Спосіб зрідження природного газу (варіанти)
Номер патенту: 76750
Опубліковано: 15.09.2006
Автори: Гадсон Генк М., Куллар Кайл Т., Вілкінсон Джон Д.
Формула / Реферат
1. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) потік зазначеного частково конденсованого газу розділяють для одержання парового потоку і рідкого потоку,
(3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік,
(4) зазначений перший газовий потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до проміжного тиску,
(5) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(6) зазначений рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(7) зазначений розширений суттєво конденсований перший потік, зазначений розширений другий газовий потік і розширений рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(8) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
2. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) потік зазначеного частково конденсованого газу розділяють для одержання парового потоку і рідкого потоку,
(3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік,
(4) зазначений перший газовий потік об'єднують з щонайменше частиною зазначеного рідкого потоку з утворенням об'єднаного потоку,
(5) зазначений об'єднаний потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до проміжного тиску,
(6) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(7) будь-який залишок зазначеного рідкого потоку розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(8) зазначений розширений суттєво конденсований об'єднаний потік, зазначений розширений другий газовий потік і зазначений залишок зазначеного рідкого потоку вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
3. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) потік зазначеного частково конденсованого природного газу розділяють для одержання парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік,
(4) зазначений перший газовий потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до проміжного тиску,
(5) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(6) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(7) зазначений розширений суттєво конденсований перший газовий потік, зазначений розширений другий газовий потік і розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(8) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його,
(9) зазначену конденсовану частину розділяють на щонайменше дві частини для формування цим зазначеного конденсованого потоку і другого рідкого потоку і
(10) зазначений другий рідкий потік вводять у зазначену дистиляційну колону як верхній вхідний потік.
4. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) потік зазначеного частково конденсованого природного газу розділяють для одержання парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік,
(4) зазначений перший газовий потік об'єднують з щонайменше частиною зазначеного першого рідкого потоку з утворенням об'єднаного потоку,
(5) зазначений об'єднаний потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до проміжного тиску,
(6) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(7) будь-який залишок першого рідкого потоку розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(8) зазначений розширений суттєво конденсований об'єднаний потік, зазначений розширений другий газовий потік і зазначений залишок першого рідкого потоку вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його,
(10) зазначену конденсовану частину розділяють на щонайменше дві частини для формування цим зазначеного конденсованого потоку і другого рідкого потоку і
(11) зазначений другий рідкий потік вводять у зазначену дистиляційну колону як верхній вхідний потік.
5. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений паровий потік розширюють до проміжного тиску, після чого вводять у контактний пристрій, одержуючи в результаті летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і другий рідкий потік,
(4) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(5) зазначений другий рідкий потік і зазначений розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(6) зазначений дистиляційний потік більш летких парів охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим третій рідкий потік,
(7) щонайменше частину зазначеного розширеного парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною зазначеного третього рідкого потоку у зазначеному контактному пристрої і
(8) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
6. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(а) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений перший паровий потік розширюють до проміжного тиску, після чого вводять у контактний пристрій, одержуючи в результаті другий паровий потік і другий рідкий потік,
(4) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(5) зазначений другий рідкий потік і зазначений розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(6) зазначений дистиляційний потік більш летких парів охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим третій паровий і третій рідкий потік,
(7) частину зазначеного третього рідкого потоку вводять у зазначену дистиляційну колону як верхній вхідний потік,
8) щонайменше частину зазначеного першого розширеного парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною залишку зазначеного третього рідкого потоку у зазначеному контактному пристрої,
(9) зазначений другий паровий потік об'єднують з третім паровим потоком для одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і
(10) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
7. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений паровий потік розширюють до проміжного тиску, після чого вводять у контактний пристрій, одержуючи в результаті летку фракцію сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і легших компонентів, і другий рідкий потік,
(4) зазначений другий рідкий потік нагрівають,
(5) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(6) зазначений другий рідкий потік і зазначений розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(7) зазначений дистиляційний потік більш летких парів охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим третій рідкий потік,
(8) щонайменше частину зазначеного розширеного парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною зазначеного третього рідкого потоку у зазначеному контактному пристрої і
(9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
8. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений перший паровий потік розширюють до проміжного тиску, після чого вводять у контактний пристрій, одержуючи в результаті другий паровий потік і другий рідкий потік,
(4) зазначений другий рідкий потік нагрівають,
(5) зазначений перший рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску,
(6) зазначений нагрітий другий рідкий потік і зазначений розширений перший рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(7) зазначений дистиляційний потік більш летких парів охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим третій паровий і третій рідкий потік,
(8) частину зазначеного третього рідкого потоку вводять у зазначену дистиляційну колону як верхній вхідний потік,
(9) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною залишку зазначеного третього рідкого потоку у зазначеному контактному пристрої і
(10) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним третім паровим потоком для одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і
(11) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
9. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений перший паровий потік і зазначений перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску,
(4) зазначений розширений перший паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну точку середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяється на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(5) зазначений дистиляційний паровий потік відбирають з зони зазначеної дистиляційної колони, розташованої нижче зазначеного розширеного першого парового потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим другий паровий потік і другий рідкий потік,
(6) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною зазначеного другого рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні,
(7) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним дистиляційним потоком більш летких парів для одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і
(8) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
10. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений перший паровий потік і зазначений перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску,
(4) зазначений розширений перший паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну точку середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(5) зазначений дистиляційний паровий потік відбирають з зони зазначеної дистиляційної колони, розташованої нижче зазначеного першого парового потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим другий паровий потік і другий рідкий потік,
(6) частину зазначеного другого рідкого потоку вводять у зазначену дистиляційну колону як ще один вхідний потік у місці, розташованому, по суті, у зоні відбору зазначеного дистиляційного парового потоку,
(7) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною залишку зазначеного другого рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні,
(8) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним дистиляційним потоком більш летких парів для одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і
(9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
11. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений перший паровий потік і зазначений перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску,
(4) зазначений розширений перший паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну точку середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(5) зазначений дистиляційний паровий потік відбирають з зони зазначеної дистиляційної колони, розташованої нижче зазначеного розширеного першого парового потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим другий паровий потік і другий рідкий потік,
(6) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною зазначеного другого рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні,
(7) зазначений рідкий дистиляційний потік відбирають з зазначеної дистиляційної колони у місці, розташованому вище зони відбору зазначеного дистиляційного парового потоку, після чого зазначений дистиляційний рідкий потік нагрівають і знову вводять у зазначену дистиляційну колону як ще один вхідний потік у місці, розташованому нижче зони відбору дистиляційного парового потоку,
(8) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним дистиляційним потоком більш летких парів для одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і
(9) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
12. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому:
(a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і
(b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому
(1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації,
(2) зазначений потік частково конденсованого природного газу розділяють для одержання першого парового потоку і першого рідкого потоку,
(3) зазначений перший паровий потік і зазначений перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску,
(4) зазначений розширений перший паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну точку середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких парів і на відносно менш летку фракцію, що містить головну частину зазначених більш важких гідрокарбонових компонентів,
(5) зазначений дистиляційний паровий потік відбирають з зони зазначеної дистиляційної колони, розташованої нижче зазначеного розширеного першого парового потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його частини, і одержують цим другий паровий потік і другий рідкий потік,
(6) частину зазначеного другого рідкого потоку вводять у зазначену дистиляційну колону як ще один вхідний потік у місці, розташованому, по суті, у зоні відбору зазначеного дистиляційного парового потоку,
(7) щонайменше частину зазначеного розширеного першого парового потоку вводять у тісний контакт з щонайменше частиною залишку зазначеного другого рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні,
(8) зазначений дистиляційний рідкий потік відбирають з зазначеної дистиляційної колони у місці, розташованому вище місця відбору зазначеного дистиляційного парового потоку, після чого зазначений дистиляційний рідкий потік нагрівають і знову вводять у зазначену дистиляційну колону як ще один вхідний потік у місці, розташованому нижче зони відбору дистиляційного парового потоку,
(9) зазначений другий паровий потік об'єднують з зазначеним дистиляційним потоком більш летких парів для одержання леткої фракції сухого газу, що містить головну частину зазначених метану і більш легких компонентів, і
(10) зазначену летку фракцію сухого газу охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
13. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, 5 - 12, який відрізняється тим, що зазначену летку фракцію сухого газу стискають і після цього охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
14. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, 5 - 12, який відрізняється тим, що зазначену летку фракцію сухого газу підігрівають, стискають і після цього охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його і одержати зазначений конденсований потік.
15. Спосіб за пп. 3 або 4, який відрізняється тим, що
(1) зазначену летку фракцію сухого газу розігрівають, стискають і після цього охолоджують під тиском, щоб сконденсувати щонайменше частину його, і
(2) зазначену конденсовану частину розділяють на щонайменше дві частини для одержання зазначеного конденсованого потоку і зазначеного другого рідкого потоку.
16. Спосіб за будь-яким з пп. 1 - 15, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів і С2-компонентів.
17. Спосіб за будь-яким з пп. 1 - 15, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів, С2-компонентів і С3-компонентів.
18. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів і С2-компонентів.
19. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів і С2-компонентів.
20. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, легших компонентів і С2-компонентів.
21. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів, С2-компонентів і С3-компонентів.
22. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів, С2-компонентів і С3-компонентів.
23. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що зазначена летка фракція сухого газу містить головну частину зазначених метану, більш легких компонентів, С2-компонентів і С3-компонентів.
