Способ переработки природного газа в жидкие продукты
Номер патента: 6062
Опубликовано: 25.08.2005
Авторы: Фишер-Кэлдерон Эрнесто, Савчук Джеффри Х., Грэдесси Майкл Дж., Бриско Майкл Д.
Формула / Реферат
1. Объединенный способ получения сжиженного природного газа (СПГ) и химического преобразования природного газа (GTL), который включает в себя следующие операции:
охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа;
обработка указанного потока охлажденного природного газа по меньшей мере в двух циклах расширения/разделения, причем каждый цикл расширения/разделения включает в себя следующие подэтапы:
a) изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа и получение парового компонента природного газа и СПГ компонента;
b) отделение по меньшей мере части указанного парового компонента природного газа от указанного СПГ компонента и
c) повторение подэтапов a)-b),
в котором по меньшей мере часть указанного СПГ компонента от указанного предыдущего цикла расширения/разделения направляют на каждый последующий подэтап a), в котором указанный готовый СПГ продукт представляет собой указанный СПГ компонент после окончательной операции разделения, который является, главным образом, жидким при, главным образом, атмосферном давлении; и
преобразование по меньшей мере части одного или нескольких паровых компонентов природного газа из указанного цикла расширения/разделения в GTL продукт.
2. Объединенный способ по п.1, в котором каждый из указанных циклов расширения/разделения предусматривает изэнталпическое расширение потоков охлажденного природного газа и СПГ компонентов за счет прохождения через клапан Джоуля-Томсона, причем манометрическое давление потока охлажденного природного газа и каждого последующего СПГ компонента снижаются по меньшей мере на 15 psig.
3. Объединенный способ по п.1, в котором первый цикл расширения/разделения предусматривает снижение манометрического давления потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 30 psig и снижение температуры такого потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 10шF.
4. Объединенный способ по п.1, в котором абсолютное давление в расширенном состоянии парового компонента природного газа и СПГ компонента от первой операции цикла расширения/разделения составляет не менее 75 psia, причем по меньшей мере часть парового компонента природного газа от первого цикла расширения/разделения направляют на указанную операцию преобразования.
5. Объединенный способ по п.1, в котором операция преобразования дополнительно включает в себя
операцию предварительного реформинга для снижения молярной концентрации этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в паровых компонентах природного газа и получение предварительно реформированного пара природного газа;
операцию реформинга для преобразования по меньшей мере части предварительно реформированного пара природного газа в синтез-газ;
проводимую ниже по течению операцию преобразования GTL продукта для преобразования синтез-газа по меньшей мере в один GTL продукт и поток не преобразованного синтез-газа; и
операцию рециркуляции, в которой по меньшей мере часть потока не преобразованного синтез-газа повторно направляют на операцию предварительного реформинга или на операцию реформинга;
причем по меньшей мере часть одного или нескольких паровых компонентов природного газа направляют по меньшей мере на одну операцию, выбранную из группы, в которую входят операция предварительного реформинга, операция реформинга и операция рециркуляции.
6. Объединенный способ по п.5, в котором операция рециркуляции включает в себя операцию сжатия для рециркуляции потока не преобразованного синтез-газа, причем один или несколько паровых компонентов природного газа вводят выше по течению от указанной операции сжатия.
7. Объединенный способ по п.1, в котором по меньшей мере часть GTL продукта представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, в которую входят продукты реакции Фишера-Тропша, метанол и метиловый эфир.
8. Объединенный способ по п.1, в котором по меньшей мере два цикла расширения/разделения проводят без операции обработки для разделения и удаления газоконденсатных жидкостей.
9. Объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя следующие операции:
охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа;
изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа в первой операции расширения и получение первого парового компонента природного газа и первого СПГ компонента;
отделение по меньшей мере части первого парового компонента природного газа от первого СПГ компонента;
изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части первого СПГ компонента во второй операции расширения и создание второго парового компонента природного газа и второго СПГ компонента;
отделение по меньшей мере части второго парового компонента природного газа от второго СПГ компонента и
преобразование по меньшей мере части одного или нескольких первого и второго паровых компонентов природного газа в GTL продукт.
10. Объединенный способ по п.9, в котором каждая из первой и второй операций расширения предусматривает изэнталпическое расширение потока охлажденного природного газа и первого СПГ компонента за счет прохождения через клапан Джоуля-Томсона, причем манометрическое давление как потока охлажденного природного газа, так и первого СПГ компонента уменьшается по меньшей мере на 15 psig.
11. Объединенный способ по п.9, в котором первая операция расширения предусматривает снижение манометрического давления потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 30 psig и снижение температуры потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 10шF.
12. Объединенный способ по п.9, в котором первый компонент природного газа содержит более высокий молекулярный процент азота и более низкий молекулярный процент этана и всех углеводородов с более высокой температурой кипения, чем поток охлажденного природного газа.
13. Объединенный способ по п.9, в котором второй СПГ продукт является, главным образом, жидким при, главным образом, атмосферном давлении.
14. Объединенный способ по п.9, в котором абсолютное давление после расширения в первой операции расширения составляет не менее 75 psia, причем по меньшей мере часть первого парового компонента природного газа направляют на операцию преобразования.
15. Объединенный способ по п.9, в котором операция преобразования дополнительно включает в себя
операцию предварительного реформинга для снижения молярной концентрации этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в первом и втором паровых компонентах природного газа и получение предварительно реформированного пара природного газа;
операцию реформинга для преобразования по меньшей мере части предварительно реформированного пара природного газа в синтез-газ;
проводимую ниже по течению операцию преобразования в GTL продукт для преобразования синтез-газа по меньшей мере в один GTL продукт и поток не преобразованного синтез-газа и
операцию рециркуляции, в которой по меньшей мере часть потока не преобразованного синтез-газа повторно направляют на операцию предварительного реформинга или на операцию реформинга;
причем по меньшей мере часть первого или второго паровых компонентов природного газа направляют по меньшей мере на одну операцию, выбранную из группы, в которую входят операция предварительного реформинга, операция реформинга и операция рециркуляции.
16. Объединенный способ по п.15, в котором операция рециркуляции включает в себя операции сжатия для рециркуляции потока не преобразованного синтез-газа и введения по меньшей мере части первого или второго парового компонента природного газа выше по течению от операции сжатия.
17. Объединенный способ по п.15, в котором по меньшей мере часть первого парового компонента природного газа становится источником топлива для по меньшей мере одного элемента, выбранного из груяяы, в которую входят компрессор охлаждения СПГ и операция реформинга.
18. Объединенный способ по п.9, в котором по меньшей мере часть GTL продукта представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, в которую входят продукты реакции Фишера-Тропша, метанол и метиловый эфир.
19. Объединенный способ по п.9, в котором первую и вторую операции расширения и любые операции обработки, проводимые между ними, проводят без операции обработки для разделения и удаления газоконденсатных жидкостей.
20. Объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя следующие операции:
охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа;
изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа в первой операции самоохлаждения и создание первого парового компонента природного газа и первого СПГ компонента;
отделение по меньшей мере части первого парового компонента природного газа от первого СПГ компонента;
изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части первого СПГ компонента во второй операции самоохлаждения и создание второго парового компонента природного газа и второго СПГ компонента;
отделение по меньшей мере части второго парового компонента природного газа от второго СПГ компонента;
сжатие по меньшей мере части одного или нескольких указанных первого и второго паровых компонентов природного газа и создание сырья из сжатого природного газа, имеющего более высокую температуру, чем любой из первого и второго паровых компонентов природного газа; и
преобразование по меньшей мере части сырья из сжатого природного газа в GTL продукт.
21. Объединенный способ по п.20, в котором абсолютное давление после расширения в первой операции расширения составляет не менее 75 psia, причем по меньшей мере часть первого парового компонента природного газа направляют на операцию преобразования.
22. Объединенный способ по п.20, в котором
температура указанного потока охлажденного природного газа составляет не более -20шF;
температуру указанного потока охлажденного природного газа снижают по меньшей мере на 3шF в первой операции самоохлаждения и
температура второго парового компонента природного газа по меньшей мере на 3шF ниже температуры первого СПГ компонента.
23. Объединенный способ по п.20, в котором каждая из первой и второй операций самоохлаждения предусматривает изэнталпическое расширение потока охлажденного природного газа и первого СПГ компонента за счет прохождения через клапан Джоуля-Томпсона, причем манометрическое давление как потока охлажденного природного газа, так и первого СПГ компонента снижают по меньшей мере на 15 psig.
24. Объединенный способ по п.20, в котором первая операция самоохлаждения предусматривает снижение манометрического давления потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 30 psig и снижение температуры потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 10шF.
25. Объединенный способ по п.20, в котором операция преобразования дополнительно включает в себя:
операцию предварительного реформинга для снижения молярной концентрации этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в сырье из сжатого природного газа и осуществление предварительного реформинга сырья из природного газа;
операцию реформинга для преобразования по меньшей мере части сырья из природного газа после предварительного реформинга в синтез-газ;
проводимую ниже по течению операцию преобразования, которая включает в себя по меньшей мере одну операцию реакции, выбранную из группы, в которую входят преобразование синтез-газа в водород, преобразование синтез-газа в метанол, преобразование синтез-газа в метиловый эфир и преобразование синтез-газа в продукт реакции Фишера-Тропша, причем проводимая ниже по течению операция преобразования служит для преобразования синтез-газа в GTL продукт и поток не преобразованного синтез-газа; и
операцию рециркуляции, в которой по меньшей мере часть потока не преобразованного синтез-газа направляют повторно на операцию предварительного реформинга или операцию реформинга;
причем по меньшей мере часть сырья из сжатого природного газа направляют по меньшей мере на одну операцию, выбранную из группы, в которую входят операция предварительного реформинга, операция реформинга и операция рециркуляции.
26. Объединенный способ по п.20, в котором первую и вторую операции расширения и любые операции обработки, проводимые между ними, проводят без осуществления операции обработки для разделения и удаления газоконденсатных жидкостей.
27. Объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя следующие операции:
охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа;
изэнтропическое или изэнталлическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа в первой операции самоохлаждения и создание первого парового компонента природного газа и первого СПГ компонента;
отделение по меньшей мере части первого парового компонента природного газа от первого СПГ компонента;
изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части первого СПГ компонента во второй операции самоохлаждения и создание второго парового компонента природного газа и второго СПГ компонента;
отделение по меньшей мере части второго парового компонента природного газа от второго СПГ компонента;
изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части второго СПГ компонента в третьей операции самоохлаждения и создание третьего парового компонента природного газа и СПГ продукта;
отделение по меньшей мере части третьего парового компонента природного газа от СПГ продукта и
преобразование по меньшей мере части одного или нескольких из первого, второго и третьего паровых компонентов природного газа в GTL продукт.
28. Объединенный способ по п.27, в котором СПГ продукт является, главным образом, жидким при, главным образом, атмосферном давлении.
29. Объединенный способ по п.27, в котором часть одного или нескольких из первого, второго и третьего паровых компонентов природного газа сжимают для создания сжатого GTL сырья, имеющего более высокую температуру, чем любой из первого, второго и третьего паровых компонентов природного газа, выходящих из первой, второй и третьей операций самоохлаждения.
30. Объединенный способ по п.27, в котором по меньшей мере часть любого или того и другого первого или второго паровых компонентов природного газа преобразуют в GTL продукт, а по меньшей мере часть третьего парового компонента природного газа сжимают, охлаждают и направляют в любой один или несколько из следующих приемников: поток охлажденного природного газа, первый СПГ компонент, второй СПГ компонент или СПГ продукт.
31. Объединенный способ по п.27, в котором первую и третью операции самоохлаждения и любые операции обработки, проводимые между ними, проводят без осуществления операции обработки для разделения и удаления газоконденсатных жидкостей.
32. СПГ продукт, полученный при помощи способа, который включает в себя следующие операции:
охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа;
обработка потока охлажденного природного газа по меньшей мере в двух циклах расширения/разделения, причем каждый цикл расширения/разделения включает в себя следующие подэтапы:
a) изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа и получение парового компонента природного газа и СПГ компонента;
b) отделение по меньшей мере части парового компонента природного газа от СПГ компонента для преобразования его в GTL продукт и
c) повторение подэтапов a)-b),
причем по меньшей мере часть СПГ компонента из предыдущего цикла расширения/разделения направляют на кажфыщ последующий подэтап a);
при этом готовый СПГ продукт представляет собой СПГ компонент после окончательной операции разделения, который является, главным образом, жидким при, главным образом, атмосферном давлении.
33. СПГ продукт по п.32, содержащий не более 2,0 мол.% азота; не более 1,0 мол.% гелия и не более 18 мол.% полного содержания этана и всех углеводородов, имеющих температуру кипения выше, чем у этана.
34. СПГ продукт по п.32, у которого теплотворная способность составляет по меньшей мере 1000 Btu/scf и не более 1200 Btu/scf.
35. СПГ продукт по п.32, содержащий не более 0,3 мол.% азота; не более 0,2 мол.% полного содержания гелия, не менее 18 мол.% полного содержания этана и всех углеводородов, имеющих температуру кипения выше, чем у этана.
36. СПГ продукт по п.35, у которого теплотворная способность составляет не менее 1200 Btu/scf и не более 1600 Btu/scf.
37. СПГ продукт по п.35, полученный способом, в котором указанная операция преобразования представляет собой преобразование по меньшей мере части парового компонента природного газа в продукты реакции Фишера-Тропша;
причем по меньшей мере часть продуктов реакции Фишера-Тропша сразу или после последующей обработки содержит по меньшей мере один более тяжелый углеводород, выбранный из группы, в которую входят этан, пропан и бутан,
причем СПГ продукт содержит по меньшей мере часть по меньшей мере одного более тяжелого углеводорода, полученного из операции преобразования.
