Установка по сжижению природного газа

Авторы патента:

F25J1/00 - Способы и устройства для сжижения или отверждения газов или их смесей

Владельцы патента RU 2688595:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к криогенной технике и может быть применено для сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Установка по сжижению природного газа включает блок осушки, линию газа высокого давления с блоком осушки, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с предварительным теплообменником и детандером. Линия продукционного потока оснащена компрессором, связанным с детандером, а также блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ. На линии продукционного газа после компрессора установлены теплообменник "сжатый продукционный газ/обратный газ", а также теплообменник "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и/или холодильник, после которого размещены блок очистки и теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ". Линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией редуцированного технологического газа, а также соединена с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию подачи газа низкого давления. Технический результат - увеличение выхода сжиженного природного газа. 1 ил.

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа (СПГ) на газораспределительных станциях (ГРС) за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами.

Известен способ производства сжиженного природного газа и комплекс для его реализации [RU 2541360, опубл. 10.02.2015 г., МПК F25J 1/00], который включает соединенную с магистралью ГРС входную линию природного газа с фильтром-пылеуловителем, входным счетчиком газа, блоком осушки, фильтром для очистки от частиц адсорбента, линию для утилизации тепла с теплообменником и регулятором давления, струйный компрессор, счетчик газа на выходе, блок очистки газа от углекислоты с фильтром, а также предварительный теплообменник, детандер-компрессорный агрегат со вспомогательными системами, основной теплообменник, дроссель, сепаратор с клапаном и хранилище для СПГ с криогенным насосом.

Недостатками известного комплекса является низкий выход СПГ из-за нерационального расходования энергии редуцирования технологического потока газа для его предварительное сжатие, а также низкое качество СПГ из-за отсутствия оборудования для очистки газа от тяжелых углеводородов.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ сжижения природного газа (варианты) и установка для его реализации (варианты) [RU 2438081, опубл. 27.12.2011 г., МПК F25J 1/00], в одном из вариантов включающая линию газа высокого давления, которая разделена на линии продукционного газа и технологического газа, последняя оснащена блоком осушки, предварительным теплообменником и детандером и соединена перед основным теплообменником с линией обратного газа, образуя линию газа низкого давления с предварительным и основным теплообменниками. Линия продукционного газа оснащена компрессором, связанным с детандером, блоками осушки и очистки, а также предварительным и основным теплообменниками, дроссельным вентилем (редуцирующим устройством) и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ.

Недостатком данной установки является низкий выход СПГ из-за отсутствия устройства для охлаждения сжатого продукционного газа и нерационального использования потенциала холода обратного газа вследствие соединения линии обратного газа с линией технологического газа перед основным теплообменником.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода СПГ.

Техническим результатом является увеличение выхода СПГ, которое достигается за счет размещения на линии продукционного газа теплообменника "сжатый продукционный газ/обратный газ", а также теплообменника "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и/или холодильника, и, кроме того, за счет соединения линии технологического газа с линией обратного газа.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блок осушки, линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с предварительным теплообменником и детандером, линия продукционного потока оснащена компрессором, связанным с детандером, а также блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ, особенность заключается в том, что блок осушки расположен на линии газа высокого давления, на линии продукционного газа после компрессора установлены теплообменник "сжатый продукционный газ/обратный газ", а также теплообменник "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и/или холодильник, после которого размещены блок очистки и теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", а линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией редуцированного технологического газа, а также соединена с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию подачи газа низкого давления.

Теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" может быть выполнен двухсекционным, в этом случае блок очистки размещен между его секциями. В качестве редуцирующего устройства может быть установлен дроссельный вентиль, газодинамическое устройство или детандер. Компрессор может быть связан с детандером(ами) как кинематически, так и электрически, посредством электродвигателей, запитанных от электрогенератора(ов), соединенных с детандерами. Холодильник может быть выполнен, например, в виде аппарата водяного или воздушного охлаждения. Блок очистки может включать узлы адсорбционной или абсорбционной очистки от углекислого газа и тяжелых углеводородов. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Образование отложений твердого углекислого газа должно предотвращаться, например, за счет высокой скорости и/или турбулизации потока газа в трубопроводе технологического газа между детандером и теплообменником "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", а также за счет исполнения последнего, например, в виде многосекционного аппарата с возможностью периодического отключения секций по мере накопления отложений твердого углекислого газа и их прогрева.

