, либо по меньшей мере одним для по меньшей мере днух компрессорон двигателем. Во втором случае валы компрессоров механически соединяются. Выходное отверстие второго компрессора 49 посредством трубы

54 соединено с входным или всасывающим отверстием третьего компрессора

51 через теплообменник-охладитель, хладагент н который подается преимущественно извне и представляет собой, например, воду или охлажденный воздух. Выходное отверстие третьего компрессора 51 посредством трубы 55 соединено с конденсатором 52, выход которого посредством трубы 56 соеди— нен с переохладителем 53.

Выход пе) еохладитепя 53 посредством трубы 57 соединен с криогенным теплообменником 6, который может представлять собой пластинчлтый теплообменник, а точнее с передним концом канала 58, проходящего через тсплообменник 6 в направлении, параллельном направлению каналов 13 и 2/ сжижаемого газа и основной охлаждающей жидкости соответственно.

Канал 58 отвода вспомогательной охлаждающей жидкости в криогенный теплообменник 6 имеет, например, три ответвления 59-61, предусмотренные в теплообменнике 6 на трех различных уровнях. Ответвления 59-61 связаны каждое с одним расширительным органом 62-64 соответственно, Rblxojlû которых соединены с сепараторами 65-67 фаз пар/жидкость. Во всех трех случаях камеры сбора жидкости сепараторов 65-67 посредством труб 68-70 соединены с входом криогенного теплообменника 6, A точнее — с передними концами каналов 71-73, проходящими внутри криогенного теплообменника 6 в направлении, приблизительно параллельном направлению канала 13 отвода

1627097 сжижаемого газа, канала 27 отвода основной охлаждающей жидкости и кана|ла 58 отвода вспомогательной охлаждающей жидкости перед расширением. Камеры сбора пара каждого сепаратора 6567 посредством труб 74-76 соединены с входом криогенного теплообменника

6, а точнее с передними концами каналов 77-79, проходящих внутри криоген- 1ð ного теплообменника 6 в том же направ ленки, что и другие каналы 13, 27 и

58. На выходе из теплообменника 6 каналы 71 и 77, 72 и 78, 73 и 79 соединяются попарно в один канал 15

80-82 соответственно. Канал 82 отвода соединяется с всасывающим отверстием компрессора 48, канал 81 отвода соединяется с всасывающим отверстием компрессора 49, а канал

80 отвода соединяется с всасывающим отверстием компрессора 51.. Установка (в соответствии с вариантами на фиг.1-5) дополнительно содержит расширительные органы 83 и 84, трубы 85 и 25

86, сепаратор 87 и трубы 88-92.

Контур 1 работает следующим образом. Сжижаемый газ, например природный, подаваемый по трубе 7 при температуре +20 С и под давлением, 3р например, 42,5 бар, проходит через канал 8 теплообменника 5, где он предварительно охлаждается за счет теплообмена с основной охлаждающей жидкостью, находящейся в парообразном состоянии после расширения в криогенном теплообменнике 4 и циркулирующей в канале 46 в направлении, противоположном направлению движения газа в канале 8. Выходя из теплообменника 5 40 через трубу 9, газ уже имеет температуру -45 С и давление 42 бар. Он проходит затем через аппарат 10 обработки и по трубе 11 поступает на вход канала 15 пластинчатого тепло- 45 обменника 4, где он окончательно сжижается, а затем переохлаждается за счет теплообмена с основной охлаждающей жидкостью. После выхода из теплообменника 4 сжиженный газ имеет температуру -154 С и давление 41,5 бар.

После этого он расширяется в расширительном органе 17 и транспортируется к месту его переработки или использования °

Часть сжимаемого газа может также быть предварительно охлаждена за счет теплообмена с вспомогательной охлаждающей жидкостью в криогенном теплообменнике 6, после чего эта часть соединяется с основной массой сжижаемого rasa перед его подачей в криогенный теплообменник 4.

Контур 2 основной охлаждающей жидкости работает следующим образом.

Часть основной охлаждающей жидкости, доведенной до низкого давления, всасывается в газообразном состоянии при температуре -52 С и давлении 0,08 бар первым компрессором 18, который доводит ее давление до 2 бар и температуру до 10 С, затем она всасывается о, вторым компрессором 19 одновременно с частью основной охлаждающей жидкости, давление которой доводят в среднем до 2 бар и температуру до

10 С. Весь объем жидкости доводится в компрессоре 19 до температуры 71 С и до давления 6 5 бар, затем проходит через теплообменник-охладитель

20, где температура основной охлаждающей жидкости понижается, например, до 15 С. Через трубу 21 жидкость поступает во всасывающее отверстие компрессора 22, проходит через промежуточный охладитель 24, сжимается в компрессоре 23 и через трубу 25 проходит в теплообменннк-охладитель 26. На выходе последнего основная охлажпающая жидкость имеет температуру 15 С и давление 27,4 бар.