Текст
006062 Предпосылки к созданию изобретения Настоящее изобретение имеет отношение к созданию экономически эффективного способа получения торговых продуктов из природного газа. Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к созданию объединенного способа получения сжиженного природного газа и продуктов, получаемых за счет технологии преобразования природного газа. Природный газ главным образом представляет собой разжиженные или газообразные углеводороды, залегающие в толще земли. Негорючие залегающие в толще земли природные газы, такие как углекислый газ, гелий и азот, обычно называют в соответствии с их собственными химическими названиями. Однако часто негорючие газы залегают совместно с горючими газами, причем их смеси обычно называют как "природный газ", не делая попытки разграничения горючих и негорючих газов (см. публикациюPruitt, "Mineral Terms-Some Problems in Their Use and Definition," Rocky Mt. Mm. L. Rev. 1,16 15 (1966. Природный газ часто изобилует в регионах, где экономически невыгодно разрабатывать эти запасы по причине отсутствия местного рынка газа или высокой стоимости обработки и транспортировки газа на территориально отдаленные рынки. Обычной практикой является криогенное сжижение природного газа для того, чтобы получить сжиженный природный газ (СПГ), пригодный для хранения и транспортирования. Основной причиной для сжижения природного газа является то, что сжижение приводит к снижению объема, составляющему ориентировочно 1/600, за счет чего появляется возможность хранения и транспортирования сжиженного газа в контейнерах при низком или даже атмосферном давлении. Сжижение природного газа имеет еще большее значение потому, что оно позволяет транспортировать газ от источника поставок на рынок, когда источник поставок и рынок разделены большими расстояниями и перекачка по трубопроводу является непрактичной или экономически необоснованной. Для хранения и транспортирования природного газа в жидком состоянии, природный газ преимущественно охлаждают до температуры от -240 до -260F, при которой он может существовать в виде жидкости при давлении пара, близком к атмосферному давлению. Уже известны различные системы для сжижения природного газа или другого аналогичного газа, которые позволяют сжижать газ за счет последовательного пропускания газа при повышенном давлении через множество стадий (ступеней) охлаждения, при этом газ охлаждается до постепенно понижающихся температур, пока не происходит сжижение. Охлаждение обычно осуществляют за счет теплообмена с одним или несколькими холодильными агентами, такими как пропан, пропилен, этан, этилен, азот и метан, или же их смеси. Холодильные агенты в большинстве случаев применяют каскадно (последовательно) для того, чтобы понизить температуру кипения холодильного агента. Кроме того, охлажденный, сжатый природный газ может быть расширен до атмосферного давления за счет пропускания природного газа через одну или несколько стадий расширения. В ходе этого расширения до атмосферного давления газ дополнительно охлаждается до температуры, подходящей для хранения или транспортирования, за счет мгновенного испарения по меньшей мере части уже сжиженного природного газа. Пары, образовавшиеся при мгновенном испарении в ступенях расширения, обычно собирают и используют повторно для сжижения или сжигают для выработки энергии для устройства получения СПГ. СПГ проекты не всегда являются экономичными, так как криогенные системы охлаждения являются в высшей степени энергоемкими и требуют существенных капиталовложений. Кроме того, участие в СПГ бизнесе требует дополнительных инвестиций для создания сложных и дорогостоящих транспортных резервуаров и систем регазификации, позволяющих потребителю СПГ перерабатывать продукт. Альтернативой криогенному сжижению природного газа в СПГ является химическое преобразование природного газа в GTL продукты (GTL). Способы получения GTL продуктов обычно могут быть подразделены на косвенные пути получения синтез-газа или прямые пути. Косвенные пути получения синтез-газа предусматривают производство синтез-газа, содержащего водород и углекислый газ в качестве промежуточных продуктов, причем, в соответствии с настоящим изобретением, прямые пути следует понимать как перекрывающие все другие пути. Традиционные GTL продукты включают в себя (но без ограничения) водород, метанол, уксусную кислоту, олефины, метиловый эфир, диметоксиметан, полидиметокси метан, мочевину, аммиак, тук и продукты реакции Фишера-Тропша. Продукты реакции Фишера-Тропша позволяют получать, главным образом, парафиновые продукты с различной длиной углеродной цепи, полезные для получения имеющих более низкие температуры кипения алканов, нафты и дистиллятов, полезных в качестве топлива для реактивных двигателей, дизельного топлива и масла для топочной камеры, а также смазочного масла и сырья на базе парафина. Наиболее известными промышленными методами получения синтез-газа являются реформинг с паром метана (реформинг пар-метан), автотермический реформинг, реформинг с нагретым газом, неполное окисление, а также их комбинации. При осуществлении реформинга с паром метана обычно вводят в реакцию пар и природный газ при высоких температурах и умеренных давлениях поверх восстановленного, содержащего никель катализатора, что позволяет получать синтез-газ.-1 006062 Автотермический реформинг обычно предусматривает пропускание пара, природного газа и кислорода через специализированную горелку, в которой сгорает только часть метана из природного газа. Неполное сгорание природного газа позволяет получать теплоту, необходимую для проведения реакций,которые протекают поверх слоя катализатора, расположенного в непосредственной близости от горелки. В реформинге с нагретым газом используют два реактора или две зоны реакции, а именно реактор/ зону установки для реформинга с нагретым газом и реактор/зону автотермической установки для реформинга. Пар и природный газ подают в установку для реформинга с нагретым газом, где протекает реакция части природного газа, поверх катализатора с образованием синтез-газа. Затем полученную смесь непрореагировавшего природного газа и синтез-газа направляют в автотермическую установку для реформинга вместе с кислородом, где остальной природный газ преобразуется в синтез-газ. Горячий поток синтез-газа, выходящий из автотермической установки для реформинга, затем направляют назад в установку для реформинга с нагретым газом для получения теплоты реакции, необходимой для функционирования установки для реформинга с нагретым газом. Реформинг с неполным окислением обычно предусматривает пропускание пара, природного газа и кислорода через специализированную горелку, в которой сгорает существенная часть метана при высоких температурах, что позволяет получить синтез-газ. В отличие от автотермического реформинга в реакторе с неполным окислением катализатор отсутствует. Известные в настоящее время технологии производства синтез-газа являются в высшей степени капиталоемкими. Автотермический процесс и процесс с неполным окислением, позволяющие получать синтез-газ, обычно требуют применения дорогостоящей установки для разделения воздуха, чтобы получить кислород. Паровой реформинг, в котором не требуется получение кислорода, позволяет получать синтез-газ, имеющий более высокое отношение водорода к угарному газу, которое не является стехиометрически оптимальным для получения продуктов Фишера-Тропша. Кроме того, рынок для GTL продуктов, таких как метиловый эфир и продукты Фишера-Тропша, является изменчивым или в некоторых случаях недостаточно упрочившимся для того, чтобы позволить риск существенных капиталовложений,связанный с применением таких установок. Владельцы резервуаров природного газа нашли, что существенное повышение емкости СПГ илиGTL установки позволяет улучшить экономику строительства установки. Следует иметь в виду, что многие расходы, связанные со строительством таких установок, являются фиксированными или минимальными и не зависят линейно от емкости. Однако также нашли, что если больше одного продукта выпускать в удаленном и часто изолированном географическом регионе, то стоимость продукта снижается относительно границы цены для блоков продукта, если не всей продукции установки. Объединение СПГ установки и GTL установки создает потенциальную возможность получения множества ("портфеля") продуктов, что позволяет превратить проекты, которые ранее были с коммерческой точки зрения (экономически) не жизнеспособными по многим из указанных выше причин, в жизнеспособные проекты. Несмотря на то, что до настоящего времени отсутствуют объединенные СПГ/GTL установки, существует возрастающий интерес к объединению обеих технологий в единственной установке. Например, в публикации Geijsel et al., "Synergies Between LNG and GTL Conversion," The 13th International ConferenceExhibition on Liquefied Natural Gas, Seoul, Korea, May 14-17, показаны потенциальные преимущества объединения GTL установки Фишера-Тропша (в которой используют комбинированную операцию неполное окисление/паровой реформинг для получения синтез-газа) с получением СПГ. В этой публикации указаны многие логистические преимущества, получаемые за счет объединения СПГ иGTL, в том числе совместное использование капитальных затрат на инфраструктуру и общее оснащение, такое как морское оснащение (гавань и швартовка), дороги общего пользования, средства связи, пресная вода, вода для охлаждения, помощь в чрезвычайных обстоятельствах, электрическая энергия, здания и корпуса, а также системы пожаротушения; совместное использование средств подготовки исходного газа, в том числе средств удаления углекислого газа; использование алканов с низкой температурой кипения, таких как пропан, рекуперируемых из GTL установки, в качестве добавки к холодильному агенту, используемому в СПГ установке; совместное использование теплоты и энергии, в том числе рекуперация избытка энергии из GTL установки для снабжения энергией СПГ установки; использование остаточного газа из GTL установки для привода компрессоров криогенного охлаждения СПГ установки; использование испаренного СПГ при низком давлении в качестве источника топлива для создания теплоты, необходимой для операции получения синтез-газа за счет реформинга с паром метана. В патенте США 6248794 также раскрыт способ использования остаточного газа из GTL установки Фишера-Тропша в качестве топлива для установки охлаждения, используемой в СПГ установке.-2 006062 Указанные выше ссылки, относящиеся к области объединения СПГ и GTL технологий, в основном направлены на совместное использование инфраструктуры установки, а также теплоты и электроэнергии(утилит) и, кроме того, на другие улучшения, связанные с объединением. В заявке на патент Великобритании GB 2357140 описан способ объединения технологий извлечения газоконденсатных жидкостей (газоконденсата) природного газа (NGL) с производством СПГ и метанола. В соответствии с этим способом проводят две операции расширения и разделения для того, чтобы обеспечить рекуперацию энергии, достаточной для облегчения разделения газоконденсатных жидкостей природного газа с более высокой температурой кипения, таких как этан и углеводород с более высокой температурой кипения, от СПГ. После извлечения NGL в соответствии с этим способом проводят единственную, окончательную стадию расширения и разделения так, чтобы отделить поток природного газа от СПГ, для транспортирования на последующие операции обработки, такие как производство метанола. В описанном способе объединяют энергетические балансы извлечения NGL и производства СПГ, а также создают отходящий газ, подходящий для переработки в метанол, что превосходит агрегативную комбинацию утилит и оптимизацию инфраструктуры, применяемых в более ранних известных технических решениях. Однако описанное в указанной публикации объединение преимуществ и улучшений,главным образом, реализовано при производстве газоконденсатных жидкостей и СПГ, при этом получают поток для получения метанола с ограниченными параметрами по составу и условиями протекания процесса, который не идеально подходит для производства GTL. Настоящее изобретение направлено на более эффективное объединение СПГ и GTL фаз и операций обработки объединенного способа. В частности, было обнаружено, что осуществление по меньшей мере двух циклов расширения и разделения после существенного удаления газоконденсатных жидкостей из потока охлажденного природного газа позволяет получать существенные преимущества объединения по сравнению с процессами,ограниченными использованием единственной операции расширения и разделения, стесненной условиями обработки, необходимыми для получения готового СПГ продукта. Было также обнаружено, что направление расширенного пара природного газа для GTL преобразования с более благоприятными параметрами давления и температуры от операций расширения и разделения с более высоким давлением позволяет получать более существенную экономию энергии и финансовых средств по сравнению с процессами, в которых требуются отдельные устройства для сжатия и нагревания пара природного газа, имеющегося при близком к атмосферному давлении и главным образом при более низких температурах. Было также обнаружено, что осуществление по меньшей мере двух циклов расширения и разделения после существенного удаления газоконденсатных жидкостей из потока охлажденного природного газа, позволяет оператору выбирать в соответствии с требованиям заказчика параметры и улучшать качество СПГ продукта, в отличие от СПГ продукта, полученного за счет единственного цикла расширения и разделения, стесненного условиями окончательной атмосферной операции разделения СПГ. Краткое изложение изобретения В связи с изложенным, настоящее изобретение направлено на создание объединенного способа получения СПГ и GTL продуктов, который предусматривает охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа; обработку потока охлажденного природного газа по меньшей мере в двух циклах расширения/разделения, причем каждый цикл расширения/разделения включает в себя следующие подэтапы: (а) изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа для получения парового компонента природного газа и СПГ компонента, (b) отделение по меньшей мере части парового компонента природного газа от СПГ компонента и (с) повторение подэтапов (а)-(b), причем по меньшей мере часть СПГ компонента из предыдущего цикла расширения/разделения направляют на каждый последующий подэтап (а), при этом готовый СПГ продукт представляет собой СПГ компонент после окончательной операции разделения, который является, главным образом, жидким при главным образом атмосферном давлении; и преобразование по меньшей мере части одного или нескольких паровых компонентов природного газа цикла расширения/разделения в GTL продукт. В соответствии с другим вариантом настоящее изобретение направлено на создание СПГ продукта,полученного при помощи способа, который включает в себя следующие операции: охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа; обработку потока охлажденного природного газа по меньшей мере в двух циклах расширения/разделения, причем каждый цикл расширения/разделения включает в себя следующие подэтапы: (а) изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа и получение парового компонента природного газа и СПГ компонента, (b) отделение по меньшей мере части парового компонента природного газа от СПГ компонента и (с) повторение подэтапов (а)-(b), причем по меньшей мере часть СПГ компонента из предыдущего цикла расширения/разделения направляют на каждый последующий подэтап (а), при этом готовый СПГ продукт представляет собой СПГ компонент после окончательной операции разделения, который является, главным образом, жидким при главным образом атмосферном давлении; и преобразование по меньшей мере части-3 006062 одного или нескольких паровых компонентов природного газа цикла расширения/разделения в GTL продукт. В целом, объединенный способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет получить существенные преимущества по