[go: up one dir, main page]

RU2700112C2 - Dual system with mixed coolant - Google Patents

Dual system with mixed coolant Download PDF

Info

Publication number
RU2700112C2
RU2700112C2 RU2017110050A RU2017110050A RU2700112C2 RU 2700112 C2 RU2700112 C2 RU 2700112C2 RU 2017110050 A RU2017110050 A RU 2017110050A RU 2017110050 A RU2017110050 A RU 2017110050A RU 2700112 C2 RU2700112 C2 RU 2700112C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixed refrigerant
cooling
feed stream
cooling system
expanded
Prior art date
Application number
RU2017110050A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017110050A3 (en
RU2017110050A (en
Inventor
Дженнифер Лорен СЕТТЕР
Тайсон Дуглас МИЛЛЕР
Дэвид Дуглас МИЛЛЕР
Original Assignee
Блэк Энд Витч Холдинг Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Блэк Энд Витч Холдинг Компани filed Critical Блэк Энд Витч Холдинг Компани
Publication of RU2017110050A publication Critical patent/RU2017110050A/en
Publication of RU2017110050A3 publication Critical patent/RU2017110050A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2700112C2 publication Critical patent/RU2700112C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0035Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by gas expansion with extraction of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0042Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by liquid expansion with extraction of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F25J1/0057Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream after expansion of the liquid refrigerant stream with extraction of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0214Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235Heat exchange integration
    • F25J1/0237Heat exchange integration integrating refrigeration provided for liquefaction and purification/treatment of the gas to be liquefied, e.g. heavy hydrocarbon removal from natural gas
    • F25J1/0238Purification or treatment step is integrated within one refrigeration cycle only, i.e. the same or single refrigeration cycle provides feed gas cooling (if present) and overhead gas cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0285Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0288Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/08Cold compressor, i.e. suction of the gas at cryogenic temperature and generally without afterstage-cooler
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/20Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30Compression of the feed stream

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to liquefaction of natural gas. Method of liquefying a gas involves feeding a completely condensed first mixed refrigerant, a compressed second mixed refrigerant and a feed stream into a first cooling system. Further, the first mixed refrigerant is expanded to cool the supplied flow and the compressed second mixed refrigerant in the first cooling system by means of heat exchange with the expanded first mixed refrigerant to form the first cooled flow and the completely condensed second mixed refrigerant. Second mixed refrigerant is expanded. First cooled flow is cooled in the second cooling system by means of heat exchange with the expanded second mixed coolant with formation of the second cooled flow. First or the second cooled flow is expanded in the turbine expander. Expanded flow is separated in separator. Vapour head fraction is compressed in compressor driven by turboexpander. If the first cooled flow is expanded, the compressed vapour fraction is cooled in the first cooling system. If the second cooled flow is expanded, the compressed vapour fraction is cooled in the second cooling system.
EFFECT: technical result is reduction of energy consumption.
19 cl, 7 dwg

Description

Уровень техникиState of the art

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.

[0001] Настоящее изобретение, в целом, относится к способам и системам для извлечения сжиженного природного газа (ʺLNGʺ) из углеводородсодержащего газа. Более конкретно, настоящее изобретение, в целом, относится к способам и системам, которые содержат сдвоенную систему со смешанным хладагентом.[0001] The present invention generally relates to methods and systems for recovering liquefied natural gas (“LNG”) from a hydrocarbon-containing gas. More specifically, the present invention generally relates to methods and systems that comprise a dual mixed refrigerant system.

2. Описание предшествующего уровня техники2. Description of the Related Art

[0002] В последние годы, повышается потребность в природном газе. Во многих случаях, природный газ находится в областях, которые расположены на большом расстоянии от рынков природного газа. Если природный газ не находится достаточно близко к месту рынка, так что легко построить трубопровод для транспортировки природного газа, то его нужно транспортировать с помощью танкеров или чего-либо подобного. Транспортировка природного газа в виде паров требует чрезмерно больших объемов танкеров; по этой причине, природный газ обычно сжижают для хранения и транспортировки. Использование сжиженного природного газа и способы его хранения хорошо известны. Природный газ может также сжижаться в пункте использования, когда он доступен в избытке, но может потребоваться в больших объемах, которые могут доставляться в пункт использования в будущем. Такое хранение может использоваться, например, для удовлетворения пиковой потребности в природном газе в зимнее время, превышающей возможности существующей системы трубопроводов, в периоды зимней пиковой потребности. И другие различные промышленные применения требуют, чтобы природный газ сжижался для хранения.[0002] In recent years, the demand for natural gas has been increasing. In many cases, natural gas is located in areas that are located far from natural gas markets. If natural gas is not close enough to the market place, so it is easy to build a pipeline for transporting natural gas, then it needs to be transported using tankers or the like. Transportation of natural gas in the form of vapors requires excessively large volumes of tankers; for this reason, natural gas is usually liquefied for storage and transportation. The use of liquefied natural gas and methods for its storage are well known. Natural gas may also be liquefied at the point of use when it is available in excess, but may be required in large volumes, which may be delivered to the point of use in the future. Such storage can be used, for example, to meet the peak demand for natural gas in the winter, exceeding the capabilities of the existing pipeline system, during periods of winter peak demand. And various other industrial applications require natural gas to be liquefied for storage.

[0003] В прошлом, такие вещества, как природный газ, сжижались с помощью таких способов, как описано в патенте США № 4033735, которые используют единственный смешанный хладагент. Такие способы имеют множество преимуществ по сравнению с другими способами, такими как каскадные системы, в том, что они требуют менее дорогостоящего оборудования и являются менее сложными для контроля. К сожалению, способы с единственным смешанным хладагентом требуют несколько большего количества энергии, чем каскадные системы.[0003] In the past, substances such as natural gas were liquefied using methods such as described in US Pat. No. 4,033,735, which use a single mixed refrigerant. Such methods have many advantages over other methods, such as cascade systems, in that they require less expensive equipment and are less difficult to control. Unfortunately, single mixed refrigerant processes require slightly more energy than cascade systems.

[0004] Каскадные системы, такие как система, показанная в патенте США № 3855810, в основном используют множество зон охлаждения, в которых хладагенты с последовательно уменьшающимися температурами кипения испаряются для обеспечения охлаждения. Однако каскадные системы по-прежнему страдают неэффективностью при работе.[0004] Cascading systems, such as the system shown in US Pat. No. 3,855,810, mainly use a plurality of cooling zones in which refrigerants with successively lower boiling points evaporate to provide cooling. However, cascading systems still suffer from inefficiencies.

[0005] Несмотря на успехи, достигнутые в технологиях сжижения природного газ, по-прежнему необходимы улучшения относительно эффективности при работе и потребления энергии.[0005] Despite the advances made in natural gas liquefaction technologies, improvements in operation efficiency and energy consumption are still needed.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

[0006] Один или несколько вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, относятся к способу сжижения углеводородсодержащего газа. Способ включает: (a) введение полностью конденсированного первого смешанного хладагента, сжатого второго смешанного хладагента и подаваемого потока, содержащего углеводородсодержащий газ, в первую систему охлаждения; (b) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного первого смешанного хладагента с образованием расширенного первого смешанного хладагента, при этом полностью конденсированный первый смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее; (c) охлаждение, по меньшей мере, части подаваемого потока и сжатого второго смешанного хладагента в первой системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным первым смешанным хладагентом с образованием первого охлажденного подаваемого потока и полностью конденсированного второго смешанного хладагента; (d) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного второго смешанного хладагента с образованием расширенного второго смешанного хладагента, при этом полностью конденсированный второй смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее; (e) охлаждение, по меньшей мере, части первого охлажденного подаваемого потока во второй системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным вторым смешанным хладагентом с образованием второго охлажденного подаваемого потока; (f) расширение, по меньшей мере, части первого охлажденного подаваемого потока или второго охлажденного подаваемого потока в турбодетандере с образованием расширенного подаваемого потока; (g) разделение, по меньшей мере, части расширенного подаваемого потока в сепараторе с образованием паровой головной фракции и жидкой донной фракции; (h) охлаждение, по меньшей мере, части паровой головной фракции в первой системе охлаждения или второй системе охлаждения; и (i) приведение в действие компрессора с помощью турбодетандера.[0006] One or more embodiments described herein relate to a method for liquefying a hydrocarbon-containing gas. The method includes: (a) introducing a fully condensed first mixed refrigerant, a compressed second mixed refrigerant, and a hydrocarbon-containing gas containing feed stream into the first cooling system; (b) expanding at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant to form an expanded first mixed refrigerant, wherein the fully condensed first mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step; (c) cooling at least a portion of the feed stream and the compressed second mixed refrigerant in the first cooling system by indirect heat exchange with the expanded first mixed refrigerant to form a first cooled feed stream and a fully condensed second mixed refrigerant; (d) expanding at least a portion of the fully condensed second mixed refrigerant to form an expanded second mixed refrigerant, wherein the fully condensed second mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step; (e) cooling at least a portion of the first chilled feed stream in a second cooling system by indirect heat exchange with the expanded second mixed refrigerant to form a second chilled feed stream; (f) expanding at least a portion of a first cooled feed stream or a second cooled feed stream in a turboexpander to form an expanded feed stream; (g) separating at least a portion of the expanded feed stream in the separator to form a vapor head fraction and a liquid bottom fraction; (h) cooling at least a portion of the vapor head fraction in the first cooling system or second cooling system; and (i) driving the compressor with a turboexpander.

