Получение сжиженного природного газа
Номер патента: 18269
Опубликовано: 28.06.2013
Авторы: Уилкинсон Джон Д., Кьюллар Кайл Т., Хадсон Хэнк М.
Формула / Реферат
1. Способ сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, с получением потока сжиженного природного газа, где:
(a) указанный поток природного газа охлаждают в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его, и затем разделяют, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;
(b) указанный первый газовый поток дополнительно охлаждают и после этого расширяют до промежуточного давления, после чего указанный расширенный охлажденный первый газовый поток подают в нижнее положение подачи дистилляционной колонны, которая производит поток пара верхнего погона и жидкий кубовый поток;
(c) указанный второй газовый поток разделяют на поток пара и поток жидкости;
(d) указанный поток пара подвергают расширению до указанного промежуточного давления и после этого разделяют, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;
(e) указанную первую часть потока пара охлаждают и после этого подают в среднее положение подачи указанной дистилляционной колонны;
(f) указанную вторую часть потока пара нагревают, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного потока природного газа и указанного первого газового потока;
(g) указанный поток пара верхнего погона охлаждают в достаточной степени, чтобы, по меньшей мере, частично сконденсировать его и получить в результате конденсированный поток;
(h) указанный конденсированный поток разделяют, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, после чего указанный поток флегмы подают в указанную дистилляционную колонну в верхнем положении подачи;
(i) указанный поток сырья дополнительно охлаждают и после этого подвергают расширению до более низкого давления;
(j) указанный расширенный дополнительно охлажденный поток сырья разделяют на первый поток пара мгновенного испарения и поток жидкости мгновенного испарения;
(k) указанный поток жидкости мгновенного испарения подвергают расширению до еще более низкого давления;
(l) указанный расширенный поток жидкости мгновенного испарения разделяют на второй поток пара мгновенного испарения и поток указанного сжиженного природного газа;
(m) указанный второй поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного потока природного газа, указанной первой части потока пара, указанного потока пара верхнего погона и указанного потока сырья;
(n) указанный первый поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока сырья;
(о) указанный поток кубовой жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток кубовой жидкости объединяют с указанным нагретым первым потоком пара мгновенного испарения с получением первого объединенного потока;
(р) указанный первый объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(q) указанный поток жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток жидкости объединяют с указанным нагретым первым объединенным потоком с получением второго объединенного потока; и
(r) указанный второй объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока природного газа.
2. Способ сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, для получения потока сжиженного природного газа, причем:
(a) указанный поток природного газа разделяют, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;
(b) указанный первый газовый поток охлаждают и после этого подвергают расширению до промежуточного давления, после чего указанный расширенный охлажденный первый газовый поток подают в нижнее положение подачи дистилляционной колонны, которая производит поток пара верхнего погона и поток кубовой жидкости;
(c) указанный второй газовый поток охлаждают в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его, и после этого разделяют на поток пара и поток жидкости;
(d) указанный поток пара подвергают расширению до указанного промежуточного давления и после этого разделяют, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;
(e) указанную первую часть потока пара охлаждают и после этого подают в среднее положение подачи указанной дистилляционной колонны;
(f) указанную вторую часть потока пара нагревают, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного первого газового потока и указанного второго газового потока;
(g) указанный поток пара верхнего погона охлаждают в достаточной степени, чтобы, по меньшей мере, частично сконденсировать его и получить в результате конденсированный поток;
(h) указанный конденсированный поток разделяют, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, после чего указанный поток флегмы подают в указанную дистилляционную колонну в верхнее положение подачи колонны;
(i) указанный поток сырья дополнительно охлаждают и после этого подвергают расширению до более низкого давления;
(j) указанный расширенный дополнительно охлажденный поток сырья разделяют на первый поток пара мгновенного испарения и поток жидкости мгновенного испарения;
(k) указанный поток жидкости мгновенного испарения подвергают расширению до еще более низкого давления;
(l) указанный расширенный поток жидкости мгновенного испарения разделяют на второй поток пара мгновенного испарения и поток указанного сжиженного природного газа;
(m) указанный второй поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока, указанного второго газового потока, указанной первой части потока пара, указанного потока пара верхнего погона и указанного потока сырья;
(n) указанный первый поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока сырья;
(о) указанный поток кубовой жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток кубовой жидкости объединяют с указанным нагретым первым потоком пара мгновенного испарения с получением первого объединенного потока;
(р) указанный первый объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(q) указанный поток жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток жидкости объединяют с указанным нагретым первым объединенным потоком с получением второго объединенного потока; и
(r) указанный второй объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока.
3. Способ сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, для получения потока сжиженного природного газа, где:
(а) указанный поток природного газа охлаждают в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его, и затем разделяют, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;
(b) указанный первый газовый поток дополнительно охлаждают и после этого подвергают расширению до промежуточного давления, после чего указанный расширенный охлажденный первый газовый поток подают в нижнее положение подачи дистилляционной колонны, которая производит поток пара верхнего погона и поток кубовой жидкости;
(c) указанный второй газовый поток разделяют на поток пара и поток жидкости;
(d) указанный поток пара подвергают расширению до указанного промежуточного давления и после этого разделяют, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;
(e) указанную первую часть потока пара охлаждают и после этого подают в указанную дистилляционную колонну в среднее положение подачи;
(f) указанную вторую часть потока пара нагревают, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного потока природного газа и указанного первого газового потока;
(g) указанный поток пара верхнего погона охлаждают в достаточной степени, чтобы, по меньшей мере, частично сконденсировать его и получить в результате конденсированный поток;
(h) указанный конденсированный поток разделяют, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, после чего указанный поток флегмы подают в указанную дистилляционную колонну в верхнее положение подачи колонны;
(i) указанный поток кубовой жидкости подвергают расширению до более низкого давления, после чего указанный расширенный поток кубовой жидкости нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(j) указанный поток сырья подвергают расширению до еще более низкого давления;
(k) указанный расширенный поток сырья разделяют на поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;
(l) указанный поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного потока природного газа, указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(m) указанный поток жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток жидкости объединяют с указанным нагретым расширенным потоком кубовой жидкости с получением объединенного потока; и
(n) указанный объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока природного газа.
4. Способ сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, для получения потока сжиженного природного газа, где:
(a) указанный поток природного газа разделяют, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;
(b) указанный первый газовый поток охлаждают и после этого подвергают расширению до промежуточного давления, после чего указанный расширенный охлажденный первый газовый поток подают в нижнее положение подачи дистилляционной колонны, которая производит поток пара верхнего погона и поток кубовой жидкости;
(c) указанный второй газовый поток охлаждают в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его, и после этого разделяют на поток пара и поток жидкости;
(d) указанный поток пара подвергают расширению до указанного промежуточного давления и после этого разделяют, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;
(e) указанную первую часть потока пара охлаждают и после этого подают в указанную дистилляционную колонну в среднее положение подачи колонны;
(f) указанную вторую часть потока пара нагревают, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока;
(g) указанный поток пара верхнего погона охлаждают в достаточной степени, чтобы, по меньшей мере, частично сконденсировать его и получить в результате конденсированный поток;
(h) указанный конденсированный поток разделяют, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, после чего указанный поток флегмы подают в указанную дистилляционную колонну в верхнее положение колонны;
(i) указанный поток кубовой жидкости подвергают расширению до более низкого давления, после чего указанный расширенный поток кубовой жидкости нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(j) указанный поток сырья подвергают расширению до еще более низкого давления;
(k) указанный расширенный поток сырья разделяют на поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;
(l) указанный поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока, указанного второго газового потока, указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(m) указанный поток жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток жидкости объединяют с указанным нагретым расширенным потоком кубовой жидкости с получением объединенного потока; и
(n) указанный объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока.
5. Способ по п.1 или 2, где:
(a) указанную жидкость мгновенного испарения охлаждают перед ее расширением до указанного еще более низкого давления и
(b) указанное нагревание указанного второго потока пара мгновенного испарения также обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока жидкости мгновенного испарения.
6. Способ по п.3 или 4, где:
(a) указанное сырье охлаждают перед его расширением до указанного еще более низкого давления и
(b) указанное нагревание указанного потока пара мгновенного испарения также обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока сырья.