сравнению с известными техническими решениями, направленными на совместное использование инфраструктуры и утилит установки, а также по сравнению с известными процессами, связанными с проведением единственной операции расширения и разделения для получения СПГ. В соответствии с настоящим изобретением предлагается объединенный способ получения СПГ иGTL продуктов, который позволяет эффективно сдвигать (перемещать) негорючие примеси, такие как азот и гелий и часто остаточный углекислый газ, из СПГ фазы и СПГ продукта в GTL фазу и GTL исходный материал, где они могут быть эффективно переработаны. В соответствии с настоящим изобретением предлагается объединенный способ получения СПГ иGTL продуктов, который синергически позволяет производить изэнтропическое или изэнталпическое расширение существенной части охлажденного пара природного газа или СПГ компонента и направлять ее в GTL фазу для преобразования в GTL продукты до проведения рекомпрессии (повторного сжатия) и охлаждения такого материала, необходимых для повторного ввода назад в систему охлаждения СПГ или для подачи такого потока в топливо. В то же самое время изэнтропическое или изэнталпическое расширение обеспечивает самоохлаждение и охлаждение отделенного (разделенного) остаточного СПГ компонента, в результате чего обеспечивается синергический эффект охлаждения СПГ, что снижает потребность в дополнительном или внешнем охлаждении. В соответствии с настоящим изобретением предлагается объединенный способ получения СПГ иGTL продуктов, который облегчает производство СПГ продукта, имеющего более высокую общую молярную концентрацию этана и углеводорода с более высокой температурой кипения и, следовательно,имеющего более высокий запас энергии. СПГ продукт, имеющий более высокий запас энергии, может иметь большую ценность на некоторых географический рынках. В качестве другого синергического преимущества такого способа можно указать, что удаление этана и углеводорода с более высокой температурой кипения из исходного материала для GTL фазы и возрастающее направление этого материала в СПГ продукт является выгодным, так как более низкие концентрации этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в исходном материале для GTL фазы снижают требования к предварительному реформингу, вплоть до полного исключения операции предварительного реформинга. Способ в соответствии с настоящим изобретением представляет собой объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который позволяет синергически и более эффективно использовать имеющееся давление природного газа и одновременно позволяет снизить до минимума потребности в капитале и/или энергии, связанные с компрессором. Краткое описание чертежей На фиг. 1 показан объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя первое изэнтропическое или изэнталпическое расширения с последующей операцией разделения для получения первого СПГ компонента, с последующим вторым изэнтропическим или изэнталпическим расширением и второй операцией разделения для получения дополнительно улучшенного СПГ продукта и множества потоков пара природного газа, имеющих множество давлений, для направления на GTL преобразование. На фиг. 2 показан объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя первое изэнтропическое или изэнталпическое расширение с последующей операцией разделения для получения первого СПГ компонента, с последующей операцией второго изэнтропического или изэнталпического расширения и второго разделения, причем разделенный пар природного газа из обеих операций разделения направляют на объединенную операцию сжатия. На фиг. 3 показан объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя первое изэнтропическое или изэнталпическое расширение с последующей операцией разделения для получения первого СПГ компонента, с последующей операцией второго изэнтропического или изэнталпического расширения и второго разделения, причем разделенный пар природного газа от каждой операции разделения возвращают на операцию теплообмена, для предварительного охлаждения природного газа перед каждой соответствующей операцией изэнтропического или изэнталпического расширения,причем разделенный природный газ из обеих операций разделения направляют на объединенную операцию сжатия. На фиг. 4 показан объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя первое изэнтропическое или изэнталпическое расширение с последующей операцией разделения для получения первого СПГ компонента, с последующей операцией второго изэнтропического или изэнталпического расширения и второго разделения, причем теплообмен между разделенным паром природного газа от каждый операции разделения и природным газом, направляемым в каждую соответствующую операцию изэнтропического или изэнталпического расширения, осуществляют в объединенном единственном устройстве для разделения/охлаждения, причем разделенный природный газ из обеих операций разделения/охлаждения направляют на объединенную операцию сжатия.-4 006062 На фиг. 5 показан объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя первое изэнтропическое или изэнталпическое расширение с последующей операцией разделения для получения первого СПГ компонента, с последующей операцией второго и третьего изэнтропического или изэнталпического расширения и второго и третьего разделения, причем теплообмен между разделенным паром природного газа из каждой операции разделения и СПГ компонентами, направляемыми в каждую соответствующую операцию изэнтропического или изэнталпического расширения, проводят в объединенном единственном устройстве для разделения/охлаждения, при этом разделенный пар природного газа из всех трех операций разделения/охлаждения направляют в объединенную операцию сжатия. На фиг. 6 показана подходящая GTL фаза для объединенного способа получения СПГ и GTL продуктов, в которой используют косвенный путь получения синтез-газа для получения метанола, метилового эфира, диметокси метана, водорода, углекислого газа и/или продуктов Фишера-Тропша. Описание предпочтительных вариантов Настоящее изобретение имеет отношение к созданию объединенного способа получения СПГ иGTL продуктов из природного газа, причем используемый здесь термин "природный газ" был определен выше. Рассматриваемый здесь природный газ обычно содержит по меньшей мере 50 мол.% метана, преимущественно по меньшей мере 75 мол.% метана, а еще лучше по меньшей мере 90 мол.% метана для получения наилучших результатов. Баланс природного газа обычно содержит другие горючие углеводороды, такие как (но без ограничения) меньшие количества этана, пропана, бутана, пентана, а также более тяжелые углеводороды и негорючие компоненты, такие как углекислый газ, сероводород, гелий и азот. Наличие более тяжелых углеводородов, таких как этан, пропан, бутан, пентан, а также углеводородов, имеющих температуру кипения выше, чем у пропана, обычно снижают в природном газе за счет операций разделения газ - жидкость. Углеводороды, имеющие температуру кипения выше, чем у пентана или гексана, обычно направляют в сырую нефть. Углеводороды, имеющие температуру кипения выше,чем у этана, и ниже, чем у пентана или гексана, обычно удаляют и рассматривают в соответствии с настоящим изобретением как жидкости природного газа или как газоконденсатные жидкости. Природный газ, обработанный в соответствии с технологическими операциями (прошедший операции обработки) в соответствии с настоящим изобретением, преимущественно имеет такой состав, что он может быть направлен для приготовления СПГ или GTL продуктов без проведения дополнительных операций обработки для удаления газоконденсатных жидкостей. Для большинства рынков также желательно снизить до минимума присутствие негорючих и загрязняющих примесей, таких как углекислый газ, гелий, азот и сероводород. В зависимости от качества природного газа данного месторождения (который может содержать до 50-70% углекислого газа), природный газ может быть подвергнут предварительной обработке на установке для обработки природного газа, чтобы удалить указанные выше компоненты, или может быть направлен непосредственно на объединенную установку для предварительной обработки до приготовления СПГ и GTL продуктов. Предпочтительный СПГ продукт в соответствии с настоящим изобретением обычно содержит менее чем 2 мол.% азота, а преимущественно менее чем 1 мол.% азота; менее чем 1 мол.% процент, а преимущественно менее чем 0,5 мол.% гелия; менее чем 3 мол.%, а преимущественно менее чем 1,5 мол.% полного содержания азота и гелия и менее чем 18 мол.%, а преимущественно менее чем 12 мол.% этана и углеводорода с более высокой температурой кипения для получения наилучших результатов. Типичная общая теплотворная способность для СПГ, полученного в соответствии с настоящим изобретением, обычно лежит в диапазоне ориентировочно от 1000 Btu/scf (британских тепловых единиц на стандартный кубический фут) до 1200 Btu/scf, a преимущественно ориентировочно от 1000 до 1100Btu/scf. В зависимости от географического местоположения рынка способ в соответствии с настоящим изобретением может быть использован для синергического повышения теплотворной способности СПГ за счет концентрирования достаточного количества этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в СПГ продукте. СПГ, полученный в соответствии с таким вариантом настоящего изобретения,позволяет повысить общую теплотворную способность ориентировочно на 7,7 Btu/scf для каждого молекулярного процента увеличения концентрации этана по отношению к метану, на 15,2 Btu/scf для каждого молекулярного процента увеличения концентрации пропана по отношению к метану и на 22,5 Btu/scf для каждого молекулярного процента увеличения концентрации бутана по отношению к метану. Было также обнаружено, что СПГ продукт, полученный в соответствии с настоящим изобретением, позволяет повысить общую теплотворную способность ориентировочно на 11 Btu/scf для каждого молекулярного процента увеличения концентрации метана по отношению к негорючим примесям. Предпочтительный СПГ продукт, имеющий повышенную теплотворную способность и являющийся предпочтительным для использования на некоторых географических рынках в соответствии с настоящим изобретением, обычно содержит менее чем 0,3 мол.% азота, а преимущественно менее чем 0,2 мол.% азота; менее чем 0,2 мол.% гелия, а преимущественно менее чем 0,1 мол.% гелия; менее чем 0,5 мол.%, а преимущественно менее чем 0,2 мол.% полного содержания азота и гелия и-5 006062 от не менее чем 18 до 35 мол.%, преимущественно от не менее чем 20 до 32 мол.%, а еще лучше от не менее чем 22 до 30 мол.% этана и углеводорода с более высокой температурой кипения для получения наилучших результатов. Общая теплотворная способность СПГ продукта, имеющего повышенную теплотворную способность и полученного в соответствии с настоящим изобретением, обычно лежит в диапазоне ориентировочно от 1200 до 1600 Btu/scf, а еще лучше ориентировочно от 1200 до 1500 Btu/scf для получения наилучших результатов. Природный газ обычно имеется или транспортируется под манометрическим давлением до 2800psig (фунтов на квадратный дюйм), обычно под давлением в диапазоне от 100 до 1400 psig, а преимущественно под давлением в диапазоне от 400 до 1200 psig. Температура природного газа зависит от его источника происхождения. Если природный газ представляет собой газ, подаваемый по трубопроводу, то его температура может быть близка к температуре окружающей среды и может составлять, например, от 0 до 120F. Если параметры природного газа измерять в непосредственной близости от средства транспортирования, такого как компрессор природного газа, то выпускное и установленное после компрессора оборудование может задавать или изменять температуру и давление подаваемого природного газа. Операции предварительный обработки, подходящие для использования в соответствии с настоящим изобретением, в большинстве случаев начинают с операций, обычно связанных с производством СПГ или GTL, которые включают в себя (но без ограничения) удаление кислых газов, меркаптана, ртути и влаги из потока природного газа. Удаление кислых газов и меркаптана обычно производят при помощи процесса сорбции с использованием водного раствора, содержащего амин или другие типы физических или химических растворителей. Эту операцию обычно проводят выше по течению от (относительно) большинства операций охлаждения природного газа. Существенную порцию воды обычно удаляют в виде жидкости за счет двухфазного разделения газ-жидкость до или после охлаждения низкого уровня с последующей обработкой на молекулярном сите для удаления следов воды. Операции удаления воды обычно проводят выше по течению от любого предусмотренного изэнтропического или изэнталпического расширения. Ртуть удаляют за счет использования слоев сорбента ртути. Остаточные количества воды и кислых газов обычно удаляют за счет использования специально подобранных слоев сорбента, таких как регенерируемые молекулярные сита. Такие специально подобранные слои сорбента также обычно устанавливают выше по течению от большинства операций охлаждения природного газа. Было обнаружено, что полная интеграция СПГ и GTL концепций в соответствии с настоящим изобретением позволяет реализовать синергическое преимущество, получаемое за счет операции удаления воды. Было обнаружено, что существенное снижение содержания воды в природном газе ранее по меньшей мере одной операции изэнтропического или изэнталпического расширения может приводить к получению питающего потока GTL, содержащего существенно меньше воды. Меньшее содержание воды в природном газе,питающем операции обработки GTL, приводит к существенному улучшению контроля отношения водорода к угарному газу Поддержание конкретного стехиометрического отношения водорода к угарному газу в синтез-газе является благоприятным для оптимального преобразования синтез-газа в пользующиеся спросом на рынке продукты. Например, предпочтительное отношение водорода к угарному газу является, главным образом, более высоким для преобразования синтез-газа в водород, чем указанное предпочтительное отношение для преобразования продуктов Фишера-Тропша. СПГ фаза объединенного способа После операций предварительной обработки способ в соответствии с настоящим изобретением синергически объединяет GTL процесс непосредственно с процессом приготовления СПГ. Обратимся к рассмотрению фиг. 1-5, на которых показано, что природный газ после предварительной обработки и/или смесь обработанного и необработанного природного газа 1 направляют на операцию охлаждения 2 или на последовательность операций охлаждения 2, которая может включать в себя одну или несколько стадий охлаждения для осуществления постепенного снижения температур. В потоках охлаждения 3 может быть использован любой подходящий холодильный агент или комбинация холодильных агентов. Например, по причине их легкой доступности и низкой цены преимущественно могут быть использованы такие холодильные агенты, как аммиак, пропан, пропилен, этан, этилен, метан, а также другие нормально газообразные материалы или же их смеси, которые подвергают сжатию и охлаждают для превращения в жидкое состояние. Холодильный агент может быть также введен в конфигурацию открытого цикла, в которой существует тесный контакт между холодильным агентом и технологическим потоком. Если используют более одного потока холодильного агента в операции охлаждения 2, то холодильный агент,который используют в более поздней части операции охлаждения 2, обычно имеет температуру кипения ниже, чем холодильный агент, который используют на более ранних стадиях операции охлаждения 2. В соответствии с предпочтительным вариантом пропан используют в качестве первого холодильного агента, а этан или этилен используют в качестве следующего холодильного агента. В наиболее предпочтительном варианте пропан используют в качестве первого холодильного агента, а этилен используют в качестве следующего холодильного агента. В соответствии с вариантом, описанным со ссылкой фиг. 1 и 2, охлажденный природный газ 8 подвергают изэнтропическому или изэнталпическому расширению в устройстве расширения 9 для того,-6 006062 чтобы понизить давление потока 8 природного газа и произвести самоохлаждение потока природного газа до более низкой температуры потока природного газа 10. Подходящие устройства для изэнталпического расширения природного газа в соответствии с настоящим изобретением обычно включают в себя (но без ограничения) приводимые в действие вручную или автоматически устройства для регулирования расхода, такие как вентили, регулирующие задвижки,клапаны Джоуля-Томпсона, расходомеры Вентури и т.