Способ сжижения природного или нефтяного газа и устройство для его осуществления



Способ сжижения природного или нефтяного газа и устройство для его осуществления
Способ сжижения природного или нефтяного газа и устройство для его осуществления
Способ сжижения природного или нефтяного газа и устройство для его осуществления
Способ сжижения природного или нефтяного газа и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2483258:

Лазарев Александр Николаевич (RU)

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к технологии сжижения природных или других нефтехимических газов. Способ сжижения природного или нефтяного газа включает предварительную осушку от влаги, очистку от механической пыли, охлаждение исходного потока, сепарацию охлажденной газожидкостной смеси на газ и жидкость, дросселирование газа в вихревой трубе с получением холодного и горячего газообразных потоков и жидкого потока. Вихревую трубу располагают в полости емкости-сепаратора. Холодный поток из вихревой трубы дросселируют и направляют к внешней поверхности горячего конца вихревой трубы. Образованную жидкую фазу холодного потока и дополнительно сконденсированную жидкость горячего потока собирают в емкости-сепараторе, эту жидкую фазу и несконденсированную часть газа раздельно направляют на рекуперацию холода для охлаждения исходного потока природного газа. Устройство содержит осушитель, фильтр, теплообменник, вихревую трехпоточную трубу с охлаждаемым горячим концом трубы. Горячий конец трубы снабжен кольцевым отбойником в виде разрезанного тора, образующего щелевой канал для выхода отсепарированной жидкости из пристенного слоя на внешнюю поверхность горячего конца трубы, на который направлен холодный парожидкостный поток из холодного конца трубы. Техническим результатом изобретения является увеличение доли выхода конденсата. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к технологии сжижения природного газа, реализация которой осуществляется на установке сжижения и может использоваться в нефтехимической и газовой промышленности, в частности, при производстве моторных топлив из природных или нефтяных газов.

Сжижение природных газов, отбираемых, как правило, из магистральных газопроводов, например Средняя Азия - Центр (САЦ), осуществляется за счет перепада давления между САЦ и товарными криогенными емкостями, из которых газ поступает потребителю. Технологической особенностью данного производства является использование вихревых аппаратов типа «вихревая труба», работающих на принципе перепада давления от 30-70 атм между газопроводом и потребителем, где давление 3-6 атм.

Известны способы и установки для сжижения природного газа (патент RU 2157487, F25J 1/00, 1999 - [1]), в которых исходный поток делится на два: одна часть поступает на фильтр и рекуперативный теплообменник на сжижение, а другая - в вихревую трубу с образованием холодного и горячего потоков. Первая часть потока захолаживается в рекуперативном теплообменнике за счет холодного потока. Горячий поток после редуцирования поступает потребителю.

Недостатки аналога [1]: энергетическому разделению в вихревой трубе подвергается только часть потока (µ=0,4-0,7), а не весь поток, другая часть потока очищается от примесей, захолаживается в рекуперативном теплообменнике холодным потоком вихревой трубы, дросселируется вентилем и поступает в сборник конденсата. Вследствие чего В вихревую трубу поступает неочищенная часть потока, хотя именно этот поток должен быть очищен, так как в нем недопустимо наличие примесей (сверхвысокие скорости, максимальный перепад давлений и т.д.).

В связи с тем, что в вихревую трубу поступает только часть потока, другая часть на дросселирование, неэффективно используется перепад давления системы магистраль - потребитель, так как часть потока сжижается с использованием дроссельного эффекта Джоуля-Томсона, а это ниже эффекта Ранка, используемого в вихревой трубе.

К недостаткам можно отнести также и то, что горячий поток вихревой трубы представляет собой двухфазную систему, но он не подвергается сепарации жидкой фазы, а направляется в качестве готового продукта потребителю. Также жидкая фаза, выходящая из вихревой трубы, рекуперируется в теплообменнике, где образуется двухфазная система, но она не сепарируется, а выводится в качестве готового продукта.

Также жидкая фаза в рекуперативном теплообменнике частично испаряется, а следовательно, неполное сжижение газа и неэффективный теплообмен.

