Спосіб виробництва потоку стисненого, багатого на метан продукту (варіанти)
Формула / Реферат
1. Спосіб виробництва потоку стисненого, багатого на метан рідкого продукту, що має температуру, вищу -112°С, із стисненого, багатого на метан газу, який відрізняється тим, що включає наступні стадії:
(a) подають багату на метан рідину, що має температуру, нижчу приблизно -155°С, й стискують багату на метан рідину;
(b) подають стиснений, багатий на метан газ й вводять його у стиснену, багату на метан рідину при таких витратах, при яких подають потік стисненого, багатого на метан рідкого продукту, що має температуру, вищу -112°С, й тиск, достатній для того, щоб рідина знаходилася у точці початку кипіння або нижче від неї.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що тиск стисненої, багатої на метан рідини із стадії (а) та тиск стисненого, багатого на метан газу являють собою по суті однакові тиски.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що тиск стисненого, багатого на метан газу, що подається, перевищує тиск стисненої, багатої на метан рідини із стадії (а), й спосіб додатково включає перед введенням стисненого, багатого на метан газу у стиснену, багату на метан рідину із стадії (а) зниження тиску стисненого, багатого на метан газу до приблизно того ж тиску, що й тиск стисненої, багатої на метан рідини із стадії (а).
4. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що багата на метан рідина із стадії (а) являє собою зріджений природний газ при атмосферному або близького до нього тиску.
5. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що стиснений, багатий на метан газ являє собою природний газ.
6. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що стиснений, багатий на метан газ й стиснену, багату на метан рідину направляють у теплообмінник для того, щоб нагріти стиснену, багату на метан рідину й охолодити багатий на метан газ.
7. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що додатково включає стадію, на якій охолоджують стиснений, багатий на метан газ перед тим, як його вводять у стиснену, багату на метан рідину.
8. Спосіб за п.7, який відрізняється тим, що стиснений, багатий на метан газ охолоджують шляхом розширення стисненого, багатого на метан газу для зменшення його тиску приблизно до тиску стисненої, багатої на метан рідини.
9. Спосіб за п.7, який відрізняється тим, що стиснений, багатий на метан газ охолоджують шляхом опосередкованого теплообміну у пристрої для охолодження.
10. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що додатково включає стадію видалення газоподібних компонентів на стадії попередньої обробки із стисненого, багатого на метан газу, які утворюють тверді речовини при температурі потоку стисненого, багатого на метан рідкого продукту, що має температуру, вищу -112°С, й тиск, достатній для того, щоб рідина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї.
11. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що додатково включає стадію, на яку направляють потік стисненого, багатого на метан продукту у сепаратор для розділення фаз для того, щоб одержати потік газу й потік рідини, й направляють потік рідини, одержаний у сепараторі для розділення фаз, у пристрій для зберігання.
12. Спосіб за п.11, який відрізняється тим, що додатково включає стадію зберігання рідини у пристроях для зберігання при температурі, вищій -112°С, й тиску, по суті, рівному тиску у точці початку кипіння.
13. Спосіб виробництва потоку стисненого, багатого на метан рідкого продукту, що має температуру, вищу -112°С, та тиск, який , по суті, відповідає точці кипіння, з потоку стисненого природного газу, який відрізняється тим, що включає наступні стадії:
(a) подають потік багатої на метан рідини, що має температуру, нижчу приблизно -155°С;
(b) стискують потік багатої на метан рідини до наперед визначеного тиску;
(c) проводять розширення потоку багатого на метан газу для того, щоб знизити його тиск до приблизно такої ж величини, як і раніш визначений тиск; та
(d) з'єднують потік достатньої величини багатого на метан газу, що розширився, з потоком стисненої, багатої на метан рідини для того, щоб провести зрідження потоку газу, що розширився, й одержати потік багатого на метан продукту, що має температуру, вищу -112°С, й тиск, достатній для того, щоб потік продукту знаходився у точці початку кипіння або нижче від неї.
