Установка по производству сжиженного природного газа

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2759082:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к установке получения сжиженного газа. Описана установка по производству сжиженного природного газа, включающая блоки осушки и очистки газа, предварительный и основной теплообменники, сепаратор, первый и второй детандеры и компрессор, соединенные посредством электрической и/или кинематической связи, в которой на линии продукционного газа последовательно расположены компрессор, холодильник, предварительный теплообменник, первая секция основного теплообменника, блок очистки, вторая секция основного теплообменника, первый детандер и сепаратор, оснащенный линией вывода СПГ и линией подачи обратного газа с основным теплообменником, которая соединена с линией подачи технологического газа после второго детандера, образуя линию подачи газа низкого давления, на которой расположен предварительный теплообменник. Технический результат - упрощение установки и увеличение выхода СПГ. 1 ил.

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженного природного газа (СПГ) 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 входную линию природного газа с фильтром-пылеуловителем, счетчиком газа, блоком осушки и фильтром, линию для утилизации тепла с теплообменником и регулятором давления, струйный компрессор, счетчик газа на выходе, блок очистки газа с фильтром, а также предварительный теплообменник, детандер-компрессорный агрегат со вспомогательными системами, основной теплообменник, дроссель, сепаратор и хранилище СПГ с криогенным насосом.

Недостатками известного комплекса является низкий выход СПГ из-за нерационального расходования энергии редуцирования технологического потока газа.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению установка сжижения природного газа и способ ее работы (варианты) [RU 2671665, опубл. 06.11.2018 г., МПК F25J 1/00], в одном из вариантов включающая блоки осушки и очистки газа, теплообменники: предварительный, основной, "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" и "очищенный сжатый продукционный газ / редуцированный технологический газ", редуцирующее устройство (первый детандер), второй детандер, компрессор, и сепаратор.

Недостатком данной установки является сложность и низкий выход СПГ.

Задачей изобретения является упрощение установки и увеличение выхода СПГ.

Техническим результатом является упрощение установки за счет расположения предварительного теплообменника после детандера, замены теплообменника "сжатый продукционный газ/газ низкого давления" на холодильник и исключения теплообменника "очищенный сжатый продукционный газ / редуцированный технологический газ". Увеличение выхода СПГ достигается при этом за счет снижения температуры редуцированного продукционного газа благодаря оптимизации теплообмена.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блоки осушки и очистки газа, предварительный и основной теплообменники, сепаратор, первый и второй детандеры и компрессор, соединенные посредством электрической и/или кинематической связи, особенность заключается в том, что на линии продукционного газа последовательно расположены компрессор, холодильник, предварительный теплообменник, первая секция основного теплообменника, блок очистки, вторая секция основного теплообменника, первый детандер и сепаратор, оснащенный линией вывода СПГ и линией подачи обратного газа с основным теплообменником, которая соединена с линией подачи технологического газа после второго детандера, образуя линию подачи газа низкого давления, на которой расположен предварительный теплообменник.

Компрессор может быть связан с детандерами как кинематически, так и электрически, например, посредством электродвигателей, запитанных от электрогенераторов, 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. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Предотвращение отложения твердого углекислого газа в линии редуцированного технологического газа достигается, например, за счет высокой скорости и/или турбулизации потока газа, а в предварительном теплообменнике - за счет его исполнения в виде многосекционного аппарата с возможностью периодического отключения секций для их прогрева. При адсорбционной очистке газа в качестве продувочного газа может быть использована часть очищенного продукционного газа, а газ регенерации может быть направлен в линию газа низкого давления. При необходимости отгрузки СПГ при более низком давлении, чем давление его хранения, СПГ редуцируют и сепарируют, направляя полученный СПГ низкого давления на отгрузку, а газ сепарации после сжатия - в линию обратного газа.

Предложенная схема охлаждения сжатого продукционного газа сначала в холодильнике, а затем в предварительном теплообменнике позволяет увеличить мощность основного теплообменника, работающего при более низких температурах, за счет чего повысить эффективность теплообмена, понизить температуру редуцированного продукционного газа и увеличить выход СПГ. А исключение теплообменника "очищенный сжатый продукционный газ / редуцированный технологический газ" упрощает установку.

Установка включает блоки осушки 1 и очистки 2, предварительный 3 и основной 4 теплообменники, холодильник 5, первый и второй детандеры 6 и 7, компрессор 8 и сепаратор 9. Пунктиром показано оборудование узла отгрузки: редуцирующее устройство 10, сепаратор 11 и компрессор 12.