[0007] Один или несколько вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, относятся к способу сжижения углеводородсодержащего газа. Способ включает: (a) введение полностью конденсированного первого смешанного хладагента, сжатого второго смешанного хладагента и подаваемого потока, содержащих углеводородсодержащий газ, в первую систему охлаждения; (b) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного первого смешанного хладагента с образованием расширенного первого смешанного хладагента; (c) охлаждение, по меньшей мере, части подаваемого потока и сжатого второго смешанного хладагента в первой системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным первым смешанным хладагентом с образованием первого охлажденного подаваемого потока и полностью конденсированного второго смешанного хладагента; (d) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного второго смешанного хладагента с образованием расширенного второго смешанного хладагента; (e) охлаждение, по меньшей мере, части первого охлажденного подаваемого потока во второй системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным вторым смешанным хладагентом с образованием второго охлажденного подаваемого потока; (f) разделение, по меньшей мере, части второго охлажденного подаваемого потока в сепараторе с образованием паровой головной фракции и жидкой донной фракции; и (g) охлаждение, по меньшей мере, части паровой головной фракции в первой системе охлаждения или второй системе охлаждения.[0007] One or more embodiments described herein relate to a method for liquefying a hydrocarbon-containing gas. The method includes: (a) introducing a fully condensed first mixed refrigerant, a compressed second mixed refrigerant, and a hydrocarbon-containing gas containing feed stream into the first cooling system; (b) expanding at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant to form an expanded first mixed refrigerant; (c) cooling at least a portion of the feed stream and the compressed second mixed refrigerant in the first cooling system by indirect heat exchange with the expanded first mixed refrigerant to form a first cooled feed stream and a fully condensed second mixed refrigerant; (d) expanding at least a portion of the fully condensed second mixed refrigerant to form an expanded second mixed refrigerant; (e) cooling at least a portion of the first chilled feed stream in a second cooling system by indirect heat exchange with the expanded second mixed refrigerant to form a second chilled feed stream; (f) separating at least a portion of the second cooled feed stream in a separator to form a vapor head fraction and a liquid bottom fraction; and (g) cooling at least a portion of the vapor head fraction in the first cooling system or second cooling system.

[0008] Один или несколько вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, относятся к системе сжижения углеводородсодержащего газа. Система содержит: (a) первую систему охлаждения, содержащую первую зону охлаждения, расположенную в ней, где первая зона охлаждения выполнена с возможностью охлаждения подаваемого потока, содержащего углеводородсодержащий газ, посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом с образованием первого охлажденного подаваемого потока; (b) первый замкнутый смешанный контур охлаждения, по меньшей мере, частично расположенный в первой системе охлаждения, где первый замкнутый смешанный контур охлаждения содержит первый смешанный хладагент, при этом первый замкнутый смешанный контур охлаждения не содержит сепаратора фаз; (c) вторую систему охлаждения в сообщении текучих сред с первой системой охлаждения, где вторая система охлаждения содержит вторую зону охлаждения, расположенную в ней, где вторая зона охлаждения выполнена с возможностью охлаждения первого охлаждённого подаваемого потока посредством косвенного теплообмена со вторым смешанным хладагентом с образованием второго охлажденного подаваемого потока; (d) второй замкнутый смешанный контур охлаждения, по меньшей мере, частично расположенный во второй системе охлаждения, где второй замкнутый смешанный контур охлаждения содержит второй смешанный хладагент, при этом второй замкнутый смешанный контур охлаждения не содержит сепаратора фаз; (e) турбодетандер в сообщении текучих сред с первой системой охлаждения или второй системой охлаждения, где турбодетандер выполнена с возможностью расширения первого охлажденного подаваемого потока или второго охлаждённого подаваемого потока в виде расширенного потока; (f) сепаратор в сообщении текучих сред с турбодетандером, где сепаратор выполнена с возможностью разделения расширенного потока на паровую головную фракцию и жидкую донную фракцию; (g) трубопровод для возвращения, по меньшей мере, части паровой головной фракции в первую систему охлаждения или вторую систему охлаждения; и (h) компрессор, по меньшей мере, частично приводимый в действие от работы, получаемой от турбодетандера, при этом компрессор выполнена с возможностью частичного, по меньшей мере, сжатия первого смешанного хладагента, второго смешанного хладагента или паровой головной фракции.[0008] One or more of the embodiments described herein relates to a hydrocarbon-containing gas liquefaction system. The system comprises: (a) a first cooling system comprising a first cooling zone located therein, where the first cooling zone is configured to cool a feed stream containing a hydrocarbon-containing gas by indirect heat exchange with a first mixed refrigerant to form a first cooled feed stream; (b) a first closed mixed cooling circuit at least partially located in the first cooling system, where the first closed mixed cooling circuit contains a first mixed refrigerant, wherein the first closed mixed cooling circuit does not contain a phase separator; (c) a second cooling system in fluid communication with the first cooling system, where the second cooling system comprises a second cooling zone located therein, where the second cooling zone is configured to cool the first cooled feed stream by indirect heat exchange with the second mixed refrigerant to form a second chilled feed stream; (d) a second closed mixed cooling circuit at least partially located in the second cooling system, where the second closed mixed cooling circuit contains a second mixed refrigerant, while the second closed mixed cooling circuit does not contain a phase separator; (e) a turboexpander in fluid communication with a first cooling system or a second cooling system, wherein the turboexpander is configured to expand the first chilled feed stream or the second chilled feed stream as an expanded stream; (f) a separator in fluid communication with a turboexpander, where the separator is configured to separate the expanded stream into a vapor head fraction and a liquid bottom fraction; (g) a pipeline for returning at least a portion of the vapor head fraction to the first cooling system or second cooling system; and (h) a compressor at least partially driven by operation obtained from the turboexpander, wherein the compressor is configured to partially compress at least a first mixed refrigerant, a second mixed refrigerant, or a vapor head fraction.

Краткое описание фигурBrief Description of the Figures

[0009] Варианты осуществления настоящего изобретения описываются в настоящем документе со ссылками на следующие далее фигуры чертежей, где:[0009] Embodiments of the present invention are described herein with reference to the following figures of drawings, where:

[0010] Фиг.1 изображает сдвоенную замкнутую систему со смешанным хладагентом для извлечения потока сжиженного природного газа из газового подаваемого потока в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;[0010] Figure 1 depicts a dual mixed refrigerant closed system for extracting a liquefied natural gas stream from a gas feed stream in accordance with one embodiment of the present invention;

[0011] Фиг.2 изображает сдвоенную замкнутую систему со смешанным хладагентом, содержащую турбодетандер, сепаратор тяжелых фракций и компрессор, соединенный с первой системой охлаждения, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;[0011] FIG. 2 depicts a dual mixed refrigerant closed system comprising a turboexpander, a heavy fraction separator, and a compressor connected to a first cooling system, in accordance with one embodiment of the present invention;

[0012] Фиг.3 изображает сдвоенную замкнутую систему со смешанным хладагентом, содержащую турбодетандер и сепаратор тяжелых фракций, соединенный с первой системой охлаждения, и компрессор, соединенный с первым замкнутым смешанным контуром охлаждения, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;[0012] Figure 3 depicts a dual mixed refrigerant closed system comprising a turboexpander and a heavy fraction separator connected to a first cooling system and a compressor connected to a first closed mixed cooling circuit in accordance with one embodiment of the present invention;

[0013] Фиг.4 изображает сдвоенную замкнутую систему со смешанным хладагентом, содержащую турбодетандер и сепаратор тяжелых фракций, соединенный с первой системой охлаждения, и компрессор, соединенный со вторым замкнутым смешанным контуром охлаждения, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;[0013] FIG. 4 depicts a dual mixed refrigerant closed system comprising a turboexpander and a heavy fraction separator connected to a first cooling system and a compressor connected to a second closed mixed cooling circuit, in accordance with one embodiment of the present invention;

[0014] Фиг.5 изображает сдвоенную замкнутую систему со смешанным хладагентом, содержащую турбодетандер, сепаратор тяжелых фракций и компрессор, соединенный со второй системой охлаждения, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;[0014] Figure 5 depicts a dual mixed refrigerant closed system comprising a turboexpander, a heavy fraction separator, and a compressor coupled to a second cooling system, in accordance with one embodiment of the present invention;

[0015] Фиг.6 изображает сдвоенную замкнутую систему со смешанным хладагентом, содержащую турбодетандер и сепаратор тяжелых фракций, соединенный со второй системой охлаждения, и компрессор, соединенный с первым замкнутым смешанным контуром охлаждения, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; и[0015] FIG. 6 depicts a dual mixed refrigerant closed system comprising a turboexpander and a heavy fraction separator connected to a second cooling system and a compressor connected to a first closed mixed cooling circuit in accordance with one embodiment of the present invention; and

[0016] Фиг.7 изображает сдвоенную замкнутую систему со смешанным хладагентом, содержащую турбодетандер и сепаратор тяжелых фракций, соединенный со второй системой охлаждения, и компрессор, соединенный со вторым замкнутым смешанным контуром охлаждения, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0016] FIG. 7 shows a dual mixed refrigerant closed system comprising a turboexpander and a heavy fraction separator connected to a second cooling system and a compressor connected to a second closed mixed cooling circuit, in accordance with one embodiment of the present invention.

