Установка для производства сжиженного природного газа

Изобретение относится к криогенной технике и может быть применено для сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Установка для производства сжиженного природного газа включает 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 блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ. На линии продукционного газа установлены испаритель компрессионной холодильной машины, блок очистки и теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ". Линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией подачи газа сепарации, а также соединена линией подачи части обратного газа, на которой расположен нагреватель, с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию вывода газа низкого давления. На линии вывода СПГ установлено второе редуцирующее устройство и второй сепаратор, оснащенный линиями вывода СПГ потребителю и подачи газа сепарации в линию редуцированного технологического газа с компрессором. Компрессор и холодильная машина связаны с детандером. 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, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа, которая 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 потока оснащена компрессором, кинематически связанным с детандером, блоками осушки и очистки, а также предварительным и основным теплообменниками, дроссельным вентилем (редуцирующим устройством) и сепаратором с линиями обратного газа и слива 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 испарителя компрессионной холодильной машины, компрессор которой связан с детандером, а также за счет соединения линии технологического газа с линией обратного газа после основного теплообменника.

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 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 установлены испаритель компрессионной холодильной машины, блок очистки и теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ", линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией подачи газа сепарации, а также соединена линией подачи части обратного газа, на которой расположен нагреватель, с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию вывода газа низкого давления, при этом на линии вывода СПГ установлено второе редуцирующее устройство и второй сепаратор, оснащенный линиями вывода СПГ потребителю и подачи газа сепарации в линию редуцированного технологического газа с компрессором, кроме того, компрессор и холодильная машина связаны с детандером, а конденсатор холодильной машины оснащен линией подачи хладагента.

Теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" может быть выполнен двухсекционным, в этом случае блок очистки размещен между его секциями. В качестве редуцирующих устройств могут быть установлены дроссельные вентили, газодинамические устройства или детандеры. Компрессоры (в том числе компрессор холодильной машины) могут быть связаны с детандером(ами) как кинематически, так и электрически, посредством электродвигателей, запитанных от электрогенератора(ов), соединенных с детандерами. Конденсатор холодильной машины может быть выполнен, например, в виде аппарата жидкостного или воздушного охлаждения. Блок очистки может включать узлы адсорбционной или абсорбционной очистки от углекислого газа и тяжелых углеводородов. При необходимости подогрева газа низкого давления на линии его вывода установлен второй нагреватель. В качестве нагревателей могут быть установлены как электронагреватели, так и теплообменники с линиями ввода/вывода теплоносителя: нагретого хладагента из конденсатора холодильной машины или теплоносителя со стороны. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Исполнение трубопровода технологического газа на участке между детандером и теплообменником "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" должно исключать возможность образования на стенках отложений твердого углекислого газа, например, за счет высокой скорости и/или турбулизации потока газа. Исполнение теплообменника "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" должно исключать возможность накопления отложений твердого углекислого газа на внутренних поверхностях, например, за счет многосекционной конструкции с возможностью периодического отключения секций по мере накопления отложений и их прогрева для испарения твердого углекислого газа.

Размещение на линии продукционного газа испарителя компрессионной холодильной машины, компрессор которой связан с детандером позволяет без затрат энергии со стороны обеспечить вывод тепла из установки, что уменьшает температуру продукционного газа, 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, компрессионную холодильную машину 3 с испарителем 4 и конденсатором 5, теплообменники: предварительный 6, основной 7, "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ" 8, нагреватель 9, детандер 10, компрессор 11, сепараторы 12 и 13, редуцирующие устройства 14 и 15. Пунктиром показаны нагреватель газа низкого давления 16 и вариант двухсекционного выполнения теплообменника 8.

При работе установки (показана на чертеже) природный газ высокого давления, поступающий по линии 17, осушают в блоке 1 и разделяют на продукционный газ и технологический газ, который по линии 18 подают на охлаждение в теплообменник 6, редуцируют с помощью детандера 10, нагревают в теплообменниках 8, 6 и смешивают с газами регенерации, поступающими по линиям 19 и 20. Полученный газ низкого давления по линии 21 выводят потребителю после нагрева в теплообменнике 16 (при его наличии). Продукционный газ, подаваемый по линии 22, охлаждают в испарителе 4, очищают от углекислого газа и тяжелых примесей в блоке 2, охлаждают в теплообменниках 8 и 7, редуцируют с помощью устройства 14 и разделяют в сепараторе 12 на СПГ, выводимый по линии 23, и обратный газ, который по линии 24 сначала подают на нагрев в теплообменник 7 и затем разделяют на две части, одну из которых подают в линию 25, а другую в качестве продувочного газа по линии 26, после нагрева в аппарате 9, направляют в блоки 1 и 2. Полученный СПГ с помощью устройства 15 редуцируют до давления хранения или отпуска потребителю и разделяют в сепараторе 13 на СПГ, выводимый потребителю по линии 27, и газ сепарации, подаваемый компрессором 11 по линии 25 в линию 18. Конденсатор 5 холодильной машины 3 оснащен линией 28 подачи хладагента, например, воздуха или воды. При двухсекционном исполнении теплообменника 8 охлажденный продукционный газ сначала охлаждают в первой его секции, затем очищают в блоке 2 и доохлаждают во второй секции (показано пунктиром). Соединение детандера 10 с компрессором 11 и холодильной машиной 3 также показано пунктиром.