7. Устройство для сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты для получения потока сжиженного природного газа, для осуществления способа по п.1, включающее:
(a) первое теплообменное средство, соединенное для приема указанного потока природного газа и охлаждения его в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его;
(b) первое разделительное средство, соединенное для приема указанного частично конденсированного потока природного газа и разделения его, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;
(c) второе теплообменное средство, соединенное с указанным первым разделительным средством, для приема указанного первого газового потока и дополнительного охлаждения его;
(d) первое расширительное средство, соединенное с указанным вторым теплообменным средством, для приема указанного дополнительно охлажденного первого газового потока и расширения его до промежуточного давления, указанное первое расширительное средство дополнительно соединено с дистилляционной колонной для подачи указанного расширенного дополнительно охлажденного первого газового потока в нижнее положение подачи;
(e) первое сепарационное средство, соединенное с указанным первым разделительным средством, для приема указанного второго газового потока и разделения его на поток пара и поток жидкости;
(f) второе расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством, для приема указанного потока пара и расширения его до указанного промежуточного давления;
(g) второе разделительное средство, соединенное с указанным вторым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока пара и разделения его, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;
(h) третье теплообменное средство, соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной первой части потока пара и охлаждения ее, указанное теплообменное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанной охлажденной первой части потока пара в среднее положение подачи колонны;
(i) указанное второе теплообменное средство дополнительно соединено с указанным вторым разделительным средством для приема указанной второй части и нагревания ее, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного первого газового потока;
(j) первое отводящее средство, соединенное с верхней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока пара верхнего погона;
(k) указанное третье теплообменное средство дополнительно соединено с указанным первым отводящим средством для приема указанного потока пара верхнего погона и охлаждения его в достаточной степени, чтобы частично конденсировать его с получением в результате конденсированного потока;
(l) третье разделительное средство, соединенное с указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного конденсированного потока и разделения его, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, указанное третье разделительное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанного потока флегмы в указанную дистилляционную колонну в верхнем положении подачи колонны;
(m) четвертое теплообменное средство, соединенное с указанным третьим разделительным средством, для приема указанного потока сырья и дополнительного охлаждения его;
(n) третье расширительное средство, соединенное с указанным четвертым теплообменным средством, для приема указанного потока дополнительно охлажденного сырья и расширения его до более низкого давления;
(о) второе сепарационное средство, соединенное с указанным третьим расширительным средством, для приема указанного расширенного дополнительно охлажденного потока сырья и разделения его на первый поток пара мгновенного испарения и поток жидкости мгновенного испарения;
(р) четвертое расширительное средство, соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема указанного потока жидкости мгновенного испарения и расширения его до еще более низкого давления;
(q) третье сепарационное средство, соединенное с указанным четвертым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости мгновенного испарения и разделения его на второй поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;
(r) указанное четвертое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным третьим сепарационным средством, для приема указанного потока пара мгновенного испарения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья;
(s) указанное четвертое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема первого потока пара мгновенного расширения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья;
(t) второе отводящее средство, соединенное с нижней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока кубовой жидкости;
(u) пятое расширительное средство, соединенное с указанным вторым отводящим средством, для приема указанного потока кубовой жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;
(v) первое объединяющее средство, соединенное с указанным пятым расширительным средством и с указанным четвертым теплообменным средством, для приема указанного потока расширенной кубовой жидкости и указанного нагретого первого потока пара мгновенного испарения, соответственно, и получения в результате первого объединенного потока;
(w) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным первым объединяющим средством для приема указанного первого объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(х) шестое расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством, для приема указанного потока жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;
(у) второе объединяющее средство, соединенное с указанным шестым расширяющим средством и с указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости и указанного нагретого первого объединенного потока, соответственно, и получения в результате второго объединенного потока; и
(z) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым объединяющим средством, для приема указанного второго объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока природного газа.
8. Устройство для сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты для получения потока сжиженного природного газа, для осуществления способа по п.2, включающее:
(a) первое разделительное средство, соединенное для приема указанного потока природного газа и разделения его, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;
(b) первое теплообменное средство, соединенное для приема указанного первого газового потока и его охлаждения;
(c) второе теплообменное средство, соединенное с указанным первым теплообменным средством, для приема указанного охлажденного первого газового потока и дополнительного охлаждения его;
(d) первое расширительное средство, соединенное с указанным вторым теплообменным средством, для приема указанного дополнительно охлажденного первого газового потока и расширения его до промежуточного давления, указанное первое расширительное средство дополнительно соединено с дистилляционной колонной для подачи указанного расширенного дополнительно охлажденного первого газового потока в более нижнее положение подачи колонны;
(e) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное для приема указанного второго газового потока и охлаждения его в достаточной степени для частичной его конденсации;
(f) первое сепарационное средство, соединенное с указанным первым теплообменным средством, для приема указанного частично конденсированного второго газового потока и разделения его на поток пара и поток жидкости;
(g) второе расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством, для приема указанного потока пара и расширения его до указанного промежуточного давления;
(h) второе разделительное средство, соединенное с указанным вторым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока пара и разделения его, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;
(i) третье теплообменное средство, соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной первой части потока пара и охлаждения ее, при этом указанное теплообменное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для обеспечения подачи указанной охлажденной первой части потока пара в среднее положение подачи колонны;
(j) указанное второе теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной второй части потока пара и нагревания ее, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения первого газового потока;
(k) первое отводящее средство, соединенное с верхней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока пара верхнего погона;
(l) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным отводящим средством, для приема указанного потока пара верхнего погона и охлаждения его в достаточной степени, по меньшей мере, для частичной конденсации его и получения в результате конденсированного потока;
(m) третье разделительное средство, соединенное с указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного конденсированного потока и разделения его, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, указанное третье разделительное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанного потока флегмы в указанную дистилляционную колонну в верхней части колонны;
(n) четвертое теплообменное средство, соединенное с указанным третьим разделительным средством, для приема указанного потока сырья и дополнительного охлаждения его;
(о) третье расширительное средство, соединенное с указанным четвертым теплообменным средством, для приема указанного потока дополнительно охлажденного сырья и расширения его до более низкого давления;
(р) второе сепарационное средство, соединенное с указанным третьим расширительным средством, для приема указанного расширенного дополнительно охлажденного потока сырья и разделения его на первый поток пара мгновенного испарения и поток жидкости мгновенного испарения;
(q) четвертое расширительное средство, соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема указанного потока жидкости мгновенного испарения и расширения его до еще более низкого давления;
(r) третье сепарационное средство, соединенное с указанным четвертым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости мгновенного испарения и разделения его на второй поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;
(s) указанное четвертое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным третьим сепарационным средством, для приема указанного второго потока пара мгновенного испарения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья;
(t) указанное четвертое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема первого потока пара мгновенного расширения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья;
(u) второе отводящее средство, соединенное с нижней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока кубовой жидкости;
(v) пятое расширительное средство, соединенное с указанным вторым отводящим средством, для приема указанного потока кубовой жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;
(w) первое объединяющее средство, соединенное с указанным пятым расширительным средством и с указанным четвертым теплообменным средством, для приема указанного потока расширенной кубовой жидкости и указанного нагретого первого потока пара мгновенного испарения, соответственно, и получения в результате первого объединенного потока;
(х) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным первым объединяющим средством, для приема указанного первого объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(у) шестое расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством, для приема указанного потока жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;
(z) второе объединяющее средство, соединенное с указанным шестым расширяющим средством и с указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости и указанного нагретого первого объединенного потока, соответственно, и получения в результате второго объединенного потока; и
(аа) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым объединяющим средством, для приема указанного второго объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока.
9. Устройство для сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты для получения потока сжиженного природного газа, для осуществления способа по п.3, содержащее:
(a) первое теплообменное средство, соединенное для приема указанного потока природного газа и охлаждения его в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его;
(b) первое разделительное средство, соединенное для приема указанного частично конденсированного потока природного газа и разделения его, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;
(c) второе теплообменное средство, соединенное с указанным первым разделительным средством, для приема указанного первого газового потока и дополнительного охлаждения его;
(d) первое расширительное средство, соединенное с указанным вторым теплообменным средством, для приема указанного дополнительно охлажденного первого газового потока и расширения его до промежуточного давления, указанное первое расширительное средство дополнительно соединено с дистилляционной колонной для подачи указанного расширенного дополнительно охлажденного первого газового потока в более нижнее положение подачи;
(e) первое сепарационное средство, соединенное с указанным первым разделительным средством, для приема указанного второго газового потока и разделения его на поток пара и поток жидкости;
(f) второе расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством, для приема указанного потока пара и расширения его до указанного промежуточного давления;
(g) второе разделительное средство, соединенное с указанным вторым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока пара и разделения его, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;
(h) третье теплообменное средство, соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной первой части потока пара и охлаждения ее, указанное теплообменное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанной охлажденной первой части потока пара в среднее положение подачи в колонны;
(i) указанное второе теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной второй части потока пара и нагревания ее, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного первого газового потока;
(j) первое отводящее средство, соединенное с верхней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока пара верхнего погона;
(k) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным первым отводящим средством, для приема указанного потока пара верхнего погона и охлаждения его в достаточной степени, чтобы частично конденсировать его и получить в результате конденсированный поток;
(l) третье разделительное средство, соединенное с указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного конденсированного потока и разделения его, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, указанное третье разделительное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанного потока флегмы в указанную дистилляционную колонну в положение верхней подачи колонны;
(m) второе отводящее средство, соединенное с нижней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока кубовой жидкости;
(n) третье расширительное средство, соединенное с указанным вторым отводящим средством, для приема указанного потока кубовой жидкости и расширения его до более низкого давления;
(о) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным третьим расширительным средством, для приема указанного расширенного потока кубовой жидкости и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(р) четвертое расширительное средство, соединенное с указанным третьим разделительным средством, для приема указанного потока сырья и расширения его до еще более низкого давления;
(q) второе сепарационное средство, соединенное с указанным четвертым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока сырья и разделения его на поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;
(r) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема указанного потока пара мгновенного испарения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(s) пятое расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством, для приема указанного потока жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;
(t) объединяющее средство, соединенное с указанным пятым расширительным средством и указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного потока расширенной жидкости и указанного нагретого расширенного потока кубовой жидкости, соответственно, и получение в результате объединенного потока;
(u) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным объединяющим средством, для приема указанного объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока природного газа.