Установка теплообменника "сжатый продукционный газ/обратный газ" и теплообменника "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и/или холодильника обеспечивает вывод тепла из установки, за счет охлаждения сжатого продукционного газа, что увеличивает коэффициент ожижения и выход СПГ. Соединение линии технологического газа с линией обратного газа после основного теплообменника позволяет дополнительно понизить температуру продукционного газа и увеличить выход СПГ.

Установка включает блоки осушки 1 и очистки 2, теплообменники: предварительный 3, основной 4, "сжатый продукционный газ/обратный газ" 5, "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ" 6, детандер 7, компрессор 8, сепаратор 9, редуцирующее устройство 10. Пунктиром показаны теплообменник "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" 11, холодильник 12 и вариант двухсекционного выполнения теплообменника 6.

При работе установки (показана на чертеже) природный газ высокого давления, поступающий по линии 13, осушают в блоке 1 и разделяют на продукционный газ и технологический газ, который по линии 14 подают на охлаждение в теплообменник 3, редуцируют с помощью детандера 7, смешивают с частью обратного газа, подаваемой из линии 15, нагревают в теплообменниках 6 и 3, смешивают с газами регенерации, поступающими по линиям 16 и 17, а полученный газ низкого давления по линии 18 выводят потребителю после нагрева в теплообменнике 11 (при его наличии). Продукционный газ, подаваемый по линии 19, сжимают компрессором 8, охлаждают в теплообменниках 5, 11 (при его наличии) и холодильнике 12 (при его наличии), очищают в блоке 2, охлаждают в теплообменниках 6 и 4, редуцируют с помощью устройства 10 и разделяют в сепараторе 9 на СПГ, выводимый по линии 20, и обратный газ, часть которого по линии 15 подают в линию 14, а другую в качестве продувочного газа по линии 21 направляют в блоки 1 и 2. При двухсекционном исполнении теплообменника 6 сжатый продукционный газ сначала охлаждают в его первой секции, затем очищают в блоке 2 и доохлаждают во второй его секции (показано пунктиром). Соединение детандера 7 с компрессором 8 также показано пунктиром.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход СПГ и может найти применение в газовой промышленности.

Установка по сжижению природного газа, включающая блок осушки, линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с предварительным теплообменником и детандером, линия продукционного потока оснащена компрессором, связанным с детандером, а также блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ, отличающаяся тем, что блок осушки расположен на линии газа высокого давления, на линии продукционного газа после компрессора установлены теплообменник "сжатый продукционный газ/обратный газ", а также теплообменник "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и/или холодильник, после которого размещены блок очистки и теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", а линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией редуцированного технологического газа, а также соединена с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию подачи газа низкого давления.

Изобретение относится к криогенной технике и может быть применено для сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Установка сжижения природного газа включает линию газа высокого давления с блоком осушки, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с предварительным теплообменником и детандером.

Способ охлаждения фракции, богатой углеводородами // 2686964

Изобретение относится к способам охлаждения и сжижения природного газа. Богатую углеводородами фракцию (A) охлаждают в трех областях (E1, E2, E3) теплообменника с помощью хладагента.

Комплекс производства сжиженного природного газа (спг) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу земли в.а. абрамова // 2686773

Изобретение относится к разработке глубоководных морских месторождений природного газа, в частности арктического Штокмановского газоконденсатного месторождения.

Установка для получения сжиженного природного газа (варианты) // 2686655

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа на газораспределительных станциях. Установка включает линию газа высокого давления, включающую блок осушки и разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа.

Способ определения состава смешанного хладагента для установки сжижения природного газа // 2686355

Предложен способ определения состава смешанного хладагента. При создании модели создается имитационная модель на основе рабочих параметров, полученных от устройства для сжижения природного газа, с определением условий подачи природного газа для получения сжиженного природного газа, охлажденного до заданной температуры, из устройства для сжижения природного газа.

Повышение эффективности системы производства спг путем предварительного охлаждения поступающего потока природного газа // 2685778

Система производства сжиженного природного газа содержит теплообменник, выполненный с возможностью осуществления теплообмена между потоком хладагента и потоком природного газа, для испарения потока хладагента конденсации потока природного газа; компрессор природного газа, охладитель природного газа для охлаждения потока сжатого природного газа до температуры, близкой к температуре окружающей среды, и расширитель природного газа для расширения природного газа после охлаждения.