Подробное описаниеDetailed description

[0017] Следующее далее подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения ссылается на прилагаемые чертежи. Варианты осуществления предназначаются для описания различных аспектов настоящего изобретения в существенных деталях, чтобы дать возможность специалисту в данной области для осуществления настоящего изобретения. Могут использоваться другие варианты осуществления и могут осуществляться другие изменения без отклонения от рамок формулы изобретения. Следовательно, следующее далее подробное описание не может приниматься в ограничивающем смысле. Рамки настоящего изобретения определяются только прилагаемой формулой изобретения, вместе с полными рамками эквивалентов, к которым такие пункты формулы изобретения относятся.[0017] The following detailed description of embodiments of the present invention refers to the accompanying drawings. Embodiments are intended to describe various aspects of the present invention in substantial detail to enable one skilled in the art to implement the present invention. Other embodiments may be used and other changes may be made without departing from the scope of the claims. Therefore, the following detailed description cannot be taken in a limiting sense. The scope of the present invention is defined only by the attached claims, together with the full scope of equivalents to which such claims relate.

[0018] Настоящее изобретение, в целом, относится к способам и системам для сжижения углеводородсодержащего газа, с образованием при этом потока LNG, содержащего метан. Как описано ниже, эти способы и системы могут использовать сдвоенную систему со смешанным хладагентом для облегчения сжижения метана из углеводородсодержащего газа. Различные варианты осуществления сдвоенной системы со смешанным хладагентом описываются дополнительно ниже в соответствии с Фигурами 1-7.[0018] The present invention generally relates to methods and systems for liquefying a hydrocarbon-containing gas, thereby forming a methane-containing LNG stream. As described below, these methods and systems can use a mixed mixed refrigerant dual system to facilitate the liquefaction of methane from a hydrocarbon-containing gas. Various embodiments of a dual mixed refrigerant system are described further below in accordance with Figures 1-7.

[0019] Обращаясь теперь к Фиг.1, здесь приводится схематическое изображение установки 10 для извлечения LNG, конфигурированной в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения. Установка 10 для извлечения LNG может работать для конденсации и переохлаждения значительной части метана в поступающем потоке, исходных материалов углеводородсодержащего газа посредством охлаждения газа с помощью первой системы охлаждения 12 и второй системы охлаждения 14. Дополнительные детали относительно конфигурации и работы установки 10 для извлечения LNG, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, описываются ниже со ссылками на Фигуры 1-7.[0019] Turning now to FIG. 1, a schematic illustration of an LNG extraction apparatus 10 configured in accordance with one or more embodiments of the present invention is provided. The LNG recovery unit 10 may operate to condense and supercool a significant portion of the methane in the feed stream of hydrocarbon-containing feed materials by cooling the gas using the first cooling system 12 and the second cooling system 14. Additional details regarding the configuration and operation of the LNG recovery unit 10, in accordance with various embodiments of the present invention, are described below with reference to Figures 1-7.

[0020] Как показано на Фиг.1, газовый подаваемый поток, содержащих углеводороды, может сначала вводиться в установку 10 для извлечения LNG через трубопровод 110, и углеводородсодержащий газ может представлять собой любой поток пригодной для использования углеводородсодержащей текучей среды, такой как, например, поток природного газа, поток синтез-газа, поток газа от крекинга, ассоциированного газа от добычи нефти или их сочетания. Поток углеводородсодержащего газа в трубопроводе 110 может происходить от разнообразных источников газа (не показано), включая, но, не ограничиваясь этим, сеть распределения трубопроводов природного газа; скважину для добычи углеводородов; установку необычного получения газа; установку для нефтехимической переработки; установку для переработки угольных пластов; технологическую установку нефтеочистки, такую как установка каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем (FCC) или установка для получения нефтяного кокса; или установку переработки тяжелой нефти, такую как установка для переработки нефтеносных песков.[0020] As shown in FIG. 1, a hydrocarbon-containing gas feed stream may first be introduced into the LNG recovery unit 10 through conduit 110, and the hydrocarbon-containing gas may be any suitable hydrocarbon-containing fluid stream, such as, for example, natural gas stream, synthesis gas stream, gas stream from cracking, associated gas from oil production, or a combination thereof. The flow of hydrocarbon-containing gas in conduit 110 may come from a variety of gas sources (not shown), including, but not limited to, a distribution network for natural gas pipelines; a well for hydrocarbon production; installation of unusual gas production; installation for petrochemical processing; coal seam processing plant; an oil refining process unit, such as a catalytic cracking unit with a fluidized bed (FCC) or an oil coke plant; or a heavy oil refinery, such as an oil sands refinery.

[0021] В зависимости от его источника, углеводородсодержащий газ может содержать различные количества метана, азота, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода, серосодержащих частиц и других углеводородов. Например, углеводородсодержащий газ может содержать, по меньшей мере, 1, 5, 10, 15 или 25 и/или не более чем 99, 95, 90, 80, 70 или 60 молярных процентов метана. Более конкретно, углеводородсодержащий газ может содержать в пределах от 1 до 99, от 5 до 95, от 10 до 90, от 15 до 80 или от 25 до 70 молярных процентов метана. Необходимо отметить, что все проценты молярные относятся к общему количеству молей углеводородсодержащего газа.[0021] Depending on its source, a hydrocarbon-containing gas may contain various amounts of methane, nitrogen, hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur particles and other hydrocarbons. For example, a hydrocarbon-containing gas may contain at least 1, 5, 10, 15 or 25 and / or not more than 99, 95, 90, 80, 70 or 60 molar percent of methane. More specifically, a hydrocarbon-containing gas may contain from 1 to 99, 5 to 95, 10 to 90, 15 to 80, or 25 to 70 molar percent of methane. It should be noted that all molar percentages refer to the total number of moles of hydrocarbon-containing gas.

[0022] В различных вариантах осуществления, углеводородсодержащий газ содержит малое количество водорода или вообще его не содержит. Например, углеводородсодержащий газ может содержать меньше чем 10, 5, 1 или 0,5 молярного процента водорода.[0022] In various embodiments, the hydrocarbon-containing gas contains little or no hydrogen. For example, a hydrocarbon-containing gas may contain less than 10, 5, 1, or 0.5 molar percent hydrogen.

[0023] В различных вариантах осуществления углеводородсодержащий газ может содержать малое количество монооксида углерода или вообще его не содержать. Например, углеводородсодержащий газ может содержать не более чем 20, 10, 5 или 1 молярный процент монооксида углерода.[0023] In various embodiments, the hydrocarbon-containing gas may or may not contain a small amount of carbon monoxide. For example, a hydrocarbon-containing gas may contain no more than 20, 10, 5, or 1 molar percent of carbon monoxide.

[0024] В различных вариантах осуществления углеводородсодержащий газ может содержать малое количество азота или вообще его нее содержать. Например, углеводородсодержащий газ может содержать не более чем 20, 10, 5 или 1 молярный процент азота.[0024] In various embodiments, the hydrocarbon-containing gas may contain a small amount of nitrogen or even contain a small amount of it. For example, a hydrocarbon-containing gas may contain no more than 20, 10, 5, or 1 molar percent of nitrogen.

[0025] В различных вариантах осуществления углеводородсодержащий газ может содержать малое количество диоксида углерода или вообще его не содержать. Например, углеводородсодержащий газ может содержать не более чем 20, 10, 5 или 1 молярного процента диоксида углерода.[0025] In various embodiments, the hydrocarbon-containing gas may or may not contain a small amount of carbon dioxide. For example, a hydrocarbon-containing gas may contain no more than 20, 10, 5, or 1 molar percent of carbon dioxide.

[0026] В различных вариантах осуществления, углеводородсодержащий газ может содержать малое количество серосодержащих соединений или вообще их не содержать, что включает любые соединения, содержащие серу. Например, углеводородсодержащий газ может содержать не более чем 20, 10, 5 или 1 молярного процента серосодержащих соединений.[0026] In various embodiments, the hydrocarbon-containing gas may or may not contain a small amount of sulfur-containing compounds, which includes any sulfur-containing compounds. For example, a hydrocarbon-containing gas may contain no more than 20, 10, 5, or 1 molar percent of sulfur-containing compounds.

[0027] Кроме того, углеводородсодержащий газ может содержать некоторое количество C2-C5 компонентов, что включает их парафиновые и олефиновые изомеры. Например, углеводородсодержащий газ может содержать меньше чем 30, 25, 15, 10, 5 или 2 молярных процента C2-C5 компонентов.[0027] In addition, the hydrocarbon-containing gas may contain a certain amount of C 2 -C 5 components, which includes their paraffin and olefin isomers. For example, a hydrocarbon-containing gas may contain less than 30, 25, 15, 10, 5, or 2 molar percent of C 2 -C 5 components.

[0028] В дополнение к этому, углеводородсодержащий газ может содержать некоторое количество C6+ компонентов, что включает соединения на основе углеводородов, имеющие длину углеродной цепи, по меньшей мере, 6 атомов углерода и их парафиновые и олефиновые изомеры. Например, углеводородсодержащий газ может содержать меньше чем 30, 25, 15, 10, 5 или 2 молярных процента C6+ соединений.[0028] In addition, a hydrocarbon-containing gas may contain a certain amount of C 6+ components, which includes hydrocarbon-based compounds having a carbon chain length of at least 6 carbon atoms and their paraffin and olefin isomers. For example, a hydrocarbon-containing gas may contain less than 30, 25, 15, 10, 5, or 2 molar percent of C 6+ compounds.