Она поступает затем в канал 27 криогенного теплообменника 6, где основная охлажпающая жидкость охлаждается эа счет теплообмена с впомогательной охлаждающей жидкостью .и сжижается частично.

Таким образом, сконденсировавшаяся основная охлаждающая жидкость имеет температуру -50 С и давление

26,5 бар, выходит из теплообменника

6 в виде смеси газовой и жидкой фаз, которые затем отделяются в фазоотделителе 29. Газовая фаза через трубу

38 поступает в отрезок канала 39, находящийся в криогенном теллообменнике 4, где она сжижается и переохлаждается до температуры -154 С. о

Часть этой сжиженной и переохлажденной газовой фазы проходит по каналу

41 и расширяется в расширительном органе 43 до давления 0,3 бар, а температура ее составляет -156 С. На вы" ходе из канала 45 этой фракции сжиженной и переохлажденной газовой фазы температура и давление ее сосо тавляют соответственно -52 С и

1627097

0,08 бар. Другая часть сжиженной н переохлажденной газовой фазы проходит через канал 40 и доводится и расширительном органе 42 до давле5 ния 2,3 бар и температуры — 153ОС.

На выходе этой фракции из канала 44 теплообменника 4 условия температуры и давления являются например слео

Э У дующими: -152 С и ?,10 бар.

Жидкая фаза основной охлаждающей жидкости из фазоотделителя 29 по трубе 30 поступает в канал 31 криогенного теплообменника 4, где она переохлаждается до температуры †1 С,15 о, а давление ее доводится до 26 бар.

Часть переохлажденной жидкой фазы основной охлаждающей жидкости проходит через расширительный орган 35, где давление ее снижается до порядка 20

0,3 бара, в то время как другая часть переохлажденной жидкой фазы проходит по каналу 33 в расширительный орган

34, после чего ее давление составляет 2,3 бар, а температура -153 С.

После прохождения по каналам 37 и

36 соответственно первая и вторая части жидкой фазы основной охлаждающей жидкости имеют следуюг1ие о, условия давления и температуры: -52 С и 0,08 бар; -52 С и ?,10 бар соответственно, Таким образом, первая часть паровой фазы основной охлаждающей жидкости после конденсации и переохлаждения доводится рп первого давления, вторая ее часть — до второго давления, первая часть жидкой фазы основной охлаждаюг ей жидкости после переохлаждения доводйтся до указан- 40 ного первого давления, а вторая ее часть — до укаэанного второго давления. Фазы пар и жидкость могут быть разделены на желаемое число частей, например на три и более, при- 45 чем давление, до которого доводится жидкая фаза, соответствует давлению, до которого доводится соответствующая часть паровой фазы. После испарения первые части фаз пар и жидкость смешиваются, вторые части фаэ пар и жидкость также смешиваются.

Вторая воэможность состоит в том, чтобы смешивать первые части фаз пар и жидкость и смешивать вторые части фаз пар и жидкость после расширения, но перед испарением (фиг.5).

Часть основной охлаждающей жидкости, испаряемая при низком давлении, через канал 47 поступает в всасывающее отверстие компрессора 18, гогда как вторая часть основной охлаждаюmeA жидкости, испаряемая при среднем давлении, проходит через канал

46, теплообменник 5 предварительного охлаждения сжижаемого газа и поступает в всасывающее отверстие компрессора 19.

Контур 3 вспомогательной охлаждающей жидкости работает следующим образом. Вспомогательная охлаждающая жидкость в газообразном состоянии выходит из компрессоров 48, 49 и 51, имея температуру +46 С и давление

16 бар. После прохождения через конденсатор 52 и переохладитель 53 вспомогательная охлаждающая жидкость имеет температуру +13 С и давление

15,1 бар ° Часть вспомогательной охлаждающей жидкости, проходящая по ответвлению 59, имеет температуру 0 С и

o . давление 15 бар. После расширения в расширительном органе 62 температура снижается дп -6,5 С,давление до

8,5 бар. Полученные таким образом фазы пар и жидкость отделяются в сепараторе 65 и подаются в криогенный теплообменник 6 по каналам 77 и 71 для осуществления теплообмена с жидкостями, текущими по каналам 13, 27 и

58 через теплообменник 6.