Текст
1. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоненти, у якому: (a) зазначений потік природного газу охолоджують під тиском для конденсації щонайменше частини його і утворення конденсованого потоку і (b) зазначений конденсований потік розширюють до нижчого тиску для формування зазначеного потоку зрідженого природного газу, причому (1) зазначений потік природного газу обробляють у одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, (2) потік зазначеного частково конденсованого газу розділяють для одержання парового потоку і рідкого потоку, (3) зазначений паровий потік розділяють на щонайменше перший газовий потік і другий газовий потік, (4) зазначений перший газовий потік охолоджують до суттєво повної конденсації і після цього розширюють до проміжного тиску, (5) зазначений другий газовий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (6) зазначений рідкий потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, (7) зазначений розширений суттєво конденсований перший потік, зазначений розширений другий газовий потік і розширений рідкий потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені потоки розділяються на летку фракцію сухого газу, що містить 2 (19) 1 3 76750 4 нше частину його і одержати зазначений конден(4) зазначений перший газовий потік об'єднують з сований потік. щонайменше частиною зазначеного першого рід3. Спосіб зрідження потоку природного газу, що кого потоку з утворенням об'єднаного потоку, містить метан і більш важкі гідрокарбонові компо(5) зазначений об'єднаний потік охолоджують до ненти, у якому: суттєво повної конденсації і після цього розширю(a) зазначений потік природного газу охолоджують ють до проміжного тиску, під тиском для конденсації щонайменше частини (6) зазначений другий газовий потік розширюють його і утворення конденсованого потоку і до зазначеного проміжного тиску, (b) зазначений конденсований потік розширюють (7) будь-який залишок першого рідкого потоку родо нижчого тиску для формування зазначеного зширюють до зазначеного проміжного тиску, потоку зрідженого природного газу, причому (8) зазначений розширений суттєво конденсова(1) зазначений потік природного газу обробляють у ний об'єднаний потік, зазначений розширений друодній або більше стадіях охолодження для часткогий газовий потік і зазначений залишок першого вої його конденсації, рідкого потоку вводять у дистиляційну колону, де (2) потік зазначеного частково конденсованого зазначені потоки розділяються на летку фракцію природного газу розділяють для одержання паросухого газу, що містить головну частину зазначевого потоку і першого рідкого потоку, них метану і більш легких компонентів, і на віднос(3) зазначений паровий потік розділяють на щоно менш летку фракцію, що містить головну часнайменше перший газовий потік і другий газовий тину зазначених більш важких гідрокарбонових потік, компонентів, (4) зазначений перший газовий потік охолоджують (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолодо суттєво повної конденсації і після цього розшиджують під тиском, щоб сконденсувати щонаймерюють до проміжного тиску, нше частину його, (5) зазначений другий газовий потік розширюють (10) зазначену конденсовану частину розділяють до зазначеного проміжного тиску, на щонайменше дві частини для формування цим (6) зазначений перший рідкий потік розширюють зазначеного конденсованого потоку і другого ріддо зазначеного проміжного тиску, кого потоку і (7) зазначений розширений суттєво конденсова(11) зазначений другий рідкий потік вводять у заний перший газовий потік, зазначений розширений значену дистиляційну колону як верхній вхідний другий газовий потік і розширений перший рідкий потік. потік вводять у дистиляційну колону, де зазначені 5. Спосіб зрідження потоку природного газу, що потоки розділяються на летку фракцію сухого газу, містить метан і більш важкі гідрокарбонові компощо містить головну частину зазначених метану і ненти, у якому: більш легких компонентів, і на відносно менш лет(a) зазначений потік природного газу охолоджують ку фракцію, що містить головну частину зазначепід тиском для конденсації щонайменше частини них більш важких гідрокарбонових компонентів, його і утворення конденсованого потоку і (8) зазначену летку фракцію сухого газу охоло(b) зазначений конденсований потік розширюють джують під тиском, щоб сконденсувати щонаймедо нижчого тиску для формування зазначеного нше частину його, потоку зрідженого природного газу, причому (9) зазначену конденсовану частину розділяють на (1) зазначений потік природного газу обробляють у щонайменше дві частини для формування цим одній або більше стадіях охолодження для часткозазначеного конденсованого потоку і другого рідвої його конденсації, кого потоку і (2) зазначений потік частково конденсованого при(10) зазначений другий рідкий потік вводять у зародного газу розділяють для одержання парового значену дистиляційну колону як верхній вхідний потоку і першого рідкого потоку, потік. (3) зазначений паровий потік розширюють до про4. Спосіб зрідження потоку природного газу, що міжного тиску, після чого вводять у контактний містить метан і більш важкі гідрокарбонові компопристрій, одержуючи в результаті летку фракцію ненти, у якому: сухого газу, що містить головну частину зазначе(a) зазначений потік природного газу охолоджують них метану і більш легких компонентів, і другий під тиском для конденсації щонайменше частини рідкий потік, його і утворення конденсованого потоку і (4) зазначений перший рідкий потік розширюють (b) зазначений конденсований потік розширюють до зазначеного проміжного тиску, до нижчого тиску для формування зазначеного (5) зазначений другий рідкий потік і зазначений потоку зрідженого природного газу, причому розширений перший рідкий потік вводять у дисти(1) зазначений потік природного газу обробляють у ляційну колону, де зазначені потоки розділяються одній або більше стадіях охолодження для часткона дистиляційний потік більш летких парів і на відвої його конденсації, носно менш летку фракцію, що містить головну (2) потік зазначеного частково конденсованого частину зазначених більш важких гідрокарбонових природного газу розділяють для одержання парокомпонентів, вого потоку і першого рідкого потоку, (6) зазначений дистиляційний потік більш летких (3) зазначений паровий потік розділяють на щопарів охолоджують до рівня, достатнього для коннайменше перший газовий потік і другий газовий денсації щонайменше його частини, і одержують потік, цим третій рідкий потік, (7) щонайменше частину зазначеного розширеного парового потоку вводять у тісний контакт з що 5 76750 6 найменше частиною зазначеного третього рідкого (2) зазначений потік частково конденсованого припотоку у зазначеному контактному пристрої і родного газу розділяють для одержання парового (8) зазначену летку фракцію сухого газу охолопотоку і першого рідкого потоку, джують під тиском, щоб сконденсувати щонайме(3) зазначений паровий потік розширюють до пронше частину його і одержати зазначений конденміжного тиску, після чого вводять у контактний сований потік. пристрій, одержуючи в результаті летку фракцію 6. Спосіб зрідження потоку природного газу, що сухого газу, що містить головну частину зазначемістить метан і більш важкі гідрокарбонові компоних метану і легших компонентів, і другий рідкий ненти, у якому: потік, (а) зазначений потік природного газу охолоджують (4) зазначений другий рідкий потік нагрівають, під тиском для конденсації щонайменше частини (5) зазначений перший рідкий потік розширюють його і утворення конденсованого потоку і до зазначеного проміжного тиску, (b) зазначений конденсований потік розширюють (6) зазначений другий рідкий потік і зазначений до нижчого тиску для формування зазначеного розширений перший рідкий потік вводять у дистипотоку зрідженого природного газу, причому ляційну колону, де зазначені потоки розділяються (1) зазначений потік природного газу обробляють у на дистиляційний потік більш летких парів і на відодній або більше стадіях охолодження для частконосно менш летку фракцію, що містить головну вої його конденсації, частину зазначених більш важких гідрокарбонових (2) зазначений потік частково конденсованого прикомпонентів, родного газу розділяють для одержання першого (7) зазначений дистиляційний потік більш летких парового потоку і першого рідкого потоку, парів охолоджують до рівня, достатнього для кон(3) зазначений перший паровий потік розширюють денсації щонайменше його частини, і одержують до проміжного тиску, після чого вводять у контактцим третій рідкий потік, ний пристрій, одержуючи в результаті другий па(8) щонайменше частину зазначеного розширеноровий потік і другий рідкий потік, го парового потоку вводять у тісний контакт з що(4) зазначений перший рідкий потік розширюють найменше частиною зазначеного третього рідкого до зазначеного проміжного тиску, потоку у зазначеному контактному пристрої і (5) зазначений другий рідкий потік і зазначений (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолорозширений перший рідкий потік вводять у дистиджують під тиском, щоб сконденсувати щонаймеляційну колону, де зазначені потоки розділяються нше частину його і одержати зазначений конденна дистиляційний потік більш летких парів і на відсований потік. носно менш летку фракцію, що містить головну 8. Спосіб зрідження потоку природного газу, що частину зазначених більш важких гідрокарбонових містить метан і більш важкі гідрокарбонові компокомпонентів, ненти, у якому: (6) зазначений дистиляційний потік більш летких (a) зазначений потік природного газу охолоджують парів охолоджують до рівня, достатнього для конпід тиском для конденсації щонайменше частини денсації щонайменше його частини, і одержують його і утворення конденсованого потоку і цим третій паровий і третій рідкий потік, (b) зазначений конденсований потік розширюють (7) частину зазначеного третього рідкого потоку до нижчого тиску для формування зазначеного вводять у зазначену дистиляційну колону як верхпотоку зрідженого природного газу, причому ній вхідний потік, (1) зазначений потік природного газу обробляють у 8) щонайменше частину зазначеного першого роодній або більше стадіях охолодження для часткозширеного парового потоку вводять у тісний конвої його конденсації, такт з щонайменше частиною залишку зазначено(2) зазначений потік частково конденсованого приго третього рідкого потоку у зазначеному родного газу розділяють для одержання першого контактному пристрої, парового потоку і першого рідкого потоку, (9) зазначений другий паровий потік об'єднують з (3) зазначений перший паровий потік розширюють третім паровим потоком для одержання леткої до проміжного тиску, після чого вводять у контактфракції сухого газу, що містить головну частину ний пристрій, одержуючи в результаті другий пазазначених метану і більш легких компонентів, і ровий потік і другий рідкий потік, (10) зазначену летку фракцію сухого газу охоло(4) зазначений другий рідкий потік нагрівають, джують під тиском, щоб сконденсувати щонайме(5) зазначений перший рідкий потік розширюють нше частину його і одержати зазначений кондендо зазначеного проміжного тиску, сований потік. (6) зазначений нагрітий другий рідкий потік і зазна7. Спосіб зрідження потоку природного газу, що чений розширений перший рідкий потік вводять у містить метан і більш важкі гідрокарбонові комподистиляційну колону, де зазначені потоки роздіненти, у якому: ляються на дистиляційний потік більш летких парів (a) зазначений потік природного газу охолоджують і на відносно менш летку фракцію, що містить гопід тиском для конденсації щонайменше частини ловну частину зазначених більш важких гідрокарйого і утворення конденсованого потоку і бонових компонентів, (b) зазначений конденсований потік розширюють (7) зазначений дистиляційний потік більш летких до нижчого тиску для формування зазначеного парів охолоджують до рівня, достатнього для конпотоку зрідженого природного газу, причому денсації щонайменше його частини, і одержують (1) зазначений потік природного газу обробляють у цим третій паровий і третій рідкий потік, одній або більше стадіях охолодження для часткової його конденсації, 7 76750 8 (8) частину зазначеного третього рідкого потоку (a) зазначений потік природного газу охолоджують вводять у зазначену дистиляційну колону як верхпід тиском для конденсації щонайменше частини ній вхідний потік, його і утворення конденсованого потоку і (9) щонайменше частину зазначеного розширено(b) зазначений конденсований потік розширюють го першого парового потоку вводять у тісний кондо нижчого тиску для формування зазначеного такт з щонайменше частиною залишку зазначенопотоку зрідженого природного газу, причому го третього рідкого потоку у зазначеному (1) зазначений потік природного газу обробляють у контактному пристрої і одній або більше стадіях