Текст
1 Спосіб виробництва потоку стисненого, багатого на метан рідкого продукту, що має температуру, вищу -112°С, із стисненого, багатого на метан газу, який відрізняється тим, що включає наступні стадії (a) подають багату на метан рідину, що має температуру, нижчу приблизно -155°С, й стискують багату на метан рідину, (b) подають стиснений, багатий на метан газ й вводять його у стиснену, багату на метан рідину при таких витратах, при яких подають потік стисненого, багатого на метан рідкого продукту, що має температуру, вищу -112°С, й тиск, достатній для того, щоб рідина знаходилася у точці початку кипіння або нижче від неї 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що тиск стисненої, багатої на метан рідини із стадії (а) та тиск стисненого, багатого на метан газу являють собою по суті однакові тиски 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що тиск стисненого, багатого на метан газу, що подається, перевищує тиск стисненої, багатої на метан рідини із стадії (а), й спосіб додатково включає перед введенням стисненого, багатого на метан газу у стиснену, багату на метан рідину із стадії (а) зниження тиску стисненого, багатого на метан газу до приблизно того ж тиску, що й тиск стисненої, багатої на метан рідини із стадії (а) 4 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що багата на метан рідина із стадії (а) являє собою зріджений природний газ при атмосферному або близького до нього тиску 5 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що стиснений, багатий на метан газ являє собою природний газ 6 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що стис нений, багатий на метан газ й стиснену, багату на метан рідину направляють у теплообмінник для того, щоб нагріти стиснену, багату на метан рідину й охолодити багатий на метан газ 7 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що додатково включає стадію, на якій охолоджують стиснений, багатий на метан газ перед тим, як його вводять у стиснену, багату на метан рідину 8 Спосіб за п 7, який відрізняється тим, що стиснений, багатий на метан газ охолоджують шляхом розширення стисненого, багатого на метан газу для зменшення його тиску приблизно до тиску стисненої, багатої на метан рідини 9 Спосіб за п 7, який відрізняється тим, що стиснений, багатий на метан газ охолоджують шляхом опосередкованого теплообміну у пристрої для охолодження 10 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що додатково включає стадію видалення газоподібних компонентів на стадії попередньої обробки із стисненого, багатого на метан газу, які утворюють тверді речовини при температурі потоку стисненого, багатого на метан рідкого продукту, що має температуру, вищу -112°С, й тиск, достатній для того, щоб рідина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї 11 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що додатково включає стадію, на яку направляють потік стисненого, багатого на метан продукту у сепаратор для розділення фаз для того, щоб одержати потік газу й потік рідини, й направляють потік рідини, одержаний у сепараторі для розділення фаз, у пристрій для зберігання 12 Спосіб за п 1 1 , який відрізняється тим, що додатково включає стадію зберігання рідини у пристроях для зберігання при температурі, вищій 112°С, й тиску, по суті, рівному тиску у точці початку КИПІННЯ 13 Спосіб виробництва потоку стисненого, багатого на метан рідкого продукту, що має температуру, вищу -112°С, та тиск, який , по суті, відповідає точці кипіння, з потоку стисненого природного газу, який відрізняється тим, що включає наступні стаД" (a) подають потік багатої на метан рідини, що має температуру, нижчу приблизно -155°С, (b) стискують потік багатої на метан рідини до наперед визначеного тиску, О 1 00 ю (c) проводять розширення потоку багатого на метан газу для того, щоб знизити його тиск до приблизно такої ж величини, як і раніш визначений тиск, та (d) з'єднують потік достатньої величини багатого на метан газу, що розширився, з потоком стисне Цей винахід відноситься до способу виробництва стисненої багатої на метан рідини із багатого на метан газу й, більш конкретно, до