Прототипом заявляемого изобретения в части способа является способ сжижения природного газа (патент RU 2429434, F25J 1/00, 2010 - [2]), в котором для предварительного охлаждения газа используются теплообменники-вымораживатели и две вихревые трубы, основная и вспомогательная. В вихревых трубах газ разделяется на два потока - холодный и горячий. Камера энергетического разделения основной вихревой трубы подвергается дополнительному охлаждению хладагентом (фреоном), претерпевающим фазовые превращения (кипение и конденсацию). В качестве внешнего теплоносителя используется холодный поток вспомогательной трубы.

В теплообменниках-вымораживателях происходит очистка и осушка за счет вымораживания на теплообменной поверхности влаги и кристаллизирующихся примесей. Выделение от жидких тяжелых углеводородов (конденсата) осуществляется во встроенных в нижней части теплообменниках-сепараторах.

Данный способ позволяет повысить эффективность процесса сжижения и рост производительности по готовому продукту - сжиженному природному газу. Однако он обладает рядом недостатков, а именно:

- необходимость наличия двух вихревых труб, что усложняет процесс сжижения и увеличивает эксплуатационные расходы;

- для захолаживания горячего конца основной вихревой трубы используется внешний хладагент, что требует дополнительного теплообменника и хладагента;

- неподготовленность исходного газа по очистке от влаги и механических примесей приводит к накоплению кристаллизирующихся примесей, блокирующих течение газа в трубках теплообменников-вымораживателей. Это требует дополнительного ремонта теплообменной и другой аппаратуры.

Сущность предлагаемого изобретения способ сжижения природного или нефтяного газа и устройство для его осуществления поясняется фигурой 1.

На фиг.2 представлено устройство для реализации способа - вихревая труба 1 с размещенным на поверхности горячего конца трубы змеевиком для подачи дросселируемого холодного потока с помощью дросселирующего вентиля.

На фиг.3 - вихревая труба в районе горячего конца кольцевой труби с размещенными на ней форсунками.

На фиг.4 - разрез А-А кольцевой трубы с форсунками.

Технический результат способа достигается следующим образом (фиг.1). Исходный поток газа I, предварительно осушенный от влаги и очищенный от механической пыли, предварительно охлаждается в теплообменнике жидкой фазой, находящейся в емкости-сепараторе, и поступает на вход вихревой трубы, расположенной в емкости-сепараторе. В вихревой трубе образуется холодный и горячий потоки. Холодный поток дросселируется и направляется на охлаждение горячего конца трубы, а следовательно, охлаждение выходящего из трубы горячего потока. В результате чего из горячего потока вихревой трубы на выходе происходит выделение жидкокапельной влаги, которая дросселируется регулирующим вентилем и выходит в виде жидкой фазы, которая стекает вниз емкости-сепаратора, а несконденсированная фаза горячего потока выводится в верхнюю часть емкости-сепаратора. Несконденсированную паровую фазу V и сконденсированную жидкую фазу IV используют для рекуперации холода при охлаждении исходного потока I, а затем выводят в качестве готовых продуктов (потоки IV и V).

В таблице 1 приведен исходный состав природного газа, поступающего на сжижение, а материальные балансы разделения этого газа - в табл.2 и 3.

Таблица 1
Усредненный состав исходного газа
Компонент Формула % об.
Азот N2 0,81
Метан СН4 95,55
Этан С2Н6 2,68
Пропан С3Н8 0,6
Бутан С4Н10 0,2
Пентан С5Н12 0,16

Данные здесь и далее указаны при 0,1 МПа и 273К.