10. Устройство для сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, для получения потока сжиженного природного газа для осуществления способа по п.4, содержащее:
(a) первое разделительное средство, соединенное для приема указанного потока природного газа и разделения его, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;
(b) первое теплообменное средство, соединенное для приема указанного первого газового потока и его охлаждения;
(c) второе теплообменное средство, соединенное с указанным первым теплообменным средством, для приема указанного охлажденного первого газового потока и дополнительного охлаждения его;
(d) первое расширительное средство, соединенное с указанным вторым теплообменным средством, для приема указанного дополнительно охлажденного первого газового потока и расширения его до промежуточного давления, указанное первое расширительное средство дополнительно соединено с дистилляционной колонной для подачи указанного расширенного дополнительно охлажденного первого газового потока в нижнее положение подачи колонны;
(e) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное для приема указанного второго газового потока и охлаждения его в достаточной степени для частичной его конденсации;
(f) первое сепарационное средство, соединенное с указанным первым теплообменным средством, для приема указанного частично конденсированного второго газового потока и разделения его на поток пара и поток жидкости;
(g) второе расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством, для приема указанного потока пара и расширения его до указанного промежуточного давления;
(h) второе разделительное средство, соединенное с указанным вторым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока пара и разделения его, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;
(i) третье теплообменное средство, соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной первой части потока пара и охлаждения ее, при этом указанное теплообменное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для обеспечения подачи указанной охлажденной первой части потока пара в среднее положение подачи колонны;
(j) указанное второе теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной второй части потока пара и нагревания ее, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного охлажденного первого газового потока;
(k) первое отводящее средство, соединенное с верхней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока пара верхнего погона;
(l) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным первым отводящим средством, для приема указанного потока пара верхнего погона и охлаждения его в достаточной степени, по меньшей мере, для частичной конденсации его и получения в результате конденсированного потока;
(m) третье разделительное средство, соединенное с указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного конденсированного потока и разделения его, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, указанное третье разделительное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанного потока флегмы в указанную дистилляционную колонну в верхнем положении подачи колонны;
(n) второе отводящее средство, соединенное с нижней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока кубовой жидкости;
(о) третье расширительное средство, соединенное с указанным вторым отводящим средством, для приема указанного потока кубовой жидкости и расширения его до более низкого давления;
(р) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным третьим расширительным средством, для приема указанного расширенного потока кубовой жидкости и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(q) четвертое расширительное средство, соединенное с указанным третьим разделительным средством, для приема указанного потока сырья и расширения его до еще более низкого давления;
(r) второе сепарационное средство, соединенное с указанным четвертым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока сырья и разделения его на поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;
(s) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема указанного потока пара мгновенного испарения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;
(t) пятое расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством, для приема указанного потока жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;
(u) объединяющее средство, соединенное с указанным пятым расширительным средством и указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости и указанного нагретого расширенного потока кубовой жидкости, соответственно, и получения в результате объединенного потока;
(v) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным объединяющим средством, для приема указанного объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока.
11. Устройство по п.7 или 8, в котором:
(a) пятое теплообменное средство соединено с указанным вторым сепарационным средством для приема указанного потока жидкости мгновенного испарения и его охлаждения;
(b) указанное четвертое расширительное средство выполнено с возможностью соединения с указанным пятым теплообменным средством для приема указанного потока охлажденной жидкости мгновенного испарения и расширения его до указанного еще более низкого давления;
(c) указанное третье сепарационное средство выполнено с возможностью разделения указанного расширенного охлажденного потока жидкости мгновенного испарения на указанный второй поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;
(d) указанное пятое теплообменное средство дополнительно соединено с указанным третьим сепарационным средством для приема указанного второго потока пара мгновенного испарения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока жидкости мгновенного испарения; и
(e) указанное четвертое теплообменное средство выполнено с возможностью соединения с указанным пятым теплообменным средством для приема указанного нагретого второго потока пара мгновенного испарения и дополнительного нагревания его, при этом указанное дополнительное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья.
12. Устройство по п.9 или 10, в котором:
(a) четвертое теплообменное средство соединено с указанным третьим разделительным средством для приема указанного потока сырья и дополнительного его охлаждения;
(b) указанное четвертое расширительное средство выполнено с возможностью соединения с указанным четвертым теплообменным средством для приема указанного дополнительно охлажденного потока сырья и расширения его до указанного еще более низкого давления;
(c) указанное второе сепарационное средство выполнено с возможностью разделения указанного расширенного дополнительно охлажденного потока сырья на указанный поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;
(d) указанное четвертое теплообменное средство дополнительно соединено с указанным вторым сепарационным средством для приема указанного потока пара мгновенного испарения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья; и
(e) указанное третье теплообменное средство выполнено с возможностью соединения с указанным четвертым теплообменным средством для приема указанного нагретого потока пара мгновенного испарения и его дополнительного нагревания, при этом указанное дополнительное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона.
Текст
ПОЛУЧЕНИЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА Предложен способ и устройство для сжижения части потока природного газа. Поток природного газа охлаждают под давлением и разделяют на первый поток и второй поток. Первый поток охлаждают, подвергают расширению до промежуточного давления и подают в нижнюю часть дистилляционной колонны. Второй поток подвергают расширению до промежуточного давления и разделяют на две части. Одну часть охлаждают, а затем подают в среднюю часть дистилляционной колонны; другую часть используют для охлаждения первого потока. Кубовый продукт из данной дистилляционной колонны преимущественно содержит основную долю любых углеводородов,тяжелее метана, что в противном случае снизит чистоту сжиженного природного газа, так что пары верхнего погона из дистилляционной колонны содержат главным образом только метан и более легкие компоненты. Данные пары верхнего погона охлаждают и конденсируют и часть конденсированного потока подают в верхнюю часть дистилляционной колонны в качестве флегмы. Вторую часть конденсированного потока подвергают расширению до низкого давления с получением потока сжиженного природного газа. Предыстория создания изобретения Настоящее изобретение относится к способу и устройству для переработки природного газа с получением сжиженного природного газа (СПГ), который имеет высокую чистоту по метану. В частности,настоящее изобретение хорошо подходит для получения СПГ из природного газа, находящегося в газовых перекачивающих трубопроводах высокого давления. Заявители притязают на преимущество по разделу 35 кодекса законов США, ч. 119(е), предварительной заявки США 61/086702, которая была подана 6 августа 2008 г. Природный газ обычно извлекают из скважин, пробуренных в подземные газоносные пласты. Он обычно имеет состав, основную долю которого составляет метан, т.е. метан составляет по меньшей мере 50 мол.% газа. В зависимости от конкретного подземного газоносного пласта природный газ также содержит относительно небольшие количества более тяжелых углеводородов, таких как этан, пропан, бутаны, пентаны и т.п., а также воду, водород, азот, диоксид углерода и другие газы. Основную часть природного газа транспортируют в газообразной форме. Наиболее общим средством для транспортировки природного газа от устья скважины к газоперерабатывающим заводам и, следовательно, к потребителям природного газа является перекачивающие трубопроводы высокого давления. В ряде случаев, однако, была установлена необходимость и/или желательность сжижать природный газ перед его транспортировкой или использованием. В отдаленных местах, например, зачастую отсутствует трубопроводная инфраструктура, которая бы позволила удобную транспортировку природного газа на рынки сбыта. В таких случаях значительно более низкий удельный объем СПГ относительно природного газа в газообразном состоянии может значительно снизить затраты на транспортировку за счет доставки СПГ с использованием грузовых судов и транспортных грузовиков. Другим обстоятельством, которое благоприятствует сжижению природного газа, является его использование в качестве моторного топлива. В больших населенных областях работает множество автобусов, такси и грузовых автомобилей, которые могут приводиться в движение СПГ, если доступен рентабельный источник СПГ. Такие транспортные средства на топливе из СПГ в значительно меньшей степени загрязняют воздух вследствие чистого сгорания природного газа по сравнению с аналогичными транспортными средствами, работающими на бензиновых и дизельных двигателях (которые сжигают высокомолекулярные углеводороды). Кроме того, если СПГ имеет высокую чистоту (т.е. с чистотой метана 95 мол.