охолодження для частко(10) зазначений другий паровий потік об'єднують з вої його конденсації, зазначеним третім паровим потоком для одержан(2) зазначений потік частково конденсованого приня леткої фракції сухого газу, що містить головну родного газу розділяють для одержання першого частину зазначених метану і більш легких компопарового потоку і першого рідкого потоку, нентів, і (3) зазначений перший паровий потік і зазначений (11) зазначену летку фракцію сухого газу охолоперший рідкий потік розширюють до проміжного джують під тиском, щоб сконденсувати щонайметиску, нше частину його і одержати зазначений конден(4) зазначений розширений перший паровий потік і сований потік. розширений перший рідкий потік вводять у вхідну 9. Спосіб зрідження потоку природного газу, що точку середини дистиляційної колони, де ці потоки містить метан і більш важкі гідрокарбонові компорозділяються на дистиляційний потік більш летких ненти, у якому: парів і на відносно менш летку фракцію, що міс(a) зазначений потік природного газу охолоджують тить головну частину зазначених більш важких під тиском для конденсації щонайменше частини гідрокарбонових компонентів, його і утворення конденсованого потоку і (5) зазначений дистиляційний паровий потік відби(b) зазначений конденсований потік розширюють рають з зони зазначеної дистиляційної колони, до нижчого тиску для формування зазначеного розташованої нижче зазначеного першого паровопотоку зрідженого природного газу, причому го потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для (1) зазначений потік природного газу обробляють у конденсації щонайменше його частини, і одержуодній або більше стадіях охолодження для часткоють цим другий паровий потік і другий рідкий потік, вої його конденсації, (6) частину зазначеного другого рідкого потоку (2) зазначений потік частково конденсованого привводять у зазначену дистиляційну колону як ще родного газу розділяють для одержання першого один вхідний потік у місці, розташованому, по суті, парового потоку і першого рідкого потоку, у зоні відбору зазначеного дистиляційного парово(3) зазначений перший паровий потік і зазначений го потоку, перший рідкий потік розширюють до проміжного (7) щонайменше частину зазначеного розширенотиску, го першого парового потоку вводять у тісний кон(4) зазначений розширений перший паровий потік і такт з щонайменше частиною залишку зазначенорозширений перший рідкий потік вводять у вхідну го другого рідкого потоку у зазначеній точку середини дистиляційної колони, де ці потоки дистиляційній колоні, розділяється на дистиляційний потік більш летких (8) зазначений другий паровий потік об'єднують з парів і на відносно менш летку фракцію, що місзазначеним дистиляційним потоком більш летких тить головну частину зазначених більш важких парів для одержання леткої фракції сухого газу, гідрокарбонових компонентів, що містить головну частину зазначених метану і (5) зазначений дистиляційний паровий потік відбибільш легких компонентів, і рають з зони зазначеної дистиляційної колони, (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолорозташованої нижче зазначеного розширеного джують під тиском, щоб сконденсувати щонаймепершого парового потоку, і охолоджують до рівня, нше частину його і одержати зазначений кондендостатнього для конденсації щонайменше його сований потік. частини, і одержують цим другий паровий потік і 11. Спосіб зрідження потоку природного газу, що другий рідкий потік, містить метан і більш важкі гідрокарбонові компо(6) щонайменше частину зазначеного розширеноненти, у якому: го першого парового потоку вводять у тісний кон(a) зазначений потік природного газу охолоджують такт з щонайменше частиною зазначеного другого під тиском для конденсації щонайменше частини рідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні, його і утворення конденсованого потоку і (7) зазначений другий паровий потік об'єднують з (b) зазначений конденсований потік розширюють зазначеним дистиляційним потоком більш летких до нижчого тиску для формування зазначеного парів для одержання леткої фракції сухого газу, потоку зрідженого природного газу, причому що містить головну частину зазначених метану і (1) зазначений потік природного газу обробляють у більш легких компонентів, і одній або більше стадіях охолодження для частко(8) зазначену летку фракцію сухого газу охолової його конденсації, джують під тиском, щоб сконденсувати щонайме(2) зазначений потік частково конденсованого принше частину його і одержати зазначений конденродного газу розділяють для одержання першого сований потік. парового потоку і першого рідкого потоку, 10. Спосіб зрідження потоку природного газу, що (3) зазначений перший паровий потік і зазначений містить метан і більш важкі гідрокарбонові компоперший рідкий потік розширюють до проміжного ненти, у якому: тиску, 9 76750 10 (4) зазначений розширений перший паровий потік і частини, і одержують цим другий паровий потік і розширений перший рідкий потік вводять у вхідну другий рідкий потік, точку середини дистиляційної колони, де ці потоки (6) частину зазначеного другого рідкого потоку розділяються на дистиляційний потік більш летких вводять у зазначену дистиляційну колону як ще парів і на відносно менш летку фракцію, що місодин вхідний потік у місці, розташованому, по суті, тить головну частину зазначених більш важких у зоні відбору зазначеного дистиляційного паровогідрокарбонових компонентів, го потоку, (5) зазначений дистиляційний паровий потік відби(7) щонайменше частину зазначеного розширенорають з зони зазначеної дистиляційної колони, го першого парового потоку вводять у тісний конрозташованої нижче зазначеного розширеного такт з щонайменше частиною залишку зазначенопершого парового потоку, і охолоджують до рівня, го другого рідкого потоку у зазначеній достатнього для конденсації щонайменше його дистиляційній колоні, частини, і одержують цим другий паровий потік і (8) зазначений дистиляційний рідкий потік відбидругий рідкий потік, рають з зазначеної дистиляційної колони у місці, (6) щонайменше частину зазначеного розширенорозташованому вище місця відбору зазначеного го першого парового потоку вводять у тісний кондистиляційного парового потоку, після чого зазнатакт з щонайменше частиною зазначеного другого чений дистиляційний рідкий потік нагрівають і знорідкого потоку у зазначеній дистиляційній колоні, ву вводять у зазначену дистиляційну колону як ще (7) зазначений рідкий дистиляційний потік відбиодин вхідний потік у місці, розташованому нижче рають з зазначеної дистиляційної колони у місці, зони відбору дистиляційного парового потоку, розташованому вище зони відбору зазначеного (9) зазначений другий паровий потік об'єднують з дистиляційного парового потоку, після чого зазназазначеним дистиляційним потоком більш летких чений дистиляційний рідкий потік нагрівають і знопарів для одержання леткої фракції сухого газу, ву вводять у зазначену дистиляційну колону як ще що містить головну частину зазначених метану і один вхідний потік у місці, розташованому нижче більш легких компонентів, і зони відбору дистиляційного парового потоку, (10) зазначену летку фракцію сухого газу охоло(8) зазначений другий паровий потік об'єднують з джують під тиском, щоб сконденсувати щонаймезазначеним дистиляційним потоком більш летких нше частину його і одержати зазначений конденпарів для одержання леткої фракції сухого газу, сований потік. 13. Спосіб за будь-яким з пп.1, 2, 5 - 12, який відщо містить головну частину зазначених метану і різняється тим, що зазначену летку фракцію субільш легких компонентів, і (9) зазначену летку фракцію сухого газу охолохого газу стискають і після цього охолоджують під джують під тиском, щоб сконденсувати щонайметиском, щоб сконденсувати щонайменше частину нше частину його і одержати зазначений конденйого і одержати зазначений конденсований потік. 14. Спосіб за будь-яким з пп.1, 2, 5 - 12, який відсований потік. різняється тим, що зазначену летку фракцію су12. Спосіб зрідження потоку природного газу, що містить метан і більш важкі гідрокарбонові компохого газу підігрівають, стискають і після цього охоненти, у якому: лоджують під тиском, щоб сконденсувати (a) зазначений потік природного газу охолоджують щонайменше частину його і одержати зазначений під тиском для конденсації щонайменше частини конденсований потік. 15. Спосіб за пп.3 або 4, який відрізняється тим, його і утворення конденсованого потоку і (b) зазначений конденсований потік розширюють що до нижчого тиску для формування зазначеного (1) зазначену летку фракцію сухого газу розігрівапотоку зрідженого природного газу, причому ють, стискають і після цього охолоджують під тис(1) зазначений потік природного газу обробляють у ком, щоб сконденсувати щонайменше частину одній або більше стадіях охолодження для часткойого, і вої його конденсації, (2) зазначену конденсовану частину розділяють на (2) зазначений потік частково конденсованого прищонайменше дві частини для одержання зазначеродного газу розділяють для одержання першого ного конденсованого потоку і зазначеного другого парового потоку і першого рідкого потоку, рідкого потоку. 16. Спосіб за будь-яким з пп.1 - 15, який відрізня(3) зазначений перший паровий потік і зазначений ється тим, що зазначена летка фракція сухого перший рідкий потік розширюють до проміжного тиску, газу містить головну частину зазначених метану, (4) зазначений розширений перший паровий потік і більш легких компонентів і С2-компонентів. 17. Спосіб за будь-яким з пп.1 - 15, який відрізнярозширений перший рідкий потік вводять у вхідну ється тим, що зазначена летка фракція сухого точку середини дистиляційної колони, де ці потоки розділяються на дистиляційний потік більш летких газу містить головну частину зазначених метану, парів і на відносно менш летку фракцію, що місбільш легких компонентів, С2-компонентів і С3тить головну частину зазначених більш важких компонентів. 18. Спосіб за п.13, який відрізняється тим, що гідрокарбонових компонентів, (5) зазначений дистиляційний паровий потік відбизазначена летка фракція сухого газу містить голорають з зони зазначеної дистиляційної колони, вну частину зазначених метану, більш легких комрозташованої нижче зазначеного розширеного понентів і С2-компонентів. 19. Спосіб за п.14, який відрізняється тим, що першого парового потоку, і охолоджують до рівня, достатнього для конденсації щонайменше його зазначена летка фракція сухого газу містить голо 11 76750 12 22. Спосіб за п.14, який відрізняється тим, що вну частину зазначених метану, більш легких компонентів і С2-компонентів. зазначена летка фракція сухого газу містить голо20. Спосіб за п.15, який відрізняється тим, що вну частину зазначених метану, більш легких комзазначена летка фракція сухого газу містить голопонентів, С2-компонентів і С3-компонентів. 23. Спосіб за п.15, який відрізняється тим, що вну частину зазначених метану, легших компонентів і С2-компонентів. зазначена летка фракція сухого газу містить голо21. Спосіб за п.13, який відрізняється тим, що вну частину зазначених метану, більш легких комзазначена летка фракція сухого газу містить голопонентів, С2-компонентів і С3-компонентів. вну частину зазначених метану, більш легких компонентів, С2-компонентів і С3-компонентів. Винахід стосується процесу обробки потоку природного газу або іншого багатого на метан газу для одержання потоку зрідженого природного газу (ЗНГ), який містить метан високої чистоти, і рідкого потоку, який переважно містить гідрокарбони, важчі за метан [див. умовну заявку 60/296 848 від 8/06/2001]. Природний газ звичайно видобувають з свердловин, пробурених у підземні резервуари. Головним компонентом цього газу є метан, який становить щонайменше 50% (мольових) газу. Залежно від конкретного резервуару природний газ містить також менші кількості важчих гідрокарбонів, наприклад, етану, пропану, бутанів, пентанів тощо, а також воду, гідроген, нітроген, діоксид карбону та ін. Звичайно працюють з природним газом у газоподібній формі. Найбільш поширеним засобом транспортування природного газу від свердловини до газопереробних підприємств і звідти до споживачів природного газу є Газопроводи високого тиску. Однак, у багатьох випадках виявляється необхідним і/або бажаним зріджувати природний газ для транспортування або використання. У віддалених місцях, наприклад, часто відсутня газопровідна інфраструктура, яка уможливила б звичайне транспортування природного газу до ринку. У таких випадках значно нижчий питомий об'єм ЗНГ порівняно з натуральним газом суттєво здешевлює транспортування завдяки використанню для цього вантажних суден і автомашин. Іншим фактором на користь зрідження натурального газу є можливість його використання як палива для транспортних засобів. У великих містах, наповнених великими кількостями автобусів, таксі, автомобілів і вантажівок