[0029] Кроме того, углеводородсодержащий газ может содержать некоторое количество примесей, таких, например, как бензол, толуол и ксилол (ʺBTXʺ). Например, углеводородсодержащий газ может содержать меньше чем 30, 25, 15, 10, 5, 2 или 1 молярный процент компонентов BTX.[0029] Furthermore, the hydrocarbon-containing gas may contain a certain amount of impurities, such as, for example, benzene, toluene and xylene (ʺ BTX ʺ). For example, a hydrocarbon-containing gas may contain less than 30, 25, 15, 10, 5, 2, or 1 molar percent of BTX components.

[0030] Как показано на Фиг.1, углеводородсодержащий газ в трубопроводе 110 может сначала направляться в зону 16 предварительной обработки, где одна или несколько нежелательных составляющих могут удаляться из газа перед охлаждением. В одном или нескольких вариантах осуществления, зона 16 предварительной обработки может содержать одну или несколько емкостей для разделения пар-жидкость (не показано) для удаления жидкой воды или углеводородных компонентов из исходных компонентов. Необязательно, зона 16 предварительной обработки может включать одну или несколько зон для удаления газа (не показано), таких, например, как аминовая установка или молекулярное сито, для удаления диоксида углерода и/или серосодержащих соединений из потока газа в трубопроводе 110.[0030] As shown in FIG. 1, hydrocarbon-containing gas in conduit 110 may first be directed to a pre-treatment zone 16 where one or more undesirable constituents may be removed from the gas before cooling. In one or more embodiments, the pretreatment zone 16 may comprise one or more vapor-liquid separation vessels (not shown) for removing liquid water or hydrocarbon components from the starting components. Optionally, pretreatment zone 16 may include one or more gas removal zones (not shown), such as, for example, an amine unit or molecular sieve, for removing carbon dioxide and / or sulfur compounds from the gas stream in conduit 110.

[0031] Затем поток обработанного газа, покидающий зону 16 предварительной обработки через трубопровод 112, может направляться в установку 18 дегидратирования, где по существу вся остаточная вода может удаляться из подаваемого потока газа. Установка 18 дегидратирования может использовать любую известную систему удаления воды, такую, например, как слои молекулярного сита. После сушки, поток газа в трубопроводе 114 может иметь температуру, по меньшей мере, 5, 10 или 15°C и/или не более чем 50, 45 или 40°C. Более конкретно, поток газа в трубопроводе 114 может иметь температуру в пределах от 5 до 50°C, от 10 до 45°C или от 15 до 40°C. В дополнение к этому или альтернативно, поток газа в трубопроводе 114 может иметь давление, по меньшей мере, 1,5, 2,5, 3,5 или 4,0 и/или не более чем 9,0, 8,0, 7,5 или 7 МПа. Более конкретно, поток газа в трубопроводе 114 может иметь давление в пределах от 1,5 до 9,0, от 2,5 до 8,0, от 3,5 до 7,5 или от 4,0 до 7,0 МПа.[0031] Then, the treated gas stream leaving the pre-treatment zone 16 through conduit 112 can be directed to a dehydration unit 18, where substantially all residual water can be removed from the supplied gas stream. The dehydration unit 18 may use any known water removal system, such as, for example, molecular sieve layers. After drying, the gas stream in conduit 114 may have a temperature of at least 5, 10, or 15 ° C and / or not more than 50, 45, or 40 ° C. More specifically, the gas flow in conduit 114 may have a temperature in the range of 5 to 50 ° C, 10 to 45 ° C, or 15 to 40 ° C. In addition to this, or alternatively, the gas flow in conduit 114 may have a pressure of at least 1.5, 2.5, 3.5, or 4.0 and / or not more than 9.0, 8.0, 7 5 or 7 MPa. More specifically, the gas flow in conduit 114 may have a pressure in the range of 1.5 to 9.0, 2.5 to 8.0, 3.5 to 7.5, or 4.0 to 7.0 MPa.

[0032] Как показано на Фиг.1, подаваемый поток, содержащих углеводороды, в трубопроводе 114 может вводиться в первый охлаждающий проход 22 в первой зоне 20 охлаждения первой системы 12 охлаждения. Как дополнительно описывается ниже, первая система 12 охлаждения может представлять собой любой теплообменник или ряд теплообменников, работающих для охлаждения и, по меньшей мере, частичного конденсирования подаваемого потока газа в трубопроводе 114 посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом. В одном или нескольких вариантах осуществления, первая система 12 охлаждения может представлять собой паяный алюминиевый теплообменник, содержащий множество охлаждающих и нагревающих проходов (например, сердечников), расположенных в нем для облегчения косвенного теплообмена между одним или несколькими технологическими потоками и одним или несколькими потоками хладагента.[0032] As shown in FIG. 1, a hydrocarbon containing feed stream in conduit 114 may be introduced into a first cooling passage 22 in a first cooling zone 20 of a first cooling system 12. As further described below, the first cooling system 12 may be any heat exchanger or a series of heat exchangers operating to cool and at least partially condense the supplied gas stream in conduit 114 by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant. In one or more embodiments, the first cooling system 12 may be a brazed aluminum heat exchanger comprising a plurality of cooling and heating passages (e.g., cores) located therein to facilitate indirect heat exchange between one or more process streams and one or more refrigerant streams.

[0033] Подаваемый газовый поток, содержащих углеводороды, проходящий через охлаждающий проход 22 первой зоны 20 охлаждения, может охлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 24 для хладагента, который описывается ниже в дополнительных деталях. Как используется в настоящем документе, термин ʺсмешанный хладагентʺ относится к композиции хладагента, содержащей два или более составляющих.[0033] The hydrocarbon-containing gas stream passing through the cooling passage 22 of the first cooling zone 20 can be cooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the refrigerant heating passage 24, which is described in further detail below. As used herein, the term “mixed refrigerant” refers to a refrigerant composition containing two or more components.

[0034] Поток газа в трубопроводе 116 может затем вводиться во второй охлаждающий проход 28 во второй зоне 26 охлаждения первой системы 12 охлаждения. В различных вариантах осуществления, подаваемый газовый поток, содержащих углеводороды, проходящий через охлаждающий проход 28 второй зоны 26 охлаждения, может охлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 30 для хладагента, который описывается ниже в дополнительных деталях. В определенных вариантах осуществления, по меньшей мере, часть компонента метана в подаваемом газовом потоке может конденсироваться из паровой фазы во время охлаждения, создавая тем самым охлажденный двухфазный поток текучей среды в трубопроводе 118. Альтернативно, в определенных вариантах осуществления, вторая зона 26 охлаждения не будет конденсировать компонент метана в подаваемом газовом потоке, и полученный в результате поток текучей среды в трубопроводе 118 будет представлять собой однофазный поток паров.[0034] The gas flow in conduit 116 may then be introduced into the second cooling passage 28 in the second cooling zone 26 of the first cooling system 12. In various embodiments, a hydrocarbon containing gas stream passing through the cooling passage 28 of the second cooling zone 26 may be cooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the refrigerant heating passage 30, which is described in further detail below. In certain embodiments, at least a portion of the methane component in the feed gas stream may condense from the vapor phase during cooling, thereby creating a cooled two-phase fluid stream in conduit 118. Alternatively, in certain embodiments, the second cooling zone 26 will not condense the methane component in the feed gas stream, and the resulting fluid stream in line 118 will be a single-phase vapor stream.

[0035] Поток газа в трубопроводе 118 может затем вводиться в третий охлаждающий проход 34 в третьей зоне 32 охлаждения первой системы 12 охлаждения. В определенных вариантах осуществления, подаваемый газовый поток, содержащих углеводороды, проходящий через охлаждающие проход 34 третьей зоны 32 охлаждения, может охлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 36 для хладагента, который описывается ниже в дополнительных деталях. В различных вариантах осуществления, по меньшей мере, часть компонента метана в подаваемом газовом потоке может конденсироваться из паровой фазы с получением при этом охлажденного потока двухфазной текучей среды в трубопроводе 120. В одном или нескольких вариантах осуществления, по меньшей мере, 5, 10, 25, 50, 60, 70, 80 или 90 процентов от общего количества метана, вводимого в первую систему 12 охлаждения, может конденсироваться при выходе из третьей зоны 32 охлаждения. Альтернативно, в определенных вариантах осуществления, третья зона 32 охлаждения не будет конденсировать компонент метана в подаваемом газовом потоке, и полученный в результате поток текучей среды в трубопроводе 120 будет представлять собой однофазный поток паров.[0035] The gas flow in conduit 118 may then be introduced into the third cooling passage 34 in the third cooling zone 32 of the first cooling system 12. In certain embodiments, a hydrocarbon containing gas stream passing through the cooling passage 34 of the third cooling zone 32 may be cooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the refrigerant heating passage 36, which is described in further detail below. In various embodiments, at least a portion of the methane component in the feed gas stream may condense from the vapor phase to produce a cooled biphasic fluid stream in conduit 120. In one or more embodiments, at least 5, 10, 25 , 50, 60, 70, 80, or 90 percent of the total methane introduced into the first cooling system 12 may condense when leaving the third cooling zone 32. Alternatively, in certain embodiments, the third cooling zone 32 will not condense the methane component in the feed gas stream, and the resulting fluid stream in line 120 will be a single-phase vapor stream.