Таблица 2
Материальный баланс разделения при Р=3 МПа
Компонент Поступает Продукты разделения
Природный газ, об. доля Метановая фр., об. доля Жидкое автомобильное топливо, об. доля
N2 0,0081 0,0085 0,0003
СН4 0,9555 0,9816 0,4436
С2Н6 0,0268 0,0098 0,3611
С3Н8 0,006 0,0001 0,1208
С4Н10 0,002 - 0,0412
C5H12 0,0016 - 0,033
1,0000 1,0000 1,0000
Т, К 303 293 155
Р, МПа 3,0 0,6 0,6
Рраб, кг/м3 22 4,7 546
Vусл, моль/ч 100 95,16 4,84
V0, м3*) 10000 9516 484
G, кг/ч 7527 6920 607
*) Данные при 0°С и 0,1 МПа
Таблица 3
Материальный баланс разделения при давлении исходного газа 5 МПа
Компонент Поступает Продукты разделения
Природный газ, об. доля Метановая фр., об. доля Жидкое автомобильное топливо, об. доля
N2 0,0081 0,0088 0,0004
СН4 0,9555 0,9863 0,6383
С2Н6 0,0268 0,0048 0,2534
С3Н8 0,006 0,0001 0,0672
С4Н10 0,002 - 0,0226
C5H12 0,0016 - 0,0181
1,0000 1,0000 1,0000
Т, К 303 293 149
Р, МПа 5,0 0,6 0,6
Рраб, кг/м3 36,9 4,65 498
Vусл, моль/ч 100 95,15 8,85
V0, м3 10000 9515 885
G, кг/ч 7527 6601 926

Таким образом, основным преимуществом по сравнению с известным способом сжижения является то, что вихревая труба размещена в емкости-сепараторе, поэтому все протекающие низкотемпературные процессы по сжижению газа протекают в замкнутом пространстве и, следовательно, не имеют практически холодопотерь. Это позволяет достичь максимальной холодопроизводительности предлагаемого процесса и достичь высокой эффективности по сжижению природного газа.

Таким образом, применение способа сжижения природного газа или других нефтяных газов с применением вихревой трубы с дополнительным охлаждением горячего потока, из которого сепарируется жидкая фаза, осуществляется дросселирующим холодным потоком, что позволяет достичь максимального эффекта сжижения природного газа, являющегося конечным продуктом производства.

Для достижения технического результата способа сжижения газа с вихревой трубой, размещенной в емкости-сепараторе, образующийся холодный поток вихревой трубы дросселируют в противоток горячего потока, а сепарируемая жидкость из обоих потоков накапливается в нижней части емкости-сепаратора. Процесс осуществляется при условии оптимального режима работы вихревой трубы и проявления эффекта Ранка при отношениях давлений газа до и после вихревой трубы P1/P2≤4-5 и максимальной холодопроизводительностью при µ=0,5-0,6 (µ - доля холодного потока). Это регулируется соотношением потоков регулирующим вентилем 4 (фиг.1, 2 и 3) на горячем конце трубы. Регулировка давления до и после емкости-сепаратора, а следовательно, на выходе холодного и горячего потоков вихревой трубы осуществляется регулирующими клапанами 10 и 11 (фиг.1).

Аналогом устройства для реализации заявляемого способа является «Способ и устройство для сжижения природного газа» (патент RU 228212, F25J 1/00, 2004 - [3]). Технический результат достигается тем, что устройство для сжижения природного газа содержит фильтр очистки исходного газа от примесей, разделение исходного потока газа на три линии. Первый поток охлаждают в вихревой трубе при соотношении массовых расходов µ=0,4-0,7. Охлажденный поток из вихревой трубы направляют в систему рекуперативных теплообменников, частично охлаждая его, и отводят потребителю. Горячий поток дросселируют, охлаждают в теплообменнике и подают в другую вихревую трубу с дополнительным потоком. Второй поток подают на сжижение с µ=0,07-0,22, дросселируют и собирают конденсат в емкости. Третий поток охлаждают в вихревой трубе с дополнительным притоком. Холодный поток дросселируют, охлаждают в теплообменниках и отводят редуцированный газ потребителю.

Техническим результатом изобретения является увеличение доли выхода конденсата - сжиженного природного газа с использованием перепада давления на газораспределительной станции (ГРС).

Однако наличие двух труб (двухпоточных) осложняет процесс разделения и сжижения газа. Сжижение газа происходит в основном в рекуперативных теплообменниках за счет холода холодных потоков двух вихревых труб. Конденсация жидкой фазы производится только за счет редуцирования в дроссельных устройствах.

Деление исходного газа на три потока также осложняет технологическую схему процесса и увеличивает капитальные затраты. Кроме того, наличие как минимум трех дроссельных устройств вызывает необходимость достаточно высокого начального давления системы и обеспечения дроссельного эффекта Джоуля-Томпсона, а следовательно, достижения требуемой температуры охлаждения. Это менее эффективно в сравнении с дроссельными эффектами Ранка, используемыми в вихревых трубах.