способу виробництва стисненого зрідженого природного газу (СЗПГ) з природного газу Завдяки характеристикам горіння - його повноті й зручності, природний газ став широко застосовуватися останніми роками Багато джерел природного газу розташовані у віддалених районах на великій відстані від будь-яких ринків збуту газу Інколи є трубопровід для транспортування отриманого природного газу на ринок збуту Коли транспортування по трубопроводу неможливе, отриманий природний газ часто переробляється на зріджений природний газ (який називається "ЗПГ") для транспортування на ринок збуту Однією З характерних рис заводу для отримання ЗПГ є великі капіталовкладення, необхідні для заводу Обладнання, яке використовується для зрідження природного газу, в основному дуже дороге Завод для зрідження газу будується з деяких основних установок, які включають обладнання для обробки газу для видалення домішок, зрідження, охолодження, силове обладнання й обладнання для зберігання й відвантаження Холодильні установки ЗПГ дуже дорогі, тому що для зрідження природного газу потрібно дуже сильне охолодження Типовий потік природного газу поступає на завод ЗПГ при тиску від приблизно 4830 кПа до приблизно 7600 кПа й температурах від приблизно 20°С до приблизно 40°С Склад природного газу при атмосферному тиску, як правило, зріджується в діапазоні температур між 165°С й -155°С Це значне зниження температури потребує значної холодопродуктивності У традиційних процесах перетворення природного газу на рідину для досягнення необхідного охолодження використовують певний тип системи охолодження, Хоча для зрідження природного газу застосовуються багато циклів охолодження, три різновиди, що на даний час зустрічаються на заводах для отримання ЗПГ найчастіше, являють собою "каскадний цикл", при якому використовуються численні однокомпонентні холодоагенти в теплообмінниках, забезпечує поступове зниження температури газу до температури зрідження, - "розширювальний цикл", при якому газ розширюють від високого тиску до низького з ВІДПОВІДНИМ зниженням температури, та - "багатокомпонентний цикл охолодження", при якому використовують багатокомпонентний холодоагент у спеціально створених обмінниках У більшості циклів охолодження природного газу використовують варіанти або комбінації цих 57872 4 ноі, багатої на метан рідини для того, щоб провести зрідження потоку газу, що розширився, й одержати потік багатого на метан продукту, що має температуру, вищу -112°С, й тиск, достатній для того, щоб потік продукту знаходився у точці початку кипіння або нижче від неї трьох головних різновидів Нещодавно було запропоновано здійснювати транспортування природного газу при температурах вище -112°С й тисках, достатніх для того, щоб рідина знаходилась при температурі точки початку кипіння або нижче від неї Для більшості складів природного газу тиск природного газу при температурі вищій за -112°С знаходиться в діапазоні між приблизно 1380кПа й приблизно 4500кПа Цей стиснений зріджений природний газ згадується як СЗПГ, на відміну від ЗПГ, який транспортується при тиску приблизно рівному атмосферному й при температурі приблизно -162°С Виробництво СЗПГ вимагає значно меншого охолодження, ніжте, яке потребується для виробництва ЗПГ, оскільки СЗПГ може бути більше ніж на 50°С тепліший, ніж звичайний ЗПГ при атмосферному тиску Приклади способів для виробництва СЗПГ описані в заявках на патенти США 09/099262, 09/099590 і 09/099589 та в попередній заявці на патент США 60/079642 В патенті № US 3,857,245 ("Jones")im F01K25/08, публ 31 121974 представлено спосіб повторного зрідження газу, багатого на метан зрідженим природним газом з судна У "Jones" зріджений природний газ з судна вводять у газ, багатий на метан перед конденсуванням останнього В "Jones" ні розглядаються, ані припускаються енергозберігаючі переваги виробництва стисненої багатої на метан рідини з температурою вище-112°С Враховуючи суттєві економічні переваги, пов'язані з отриманням й транспортуванням СЗПГ, існує постійна необхідність в удосконалених способах виробництва СЗПГ Згідно З винаходом заявника можна використовувати "холод" ЗПГ для зрідження газу для виробництва рідини при вищому тиску й температурі, таким чином зменшуючи потреби в охолодженні В минулому не було ні проектів, ані пропозицій використовувати ЗПГ для виробництва стисненого зрідженого природного газу з багатого на метан газу Описаний удосконалений спосіб виробництва із потоку зрідженого багатого на метан потоку стисненого багатої на метан рідини, яка має температуру вищу -112°С й має тиск, достатній для того, щоб ріжина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї За цим способом подається потік багатої на метан рідини, який має температуру нижчу -155° С, і и тиск збільшується Стиснений багатий метаном газ, який повинен бути зріджений, подається у потік стисненої багатої на метан рідини при таких витратах, при яких створюється потік багатої на метан рідини, що має температуру вищу -112°С й тиск, достатній для 57872 того, щоб рідина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї У кращому конструктивному виконанні стиснений зріджений природний газ (СЗПГ) проводиться шляхом подачі ЗПГ, що має тиск, близький до атмосферного тиску, й піднімання тиску ЗПГ до потрібного тиску СЗПГ, який повинен бути отриманий у способі Природний газ подається в спосіб, і тиск регулюється шляхом або підвищення, або зниження, якщо це потрібно, щоб воно було по суті таким же тиском, як у стисненого ЗПГ У залежності від тиску природного газу, який ми маємо, його тиск може бути підвищений шляхом компресійного пристрою, або знижено шляхом розширюючого пристрою, такого як вентиль Джоуля-Том со на або турбодетандер Стиснений природний газ потім змішують із стисненим ЗПГ при таких втратах, при яких одержується СЗПГ, що має температуру вищу -112°С й тиск, достатній для того, щоб отримана у результаті рідина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї Природний газ може по вибору охолоджуватися перед тим, як він змішується із стисненим СЗПГ шляхом будь-яких придатних охолоджуючих пристроїв Наприклад, природний газ може охолоджуватися шляхом теплообміну через стінку із ЗОВНІШНІМ охолоджувальним середовищем за допомогою розширюючого пристрою, який знижує тиск природного газу, або за допомогою теплообміну із стисненим ЗПГ Суміш, утворена змішуванням стисненого ЗПГ та стисненого природного газу, може за вибором проходити через сепаратор для розділення фаз, щоб видалити будь-який газ, який залишається незрідженим після змішування Рідина, відведена із сепаратора, потім проходить у ВІДПОВІДНИЙ пристрій для зберігання при температурі вищій -112 °С й тиску, достатньому для того, щоб вона знаходилась у точці початку кипіння або нижчій від неї Короткий опис креслень Даний винахід й його переваги будуть більш зрозумілими при посиланні на наступний детальний опис й креслення, що приводяться, які являють собою принципові схеми потоків у представлених конструктивних виконаннях цього винаходу Фіг 1 зображує принципову схему одного конструктивного виконання даного винаходу, в якому стиснений природний газ об'єднується із стисненим ЗПГ для виробництва СЗПГ Фіг 2 - принципова схема другого конструктивного виконання даного винаходу, подібного конструктивному виконанню по фіг 1, за винятком того, що стиснений ЗПГ й стиснений природний газ проходять через теплообмінник перед тим, як вони об'єднуються для виробництва СЗПГ Фіг 3 - принципова схема ще одного конструктивного виконання винаходу, подібного конструктивному виконанню по фіг1, за винятком того, що рідка суміш, отримана у результаті змішування стисненого ЗПГ й стисненого природного газу, проходить у сепаратор для розділення фаз, щоб видалити будь-який незріджений газ Креслення не призначені для того, щоб виключити із об'єму винаходу ІНШІ конструктивні виконання, які є результатом звичайних й передбачуваних модифікацій цих конкретних конструктивних виконань Різноманітні ДОПОМІЖНІ системи, які потребуються, такі як клапани, змішувачі потоків й контрольні системи, виключені із креслень з метою спрощення й ЧІТКОСТІ представлення У способі по цьому винаходу проводиться потік стисненого багатого на метан рідкого продукту, температура якого вища -112°С й має