є вигідним застосовувати у них ЗНГ, якщо є достатньо дешеве його джерело. Такі транспортні засоби, що використовують ЗНГ як паливо, менше забруднюють довкілля завдяки чистому згорянню природного газу порівняно з подібними транспортними засобами з бензиновими або дизельними двигунами, у яких спалюються більш високомолекулярні гідрокарбони. Крім того при використанні ЗНГ високої чистоти (наприклад, метану чистотою 95% мольових) утворюється значно менша кількість діоксиду карбону ("тепличного" газу) завдяки нижчому відношенню карбон/гідроген для метану порівняно з іншими гідрокарбоновими паливами. Винахід стосується взагалі зрідження природного газу з одночасним одержанням рідкого потоку як співпродукту, що складається, головним чином, з гідрокарбонів, важчих за метан, наприклад, рідин натурального газу (РНТ), що містять етан, пропан, бутани й більш важкі гідро-карбонові компоненти, зрідженого побіжного газу (ЗПГ), або з конденсатів бутанів й важчих гідрокарбонових компонентів. Одержання побіжного рідкого потоку дає дві важливі переваги: метан у ЗНГ має високу чистоту, а побіжна рідина є цінним продуктом, який можна використати для різних цілей. Потік натурального газу, що підлягає обробці згідно з винаходом, має такий склад (мольовий): 82% метану, 7,9% фтану і інших С2-компонентів, 4,9% пропану і інших С3компонентів, 1,0% ізобутану 1,1% нормального бутану 0,8% пентанів ι решта - нітроген і діоксид карбону. Іноді є присутніми сульфуровмісні гази. Існують багато способів зрідження природного газу [див наприклад Finn, Adrian J., Grant L. Johnson and Terry R. Tomlinson, "LNG Technology for Offshore and Mid-Scale Plants", Proceedings of Seventy-Ninth Annual Convention of the Gas Processors Association, pp.429-450, Atlanta, Georgia, March 13-15, 2000 i огляд таких процесів у Kikkawa, Yoshitsugi, Masaaki Ohishi and Nonyoshi Nozawa, "Optimize the Power System of Baseload LNG Plant", Proceedings of Eightieth Annual Convention of the Gas Processors Association, San Antonio, Texas, March 12-14, 2001 i патенти США 4 445 917, 4 525 185, 4 545 795, 4 755 200, 5 291 736, 5 363 655, 5 365 740, 5 600 969, 5 615 561, 5 651 269, 5 755 114, 5 893 274, 6 014 869, 6 062 041, 6 119 479, 6 125 653, 6 250 105 B1, 6 269 655 В1, 6 272 882 В1, 6 308 531 В1, 6 324 867 В1 i 6 347 532 В1]. Ці способи звичайно включають операції, якими природний газ очищують (видаляючи воду і шкідливі сполуки наприклад діоксид карбону і сполуки сульфуру), охолоджують конденсують і розширюють. Охолодження і конденсацію природного газу можна здійснити багатьма способами. При "каскадному охолодженні" використовується теплообмін природного газу з декількома холодоагентами, точка кипіння яких послідовно знижується, наприклад, з пропаном етаном і метаном. У іншому варіанті цей теплообмін проводиться з одним холодоагентом з випаровуванням цього холодоагенту при різних тисках. При "багатокомпонентному охолодженні" використовують теплообмін природного газу з декількома рідкими холодоагентами, які містять декілька складових холодоагентів замість декількох однокомпонентних холодоагентів. Розширення природного газу 13 76750 14 може бути здійснене як ізентальпічно (використоробництва рідкого потоку згідно з винаходом, вуючи, наприклад, розширення Джоуля-Томсона), Фіг.14 - схема потоків ще одної установки так і ізентропічно (використовуючи, наприклад, зрідження природного газу, пристосованої для турбіну робочого розширення). співвиробництва рідкого потоку згідно з винахоНезалежно від способу зрідження потоку придом, родного газу обов'язковою вимогою є видалення Фіг.15 - схема потоків іншої установки зрідзначної частини гідрокарбонів важчих за метан ження природного газу, пристосованої для співвиперед зрідженням багатого на метан потоку. Таке робництва рідкого потоку згідно з винаходом, видалення зумовлюється багатьма причинами Фіг.16 - схема потоків ще одної установки включаючи необхідність контролювати теплотворзрідження природного газу пристосованої для ність потоку ЗНГ і теплотворність цих важчих гідспіввиробництва рідкого потоку згідно з винахорокарбонових компонентів як незалежних продукдом, тів. На жаль, досі було надано мало уваги Фіг.17 - схема потоків іншої установки зрідефективності операції видалення гідрокарбону. ження природного газу, пристосованої для співвиЗгідно з винаходом було виявлено, що обереробництва рідкого потоку згідно з винаходом, жне інтегрування операції видалення гідрокарбону Фіг.18 - схема потоків ще одної установки у процес зрідження природного газу може дати як зрідження природного газу, пристосованої для ЗНГ, так і окремий важчий гідрокарбоновий рідкий співвиробництва рідкого потоку згідно з винахопродукт з значно меншими витратами енергії порідом, вняно з існуючими процесами. Хоча винахід можна Фіг.19 - схема потоків іншої установки зрідзастосовувати при нижчих тисках, найкраще подаження природного газу, пристосованої для співвивати газ на обробку при тиску від 400 до робництва рідкого потоку згідно з винаходом, 1500фунт/кв. дюйм (від 2758 до 10342кПа(а) або Фіг.20 - схема потоків ще одної установки вище. зрідження природного газу, пристосованої для Для кращого розуміння винаходу далі наведеспіввиробництва рідкого потоку згідно з винахоно приклади з кресленнями у яких: дом, і Фіг.1 - схема потоків установки зрідження приФіг.21 - схема потоків ще одної установки родного газу пристосованої для співвиробництва зрідження природного газу, пристосованої для РНГ згідно з винаходом, співвиробництва рідкого потоку згідно з винахоФіг.2 - фазова діаграма тиск-ентальпія для медом. тану, яка ілюструє переваги винаходу порівняно з У подальшому описі креслень наведено табіснуючими процесами, лиці, які дають потоковитрати, обчислені для тиФіг.3 - схема потоків іншої установки зрідження пових умов процесу. У цих таблицях для зручності природного газу, пристосованої для співвиробницзначення потоковитрат (у моль/год.) були округлетва РНГ згідно з винаходом, ні до найближчого цілого. Повні потоковитрати, Фіг.4 - схема потоків ще одної установки зрідпоказані у таблицях, включають всі негідрокарбоження природного газу пристосованої для співвинові компоненти і тому є більшими за суму потокоробництва ЗПГ згідно з винаходом, витрат гідрокарбонових компонентів. Температури Фіг.5 - схема потоків установки зрідження приє округленими до найближчого цілого. Слід відродного газу пристосованої для співвиробництва значити що обчислення для різних ілюстрованих конденсату згідно з винаходом, кресленнями процесів виконані з метою їх порівФіг.6 - схема потоків установки зрідження приняння базуються на припущенні відсутності теплородного газу, пристосованої для співвиробництва обміну з довкіллям процесу. Якість промислових рідкого потоку згідно з винаходом, теплоізолюючих матеріалів робить таке припуФіг.7 - схема потоків іншої установки зрідження щення виправданим. природного газу, пристосованої для співвиробницДля зручності параметри процесів наведено як тва рідкого потоку згідно з винаходом, у традиційних британських одиницях, такі у одиниФіг.8 - схема потоків ще одної установки зрідцях СІ. Молярні потоковитрати, наведені у таближення природного газу, пристосованої для співвицях, можна інтерпретувати як фунт-моль/год. або робництва рідкого потоку згідно з винаходом, як кг-моль/год. Споживання енергії наведено як у Фіг.9 - схема потоків іншої установки зрідження кінських силах, так і у тисячах британських теплоприродного газу, пристосованої для співвиробницвих одиниць Продуктивність наведена у фунт/год., тва рідкого потоку згідно з винаходом, відповідає потоковитратам у фунт-моль/год. ПроФіг.10 - схема потоків ще одної установки дуктивність, наведена у кг/год., відповідає потокозрідження природного газу пристосованої для витратам у кг-моль/год. співвиробництва рідкого потоку згідно з винахоПриклад 1 дом, Фіг.1 ілюструє процес згідно з винаходом у Фіг.11 - схема потоків іншої установки зрідякому бажано виробляти РНΓ як спів продукт, який ження природного газу пристосованої для співвимістить більшу частину етану і важчих компонентів робництва рідкого потоку згідно з винаходом, вхідного потоку природного газу. Згідно з моделюФіг.12 - схема потоків ще одної установки ванням винаходу газ входить в установку при 90°F зрідження природного газу, пристосованої для (32°С) і 1285фунт/кв. дюйм (8860кПа(а)) (потік 31). співвиробництва рідкого потоку згідно з винахоЯкщо вхідний газ містить діоксид карбону і/або дом, сульфурові компоненти у концентрації, що не відФіг.13 - схема потоків іншої установки зрідповідає вимогам до потоків продукту, ці сполуки ження природного газу, пристосованої для співвивидаляються належною попередньою обробкою 15 76750 16 вхідного газу (не показано). Крім того, вхідний поції 19b, об'єднуються з паровою частиною (якщо тік звичайно зневоднюють, щоб запобігти утворенвона є) верхнього потоку з утворенням холодних ню льоду при охолодженні. Для цього звичайно верхніх парів деметанізатора (потік 37) у верхній використовують тверді сикативи. частині колони з температурою -135°F (-93°С). Вхідний потік 31 охолоджується у теплообмінНижча секція 19b деметанізації містить тарілки нику 10 через теплообмін з потоками холодоагенту і/або пакери і забезпечує необхідний контакт між і рідинами деметанізаційної частини ребойлера рідинами що падають униз, і парами, що підіймапри -68°F (-55°C) (потік 40). В усіх випадках теплоються вгору. Секція деметанізації містить також обмінник 10 репрезентує або декілька окремих один або більше ребойлерів (наприклад, 20), який теплообмінників, або один багатопрохідний теплопідігріває і випаровує частину рідин, що стікають обмінник (рішення використовувати декілька тепуниз у колоні, для створення відгінних парів, що лообмінників або один багатопрохідний теплообпіднімаються вгору. Потік 41 рідкого продукту вимінник залежить від багатьох факторів, включаючи ходить з дна колони при 115°F (46°С) згідно з випотоковитрату вхідного газу розмір теплообміннимогами до молярного відношення метан/етан ка температуру потоку тощо). Охолоджений потік (0,020:1) у донному продукті. 31а входить у сепаратор 11 при -30°F (-34°С) і Верхні пари деметанізатора (потік 37) підігрі1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)), де пари (потік 32) ваються до 90°F (32°С) у теплообміннику 24 і часвідділяються від конденсованої рідини (потік 33). тина цих парів відводиться для використання як Пари (потік 32) з сепаратора 11 розділяється паливного газу (потік 48) для установки (кількість на два потоки, 34 і 36. Потік 34 (приблизно 20% паливного газу, що має відводитись, визначається, всіх парів) об'єднується з конденсованою рідиною головним чином, потребою у паливі для двигунів (потік 33) з утворенням потоку 35. Об'єднаний поі/або турбін, що приводять газові компресори тік 35 проходить через теплообмінник 13 і зазнає установки, наприклад компресори 64, 66 68 холотеплообміну з потоком 71 є холодоагенту, внаслідоагенту). Залишок підігрітих верхніх парів демедок чого відбуваються охолодження і суттєва контанізатора (потік 38) стискається компресором 16, денсація потоку 35а. Суттєво конденсований потік який приводиться розширювальними машинами 35а при -12CPF (-85°С) піддають швидкому випа15, 61 63. Після охолодження до -100°F (-38°С) у ровуванню через належний пристрій розширення, відвідному холодильнику 25 потік 38b додатково наприклад, клапан 14 розширення, до робочого охолоджується до -123°F (-86°С) у теплообміннику тиску (приблизно 465фунт/кв. дюйм (3206кПа(а)) 24 через взаємообмін з холодними верхніми паректифікаційної колони 19. Під час розширення рами деметанізатора (потік 37). частина потоку випаровується, охолоджуючи цим Після цього потік 38с входить у теплообмінник весь потік. У процесі Фіг.1 розширений потік 35b 60 і додатково охолоджується потоком 71d холощо виходить з клапану 14 розширення, досягає доагенту. Після охолодження до проміжної темпетемператури - 122°F (-86°C) і надходить до середратури потік 38с розділяється на дві частини. Пеньої вхідної точки у секції 19b деметанізації рекрша частина (потік 49) далі охолоджується у тифікаційної колони 19. теплообміннику 60 до -257°F (-160°C) для конденРешта (80%) парів з сепаратора 11 (потік 36) сації і переохолодження, після чого вона надховходить у машину 15 робочого розширення, у якій дить у машину 61 робочого розширення де з потоз частини цього вхідного потоку високого тиску ку видобувається механічна енергія. Машина 61 відбирається механічна енергія. Машина 15 розрозширює рідкий потік 49 по суті, ізентропічно з ширює пари, по суті, ізентропічно, починаючи з тиску приблизно 562фунт/кв. дюйм (3878кПа(а)) до тиску приблизно 1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)) і тиску зберігання ЗНГ - 15,5фунт/кв. дюйм (107 до робочого тиску колони з робочим