% или выше), количество образующего диоксида углерода ("парникового газа") значительно меньше вследствие более низкого отношения углерод:водород для метана в сравнении с другими углеводородными топливами. Настоящее изобретение в целом относится к сжижению природного газа, какой находится в перекачивающих газопроводах высокого давления. Результаты типичного анализа потока природного газа, подлежащего переработке согласно изобретению, будут давать приблизительные мольные проценты метана 89,4, этана и других С 2-компонентов - 5,2, пропана и других С 3-компонентов - 2,1, изобутана - 0,5, нормального бутана - 0,7, пентанов плюс - 0,6 и диоксида углерода - 0,6, а остальное приходится на азот. Иногда присутствуют также серосодержащие газы. Известен ряд способов сжижения природного газа. Например, см. Finn, Arian J., Grant I. Johnson,Terry Tomlinson "Технология получения сжиженного природного газа из морских месторождений и на заводах средней мощности". Труды семьдесят девятой ежегодной конференции ассоциации переработчиков газа, стр. 429-450, Atlanta, Georgia, March 13-15, 2000, обзор ряда данных способов. Патенты США 5363655; 5600969; 5615561; 6526777 и 6889523 также описывают родственные процессы. Данные методы обычно включают стадии, на которых природный газ очищается (за счет удаления воды и вызывающих проблемы соединений, таких как диоксида углерода и соединения серы), охлаждается, конденсируется и расширяется. Охлаждение и конденсация природного газа может проводиться многими различными методами. "Каскадное охлаждение" предусматривает использование теплового обмена природного газа с несколькими хладагентами, имеющими последовательно снижающиеся точки кипения, такими как пропан, этан и метан. В альтернативном варианте данный тепловой обмен может проводиться при использовании одного хладагента путем испарения хладагента на нескольких различных уровнях давления. "Мультикомпонентное охлаждение" предусматривает тепловой обмен природного газа с одним текучим хладагентом, состоящим из нескольких компонентов хладагента, вместо нескольких однокомпонентных хладагентов. Расширение природного газа может быть осуществлено и в режиме постоянной энтальпии (при использовании расширения по Джоуэлю-Томпсону, например), и в режиме постоянной энтропии (при использовании, например, расширительной турбины). Хотя может быть использован любой из данных способов для получения СПГ сорта моторного топлива, капитальные и эксплуатационные расходы, связанные с осуществлением данных способов, обычно делают внедрение таких установок нерентабельным. Например, стадии очистки, требуемые для удаления воды, диоксида углерода, соединений серы и т.д. из природного газа перед его сжижением требуют значительных капитальных и эксплуатационных расходов в данных установках, так же как и приводы для используемых циклов охлаждения. Это привело авторов настоящего изобретения к мысли провести исследование возможности получения СПГ из природного газа, который уже был очищен и транспортируется к потребителям по перекачивающим газопроводам высокого давления. Данный способ получения СПГ позволит исключить необходимость отдельных установок для очистки газа. Кроме того, данные перекачивающие газопроводы высокого давления часто являются удобными для крупных городов, где существует потребность в СПГ марки автомобильного топлива. В соответствии с настоящим изобретением было установлено, что СПГ с чистотой метана выше 99% может быть получен из природного газа, даже когда природный газ содержит значительные количества диоксида углерода. Настоящее изобретение, хотя и применимое для более низких давлений и более высоких температур, является особенно преимущественным для переработки топливных газов с давлением в интервале от 600 до 1500 фунт/кв.дюйм [4,137-10,342 кПа] или выше. Для лучшего понимания настоящего изобретения дается ссылка на следующие примеры и чертежи. На фиг. 1 дана технологическая схема завода по производству СПГ в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2 дана схема, иллюстрирующая альтернативные средства применения настоящего изобретения применительно к заводу по производству СПГ. В последующем рассмотрении вышеназванных фигур использованы таблицы, в которых сведены данные по расходам, рассчитанным для конкретных примеров рабочих условий. В таблицах, имеющихся в настоящем документе, величины расходов (в мол./ч) округлены до ближайшего целого числа для удобства использования. Общие расходы потока, показанные в таблицах, включают все не углеводородные компоненты и, следовательно, являются, в общем, больше, чем сумма расходов потоков углеводородных компонентов. Указанные температуры являются приблизительными величинами, округленными до ближайшей значащей цифры. Следует также отметить, что расчеты технологических параметров, проведенные в целях сравнения процессов, изображенных на чертежах, основаны на предположении отсутствия утечки тепла из (или в) окружающей среды в (или из) процесс. Количество коммерчески доступных изолирующих материалов делает такое допущение весьма обоснованным и часто используемым специалистами в данной области. Для удобства технологические параметры представлены в традиционных британских единицах и в единицах международной системы (СИ). Молярные расходы, данные в таблицах, можно трактовать либо в моль-фунтах в час или килограмм-моль в час. Потребление энергии, представленное в лошадиных силах (HP) и/или тысячах Британских тепловых единицах в час (MBTU/ч), соответствует указанным молярным расходам в фунт-моль в час. Потребление энергии, представленное в киловаттах (кВт), соответствует указанным молярным расходам в колограмм-моль в час. Производительность получения СПГ,представленная в галлонах в день (галлон/день) и/или фунтах в час (фунт/ч), соответствует указанным расходам в фунт-моль в час. Производительность получения СПГ, данная в кубических метрах в час(м 3/ч) и/или килограммах в час (кг/ч), соответствует указанным мольным расходам в килограмм-моль в час. Описание изобретения Фиг. 1 представляет схему способа в соответствии с настоящим изобретением, предназначенного для получения в качестве продукта СПГ с чистотой по метану выше 99%. При моделировании способа фиг. 1 входящий газ, взятый из перекачивающего природный газ газопровода, входит на установку при 100F [38C] и давлении 900 фунт/кв.дюйм [6205 кПа (а)] в виде потока 30. Поток 30 охлаждается в теплообменнике 10 за счет теплообмена с охлажденным паром мгновенного испарения СПГ при -115F [-82C] (поток 43 с), охлажденным расширенным паром при -57F [-49C](поток 35 а) и охлажденным паром мгновенного испарения и жидкостью при -115F [-82C] (поток 46). Охлажденный поток 30 а при -52F [-47C] и 897 фунт/кв.дюйм [6185 кПа (а)] разделяется на две части,потоки 31 и 32. Поток 32, содержащий приблизительно 32% вводимого газа, поступает в сепаратор 11,где пар (поток 33) отделяется от конденсированной жидкости (поток 34). Поток 33 пара из сепаратора 11 входит в рабочую расширительную машину 13, в которой механическая энергия извлекается из данной части сырья высокого давления. Машина 13 расширяет пар, по существу, в режиме постоянной энтропии до давления, несколько превышающего рабочее давление в колонне 17 по очистке СПГ, 435 фунт/кв.дюйм [2999 кПа (а)], с рабочим расширительным охлаждением расширенного потока 33 а до температуры приблизительно -108F [-78C]. Типичные коммерчески доступные расширители способны восстановить порядка 80-85% работы, теоретически доступной при идеальном расширении в режиме постоянной энтропии. Восстановленная работа часто используется для привода центробежного компрессора (такого как в п.14), который может быть использован для сжатия газов или пара, как, например, поток 35b. Расширенный и частично сконденсированный поток 33 а разделяется на две части, потоки 35 и 36. Поток 36, содержащий приблизительно 35% потока, выходящего из машины 13, дополнительно охлаждается в теплообменнике 18 за счет теплообмена с охлажденными паром СПГ мгновенного испарения при -153F [-103 С] (поток 43b) и охлажденным паром мгновенного испарения и жидкостью при-153F [-103 С]. Дополнительно охлажденный поток 36 а при -140F [-96C] поступает затем в дистилляционную колонну 17 в среднее положение подачи. Вторая часть, поток 35, содержащий остальную часть выходящего из расширительной машины 13 потока, направляется в теплообменник 15, где нагревается до -57F [-49 С], и дополнительно охлаждает остальную часть (поток 31) охлажденного потока 30 а. До-2 018269 полнительно охлажденный поток 31 а при -82F [-64C] подвергается затем мгновенному испарению через соответствующее расширительное устройство, такое как расширительный вентиль 16, до рабочего давления колонны фракционирования 17, тогда как расширенный поток 31b при -126F [-88C] направляется в колонну фракционирования 17 через нижний ввод сырья на колонне. Дистилляционная колонна 17 служит очистительной башней для СПГ. Это обычная дистилляционная колонна, содержащая множество тарелок, расположенных по вертикали колонны, один или несколько слоев с наполнителем или некая комбинация тарелок и наполнителя. Эта башня обеспечивает почти полное извлечение всех углеводородов тяжелее метана, содержащихся в потоках сырья (потоки 36 а и 31b), в виде кубового продукта (поток 38), так что единственной существенной примесью в верхнем погоне (поток 37) является азот, содержащийся в потоках сырья. Также важно, что данная башня обеспечивает удерживание в своем кубовом продукте почти всего диоксида углерода, попадающего в башню, так что диоксид углерода не попадает в нижнюю зону охлаждения СПГ, где чрезвычайно низкие температуры могут вызвать образование твердого диоксида углерода, создающего технологические проблемы. Пары для десорбции для нижней части башни 17 по очистке СПГ обеспечивает паровой компонент потока 31b, который десорбирует некоторое количество метана из жидкости, текущей вниз по колонне. Флегма для дистилляционной колонны 17 образуется при охлаждении и конденсации верхнего парового погона (поток 37 при -143F [-97C]) в теплообменнике 18 в результате теплообмена с потоками 43b и 45, как рассмотрено выше. Конденсированный поток 37 а теперь при -148F [-100 С] разделяется на две части. Одна часть (поток 40) становится сырьем для секции охлаждения СПГ. Другая часть (поток 39) входит в насос 19 для флегмы. После нагнетания поток 39 а при -148F [-100C] подается в башню 17 очистки СПГ в верхний порт для введения сырья с обеспечением жидкой флегмы для орошения башни. Данная жидкая флегма фракционирует пары, поднимающиеся по колонне, так что пар верхнего гона (поток 37) и следовательно поток сырья 40 в секцию охлаждения СПГ содержит минимальные количества диоксида углерода и углеводородов, тяжелее метана. Поток сырья из секции охлаждения СПГ (конденсированный жидкий поток 40) входит в теплообменник 51 при -148F [-100C] и дополнительно охлаждается за счет теплообмена с холодным паром мгновенного испарения СПГ при -169F [-112C] (поток 43 а) и холодным паром мгновенного испарения при -164F [-109C] (поток 41). Дополнительно охлажденный поток 40 а -150F [-101C] из теплообменника 51 подвергают затем мгновенному расширению через соответствующее расширительное устройство, такое как расширительный вентиль 52, до давления приблизительно 304 фунт/кв.дюйм [2096 кПа (а)]. В ходе расширения часть потока испаряется, что приводит к охлаждению всего потока до -164F [-109 С](поток 40b]. Поток 40b мгновенного расширения поступает в сепаратор 53, где пар мгновенного испарения (поток 41) отделяется от жидкости (поток 42). Пар мгновенного испарения (первый поток 41 пара мгновенного испарения) нагревается до -153F [-103C] (поток 41 а) в теплообменнике 51, как рассмотрено ранее. Жидкий поток 42 из сепаратора 53 дополнительно охлаждается в теплообменнике 54 до -168F[-111C] (поток 42 а). Дополнительно охлажденный поток 42 а мгновенно расширяют через соответствующее расширительное устройство, такое как расширительный вентиль 55, до давления хранения СПГ(90 фунт/кв.