[0036] Как показано на Фиг.1, подаваемый поток, содержащих углеводороды, в трубопроводе 120 может затем вводиться в охлаждающий проход 40 в единственной зоне 38 охлаждения второй системы 14 охлаждения. Как дополнительно описывается ниже, вторая система 14 охлаждения может представлять собой теплообменник, работающий для конденсации и переохлаждения подаваемого потока газа в трубопроводе 120 посредством косвенного теплообмена со вторым смешанным хладагентом. В одном или нескольких вариантах осуществления, вторая система 14 охлаждения может представлять собой паяный алюминиевый теплообменник, содержащий множество охлаждающих и нагревающих проходов (например, сердечников), расположенных в нем, для облегчения косвенного теплообмена между одним или несколькими технологическими потоками и одним или несколькими потоками хладагента.[0036] As shown in FIG. 1, a hydrocarbon containing feed stream in conduit 120 may then be introduced into the cooling passage 40 in a single cooling zone 38 of the second cooling system 14. As further described below, the second cooling system 14 may be a heat exchanger operating to condense and supercool the supplied gas stream in conduit 120 by indirect heat exchange with a second mixed refrigerant. In one or more embodiments, the second cooling system 14 may be a brazed aluminum heat exchanger comprising a plurality of cooling and heating passages (e.g., cores) located therein to facilitate indirect heat exchange between one or more process streams and one or more refrigerant streams .

[0037] Хотя это и не изображено на Фигурах 1-7, в различных вариантах осуществления, первая система 12 охлаждения и вторая система 14 охлаждения может содержаться в одном и том же теплообменнике, и каждая из рассмотренных выше зон (20, 26, 32 и 38) охлаждения может присоединяться последовательно в единственном сердечнике внутри этого теплообменника. Кроме того, хотя Фигуры 1-7 изображают физические трубопроводы между зонами (20, 26, 32 и 38) охлаждения, специалист в данной области легко заметит, что могут существовать варианты осуществления, где не существует никаких физических трубопроводов между зонами (20, 26, 32 и 38) охлаждения, в частности, в вариантах осуществления, где зоны (20, 26, 32 и 38) охлаждения соединены последовательно.[0037] Although not shown in Figures 1-7, in various embodiments, the first cooling system 12 and the second cooling system 14 may be contained in the same heat exchanger, and each of the above zones (20, 26, 32 and 38) The cooling can be connected in series in a single core inside this heat exchanger. In addition, although Figures 1-7 depict physical pipelines between the cooling zones (20, 26, 32 and 38), one skilled in the art will readily notice that there may be embodiments where no physical pipelines exist between the zones (20, 26, 32 and 38) cooling, in particular, in embodiments where the cooling zones (20, 26, 32 and 38) are connected in series.

[0038] Подаваемый газовый поток, содержащих углеводороды, проходящий через охлаждающий проход 40 зоны 38 охлаждения, может конденсироваться и переохлаждаться посредством косвенного теплообмена со вторым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 42 для хладагента, который описывается ниже в дополнительных деталях.[0038] The supplied hydrocarbon containing gas stream passing through the cooling passage 40 of the cooling zone 38 can be condensed and supercooled by indirect heat exchange with a second mixed refrigerant in the heating passage 42 for the refrigerant, which is described in further detail below.

[0039] Когда он покидает вторую систему 14 охлаждения, переохлажденный подаваемый поток в трубопроводе 122 может затем расширяться посредством прохождения через расширяющее устройство 44, в котором может понижаться давление потока. Расширяющее устройство 44 может содержать любое расширяющее устройство, такое, например, как Клапан Джоуля-Томсона или гидравлическая турбина. Хотя оно иллюстрируется на Фиг.1 как содержащее единственное устройство 44, необходимо понимать, что может использоваться любое соответствующее количество расширяющих устройств. В определенных вариантах осуществления, расширение может представлять собой по существу изоэнтальпическое расширение или изоэнтропическое расширение. Как используется в настоящем документе, термин ʺпо существу изоэнтальпическоеʺ относится к стадии расширения или мгновенного расширения, осуществляемой таким образом, что меньше чем 1 процента от общей работы, генерируемой во время расширения, переносится от текучей среды в окружающую среду. Как используется в настоящем документе, ʺизоэнтропическоеʺ расширение относится к стадии расширения или мгновенного расширения, при которой большая часть или по существу вся работа, генерируемая в ходе расширения, переносится в окружающую среду.[0039] When it leaves the second cooling system 14, the supercooled feed stream in conduit 122 can then expand by passing through an expansion device 44 in which the flow pressure may decrease. The expansion device 44 may include any expansion device, such as, for example, a Joule-Thomson valve or a hydraulic turbine. Although it is illustrated in FIG. 1 as containing a single device 44, it should be understood that any suitable number of expansion devices may be used. In certain embodiments, the expansion may be substantially isoenthalpic expansion or isentropic expansion. As used herein, the term “substantially isoenthalpic” refers to the stage of expansion or instant expansion, carried out in such a way that less than 1 percent of the total work generated during expansion is transferred from the fluid to the environment. As used herein, “isentropic” expansion refers to the stage of expansion or instant expansion, in which most or substantially all of the work generated during expansion is transferred to the environment.

[0040] Расширенный поток в трубопроводе 124 может регулироваться с помощью клапана 46. Охлажденный поток, покидающий клапан 46 через трубопровод 126 может представлять собой продукт, обогащенный LNG. Как используется в настоящем документе, ʺобогащенный LNGʺ означает, что данная конкретная композиция содержит, по меньшей мере, 50 молярных процентов метана. Обогащенный LNG продукт в трубопроводе 126 может иметь температуру ниже, чем -120, -130, -140, или -145°C и/или выше, чем -195, -190, -180 или -165°C. Более конкретно, обогащенный LNG продукт в трубопроводе 126 может иметь температуру в пределах от -120 до -195°C, от -130 до -190°C, от -140 до -180°C или от -145 до -165°C.[0040] The expanded flow in line 124 may be controlled by valve 46. The cooled stream leaving valve 46 through line 126 may be an LNG enriched product. As used herein, “Enriched LNG” means that this particular composition contains at least 50 molar percent of methane. The LNG-enriched product in line 126 may have a temperature lower than -120, -130, -140, or -145 ° C and / or higher than -195, -190, -180 or -165 ° C. More specifically, the LNG-enriched product in conduit 126 can have a temperature in the range of -120 to -195 ° C, -130 to -190 ° C, -140 to -180 ° C, or -145 to -165 ° C.

[0041] Обращаясь опять к Фиг.1, здесь первая система 12 охлаждения и первый замкнутый смешанный контур охлаждения описываются ниже в дополнительных деталях. Как показано на Фиг.1, первая система 12 охлаждения содержит три зоны (20, 26 и 32) охлаждения, где первый замкнутый смешанный контур охлаждения расположен в них, по меньшей мере, частично.[0041] Referring again to FIG. 1, here, the first cooling system 12 and the first closed mixed cooling circuit are described in further detail below. As shown in FIG. 1, the first cooling system 12 comprises three cooling zones (20, 26 and 32), where the first closed mixed cooling circuit is located at least partially in them.

[0042] Первый замкнутый смешанный контур охлаждения содержит первый смешанный хладагент, и он изображен на Фиг.1 следующим образом. Когда хладагент покидает нагревающий проход 24 для хладагента в первой зоне 20 охлаждения, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 128 переносится в систему 48 компрессоров, содержащую первую ступень 54 компрессора, вторую ступень 52 компрессора и третью ступень 50 компрессора.[0042] The first closed mixed refrigeration circuit contains a first mixed refrigerant, and is shown in FIG. 1 as follows. When the refrigerant leaves the refrigerant heating passage 24 in the first cooling zone 20, the gaseous first mixed refrigerant in line 128 is transferred to the compressor system 48 comprising a first compressor stage 54, a second compressor stage 52 and a third compressor stage 50.

[0043] В различных вариантах осуществления, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 128 может находиться при давлении, по меньшей мере, 1,5, 2,0, или 2,7 МПа и/или не более чем 5,0, 4,0, или 3,5 МПа. Более конкретно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 128 может находиться при давлении в пределах от 1,5 до 5,0 МПа, от 2,0 до 4,0 МПа или от 2,7 до 3,5 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 128 может находиться при температуре ниже, чем 50, 35 или 25°C и/или выше, чем -40, -30 или -20°C. Более конкретно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 128 может находиться при температуре в пределах от -40 до 50°C, от -30 до 35°C или от -20 до 25°C.[0043] In various embodiments, the gaseous first mixed refrigerant in line 128 may be at a pressure of at least 1.5, 2.0, or 2.7 MPa and / or not more than 5.0, 4.0 , or 3.5 MPa. More specifically, the gaseous first mixed refrigerant in conduit 128 may be at a pressure in the range of 1.5 to 5.0 MPa, 2.0 to 4.0 MPa, or 2.7 to 3.5 MPa. In addition to this or alternatively, the gaseous first mixed refrigerant in conduit 128 may be at a temperature lower than 50, 35, or 25 ° C and / or higher than -40, -30, or -20 ° C. More specifically, the gaseous first mixed refrigerant in line 128 can be at a temperature in the range of −40 to 50 ° C, −30 to 35 ° C, or −20 to 25 ° C.

[0044] Хотя он изображен как содержащий только три ступени на Фиг.1, специалист в данной области легко заметил бы, что компрессор 48 может модифицироваться таким образом, чтобы он содержал больше или меньше ступеней, при необходимости. В различных вариантах осуществления, система 48 компрессоров может содержать аксиальный компрессор, центробежный компрессор, возвратно-поступательный компрессор, шнековый компрессор или их сочетание. В дополнение к этому, система 48 компрессоров может приводиться в действие с помощью паровой турбины, газовой турбины, электрического двигателя или их сочетаний.[0044] Although it is depicted as containing only three stages in FIG. 1, one skilled in the art would easily have noticed that the compressor 48 can be modified so that it contains more or less stages, if necessary. In various embodiments, the compressor system 48 may comprise an axial compressor, a centrifugal compressor, a reciprocating compressor, a screw compressor, or a combination thereof. In addition, the compressor system 48 may be driven by a steam turbine, gas turbine, electric motor, or combinations thereof.