п. Предпочтительными устройствами для изэнталпического расширения являются приводимые в действие автоматически регулирующие задвижки или клапаны Джоуля-Томпсона. Подходящие устройства для изэнтропического расширения природного газа в соответствии с настоящим изобретением обычно включают в себя такое оборудование, как детандеры или турбодетандеры, которые извлекают или производят работу за счет такого расширения. Несмотря на то, что изэнтропическое расширение на фиг. 1-5 показано в виде клапана, следует иметь в виду, что здесь может быть использовано любое указанное выше устройство как для изэнтропического, так и для изэнталпического расширения. Изэнтропическое или изэнталпическое расширение может быть проведено полностью в жидкой фазе, полностью в паровой фазе, в смешанной фазе или же может быть проведено таким образом, чтобы облегчить фазовый переход от жидкости к пару. Рассматриваемое здесь изэнтропическое или изэнталпическое расширение можно контролировать для поддержания постоянного падения давления или постоянного снижения температуры в устройстве расширения, или можно проводить таким образом, чтобы поддерживать свойства питающей композиции СПГ или GTL продукта, или же можно контролировать гидравлически, чтобы получить достаточное давление для направления потока для конкретного использования ниже по течению. В том случае, когда такое изэнтропическое или изэнталпическое расширение контролируют для поддержания постоянного падения давления, то подходящее падение давления или диапазоны снижения давления обычно составляют ориентировочно от 5 до 800 psig, преимущественно ориентировочно от 15 до 650 psig, а еще лучше ориентировочно от 30 до 300 psig для получения наилучших результатов. В том случае, когда указанное расширение контролируют для поддержания постоянного снижения температуры, то подходящие диапазоны снижения температуры обычно составляют ориентировочно от 0,5 до 150F, преимущественно ориентировочно от 3 до 85F, а еще лучше ориентировочно от 10 до 50F для получения наилучших результатов. Как это показано на фиг. 1-3, имеющий более низкую температуру поток природного газа 10 из операции изэнтропического или изэнталпического расширения обычно направляют в устройство разделения 11 А для отделения любого парообразного природного газа от сжиженной части природного газа. Сжиженную часть природного газа в соответствии с настоящим изобретением можно также называть СПГ компонентом, потому что ее состав близок к составу готового СПГ продукта, но может содержать некоторое количество негорючих примесей с низкой температурой кипения, которые затем удаляют по способу в соответствии с настоящим изобретением. Однако СПГ компонент может иметь такую температуру и давление, что он не является жидкостью при атмосферном давлении, что традиционно приписывают СПГ или СПГ продукту. Устройством разделения может быть одноступенчатый испарительный барабан, или же такое устройство может содержать множество теоретических ступеней разделения для обеспечения лучшего разделения компонентов между образующими (структурными составляющими) в потоках 13 и 13 А фиг. 1-5 охлажденных паровых компонентов природного газа и в СПГ компонентах 19 и 19 А фиг. 1-5. В качестве примера подходящих устройств разделения жидкость-газ для получения множества теоретических ступеней разделения можно указать ректификационную колонну, которая может иметь или не иметь ребойлер, холодильник или орошение. В зависимости от конфигурации средства объединения изэнтропического или изэнталпического устройства расширения с сепаратором и в зависимости от вида использованного сепаратора операцию изэнтропического или изэнталпического расширения можно контролировать таким образом, чтобы поддерживать технические характеристики СПГ продукта для потока 24 на фиг. 1-5. Обычно степень контроля операции изэнтропического или изэнталпического расширения выбирают таким образом, чтобы снизить содержание негорючих примесей в СПГ за счет испарения большей части этих компонентов и разделения их в потоках 13 и 13 А фиг. 1-5 парового компонента природного газа. Операцию изэнтропического или изэнталпического расширения можно также контролировать таким образом, чтобы поддерживать конкретную молярную концентрацию этана и углеводорода с более высокой температурой кипения или поддерживать конкретную теплотворную способность СПГ продукта, как уже было упомянуто здесь ранее. Кроме того, операцию изэнтропического или изэнталпического расширения можно также контролировать таким образом, чтобы операция разделения протекала при повышенном давлении, достаточном для транспортирования паровых компонентов природного газа в желательную систему конечного использования. Устройства разделения, которые работают при давлении, близком к атмосферному давлению (такие как уже известные устройства), и транспортируют паровые компоненты в систему конечного-7 006062 использования, имеющую абсолютное давление 300 psia, требуют степени сжатия свыше 20 для перемещения этих компонентов в их систему конечного использования, что приводит к необходимости существенных капиталовложений и эксплуатационных расходов. По этой причине давление расширенного парового компонента природного газа и СПГ компонента, выходящего с первой операции расширения/ разделения, главным образом, имеет избыток (избыток абсолютного давления) около 75 psia, преимущественно избыток около 125 psia, а еще лучше избыток около 175 psia для получения наилучших результатов. В соответствии с другим вариантом, который наиболее полно показан на фиг. 3, охлажденный паровой компонент природного газа 13 А может быть возвращен на противоположную сторону теплообменника 7 для обеспечения дополнительного охлаждения для потока природного газа 4. В соответствии с дальнейшим усовершенствованием этого варианта, что наиболее полно показано на фиг. 4 и 5, операция дополнительного охлаждения и сепаратор могут быть объединены в едином устройстве 12 А. Охлажденный паровой компонент природного газа 13 А до выхода из сепаратора 12 А может быть использован для дополнительного охлаждения потока природного газа 10 внутри собственно сепаратора. Это охлаждение может быть осуществлено в параллельном потоке или в противотоке, причем более холодный паровой компонент природного газа 13 А протекает с возможностью теплообмена с встречным входным потоком природного газа 10. Теплообмен преимущественно происходит в противотоке для получения наилучших результатов. В качестве примера подходящих устройств для выполнения такой функции можно привести устройство фракционирования или разделения, которое содержит монолитные, пластинчатые, трубчатые или другие теплообменные элементы для переноса теплоты, но не массы. Способ и устройство в соответствии с настоящим изобретением показаны на фиг. 1-5, причем предложенный способ включает в себя по меньшей мере две, а преимущественно три операции изэнтропического или изэнталпического расширения в сочетании с операциями разделения для получения наилучших результатов. Например, на фиг. 1-3 показано первое изэнтропическое или изэнталпическое устройство расширения 9, предназначенное для расширения охлажденного природного газа из трубопровода 8 и для направления расширенного и дополнительно охлажденного природного газа в трубопровод 10. Дополнительно охлажденный природный газ 10 после этого разделяют на холодный паровой компонент 13 А природного газа и первый СПГ компонент 19, после чего первый СПГ компонент 19 вновь подвергают расширению в устройстве 21 изэнтропического или изэнталпического расширения. Дважды расширенный СПГ компонент разделяют на второй холодный паровой компонент 13 В природного газа и второй поток 24 СПГ продукта. На фиг. 3 дополнительно показаны последующие операции охлаждения 7 и 20, проводимые с использованием первого и второго паровых компонентов 13 А и 13 В природного газа,для дополнительного охлаждения первого СПГ компонента 19 и второго потока 24 СПГ продукта соответственно. В способе в соответствии с настоящим изобретением, показанном на фиг. 4 и 5, осуществляют множество операций разделения и вторичного охлаждения в единственном объединенном устройстве. Например, на фиг. 4 и 5 показано первое изэнтропическое или изэнталпическое расширение 9 с последующим объединенным разделением и охлаждением в устройстве 12 А для получения охлажденного парового компонента 13 А природного газа и первого СПГ компонента 19 или 19 А. Затем первый СПГ компонент 19 или 19 А вновь расширяют во втором устройстве 21 или 21 А для изэнтропического или изэнталпического расширения и направляют во второе объединенное устройство 12 В для разделения и охлаждения, для получения второго охлажденного парового компонента 13 В природного газа и второго охлажденного СПГ компонента 24 (фиг. 4) и 19 В (фиг. 5). На фиг. 5 показано, что второй охлажденный СПГ компонент 19 В расширяют третий раз в третьей операции 12 С изэнтропического или изэнталпического расширения для получения охлажденного парового компонента природного газа 13 С и третьего охлажденного СПГ продукта 24. Множество операций изэнтропического или изэнталпического расширения с последующими операциями разделения обеспечивает существенные преимущества по сравнению с единственной операцией изэнтропического или изэнталпического расширения с последующей единственной операцией разделения. Множество операций разделения, показанных на фиг. 1-5, улучшает разделение охлажденного парового компонента природного газа от охлажденного СПГ компонента и СПГ продукта. Например, при использовании единственной операции расширения и единственной операции разделения, проводимых в виде одной ступени испарения, создается только одна теоретическая ступень разделения, которая может или не может обеспечить соответствующее или желательное разделение. Однако менее желательно проведение единственной операции расширения и единственной операции разделения при атмосферном давлении и при очень низких температурах для того, чтобы получить СПГ продукт из этой операции разделения. Осуществление по меньшей мере двух операций расширения и разделения позволяет проводить первую операцию при более высоком давлении, что дает возможность обеспечивать более тонкое,более точное или более гибкое разделение негорючих примесей и питающего потока GTL фазы от СПГ компонента или СПГ продукта. Более того, это более точное разделение при более высоком давлении может быть проведено при более высокой и легче достижимой температуре.-8 006062 Используют по меньшей мере две, а преимущественно три операции расширения и разделения, так как это позволяет получать паровой компонент природного газа при более предпочтительных давлениях на входе, что позволяет снизить потребление энергии и уменьшить стоимость оборудования для объединенной СПГ и GTL установки. В качестве примеров возможных промежуточных или конечных возможностей использования для разделенного парового компонента природного газа, при условии, что такой поток или его фракции имеются при различных составах или технологических условиях, можно привести охлаждение и рециркуляцию назад в процесс производства СПГ (в одной или нескольких точках вдоль цепочки охлаждения СПГ), сгорание в факеле или использование в качестве внутреннего топлива,например, для газовой турбины, установки для реформинга с паром метана, турбины с комбинированным циклом или топочной камеры, используемых в качестве нагревателей для установки гидрокрекинга,предназначенной для переработки GTL продуктов Фишера-Тропша. Что касается преимуществ, связанных с гибкостью изменения давления подачи разделенного парового компонента природного газа, то на фиг. 1-4 показаны процессы, которые включают в себя две последовательных объединенных операции изэнтропического или изэнталпического расширения и операции разделения. В каждой первой операции разделения, 11 А или 12 А, в зависимости от обстоятельств получают охлажденный паровой компонент природного газа 13 А при более высоком давлении, чем давление более холодного пара природного газа 13 В, получаемого от второго разделения. Каждый из этих разделенных и охлажденных паровых компонентов природного газа 13 А и 13 В без сжатия может быть направлен в точки потребления с учетом специфического состава и давления. Например, использующее более высокое давление устройство разделения 11 А или 12 А фиг. 1-4 обычно позволяет разделять охлажденный паровой компонент природного газа 13 А, имеющий более высокую концентрацию негорючих примесей, чем использующие более низкое давление устройства разделения 11 В, 12 В или 12 С. Этот имеющий высокое содержание негорючих примесей поток охлажденного пара природного газа 13 А преимущественно направляют в точку потребления топлива или используют в качестве исходного материала для GTL, но не направляют назад для производства СПГ. Как это обсуждается далее более подробно, возрастающее направление негорючих компонентов в объединенноеGTL устройство является, главным образом, предпочтительным, так как позволяет этим негорючим компонентам оставаться в СПГ продукте. Кроме того, различные точки потребления топлива или точки ввода питания для объединенной СПГ и GTL установки в соответствии с настоящим изобретением могут преимущественно потребовать более высокого или более низкого давлений в зависимости от обстоятельств. Например, имеющее высокое давление устройство разделения 11 А или 12 А фиг. 1-4 может синергически создавать охлажденный паровой компонент природного газа 18 при достаточном давлении для того, чтобы снижать мощность сжатия питающего потока GTL или полностью устранить потребность в отдельном компрессоре для питающего потока GTL. Использующее более низкое давление устройство разделения 11 В или 12 В фиг. 1-4 может создавать достаточное давление для транспортировки охлажденного парового компонента природного газа 26 в такие точки потребления, как топочная камера, компрессор охлаждения или источник топлива для GTL. Более того, источники сжатия 15 А и 15 В создают дополнительную возможность подачи имеющих более высокое давление сжатых паровых компонентов природного газа 16 и 25 в источник питания GTL или же подачи для охлаждения и повторного использования в СПГ компонентах или в продукте. Операционно, охлажденные паровые компоненты природного газа, которые могут иметь любое из различных подходящих давлений, обеспечивают гибкость для подачи исходного материала при оптимальных давлениях в GTL фазу. На фиг. 5 показан способ, который содержит три последовательные объединенные операции изэнтропического или изэнталпического расширения и разделения. Способ, показанный на фиг. 5, позволяет обеспечить большинство преимуществ, указанных для способов с использованием двух объединенных операций, и дополнительно создает третью операцию изэнтропического или изэнталпического расширения и по меньшей мере одну дополнительную теоретическую ступень разделения. Способы, показанные на фиг. 2, 4 и 5, характеризуются дополнительной синергией за счет объединения операций сжатия, выполняемых при помощи компрессоров или ступеней сжатия 15 А, 15 В и 15 С во взаимосвязанных устройствах, имеющих общее оборудование и другую соответствующую инфраструктуру и выпуск в общую систему сжатого газа. Например, операции обработки, реализованные в устройствах 15 А и 15 В фиг. 2 и 4 и в устройствах 15 А, 15 В и 15 С фиг. 5, могут быть осуществлены в различных ступенях одного и того же объединенного устройства или в различных местоположениях или позициях вдоль единственной ступени одного и того же устройства. В