охолодженкПа(а)). Робоче розширення охолоджує розширеням розширеного потоку 36а до температури приний потік 49а до температури приблизно -258°F (близно -103°F (-75°C). Типові промислові експан161°С), після чого він спрямовується у резервуар дери можуть забезпечувати 80-85% роботи, 62 зберігання ЗНГ (потік 50). теоретично можливої при ідеальному ізентропічІнша частина потоку 38с (потік 39) виходить з ному розширенні. Одержану роботу часто викоритеплообмінника 60 при -160°F (-107°С) і швидко стовують для приведення у дію центрифугального випаровується у належному пристрої розширення, компресора (наприклад, 16), який використовуєтьнаприклад, через клапан 17 розширення, до робося, наприклад, для рекомпресії верхнього газу кочого тиску ректифікаційної колони 19. У цьому лони (потік 38). процесі (Фіг.1) випаровування розширеного потоку Розширений і частково сконденсований потік 39а не відбувається і тому його температура зни36а надходить у ректифікаційну колону 19 у нижчій жується незначно до -161°F (-107°С), на виході з вхідній точці середини колони. клапану 17 розширення. Далі розширений потік Деметанізатор ректифікаційної колони 19 є 39а надходить у секцію 19а сепаратора у верхній звичайною ректифікаційною колоною, яка містить частині ректифікаційної колони 19. Відділена там сукупність розташованих з вертикальним інтерварідина стає верхнім вхідним продуктом секції 19b лом тарілок, один або декілька пакетних шарів або деметанізатора. комбінацію пакерів і тарілок. В установках обробки Все охолодження потоків 35, 38с здійснюється природного газу ректифікаційна колона часто у замкненому циклі. Робочою рідиною для цього складається з двох секцій. Перша секція 19а є сециклу є суміш гідрокарбонів і нітрогену, причому паратором, у якому верхній потік розділяється на склад суміші коригується для забезпечення бажапарову і рідинну частини, а пари, що піднімаються ної температури холодоагенту і конденсації при з нижньої дистиляційної або деметанізаційної секприйнятному тиску з використанням наявного охо 17 76750 18 Продуктивність 610813фунт/год. (610813кг/год.) лоджуючого середовища. У цьому випадку конЧистота* 99,52% денсація здійснюється охолоджуючою водою і то912,3 Брит. од./куб. фут (33 Нижча теплотворність му, при моделюванні процесу Фіг.1 використову99МДж/м3) ється суміш нітрогену, метану, етану, пропану і Потужність Стискання холодоагенту 103957к.с. (170904кВт) важчих гідрокарбонів. Приблизний мольовий склад Стискання пропану 33815к.с. (55591кВт) потоку нітроген - 7,5%, метан - 41,0%, етан Повне стискання 137772к.с. (226495кВт) 41,5%, пропан -10,0% і решта - важчі гідрокарбони. Тепло для власних потреб Потік 71 холодоагенту виходить з холодильниРебойлер деметанізатора 29364 MBTU/Hr (18969кВт) ка 69 з температурою 100°F (38°C) під тиском * - неокруглені дані 607фунт/кв. дюйм (4185кПа(а)). Він входить у теплообмінник 10 і охолоджується до -31°F (-35°С) і частково конденсується частково підігрітим розК.к.д. процесів виробництва ЗНГ звичайно поширеним потоком 71f і іншими потоками холодоарівнюють з бажаним "питомим споживанням енергенту. Для моделювання втілення Фіг.1 вважалось гії, яке є відношенням повної потужності для стисщо ці інші потоки холодоагенту є потоками комеркання холодоагенту до повного виробництва ційного пропанового холодоагенту при трьох різрідини. Дані з публікацій з цього приводу визначаних температурах і тисках. Частково конденсовають межі для питомого споживання енергії від ний потік 71а холодоагенту входить потім у 0,168к.с.-год./фунт (0,276кВт/кг) до 0,182к.с.теплообмінник 13 для подальшого охолодження год/фунт (0,300кВт/кг) що, як вважають, базується до -114°F (-81°С) частково розігрітим розширеним на коефіцієнті роботи потоків 340 днів за рік для потоком 71е холодоагенту, конденсації і переохоустановки виробництва ЗНГ. Відповідно, питоме лодження потоком 71b холодоагенту. Далі холоспоживання енергії для втілення Фіг.1 становить доагент у теплообміннику 60 переохолоджується 0,161к.с.-год./фунт (0,265кВт/кг), що відповідає до -257°F (-160°С) потоком 71 d розширеного хопідвищенню к.к.д. на 4-13% порівняно з існуючими лодоагенту. Переохолоджений рідкий потік 71с рішеннями. Крім того слід відзначити, що питоме входить у машину 63 робочого охолодження, де з споживання енергії у існуючих процесах базується нього відбирається механічна енергія з одночасна співвиробництві лише ЗПГ (С3 і важчі гідрокарним суттєво ізентропічним розширенням від тиску бони) або рідкого потоку конденсату (С4 і важчі приблизно 586фунт/кв. дюйм (4040кПа(а)) до пригідрокарбони) з відносно низьким виходом, але не близно 34фунт/кв. дюйм (234кПа(а)). Під час розРНГ (С2 і важчі гідрокарбони), як це показано на ширення частина потоку випаровується, що дає Фіг.1. Існуючі процеси потребують значно більше охолодження всього потоку до -263°F (-164°С) (попотужності на охолодження для спів-виробництва тік 71 d) Розширений потік 71d знову входить у потоку РНГ замість потоку ЗПГ або конденсату. теплообмінники 60, 13, 10 де охолоджує потоки Два головних фактора зумовлюють поліпшен38с, 35 і холодоагент (потоки 71, 71а, 71b) з випаня к.к.д. згідно з винаходом. Перший фактор пов'яровуванням і перегріванням. заний з термодинамікою процесу зрідження газоПерегріті пари холодоагенту (потік 71g) вихового потоку високого тиску які розглядаються у дять з теплообмінника 10 при 93°F (34°С) і трьома цьому прикладі. Оскільки основною складовою етапами доводяться до тиску 617фунт/кв. дюйм цього потоку є метан для порівняння існуючого (4254кПа(а)). На кожному з цих етапів компресори циклу зрідження з циклом винаходу можуть бути 64, 66, 68 холодоагенту приводяться у дію допомівикористані термодинамічні властивості метану жним джерелом потужності з подальшим охолоФіг.2 містить фазову діаграму тиск-ентальпія для дженням (відвідні холодильники 65, 67, 69) для метану. У більшості існуючих циклів все охоловидалення теплоти стискання. Потік 71 під тиском дження газового потоку відбувається під високим від відвідного холодильника 69 повертається у тиском (шлях А-В), після чого потік розширюється теплообмінник 10 для завершення циклу. (шлях В-С), здобуваючи тиску у резервуарі зберіПотоковитрати і споживання енергії процесу гання метану (трохи вище атмосферного). У цій Фіг.1 наведено у таблиці 1 операції розширення може використовуватись машина робочого розширення, звичайно здатна Таблиця 1 видобути 75-80% роботи, теоретично наявної при Потоковитрати фунт-моль/год. (кг-моль/год.) ідеальному ізентропічному розширенні. Для спрощення повністю ізентропічне розширення ілюстроПотік Метан Етан Пропан Бутани+ Усього вано шляхом В-С. Зниження ентальпії цим робо31 40977 3861 2408 1404 48656 чим розширенням є малим оскільки лінії постійної 32 32360 2675 1469 701 37209 33 8617 1186 939 703 11447 ентропії є майже вертикальними у рідинній області 34 6472 535 294 140 7442 фазової діаграми. 36 25888 2140 1175 561 29767 Це контрастує з циклом зрідження згідно з ви37 47771 223 0 0 48000 находом. Після часткового охолодження під висо39 6867 32 0 0 6900 41 73 3670 2408 1404 7556 ким тиском (шлях А-А') газовий потік зазнає робо48 3168 15 0 0 3184 чого розширення (шлях А'-А") набуваючи 50 37736 176 0 0 37916 проміжного тиску (для спрощення розглядається Одержано уРНГ* повністю ізентропічне розширення). Подальше Етан 95,06% охолодження здійснюється при проміжному тиску Пропан 100,00% Бутани+ 100,00% (шлях А"-В') після чого потік розширюється, набуПродуктивність 308147фунт/год. (308147кг/год.) ваючи тискуу резервуарі зберігання ЗНГ. Оскільки Продукт ЗНГ 19 76750 20 лінії постійної ентропії є менш крутими у газовій торної секції верхньої частини ректифікаційної області фазової діаграми, перша операція робочоколони 19. Відділенні тут рідини стають вхідними го розширення передбачена винаходом, дає значпотоками секції деетанізації у нижній частині рекно більше зниження ентальпії. Отже, повне охолотифікаційної колони 19. дження, передбачене винаходом (сума шляхів А-А' Решта (80%) парів з сепаратора 11 (потік 36) і А"-В'), є меншим за охолодження у існуючих провходить у машину 15 робочого розширення, у якій цесах (шлях А-В), і це знижує охолодження (і, отз частини цього вхідного потоку високого тиску же, тиск охолодження), потрібне для зрідження видобувається механічна енергія. Машина 15 рогазового потоку. зширює пари, по суті, ізентропічно, починаючи з Другим фактором що зумовлює поліпшення тиску приблизно 1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)) і к.к.д. згідно з винаходом є краще функціонування до робочого тиску колони з робочим охолодженсистем дистиляції гідрокарбону при нижчих робоням розширеного потоку 36а до температури причих тисках. Операція видалення гідрокарбону у близно -103°F (-75°С). Розширений і частково більшості існуючих процесів виконується при висосконденсований потік 36а надходить у ректифікакому тиску з використанням скруберної колони і ційну колону 19 у вхідній точці середини колони. холодної гідрокарбонової рідини як абсорбента у Верхні пари деметанізатора (потік 37) підігріпотоці для видалення важчих гідрокарбонів з вхідваються до 90°F (32°С) у теплообміннику 24 і часного газового потоку. Робота скруберної колони тина цих парів (потік 48) відводиться для викориспід високим тиском є не дуже ефективною, оскільтання як паливного газу для установки. Залишок ки викликає співабсорбцію значної частини метану підігрітих верхніх парів деметанізатора (потік 49) і етану з газового потоку, який потім має бути стискається компресором 16. Після охолодження очищений від рідкого абсорбенту і охолоджений до -100°F (-38°С) у відвідному холодильнику 25 щоб стати частиною ЗНГ. Згідно з винаходом опепотік 49b додатково охолоджується до -112°F (рація видалення гідрокарбону виконується при 80°С) у теплообміннику 24 через взаємообмін з проміжному тиску коли рівновага пари-рідина є холодними верхніми парами деметанізатора (побільш сприятливою і це дає дуже ефективне видатік 37). лення бажаних важчих гідрокарбонів у рідкому Після цього потік 49с входить у теплообмінник потоці співпродукту. 60 і додатково охолоджується потоком 71d холоПриклад 2 доагенту до -257°F (-160°С) для конденсації і пеЯкщо вимоги до ЗНГ передбачають більший реохолодження, після чого він надходить у машивміст етану у вхідному газі, що має бути збережену 61 робочого розширення, де з потоку ний у кінцевому ЗНГ, втілення винаходу може бути видобувається механічна енергія. Машина 61 роспрощене Фіг.3 ілюструє таке втілення. Склад вхізширює рідкий потік 49d, по суті, ізентропічно з дного газу і умови процесу для Фіг.3 є подібними тиску приблизно 583фунт/кв. дюйм (4021кПа(а)) до передбаченим для Фіг.1. Відповідно, процес Фіг.3 тиску зберігання ЗНГ- 15,5фунт/кв. дюйм може бути порівняний з процесом Фіг.1. (107кПа(а)) трохи вище атмосферного. Робоче При моделюванні процесу Фіг.3 охолодження розширення охолоджує розширений потік 49е до вхідного газу, сепарація і схема розширення для температури приблизно -258°F (-161°С), після чого секції одержання РНГ є, по суті подібними викоривін спрямовується у резервуар 62 зберігання ЗНГ станим для Фіг.1. (потік 50). Газ входить в установку при 90°F (32°С) і Подібно до процесу Фіг.1 все охолодження по1285фунт/кв. дюйм (8860кПа(а)) (потік 31) і охолотоків 35, 49с здійснюється у замкненому контурі джується у теплообміннику 10 через теплообмін з охолодження. Приблизний мольовий склад потоку, потоками холодоагенту і рідинами деметанізаційщо використовується як робоча рідина у циклі ного боку ребойлера при -35°F (-37°С) (потік 40). процесу Фіг.3 нітроген - 7,5%, метан - 40,0%, етан Охолоджений потік 31а входить у сепаратор 11 42,5%, пропан -10,0% і решта - важчі гідрокарбони. при -30°F (-34°С) і 1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)) Потік 71 холодоагенту виходить з холодильниде пари (потік 32) відділяються від конденсованої ка 69 з температурою 100°F (38°C) під тиском рідини (потік 33). 