тиск, достатній для того, щоб рідина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї Цей рідкий продукт інколи згадується в цьому описі як СЗПГ У способі за цим винаходом СЗПГ проводять шляхом стиснення багатої на метан рідини, краще зрідженого природного газу (ЗПГ) при тиску, рівному атмосферному або близькому до нього, до необхідного продукту СЗПГ, який повинен бути одержаний у способі, та введення у стиснену багату на метан рідину стисненого багатого на метан газу, краще стисненого природного газу Стиснена багата на метан рідина нагрівається за допомогою стисненого природного газу, й багатий метаном газ зріджується за допомогою стисненої багатої на метан рідини для виробництва СЗПГ, що має температуру вищу - 112°С й тиск, достатній для того, щоб рідина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї Термін "точка початку кипіння", як він використовувався в цьому описі у зв'язку з СЗПГ, позначає температуру й тиск, при яких СЗПГ починає перетворюватися у газ Наприклад, якщо визначений об'єм СЗПГ утримується при постійному тиску, але його температура підвищується, то температура, при якій у СЗПГ починається утворення пухирців газу, є точкою початку кипіння Аналогічно, якщо визначений об'єм СЗПГ утримується при ПОСТІЙНІЙ температурі, але тиск знижується, то тиск, при якому починається утворення газу, визначає точку початку кипіння У точці початку кипіння зріджений газ являє собою насичену рідину Для більшості складів природного газу тиск у точці початку кипіння природного газу при температурі вищій -112°С буде між приблизно 1380кПа й приблизно 4500кПа Для даного складу природного газу, що має визначену температуру, спеціалісти з цієї галузі техніки можуть визначити тиск у точці початку кипіння Спосіб за цим винаходом буде тепер описаний із посиланням на креслення Звернемося до фіг1, на якій ЗПГ із будь-якого придатного джерела подається у трубопровід 10 й надходить у ВІДПОВІДНИЙ насос 20 ЗПГ може подаватися, наприклад, по трубопроводу із заводу ЗПГ, із стаціонарного контейнера для зберігання або із транспортного засобу, такого як один або більше контейнерів на платформі, баржі, залізничному вагоні або судні ЗПГ типово має температуру нижчу приблизно 155°С й більше типово має температуру приблизно -162 °С й має тиск, приблизний рівному атмосферному тиску Насос 20 підвищує тиск ЗПГ до наперед визначеного рівня, який являє собою необхідний тиск для ЗПГ, який повинен бути отриманий у способі ВІДПОВІДНО до цього винаходу Тиск продукту СЗПГ достатній для того, щоб рідина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї Тиск продукту СЗПГ буде тому залежати від температури й складу продукту СЗПГ Для того, щоб СЗПГ знаходився при температурі точки по 57872 чатку кипіння або нижче від неї й мав температуру вищу -112°С, тиск рідини, що надходить із насоса 20 по трубопроводу 11, типово буде мати величину вищу 1380кПа й більш типово буде мати тиск у діапазоні між 2400кПа й 3800кПа Природний газ подається у трубопровід 12 із будь-якого придатного джерела Природний газ, придатний для способу по цьому винаходу, може містити природний газ, отриманий із скважини сирої нафти (зв'язаний газ), або із газової скважини (незв'язаний газ) Склад природного газу може значно змінюватися Утому розумінні, як використано тут, потік природного газу містить метан (Сі) як основний компонент Природний газ типово також містить етан (Сг), вищі вуглеводи (Сз+) й менші КІЛЬКОСТІ домішок, таких як вода, двоокис вуглецю (СОг), сірководень, азот, бутан, вуглеводи із шістьма або більше атомами вуглецю, бруд, сірчане залізо, парафін й сира нафта Розчинність цих домішок змінюється у залежності від температури, тиску й складу При кріогенних температурах СОг, вода й ІНШІ ДОМІШКИ можуть утворювати тверді речовини, які можуть утворювати проблеми для потоку рідини в обладнанні, зв'язаному з транспортуванням й зберіганням СЗПГ Ці потенційні труднощі можуть бути виключені шляхом видалення таких домішок, якщо умови, при яких будуть утворюватися тверді речовини, коли природний газ у трубопроводі 13 змішується із стисненим ЗПГ, будуть передбачені наперед У