Наиболее близким по технической сущности изобретения (устройства, реализующего предложенный способ) является прототип (А.с. СССР №853313, F25B 9/02, 1981 - [4]), в котором используется трехпоточная вихревая труба, позволяющая максимально сепарировать жидкую фазу из углеводородной смеси. Это достигается установкой в полости горячего конца вихревой трубы цилиндрической вставки с возможностью изменить зазор между конусной поверхностью горячего конца вихревой трубы и цилиндром, что позволяет выводить жидкую фазу из горячего потока газа.

Однако в данной конструкции трехпоточной вихревой трубы горячий конец трубы не охлаждается, а следовательно, не достигается максимальной сепарации жидкой фазы из горячего потока. Кроме того, горячий поток с остаточным содержанием жидкой фазы не может использоваться как конечный продукт и требует дополнительной сепарации с применением специальной аппаратуры.

Отмеченные недостатки устранены в предлагаемом устройстве изобретения. Прежде всего тем, что дросселируется холодный поток на поверхность горячего потока вихревой трубы, а это, в основном, жидкая фаза, имеющая наиболее низкую температуру, а следовательно, эффективность охлаждения максимальная. Кроме того, вихревая труба размещена внутри емкости-сепаратора. Это позволяет осуществить процессы охлаждения и сепарации жидкой фазы из обоих потоков, т.е. горячего и холодного, осуществлять при максимально низкой температуре и получить сжиженный газ, что является целью данного изобретения.

Сущность устройства для реализации предлагаемого способа сжижения природного или нефтяного газа приведена на фиг.2, 3 и 4.

Устройство включает осушитель (адсорбер), фильтр (на фигурах не показаны), вихревую трубу 1, состоящую из горячего конца 2 и холодного 3, регулирующего устройства (вентиля) 4, отбойника 5 для сепарации жидкой фазы из горячего потока. Вихревая труба 1 размещена в емкости-сепараторе 6, имеющей сборник жидкости 7. На холодном потоке из холодного конца 3 вихревой трубы 1 установлен дросселирующий вентиль 8. В емкости-сепараторе 6 на трубопроводе исходного потока газа установлен рекуперативный теплообменник 9. В верхней части емкости-сепаратора 6 установлен регулирующий клапан 10 для отбора газовой фракции. На выходе из сборника жидкости 7 установлен вентиль 11 жидкой фазы - сжиженного газа, на входе исходного потока газа в емкость-сепаратор 6 установлен регулирующий вентиль 12, а на горячем конце 2 вихревой трубы 1 может быть установлен змеевик 13 (см. фиг.2) или кольцевая труба 14 с размещенными на ней форсунками (см. фиг.3 и 4).

По сравнению с известными изобретениями предлагаемое устройство имеет следующие преимущества:

- позволяет с помощью предлагаемого отбойника 5 получить щелевидный кольцевой канал для отвода отсепарированной жидкокапельной влаги из вращающегося потока газа во внутреннем пространстве горячего конца 2 трубы, а жидкая фаза обирается в нижней части емкости-сепаратора 6;

- позволяет осуществить охлаждение горячего конца вихревой трубы 2 дросселируемым холодным потоком посредством вентиля 8, что приводит к охлаждению горячего конца 2 трубы и проходящего внутри него потока газа, а также дополнительно конденсировать жидкокапельную влагу, содержащуюся в потоке газа, и отсепарировать ее посредством отбойника 5;

- позволяет осуществить охлаждение горячего конца 2 вихревой трубы 1 посредством подачи дросселируемого холодного потока вентилем 8, что способствует ее конденсации горячего потока и эффективному выведению отбойником 5;

- произвести охлаждение горячего конца 2 вихревой трубы 1 путем дросселируемого холодного потока газа вентилем 8, подачей и распылением его из кольцевой трубы 14 с помощью форсунок, что позволяет дополнительно сконденсировать и отсепарировать жидкую фазу из выходящего горячего потока, которая собирается в нижней части емкости-сепаратора 6, откуда выводится из сборника-ловушки 7 в виде сжиженного готового продукта 4.