607фунт/кв. дюйм (4185кПа(а)) Він входить у тепПари (потік 32) з сепаратора 11 розділяється лообмінник 10 і охолоджується до -31°F (-35°С) і на два потоки, 34 і 36. Потік 34 (приблизно 20% частково конденсується частково підігрітим розвсіх парів) об'єднується з конденсованою рідиною ширеним потоком 71f і іншими потоками холодоа(потік 33) з утворенням потоку 35. Об'єднаний погенту. Для моделювання Фіг.3 вважалось, що ці тік 35 проходить через теплообмінник 13 і зазнає інші потоки холодоагенту є потоками комерційного теплообміну з потоком 71 є холодоагенту, внасліпропанового холодоагенту при трьох різних темдок чого відбуваються охолодження і суттєва конпературах і тисках. Частково конденсований потік денсація потоку 35а. Суттєво конденсований потік 71а холодоагенту входить потім у теплообмінник 35а при -120°F (-85°C) піддають швидкому випа13 для подальшого охолодження до -121°F (-85°C) ровуванню через належний пристрій розширення, частково розігрітим розширеним потоком 71е хонаприклад, клапан 14 розширення, до робочого лодоагенту, конденсації і переохолодження пототиску (приблизно 465фунт/кв. дюйм (3206кПа(а)) ком 71b холодоагенту. Далі холодоагент у теплооректифікаційної колони 19. Під час розширення бміннику 60 переохолоджується до -257°F (-160°C) частина потоку випаровується охолоджуючи цим потоком 71d розширеного холодоагенту. Переоховесь потік. У процесі Фіг.3 розширений потік 35b, лоджений рідкий потік 71с входить у машину 63 що виходить з клапану 14 розширення досягає робочого охолодження, де з нього відбирається температури -122°F (-86°C) і надходить до сепарамеханічна енергія з одночасним суттєво ізентропі 21 76750 22 чним розширенням від тиску приблизно конкретних випадках визначається або вартістю 586фунт/кв. дюйм (4040кПа(а)) до приблизно важчих гідрокарбонів у продукті РНГ порівняно з їх 34фунт/кв. дюйм (234кПа(а)). Під час розширення відповідної вартістю у продукті ЗНГ або теплотвочастина потоку випаровується, що дає охолорністю ЗНГ (оскільки теплотворність ЗНГ, яку дає дження всього потоку до -263°F (-164°С) (потік 71 втілення Фіг.1, є нижчою за теплотворність ЗНГ яку d) Розширений потік 71d знову входить у теплообдає втілення Фіг.3). мінники 60, 13, 10, де охолоджує потоки 49с, 35 і Приклад 3 холодоагент (потоки 71, 71а, 71b) з випаровуванЯкщо вимоги до ЗНГ дозволяють весь етан з ням і перегріванням. вхідного газу зберегти у кінцевому ЗНГ або якщо Перегріті пари холодоагенту (потік 71g) вихонема попиту на рідкий етановмісний співпродукт, дять з теплообмінника 10 при 93°F (34°С) і трьома для одержання потоку співпродукту ЗПГ може бути етапами доводяться до тиску 617фунт/кв. дюйм використане інше втілення винаходу, ілюстроване (4254кПа(а)). На кожному з цих етапів компресори Фіг.4 Склад вхідного газу і умови процесу для Фіг.4 64, 66, 68 холодоагенту приводяться у дію допоміє подібними передбаченим для втілень Фіг.1 і жним джерелом потужності з подальшим охолоФіг.3. Відповідно процес Фіг.4 може бути порівнядженням (відвідні холодильники 65, 67, 69) для ний з процесами Фіг.1 і 3. видалення теплоти стискання. Потік 71 під тиском При моделюванні процесу Фіг.4 газ входить в від відвідного холодильника 69 повертається у установку при 90°F (32°С) і 1285фунт/кв. дюйм теплообмінник 10 для завершення циклу. (8860кПа(а)) (потік 31) і охолоджується у теплообПотоковитрати і споживання енергії процесу міннику 10 через теплообмін з потоками холодоаФіг.3 наведено у таблиці 2. генту і рідинами швидкої сепарації при -46°F (43°С) (потік 33а). Охолоджений потік 31а входить у Таблиця 2 сепаратор 11 при -1°F (-18°С) і 1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)), де пари (потік 32) відділяються від Потоковитрати фунт-моль/год. (кг-моль/год.) конденсованої рідини (потік 33). Потік Метан Етан Пропан Бутани+ Усього Пари (потік 32) з сепаратора 11 входять у ма31 40977 3861 2408 1404 48656 шину 15 робочого розширення у якій з частини 32 32360 2675 1469 701 37209 потоку високого тиску відбирається механічна 33 8617 1186 939 703 11447 енергія. Машина 15 розширює пари, по суті ізент34 6472 535 294 140 7442 ропічно починаючи з тиску приблизно 36 25888 2140 1175 561 29767 37 40910 480 62 7 41465 1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)) і до тиску прибли41 67 3381 2346 1397 7191 зно 440фунт/кв. дюйм (3034кПа(а)) (робочий тиск 48 2969 35 4 0 3009 колони 18 сепарації/абсорбції) і знижує темпера50 37941 445 58 7 38456 туру розширеного потоку 32а до приблизно -81°F Одержано уРНГ* (-63°С). Розширений і частково конденсований Етан 87,57% Пропан 97,41% потік 32а надходить у секцію 18b абсорбції у нижБутани+ 99,47% ній частині колони 18 сепарації/абсорбції). Рідка Продуктивність 296175фунт/год.(296175кг/год.) частина розширеного потоку змішується з рідиною, Продукт ЗНГ що падає униз з секції абсорбції, і об'єднаний рідПродуктивність 625152фунт/год.(625152кг/год.) кий потік 40 виходить з донної частини колони 18 Чистота* 98,66% 919,7 Брит од./куб. фут сепарації/абсорбції при -86°F (-66°C). Парова часНижча теплотворність (34,27МДж/м3) тина розширеного потоку піднімається вгору через Потужність секцію абсорбції і контактує з холодною рідиною, Стискання холодоагенту 96560к.с.(158743кВт) що падає униз для конденсації і абсорбції С3Стискання пропану 34724к.с.(57086кВт) Повне стискання 131284к.с.(215829кВт) компонентів і важчих компонентів. Тепло для власних потреб Колона 18 сепарації/абсорбції є звичайною Ребойлер деметанізатора 22177 MBTU/Hr (14326кВт) дистиляційною колоною, яка містить сукупність розташованих з вертикальним інтервалом тарілок, * - неокруглені дані один або декілька пакетних шарів або комбінацію пакерів і тарілок. В установках обробки природноЯкщо прийняти коефіцієнт роботи потоків 340 го газу колона 18 сепарації/абсорбції часто складнів за рік для установки виробництва ЗНГ, то пидається з двох секцій. Верхня секція 18а є сепаратоме споживання енергії для втілення Фіг.3 станотором у якому пари верхнього потоку відділяються витиме 0,153к.с.-год./фунт (0,265кВт/кг), що відповід рідинної частини і пари що піднімаються з нижвідає підвищенню к.к.д. на 10-20%. Як уже ньої секції 18b дистиляції або абсорбції, об'єднувідзначалось, винахід дає підвищення к.к.д., навіть ються з паровою частиною (якщо вона є) верхньопри співвиробництві РНГ, а не ЗПГ або конденсаго потоку з утворенням холодного дистиляційного ту, як у існуючих процесах. потоку 37, який виходить з верхній частині колони Порівняно з втіленням Фіг.1 втілення Фіг.3 поНижча, абсорбційна секція 18b містить тарілки требує приблизно на 5% менше енергії на одиниі/або пакери і забезпечує необхідний контакт між цю виробленої рідини. Отже, при даній наявній рідинами, що падають униз, і парами, що підіймапотужності для компресії втілення Фіг.3 дає прибються вгору, для конденсації і абсорбції С3лизно на 5% більше зрідженого природного газу компонентів і важчих компонентів. порівняно з втіленням Фіг.1 за рахунок одержання Об'єднаний рідкий потік 40 з дна колони 18 семеншої кількості С2 і важчих гідрокарбонів у співпарації/абсорбції помпою 26 спрямовується у теппродукті РНГ. Вибір між втіленнями Фіг.1 і Фіг.3 у лообмінник 13 (потік 40а), де він розігрівається 23 76750 24 охолоджуючи верхній потік 42 деетанізатора і хо46, що тече до верхньої вхідної точки деетанізатолодоагент (потік 71а). Об'єднаний рідкий потік рора 19 при -89°F (-67°C). зігрівається до -24°F (-31°С), частково випаровуюХолодний сухий газ (потік 47) підігрівається від чи потік 40b перед подачею його як потік середини -89°F (-67°C) до 94°F (34°C) у теплообміннику 24, колони у деетанізатор 19 Рідина сепаратора (потік після чого частина (потік 48) відбирається як пали33) швидко випаровується у розширюючому клавний газ для установки. Решта підігрітого сухого пані 12, набуваючи тиску трохи вище робочого газу (потік 49) стискається компресором 16. Після тиску деетанізатора і температури -46°F (-43°C) охолодження до 100°F (38°С) у відвідному холо(потік 33а) перед тим як він охолоджує вхідний газ дильнику 25 потік 49b додатково охолоджується як це було описано вище. Потік 33b, який має тедо -78°F (-61°С) у теплообміннику 24 через теплопер температуру 85°F (29°С) входить у деетанізаобмін з холодним сухим газом (потік 47). тор 19 у нижній вхідній точці середини колони У Потік 49с входить у теплообмінник 60 і охолодеетанізаторі потоки 40b і 33b позбавляються меджується потоком 71d холодоагенту до -255°F (тану і С2-компонентів. Деетанізатор у колоні 19 160°С) для конденсації і переохолодження, після який працює при приблизно 453фунт/кв. дюйм чого надходить у машину 61 робочого розширен(3123кПа(а)), є також звичайною дистиляційною ня, яка відбирає з потоку механічну енергію. Маколоною, яка містить сукупність розташованих з шина 61 розширює рідкий потік 49d, по суті, ізентвертикальним інтервалом тарілок, один або декіропічно, від тиску приблизно 648фунт/кв. дюйм лька пакетних шарів або комбінацію пакерів і тарі(4465кПа(а)) до тиску зберігання ЗНГ лок. Деетанізаційна колона може складатись з 15,5фунт/кв. дюйм (107кПа(а)) тобто трохи вище двох секцій верхньої сепараторної секції 19а, де атмосферного Робоче розширення охолоджує пари верхнього потоку відділяються від рідкої часрозширений потік 49е до температури приблизно тини і пари що піднімаються з нижчої секції 19b 256°F (-160°C), після чого він надходить у резердистиляції або деетанізації, об'єднуються з паровуар 62 зберігання ЗНГ (потік 50). вою частиною (якщо вона є) верхнього потоку з Подібно до процесів Фіг.1 і 3 все охолодження утворенням дистиляційного потоку 42, який вихопотоків 42, 49с здійснюється у замкненому контурі дить з верхньої частини колони, і з нижньої секції охолодження. Приблизний мольовий склад потоку, 19b деетанізації яка містить тарілки і/або пакери що використовується як робоча рідина у циклі для забезпечення контакту між рідинами, що папроцесу Фіг.4 нітроген - 8,7%, метан - 30,0%, етан дають униз і парами, що піднімається вгору Секція 45,8%, пропан -11 0% і решта - важчі гідрокарбони. 19b деетанізації включає також один або більше Потік 71 холодоагенту виходить з холодильника 69 ребойлерів (наприклад, 20), які нагрівають і випаз температурою 100°F (38°С) під тиском ровують частину рідини на дні колони для ство607фунт/кв. дюйм (4185кПа(а)). Він входить у тепрення відбираючих парів, що піднімаються угору лообмінник 10 і охолоджується до -31°F (-35°C) і для очищення рідкого продукту (потік 41) - метану і частково конденсується частково підігрітим розС2-компонентів. Згідно з типовими вимогами донширеним потоком 71 f і іншими потоками холодоаний продукт має мати молярне відношення генту. Для моделювання Фіг.4 вважалось, що ці етан/пропан 0,020:1. Потік 41 рідкого продукту виінші потоки холодоагенту є потоками комерційного ходить з донної частини деетанізатора при темпепропанового холодоагенту при трьох різних темратурі 214°F (101°С). пературах і тисках. Частково конденсований потік Робочий тиск у деетанізаторі 19 підтримується 71а холодоагенту входить потім у теплообмінник на рівні трохи вище робочого тиску колони 18 се13 для подальшого охолодження до -121°F (-85°C) парації/абсорбції. Це дозволяє верхнім парам (почастково розігрітим розширеним потоком 71 є хотік 42) деетанізатора проходити під тиском через лодоагенту, для конденсації і переохолодження теплообмінник 13 і звідти у верхню секцію колони потоком 71b холодоагенту. Далі холодоагент у 18 сепарації/абсорбції. У теплообміннику 13 верхні теплообміннику 60 переохолоджується до -255°F (пари деетанізатора при температурі -19°F (-28°C) 160°C) потоком 71d розширеного холодоагенту зазнають теплообміну з об'єднаним рідким потоПереохолоджений рідкий потік 71с входить у маком 40а, що надходить з дна колони 18 сепарашину 63 робочого охолодження, де з нього відбиції/абсорбції і потоком 71 є швидко випареного рається механічна енергія з одночасним суттєво холодоагенту, який охолоджує цей потік до -89°F (ізентропічним розширенням від тиску приблизно 67°С) (потік 42а) і частково конденсує його. Част586фунт/кв. дюйм (4040кПа(а)) до приблизно ково конденсований потік входить у збірник 22 34фунт/кв. дюйм (234кПа(а)). Під час розширення зрошувальної фракції де сконденсована рідина частина потоку випаровується що дає охолоджен(потік 44) відділяється від неконденсованих парів ня всього потоку до -264°F (-164°С) (потік 71 d). (потік 43). Потік 43 об'єднується з потоком 37 парів Розширений потік 71 d знову входить у теплообдистиляції, що виходить з верхньої частини колони мінники 60, 13, 10, де охолоджує потоки 49с, 35 і 18 сепарації/абсорбції, з утворенням потоку 47 холодоагент (потоки 71, 71а, 71b) при випаровухолодного сухого газу. Сконденсована рідина (пованні і перегріванні. тік 44) під вищим тиском подається помпою 23, Перегріті пари холодоагенту (потік 71g) вихопісля чого потік 44а розділяється на дві частини. дять з теплообмінника 10 при 90°F (32°С) і трьома Одна з них (потік 45) надходить у верхню сепараетапами доводяться до тиску 617фунт/кв. дюйм торну секцію колони 18 сепарації/абсорбції і слугує (4254кПа(а)). На кожному з цих етапів компресори як холодна рідина, що контактує з парами, що під64, 66, 68 холодоагенту приводяться у дію допомінімаються угору через секцію абсорбції. Друга жним джерелом потужності з подальшим охолочастина надходить у деетанізатор 19 як протипотік дженням (відвідні холодильники 65, 67, 69) для 25 76750 26 видалення теплоти стискання. Потік 71 під тиском Фіг.1, 2 і 4. від відвідного холодильника 69 повертається у При моделюванні процесу Фіг.5 газ входить в теплообмінник 10 для завершення циклу. установку при 90°F (32°С) і 1285фунт/кв. дюйм Потоковитрати і споживання енергії процесу (8860кПа(а)) (потік 31) і охолоджується у теплообФіг.4 наведено у таблиці 3. міннику 10 через теплообмін з потоками холодоагенту, рідинами швидкої сепарації високого тиску Таблиця 3 при -37°F (-38°С) (потік 33b) і рідинами швидкої сепарації проміжного тиску при -37°F (-38°C) (потік Потоковитрати фунт-моль/год. (кг-моль/год.) 39b). Охолоджений потік 31а входить у сепаратор Потік Метан Етан Пропан Бутани+ Усього 11 при -30°F (-34°С) 11278фунт/кв. дюйм 31 40977 3861 2408 1404 48656 (8812кПа(а)), де пари (потік 32) відділяються від 32 38431 3317 1832 820 44405 конденсованої рідини (потік 33). 