发明名称 利用膨胀冷却从加压天然气制造加压液化天然气之方法
摘要 本发明系有关于一种方法,用以液化-富含甲烷之加压气体流。在该方法之第一步骤中,较佳于一高于11,000kPa之压力的一加压进给流之一第一部份被抽出,且依状态而定地膨胀至一较低压力,以冷及至少局部地液化抽出之第一部份。进给流的一第二部份,以膨胀之第一部份经由非直接热交换冷。第二部份接着被膨胀至一较低压力,因而至少局部地液化第二部份之加压气体流。自该处理方法抽出之液化第二部份,做为具有高于-112℃之温度及一于或高于其之起泡点压力的压力之一加压制品流。
申请公布号 TW498151 申请公布日期 2002.08.11
申请号 TW089126485 申请日期 2000.12.12
申请人 艾克颂美孚上游研究公司 发明人 摩西斯 密塔;罗兰德 保温;约翰 史东
分类号 F25J1/00 主分类号 F25J1/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种方法,用以液化一富含甲烷之加压气体流,其包括下列步骤:(a)抽出一第一部份之加压气体流,且依状态而定地膨胀抽出之第一部份至一较低压力,以冷及至少局部地液化抽出之第一部份;(b)经由以膨胀第一部份而由非直接热交换冷一第二部份之加压气体流;(c)膨胀第二部份之加压气体流至一较低压力,因而至少局部地液化第二部份之加压气体流;及(d)自该处理方法移除液化第二部份,做为具有高于-112℃(-170℉)之温度及一于或高于其之起泡点压力的压力之加压制品流。2.如申请专利范围第1项之方法,其中,加压气体流具有一高于11,032kPa (1,6000psia)之压力。3.如申请专利范围第1项之方法,其中,第二部份向着第1部份之冷,系于一或更多热交换器中。4.如申请专利范围第1项之方法,其中,在步骤(a)之前进一步包括抽出一部份之加压气体流,且依状态而定地膨胀抽出之部份至一较低压力以冷抽出部份,且以膨胀部份经由非直接热交换冷以压气体流之剩余部份。5.如申请专利范围第4项之方法,其中,抽出且膨胀一部份加压气体流之步骤,均在申请专利范围第1项的步骤(a)之前,以二分离、顺序阶段重复。6.如申请专利范围第5项之方法,其中,非直接冷第二部份之第一阶段系于一第一热交换器中,且非直接冷第二部份之第二阶段系于一第二热交换器中。7.如申请专利范围第1项之方法,其中,在膨胀第一部份冷第二部份之后,进一步包括压缩及冷膨胀第一部份之额外步骤,且而后,经由在步骤(b)之前的处理方法中的一点处,由组合压缩第一部份与加压气体流,而再循环压缩第一部份。8.如申请专利范围第1项之方法,其中,进一步包括通过步骤(c)之膨胀第二部份至一相位分离器,以制造一蒸汽相位与一液体相位,该液体相位系为步骤(d)之制品流。9.如申请专利范围第1项之方法,其中,膨胀第一部份之压力系超过1,380kPa(200psia)。10.如申请专利范围第1项之方法,其中,进一步包括控制膨胀第一部份的压力之额外步骤,于经由非直接热交换第二部份之冷膨胀第一部份时,获致实质上匹配之膨胀第一部份的加温曲线及第二部份的冷曲线。11.如申请专利范围第1项之方法,其中,实质上所有之加压气体的冷与液化,系经由加压气体的至少二加工膨胀。12.如申请专利范围第1项之方法,其中,在步骤(a)之前,进一步包括以一封闭循环冷冻系统的冷冻剂预先冷加压气体流之额外步骤。13.如申请专利范围第12项之方法,其中,冷冻剂系丙烷。14.一种方法,用以液化一富含甲烷之加压气体流,其包括下列之步骤:(a)抽出一第一部份之加压气体流,且膨胀抽出之第一部份至一较低压力,以冷抽出之第一部份;(b)经由向着膨胀第一部份之非直接热交换,在一第一热交换器中冷一第二部份之加压气体流;(c)自第二部份抽出一第三部份,因而遗留一第四部份之加压气体流,且膨胀抽出之第三部份至一较低压力,以冷且至少局部地液化抽出之第三部份;(d)以至少局部地液化之第三部份,经由非直接热交换,在一第二热交换器中冷第四部份之加压气体流;(e)进一步在一第三热交换器中冷步骤(d)之第四部份;(f)压力膨胀第四部份至一较低压力,因而至少局部地液化第四部份之加压气体流;(g)通过步骤(f)之膨胀第四部份至一相位分离器,其自经由步骤(f)之膨胀制造之液体分离由该种膨胀制造之蒸汽;(h)自相位分离器移除蒸汽,且将蒸汽顺序地通过第三热交换器、第二热交换器、及第一热交换器;(i)压缩与冷自第一热交换器离开之蒸汽,且回送压缩、冷蒸汽至加压流以供再循环之用;及(j)自相位分离器移除液化第四部份,以做为一具有高于-112℃(-170℉)之温度及于或高于其之起泡点压力的一压力之加压制品流。