При работе установки (фиг. 1) природный газ высокого давления, поступающий по линии 13, осушают в блоке 1 и разделяют на продукционный газ и технологический газ, который направляют по линии 14 в детандер 7, а после редуцирования смешивают обратным газом, подаваемой по линии 15, полученный газ низкого давления нагревают в теплообменнике 3 и выводят по линии 16. Продукционный газ, подаваемый по линии 17, сжимают компрессором 8, охлаждают в холодильнике 5, в теплообменнике 3, и в первой секции теплообменника 4, очищают от углекислоты в блоке 2, затем охлаждают во второй секции теплообменника 4, редуцируют с помощью детандера 6 и разделяют в сепараторе 9 на СПГ, выводимый по линии 18, и обратный газ, который по линии 15 подают в линию 14. Пунктиром показана подача продувочного газа в блок 2 по линии 19 из линии 17, подача газа регенерации из блока 2 по линии 20 в линию 16, а также снижение давления СПГ путем редуцирования с помощью устройства 10, и разделения в сепараторе 11 на СПГ низкого давления, выводимый по линии 21, и газ сепарации, который сжимают компрессором 12 и подают по линии 22 в линию 19. Соединение детандеров 6 и 7 с компрессором 8 показано штрих-пунктиром.

Таким образом, предлагаемая установка проще, позволяет увеличить выход СПГ и может быть использована в промышленности.

Установка по производству сжиженного природного газа, включающая блоки осушки и очистки газа, предварительный и основной теплообменники, сепаратор, первый и второй детандеры и компрессор, соединенные посредством электрической и/или кинематической связи, отличающаяся тем, что на линии продукционного газа последовательно расположены компрессор, холодильник, предварительный теплообменник, первая секция основного теплообменника, блок очистки, вторая секция основного теплообменника, первый детандер и сепаратор, оснащенный линией вывода СПГ и линией подачи обратного газа с основным теплообменником, которая соединена с линией подачи технологического газа после второго детандера, образуя линию подачи газа низкого давления, на которой расположен предварительный теплообменник.

Изобретение относится к устройствам для получения газомоторных топлив за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами при редуцировании природного газа и может быть использовано в газовой промышленности. Предложена установка, включающая блок осушки, холодильник, холодильную машину, два детандера, рекуперационный теплообменник, дефлегматор, сепаратор и блок фракционирования.

Установка для сжижения газа // 2757553

Изобретение относится к криогенной технике. Установка сжижения газа содержит теплообменник, вихревой охладитель, сепарационное и регулирующее устройства, размещенные в трехсекционной емкости-криостате.

Установка комплексной подготовки газа с выработкой спг и повышенным извлечением газового конденсата (варианты) // 2757211

Изобретения относятся к установкам комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа (СПГ). Описана установка, включающая входной сепаратор, промежуточный и дополнительный сепараторы, сепаратор СПГ, рекуперативный теплообменник и рекуперативный теплообменник блока СПГ, холодильник и холодильники блока СПГ, детандер и детандер блока СПГ, соединенные с компрессором и компрессором блока СПГ соответственно, деметанизатор, редуцирующие устройства, а также блок фракционирования, блок осушки и очистки газа.

Установка редуцирования природного газа с выработкой газомоторных топлив (варианты) // 2757207

Изобретение относится к установкам редуцирования природного газа с выработкой газомоторных топлив устройствам для получения газа низкого давления. Описаны установки, включающие выходную линию газа низкого давления и входную линию газа высокого давления, на которой установлен блок осушки, соединенный линией вывода газа регенерации с линией газа низкого давления, после которого линия газа высокого давления разделена на две линии: на одной установлены компрессор, холодильник и детандер, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен дефлегматор с линией вывода флегмы, тепломассообменная секция которого соединена с рекуперационным теплообменником и сепаратором линией газа низкого давления, кроме того, сепаратор соединен линией подачи газа дефлегмации, оснащенной редуцирующим устройством, с дефлегматором, а линиями подачи газа фракционирования и широкой фракции легких углеводородов - с блоком фракционирования, оборудованным линиями вывода сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции, при этом компрессор соединен с детандерами посредством кинематической или электрической связи, в качестве сепаратора установлен деметанизатор, соединенный с дефлегматором линией подачи флегмы с редуцирующим устройством, а по меньшей мере одно редуцирующее устройство выполнено в виде детандера.

Способ транспортировки нефти с высоким газовым фактором с использованием контролируемого потока гидратов // 2757196

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может найти применение при добыче и транспортировке нефти с высоким газовым фактором без её разгазирования посредством намеренного получения газовых гидратов и создания контролируемого потока гидрат-содержащей нефти. Изобретение касается способа транспортировки нефти с высоким газовым фактором с использованием контролируемого потока гидратов, в котором рассчитывают равновесное условие гидратообразования с помощью компьютерной программы; сравнивают рассчитанное равновесное условие гидратообразования с условием транспортировки нефти с высоким газовым фактором; подбирают степень смещения температуры, необходимую для расширения области стабильности гидрата по всему градиенту Р,Т-условий транспортировки нефти; подбирают подходящий термодинамический промотор гидратообразования, в том числе его концентрацию для подобранной степени смещения температуры; добавляют подобранный термодинамический промотор гидратообразования для смещения равновесной температуры; добавляют кинетический промотор гидратообразования для ускорения образования газовых гидратов; при необходимости добавляют антиагломерант для предотвращения агломерации частиц гидрата.