33 2546 544 576 584 4251 Пари (потік 32) з сепаратора 11 високого тиску 37 36692 3350 19 0 40066 входять у машину 15 робочого розширення, у якій 40 5324 3386 1910 820 11440 41 0 48 2386 1404 3837 з частини потоку високого тиску відбирається ме42 10361 6258 168 0 16789 ханічна енергія. Машина 15 розширює пари, по 43 4285 463 3 0 4753 суті, ізентропічно, починаючи з тиску приблизно 44 6076 5795 165 0 12036 1278фунт/кв. дюйм (8812кПа(а)) і до тиску прибли45 3585 3419 97 0 7101 зно 635фунт/кв. дюйм (4378кПа(а)) і знижує тем46 2491 2376 68 0 4935 47 40977 3813 22 0 44819 пературу розширеного потоку 32а до приблизно 48 2463 228 1 0 2684 83°F (-64°С). Розширений і частково конденсова50 38524 3585 21 0 42135 ний потік 32а входить у сепаратор 18 проміжного Одержано уРНГ* тиску, де пари (потік 42) відділяються від конденПропан 99,08% сованої рідини (потік 39). Рідина сепаратора проБутани+ 100,00% Продуктивність 197051фунт/год.(197051кг/год.) міжного тиску (потік 39) швидко випаровується у Продукт ЗНГ розширюючому клапані 17 з набуванням тиску, Продуктивність 726918фунт/год.(726918кг/год.) трохи вищого за робочий тиск депропанізатора 19 Чистота* 91,43% з охолодженням потоку 39 до -108°F (-78°С) (потік 969,9 Брит од./куб. фут Нижча теплотворність (36,14МДж/м3) 39а), після чого він входить у теплообмінник 13 і Потужність нагрівається, охолоджуючи потік 49 сухого газу і Стискання холодоагенту 95424к.с.(156876кВт) потік 71а холодоагенту, і звідти входить у теплооСтискання пропану 28060к.с.(46130кВт) бмінник 10 для охолодження вхідного газу, як це Повне стискання 123484к.с.(203006кВт) було описано вище Потік 39с, який тепер має темТепло для власних потреб Ребойлер деметанізатора 55070 MBTU/Hr (35575кВт) пературу -15°F (-26°С), входить у депропанізатор у верхній вхідній точці середини колони. * - неокруглені дані Конденсована рідина (потік 33) з сепаратора 11 високого тиску швидко випаровується розширюючим клапаном 17 і набуває тиску, трохи вищоЯкщо прийняти коефіцієнт роботи потоків 340 го за робочий тиск депропанізатора 19, охолоджуднів за рік для установки виробництва ЗНГ то пиючись до -93°F (-70°С) (потік 33а) перед томе споживання енергії для втілення Фіг.3 становходженням у теплообмінник 13, де він нагріваєтьвитиме 0,143к.с.-год./фунт (0,236кВт/кг), що відпося, охолоджуючи потік 49 сухого газу і потік 71а відає підвищенню к.к.д. на 17-27%. холодоагенту. Далі він входить у теплообмінник 10 Порівняно з втіленнями Фіг.1 і 3 втілення Фіг.4 для охолодження вхідного газу. Потік 33с, який потребує приблизно на 6-11% менше енергії на має тепер температуру 50°F (10°С) входить у деодиницю виробленої рідини. Отже, при даній наяпропанізатор 19 у нижній вхідній точці середини вній потужності для компресії втілення Фіг.4 може колони. У депропанізаторі потоки 40b і 33b позбадати приблизно на 6% більше зрідженого природвляються метану, С2-компонентів і С3-компонентів. ного газу порівняно з втіленням Фіг.1 за рахунок Депропанізатор у колоні 19, який працює при приодержання С3 і важчих гідрокарбонів як співпродублизно 385фунт/кв. дюйм (2654кПа(а)), є звичайкту ЗПГ. Вибір між втіленнями Фіг.1 і Фіг.3 у конкною дистиляційною колоною, яка містить сукупретних випадках визначається або вартістю важність розташованих з вертикальним інтервалом чих гідрокарбонів у продукті РНГ порівняно з їх тарілок, один або декілька пакетних шарів або відповідної вартістю у продукті ЗНГ, або теплотвокомбінацію пакерів і тарілок. Депропанізаційна рністю ЗНГ (оскільки теплотворність ЗНГ, яку даколона може складатись з двох секцій верхньої ють втілення Фіг.1 і 3, є нижчою за теплотворність сепараторної секції 19а, де пари верхнього потоку ЗНГ, яку дає втілення Фіг.4). відділяються від рідкої частини і пари, що піднімаПриклад 4 ються з нижчої секції 19b дистиляції або депропаЯкщо вимоги до ЗНГ передбачають, щоб весь нізації, об'єднуються з паровою частиною (якщо етан і пропан вхідного газу бути збережений у кінвона є) верхнього потоку з утворенням дистиляцевому ЗНГ або якщо немає попиту на рідкий етаційного потоку 37, який виходить з верхньої частино- і пропановмісний співпродукт для потоку конни колони, і з нижньої секції 19b деетанізації, яка денсату співпродукту може бути застосоване містить тарілки і/або пакери для забезпечення втілення винаходу, ілюстроване Фіг.5. Склад вхідконтакту між рідинами, що падають униз, і парами, ного газу і умови процесу для Фіг.5 є подібними що піднімається вгору. Секція 19b депропанізації передбаченим для Фіг.1, 2 і 4. Відповідно, процес включає також один або більше ребойлерів (наФіг.5 може бути порівняний з процесами 27 76750 28 приклад, 20) які нагрівають і випаровують частину частково розігрітим розширеним потоком 71е хорідини на дні колони для створення відбираючих лодоагенту, конденсації і переохолодження потопарів що піднімаються угору для очищення рідкого ком 71b холодоагенту. Далі холодоагент у теплоопродукту (потік 41) - метану, С2-компонентів і С3бміннику 60 повністю конденсується і компонентів. Згідно з типовими вимогами донний переохолоджується до -254°F (-159°C) потоком продукт має мати молярне відношення про71d розширеного холодоагенту. Переохолоджений пан/бутани 0,020:1. Потік 41 рідкого продукту вирідкий потік 71с входить у машину 63 робочого ходить з донної частини деетанізатора при темпеохолодження, де з нього відбирається механічна ратурі 286°F (141°С). енергія з одночасним суттєво ізентропічним розВерхній дистиляційний потік 37 виходить з деширенням від тиску приблизно 586фунт/кв. дюйм пропанізатора 19 при 36°F (2°C) і охолоджується і (4040кПа(а)) до приблизно 34фунт/кв. дюйм частково конденсується комерційним пропановим (234кПа(а)). Під час розширення частина потоку холодоагентом у дефлегматорі 21. Частково конвипаровується, що дає охолодження всього потоку денсований потік 37а при 2°F (-17°C) входить у до -264°F (-164°C) (потік 71 d) Розширений потік 71 збірник 22 зрошувальної фракції де сконденсована d знову входить у теплообмінники 60, 13, 10, де рідина (потік 44) відділяється від неконденсованих охолоджує потоки 49а і 49 і холодоагент (потоки парів (потік 43). Сконденсована рідина (потік 44) 71, 71а, 71b) з випаровуванням і перегріванням. подається помпою 23 у верхню вхідну точку деПерегріті пари холодоагенту (потік 71g) вихопропанізатора 19 як протипотік 44а. дять з теплообмінника 10 при 93°F (34°С) і трьома Несконденсовані пари (потік 47) від збірника етапами доводяться до тиску 617фунт/кв. дюйм 22 зрошувальної фракції підігрівається до 94°F (4254кПа(а)) На кожному з цих етапів компресори (34°С) у теплообміннику 24, після чого частина 64, 66, 68 холодоагенту приводяться у дію допомі(потік 48) відбирається як паливний газ для устажним джерелом потужності з подальшим охолоновки. Решта підігрітого сухого газу (потік 49) стисдженням (відвідні холодильники 65 67 69) для викається компресором 16. Після охолодження до далення теплоти стискання. Потік 71 під тиском від 100°F (38°С) у відвідному холодильнику 25 потік відвідного холодильника 69 повертається у тепло38b додатково охолоджується до 15°F (-9°С) у теобмінник 10 для завершення циклу. плообміннику 24 через теплообмін з холодними Потоковитрати і споживання енергії процесу парами (потік 43). Фіг.5 наведено у таблиці 4. Далі потік 38с об'єднується з потоком 42 парів Таблиця 4 сепаратора проміжного тиску з утворенням потоку 49 холодного сухого газу. Потік 49 входить у тепПотоковитрати фунт-моль/год. (кг-моль/год.) лообмінник 13 і охолоджується з -38°F (-39°C) до Потік Метан Етан Пропан Бутани+ Усього 102°F (-74°C) рідинами сепаратора (потоки 39а, 31 40977 3861 2408 1404 48656 33а), як це було описано вище і потоком 71 є хо32 32360 2675 1469 701 37209 лодоагенту. Частково конденсований потік 49а 33 8617 1186 939 703 11447 входить потім у теплообмінник 60 для подальшого 38 13133 2513 1941 22 17610 охолодження до -254°F (-159°C) конденсації і пе39 6194 1648 1272 674 9788 41 0 0 22 1352 1375 реохолодження потоком 71 d холодоагенту, після 42 26166 1027 197 27 27421 чого входить у машину 61 робочого охолодження, 43 14811 2834 2189 25 19860 де з нього відбирається механічна енергія з одно48 1618 321 248 3 2250 часним суттєво ізентропічним розширенням від 50 39299 3540 2138 49 45031 тиску приблизно 621фунт/кв. дюйм (4282кПа(а)) до Одержано уРНГ* Бутани 95,04% тиску зберігання ЗНГ - 15,5фунт/кв. дюйм Пропани+ 99,57% (107кПа(а)), трохи вище атмосферного. Робоче Продуктивність 88390фунт/год.(88390кг/год.) розширення охолоджує розширений потік до Продукт ЗНГ 255°F (-159°С), після чого від надходить у резерПродуктивність 834183фунт/год.(834183кг/год.) вуар 62 зберігання ЗНГ (потік 50). Чистота* 87,27% 1033,8 Брит од./куб. фут Як і у процесах Фіг.1, 3 і 4, майже все охолоНижча теплотворність (38,52МДж/м3) дження потоків 49, 49с здійснюється у замкненому Потужність контурі охолодження. Приблизний мольовий склад Стискання холодоагенту 84974к.с.(139696кВт) потоку, що використовується як робоча рідина у Стискання пропану 39439к.с.(64837кВт) Повне стискання 124413к.с.(204533кВт) циклі процесу Фіг.3 нітроген - 8,9%, метан - 34,3%, Тепло для власних потреб етан - 41,3%, пропан -10 1% і решта - важчі гідроРебойлер деметанізатора 52913 MBTU/Hr (34182кВт) карбони. Потік 71 холодоагенту виходить з холодильника 69 з температурою 100°F (38°С) під тис* - неокруглені дані ком 607фунт/кв. дюйм (4185кПа(а)). Він входить у теплообмінник 10 і охолоджується до -30°F (-34°C) Якщо прийняти коефіцієнт роботи потоків 340 і частково конденсується частково підігрітим розднів за рік для установки виробництва ЗНГ, то пиширеним потоком 71f і іншими потоками холодоатоме споживання енергії для втілення Фіг.3 станогенту. Для моделювання Фіг.5 вважалось, що ці витиме 0,145к.с.-год./фунт (0,238кВт/кг), що відпоінші потоки холодоагенту є потоками комерційного відає підвищенню к.к.д. на 16-26%. пропанового холодоагенту при трьох різних темПорівняно з втіленнями Фіг.1 і 3 втілення Фіг.5 пературах і тисках .Частково конденсований потік потребує приблизно на 5-10% менше енергії на 71а холодоагенту входить потім у теплообмінник одиницю виробленої рідини. Порівняно з втілен13 для подальшого охолодження до -102°F (-74°C) 29 76750 30 ням Фіг.4 втілення Фіг.5 потребує приблизно стільдентерму), внаслідок чого зникає потреба у сепаки ж енергії на одиницю виробленої рідини. Отже, раторі 11 (Фіг.1,3-16) і охолоджений вхідний потік при даній наявній потужності для компресії втілен31а може проходити безпосередньо у відповідний ня Фіг.5 дає приблизно на 5% більше зрідженого пристрій розширення, наприклад у машину 15 роприродного газу порівняно з втіленням Фіг.3 за бочого розширення. рахунок одержання лише С4 і важчих гідрокарбонів Обробка газового потоку після відведення поу конденсованому співпродукті. Вибір між втілентоку рідкого співпродукту (потік 37 у Фіг.1, 3, 6-11, нями Фіг.1, Фіг.3 або Фіг.4 у конкретних випадках 13, 14, потік 47 у Фіг.4, 12, 15, 16 і потік 43 Фіг.5) визначається або вартістю важчих гідрокарбонів перед входженням у теплообмінник 60 для коняк частини ΡΗΓ і 3ΠΓ порівняно з їх відповідної денсації і переохолодження може бути виконана вартістю у продукті ЗНГ, або теплотворністю ЗНГ багатьма шляхами. У процесах Фіг.1, 3-16 потік (оскільки теплотворність ЗНГ яку дають втілення підігрівається, стискається до вищого тиску з викоФіг.1, 3 і 4 є нижчою за теплотворність ЗНГ яку дає ристанням енергії від однієї або декількох машин втілення Фіг.5) робочого розширення, частково охолоджується у Інші втілення відвідному холодильнику і потім додатково охолоЗрозуміло, що винахід може бути адаптований джується через теплообмін з первісним потоком. для застосування з усіма типами установок зрідЯк показано на Фіг.17, у деяких випадках доцільно ження ЗНГ для співвиробництва потоків ΡΗΓ, 3ΠΓ стискати потік до вищого тиску, наприклад, допоабо конденсату, згідно з умовами місцезнахоміжним компресором 59, що працює від зовнішдження установки. Зрозуміло також, що для одернього джерела енергії. Як показано штриховими жання потоку рідкого співпродукту можуть бути лініями, застосування певного обладнання (теплозастосовані різні варіанти процесу Наприклад, обмінник 24 і відвідний холодильник 25 на Фіг.1, 3втілення Фіг.1 і 