наступному опису винаходу передбачається, що потік природного газу у трубопроводі 12 піддається ВІДПОВІДНІЙ обробці для видалення сульфідів й двоокису вуглецю й сушці для видалення води з використанням звичайних й добре відомих способів для отримання "без домішок, сухого" потоку природного газу Якщо потік природного газу, що подається, містить вуглеці, які можуть вимерзати у способі змішування із стисненим ЗПГ, або якщо важкі вуглеводи небажані у СЗПГ, тяжкі вуглеводи можуть бути видалені шляхом традиційного способу ректифікації у будь-якій точці способу за цим винаходом перед тим, як природний газ змішується із стисненим ЗПГ Типово подаваємий потік природного газу 12 надходить у спосіб при тиску вищому приблизно 1380кПа, й більш типово він надходить при тиску вищому приблизно 4800кПа, й як правило, він має температуру навколишнього середовища, проте, природний газ може бути при будь-яких тисках й температурах, якщо бажано, й спосіб може бути ВІДПОВІДНО модифікований Наприклад, якщо природний газ у трубопроводі 12 має тиск нижчий, ніж тиск стисненого ЗПГ у трубопроводі 11, природний газ може бути стиснений шляхом ВІДПОВІДНИХ компресійних пристроїв (не зображені), які можуть містити один або більше компресорів У цьому опису способу ВІДПОВІДНО до винаходу передбачається, що потік природного газу, що подається у трубопровід 12, має тиск принаймні такий високий, яктиск стисненого ЗПГ утрубопроводі 11 Стиснений природний газ у трубопроводі 12 краще проходить у пристрій для контролю витрат 21, призначеного для контролю витрат та/або зниження тиску між трубопроводом 12 й трубопроводом 13 Оскільки природний газ типово подається 8 при тиску більшому, ніж тиск ЗПГ у трубопроводі 11, пристрій для контролю витрат 21 може бути турбодетандером, вентилем Джоуля-Том со на або обох цих пристоїв разом, таких як, наприклад вентиль Джоуля-Том со на й турбодетандер паралельно, що забезпечує можливість використання одного або обох - вентиля Джоуля-Том со на й турбодетандера одночасно Шляхом використання розширювального пристрою, наприклад, вентиля Джоуля-Том со на або турбод етан д ера для розширення природного газу для того, щоб знизити його тиск, природний газ також охолоджується Охолодження природного газу бажане, не дивлячись на те, що у способі немає необхідної стадії, тому що зниження температури природного газу перед тим, як він змішується із стисненим ЗПГ, може підвищити КІЛЬКІСТЬ отриманого СЗПГ Хоча не вимагається при застосуванні цього винаходу, може бути бажане додаткове охолодження природного газу шляхом додаткових охолоджуючих пристроїв, не зображених на кресленнях Додаткові охолоджуючі пристрої можуть містити одну або більше теплообмінних установок, які охолоджуються за допомогою звичайних холодильних установок або одного або більше розширюючих пристроїв, таких як вентилі ДжоуляТомпсона або турбодетандери Оптимальна холодильна установка залежить від можливості штучного охолодження, просторових обмежень при їх наявності, задумів по охороні навколишнього середовища й безпеки й бажаної КІЛЬКОСТІ СЗПГ, яке повинно бути одержано 3 точки зору розкриття цього винаходу спеціалісти в галузі техніки обробки газу можуть вибрати придатну охолоджувальну установку, приймаючи до уваги параметри роботи способу зрідження Багата на метан рідина у трубопроводі 11 й природний газ утрубопроводі 13 об'єднуються або змішуються для виробництва об'єднаного потоку рідини у трубопроводі 14 Рідина у трубопроводі 14 направляється у ВІДПОВІДНИЙ пристрій для зберігання 23, наприклад, стаціонарний контейнер для зберігання або ВІДПОВІДНИЙ транспортний засіб, наприклад, судно, баржа, підводний резервуар, залізничний вагон-резервуар або платформа У ВІДПОВІДНОСТІ із застосуванням цього винаходу СЗПГ у пристроях для зберігання 23 має температуру вищу приблизно -112°С й тиск, достатній для того, щоб рідина знаходилась у точці початку кипіння або нижче від неї На фіг 2 зображено конструктивне виконання винаходу, й у ньому та у конструктивних виконаннях, зображених на фіг 1 та 3, які мають однакові зноскові позиції, виконують однакові функції у способі Спеціалісти з цієї