Работает заявленное устройство следующим образом.

Исходный поток газа I, пройдя регулирующий вентиль 12, предварительно захолаживается жидкой фазой, находящейся в нижней части емкости-сепаратора 6 в змеевике 9, и поступает в камеру энергетического разделения вихревой трубы 1. В вихревой трубе происходит разделение газа на холодный II и горячий III потоки. Для регулирования соотношения потоков служит регулирующий вентиль 4 на горячем конце 2 трубы 1.

Для отвода отсепарированной жидкости с горячего конца трубы применяется отбойник 5. Для повышения эффективности работы вихревой трубы предлагается доохлаждение горячего конца трубы, которое осуществляется следующими устройствами.

На фиг.1 представлено охлаждение дросселирующим холодным потоком II посредством дросселирующего вентиля 8. В этом случае температура холодного потока понижается и, контактируя непосредственно с поверхностью горячего конца 2 трубы 1, способствует увеличению выделения жидкой фазы как непосредственно в полости горячего потока, так и контактируя с протекающей по поверхности горячего конца 2 трубы 1 отсепарированной пленочной жидкостью после отбойника 5. Отсепарированная жидкость стекает в нижнюю часть емкости-сепаратора 6, которая выводится из отстойника 7 в качестве готового продукта IV.

На фиг.2 дополнительное охлаждение горячего конца трубы 2 осуществляется подачей холодного потока, дросселируемого в змеевик 13 на горячем конце трубы. В этом случае происходит дополнительное отделение жидкой фазы за счет контакта протекающей по поверхности горячего конца отсепарированной пленочной жидкости после отбойника 5 и за счет охлаждения горячего потока, протекающего внутри трубы.

На фиг.3 доохлаждение горячего конца трубы 2 и эффективное выделение жидкой фазы из холодного и горячего потоков происходит путем дросселирования холодного потока через дросселирующий вентиль 8, подачей его в кольцевую трубу с форсунками 14 для непосредственного контакта с отсепарированной жидкостью, выходящей из горячего конца трубы 2 и отбойника 5. Отсепарированная жидкость накапливается в нижней части емкости-сепаратора 6, которая отводится в качестве готового продукта как сжиженный газ.

Холодный поток II дросселируется посредством вентиля 8 на внешнюю поверхность горячего конца вихревой трубы 2 и направлен (от начала горячего конца трубы к концу конической части вихревой трубы), т.е. слева направо, при этом горячий поток движется внутри вихревой трубы слева направо и выходит двумя потоками: основной поток, проходящий через регулирующее устройство 4, выходя через клапан 8, а другой поток, представляющий собой газожидкостную смесь, проходит через кольцевой отбойник в виде разрезанного тора и, проходя через щелевой канал отбойника, меняет направление на противоположное и поступает на внешнюю поверхность горячего конца вихревой трубы, на которую и дросселируется холодный поток II.

Приведенное движение холодного и горячего потоков содействует усилению конденсационного процесса образования жидкой фазы и последующей ее сепарации в сепарационном устройстве 5. Таким образом, жидкая фаза холодного потока, сконденсированная и отсепарированная из горячего потока, собирается в емкости-сепараторе 6.

Данный способ и устройство по сжижению природного газа могут быть реализованы на мобильных автономных производствах, например, по выпуску моторных топлив, являющихся альтернативными источниками по отношению к традиционным видам, - бензина и дизельного топлива.

Источники информации

1. Патент RU 2157487, F25J 1/00, 1999 г.

2. Патент RU 2429434, F25J 1/00, 2010 г. - прототип способа.

3. Патент RU 228212, F25J 1/00, 2004 г.

4. А.с. СССР №853313, F25B 9/02, 1981 г. - прототип устройства.

1. Способ сжижения природного или нефтяного газа, включающий предварительную осушку от влаги, очистку от механической пыли, охлаждение исходного потока, сепарацию охлажденной газожидкостной смеси на газ и жидкость, дросселирование газа в вихревой трубе с получением холодного и горячего газообразных потоков и жидкого потока, отличающийся тем, что вихревую трубу располагают в полости емкости-сепаратора, холодный поток из вихревой трубы дросселируют и направляют к внешней поверхности горячего конца вихревой трубы, образованную жидкую фазу холодного потока и дополнительно сконденсированную жидкость горячего потока собирают в емкости-сепараторе, эту жидкую фазу и несконденсированную часть газа раздельно направляют на рекуперацию холода для охлаждения исходного потока природного газа.