Поскольку фазы пар и жидкость смешиваются после выхода из теплообменника 6, условия температуры и давления вспомогательной охлаждающей жидкости оказываются следующими: примерно 11 С и 8,5 бар. Эта часть вспомогательной охлаждающей жидкости подводится к всас; вающему отверстию компрессора 51 по каналу 80 и трубе 54.

Условия температуры и давления второй части вспомогательной охлаждающей жидкости, протекающей по ответвлению 60, -25 С и 14,5 бар соответственно. После расширения в расиирительном органе 63 температура понижается до -29 С, а давление до 4 6ар. Полученные таким образом фазы пар н гщдкость по каналам 78 и 72 соответственно поступают в теплообменник 6, где участвуют в теплообмене с другими жидкостями, протекающими через этот теплообменник 6, а затем смешиваются между собой после выхода иэ теплообменника 6 в канале 81. Условия температуры и давления этой части вспомогательной охлаждающей жидкости

162709

-ЗпС и 3,9 бар соответственно. Эта часть вспомогательной охлаждающей жидкости поступает во всасывающее отверстие компрессора 49.

Третья часть вспомогательной охлаждающей жидкости проходит через о ответвление 61, имея температуру -50 С ,и давление 14,2 бар. После расширения в расширительном органе 64 условия 10 температуры и давления изменяются следующим образом: -54 С и 1,1 бар.

Полученные таким образом фазы пар и жидкость отделяются в сепараторе 67 и по каналам 73 и 79 поступают в теплообменник 6, где участвуют в теплообмене с другими циркулирующиии там жидкостями. После выхода из теплообменника 6 и смешивания эти фазы пар и жидкость имеют температуру

-28 С и давление 0,90 бар. Третья о часть вспомогательной .охлаждающей жидкости подается в всасывающее отверстие компрессора 48 по каналу 82.

На фиг. 2 представлена часть устройства, обведенная на фиг.1 штрихпунктирной линией. В этом варианте фаза пар основной охлаждающей жидкости после конденсации и переохлаждения в теплообменнике 4 доводит- 30 ся за один прием в расширительном органе 83 до первого давления. Жидкая фаза основной охпаждающей жидкости после переохлаждения в теплообменнике 4 доводится за один прием в рас35 ширительном органе 84 до второго давления, отличающегося от первого давлениа. Фаза пар, доведенная, например, до низкого давления меньше

1 бар, проходит через теплообменник 4р

4, трубу 85 и поступает во всасываю щее отверстие первого компрессора

18, жидкая фаза основной охлаждающей жидкости, доведенная до среднего давления (например, 1,5-3 бар), проходит через теплообменник 4, трубу 86 и поступает во всасывающее отверстие второго компрессора 19. Та. ким образом, устройство для охлаждения и сжижения газа с ниакой точкой кипения, такого, например, как природный гаэ, представленное на, фиг ° 2, работает аналогично устройству, представленному на фиг.1.

На фиг. 3 представлен другой вариант конструкции этой части устройства (выделенной на фиг.1 штрихпунктирной линией). B этом случае, после расширения конденсированной и пе7 12 реохлажденной фазы, пар в расширительном органе 83 и полученные газообразная и êÂí фазы разделяются в сепараторе 87, а затем вновь проходят, но уже противотоком через криогенный теплообменник 4. После испарения обе фазы смешиваются в трубе 89, соединенной со всасывающим отверстием компрессора 18. Следовательно, в этом случае фаза пар доводится до низкого давления.

Переохлажденная жидкая фаза основной охлаждающей жидкости расширяется в расширительном органе 84 и идет протинотоком через теплообменник 4, попадает в трубу 90 и затем во всасывающее отверстие компрессора 19, После выхода из сепаратора 87 фаза пар может не проходить вновь через теплообменник 4, а попадать непосредственно в трубу 89, На фиг. 6 показано применение устройства этого варианта конструкции в контуре вспомогательной охлаждающей жидкости. В этом случае трубы

74-76, идущие от камер сбора пара сепараторов 65-67, соединяются непосредственно с каналами 80-82, минуя теплообменник 6.