соответствии с другим вариантом устройства 15 А и 15 В фиг. 2 и 4 и устройства 15 А, 15 В и 15 С фиг. 5 могут быть объединены с операциями изэнтропического расширения 9 и 21 фиг. 1-4 и с операциями 9, 21 А и 21 В фиг. 5. В дополнение к снижению капитальных затрат и эксплуатационных расходов, получаемых за счет объединения множества стадий сжатия в единственном устройстве, такое усовершенствование лучше обеспечивает согласованную и постоянную нагрузку машины, что приводит к повышению надежности. Способы, показанные на фиг. 4 и 5, дополнительно поясняют возможность сжатия охлажденных паровых компонентов природного газа 13 А, 13 В и 13 С в компрессорах 15 А, 15 В и 15 С, возможность ох-9 006062 лаждения сжатого парового компонента природного газа 16 А в устройстве теплообмена 17 и возможность рециркуляции или повторного использования части охлажденного парового компонента природного газа 18 в процессе получения СПГ, ранее операции теплообмена 2 через трубопровод 18 А или ранее операции теплообмена через трубопровод 18 В. В другом варианте, показанном на фиг. 4 и 5, часть сжатого парового компонента природного газа 18 С может быть направлена в устройства разделения высокого давления 12 А, 12 В и/или 12 С в зависимости от варианта для того, чтобы получить дополнительно охлажденные потоки 18D, 18 Е и 18F, предназначенные для направления назад в охлажденный поток природного газа, выше по течению от устройства 9 для изэнтропического или изэнталпического расширения. В соответствии с предпочтительным вариантом поток 18 может быть исключен за счет направления всего выпускного потока от компрессора 15 А в поток 25. За счет этого пропускная способность цепочки(цепочки охлаждения) СПГ, в противном случае поглощаемая потоками 18 А и 18 В, может быть заменена при помощи дополнительной подачи природного газа, что позволяет производить обработку более значительных объемов в фазе СПГ без существенного изменения (повышения) потребления энергии. Более того, в этом варианте может быть получено дополнительное преимущество, так как поток 25, вероятно,не требует приложения высокого давления (когда его направляют в GTL фазу, в топливо или в другую аналогичную точку использования), которое требуется для повторной подачи этого потока назад в процесс получения СПГ через потоки 18 А и 18 В. Это преимущество, реализованное за счет использования меньшей мощности от компрессора 15 А, позволяет снизить потребление энергии в цикле превращения метана, что приводит к повышению выпуска СПГ продукта при фиксированном потреблении энергии установки. Объединенный способ в соответствии с настоящим изобретением, описанный со ссылкой на фиг. 15, синергически создает возможность оптимального управления потреблением энергии средствами теплообмена, компрессором и другим оборудованием, а также критериями качества продукта, для производства СПГ и GTL продуктов.GTL фаза объединенного способа Подходящий исходный материал (исходные материалы) из СПГ фазы объединенного способа,предназначенный для направление в GTL фазу объединенного способа, обычно включает в себя поток 18(фиг. 1-5), поток 25 (фиг. 1-5), поток 26 (фиг. 1-5), поток 16 (фиг. 1) и поток 27 (фиг. 5). Предпочтительным исходным материалом (исходными материалами) для объединенного способа в соответствии с настоящим изобретением являются потоки 18, 25 и 26, причем потоки 18 и 26 являются наиболее предпочтительными для получения наилучших результатов. Подходящий исходный материал или предпочтительные потоки могут быть направлены в различные местоположения вдоль объединенной GTL фазы процесса или могут быть объединены и направлены в GTL фазу в единственном местоположении. Исходный материал для GTL фазы 30, показанный на фиг. 6, следует понимать как один из потоков или все из следующих потоков: поток 18 (фиг. 1-5), поток 25 (фиг. 1-5), поток 26 (фиг. 1-5), поток 16 (фиг. 1) и/или поток 27 (фиг. 5). Предпочтительный исходный материал для GTL фазы к удивлению имеет более высокую молярную концентрацию негорючих компонентов и более низкий молекулярный вес углеводорода, чем это имеет место в питающем природном газе установки СПГ или чем это обычно имеет место в традиционном исходном материале для GTL. Было обнаружено, что возрастающее направление этих компонентов из СПГ продукта в исходный материал для GTL в соответствии с настоящим изобретением дает различные преимущества по сравнению с первым поколением установок, описанных в известных публикациях. Среди этих преимуществ можно указать получение улучшенного, имеющего более высокую ценность СПГ продукта, который имеет более низкую молярную концентрацию негорючих примесей, чем это обычно бывает на не объединенной СПГ установке. В дополнение к преимуществам, связанным с получением продукта более высокого качества, пониженное содержание негорючих примесей в СПГ продукте снижает трудности, связанные с хранением СПГ продукта, содержащего более легкие компоненты, чем метан, когда необходимо предусматривать вентилирование и рекуперировать или потреблять такие негорючие примеси во время хранения. Однако вентилирование и поглощение негорючих примесей во время хранения неизбежно поглощает или разрушает ценный СПГ продукт вместе с такими негорючими примесями. Более того, нежелательная рециркуляция легких, негорючих компонентов, таких как компоненты потока 18 на фиг. 4 и 5, будет снижать молекулярный вес потоков 10 и 19 фиг. 4 и потоков 10, 19 А и 19 В фиг. 5, в результате чего требуются более низкие температуры охлаждения и более низкие рабочие температуры, а также более высокое потребление энергии для сжижения. Эти более легкие потоки также приводят к дополнительному вентилированию за счет потоков 13 А, 13 В и 13 С фиг. 4 и 5, что приводит к существенному внутреннему рецикловому объему расширения и существенно более высоким производственным затратам на единицу объема произведенного СПГ. На фиг. 6 приведен пример подходящей GTL фазы для объединенного способа в соответствии с настоящим изобретением с использованием косвенного пути применения синтез-газа для получения мета- 10006062 нола, метилового эфира, диметокси метана и/или продуктов Фишера-Тропша. GTL фаза в соответствии с фиг. 6 также позволяет получать водород и углекислый газ. На фиг. 6 показано, что часть 31 исходного материала для GTL фазы с возможной (по обстоятельствам) добавкой подогретого природного газа 32 направляют на теплообменник 33 для подогрева питающего потока GTL до состояния предварительного реформинга. Поток 34, который используют в качестве теплового источника для теплообменника подогрева 33, обычно получают за счет теплообмена исходного материала с горячим вытекающим потоком, получаемым от проводимых ниже по течению операций обработки. Однако для подогрева может быть также использован и насыщенный или перегретый пар. Выходной поток 35 теплообменника подогрева может быть дополнен частью или дополнительной частью исходного материала 36 для GTL фазы, для образования исходного материала 37 для предварительного реформинга, ранее поступления на операцию предварительного реформинга 38. Операцию предварительного реформинга 38 проводят таким образом, чтобы улучшить качество исходного материала для GTL за счет преобразования этана и углеводорода с более высокой температурой кипения путем пропускания исходного материала 37, в присутствии пара 37 А, поверх катализатора, подходящего для преобразования этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в синтез-газ (и, в меньшей степени, в метан). Подходящие катализаторы для реакции предварительного реформинга обычно включают в себя имеющий высокую активность катализатор, содержащий никель. Чрезмерные количества углеводорода с более высокой температурой кипения, поступающие в реформинг синтез-газа или в секцию обработки, могут приводить к образованию коксовых загрязнителей, в результате чего образуется сажа, происходит засорение слоя катализатора или труб и снижается активность катализатора. Вытекающий поток 39 из установки для предварительного реформинга на ее выходе может быть дополнен частью или дополнительной частью исходного материала 40 для GTL фазы, в результате чего образуется исходный материал 41 для установки для реформинга. Исходный материал 41 для установки для реформинга направляют на теплообменник 42 для подогрева и получения подогретого исходного материала 43 для установки для реформинга, чтобы таким образом скорректировать потребное количество тепла для топочной камеры 44. Топочная камера 44 служит для подогрева исходного материала 45 установки для реформинга до кондиций реформинга синтез-газа. Поток 48 источника теплоты для теплообменника подогрева 42 обычно получают за счет теплообмена исходный материал/вытекающий поток из продуктов реакции реформинга, однако, насыщенный или перегретый пар также может быть использован для подогрева. Топочная камера или огневой нагреватель 44 обеспечивает достаточную энергию для исходного материала 45 установки для реформинга так, чтобы поддерживать оптимальные температурные условия для выбранной технологии операции реформинга 47 природного газа. Подходящая технология реформинга и подходящие операции реформинга природного газа обычно включают в себя паровой реформинг, автотермический реформинг, реформинг с нагретым газом и реформинг с неполным окислением. Реформинг с паром метана обычно предусматривает введение в реакцию пара и природного газа при высоких температурах и умеренных давлениях поверх восстановленного катализатора, содержащего никель, таким образом, чтобы получить синтез-газ. Когда в операции реформинга 47 синтез-газа используют технологию парового реформинга, тогда поток 46 А содержит пар или воду, а поток 43 нагревают в топочной камере 44 для того, чтобы получить температуру реакции реформинга, измеряемую на выходе реактора, которая обычно превышает 500F, преимущественно лежит ориентировочно в диапазоне от 1000 до 2000F, а еще лучше в диапазоне ориентировочно от 1500 до 1900F для получения наилучших результатов. Давление реакции для паровой установки для реформинга 47 обычно поддерживают в диапазоне от 50 до 1000 psig, преимущественно в диапазоне от 150 до 800 psig, а еще лучше в диапазоне от 250 до 600 psig для получения наилучших результатов. Автотермический реформинг обычно предусматривает обработку пара, природного газа и кислорода за счет пропускания через специализированную горелку для сжигания части природного газа. Частичное сжигание природного газа позволяет получать теплоту, необходимую для проведения реформинга синтез-газа поверх слоя восстановленного, содержащего никель катализатора, расположенного в непосредственной близости от горелки. Если в операции реформинга 47 природного газа используют технологию автотермического реформинга, то поток 46 А содержит пар или воду, поток 46 содержит воздух,кислород или обогащенный кислородом воздух, а поток 43 нагревают в топочной камере 44 для того,чтобы получить температуру реакции, измеренную на выходе реактора, свыше 1000F, преимущественно в диапазоне ориентировочно от 1500 до 2000F, а еще лучше ориентировочно от 1800 до 1900F для получения наилучших результатов. Давление реакции для паровой установки для реформинга 47 обычно поддерживают в диапазоне от 50 до 1000 psig, преимущественно в диапазоне от 150 до 800 psig, а еще лучше в диапазоне от 250 до 600 psig для получения наилучших результатов. Реформинг с неполным окислением обычно предусматривает обработку пара, природного газа и кислорода за счет пропускания через специализированную горелку для сжигания существенной части природного газа и получения синтез-газа в отсутствии катализатора. В том случае, когда в операции реформинга 47 синтез-газа используют технологию реформинга с неполным окислением, тогда поток 46 содержит пар или воду, поток 46 В содержит воздух, кислород или обогащенный кислородом воздух, а- 11006062 поток 43 нагревают в топочной камере 44 для того, чтобы получить температуру реакции, измеренную на выходе реактора, свыше 1500F, преимущественно в диапазоне ориентировочно от 2000 до 6000F, а еще лучше ориентировочно от 2000 до 4000F для получения наилучших результатов. Давление реакции для паровой установки для реформинга 47 обычно поддерживают в диапазоне от 250 до 1500 psig, преимущественно в диапазоне от 300 до 1200 psig, а еще лучше в диапазоне от 300 до 800 psig для получения наилучших результатов. Вытекающий поток 48 из операции 47 реформинга синтез-газа обычно содержит водород и угарный газ с меньшими количествами углекислого газа, пара, метана и негорючих примесей. Диапазон молярного отношения водорода, угарного газа и углекислого газа обычно выбирают таким образом, чтобы максимально эффективно производить ниже по течению продукты конкретной GTL фазы. Для продуктов Фишера-Тропша молярное отношение водорода к угарному газу обычно лежит в диапазоне ориентировочно от 1,5 до 2,5, а еще лучше ориентировочно от 2,0 до 2,1 для получения наилучших результатов. Для производства метанола, метилового эфира или диметокси метана молярное отношение водорода минус углекислый газ к угарному газу плюс углекислый газ обычно лежит в диапазоне ориентировочно от 1,5 до 2,5 а еще лучше ориентировочно от 2,0 до 2,1 для получения наилучших результатов. На фиг. 6 показано, что вытекающий поток 48 из операции 47 реформинга синтез-газа используют в теплообменнике 42 для подогрева исходного материала для установки для реформинга, причем в результате из потока 48 получают более холодный поток 49, который, однако, все еще имеет слишком высокую температуру для предусмотренной ниже по течению операции реакции. Поэтому поток 49 дополнительно охлаждают в теплообменнике 50, чтобы получить охлажденный поток 52 синтез-газа, подходящий для преобразования, проводимого ниже по течению. Поток 49 может быть охлажден за счет теплообмена исходного материала с вытекающим потоком или может быть использован для получения насыщенного или перегретого пара, или же использован для заметного нагревания питательной воды для бойлера 51.GTL продукты, которые извлечены из косвенного пути получения синтез-газа, включают в себя (но без ограничения) метанол, метиловый эфир, диметоксиметан, полидиметоксиметан, мочевину, аммиак,тук и продукты реакции Фишера-Тропша. Реакция Фишера-Тропша позволяет получать продукты с различной длиной углеродной цепи, полезные для получения алканов с более низкой температурой кипения,нафты, дистиллятов, полезных в качестве топлива для реактивных двигателей, дизельного топлива и масла для топочной камеры, а также смазочного масла и сырья на базе парафина. На фиг. 6 показан объединенный способ в соответствии с настоящим изобретением, предназначенный для получения любого одного или всех продуктов из следующей группы: углекислый газ, водород,метанол, диметоксиметан и продукты Фишера-Тропша, в том числе легкие углеводороды, нафта, дистилляты, полезные в качестве топлива для реактивных двигателей и дизельного топлива, а также масла для топочной камеры, смазочного масла и сырья на базе парафина. Поток синтез-газа 52 расщепляют на три потока и направляют в независимые или потенциально объединяемые системы преобразования, расположенные ниже по течению, которые включают в себя первую систему преобразования, предусматривающую производство водорода, вторую систему преобразования, предусматривающую производство метанола, метилового эфира и диметоксиметана, и третью систему преобразования, предусматривающую производство продукта Фишера-Тропша. Первый вытекающий поток 53 и поток 86, содержащий пар и/или воду, направляют на операцию 56 реакции сдвига вода/газ, позволяющую, главным образом, сдвинуть и повысить молярное отношение водорода к угарному газу в синтез-газе. Обогащенный водородом синтез-газ 57 направляют на операцию 58 удаления углекислого газа для очистки водорода. Водород может быть очищен при помощи любого из различных известных способов. Несмотря на то, что конечное использование может определять требования к чистоте водорода и выбор соответствующей технологии, подходящими технологическими средствами являются система мембранного отделения, система очистки с использованием амина или горячего карбоната калия, молекулярные сита в абсорберах с колебаниями давления (PSA), а также реакторы метанации и т.