2. Устройство для реализации способа по п.1, содержащее осушитель (адсорбер), фильтр, теплообменник, вихревую трехпоточную трубу с охлаждаемым горячим концом трубы, отличающееся тем, что горячий конец трубы снабжен кольцевым отбойником в виде разрезанного тора, образующего щелевой канал для выхода отсепарированной жидкости из пристенного слоя на внешнюю поверхность горячего конца трубы, на который направлен холодный парожидкостный поток из холодного конца трубы.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что холодный конец трубы холодного парожидкостного потока снабжен змеевиком, расположенным на горячем конце трубы.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что холодный конец трубы холодного парожидкостного потока снабжен кольцевой трубой с форсунками, направленными на поверхность горячего конца трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть применено при отработке нефтяных месторождений в экстремальных климатических условиях для повышения эффективности эксплуатации месторождений за счет максимально полной утилизации и использования попутного нефтяного газа.

Изобретение относится к области переработки природного газа. .

Изобретение относится к технике получения сжиженных углеводородных газов и их очистки от метанола и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу сжижения газа с высоким содержанием метана, содержащему этапы, при которых создают поток газа; отбирают часть газа из потока для использования в качестве хладагента; сжимают этот хладагент; охлаждают полученный сжатый хладагент охлаждающей текучей средой, имеющей температуру окружающей среды; подвергают охлажденный сжатый хладагент дополнительному охлаждению и расширяют, подают хладагент в зону теплообмена), пропускают поток газа через указанную зону теплообмена для охлаждения по меньшей мере части потока газа путем косвенного теплообмена с расширенным, дополнительно охлажденным хладагентом, тем самым формируя поток охлажденной жидкости.

Изобретение относится к низкотемпературному заполнению и хранению сжиженного природного газа (СПГ) в хранилищах

Изобретение относится к области переработки природного газа и может быть использовано для охлаждения и разделения углеводородного потока, например природного газа

Установка сжижения природного газа включает подающую и возвратную магистрали, последовательно расположенные по прямому потоку первый и второй двухпоточные теплообменники, расширительное устройство и сепаратор, и магистраль детандирования. Установка снабжена трехпоточным теплообменником, расположенным между первым и вторым теплообменниками, первым и вторым волновыми детандерами-компрессорами и магистралью компримирования, соединяющей возвратную магистраль на участке сброса в газовую магистраль низкого давления и подающую магистраль после входа в магистраль детандирования и проходящую через компрессорные части второго и первого детандеров-компрессоров. Магистраль детандирования соединяет подающую магистраль на входе и возвратную магистраль между трехпоточным и вторым двухпоточным теплообменниками и проходит последовательно через детандерную часть первого детандера-компрессора, трехпоточный теплообменник и детандерную часть второго детандера-компрессора. Задачей изобретения является повышение надежности работы установки при гарантии получения незагрязненного маслом продукционного потока. 1 ил.

Способ предлагает сжижать природный газ, осуществляя следующие стадии: охлаждают природный газ, вводят охлажденный природный газ в колонну для фракционирования таким образом, чтобы разделить газовую фазу, обогащенную метаном, и жидкую фазу, обогащенную соединениями, более тяжелыми, чем этан, извлекают вышеупомянутую жидкую фазу из нижней части колонны для фракционирования и удаляют вышеупомянутую газовую фазу из верхней части колонны разделения, частично сжижают вышеупомянутую газовую фазу таким образом, чтобы получить конденсат и газообразный поток, при этом конденсат возвращают в верхнюю часть колонны для фракционирования в качестве флегмы, сжижают вышеупомянутый газообразный поток, за счет теплообмена при давлении выше 50 бар. Рабочие условия колонны для фракционирования, функционирующей при давлении, находящемся в диапазоне от 40 до 60 бар, выбирают таким образом, чтобы вышеупомянутая жидкая фаза содержала молярное количество метана в интервале от 10% до 150% молярного количества этана, содержащегося в вышеупомянутой жидкой фазе. Использование изобретения позволит повысить эффективность сжижения. 3 ил. 1 табл.