Способ и система для получения сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов // 2684621

Изобретение относится к способу получения сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов. Способ включает: обеспечение смеси углеводородов в паровой фазе и пропускание указанной смеси углеводородов через входной газоочиститель, содержащий входную ёмкость, посредством которой из входного газоочистителя отводятся пары углеводородов; транспортирование паров, поступающих из входного газоочистителя, через приемный газоочиститель компрессора, содержащий всасывающую ёмкость, посредством которой из приемного газоочистителя компрессора отводят поток паров, поступающих в компрессор; cжатие поступающего в компрессор парообразного потока в агрегате, образованном из одного или большего числа компрессоров, с получением более высокого давления и образованием при этом сжатого парообразного выходящего потока; уменьшение перегрева сжатого парообразного выходящего потока в системе для уменьшения перегрева, содержащей теплообменник-пароохладитель, включающее приведение, по меньшей мере, части сжатого парообразного выходящего потока в косвенный контакт с теплообменом с потоком из окружающей среды в теплообменнике- пароохладителе, что позволяет передавать теплоту от сжатого парообразного выходящего потока потоку из окружающей среды с получением в результате из сжатого парообразного выходящего потока охлажденного потока перегретых паров углеводородов, причем система для уменьшения перегрева снабжена регулятором температуры, который функционально связан с клапаном регулирования температуры для изменения степени открытия клапана в зависимости от температуры потока перегретых паров углеводородов; транспортирование, по меньшей мере, части охлажденного потока перегретых паров углеводородов из системы уменьшения перегрева в конденсатор через выходной трубопровод пароохладителя и дополнительное охлаждение части охлажденного перегретого потока углеводородов в указанном конденсаторе с помощью косвенного теплообмена указанной части охлажденного перегретого потока углеводородов с охлаждающим потоком, при этом указанную часть охлажденного перегретого потока углеводородов, по меньшей мере, частично конденсируют с образованием сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов; отделение от охлажденного перегретого потока углеводородов, проходящего через выходной трубопровод пароохладителя, рециркуляционной части с образованием рециркуляционного потока с определенным расходом на рециркуляцию, поступающего из выходного трубопровода пароохладителя в агрегат, состоящий из одного или большего количества компрессоров, через барабан-сепаратор для противопомпажной рециркуляции, клапан противопомпажной рециркуляции и приемный газоочиститель компрессора, при этом расход на рециркуляцию регулируется с помощью клапана противопомпажной рециркуляции, и извлечение жидких компонентов из рециркуляционной части охлажденного перегретого потока углеводородов и отвод через выпускной патрубок для жидкости, имеющийся в барабане-сепараторе противопомпажной рециркуляции; подачу жидких компонентов, отведенных из рециркуляционной части охлажденного потока перегретых паров углеводородов, во входной газоочиститель.

Установка и способ сжижения природного газа // 2684232

Изобретение относится к технологии сжижения природного газа и может быть использовано в газовой промышленности. Установка для сжижения природного газа включает трубопровод подачи газа в компрессорную станцию, выход газа из которой соединен с охладителем и далее с криогенным теплообменником, имеющим по меньшей мере три последовательно расположенные секции охлаждения.

Способ сжижения природного газа с использованием холодильного контура с замкнутым циклом // 2684060

Предложен способ сжижения потока углеводородов из сырьевого потока (1). Пропускают сырьевой газ (1) через теплообменник (2), чтобы обеспечить получение, по меньшей мере, частично сжиженного углеводородного потока, имеющего температуру ниже -140°C.

Станция для снижения давления и сжижения газа // 2680285

Изобретение относится к обработке природных газов. Станция для снижения давления газа и для сжижения природного газа содержит турбодетандер (12), устройство для утилизации механической работы, произведенной в процессе снижения давления газа, систему охлаждения, содержащую устройства для сжатия (С1, С2, С3), устройство для конденсации (14) сжижаемого газа, снабженное ответвлением трубопровода (09) вниз по потоку от турбодетандера (12), устройство для утилизации тепла (Q), производимого устройствами для сжатия (С1, С2, С3; С) системы охлаждения, которые связаны с устройствами (10; 40; 110) для нагрева газа выше по потоку от турбодетандера (12).