п., изолированно или в различных комбинациях. Водород 59, полученный из операции 58 удаления углекислого газа, может быть использован внутри в GTL процессе для регенерации катализатора, для управления молярным отношением синтез-газа, в проводимых ниже по течению операциях гидрообработки и обогащения продукта, таких как гидрообработка и изомеризация, а также в качестве топлива. Поток водорода 59 может быть также направлен для внешнего использования, в том числе в топливных батареях для проведения гидрообработки, десульфурации или других внешних процессов, требующих наличия относительно чистого водорода. Углекислый газ 60, который удаляют в операции 58 удаления углекислого газа, также может быть использован внутри для управления молярным отношением синтез-газа и может быть использован в реформинге углекислый газ-метан или же может быть направлен для внешнего использования, например для повышения извлечения нефти. Второй вытекающий поток 54 направляют на операцию реакции метанола 61 для производства метанола 62, который может быть использован для продажи на рынке метанола или для преобразования внутри процесса или вне его, в другие продукты, такие как олефины, уксусная кислота, формальдегид, а также эфиры, такие как (но без ограничения) метил третичный бутил эфир (МТВЕ), этил третичный бу- 12006062 тил эфир (ЕТВЕ), третичный амил метил эфир (TAME) и т.п., а также для преобразования в другие химические продукты, обычно получаемые из метанола. Метанол 63 из операции реакции метанола 61 может быть также направлен на операцию дегидрирования 64 для удаления воды 65 из метанола и получения метилового эфира 66. Метиловый эфир 66 может быть использован в качестве аэрозоли или в качестве топлива на транспорте, в промышленности или торговле, может быть использован как источник водорода, получаемого за счет проводимой при низкой температуре операции реформинга как для стационарных топливных элементов, так и для топливных элементов для транспортных средств, и может быть использован в качестве источника для производства олефинов или бензина за счет реакций, проводимых поверх цеолитообразных катализаторов. Метанол 64 из операции реакции метанола 61 и метиловый эфир 68 из операции дегидрирования могут быть также введены в реакцию в операции реакции окислительной конденсации 69, предусматривающей промежуточное образование формальдегида для получения диметоксиметана или полидиметоксиметана 70. Диметоксиметан или полидиметоксиметан 70 также могут быть использованы в качестве топлива на транспорте, в промышленности или торговле и являются многообещающими в качестве присадки к обычному дизельному топливу. Третий вытекающий поток 55 направляют на операцию 71 реакции Фишера-Тропша для получения продуктов 72 реакции Фишера-Тропша. В синтезе Фишера-Тропша обычно протекает экзотермическая реакция водорода и угарного газа поверх катализатора на базе железа или кобальта с получением ряда углеводородных продуктов. Распределение специфических углеводородных продуктов сильно зависит как от вида катализатора, так и от температуры реактора. Обычно, чем выше температура реактора, тем короче средняя длина цепи углеводородного продукта. Реакция Фишера-Тропша может быть осуществлена в любом из множества известных реакционных устройств, таких как (но без ограничения) шламовый реактор, реактор с кипящим слоем, реактор с псевдоожиженным слоем, реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем и многотрубчатый реактор с неподвижным слоем. В объединенном способе в соответствии с настоящим изобретением подходящая температура внутри реактора Фишера-Тропша обычно превышает 350F, преимущественно лежит в диапазоне ориентировочно от 350 до 650F, а еще лучше лежит в диапазоне ориентировочно от 400 до 500F для получения наилучших результатов. Давление реакции Фишера-Тропша обычно поддерживают в диапазоне от 200 до 600 psig, преимущественно в диапазоне от 250 до 500 psig, а еще лучше в диапазоне от 300 до 500 psig для получения наилучших результатов. Последующие операции обработки для продуктов реакции Фишера-Тропша зависят от продуктов,которые хотят получить, которые, в свою очередь, зависят от географических рынков, на которые имеет доступ производитель. Однако продукты Фишера-Тропша 72 часто содержат существенную порцию высоко парафинового углеводорода с неразветвленной цепью, содержащего парафинистые компоненты,имеющие высокую температуру застывания. Эти парафинистые продукты достаточно трудно транспортировать при помощи обычных транспортных средств, таких как трубопроводы. За счет гидрокрекинга или гидрообработки продуктов Фишера-Тропша можно получить продукты с, главным образом, улучшенными реологическими свойствами, что упрощает хранение и транспортирование таких продуктов. Кроме того, за счет гидрокрекинга или гидрообработки можно также произвести преобразование высоко парафинового углеводорода с неразветвленной цепью в продукты, которые имеют более высокий рыночный оборот. При использовании гидрокрекинга или гидрообработки продукты реакции Фишера-Тропша 72 (см. фиг. 6) направляют на теплообменник 73, предназначенный для подогрева продуктов реакции ФишераТропша 72, а полученные после подогрева продукты реакции Фишера-Тропша 74 направляют в топочную камеру или огневой нагреватель 75. Топочную камеру или огневой нагреватель 75 обычно используют при температуре в линии передачи 76, достаточной для облегчения реакции гидрокрекинга. В операции реакции 78 гидрокрекинга или гидрообработки обычно протекает реакция исходного материала 76 для гидрокрекинга углеводорода с водородом 77 в присутствии катализатора, который содержит кобальт, никель, молибден, вольфрам, ванадий, палладий, платину, а также их комбинации на аморфном носителе или носителе в виде молекулярного сита, при условиях реакции, подходящих для преобразования такого исходного материала 76 в более пригодные для продажи продукты гидрокрекинга. Условия обработки гидрокрекингом обычно включают в себя температуру реакции в диапазоне ориентировочно от 500 до 800F, a преимущественно ориентировочно от 600 до 750F для получения наилучших результатов. Давление реакции гидрокрекинга обычно поддерживают в диапазоне от 500 до 5000psig, а преимущественно в диапазоне от 800 до 2000 psig для получения наилучших результатов. Предпочтительные условия реакции обычно зависят от состава катализатора, чистоты водорода, параметров продукта, а также от соображений, связанных с параметрами обработки и характеристиками оборудования, и могут быть отрегулированы на протяжении срока службы катализатора. Продукт реакции гидрокрекинга или гидрообработки 79 обычно направляют назад в теплообменник подогрева 73 для того, чтобы снизить требуемую тепловую нагрузку топочной камеры или огневого нагревателя 75. После этого продукт 80 после гидрокрекинга фракционируют в фракционирующей колонне или в ректификационной колонне 81 для преобразования в пригодные для продажи продукты.- 13006062 Полученные после фракционирующей колонны 81 пригодные для продажи продукты включают в себя имеющие низкую температуру кипения легкие газообразные углеводороды 82, такие как метан,этан, пропан и бутан, которые могут быть направлены для использования в виде топлива, направлены назад в СПГ фазу для рекуперации, в операцию предварительного реформинга 38 или в операцию реформинга 47, или же для дополнительного разделения и продажи в виде продуктов массового спроса; нафту 83 с температурным интервалом кипения бензиновой фракции, полезную для дальнейшей переработки в бензин или другие химические продукты, такие как олефины и ароматсоединения; продукты 84 с температурным интервалом кипения дистиллята, такие как топливо для реактивных двигателей, дизельное топливо и масло для топочной камеры, а также базовый компонент 85 смазочного масла с более высокой температурой кипения. Продукты, полученные за счет использования реакции Фишера-Тропша, могут быть высоко парафиновыми и обычно содержат очень низкие уровни серы, что делает эти продукты достаточно подходящими ("дружественными") с экологической точки зрения. Независимые или потенциально объединяемые, проводимые ниже по течению операции преобразования, в которых используют первую систему преобразования 56, предусматривающую получение водорода, вторую систему преобразования 61, предусматривающую получение метанола, метилового эфира и/или диметоксиметана, и третью систему преобразования 71, предусматривающую получение продукта Фишера-Тропша, могут быть осуществлены таким образом, чтобы не производить и обычно не полностью производить преобразование в продукты всего синтез-газа, поступающего по соответствующим трубопроводам 53, 54 и 55. Не преобразованный синтез-газ 87 от первой системы преобразования 56, не преобразованный синтез-газ 88 от второй системы преобразования 61 и не преобразованный синтез-газ 89 от третьей системы преобразования 71 могут быть индивидуально направлены повторно в такие системы преобразования для преобразования в продукты или могут быть возвращены на операцию производства синтез-газа для реформинга в синтез-газ при более оптимальном составе и при более оптимальных условиях. На фиг. 6 показано, что трубопроводы 87, 88 и 89 не преобразованного синтез-газа объединены таким образом, что образуется трубопровод 90 для подачи не преобразованного синтез-газа в компрессор 92 рециркуляции синтез-газа. Ранее поступления на сторону всасывания компрессора рециркуляции 92,не преобразованный синтез-газ может быть пополнен порцией 91 исходного материала для GTL фазы. Существенное преимущество подачи исходного материала для GTL фазы по трубопроводу 91 в соответствии с этим вариантом настоящего изобретения заключается в том, что создается возможность исключения компрессора питания GTL, за счет чего снижаются капитальные затраты и исключается необходимость использования и обслуживания отдельных устройств. Операция 92 сжатия синтез-газа предусмотрена для сжатия потоков 90 и 91 до более высокого давления и создания потока 93 питания/рециркуляции сжатого синтез-газа. Подходящими устройствами сжатия могут быть газовая или паровая турбина или устройство с приводом от двигателя, для изэнтропического сжатия газа до более высокого давления. В зависимости от индивидуальных источников давления потоков 91 и 90 операция сжатия 92 может быть дополнительно усилена за счет проведения операции сжатия в различных ступенях объединенного многоступенчатого устройства или в различных местоположениях или позициях вдоль единственной ступени одного и того же устройства. В дополнение к снижению капитальных затрат и эксплуатационных расходов за счет объединения множества ступеней сжатия в единственном устройстве такое усовершенствование позволяет обеспечить согласованную и постоянную нагрузку машины, что приводит к повышению надежности. В зависимости от состава потоков 90 и 91 другим преимуществом операции сжатия 92 может быть повышение температуры, за счет чего снижается потребление энергии, которое требуется в противном случае для переработки этих потоков. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения сжатый не преобразованный синтез-газ 93 может быть пополнен частью исходного материала для GTL фазы 94. В том случае,когда исходный материал для GTL фазы 94 имеется при давлении выше требуемого для повторного сжатия в секции преобразования в синтез-газ, тогда этот исходный материал для GTL фазы преимущественно добавляют в не преобразованный синтез-газ после операции сжатия 92, чтобы исключить стоимость повторного сжатия. Сжатый не преобразованный синтез-газ и исходный материал для GTL фазы 93 с добавкой любого дополнительного исходного материала для GTL фазы 94 могут быть объединены в трубопроводе 95 для возврата в систему преобразования синтез-газа. Подходящие местоположения для подвода в GTL фазу или возврата из нее любых составных потоков не преобразованного синтез-газа и исходного материала для GTL фазы включают в себя введение потока 97 в исходную реакционную смесь 37 установки для предварительного реформинга или в исходную реакционную смесь 41 установки для реформинга. Когда составной поток не преобразованного синтез-газа и исходного материала для GTL фазы содержит существенное количество этана и углеводорода с более высокой температурой кипения, тогда составной поток преимущественно вводят в поток 37 для получения наилучших результатов. Когда составной поток не преобразованного синтез-газа и исходного материала для GTL фазы достоверно содержит не существенное количество этана и углеводорода с более- 14006062 высокой температурой кипения, тогда составной поток может быть введен в поток 41. В том случае, когда нет точной информации о составе, тогда не преобразованный синтез-газ и исходный материал дляGTL фазы вводят в поток 37 для обеспечения низкой степени риска и для получения наилучших результатов. Альтернативным маршрутом для части не преобразованного синтез-газа и исходного материала дляGTL фазы является его направление через трубопровод 98 для использования в качестве топлива дляGTL фазы или СПГ фазы. В этом случае, некоторые негорючие примеси могут быть направлены в топливо и удалены из объединенного способа путем очистки. Очистка топлива также может иметь место и в индивидуальных системах преобразования так, чтобы создавать рециркуляцию не преобразованного синтез-газа, содержащего меньше негорючих примесей. Как уже было упомянуто здесь ранее, предпочтительный исходный материал для GTL фазы удивительным образом имеет более высокую молярную концентрацию негорючих компонентов, чем СПГ продукт или чем это обычно бывает в традиционном исходном материале для GTL. В дополнение к преимуществам за счет удаления негорючих компонентов из СПГ продукта GTL фаза в соответствии с настоящим изобретением уникальным образом подходит для обработки увеличивающихся негорючих примесей, переносимых из СПГ фазы в GTL фазу.GTL фаза обычно спроектирована и работает таким образом, чтобы облегчить обработку любого азота, аргона или других составляющих воздуха, которые могут проникать от подключенных установок для разделения кислорода, которые имеются в системах автотермического реформинга или каталитического реформинга с неполным окислением. Системы катализатора и реакторные системы выполнены таким образом, что допускают наличие негорючих примесей, причем имеются системы очистки, которые позволяют максимально эффективно рекуперировать энергию от любого углеводорода, который просачивается вместе с негорючими примесями при очистке. Кроме того, углекислый газ или угарный газ, которые в других обстоятельствах могли бы создавать проблемы или опасности в СПГ фазе, если эти компоненты оставлять в системе (например, опасности замерзания и т.