3 можуть бути пристосовані для 16) може сприяти зниженню капітальних витрат одержання потоку ЗПГ або конденсату як рідкого завдяки зниженню або усуненню попереднього співпродукту замість потоку РНГ, як це було опиохолодження скомпресованого потоку перед подасано у прикладах 1 і 2. Втілення Фіг.4 може бути чею його у теплообмінник 60 (за рахунок збільпристосоване для одержання потоку РНГ з висошення охолоджувального навантаження на теплоким вмістом С2-компонентів вхідного газу замість обмінник 60 і підвищення споживання енергії співпродукту ЗПГ, як це було описано у прикладі 3. компресорами 64, 66, 68 холодоагенту). У таких Втілення Фіг.5 може бути пристосоване для одервипадках потік 49а з компресора може безпосережання потоку РНГ з високим вмістом С2дньо входити у теплообмінник 24 (Фіг.18) або у компонентів вхідного газу або ЗПГ з високим вмістеплообмінник 60 (Фіг.19). Якщо для розширення том С3-компонентів вхідного газу замість співпробудь-якої частини вхідного газу високого тиску не дукту ЗПГ, як це було описано у прикладі 4. використовуються машини робочого розширення, Фіг.1, 3, 4 і 5 ілюструють бажані втілення виназамість компресора 16 може бути використаний ходу згідно з вказаними умовами Фіг.6-21 ілюструкомпресор, наприклад, компресор 59 (Фіг.20), що ють інші втілення винаходу, які можуть бути приприводиться у дію від зовнішнього джерела енергії датними для інших застосувань. Як показано на Інші обставини можуть взагалі не виправдовувати Фіг.6, 7, вся конденсована рідина або її частина стискання потоку, і тоді цей потік проходить безпо(потік 33) з сепаратора 11 може поступати у рексередньо у теплообмінник 60 (Фіг.21) і через позтифікаційну колону 19 у окремих точках входу у начене штриховими лініями обладнання (теплоонижній частині середини колон без об'єднання з бмінник 24, компресор 16 і відвідний холодильник частиною парів сепаратора (потік 34), що прохо25 Фіг.1 і 3 - 16). Якщо для підігрівання потоку 48 дить до теплообмінника 13. Фіг.8 ілюструє інше перед відведенням паливного газу установки не втілення винаходу, яке потребує менше обладпередбачено використання теплообмінника 24 нання, ніж втілення Фіг.1, 6, хоча питоме спожиможе виявитись потреба у допоміжному підігрівнивання енергії є трохи вищим. Подібним чином Фіг.9 ку 58 для підігрівання паливного газу перед споілюструє інше втілення винаходу, яке потребує живанням з використанням допоміжного потоку менше обладнання, ніж втілення Фіг.3, 7, але зноабо іншого потоку процесу для забезпечення неву таки за рахунок більшого споживання енергії обхідного тепла (Фіг.19-21). Такий вибір взагалі Фіг.10-14 ілюструють ще одне втілення винаходу, необхідно робити у кожному випадку з урахуваняке може потребувати менше обладнання, ніж ням таких факторів, як склад газу, розмір установвтілення Фіг.4, але з більшим споживанням енергії ки, бажаний рівень формування потоку співпроду(слід відзначити що, як показано на Фіг.10-14, дискту і наявне обладнання. тиляційні колони або такі системи, як деетанізатор Згідно з винаходом, охолодження потоку вхід19 включають елементи як ребойлерної абсорбного газу і вхідного потоку секції виробництва ЗНГ ційної колони так і дефлегмаційної ребойлерної може бути здійснене багатьма шляхами. У процеколони). Фіг.15, 16 ілюструють інші втілення винасах Фіг.1, 3, 6-9 вхідний потік 31 газу охолоджуєтьходу які об'єднують функції сепараторся і конденсується зовнішніми потоками холодоаної/абсорбційної колони 18 і деетанізатора 19 втігенту і нижчими рідинами з ректифікаційної колони лень Фіг.4 і 10 - 14 у єдиній ректифікаційній колоні 19. На Фіг.4, 5, 10-14 для цього використовуються 19. Залежно від кількості важчих гідрокарбонів у швидко випарені рідини сепаратора разом з зоввхідному газі і тиску вхідного газу охолоджений нішніми потоками холодоагенту. На Фіг.15, 16 для вхідний потік 31а, що виходить з теплообмінника цього використовуються нижчі рідини і випарені 10, може не мати рідини (оскільки вона знаходитьрідини сепаратора разом з зовнішніми потоками ся у стані вище точки роси вище або вище криконхолодоагенту. На Фіг.17-21 для охолодження пото 31 76750 32 ку 31 вхідного газу використовуються лише зовнібути використані будь-які комбінації зазначених шні потоки холодоагенту. Однак, холодні потоки джерел охолодження і способів охолодження. процесу можуть використовуватись також для Переохолодження потоку конденсованої рідиохолодження холодоагенту високого тиску (потік ни що виходить з теплообмінника 60 (потік 49 на 71а) (Фіг.4, 5, 10, 11). Крім того, може бути викориФіг.1, 6, 8 потік 49d на Фіг.3, 4, 7, 9-16 потік 49b на станий будь-який потік з температурою, нижчою за Фіг.5, 19, 20 потік 49е на Фіг.17 потік 49с на Фіг.18 і температуру потоку, що підлягає охолодженню. потік 49а на Фіг.21) знижує кількість парів, що моНаприклад, для охолодження може бути відведена жуть швидко утворюватись під час розширення і використана частина парів від колони 18 сепарапотоку до робочого тиску резервуару 62 зберігання ції/абсорбції або ректифікаційної колони 19. ВикоЗНГ. Цим знижується загальне питоме споживання ристання і розподіл колонних рідин і/або парів для енергії при одержання ЗНГ через усунення необтеплообміну і розташування теплообмінників а хідності швидкого стискання газу. Однак, обставитакож вибір потоків для конкретного теплообміну ни можуть сприяти зниженню капітальних витрат мають оцінюватись для кожного конкретного зазниженням розміру теплообмінника 60 і викорисстосування. Вибір джерела охолодження залежить танням швидкого стискання газу для видалення від багатьох факторів включаючи (не лише) склад і будь-якого газу випаровування що може виникати. стан вхідного газу, розмір установки, розмір тепХоча було показано, що розширення індивідулообмінника, потенційну температуру джерела альних потоків здійснюється окремими пристрояохолодження тощо. Зрозуміло, що для досягнення ми, за необхідності можуть бути використані і інші бажаних температур вхідного потоку можуть бути засоби розширення. Наприклад, умови можуть використані будь-які комбінації зазначених джерел виправдовувати робоче розширення суттєво конохолодження і способів охолодження. денсованого вхідного потоку (потік 35а на Фіг.1, 3, Крім того, допоміжне зовнішнє охолодження 6, 7) або потоку флегми проміжного тиску (потік 39 для потоку вхідного газу і вхідного потоку секції на Фіг.1, 6, 8). Крім того, замість робочого розшивиробництва ЗНГ може бути здійснене багатьма рення потоку переохолодженої рідини, що вихошляхами. На Фіг.1,3- 21 киплячий однокомпонентдить з теплообмінника 60 (потік 49 на Фіг.1, 6, 8, ний холодоагент використовується для зовнішньопотік 49d на Фіг.3, 4, 7, 9-16, потік 49b на Фіг.5, 19, го охолодження високого рівня і випаровування 20, потік 49е на Фіг.17, потік 49с на Фіг.18 і потік багатокомпонентного холодоагенту для зовніш49а на Фіг.21), може бути використане ізентальпічнього охолодження нижнього рівня причому одноне швидке розширення, але це викличе необхідкомпонентний холодоагент використовується для ність або більшого переохолодження у теплообпопереднього охолодження потоку багатокомпоміннику 60 для запобігання утворенню швидкого нентного холодоагенту. У іншому варіанті охоловипаровування при розширенні, або додання швидження як низького так і високого рівня може бути дкого стискання парів або іншого засобу видалензабезпечене використанням однокомпонентних ня швидко утворених парів. Подібним чином ізенхолодоагентів з точками кипіння що послідовно тальпічне швидке розширення може бути знижуються ("каскадне охолодження") або одновикористане замість робочого розширення для компонентного холодоагенту під послідовно знипереохолодженого потоку холодоагенту високого женими тисками. Інший варіант передбачає викотиску, що виходить з теплообмінника 60 (потік 71с ристання потоків багатокомпонентного на Фіг.1, 3-21), з супроводжуючим підвищенням холодоагенту склад, якого коригують для забезпеспоживання енергії для стискання холодоагенту. чення бажаних температур охолодження як висоНаведений вище опис бажаних втілень дозвокого, так і низького рівня Вибір способу зовнішньолить будь-якому фахівцю використати винахід, го охолодження залежить від багатьох факторів, зробивши належні модифікації і зміни згідно з конвключаючи (не лише) склад і стан вхідного газу, цепціями і принципами винаходу. Об'єм винаходу розмір установки, розмір компресора нагнітання, не обмежується наведеними втіленнями і визнарозмір теплообмінника, зовнішню температуру чається наведеними новими принципами і ознакатеплопоглинача тощо. Зрозуміло, що для досягми, визначеними Формулою винаходу. нення бажаних температур вхідного потоку можуть 33 76750 34 35 76750 36 37 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 76750 Підписне 38 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for liquefying natural gas (versions)
Назва патенту російськоюСпособ сжижения природного газа (варианты)
МПК / Мітки
МПК: F25J 3/02
Мітки: варіанти, зрідження, природного, спосіб, газу
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/19-76750-sposib-zridzhennya-prirodnogo-gazu-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб зрідження природного газу (варіанти)</a>
Спосіб каскадного охолодження для зрідження природного газу (варіанти)
Номер патенту: 49072
Опубліковано: 16.09.2002
Автори: Бовен Роналд Р., Кол Ерік Т.
Мітки: варіанти, природного, спосіб, каскадного, охолодження, газу, зрідження
Формула / Реферат:
1. Спосіб зрідження потоку (10) природного газу, який передбачає, що потік газу вводять в теплообмінний контакт з першим охолоджуючим циклом (32), що містить щонайменше один етап охолодження, де здійснюють зниження температури потоку газу за рахунок теплообміну з першою частиною першого хладагента і отримують потік охолодженого газу, який відрізняється тим, що містить операції, згідно з якими(а) вводять потік (18) охолодженого газу в...
Спосіб зрідження природного газу
Номер патенту: 63635
Опубліковано: 15.01.2004
Автори: Гушель Костянтин Павлович, П'ятничко Олександр Іванович
Мітки: спосіб, газу, природного, зрідження
Формула / Реферат:
Спосіб зрідження природного газу шляхом його стиску, охолодження, наступного розширення та виділення рідкої фази з подачею зворотного потоку газу на охолодження вихідного, який відрізняється тим, що в процесі розширення газу рідку фазу, що утворилася при проміжному тиску, охолоджують і подають на розширення, після якого із суміші, що утворилася, відокремлюють рідину, а газ подають на попереднє охолодження вихідної рідини.
Спосіб зрідження природного газу
Номер патенту: 68925
Опубліковано: 16.08.2004
Автори: Гушель Костянтин Павлович, П'ятничко Олександр Іванович
МПК: F25B 9/00
Мітки: газу, природного, зрідження, спосіб
Формула / Реферат:
Спосіб зрідження природного газу шляхом стиску його, охолодження, відділення рідкої фази з подачею зворотного потоку на охолодження газу і далі в прямий потік, який відрізняється тим, що зворотний потік газу після нагрівання розділяють на дві нерівні частини, більшу частину після стиску охолоджують і знову ділять на дві нерівні частини, з яких більшу частину подають в прямий потік газу, а меншу частину охолоджують з наступним виділенням...
Спосіб зрідження природного газу
Номер патенту: 63211
Опубліковано: 17.07.2006
Автор: Ерсмамбетов Вячеслав Шихаметович
МПК: F25J 1/00
Мітки: природного, газу, зрідження, спосіб
Формула / Реферат:
Механізм вертикальних зльоту та посадки розроблений індивідуально для БКЛА з тим, щоб надати літальному апарату можливості приземлення та зльоту з будь якої точи поверхні Землі, а також проводити підйом БКЛА на висоту для оптимального та безпечного режиму включення двигуна лінійного руху. Конструкцію цього ж механізму можливо застосувати для літального апарату таксі в місті, або в приміській зоні. Ця конструкція надає можливість зависати...
Система зрідження природного газу із вмістом гелію
Номер патенту: 37334
Опубліковано: 15.05.2001
Автори: Трофименко Григорій Лазаревич, Левін Аркадій Яковлевич, Левін Яків Абрамович, Левіна Інна Яковлевна, Лейбензон Леонід Юхимович
Мітки: природного, гелію, система, зрідження, вмістом, газу
Формула / Реферат:
Система зрідження природного газу із вмістом гелію, що містить перший, другий та третій компресори, регенератор, перший, другий, третій та четвертий теплообмінники, перший та другий детандери, дросель, перший та другий сепаратори рідини, другий та третій входи підключення до системи повітряного охолодження, перший, другий та третій виходи підключення до системи повітряного охолодження, причому вхід системи з'єднаний з першим входом...
Попередній патент: Вакуумний високовольтний вимикач
Наступний патент: Імплантат тіла хребця
Випадковий патент: Пристрій для виготовлення, наповнення і запечатування подвійних пакетів з термосклейного матеріалу