[0045] В различных вариантах осуществления, хладагент может протекать через уплотнения компрессора 48. В таких вариантах осуществления, вместо потерь хладагента, который утекает, можно использовать способ извлечения уплотняющего газа, который извлекает, по меньшей мере, часть хладагента и возвращает его в контур охлаждения. Способ извлечения уплотняющего газа описан в патенте США № 8066023, который включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей своей полноте. Например, компрессор 48 может быть соединен с трубкой Вентури (не показано) для удерживания любого уплотняющего газа, утекающего из компрессора.[0045] In various embodiments, the refrigerant may flow through the seals of the compressor 48. In such embodiments, instead of losing the refrigerant that leaks, a method of extracting sealing gas can be used that removes at least a portion of the refrigerant and returns it to the cooling circuit. . A method for recovering sealing gas is described in US Pat. No. 8066023, which is incorporated herein by reference in its entirety. For example, compressor 48 may be connected to a venturi tube (not shown) to hold any sealing gas leaking from the compressor.

[0046] Газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 128 может вводиться в третью ступень 50 компрессора. В различных вариантах осуществления, третья ступень 50 компрессора может сжимать газообразный первый смешанный хладагент до давления, по меньшей мере, 2,5, 4,0 или 4,8 МПа и/или не более чем 8,0, 7,0 или 6,3 МПа. Более конкретно, третий ступень компрессора 50 может сжимать газообразный первый смешанный хладагент до давления в пределах от 2,5 до 8,0 МПа, от 4,0 до 7,0 МПа или от 4,8 до 6,3 МПа.[0046] A gaseous first mixed refrigerant in conduit 128 may be introduced into the third compressor stage 50. In various embodiments, the third compressor stage 50 may compress the gaseous first mixed refrigerant to a pressure of at least 2.5, 4.0, or 4.8 MPa and / or not more than 8.0, 7.0, or 6, 3 MPa. More specifically, the third stage of the compressor 50 can compress the gaseous first mixed refrigerant to a pressure in the range of 2.5 to 8.0 MPa, 4.0 to 7.0 MPa, or 4.8 to 6.3 MPa.

[0047] Сжатый первый смешанный хладагент переносится через трубопровод 130 в выходной охладитель 56, где поток может охлаждаться до достижения температуры окружающей среды и полностью конденсироваться посредством косвенного теплообмена с внешней охлаждающей средой (например, охлаждающей водой или воздухом). Как используется в настоящем документе, ʺполностью конденсированныйʺ означает, что идентифицируемый поток содержит меньше чем 1,0 молярного процента паров. В одном или нескольких вариантах осуществления, полностью конденсированный поток может содержать меньше чем 0,5, 0,1, 0,05 или 0,001 молярного процента паров. В различных вариантах осуществления, первый смешанный хладагент должен представлять собой жидкость при давлении высвобождения из охладителя.[0047] The compressed first mixed refrigerant is transferred through line 130 to the outlet cooler 56, where the stream can be cooled to ambient temperature and completely condensed by indirect heat exchange with an external cooling medium (eg, cooling water or air). As used herein, “fully condensed” means that the identified stream contains less than 1.0 molar percent of vapor. In one or more embodiments, the fully condensed stream may contain less than 0.5, 0.1, 0.05, or 0.001 molar percent of vapor. In various embodiments, the first mixed refrigerant should be a liquid at a pressure of release from the cooler.

[0048] Когда он покидает выходной охладитель 56 через трубопровод 132, полностью конденсированный первый смешанный хладагент вводиться в охлаждающий проход 58 в первой зоне 20 охлаждения. В различных вариантах осуществления, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 132 может находиться при давлении, по меньшей мере, 2,5, 4,0 или 4,8 МПа и/или не более чем 8,0, 7,0 или 6,3 МПа. Более конкретно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 132 может находиться при давлении в пределах от 2,5 до 8,0 МПа, 4,0 до 7,0 МПа или от 4,8 до 6,3 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 132 может достигать температуры окружающей среды.[0048] When it leaves the outlet cooler 56 through line 132, the fully condensed first mixed refrigerant is introduced into the cooling passage 58 in the first cooling zone 20. In various embodiments, the fully condensed first mixed refrigerant in line 132 may be at a pressure of at least 2.5, 4.0, or 4.8 MPa and / or not more than 8.0, 7.0, or 6, 3 MPa. More specifically, the fully condensed first mixed refrigerant in line 132 may be at a pressure in the range of 2.5 to 8.0 MPa, 4.0 to 7.0 MPa, or 4.8 to 6.3 MPa. In addition to this or alternatively, the fully condensed first mixed refrigerant in line 132 can reach ambient temperature.

[0049] В охлаждающем проходе 58, полностью конденсированный первый смешанный хладагент может переохлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 24 для хладагента, который дополнительно описывается ниже.[0049] In the cooling passage 58, the fully condensed first mixed refrigerant may be supercooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the refrigerant heating passage 24, which is further described below.

[0050] Когда поток покидает охлаждающий проход 58 через трубопровод 134, по меньшей мере, часть потока может направляться через трубопровод 136 в расширяющее устройство 60, где давление потока может понижаться, при этом он охлаждается и в некоторых вариантах осуществления, поток хладагента, по меньшей мере, частично испаряется. Расширяющее устройство 60 может содержать любое соответствующее расширяющее устройство, такое, например, как клапан Джоуля-Томсона или гидравлическая турбина. Хотя оно иллюстрируется на Фиг.1 как содержащее единственное устройство 60, необходимо понимать, что можно использовать любое пригодное для использования количество расширяющих устройств. В определенных вариантах осуществления, расширение может представлять собой по существу изоэнтальпическое расширение или изоэнтропической расширение.[0050] When the flow leaves the cooling passage 58 through conduit 134, at least a portion of the flow may be directed through conduit 136 to an expansion device 60, where the flow pressure may decrease, while it is cooled and, in some embodiments, the refrigerant stream is at least least partially evaporates. The expansion device 60 may include any suitable expansion device, such as, for example, a Joule-Thomson valve or a hydraulic turbine. Although it is illustrated in FIG. 1 as containing a single device 60, it should be understood that any suitable number of expandable devices can be used. In certain embodiments, the expansion may be essentially isoenthalpic expansion or isentropic expansion.

[0051] До расширения, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 136 может находиться при давлении, по меньшей мере, 2,5, 4,0 или 4,8 МПа и/или не более чем 8,0, 7,0 или 6,3 МПа. Более конкретно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 136 может находиться при давлении в пределах от 2,5 до 8,0, от 4,0 до 7,0 или от 4,8 до 6,3 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 136 может находиться при температуре ниже, чем 30, 25 или 15°C и/или выше, чем -40, -30 или -5°C. Более конкретно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 136 может находиться при температуре в пределах от -40 до 30°C, от -30 до 25°C или от -5 до 15°C.[0051] Prior to expansion, the fully condensed first mixed refrigerant in line 136 may be at a pressure of at least 2.5, 4.0, or 4.8 MPa and / or not more than 8.0, 7.0, or 6 , 3 MPa. More specifically, the fully condensed first mixed refrigerant in line 136 can be at a pressure in the range of 2.5 to 8.0, 4.0 to 7.0, or 4.8 to 6.3 MPa. In addition to this or alternatively, the fully condensed first mixed refrigerant in line 136 may be at a temperature lower than 30, 25 or 15 ° C and / or higher than -40, -30 or -5 ° C. More specifically, the fully condensed first mixed refrigerant in line 136 can be at a temperature in the range of −40 to 30 ° C, −30 to 25 ° C, or −5 to 15 ° C.

[0052] В различных вариантах осуществления, полностью конденсированный первый смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее. Как используется в настоящем документе, ʺразделение фазʺ включает разделение двухфазного потока, как правило, содержащего жидкую и паровую фазу, на соответствующее его фазы.[0052] In various embodiments, the fully condensed first mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step. As used herein, “phase separation” includes the separation of a two-phase stream, typically containing a liquid and vapor phase, into its corresponding phase.

[0053] Расширенный первый смешанный хладагент вводиться в нагревающий проход 24 для хладагента через трубопровод 138, где расширенный первый смешанный хладагент может испаряться для обеспечения охлаждения в первой зоне 20 охлаждения.[0053] The expanded first mixed refrigerant is introduced into the refrigerant heating passage 24 through line 138, where the expanded first mixed refrigerant can be vaporized to provide cooling in the first cooling zone 20.