п.), создают меньшие проблемы или опасности в GTL фазе, когда температуры являются повышенными и угарный газ и углекислый газ являются основными продуктами различных реакционных операций. В целом, объединенный способ производства СПГ и GTL продуктов в соответствии с настоящим изобретением позволяет получить существенные и синергические преимущества по сравнению с не объединенными, автономными СПГ и GTL установками, по сравнению с СПГ и GTL установками, имеющими общую дополнительную инфраструктуру, и по сравнению с объединенными NGL и СПГ установками, в которых предусмотрена незначительная интеграция производства СПГ и GTL. В соответствии с настоящим изобретением предлагается объединенный способ получения СПГ иGTL продуктов, который возрастающим образом производит сдвиг негорючих примесей, таких как азот и гелий и часто остаточный углекислый газ, из СПГ фазы и СПГ продукта в GTL фазу и GTL питание,где они могут быть рентабельно переработаны. GTL фаза в соответствии с настоящим изобретением позволяет производить переработку негорючих примесей с использованием существующих систем, однако,главным образом, с рекуперацией большей части энергии любого углеводорода, который имеется при окончательной обработке негорючих примесей. Негорючие примеси, которые остаются в СПГ фазе и в СПГ продукте, снижают качество и теплотворную способность СПГ продукта. Так как эти негорючие примеси остаются в СПГ продукте при его длительном хранении, то эти компоненты часто приходится выпускать в атмосферу, причем иногда они могут быть направлены в факел (то есть потеряны). В соответствии с настоящим изобретением предлагается объединенный способ получения СПГ иGTL продуктов, который позволяет синергически производить изэнтропическое или изэнталпическое расширение существенной части охлажденного парового компонента природного газа или СПГ компонента и направлять ее в GTL фазу для преобразование в GTL продукты, ранее проведения повторного сжатия и охлаждения такого материала, чтобы ввести его назад в систему охлаждения СПГ или направить такой поток в топливо. Одновременно такой охлажденный паровой компонент природного газа или СПГ компонент проходит изэнтропическое или изэнталпическое расширение для направления на GTL преобразование, причем изэнтропическое или изэнталпическое расширение позволяет произвести самоохлаждение и охлаждение разделенного СПГ и остального СПГ, за счет чего создает эффект синергического СПГ охлаждения, снижающий потребность в дополнительном или внешнем охлаждении. Более того, когда такой охлажденный паровой компонент природного газа повторно сжимают для направления в такую GTL фазу, тогда температура такого охлажденного парового компонента природного газа повышается, что синергически снижает потребности подогрева в GTL фазе. В соответствии с настоящим изобретением предлагается объединенный способ получения СПГ иGTL продуктов, который облегчает производство СПГ продукта, имеющего более высокую полную молярную концентрацию этана и углеводорода с более высокой температурой кипения и, следовательно, с более высоким запасом энергии. В соответствии с альтернативой способ в соответствии с настоящим изобретением облегчает производство СПГ продукта, имеющего более высокий запас энергии, за счет снижения молярной концентрации легких негорючих примесей, причем это может быть обеспечено за счет единственной операции расширения и разделения, проводимой при атмосферном давлении. СПГ- 15006062 продукт, имеющий более высокий запас энергии, может представлять большую ценность на некоторых географических рынках. Способ в соответствии с настоящим изобретением предусматривает изэнтропическое или изэнталпическое расширение охлажденного природного газа с последующей операцией разделения, которая может быть проведена легко и рентабельно для того, чтобы фракционировать этан и углеводород с более высокой температурой кипения в СПГ продукт. Другим синергическим преимуществом такого решения является удаление этана и углеводорода с более высокой температурой кипения из исходного материала для GTL фазы и возрастающее направление этого материала в СПГ продукт, что является выгодным, потому что исходный материал для GTL, имеющий более низкие концентрации этана и углеводорода с более высокой температурой кипения, понижает дезактивирование катализатора предварительного реформинга и реформинга и улучшает общую техническую надежность полученияGTL фазы. В том случае, когда СПГ фаза способа в соответствии с настоящим изобретением содержит множество сжимающих стадий разделения, появляется дополнительная гибкость, причем степень возрастающего разделения этана и углеводорода с более высокой температурой кипения между исходным материалом для GTL фазы и СПГ продуктом может быть оптимизирована, что отвечает требованиям рынка и характеристикам установки. Способ в соответствии с настоящим изобретением представляет собой объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, в котором синергически и более эффективно используют имеющееся давление природного газа, что позволяет понизить требования к компрессору. Например, в том случае, когда исходный материал для GTL фазы может быть подан от одного или нескольких сепараторов в операции разделения СПГ фазы без дополнительного сжатия, то может быть исключена необходимость в отдельном компрессоре для сжатия исходного материала для GTL фазы. Когда исходный материал дляGTL фазы может быть направлен на операцию сжатия не преобразованного синтез-газа для рециркуляции в GTL фазу, то может быть исключена необходимость в отдельном компрессоре для сжатия исходного материала для GTL фазы. Наконец, если давление исходного материала для GTL фазы после изэнтропического или изэнталпического расширения остается более высоким, чем оптимальное, то уровень расширения может быть повышен, что приводит к рекуперации энергии давления и к повышению выхода СПГ фазы для фиксированного уровня или мощности охлаждения. Способ в соответствии с настоящим изобретением представляет собой объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который реализует синергические преимущества удаления воды из СПГ фазы в объединенном производстве GTL продуктов. Существенное снижение содержания воды в природном газе, ранее операции изэнтропического или изэнталпического расширения, приводит к получению питающего потока для GTL фазы, который, главным образом, содержит меньше воды. Более низкое содержание воды в природном газе, питающем GTL операции обработки, приводит к существенному улучшению контроля в синтез-газе молярного отношения водорода к угарному газу, что создает рабочие преимущества при преобразовании синтез-газа в пользующиеся спросом продукты. Настоящее изобретение будет описано далее более подробно со ссылкой на примеры, которые даны только для пояснения и не имеют ограничительного характера. Пример 1. Способ, главным образом в соответствии с настоящим изобретением и имеющий конфигурацию в соответствии с фиг. 5, сравнивали со способом, имеющим конфигурацию с отдельными установками СПГ и GTL. Сравнение производили с использованием машинного моделирования, причем в каждом способе получали один и тот же объем GTL продуктов Фишера-Тропша и один и тот же тоннаж в день СПГ продукта, чтобы показать существенные преимущества, обеспечиваемые за счет использования объединенного способа в соответствии с настоящим изобретением. Результаты сравнения сведены в табл. 1.MMSCFD - миллионов стандартных кубических футов в день; Btu/scf - британских тепловых единиц на стандартный кубический фут.- 17006062 Случай отдельных установок СПГ/ GTL Сырье в виде природного газа, имеющее указанный в табл. 1 состав, подавали отдельно в СПГ устройство для получения СПГ продукта, а также в устройство для получения продуктов Фишера-Трошпа. Сырье в виде природного газа для СПГ устройства подавали в количестве 669 MMSCFD (миллионов стандартных кубических футов в день), в то время как исходный материал для GTL устройства подавали в количестве 528 MMSCFD, так что на оба устройства подавали всего 1197 MMSCFD. В этой конфигурации получали 11,664 т в день СПГ продуктов и 7,016 т в день GTL продуктов, причем 1,825 т в деньGTL продукта представляет собой нафту и 5,191 т в день представляет собой дизельное топливо. СПГ продукт имеет теплотворную способность 1042 Btu/scf, а полная мощность, потребляемая двумя устройствами, составляет 14,9 кВт на тонну в день СПГ. Объединенный СПГ/GTL способ Сырье в виде природного газа, имеющее указанный в табл. 1 состав, подавали в объединенный СПГ/GTL способ в соответствии с настоящим изобретением, главным образом соответствующий показанному на фиг. 5. На фиг. 5 показана блок-схема для такой конфигурации. 1198 MMSCFD природного газа подают в виде потока 1 под абсолютным давлением 830 psia и при температуре 106F. Часть потока 1 в количестве 600 MMSCFD отделяют от потока 1 и направляют в поток 18 С для подачи в имеющие высокое давление устройства разделения 12 А, 12 В, и 12 С, оставляя 600 MMSCFD природного газа для направления на операции охлаждения 2 и 6. Отделенную часть потока 1 направляют на имеющее высокое давление устройство разделения 12 А и на имеющее высокое давление устройство разделения 12 В, включенные последовательно, причем природный газ охлаждают ранее проведения изэнталпического расширения в операции расширения, проводимой в трубопроводе 18 Е, в результате чего абсолютное давление снижается до 645 psia, а температура снижается до -57F. Отделенную часть прошедшего изэнталпическое расширение потока 18 Е в количестве, равном 240 MMSCFD, направляют повторно в поток природного газа после операции охлаждения 2 в трубопроводе 4. Оставшуюся часть прошедшего изэнталпическое расширение потока 18 Е в количестве,равном 360 MMSCFD, направляют на имеющее высокое давление устройство разделения 12 С, в котором она дополнительно охлаждается до -110F при снижении абсолютного давления до 640 psia, и после этого повторно направляется в поток природного газа после операции охлаждения в трубопроводе 8. Поток рекомбинированного и охлажденного природного газа 8 изэнталпически расширяется за счет прохождения через клапан Джоуля-Томпсона 9, в результате чего получают охлажденный поток природного газа под абсолютным давлением 645 psia и при температуре -121F. Охлажденный поток природного газа 10 из операции изэнталпического расширения направляют на имеющее высокое давление устройство разделения 12 А, где он разделяется за счет прохождения через единственную теоретическую ступень разделения на 369 MMSCFD первого охлажденного парового компонента природного газа 13 А и на 831 MMSCFD первого охлажденного СПГ компонента 19 А, причем оба компонента имеют абсолютное давление 210 psia и температуру 60F. Первый охлажденный СПГ компонент 19 А изэнталпически расширяется за счет прохождения через клапан Джоуля-Томпсона 21 А и направляется на второе имеющее высокое давление устройство разделения 12 В, где он разделяется за счет прохождения через единственную теоретическую ступень разделения на 132 MMSCFD дважды охлажденного парового компонента природного газа 13 В и на 699 MMSCFD дважды охлажденного СПГ компонента 19 В, причем оба компонента имеют абсолютное давление 70 psia и температуру -174F. Дважды охлажденный СПГ компонент 19 В изэнталпически расширяется за счет прохождения через клапан Джоуля-Томсона 21 В и направляется на третье имеющее высокое давление устройство разделения 12 С, где он разделяется за счет прохождения через единственную теоретическую ступень разделения на 124 MMSCFD трижды охлажденного парового компонента природного газа 13 С и на 575 MMSCFD готового СПГ продукта 19 С, причем компонент и продукт имеют абсолютное давление 14 psia и температуру -257F. Готовый СПГ продукт 19 С объединенного способа в соответствии с настоящим изобретением выгодным образом содержит существенно меньше азота, чем в описанном выше СПГ/GTL способе сравнения (0,01 мол.% по сравнению с 0,06 мол.%). Кроме того, СПГ продукт объединенного способа в соответствии с настоящим изобретением также имеет более высокую теплотворную способность по сравнению с раздельным СПГ/GTL способом (1066 Btu/scf по сравнению с 1042 Btu/scf). Более высокая теплотворная способность объясняется более низкой концентрацией негорючих примесей, таких как азот, и более высокой концентрацией этана, пропана и бутана. Обе эти характеристики делают СПГ продукт,полученный в соответствии с настоящим изобретением, выгодным для различных видов коммерческого использования. Часть первого охлажденного парового компонента природного газа 13 А в количестве, равном 80MMSCFD, удаляют из охлажденного парового компонента природного газа через трубопровод 18 и используют в качестве топлива для внутренних нужд. Баланс первого охлажденного парового компонента природного газа 13 А (под абсолютным давлением 210 psia), дважды охлажденного парового компонента- 18006062 природного газа 13 В (под абсолютным давлением 70 psia) и трижды охлажденного парового компонента природного газа 13 С (под абсолютным давлением 14 psia) направляют на соответствующие ступени сжатия 15 А, 15 В и 15 С объединенной операции сжатия для направления и транспортирования объединенных паровых компонентов природного газа 25 в GTL фазу для преобразования в GTL продукты. Исходный материал для GTL фазы 25 подают для GTL преобразования в количестве, равном 545MMSCFD, под абсолютным давлением 400 psia и при температуре 195F. В обычном СПГ способе, этот сжатый поток пара, нагретый за счет операции сжатия, который часто является неэффективно охлажденным и недостаточно охлажденным, вновь отправляют назад в СПГ процесс для получения СПГ. Из этого примера можно понять, что в соответствии с настоящим изобретением не только исключен подэтап охлаждения, но и может быть выгодно использована в GTL фазе процесса теплота сжатия, получаемая от ступеней сжатия 15 А, 15 В и 15 С. Состав исходного материала для GTL фазы приведен в табл. 1. Как это показано в табл. 1, исходный материал для GTL фазы в соответствии с настоящим изобретением сохраняет, главным образом, больше негорючих компонентов, таких как азот и гелий. Это приводит к общему преимуществу объединенного способа в соответствии с настоящим изобретением, так как GTL процессы обычно лучше приспособлены для удаления указанных материалов при меньшей стоимости. Исходный материал для GTL фазы преимущественно содержит существенно меньше этана и более тяжелого углеводорода, чем конфигурация с отдельными СПГ/GTL устройствами. Наличие более тяжелого углеводорода в GTL устройстве обычно требует применения дорогостоящего оборудования для разделения или проведения операций предварительного реформинга для удаления или преобразования этих компонентов в метан или синтез-газ до проведения операции реформинга синтез-газа так, чтобы не дезактивизировать катализатор реформинга. Объединенный способ в соответствии с настоящим изобретением также позволяет получать 11,664 т в день СПГ продуктов и 7,016 т в день GTL продуктов, из которых 1,825 т в день GTL продукта являются нафтой и 5,191 т в день являются дизельным топливом. Однако, как уже было упомянуто здесь ранее, СПГ продукт, полученный в соответствии с настоящим изобретением, имеет повышенную теплотворную способность, составляющую 1066 Btu/scf, по сравнению с 1042 Btu/scf для случая отдельных СПГ/GTL устройств. Кроме того, потребляемая мощность, необходимая для получения главным образом такого объема продукции, снижается до 12,6 кВ на тонну в день СПГ, по сравнению с 14,9 кВ на тонну в день СПГ, для случая отдельных СПГ/GTL устройств. Это соответствует снижению потребляемой мощности более чем на 15%. Другие варианты и преимущества изобретения станут ясны специалистам после ознакомления с описанием изобретения или при внедрении описанного здесь изобретения. Несмотря на то, что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Объединенный способ получения сжиженного природного газа (СПГ) и химического преобразования природного газа (GTL), который включает в себя следующие операции: охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа; обработка указанного потока охлажденного природного газа по меньшей мере в двух циклах расширения/разделения, причем каждый цикл расширения/разделения включает в себя следующие подэтапы:a) изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа и получение парового компонента природного газа и СПГ компонента;b) отделение по меньшей мере части указанного парового компонента природного газа от указанного СПГ компонента иc) повторение подэтапов а)-b),в котором по меньшей мере часть указанного СПГ компонента от указанного предыдущего цикла расширения/разделения направляют на каждый последующий подэтап а), в котором указанный готовый СПГ продукт представляет собой указанный СПГ компонент после окончательной операции разделения,который является, главным образом, жидким при, главным образом, атмосферном давлении; и преобразование по меньшей мере части одного или нескольких паровых компонентов природного газа из указанного цикла расширения/разделения в GTL продукт. 