На фиг. 4 представлен вариант конструкции части устройства, выделенной на фиг. 1 штрихпунктирной линией н похожей на вариант, представленный на фнг.2. В этом случае каждый иэ элементов расширительных органов 83 и 84 вместо того, чтобы находиться на выходе теплообменника 4, может устанавливаться в любом месте вдоль теплообменника 4 в направлении протекания различных жидкостей. Таким образом, канал 31 циркуляции жидкой фазы основной охлаждающей жидкости проходит не через весь теплообменник

4. Это позволяет осуществлять расширение на различных уровнях температуры, в случае, когда после прохода клапана температура может оказаться более высокой. Перемещение расширения в соответствии с градиентбм температуры соответствует перемещению расширительного органа вдоль тепло-. обменника в направлнии протекания жидкостей.

На фиг. 5 представлен вариант конструкции устройства, в котором первые части фаз пар и жидкость смешиваются и вторые части фаэ пар и жидкость смеши- . ваются после расширения в расшири13

16".7(197 тельных органах 83 и 84 соответственно, но перед их направлением противотоком в теплообменник 4.

Пример. Охлаждение и сжижение какого-либо природного газа про5 водят в следующих условиях: температура 20 С, давление 42,44 бар, массовый расход "39Ч08 кг/ч.

Химический состав в молярном процентном отношении — N< 0,36; С(93,06;

Cg 4,08, С у 1,67; С4 0,83.

Перед устройством окончательного расширения сжиженньп< газ получают в следующих условиях: температура l 5

153,7 С, давление 41,44 блр. клк молярный рлсход основного хладагента в канале 37 молярный расход основного хллдлгентл в канале 31 молярный рлсход основного хллдлгента в канале 44 молярный расход основного хллдлге«тл в канале 39 теплообменникл 4

050 иR2=037

1 подверглют одному сжатию в газооб30 разном состоянии, ло меныпей< мере одному предварительному охлаждению с по меньшей мере члстичной конденсацией, разделение полученной жидкой и плровой фаз, по меньшей мере одно охлаждение с полным сжижением, одно переохлаждение и расширение, последующее возвращение на испарение путем рекуперлтивного теплообмена противотоком с газом, смешение паро4р вой и переведенной предпочтительно в паровую фазу жидкой фаз вспомогательного хладагентл, подачу смеси на сжатие, при этом часть сжижаемого газа предварительно охлаждают од15 новременно с основным хладагентом путем теплообмена с вспомогательным хладагентом, а основной и вспомогательный хладагенты образуют каскад охлаждения, о т л и ч а ю—

5О.шийся тем, что, с целью сни кения энергозатрат и повьппения термодинамической эффективности при использовании пластинчатых теплообменников,жидкую и паровую фазу основного хладагента после охлаждения в пластинчатом теплообменнике делят каждую на по меньшей мере два потока, sa один раз снижают давление одного иэ потоков паровой и жидкой

Массовый расход 408563 кг/ч. Длвление всасывания компрессора 18 0,03 бар.

Давление всасывания компрессора 19

1 95 бар.

Мощность, кВт: компрессоров 18 и

19 — 19256, компрессоров 22 н 23-19516, всего 38772. Соотношение количеств теплоты, обмененных при средних значениях температуры 6784 1400 х 10 Дж/

/(ч ° Ñ) для теплообменника 4.

Вспомогательный цикл охлаждения.

Молярный состав вспомогательного хладагента, 7,: 02 40, С з 60, массовый расход 600972 кг/ч. Мощность компрессоров 48, 49 и 51 — 17021 кВз.

Ф о р и у л а изобретения

Способ охлаждения и сжижения газа ,с низкой температурой кипения, преимущественно природного, включающий теплообмен газа с по меньшей мере частью основного многокомпонентного хладагента, который предварительно охлаждают до по меньшей мере частичного сжижения путем теплообмена со вспомогательным многокомпонентным хладагентом, циркуляцию каждого хладвгеита в отдельном замкнутом контуре, в котором его последовательно

Массовый рлсх< < II «1<1:IR(I

Основной цикл охлаждения. Иолярный состав,7: (., 40, (;< 50, (;3 10.

Молярное процентное соотно<пение исплрившейся жидкости н флзоотделителе

29: 20.

Распределение жидких и переохллжденных фракций основного хллдлгентл между двумя уровнями определяется! 5 1627097 l6 фаэ до единой величины, равной давлению одной ступени сжатия, и sa один величины равной давлению другой раэ снимают давление других пото- ступени сжатия.

2 « 3 г.1

Фиг. 2

1627097

83

Риаз

Составитель A.Íèêèòèíi

Техред Л.Олийнык Корректор М,Похо

Редактор А.Козориз

Заказ 291 Тирах 322

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101