дюйм [621 кПа (а)]. В ходе расширения часть потока испаряется, что приводит к охлаждению всего потока до -211F [-135 С] (поток 42b), после чего его затем направляют в емкость 56 для хранения СПГ, где пар СПГ мгновенного испарения, образующийся при расширении (поток 43), отделяется от полученного СПГ (поток 44). Пар СПГ мгновенного испарения (второй поток 43 пара мгновенного испарения) нагревают затем до -169F [-112C] (поток 43 а), так как он дополнительно охлаждает поток 42 в теплообменнике 54. Поток 43 а охлажденного пара СПГ мгновенного испарения нагревают затем в теплообменниках 51, 18 и 10, как рассмотрено ранее, а поток 43d при 95F [35C] может быть затем использован как часть топочного газа для завода. Кубовый поток 38 из башни 17 по очистке СПГ подвергают мгновенному расширению до давления холодного потока 41 а мгновенного испарения с помощью расширительного вентиля 20. В ходе расширения часть потока испаряется, что приводит к охлаждению всего потока от -133F [-92 С] до -152F[-102 С] (поток 38 а). Поток 38 а мгновенного расширения затем объединяют с холодным потоком 41 а пара мгновенного испарения, выходящего из теплообменника 51, с получением объединенного потока пара мгновенного испарения и жидкого потока (поток 45) при -153F [-103 С], который подается в теплообменник 18. Он нагревается до -119F [-84C] (поток 45 а), так как он обеспечивает охлаждение расширенного потока 36 и потока 37 пара верхнего погона башни, как рассмотрено выше. Жидкость (поток 34) из сепаратора 11 подвергают мгновенному расширению до давления потока 45 а с помощью расширительного вентиля 12, охлаждая поток 34 а до -102F [-74 С]. Расширенный поток 34 а объединяют с нагретым паром мгновенного испарения и жидким потоком 45 а с образованием охлажденного потока 46 пара мгновенного испарения и жидкости, который нагревают до 94F [35C] в теплообменнике 10, как рассмотрено ранее. Нагретый поток 46 а затем повторно сжимают на двух стадиях,компрессоре 23 и компрессоре 25, приводимых в действие дополнительным источником мощности, с охлаждением до 120F [49C] между стадиями, обеспечиваемым охладителем 24, с получением сжатого первого сухого газа (поток 46d). Нагретый расширенный пар (поток 35b) при 95F [35C] из теплообменника 10 представляет второй сухой газ. Его повторно сжимают в две стадии, на компрессоре 14, приводимом в действие расширительной машиной 13, и на компрессоре 22, приводимом в действие дополнительным источником мощности, с охлаждением до 120F [49C] между стадиями, обеспечиваемым охладителем 21. Сжатый второй сухой газ (поток 35 е) объединяют со сжатым первым сухим газом (поток 46d) с получением потока 47 сухого газа. После охлаждения до 120F [49C] в выпускном охладителе 26 сухой газовый продукт (поток 47 а) возвращается в перекачивающий газопровод природного газа при 900 фунт/кв.дюйм [6205 кПа(а)]. Данные по расходам потоков и потребляемой энергии для процесса, показанного на фиг. 1, представлены в следующей таблице. Таблица 1 Данные по расходу потоков - фунт-моль/ч [кг-моль/ч] Рассчитано по неокругленным величинам расходов Общая мощность на сжатие для варианта осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг. 1, составляет 573 ГП [942 кВт], с получением 13389 галлонов/день [111,7 м 3/день] СПГ. Поскольку плотность СПГ значительно меняется в зависимости от условий его хранения, то более целесообразно оценивать расход мощности на единицу массы СПГ. Для варианта осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг. 1, удельный расход мощности составляет 0,322 ГП-ч/фунт [0,529 кВт-ч/кг], что аналогично данным для сравнимых известных в уровне процессов. Однако настоящее изобретение не требует удаления диоксида углерода из подаваемого газа перед введением его в зону получения СПГ, как в большинстве известных процессов, исключая тем самым капитальные затраты и рабочие расходы, свя-4 018269 занные со строительством и работой процессов по обработке газа, требуемых для данных процессов. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает получение СПГ более высокой степени чистоты,чем большинство известных в уровне процессов, вследствие включения в технологическую схему башни 17 для очистки СПГ. Чистота СПГ в действительности ограничивается только концентрацией газов более летучих, чем метан (азота, например), содержащихся в потоке 30 сырья, так как рабочие параметры в башне 17 по очистке СПГ могут быть при необходимости отрегулированы так, чтобы поддерживать концентрацию более тяжелых углеводородов в полученном СПГ как можно на более низком уровне. Другие варианты осуществления изобретения Некоторые обстоятельства могут благоприятствовать расщеплению потока сырья перед охлаждением в теплообменнике 10. Данный вариант осуществления настоящего изобретения показан на фиг. 2, где поток 30 сырья разделяется на две части, потоки 31 и 32, и потоки 31 и 32 после этого охлаждают в теплообменнике 10. В соответствии с настоящим изобретением может быть использовано наружное охлаждение для дополнительного охлаждения, доступного для сырьевого газа из других технологических потоков, особенно в случае газового потока, более обогащенного, чем поток, рассмотренный ранее. Конкретное расположение теплообменников для охлаждения газового сырья должно оцениваться для каждой конкретной области назначения, а также с учетом выбора технологических потоков для конкретных служб управления теплообменом. Следует также понимать, что относительное количество потока 30 сырья, который направляется в секцию охлаждения СПГ (поток 40), будет зависеть от нескольких факторов, включающих давление сырьевого газа, состав сырьевого газа, количество тепла, которое можно экономично извлечь из сырья, и количество доступных лошадиных сил. Большее количество сырья в секцию охлаждения СПГ может увеличить производительность СПГ при снижении чистоты СПГ (поток 44) вследствие соответствующего снижения количества флегмы (поток 39) в башне 17 очистки СПГ. Дополнительное охлаждение жидкого потока 42 в теплообменнике 54 снижает количество пара СПГ мгновенного испарения (поток 43), образующихся в ходе расширения потока до рабочего давления в емкости 56 для хранения СПГ. Это обычно приводит к снижению удельного расхода мощности для производства СПГ при сохранении расхода потока 43 достаточно низким, чтобы он мог быть израсходован как часть топочного газа завода, исключая любой расход мощности для сжатия газа мгновенного испарения СПГ. Однако некоторые обстоятельства могут способствовать исключению теплообменника 54 (показанного пунктиром на фиг. 1 и 2) вследствие более высокого расхода топлива на заводе, чем в обычных процессах, или вследствие сжатия газа мгновенного испарения СПГ более рентабельным образом. Аналогичным образом, исключение промежуточной стадии мгновенного испарения (расширительного вентиля 52 и сепаратора 53 и необязательно теплообменника 51, показанных пунктиром на фиг. 1 и 2) может способствовать в некоторых обстоятельствах конечному повышению количества образующегося пара NLG мгновенного испарения (поток 43), что, в свою очередь, будет способствовать увеличению удельного расхода мощности для процесса. В таких случаях расширенный жидкий поток 38 а направляют в теплообменник 18 (показанный как поток 45), поток 40 а направляют на расширительный вентиль 55(показанный как поток 42 а), а расширенный поток 42b после этого дополнительно разделяют с получением потока 43 пара мгновенного испарения и потока 44 готового продукта СПГ. На фиг. 1 и 2 показано, что несколько узлов теплообмена объединены в обычные теплообменники 10, 18 и 51. В некоторых случаях может оказаться желательным использовать индивидуальные теплообменники для каждого узла или разделить узел теплообмена на несколько теплообменников. (Решение о том, объединять ли узлы теплообмена или использовать более одного теплообменника для указанного узла, будет зависеть от ряда факторов, включающих, но не ограниченных, расход СПГ, размер теплообменника, температуры потоков и т.д.). Хотя расширение индивидуального потока показано в конкретных расширительных устройствах,могут быть использованы альтернативные средства расширения. Например, условия могут обеспечить работу расширения дополнительно охлажденной части потока сырья (потока 31 а на фиг. 1 или потока 31b на фиг. 2) кубового потока из башни очистки СПГ (потока 38 на фиг. 1 и 2) и/или дополнительно охлажденных потоков в зоне охлаждения СПГ (потоки 40 а и/или 42 а на фиг. 1 и 2). Кроме того, мгновенное испарение в режиме постоянной энтальпии может быть использовано вместо работы расширения для потока 33 пара на фиг. 1 и 2 (с увеличением в результате расхода мощности для сжатия второго сухого газа). Хотя рассмотрены предпочтительные варианты осуществления изобретения, специалисты в данной области поймут, что могут быть осуществлены другие дополнительные модификации его, например,чтобы адаптировать изобретение к различным условиям, типам сырья или другим требованиям без отклонения от существа настоящего изобретения, как определено в следующей формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводо-5 018269 родные компоненты, с получением потока сжиженного природного газа, где:(a) указанный поток природного газа охлаждают в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его, и затем разделяют, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;(b) указанный первый газовый поток дополнительно охлаждают и после этого расширяют до промежуточного давления, после чего указанный расширенный охлажденный первый газовый поток подают в нижнее положение подачи дистилляционной колонны, которая производит поток пара верхнего погона и жидкий кубовый поток;(c) указанный второй газовый поток разделяют на поток пара и поток жидкости;(d) указанный поток пара подвергают расширению до указанного промежуточного давления и после этого разделяют, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;(e) указанную первую часть потока пара охлаждают и после этого подают в среднее положение подачи указанной дистилляционной колонны;(f) указанную вторую часть потока пара нагревают, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного потока природного газа и указанного первого газового потока;(g) указанный поток пара верхнего погона охлаждают в достаточной степени, чтобы, по меньшей мере, частично сконденсировать его и получить в результате конденсированный поток;(h) указанный конденсированный поток разделяют, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, после чего указанный поток флегмы подают в указанную дистилляционную колонну в верхнем положении подачи;(i) указанный поток сырья дополнительно охлаждают и после этого подвергают расширению до более низкого давления;(j) указанный расширенный дополнительно охлажденный поток сырья разделяют на первый поток пара мгновенного испарения и поток жидкости мгновенного испарения;(k) указанный поток жидкости мгновенного испарения подвергают расширению до еще более низкого давления;(l) указанный расширенный поток жидкости мгновенного испарения разделяют на второй поток пара мгновенного испарения и поток указанного сжиженного природного газа;(m) указанный второй поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного потока природного газа, указанной первой части потока пара, указанного потока пара верхнего погона и указанного потока