Способ и устройство для охлаждения криогенного теплообменника, в котором применяется программируемый контроллер, принимающий входные сигналы, представляющие сигналы датчиков, характеризующие один или более управляемых параметров в выбранном процессе, и генерирующий командные сигналы для регулировки одного или нескольких регулируемых параметров в выбранном процессе. Программируемый контроллер может выполнять компьютерную программу, составленную для сети, содержащей, по меньшей мере, три модуля. Модули в сети соединены так, что запускающий сигнал, полученный вторым и третьим модулем из этих, по меньшей мере, трех модулей, соответствует коммуникационному сигналу, который генерируется, когда первый модуль из этих, по меньшей мере, трех модулей достиг заданной цели для данного модуля. Использование изобретения обеспечит упрощение управления процессом охлаждения. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Способ сжижения природного газа с использованием первого и второго потоков азотного хладагента, при котором каждый поток подвергают циклу сжатия, охлаждения, расширения и нагрева, в течение которых первый поток азота расширяют до первого промежуточного давления, а второй поток азота - до второго, более низкого давления, при этом нагрев происходит в одном или более теплообменниках, в которых по меньшей мере один из потоков расширенного азота находится в теплообмене с природным газом, причем по меньшей мере в одном или более теплообменниках первый и второй потоки расширенного азота находятся в теплообмене с природным газом и как с первым, так и со вторым потоком сжатого азота. Сжижение может осуществляться в три этапа: на начальном этапе первый поток нагретого расширенного азота и второй поток нагретого расширенного азота используют для охлаждения природного газа; на промежуточном этапе первый поток сжатого азота расширяют до промежуточного давления и используют для охлаждения природного газа; и на конечном этапе второй поток сжатого азота расширяют до низкого давления и используют для охлаждения природного газа. Использование изобретения позволит осуществлять полное сжижение природного газа без использования углеводородов. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Установка для производства бинарного льда содержит замкнутый контур хладагента, включающий последовательно соединенные трубопроводом первый компрессор, маслоотделитель, конденсатор, ресивер, отделитель жидкости, первый электромагнитный клапан, четыре параллельные линии, каждая из которых содержит терморегулирующий вентиль и кристаллизатор-испаритель. Все кристаллизаторы-испарители выходами связаны с отделителем жидкости, контур рассола включает последовательно соединенные трубопроводом рассола первый кран, фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки, циркуляционный насос, регулирующий вентиль, цилиндры кристаллизаторов-испарителей, трехходовой кран и первое устройство выдачи льда. Выход маслоотделителя масляным трубопроводом соединен через второй кран, второй электромагнитный клапан и смотровое стекло с указанным компрессором. Использование данного изобретения обеспечивает упрощение конструкции, повышение надежности и снижение энергопотребления установки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сжижения газов и их смесей, в частности к частичному сжижению природного газа на газораспределительных станциях. Способ включает разделение потока природного газа высокого давления на технологический и продукционный потоки. Продукционный поток подвергают осушке и очистке от CO2, последовательно охлаждают в предварительном, основном и дополнительном теплообменниках, дросселируют и разделяют образованную парожидкостную смесь на паровую и жидкостную фазы с последующим направлением в обратный поток несконденсировавшегося природного газа. Технологический поток газа осушают, охлаждают, после чего расширяют в дроссельном вентиле первой ступени, затем дополнительно охлаждают и расширяют в дроссельном вентиле второй ступени и смешивают с нагретым в дополнительном теплообменнике обратным потоком несконденсировавшегося природного газа. Температуру газа перед дроссельным вентилем второй ступени выбирают минимальнодопустимой, при которой не происходит кристаллизация CO2 после прохождения газа через дроссельный вентиль второй ступени. Изобретение позволяет повысить производительность и надежность процесса сжижения природного газа, имеющего в исходном составе большое содержание диоксида углерода, а также уменьшить долю высококипящих компонентов в сжиженном природном газе. 2 ил.
Наверх