[0054] В различных вариантах осуществления, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 138 может содержать меньше чем 5, 3, 1, 0,5, или 0,1 молярного процента паровой фазы. Кроме того, в определенных вариантах осуществления, расширенный первый смешанный хладагента в трубопроводе 138 может находиться при давлении, по меньшей мере, 1,5, 2,0 или 2,7 МПа и/или не более чем 5,0, 4,0 или 3,5 МПа. Более конкретно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 138 может находиться при давлении в пределах от 1,5 до 5,0 МПа, от 2,0 до 4,0 МПа или от 2,7 до 3,5 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 138 может находиться при температуре ниже, чем 30, 25 или 15°C и/или выше, чем -40, -30 или -5°C. Более конкретно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 138 может находиться при температуре в пределах от -40 до 30°C, от -30 до 25°C или от -5 до 15°C.[0054] In various embodiments, the expanded first mixed refrigerant in line 138 may comprise less than 5, 3, 1, 0.5, or 0.1 molar percent of the vapor phase. In addition, in certain embodiments, the expanded first mixed refrigerant in line 138 may be at a pressure of at least 1.5, 2.0, or 2.7 MPa and / or not more than 5.0, 4.0, or 3.5 MPa. More specifically, the expanded first mixed refrigerant in line 138 may be at a pressure in the range of 1.5 to 5.0 MPa, 2.0 to 4.0 MPa, or 2.7 to 3.5 MPa. In addition to this or alternatively, the expanded first mixed refrigerant in line 138 may be at a temperature lower than 30, 25, or 15 ° C and / or higher than -40, -30, or -5 ° C. More specifically, the expanded first mixed refrigerant in conduit 138 may be at a temperature in the range of -40 to 30 ° C, -30 to 25 ° C, or -5 to 15 ° C.

[0055] Испаренный газообразный первый смешанный хладагент покидает нагревающий проход 24 для хладагента через трубопровод 128, как описывается выше.[0055] The vaporized gaseous first mixed refrigerant leaves the heating passage 24 for the refrigerant through line 128, as described above.

[0056] Обращаясь опять к Фиг.1, здесь, по меньшей мере, часть полностью конденсированного первого смешанного хладагента в трубопроводе 134 направляется в охлаждающий проход 62 во второй зоне 26 охлаждения. В охлаждающем проходе 62, полностью конденсированный первый смешанный хладагент может дополнительно переохлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе для хладагента 30, который дополнительно описывается ниже.[0056] Referring again to FIG. 1, at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant in line 134 is directed to a cooling passage 62 in a second cooling zone 26. In the cooling passage 62, the fully condensed first mixed refrigerant can be further cooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the heating passage for the refrigerant 30, which is further described below.

[0057] Когда поток покидает охлаждающий проход 62 через трубопровод 140, по меньшей мере, часть потока может направляться через трубопровод 142 в расширяющее устройство 64, где давление потока может понижаться, при этом охлаждая и, в некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, частично испаряя поток хладагента. Расширяющее устройство 64 может содержать любое пригодное для использования расширяющее устройство, такое, например, как клапан Джоуля-Томсона или гидравлическая турбина. Хотя оно иллюстрируется на Фиг.1 как содержащее единственное устройство 64, необходимо понимать, что можно использовать любое пригодное для использования количество расширяющих устройств. В определенных вариантах осуществления, расширение может представлять собой по существу изоэнтальпическое расширение или изоэнтропическое расширение. В различных вариантах осуществления, полностью конденсированный первый смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее.[0057] When the flow leaves the cooling passage 62 through conduit 140, at least a portion of the flow may be directed through conduit 142 to expansion device 64, where the flow pressure may decrease, while cooling and, in some embodiments, at least partially evaporating refrigerant stream. The expansion device 64 may include any suitable expansion device, such as, for example, a Joule-Thomson valve or a hydraulic turbine. Although it is illustrated in FIG. 1 as containing a single device 64, it should be understood that any suitable number of expandable devices can be used. In certain embodiments, the expansion may be substantially isoenthalpic expansion or isentropic expansion. In various embodiments, the fully condensed first mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step.

[0058] До расширения, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 142 может находиться при давлении, по меньшей мере, 2,5, 4,0 или 4,8 МПа и/или не более чем 8,0, 7,0 или 6,3 МПа. Более конкретно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 142 может находиться при давлении в пределах от 2,5 до 8,0, от 4,0 до 7,0 или от 4,8 до 6,3 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 142 может находиться при температуре ниже, чем 0, -10 или -25°C и/или выше, чем -100, -75 или -50°C. Более конкретно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 142 может находиться при температуре в пределах от -100 до 0°C, от -75 до -10°C или от -50 до -25°C.[0058] Prior to expansion, the fully condensed first mixed refrigerant in line 142 may be at a pressure of at least 2.5, 4.0, or 4.8 MPa and / or not more than 8.0, 7.0, or 6 , 3 MPa. More specifically, the fully condensed first mixed refrigerant in line 142 may be at a pressure in the range of 2.5 to 8.0, 4.0 to 7.0, or 4.8 to 6.3 MPa. In addition to this or alternatively, the fully condensed first mixed refrigerant in line 142 may be at a temperature lower than 0, -10, or -25 ° C and / or higher than -100, -75 or -50 ° C. More specifically, the fully condensed first mixed refrigerant in conduit 142 may be at a temperature in the range of −100 to 0 ° C, −75 to −10 ° C, or −50 to −25 ° C.

[0059] Расширенный первый смешанный хладагент вводиться в нагревающий проход 30 для хладагента через трубопровод 144, где расширенный первый смешанный хладагент испаряется для обеспечения охлаждения во второй зоне 26 охлаждения. В различных вариантах осуществления, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 144 может содержать меньше чем 5, 4, 3, 2, 1 или 0,1 молярного процента паровой фазы. Кроме того, в определенных вариантах осуществления, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 144 может находиться при давлении, по меньшей мере, 0,3, 0,5 или 0,65 МПа и/или не более чем 2,0, 1,7 или 1,4 МПа. Более конкретно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 144 может находиться при давлении в пределах от 0,3 до 2,0 МПа, от 0,5 до 1,7 МПа или от 0,65 до 1,4 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 144 может находиться при температуре ниже, чем 0, -10 или -25°C и/или выше, чем -100, -75 или -50°C. Более конкретно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 144 может находиться при температуре в пределах от -100 до 0°C, от -75 до -10°C или от -50 до -25°C.[0059] The expanded first mixed refrigerant is introduced into the heating passage 30 for the refrigerant through line 144, where the expanded first mixed refrigerant is vaporized to provide cooling in the second cooling zone 26. In various embodiments, the expanded first mixed refrigerant in conduit 144 may comprise less than 5, 4, 3, 2, 1, or 0.1 molar percent of the vapor phase. Furthermore, in certain embodiments, the expanded first mixed refrigerant in conduit 144 may be at a pressure of at least 0.3, 0.5, or 0.65 MPa and / or not more than 2.0, 1.7, or 1.4 MPa. More specifically, the expanded first mixed refrigerant in conduit 144 may be at a pressure in the range of 0.3 to 2.0 MPa, 0.5 to 1.7 MPa, or 0.65 to 1.4 MPa. In addition to this or alternatively, the expanded first mixed refrigerant in conduit 144 may be at a temperature lower than 0, -10, or -25 ° C and / or higher than -100, -75 or -50 ° C. More specifically, the expanded first mixed refrigerant in conduit 144 may be at a temperature in the range of −100 to 0 ° C, −75 to −10 ° C., or −50 to −25 ° C.

[0060] Испаренный газообразный первый смешанный хладагент покидает нагревающий проход 30 для хладагента через трубопровод 146 и может вводиться во вторую ступень компрессора 52. В различных вариантах осуществления, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 146 может находиться при давлении, по меньшей мере, 0,3, 0,5 или 0,65 МПа и/или не более чем 2,0, 1,7 или 1,4 МПа. Более конкретно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 146 может находиться при давлении в пределах от 0,3 до 2,0 МПа, от 0,5 до 1,7 МПа или от 0,65 до 1,4 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 146 может находиться при температуре ниже, чем 30, 25 или 15°C и/или выше, чем -40, -30 или -5°C. Более конкретно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 146 может находиться при температуре в пределах от -40 до 30°C, от -30 до 25°C или от -5 до 15°C.[0060] The vaporized gaseous first mixed refrigerant leaves the heating passage 30 for the refrigerant through conduit 146 and can be introduced into the second stage of compressor 52. In various embodiments, the gaseous first mixed refrigerant in conduit 146 may be at a pressure of at least 0.3 , 0.5 or 0.65 MPa and / or not more than 2.0, 1.7 or 1.4 MPa. More specifically, the gaseous first mixed refrigerant in line 146 may be at a pressure in the range of 0.3 to 2.0 MPa, 0.5 to 1.7 MPa, or 0.65 to 1.4 MPa. In addition to this or alternatively, the gaseous first mixed refrigerant in line 146 may be at a temperature lower than 30, 25 or 15 ° C and / or higher than -40, -30 or -5 ° C. More specifically, the gaseous first mixed refrigerant in line 146 may be at a temperature in the range of −40 to 30 ° C, −30 to 25 ° C, or −5 to 15 ° C.

[0061] В различных вариантах осуществления, вторая ступень 52 компрессора может сжимать газообразный первый смешанный хладагент до давления, по меньшей мере, 1,5, 2,0 или 2,7 МПа и/или не более чем 5,0, 4,0 или 3,5 МПа. Более конкретно, вторая ступень 52 компрессора может сжимать газообразный первый смешанный хладагент до давления в пределах от 1,5 до 5,0 МПа, от 2,0 до 4,0 МПа или от 2,7 до 3,5 МПа.[0061] In various embodiments, the second compressor stage 52 may compress the gaseous first mixed refrigerant to a pressure of at least 1.5, 2.0, or 2.7 MPa and / or not more than 5.0, 4.0 or 3.5 MPa. More specifically, the second stage 52 of the compressor can compress the gaseous first mixed refrigerant to a pressure in the range from 1.5 to 5.0 MPa, from 2.0 to 4.0 MPa, or from 2.7 to 3.5 MPa.