сырья;(n) указанный первый поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока сырья;(о) указанный поток кубовой жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток кубовой жидкости объединяют с указанным нагретым первым потоком пара мгновенного испарения с получением первого объединенного потока;(р) указанный первый объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(q) указанный поток жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток жидкости объединяют с указанным нагретым первым объединенным потоком с получением второго объединенного потока; и(r) указанный второй объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока природного газа. 2. Способ сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, для получения потока сжиженного природного газа, причем:(a) указанный поток природного газа разделяют, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;(b) указанный первый газовый поток охлаждают и после этого подвергают расширению до промежуточного давления, после чего указанный расширенный охлажденный первый газовый поток подают в нижнее положение подачи дистилляционной колонны, которая производит поток пара верхнего погона и поток кубовой жидкости;(c) указанный второй газовый поток охлаждают в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его, и после этого разделяют на поток пара и поток жидкости;(d) указанный поток пара подвергают расширению до указанного промежуточного давления и после этого разделяют, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;(e) указанную первую часть потока пара охлаждают и после этого подают в среднее положение подачи указанной дистилляционной колонны;(f) указанную вторую часть потока пара нагревают, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного первого газового потока и указанного второго газового потока;(g) указанный поток пара верхнего погона охлаждают в достаточной степени, чтобы, по меньшей мере, частично сконденсировать его и получить в результате конденсированный поток;(h) указанный конденсированный поток разделяют, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, после чего указанный поток флегмы подают в указанную дистилляционную колонну в верхнее положение подачи колонны;(i) указанный поток сырья дополнительно охлаждают и после этого подвергают расширению до более низкого давления;(j) указанный расширенный дополнительно охлажденный поток сырья разделяют на первый поток пара мгновенного испарения и поток жидкости мгновенного испарения;(k) указанный поток жидкости мгновенного испарения подвергают расширению до еще более низкого давления;(l) указанный расширенный поток жидкости мгновенного испарения разделяют на второй поток пара мгновенного испарения и поток указанного сжиженного природного газа;(m) указанный второй поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока, указанного второго газового потока, указанной первой части потока пара, указанного потока пара верхнего погона и указанного потока сырья;(n) указанный первый поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока сырья;(о) указанный поток кубовой жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток кубовой жидкости объединяют с указанным нагретым первым потоком пара мгновенного испарения с получением первого объединенного потока;(р) указанный первый объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(q) указанный поток жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток жидкости объединяют с указанным нагретым первым объединенным потоком с получением второго объединенного потока; и(r) указанный второй объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока. 3. Способ сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, для получения потока сжиженного природного газа, где:(а) указанный поток природного газа охлаждают в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его, и затем разделяют, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;(b) указанный первый газовый поток дополнительно охлаждают и после этого подвергают расширению до промежуточного давления, после чего указанный расширенный охлажденный первый газовый поток подают в нижнее положение подачи дистилляционной колонны, которая производит поток пара верхнего погона и поток кубовой жидкости;(c) указанный второй газовый поток разделяют на поток пара и поток жидкости;(d) указанный поток пара подвергают расширению до указанного промежуточного давления и после этого разделяют, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;(e) указанную первую часть потока пара охлаждают и после этого подают в указанную дистилляционную колонну в среднее положение подачи;(f) указанную вторую часть потока пара нагревают, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного потока природного газа и указанного первого газового потока;(g) указанный поток пара верхнего погона охлаждают в достаточной степени, чтобы, по меньшей мере, частично сконденсировать его и получить в результате конденсированный поток;(h) указанный конденсированный поток разделяют, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, после чего указанный поток флегмы подают в указанную дистилляционную колонну в верхнее положение подачи колонны;(i) указанный поток кубовой жидкости подвергают расширению до более низкого давления, после чего указанный расширенный поток кубовой жидкости нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(j) указанный поток сырья подвергают расширению до еще более низкого давления;(k) указанный расширенный поток сырья разделяют на поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;(l) указанный поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более указанного потока природного газа,указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(m) указанный поток жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток жидкости объединяют с указанным нагретым расширенным потоком кубовой жидкости с получением объединенного потока; и(n) указанный объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока природного газа. 4. Способ сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, для получения потока сжиженного природного газа, где:(a) указанный поток природного газа разделяют, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;(b) указанный первый газовый поток охлаждают и после этого подвергают расширению до промежуточного давления, после чего указанный расширенный охлажденный первый газовый поток подают в нижнее положение подачи дистилляционной колонны, которая производит поток пара верхнего погона и поток кубовой жидкости;(c) указанный второй газовый поток охлаждают в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его, и после этого разделяют на поток пара и поток жидкости;(d) указанный поток пара подвергают расширению до указанного промежуточного давления и после этого разделяют, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;(e) указанную первую часть потока пара охлаждают и после этого подают в указанную дистилляционную колонну в среднее положение подачи колонны;(f) указанную вторую часть потока пара нагревают, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока;(g) указанный поток пара верхнего погона охлаждают в достаточной степени, чтобы, по меньшей мере, частично сконденсировать его и получить в результате конденсированный поток;(h) указанный конденсированный поток разделяют, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, после чего указанный поток флегмы подают в указанную дистилляционную колонну в верхнее положение колонны;(i) указанный поток кубовой жидкости подвергают расширению до более низкого давления, после чего указанный расширенный поток кубовой жидкости нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(j) указанный поток сырья подвергают расширению до еще более низкого давления;(k) указанный расширенный поток сырья разделяют на поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;(l) указанный поток пара мгновенного испарения нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока,указанного второго газового потока, указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(m) указанный поток жидкости подвергают расширению до указанного более низкого давления, после чего указанный расширенный поток жидкости объединяют с указанным нагретым расширенным потоком кубовой жидкости с получением объединенного потока; и(n) указанный объединенный поток нагревают, и указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока. 5. Способ по п.1 или 2, где:(a) указанную жидкость мгновенного испарения охлаждают перед ее расширением до указанного еще более низкого давления и(b) указанное нагревание указанного второго потока пара мгновенного испарения также обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока жидкости мгновенного испарения. 6. Способ по п.3 или 4, где:(a) указанное сырье охлаждают перед его расширением до указанного еще более низкого давления и(b) указанное нагревание указанного потока пара мгновенного испарения также обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока сырья. 7. Устройство для сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты для получения потока сжиженного природного газа, для осуществления способа по п.1, включающее:(a) первое теплообменное средство, соединенное для приема указанного потока природного газа и охлаждения его в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его;(b) первое разделительное средство, соединенное для приема указанного частично конденсированного потока природного газа и разделения его, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газо-8 018269(c) второе теплообменное средство, соединенное с указанным первым разделительным средством,для приема указанного первого газового потока и дополнительного охлаждения его;(d) первое расширительное средство, соединенное с указанным вторым теплообменным средством,для приема указанного дополнительно охлажденного первого газового потока и расширения его до промежуточного давления, указанное первое расширительное средство дополнительно соединено с дистилляционной колонной для подачи указанного расширенного дополнительно охлажденного первого газового потока в нижнее положение подачи;(e) первое сепарационное средство, соединенное с указанным первым разделительным средством,для приема указанного второго газового потока и разделения его на поток пара и поток жидкости;(f) второе расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством,для приема указанного потока пара и расширения его до указанного промежуточного давления;(g) второе разделительное средство, соединенное с указанным вторым расширительным средством,для приема указанного расширенного потока пара и разделения его, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;(h) третье теплообменное средство, соединенное с указанным вторым разделительным средством,для приема указанной первой части потока пара и охлаждения ее, указанное теплообменное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанной охлажденной первой части потока пара в среднее положение подачи колонны;(i) указанное второе теплообменное средство дополнительно соединено с указанным вторым разделительным средством для приема указанной второй части и нагревания ее, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного первого газового потока;(j) первое отводящее средство, соединенное с верхней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока пара верхнего погона;(k) указанное третье теплообменное средство