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

Установка для производства сжиженного 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 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 установлены испаритель компрессионной холодильной машины, блок очистки и теплообменник "охлажденный продукционный газ/редуцированный технологический газ", линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией подачи газа сепарации, а также соединена линией подачи части обратного газа, на которой расположен нагреватель, с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию вывода газа низкого давления, при этом на линии вывода СПГ установлено второе редуцирующее устройство и второй сепаратор, оснащенный линиями вывода СПГ потребителю и подачи газа сепарации в линию редуцированного технологического газа с компрессором, кроме того, компрессор и холодильная машина связаны с детандером, а конденсатор холодильной машины оснащен линией подачи хладагента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа на газораспределительных станциях. Установка включает блок осушки, линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа, соединенную с линией обратного газа, образуя линию газа низкого давления с предварительным теплообменником, а линия продукционного потока оснащена компрессором, связанным с детандером, блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями обратного газа и слива СПГ.

Изобретение относится к газовой промышленности. Комплекс сжижения природного газа на газораспределительных станциях (ГРС) подключен к магистральному газопроводу и содержит криогенный блок, исполненный в виде соединенных между собой блоков сжижения с возможностью отключения и/или подключения этих блоков.

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.

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.

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

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

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.

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.

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.

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.

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

Изобретение относится к криогенной технике и может быть применено для сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Установка включает линию газа высокого давления с блоком осушки, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с предварительным теплообменником и детандером, которая соединяется с линией обратного газа, образуя линию газа низкого давления. Линия продукционного потока оснащена компрессором, блоком очистки, основным теплообменником, детандером, связанным с компрессором, и сепаратором с линиями обратного газа и слива СПГ. На линии продукционного газа после компрессора установлены теплообменник "сжатый продукционный газ/обратный газ" и теплообменник "сжатый продукционный газ/газ низкого давления", после которого размещены блок очистки и теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ". Линия обратного газа после теплообменника "сжатый продукционный газ/обратный газ" соединена с линией редуцированного технологического газа, а также с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию газа низкого давления. Во втором варианте установки после компрессора установлены теплообменники "сжатый продукционный газ/обратный газ" и холодильник, после которого размещен блок очистки и теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ". Технический результат - увеличение выхода сжиженного природного газа. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа на газораспределительных станциях за счет использования перепада давлений между магистральным и распределительным трубопроводами. Установка для получения сжиженного природного газа включает блок осушки, линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа, которая оснащена предварительным теплообменником и детандером и соединяется с линией обратного газа, образуя линию газа низкого давления с предварительным теплообменником. Линия продукционного потока оснащена компрессором, связанным с детандером, блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями обратного газа и слива СПГ. Блок осушки расположен на линии газа высокого давления. На линии продукционного газа после компрессора установлен теплообменник "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и двухсекционный теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ", между секциями которого размещен блок очистки. Линия технологического газа соединена с линией обратного газа после основного теплообменника. Технический результат - увеличение выхода сжиженного природного газа и снижение металлоемкости оборудования. 1 ил.

Изобретение относится к криогенной технике и может быть применено для сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Установка для производства сжиженного природного газа включает 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 блоком очистки, основным теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором с линиями подачи обратного газа и вывода СПГ. На линии продукционного газа установлены испаритель компрессионной холодильной машины, блок очистки и теплообменник охлажденный продукционный газредуцированный технологический газ. Линия обратного газа после основного теплообменника соединена с линией подачи газа сепарации, а также соединена линией подачи части обратного газа, на которой расположен нагреватель, с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями подачи газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника, образуя линию вывода газа низкого давления. На линии вывода СПГ установлено второе редуцирующее устройство и второй сепаратор, оснащенный линиями вывода СПГ потребителю и подачи газа сепарации в линию редуцированного технологического газа с компрессором. Компрессор и холодильная машина связаны с детандером. Технический результат - увеличение выхода сжиженного природного газа. 1 ил.

Наверх