галузі техніки знають про те, що обладнання для способу при переході від одного конструктивного виконання до іншого може змінюватися у розмірі й продуктивності для обробки рідин з будь-якими витратами, температурами й складами Конструктивне виконання, зображене на фіг 2, подібне конструктивному виконанню, зображеному на фіг 1, за винятком того, що на фіг 2 як стиснений ЗПГ утрубопроводі 11, так і стиснений газ утрубопроводі 13, проходять у звичайний теплообмінник 22 для того, щоб нагріти стиснений ЗПГ у трубопроводі 11 й додатково охолодити 57872 природний газ у трубопроводі 13 перед тим, як стиснений ЗПГ й природний газ з'єднуються (трубопровід 14) Шляхом охолодження природного газу стисненим ЗПГ у тепообміннику 22, ЗПГ нагрівається до температури, приблизно рівній температурі стисненого ЗПГ перед тим, як змішуються природний газ і стиснений ЗПГ Це зменшить можливість утворення твердих речовин із компонентів природного газу, що подається, при більш холодній (-162°С) температурі ЗПГ Витрати багатих на метан середовищ, які проходять через трубопроводи 11 та/або 13, повнні контролюватися, щоб отримати бажану температуру СЗПГ Температура СЗПГ повинна бути вищою -112°С як мінімальної температури й нижчою критичної температури як максимальної температури Природний газ, у якому переважає метан, не може бути зріджений при температурі навколишнього середовища шляхом простого збільшення тиску, як у випадку з більш важкими вуглеводами, які використовуються з метою отримання енергії Критична температура метану складає 82,5°С Це означає, що метан може бути зріджений лише при температурі нижчій, ніж ця температура, незалежно від прикладеного тиску Оскільки природний газ є сумішшю зріджених газів, він зріджується у широкому діапазоні температур Критична температура природного газу типово знаходиться між 85°С та -62°С Ця критична температура буде теоретично максимальною температурою СЗПГ, але краща температура зберігання буде на декілька градусів нижчою критичної температури й при більш низькому тискові, ніж критичний тиск Якщо КІЛЬКІСТЬ природного газу у трубопроводі 13 дуже велика по відношенню до КІЛЬКОСТІ стисненої рідини у трубопроводі 11, одержана у результаті суміш у трубопроводі 14 буде знаходитися у точці, яка вища її точки початку кипіння, й принаймні частина рідини буде у газоподібній фазі 3 другого боку, якщо КІЛЬКІСТЬ природного газу у трубопроводі 13 дуже мала по відношенню до КІЛЬКОСТІ стисненої рідини у трубопроводі 11, температура об'єднаного потоку (трубопровід 14) буде нижчою -112°С Бажано попередження температур нижчих -112°С, щоб виключити вплив на матеріали, які використовуються при обробці й зберіганні СЗПГ, при температурах нижчих розрахункової температури матеріалів Значні переваги у вартості можуть бути одержані шляхом використання труб, контейнерів та обладнання, виготовлених із матеріалів, які мають розрахункову температуру, яка не падає значно нижче приблизно -112°С Приклади ВІДПОВІДНИХ матеріалів для виготовлення, транспортування й зберігання СЗПГ приведені у заявках на патенти США 09/099649, 09/099153 та 09/099152 Оскільки температура ЗПГ у трубопроводах 10 та 11 складає приблизно -162°С, матеріали, які використовуються в трубопроводах Ю т а 11 й насосі 20, повинні бути виготовлені із матеріалів, придатних для подібних кріогенних температур Спеціалісти з цієї галузі техніки повинні бути знайомі з матеріалами, придатними для конструювання трубопроводів, контейнерів й іншого обладнання, яке використовується у способі ВІДПОВІДНО до цього винаходу 10 На фіг 3 зображено інше конструктивне виконання винаходу, яке подібне конструктивному виконанню, зображеному на фіг1, за винятком того, що об'єднані стиснені ЗПГ і стиснений природний газ у трубопроводі 14 проходять у звичайний сепаратор для розділення фаз 24 для того, щоб видалити будь-який незріджений газ, який залишається після того, як природний газ (трубопровід 13) змішається із стисненим ЗПГ (трубопровід 11) Залежно від складу природного газу, який подається у спосіб по трубопроводу 12, частина газу після змішування із стисненим ЗПГ може залишитися у