дополнительно соединено с указанным первым отводящим средством для приема указанного потока пара верхнего погона и охлаждения его в достаточной степени, чтобы частично конденсировать его с получением в результате конденсированного потока;(l) третье разделительное средство, соединенное с указанным третьим теплообменным средством,для приема указанного конденсированного потока и разделения его, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, указанное третье разделительное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанного потока флегмы в указанную дистилляционную колонну в верхнем положении подачи колонны;(m) четвертое теплообменное средство, соединенное с указанным третьим разделительным средством, для приема указанного потока сырья и дополнительного охлаждения его;(n) третье расширительное средство, соединенное с указанным четвертым теплообменным средством, для приема указанного потока дополнительно охлажденного сырья и расширения его до более низкого давления;(о) второе сепарационное средство, соединенное с указанным третьим расширительным средством,для приема указанного расширенного дополнительно охлажденного потока сырья и разделения его на первый поток пара мгновенного испарения и поток жидкости мгновенного испарения;(р) четвертое расширительное средство, соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема указанного потока жидкости мгновенного испарения и расширения его до еще более низкого давления;(q) третье сепарационное средство, соединенное с указанным четвертым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости мгновенного испарения и разделения его на второй поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;(r) указанное четвертое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным третьим сепарационным средством, для приема указанного потока пара мгновенного испарения и нагревания его,при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья;(s) указанное четвертое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема первого потока пара мгновенного расширения и нагревания его,при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья;(t) второе отводящее средство, соединенное с нижней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока кубовой жидкости;(u) пятое расширительное средство, соединенное с указанным вторым отводящим средством, для приема указанного потока кубовой жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;(v) первое объединяющее средство, соединенное с указанным пятым расширительным средством и с указанным четвертым теплообменным средством, для приема указанного потока расширенной кубовой жидкости и указанного нагретого первого потока пара мгновенного испарения, соответственно, и полу-9 018269 чения в результате первого объединенного потока;(w) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным первым объединяющим средством для приема указанного первого объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(х) шестое расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством,для приема указанного потока жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;(у) второе объединяющее средство, соединенное с указанным шестым расширяющим средством и с указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости и указанного нагретого первого объединенного потока, соответственно, и получения в результате второго объединенного потока; и(z) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым объединяющим средством, для приема указанного второго объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока природного газа. 8. Устройство для сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты для получения потока сжиженного природного газа, для осуществления способа по п.2, включающее:(a) первое разделительное средство, соединенное для приема указанного потока природного газа и разделения его, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;(b) первое теплообменное средство, соединенное для приема указанного первого газового потока и его охлаждения;(c) второе теплообменное средство, соединенное с указанным первым теплообменным средством,для приема указанного охлажденного первого газового потока и дополнительного охлаждения его;(d) первое расширительное средство, соединенное с указанным вторым теплообменным средством,для приема указанного дополнительно охлажденного первого газового потока и расширения его до промежуточного давления, указанное первое расширительное средство дополнительно соединено с дистилляционной колонной для подачи указанного расширенного дополнительно охлажденного первого газового потока в более нижнее положение подачи колонны;(e) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное для приема указанного второго газового потока и охлаждения его в достаточной степени для частичной его конденсации;(f) первое сепарационное средство, соединенное с указанным первым теплообменным средством,для приема указанного частично конденсированного второго газового потока и разделения его на поток пара и поток жидкости;(g) второе расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством,для приема указанного потока пара и расширения его до указанного промежуточного давления;(h) второе разделительное средство, соединенное с указанным вторым расширительным средством,для приема указанного расширенного потока пара и разделения его, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;(i) третье теплообменное средство, соединенное с указанным вторым разделительным средством,для приема указанной первой части потока пара и охлаждения ее, при этом указанное теплообменное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для обеспечения подачи указанной охлажденной первой части потока пара в среднее положение подачи колонны;(j) указанное второе теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной второй части потока пара и нагревания ее, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения первого газового потока;(k) первое отводящее средство, соединенное с верхней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока пара верхнего погона;(l) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным отводящим средством, для приема указанного потока пара верхнего погона и охлаждения его в достаточной степени,по меньшей мере, для частичной конденсации его и получения в результате конденсированного потока;(m) третье разделительное средство, соединенное с указанным третьим теплообменным средством,для приема указанного конденсированного потока и разделения его, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, указанное третье разделительное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанного потока флегмы в указанную дистилляционную колонну в верхней части колонны;(n) четвертое теплообменное средство, соединенное с указанным третьим разделительным средством, для приема указанного потока сырья и дополнительного охлаждения его;(о) третье расширительное средство, соединенное с указанным четвертым теплообменным средством, для приема указанного потока дополнительно охлажденного сырья и расширения его до более низкого давления;(р) второе сепарационное средство, соединенное с указанным третьим расширительным средством,для приема указанного расширенного дополнительно охлажденного потока сырья и разделения его на первый поток пара мгновенного испарения и поток жидкости мгновенного испарения;(q) четвертое расширительное средство, соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема указанного потока жидкости мгновенного испарения и расширения его до еще более низкого давления;(r) третье сепарационное средство, соединенное с указанным четвертым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости мгновенного испарения и разделения его на второй поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;(s) указанное четвертое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным третьим сепарационным средством, для приема указанного второго потока пара мгновенного испарения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья;(t) указанное четвертое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема первого потока пара мгновенного расширения и нагревания его,при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья;(u) второе отводящее средство, соединенное с нижней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока кубовой жидкости;(v) пятое расширительное средство, соединенное с указанным вторым отводящим средством, для приема указанного потока кубовой жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;(w) первое объединяющее средство, соединенное с указанным пятым расширительным средством и с указанным четвертым теплообменным средством, для приема указанного потока расширенной кубовой жидкости и указанного нагретого первого потока пара мгновенного испарения, соответственно, и получения в результате первого объединенного потока;(х) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным первым объединяющим средством, для приема указанного первого объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(у) шестое расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством,для приема указанного потока жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;(z) второе объединяющее средство, соединенное с указанным шестым расширяющим средством и с указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости и указанного нагретого первого объединенного потока, соответственно, и получения в результате второго объединенного потока; и(аа) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым объединяющим средством, для приема указанного второго объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока. 9. Устройство для сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты для получения потока сжиженного природного газа, для осуществления способа по п.3, содержащее:(a) первое теплообменное средство, соединенное для приема указанного потока природного газа и охлаждения его в достаточной степени, чтобы частично сконденсировать его;(b) первое разделительное средство, соединенное для приема указанного частично конденсированного потока природного газа и разделения его, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;(c) второе теплообменное средство, соединенное с указанным первым разделительным средством,для приема указанного первого газового потока и дополнительного охлаждения его;(d) первое расширительное средство, соединенное с указанным вторым теплообменным средством,для приема указанного дополнительно охлажденного первого газового потока и расширения его до промежуточного давления, указанное первое расширительное средство дополнительно соединено с дистилляционной колонной для подачи указанного расширенного дополнительно охлажденного первого газового потока в более нижнее положение подачи;(e) первое сепарационное средство, соединенное с указанным первым разделительным средством,для приема указанного второго газового потока и разделения его на поток пара и поток жидкости;(f) второе расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством,для приема указанного потока пара и расширения его до указанного промежуточного давления;(g) второе разделительное средство, соединенное с указанным вторым расширительным средством,для приема указанного расширенного потока пара и разделения его, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;(h) третье теплообменное средство, соединенное с указанным вторым разделительным средством,- 