2. Объединенный способ по п.1, в котором каждый из указанных циклов расширения/разделения предусматривает изэнталпическое расширение потоков охлажденного природного газа и СПГ компонентов за счет прохождения через клапан Джоуля-Томсона, причем манометрическое давление потока охлажденного природного газа и каждого последующего СПГ компонента снижаются по меньшей мере на 15 psig.- 19006062 3. Объединенный способ по п.1, в котором первый цикл расширения/разделения предусматривает снижение манометрического давления потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 30 psig и снижение температуры такого потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 10F. 4. Объединенный способ по п.1, в котором абсолютное давление в расширенном состоянии парового компонента природного газа и СПГ компонента от первой операции цикла расширения/разделения составляет не менее 75 psia, причем по меньшей мере часть парового компонента природного газа от первого цикла расширения/разделения направляют на указанную операцию преобразования. 5. Объединенный способ по п.1, в котором операция преобразования дополнительно включает в себя операцию предварительного реформинга для снижения молярной концентрации этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в паровых компонентах природного газа и получение предварительно реформированного пара природного газа; операцию реформинга для преобразования по меньшей мере части предварительно реформированного пара природного газа в синтез-газ; проводимую ниже по течению операцию преобразования GTL продукта для преобразования синтезгаза по меньшей мере в один GTL продукт и поток не преобразованного синтез-газа и операцию рециркуляции, в которой по меньшей мере часть потока не преобразованного синтез-газа повторно направляют на операцию предварительного реформинга или на операцию реформинга; причем по меньшей мере часть одного или нескольких паровых компонентов природного газа направляют по меньшей мере на одну операцию, выбранную из группы, в которую входят операция предварительного реформинга, операция реформинга и операция рециркуляции. 6. Объединенный способ по п.5, в котором операция рециркуляции включает в себя операцию сжатия для рециркуляции потока не преобразованного синтез-газа, причем один или несколько паровых компонентов природного газа вводят выше по течению от указанной операции сжатия. 7. Объединенный способ по п.1, в котором по меньшей мере часть GTL продукта представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, в которую входят продукты реакции ФишераТропша, метанол и метиловый эфир. 8. Объединенный способ по п.1, в котором по меньшей мере два цикла расширения/разделения проводят без операции обработки для разделения и удаления газоконденсатных жидкостей. 9. Объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя следующие операции: охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа; изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа в первой операции расширения и получение первого парового компонента природного газа и первого СПГ компонента; отделение по меньшей мере части первого парового компонента природного газа от первого СПГ компонента; изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части первого СПГ компонента во второй операции расширения, и создание второго парового компонента природного газа и второго СПГ компонента; отделение по меньшей мере части второго парового компонента природного газа от второго СПГ компонента и преобразование по меньшей мере части одного или нескольких первого и второго паровых компонентов природного газа в GTL продукт. 10. Объединенный способ по п.9, в котором каждая из первой и второй операций расширения предусматривает изэнталпическое расширение потока охлажденного природного газа и первого СПГ компонента за счет прохождения через клапан Джоуля-Томсона, причем манометрическое давление как потока охлажденного природного газа, так и первого СПГ компонента уменьшается по меньшей мере на 15psig. 11. Объединенный способ по п.9, в котором первая операция расширения предусматривает снижение манометрического давления потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 30 psig и снижение температуры потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 10F. 12. Объединенный способ по п.9, в котором первый компонент природного газа содержит более высокий молекулярный процент азота и более низкий молекулярный процент этана и всех углеводородов с более высокой температурой кипения, чем поток охлажденного природного газа. 13. Объединенный способ по п.9, в котором второй СПГ продукт является, главным образом, жидким при, главным образом, атмосферном давлении. 14. Объединенный способ по п.9, в котором абсолютное давление после расширения в первой операции расширения составляет не менее 75 psia, причем по меньшей мере часть первого парового компонента природного газа направляют на операцию преобразования.- 20006062 15. Объединенный способ по п.9, в котором операция преобразования дополнительно включает в себя операцию предварительного реформинга для снижения молярной концентрации этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в первом и втором паровых компонентах природного газа и получение предварительно реформированного пара природного газа; операцию реформинга для преобразования по меньшей мере части предварительно реформированного пара природного газа в синтез-газ; проводимую ниже по течению операцию преобразования в GTL продукт для преобразования синтез-газа по меньшей мере в один GTL продукт и поток не преобразованного синтез-газа и операцию рециркуляции, в которой по меньшей мере часть потока не преобразованного синтез-газа повторно направляют на операцию предварительного реформинга или на операцию реформинга; причем по меньшей мере часть первого или второго паровых компонентов природного газа направляют по меньшей мере на одну операцию, выбранную из группы, в которую входят операция предварительного реформинга, операция реформинга и операция рециркуляции. 16. Объединенный способ по п.15, в котором операция рециркуляции включает в себя операции сжатия для рециркуляции потока не преобразованного синтез-газа и введения по меньшей мере части первого или второго парового компонента природного газа выше по течению от операции сжатия. 17. Объединенный способ по п.15, в котором по меньшей мере часть первого парового компонента природного газа становится источником топлива для по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, в которую входят компрессор охлаждения СПГ и операция реформинга. 18. Объединенный способ по п.9, в котором по меньшей мере часть GTL продукта представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, в которую входят продукты реакции ФишераТропша, метанол и метиловый эфир. 19. Объединенный способ по п.9, в котором первую и вторую операции расширения и любые операции обработки, проводимые между ними, проводят без операции обработки для разделения и удаления газоконденсатных жидкостей. 20. Объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя следующие операции: охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа; изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа в первой операции самоохлаждения и создание первого парового компонента природного газа и первого СПГ компонента; отделение по меньшей мере части первого парового компонента природного газа от первого СПГ компонента; изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части первого СПГ компонента во второй операции самоохлаждения и создание второго парового компонента природного газа и второго СПГ компонента; отделение по меньшей мере части второго парового компонента природного газа от второго СПГ компонента; сжатие по меньшей мере части одного или нескольких указанных первого и второго паровых компонентов природного газа и создание сырья из сжатого природного газа, имеющего более высокую температуру, чем любой из первого и второго паровых компонентов природного газа; и преобразование по меньшей мере части сырья из сжатого природного газа в GTL продукт. 21. Объединенный способ по п.20, в котором абсолютное давление после расширения в первой операции расширения составляет не менее 75 psia, причем по меньшей мере часть первого парового компонента природного газа направляют на операцию преобразования. 22. Объединенный способ по п.20, в котором температура указанного потока охлажденного природного газа составляет не более -20F; температуру указанного потока охлажденного природного газа снижают по меньшей мере на 3F в первой операции самоохлаждения и температура второго парового компонента природного газа по меньшей мере на 3F ниже температуры первого СПГ компонента. 23. Объединенный способ по п.20, в котором каждая из первой и второй операций самоохлаждения предусматривает изэнталпическое расширение потока охлажденного природного газа и первого СПГ компонента за счет прохождения через клапан Джоуля-Томпсона, причем манометрическое давление как потока охлажденного природного газа, так и первого СПГ компонента снижают по меньшей мере на 15psig. 24. Объединенный способ по п.20, в котором первая операция самоохлаждения предусматривает снижение манометрического давления потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 30 psig и снижение температуры потока охлажденного природного газа по меньшей мере на 10F.- 21006062 25. Объединенный способ по п.20, в котором операция преобразования дополнительно включает в себя: операцию предварительного реформинга для снижения молярной концентрации этана и углеводорода с более высокой температурой кипения в сырье из сжатого природного газа и осуществление предварительного реформинга сырья из природного газа; операцию реформинга для преобразования по меньшей мере части сырья из природного газа после предварительного реформинга в синтез-газ; проводимую ниже по течению операцию преобразования, которая включает в себя по меньшей мере одну операцию реакции, выбранную из группы, в которую входят преобразование синтез-газа в водород, преобразование синтез-газа в метанол, преобразование синтез-газа в метиловый эфир и преобразование синтез-газа в продукт реакции Фишера-Тропша, причем проводимая ниже по течению операция преобразования служит для преобразования синтез-газа в GTL продукт и поток не преобразованного синтез-газа; и операцию рециркуляции, в которой по меньшей мере часть потока не преобразованного синтез-газа направляют повторно на операцию предварительного реформинга или операцию реформинга; причем по меньшей мере часть сырья из сжатого природного газа направляют по меньшей мере на одну операцию, выбранную из группы, в которую входят операция предварительного реформинга, операция реформинга и операция рециркуляции. 26. Объединенный способ по п.20, в котором первую и вторую операции расширения и любые операции обработки, проводимые между ними, проводят без осуществления операции обработки для разделения и удаления газоконденсатных жидкостей. 27. Объединенный способ получения СПГ и GTL продуктов, который включает в себя следующие операции: охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа; изэнтропическое или изэнталлическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа в первой операции самоохлаждения и создание первого парового компонента природного газа и первого СПГ компонента; отделение по меньшей мере части первого парового компонента природного газа от первого СПГ компонента; изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части первого СПГ компонента во второй операции самоохлаждения и создание второго парового компонента природного газа и второго СПГ компонента; отделение по меньшей мере части второго парового компонента природного газа от второго СПГ компонента; изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части второго СПГ компонента в третьей операции самоохлаждения и создание третьего парового компонента природного газа и СПГ продукта; отделение по меньшей мере части третьего парового компонента природного газа от СПГ продукта и преобразование по меньшей мере части одного или нескольких из первого, второго и третьего паровых компонентов природного газа в GTL продукт. 28. Объединенный способ по п.27, в котором СПГ продукт является, главным образом, жидким при,главным образом, атмосферном давлении. 29. Объединенный способ по п.27, в котором часть одного или нескольких из первого, второго и третьего паровых компонентов природного газа сжимают для создания сжатого GTL сырья, имеющего более высокую температуру, чем любой из первого, второго и третьего паровых компонентов природного газа, выходящих из первой, второй и третьей операций самоохлаждения. 30. Объединенный способ по п.27, в котором по меньшей мере часть любого или того и другого первого или второго паровых компонентов природного газа преобразуют в GTL продукт, а по меньшей мере часть третьего парового компонента природного газа сжимают, охлаждают и направляют в любой один или несколько из следующих приемников: поток охлажденного природного газа, первый СПГ компонент, второй СПГ компонент или СПГ продукт. 31. Объединенный способ по п.27, в котором первую и третью операции самоохлаждения и любые операции обработки, проводимые между ними, проводят без осуществления операции обработки для разделения и удаления газоконденсатных жидкостей. 32. СПГ продукт, полученный при помощи способа, который включает в себя следующие операции: охлаждение природного газа по меньшей мере в одной операции охлаждения для того, чтобы получить поток охлажденного природного газа; обработка потока охлажденного природного газа по меньшей мере в двух циклах расширения/разделения, причем каждый цикл расширения/разделения включает в себя следующие подэтапы:a) изэнтропическое или изэнталпическое расширение по меньшей мере части потока охлажденного природного газа и получение парового компонента природного газа и СПГ компонента;b) отделение по меньшей мере части парового компонента природного газа от СПГ компонента для преобразования его в GTL продукт иc) повторение подэтапов а)-b),причем по меньшей мере часть СПГ компонента из предыдущего цикла расширения/разделения направляют на каждый последующий подэтап а); при этом готовый СПГ продукт представляет собой СПГ компонент после окончательной операции разделения, который является, главным образом, жидким при, главным образом, атмосферном давлении. 33. СПГ продукт по п.32, содержащий не более 2,0 мол.% азота; не более 1,0 мол.% гелия и не более 18 мол.% полного содержания этана и всех углеводородов, имеющих температуру кипения выше, чем у этана. 34. СПГ продукт по п.32, у которого теплотворная способность составляет по меньшей мере 1000Btu/scf и не более 1200 Btu/scf. 35. СПГ продукт по п.32, содержащий не более 0,3 мол.% азота; не более 0,2 мол.% полного содержания гелия, не менее 18 мол.% полного содержания этана и всех углеводородов, имеющих температуру кипения выше, чем у этана. 36. СПГ продукт по п.35, у которого теплотворная способность составляет не менее 1200 Btu/scf и не более 1600 Btu/scf. 37. СПГ продукт по п.35, полученный способом, в котором указанная операция преобразования представляет собой преобразование по меньшей мере части парового компонента природного газа в продукты реакции Фишера-Тропша; причем по меньшей мере часть продуктов реакции Фишера-Тропша сразу или после последующей обработки, содержит по меньшей мере один более тяжелый углеводород, выбранный из группы, в которую входят этан, пропан и бутан,причем СПГ продукт содержит по меньшей мере часть по меньшей мере одного более тяжелого углеводорода, полученного из операции преобразования.
МПК / Метки
МПК: F25J 1/02
Метки: жидкие, продукты, переработки, природного, газа, способ
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/26-6062-sposob-pererabotki-prirodnogo-gaza-v-zhidkie-produkty.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ переработки природного газа в жидкие продукты</a>
Предыдущий патент: Стерилизация жидкостей с использованием ультрафиолетового источника света
Следующий патент: Композиция для улавливания нефти и очистки окружающей среды
Случайный патент: Фунгицидные смеси