15.如申请专利范围第14项之方法,其中,该方法进一步包括在蒸汽流被通过第三热交换器之前将沸腾蒸汽导至自相位分离器移除之蒸汽流的步骤。16.如申请专利范围第14项之方法,其中,在膨胀第一部份冷第二部份之后,进一步包括压缩与冷膨胀第一部份之额外步骤,且而后,经由在步骤(b)之前的处理方法中的一点处,由组合压缩第一部份与加压气体流,而再循环压缩第一部份。17.如申请专利范围第14项之方法,其中,在第三部份被通过第二热交换器之后,该方法进一步包括将第三部份通过第一热交换器之额外步骤,而后,压缩且冷第三部份,并将压缩且冷第三部份导至压缩气体流,以供再循环之用。18.如申请专利范围第14项之方法,其中,加压气体流具有一高11,032kPa(1,600psia)之压功。19.一种方法,用以液化一富含甲烷之加压气体流,其包括下列之步骤:(a)自加压气体流抽出一第一部份,且将抽出第一部份通过一第一热交换器,以冷第一部份;(b)自加压气体流抽出一第二部份,因而遗留一第三部份之加压气体流,且膨胀抽出第二部份至一较低压力,以冷抽出第二部份;(c)以冷之第二部份,经由非直接热交换,在一第二热交换器中冷第三部份之加压气体流;(d)自冷之第三部份抽出一第四部份,因而遗留一第五部份之加压气体流,且膨胀抽出之第四部份至一较低压力,以冷且至少局部地液化抽出之第四部份;(e)以膨胀之第四部份,经由非直接热交换,在一第三热交换器中冷第五部份之加压气体流;(f)压力膨胀冷之第一部份与冷之第五部份至一较低压力,因而,至少局部地液化冷之第一部份与冷之第五部份,且将膨胀之第一与第五部份通至一自该种膨胀制造之液体分离由该种膨胀制造之蒸汽的一相位分离器;(g)自相位分离器移除蒸汽,且将蒸汽通过第一热交换器,以提供冷第一抽出部份;及(h)自相位分离器移除液体,以做为一具有高于-112℃(-170℉)之温度及于或高于其之起泡点压力的一压力之制品流。20.一种方法,用以液化一富含甲烷之加压气体流,其包括下列步骤:(a)自加压气体流抽出一第一部份,且将抽出之第一部份通过一第一热交换器,以冷第一部份:(b)自加压气体流抽出一第二部份,因而遗留一第三部份之加压气体流,且膨胀抽出之第二部份至一较低压力,以冷抽出之第二部份;(c)以冷之第二部份,经由非直接热交换,在一第二热交换器中冷第三部份之加压气体流;(d)自冷之第三部份抽出一第四部份,因而遗留一第五部份之加压气体流,且膨胀抽出之第四部份至一较低压力,以冷且至少局部地液化抽出之第四部份;(e)以膨胀之第四部份,经由非直接热交换,在一第三热交换器中冷第五部份之加压气体流;(f)组合冷之第一部份与冷之第五部份,以形成一组合流;(g)压力膨胀组合流至一较低压力,因而至少局部地液化组合流,且将膨胀组合流通至一自经由膨胀制造之液体分离经由膨胀制造之蒸汽的一相位分离器;(h)自相位分离器移除蒸汽,且将蒸汽通过第一热交换器,以提供冷第一抽出部份;及(i)自相位分离器移除液体,以做为一具有高于-112℃(-170℉)之温度及于或高于其之起泡点压力的一压力之制品流。21.如申请专利范围第20项之方法,其中,在膨胀第二部份于第二热交换器中冷第三部份之后,进一步包括压缩比冷第二部份之步骤,且而后,将第二部份导至加压气体流,以供再循环之用。22.如申请专利范围第20项之方法,其中,在膨胀第四部份于第三热交换器中冷第五部份之后,进一步包括将第四部份通过第二热交换器之步骤,而后,压缩且冷第四部份,且然后,将第四部份导至加压气体流,以供再循环之用。23.如申请专利范围第20项之方法,其中,进一步包括在蒸汽流被通过第一热交换器之前,将沸腾蒸汽导至自相位分离器移除之蒸汽流的步骤。24.如申请专利范围第20项之方法,其中,加压气体流具有一高于13,790kPa (2,000psia)之压力。图式简单说明:图1系依据本发明之方法的用以制造PLNG之一实施例的概略流程图。图2系类似于示于图1中之方法的用以制造PLNG之第二实施例的概略流程图,除了外部冷冻被使用以预先冷进入气体流。图3系依据本发明之方法的用以制造PLNG之第三实施例的概略流程图,其使用三膨胀阶段及三热交换器以供冷气体至PLNG条件。图4系依据本发明之方法的用以制造PLNG之第四实施例的概略流程图,其使用四膨胀阶段及四热交换器以供冷气体至PLNG条件。图5系依据本发明之方法的用以制造PLNG之第五实施例的概略流程图。图6系供概略地示于图3之形式的一天然气液化厂用之冷及加温曲线图表,其系于高压中操作。
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