11018269 для приема указанной первой части потока пара и охлаждения ее, указанное теплообменное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанной охлажденной первой части потока пара в среднее положение подачи в колонны;(i) указанное второе теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной второй части потока пара и нагревания ее, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного первого газового потока;(j) первое отводящее средство, соединенное с верхней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока пара верхнего погона;(k) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным первым отводящим средством, для приема указанного потока пара верхнего погона и охлаждения его в достаточной степени, чтобы частично конденсировать его и получить в результате конденсированный поток;(l) третье разделительное средство, соединенное с указанным третьим теплообменным средством,для приема указанного конденсированного потока и разделения его, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, указанное третье разделительное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанного потока флегмы в указанную дистилляционную колонну в положение верхней подачи колонны;(m) второе отводящее средство, соединенное с нижней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока кубовой жидкости;(n) третье расширительное средство, соединенное с указанным вторым отводящим средством, для приема указанного потока кубовой жидкости и расширения его до более низкого давления;(о) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным третьим расширительным средством, для приема указанного расширенного потока кубовой жидкости и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(р) четвертое расширительное средство, соединенное с указанным третьим разделительным средством, для приема указанного потока сырья и расширения его до еще более низкого давления;(q) второе сепарационное средство, соединенное с указанным четвертым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока сырья и разделения его на поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;(r) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема указанного потока пара мгновенного испарения и нагревания его,при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(s) пятое расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством,для приема указанного потока жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;(t) объединяющее средство, соединенное с указанным пятым расширительным средством и указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного потока расширенной жидкости и указанного нагретого расширенного потока кубовой жидкости, соответственно, и получение в результате объединенного потока;(u) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным объединяющим средством, для приема указанного объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока природного газа. 10. Устройство для сжижения части потока природного газа, содержащего метан и более тяжелые углеводородные компоненты, для получения потока сжиженного природного газа для осуществления способа по п.4, содержащее:(a) первое разделительное средство, соединенное для приема указанного потока природного газа и разделения его, по меньшей мере, на первый газовый поток и второй газовый поток;(b) первое теплообменное средство, соединенное для приема указанного первого газового потока и его охлаждения;(c) второе теплообменное средство, соединенное с указанным первым теплообменным средством,для приема указанного охлажденного первого газового потока и дополнительного охлаждения его;(d) первое расширительное средство, соединенное с указанным вторым теплообменным средством,для приема указанного дополнительно охлажденного первого газового потока и расширения его до промежуточного давления, указанное первое расширительное средство дополнительно соединено с дистилляционной колонной для подачи указанного расширенного дополнительно охлажденного первого газового потока в нижнее положение подачи колонны;(e) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное для приема указанного второго газового потока и охлаждения его в достаточной степени для частичной его конденсации;(f) первое сепарационное средство, соединенное с указанным первым теплообменным средством,для приема указанного частично конденсированного второго газового потока и разделения его на поток(g) второе расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством,для приема указанного потока пара и расширения его до указанного промежуточного давления;(h) второе разделительное средство, соединенное с указанным вторым расширительным средством,для приема указанного расширенного потока пара и разделения его, по меньшей мере, на первую часть и вторую часть потока пара;(i) третье теплообменное средство, соединенное с указанным вторым разделительным средством,для приема указанной первой части потока пара и охлаждения ее, при этом указанное теплообменное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для обеспечения подачи указанной охлажденной первой части потока пара в среднее положение подачи колонны;(j) указанное второе теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым разделительным средством, для приема указанной второй части потока пара и нагревания ее, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного охлажденного первого газового потока;(k) первое отводящее средство, соединенное с верхней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока пара верхнего погона;(l) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным первым отводящим средством, для приема указанного потока пара верхнего погона и охлаждения его в достаточной степени, по меньшей мере, для частичной конденсации его и получения в результате конденсированного потока;(m) третье разделительное средство, соединенное с указанным третьим теплообменным средством,для приема указанного конденсированного потока и разделения его, по меньшей мере, на поток сырья и поток флегмы, указанное третье разделительное средство дополнительно соединено с указанной дистилляционной колонной для подачи указанного потока флегмы в указанную дистилляционную колонну в верхнем положении подачи колонны;(n) второе отводящее средство, соединенное с нижней областью указанной дистилляционной колонны, для отвода потока кубовой жидкости;(о) третье расширительное средство, соединенное с указанным вторым отводящим средством, для приема указанного потока кубовой жидкости и расширения его до более низкого давления;(р) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным третьим расширительным средством, для приема указанного расширенного потока кубовой жидкости и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(q) четвертое расширительное средство, соединенное с указанным третьим разделительным средством, для приема указанного потока сырья и расширения его до еще более низкого давления;(r) второе сепарационное средство, соединенное с указанным четвертым расширительным средством, для приема указанного расширенного потока сырья и разделения его на поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;(s) указанное третье теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным вторым сепарационным средством, для приема указанного потока пара мгновенного испарения и нагревания его,при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона;(t) пятое расширительное средство, соединенное с указанным первым сепарационным средством,для приема указанного потока жидкости и расширения его до указанного более низкого давления;(u) объединяющее средство, соединенное с указанным пятым расширительным средством и указанным третьим теплообменным средством, для приема указанного расширенного потока жидкости и указанного нагретого расширенного потока кубовой жидкости, соответственно, и получения в результате объединенного потока;(v) указанное первое теплообменное средство, дополнительно соединенное с указанным объединяющим средством, для приема указанного объединенного потока и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанного первого газового потока и указанного второго газового потока. 11. Устройство по п.7 или 8, в котором:(a) пятое теплообменное средство соединено с указанным вторым сепарационным средством для приема указанного потока жидкости мгновенного испарения и его охлаждения;(b) указанное четвертое расширительное средство выполнено с возможностью соединения с указанным пятым теплообменным средством для приема указанного потока охлажденной жидкости мгновенного испарения и расширения его до указанного еще более низкого давления;(c) указанное третье сепарационное средство выполнено с возможностью разделения указанного расширенного охлажденного потока жидкости мгновенного испарения на указанный второй поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;(d) указанное пятое теплообменное средство дополнительно соединено с указанным третьим сепа- 13018269 рационным средством для приема указанного второго потока пара мгновенного испарения и нагревания его, при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения указанного потока жидкости мгновенного испарения; и(e) указанное четвертое теплообменное средство выполнено с возможностью соединения с указанным пятым теплообменным средством для приема указанного нагретого второго потока пара мгновенного испарения и дополнительного нагревания его, при этом указанное дополнительное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья. 12. Устройство по п.9 или 10, в котором:(a) четвертое теплообменное средство соединено с указанным третьим разделительным средством для приема указанного потока сырья и дополнительного его охлаждения;(b) указанное четвертое расширительное средство выполнено с возможностью соединения с указанным четвертым теплообменным средством для приема указанного дополнительно охлажденного потока сырья и расширения его до указанного еще более низкого давления;(c) указанное второе сепарационное средство выполнено с возможностью разделения указанного расширенного дополнительно охлажденного потока сырья на указанный поток пара мгновенного испарения и указанный поток сжиженного природного газа;(d) указанное четвертое теплообменное средство дополнительно соединено с указанным вторым сепарационным средством для приема указанного потока пара мгновенного испарения и нагревания его,при этом указанное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного дополнительного охлаждения указанного потока сырья; и(e) указанное третье теплообменное средство выполнено с возможностью соединения с указанным четвертым теплообменным средством для приема указанного нагретого потока пара мгновенного испарения и его дополнительного нагревания, при этом указанное дополнительное нагревание обеспечивает по меньшей мере часть указанного охлаждения одного или более из указанной первой части потока пара и указанного потока пара верхнего погона.
МПК / Метки
МПК: F25J 3/00
Метки: природного, получение, сжиженного, газа
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/16-18269-poluchenie-szhizhennogo-prirodnogo-gaza.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Получение сжиженного природного газа</a>
Предыдущий патент: Аналоги пиридона и пиридазона как модуляторы gpr119
Следующий патент: Соединения и композиции для снижения или устранения горечи, вызываемой флаван-3-олами
Случайный патент: Способы лечения млекопитающих с дисфункциями евстахиевой трубы