газоподібному стані Наприклад, газ може бути не повністю зріджений при бажаних температурі й тиску, якщо природний газ містить значну КІЛЬКІСТЬ компонента, що має більш низьку точку початку кипіння, ніж метан, наприклад, азоту Якщо природний газ, що надходить у спосіб (трубопровід 12), містить азот, газ, який відводиться по трубопроводу 16 від сепаратора 24, буде багатий на азот, й рідина, яка виходить по трубопроводу 15, буде бідна на азот Потік газу (трубопровід 16), який виходить із сепаратора 24, може бути виведений із способу для використання як паливо або для подальшої переробки СЗПГ, який виходить із сепаратора 24, проходить по трубопроводу 15 у пристрій для зберігання 23 В одному застосуванні даного винаходу спосіб може бути використаний для одержання великої КІЛЬКОСТІ зрідженого природного газу, ніж проектна продуктивність заводу ЗПГ з мінімальним додатковим обладнанням При застосуванні цього винаходу, ЗПГ, одержаний на звичайному заводі ЗПГ, може забезпечити охолодження, яке необхідне для зрідженого природного газу, тим самим суттєво збільшуючи КІЛЬКІСТЬ зрідженого природного газу, який може бути одержаний як продукт У другому застосуванні цього винаходу, у обставинах, в яких лише частина продуктивності заводу ЗПГ вимагається для подачі ЗПГ для традиційного використання, остання продуктивність заводу ЗПГ може бути використана для подачі ЗПГ у спосіб ВІДПОВІДНО до цього винаходу У ще одному застосуванні частина ЗПГ або весь продукт, доставлений судном на термінал імпорту, може бути поданий у спосіб ВІДПОВІДНО до цього винаходу для виробництва СЗПГ для наступного розділення Приклад Змодельовані баланси маси й енергії були складені для того, щоб проілюструвати конструктивне виконання, зображене на фіг 1, й результати показані в таблиці, приведеній нижче Дані були одержані з використанням застосовуваної у промисловості програми моделювання способу, так званого HYSYS™ (що представлена Hypotech Ltd, Калгарі, Канада), проте, ІНШІ програми моделювання способу, що застосовуються у промисловості, можуть бути використані для вироблення даних, включаючи, наприклад, HYSIM™, PROII™ ASPEN PLUS™, які добре ВІДОМІ спеціалістам з цієї галузі техніки Дані, приведені у таблиці, представлені для того, щоб забезпечити краще розуміння конструктивного виконання, зображеного на кресленні, але винахід не повинен бути витлумачений як дуже обмежений цим Величина температур й витрат не повинні розглядатися як 11 » ^ 12 будь-які величини температур і тисків можуть бути використані у ВІДПОВІДНОСТІ ДО винаходу у залежності від загального дизайна установки й складу газу, що подається Як описано вище, конкретні описані конструктивні виконання й приклади не повинні бути використані для обмеження або звуження об'єму винаходу, який визначається приведеними нижче пунктами формули винаходу та їх еквівалентами 57872 обмеження винаходу, яке може мати велику КІЛЬКІСТЬ варіантів температур й витрат з точки зору його вивчення У цьому прикладі пристрій для контролю витрат 21 являє собою вентиль ДжоуляТомсона Спеціаліст з цієї галузі техніки, а особливо той, хто може мати користь із вивчення цього патента, знайде велику КІЛЬКІСТЬ модифікацій й варіанти конкретних способів, описаних вище Наприклад, 1 20 ГИ. сзпг L2 T3 Гая, що ПЩШЄЇЬСЯ г 12 С 21 -і—»->Q Фіг. 1 ЗПГ Гая, Комп'ютерна верстка Е Ярославцева Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod of production of conpressed, rich with methane product (versions)
Назва патенту російськоюСпособ производства сжатого, богатого метаном продукта (варианты)
МПК / Мітки
МПК: F17C 11/00, F25J 1/00
Мітки: продукту, спосіб, стисненого, варіанти, метан, потоку, виробництва, багатого
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-57872-sposib-virobnictva-potoku-stisnenogo-bagatogo-na-metan-produktu-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виробництва потоку стисненого, багатого на метан продукту (варіанти)</a>
Попередній патент: Опалювальна установка і спосіб її екслуатації
Наступний патент: Склад електродної маси самоопалювального електрода
Випадковий патент: Пристрій для одержання дискових поковок