Энерготехнологический комплекс для выработки тепловой и механической энергий и способ работы комплекса // 2756399

Изобретение относится к энергетике, а именно к экологически чистым и экономически выгодным способам и установкам для выработки тепловой и механической энергий. Энерготехнологический комплекс для выработки тепловой и механической энергий включает энергетическую установку (1), состоящую из камеры сгорания, парогазовой турбины, соединенной с генератором электрической энергии, линий подачи кислорода, природного газа, воды и диоксида углерода в камеру сгорания, а также линии охлаждения отработанных газов, выполненной с возможностью конденсации воды и диоксида углерода, установку (2) криогенного разделения воздуха, систему вентиляции угольной шахты (3), при этом система вентиляции угольной шахты (3) соединена линией (5) подачи воздуха из угольной шахты (3) с установкой (2) криогенного разделения воздуха.

Способ сжижения насыщенной углеводородами фракции // 2755970

Предложен способ сжижения насыщенного углеводородами потока, в частности потока природного газа. Сжижение насыщенного углеводородами потока происходит в противотоке с каскадом контуров смеси холодильных агентов, состоящим из трех контуров смеси холодильных агентов.

Дополненная установка по производству сжиженного природного газа и способ ее работы // 2754482

Изобретение относится к установке (1) по производству сжиженного природного газа для производства сжиженного природного газа. Установка (1) содержит две или более параллельных линии (A, B) обработки и сжижения, каждая из которых содержит ступень (14) охлаждения, предназначенную для приема потока (13) очищенного природного газа со стадии (12) обработки газа, блок (16) извлечения газоконденсатных жидкостей для извлечения жидкостей из природного газа (161), тем самым генерируя поток (162) легкого природного газа.

Способ автономного производства сжиженного природного газа и установка для его осуществления // 2753206

Изобретение относится к технологиям сжижения природного газа, а именно к технологии сжижения природного газа с использованием внешнего холодильного цикла, и может быть использовано на площадках, имеющих доступ к природному газу. Газ высокого давления подают в блок ртутной очистки, потом осушают и после осушки поток газа подают в первый теплообменный аппарат предварительного охлаждения, в котором охлаждают хладагентом в виде пропилена, или направляют по байпасной линии на очистку.

Система производства электроэнергии, сжиженного и компримированного природного газа на газораспределительной станции // 2753205

Изобретение относится к области теплоэнергетики, более точно, к системам производства электроэнергии, сжиженного и компримированного природного газа в условиях ГРС. Система подключена к ГРС, включаемой между магистральным газопроводом высокого давления и потребительским газопроводом, и включает детандер-генератор, три последовательно установленных кожухотрубных теплообменных аппарата, блок управляющего контроллера и блок сжижения природного газа.

Энерготехнологический комплекс выработки тепловой и электрической энергии и способ работы комплекса // 2759794

Изобретение относится к энергетике, а именно к экологически чистым и экономически выгодным способам и установкам выработки тепловой и электрической энергий. Энерготехнологический комплекс выработки тепловой и электрической энергии содержит энергетическую установку (1), установку (2) криогенного разделения воздуха, соединенную с энергетической установкой (1) линией подачи жидкого кислорода и линией подачи жидкого азота, источник (3) топлива. Дополнительно содержит парогазовую установку (4) (ПГУ), выполненную с возможностью выработки тепловой и электрической энергий, электролизер (5) и соединенную с ним установку (6) для выработки электроэнергии от возобновляемых источников энергии (ВИЭ), при этом электролизер (5) выполнен с возможностью вырабатывать кислород и водород из воды, поступающей от энергетической установки (1), электролизер (5) линией (8) подачи кислорода соединен с энергетической установкой (1) и линией (9) подачи водорода - с ПГУ (4), которая также выполнена с возможностью передачи вырабатываемой энергии установке (2) криогенного разделения воздуха и электролизеру (5). Также раскрыт способ работы энерготехнологического комплекса. Технический результат заключается в повышении энергоэффективности комплекса за счет повышения использования тепловой энергии сред, циркулирующих в комплексе, а также в улучшении экологических показателей комплекса за счет использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для электролиза воды, и дальнейшей выработке горючего газа - водорода, для выработки энергии и кислорода, для сжигания углеродсодержащего топлива. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.