[0062] Сжатый первый смешанный хладагент из второй ступени 52 компрессора переносится через трубопровод 148 в промежуточный охладитель 66, где поток может охлаждаться посредством косвенного теплообмена с внешней охлаждающей средой (например, охлаждающей водой или воздухом). Когда он покидает промежуточный охладитель 66 через трубопровод 150, сжатый поток в трубопроводе 150 может вводиться в трубопровод 128, где он может направляться для дополнительного сжатия в третью ступень 50 компрессора, как описывается выше.[0062] The compressed first mixed refrigerant from the second compressor stage 52 is transferred via line 148 to an intercooler 66, where the stream can be cooled by indirect heat exchange with an external cooling medium (eg, cooling water or air). When it leaves the intercooler 66 through conduit 150, the compressed stream in conduit 150 may be introduced into conduit 128, where it may be sent for further compression to the third compressor stage 50, as described above.

[0063] Обращаясь опять к Фиг.1, здесь, по меньшей мере, часть полностью конденсированного первого смешанного хладагента в трубопроводе 140 направляется в охлаждающий проход 68 в третей зоне 32 охлаждения. В охлаждающем проходе 68, полностью конденсированный первый смешанный хладагент может дополнительно переохлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 36 для хладагента, который дополнительно описывается ниже.[0063] Referring again to FIG. 1, at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant in line 140 is directed to a cooling passage 68 in a third cooling zone 32. In the cooling passage 68, the fully condensed first mixed refrigerant can be further subcooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the heating passage 36 for the refrigerant, which is further described below.

[0064] Когда он покидает охлаждающий проход 68 через трубопровод 152, охлажденный поток может направляться в расширяющее устройство 70, где давление потока может понижаться, при этом охлаждая и, по меньшей мере, частично испаряя поток хладагента. Расширяющее устройство 70 может содержать любое пригодное для использования расширяющее устройство, такое, например, как клапан Джоуля-Томсона или гидравлическая турбина. Хотя оно иллюстрируется на Фиг.1 как содержащее единственное устройство 70, необходимо понимать, что можно использовать любое пригодное для использования количество расширяющих устройств. В определенных вариантах осуществления, расширение может представлять собой по существу изоэнтальпическое расширение или изоэнтропическое расширение. В различных вариантах осуществления, полностью конденсированный первый смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее.[0064] When it leaves the cooling passage 68 through conduit 152, the cooled stream may be directed to an expansion device 70 where the pressure of the stream may decrease, while cooling and at least partially evaporating the refrigerant stream. The expansion device 70 may include any suitable expansion device, such as, for example, a Joule-Thomson valve or a hydraulic turbine. Although it is illustrated in FIG. 1 as containing a single device 70, it should be understood that any suitable number of expandable devices can be used. In certain embodiments, the expansion may be substantially isoenthalpic expansion or isentropic expansion. In various embodiments, the fully condensed first mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step.

[0065] До расширения, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 152 может находиться при давлении, по меньшей мере, 2,5, 4,0 или 4,8 МПа и/или не более чем 8,0, 7,0 или 6,3 МПа. Более конкретно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 152 может находиться при давлении в пределах от 2,5 до 8,0, от 4,0 до 7,0 или от 4,8 до 6,3 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 152 может находиться при температуре ниже, чем -20, -40 или -60°C и/или выше, чем -120, -90 или -75°C. Более конкретно, полностью конденсированный первый смешанный хладагент в трубопроводе 152 может находиться при температуре в пределах от -120 до -20°C, от -90 до -40°C или от -75 до -60°C.[0065] Prior to expansion, the fully condensed first mixed refrigerant in conduit 152 may be at a pressure of at least 2.5, 4.0, or 4.8 MPa and / or not more than 8.0, 7.0, or 6 , 3 MPa. More specifically, the fully condensed first mixed refrigerant in line 152 may be at a pressure in the range of 2.5 to 8.0, 4.0 to 7.0, or 4.8 to 6.3 MPa. In addition to this or alternatively, the fully condensed first mixed refrigerant in conduit 152 may be at a temperature lower than −20, −40, or −60 ° C. and / or higher than −120, −90, or −75 ° C. More specifically, the fully condensed first mixed refrigerant in conduit 152 may be at a temperature in the range of −120 to −20 ° C., −90 to −40 ° C., or −75 to −60 ° C.

[0066] Расширенный первый смешанный хладагент вводится в нагревающий проход 36 для хладагента через трубопровод 154, где расширенный первый смешанный хладагент испаряется, обеспечивая охлаждение в третьей зоне 32 охлаждения. В различных вариантах осуществления, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 154 может содержать меньше чем 10, 7, 6, 4, 2, 1 или 0,5 молярного процента паровой фазы. Кроме того, в определенных вариантах осуществления, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 154 может находиться при давлении, по меньшей мере, 0,1, 0,15 или 0,2 МПа и/или не более чем 2,0, 1,5 или 0,5 МПа. Более конкретно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 154 может находиться при давлении в пределах от 0,1 до 2,0 МПа, от 0,15 до 1,5 МПа или от 0,2 до 0,5 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 154 может находиться при температуре ниже, чем -20, -40 или -60°C и/или выше, чем -120, -90 или -75°C. Более конкретно, расширенный первый смешанный хладагент в трубопроводе 154 может находиться при температуре в пределах от -120 до -20°C, от -90 до -40°C или от -75 до -60°C.[0066] The expanded first mixed refrigerant is introduced into the refrigerant heating passage 36 through line 154, where the expanded first mixed refrigerant is vaporized to provide cooling in the third cooling zone 32. In various embodiments, the expanded first mixed refrigerant in conduit 154 may comprise less than 10, 7, 6, 4, 2, 1, or 0.5 mole percent of the vapor phase. Furthermore, in certain embodiments, the expanded first mixed refrigerant in conduit 154 may be at a pressure of at least 0.1, 0.15, or 0.2 MPa and / or not more than 2.0, 1.5, or 0.5 MPa. More specifically, the expanded first mixed refrigerant in line 154 may be at a pressure in the range of 0.1 to 2.0 MPa, 0.15 to 1.5 MPa, or 0.2 to 0.5 MPa. In addition to this or alternatively, the expanded first mixed refrigerant in conduit 154 may be at a temperature lower than -20, -40 or -60 ° C and / or higher than -120, -90 or -75 ° C. More specifically, the expanded first mixed refrigerant in conduit 154 may be at a temperature ranging from −120 to −20 ° C., −90 to −40 ° C., or −75 to −60 ° C.

[0067] Испаренный газообразный первый смешанный хладагент покидает нагревающий проход 36 для хладагента через трубопровод 156, и он может вводиться в первую ступень 54 компрессора. В различных вариантах осуществления, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 156 может находиться при давлении, по меньшей мере, 0,1, 0,15 или 0,2 МПа и/или не более чем 2,0, 1,5 или 0,5 МПа. Более конкретно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 156 может находиться при давлении в пределах от 0,1 до 2,0 МПа, 0,15 до 1,5 МПа или от 0,2 до 0,5 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 156 может находиться при температуре ниже, чем 0, -10 или -25°C и/или выше, чем -100, -75 или -50°C. Более конкретно, газообразный первый смешанный хладагент в трубопроводе 156 может находиться при температуре в пределах от -100 до 0°C, от -75 до -10°C или от -50 до -25°C.[0067] The vaporized gaseous first mixed refrigerant leaves the heating passage 36 for the refrigerant through line 156 and can be introduced into the first stage 54 of the compressor. In various embodiments, the gaseous first mixed refrigerant in line 156 may be at a pressure of at least 0.1, 0.15, or 0.2 MPa and / or not more than 2.0, 1.5, or 0.5 MPa More specifically, the gaseous first mixed refrigerant in line 156 may be at a pressure in the range of 0.1 to 2.0 MPa, 0.15 to 1.5 MPa, or 0.2 to 0.5 MPa. In addition to this or alternatively, the gaseous first mixed refrigerant in line 156 may be at a temperature lower than 0, -10 or -25 ° C and / or higher than -100, -75 or -50 ° C. More specifically, the gaseous first mixed refrigerant in line 156 may be at a temperature in the range of −100 to 0 ° C., −75 to −10 ° C., or −50 to −25 ° C.

[0068] Когда он покидает первую ступень 54 компрессора через трубопровод 158, сжатый поток в трубопроводе 158 может вводиться в трубопровод 146, где он может направляться для дополнительного сжатия во вторую ступень 52 в и третью ступень 50 компрессора как описывается выше. В различных вариантах осуществления, первая ступень 54 компрессора может сжимать газообразный первый смешанный хладагент до давления, по меньшей мере, 0,3, 0,5 или 0,65 МПа и/или не более чем 2,0, 1,7 или 1,4 МПа. Более конкретно, первая ступень 54 компрессора может сжимать газообразный первый смешанный хладагент до давления в пределах от 0,3 до 2,0 МПа, от 0,5 до 1,7 МПа или от 0,65 до 1,4 МПа.[0068] When it leaves the first compressor stage 54 through conduit 158, the compressed stream in conduit 158 can be introduced into conduit 146, where it can be sent for further compression to second compressor stage 52B and third compressor stage 50 as described above. In various embodiments, the first compressor stage 54 may compress the gaseous first mixed refrigerant to a pressure of at least 0.3, 0.5, or 0.65 MPa and / or not more than 2.0, 1.7, or 1, 4 MPa. More specifically, the first compressor stage 54 may compress the gaseous first mixed refrigerant to a pressure in the range of 0.3 to 2.0 MPa, 0.5 to 1.7 MPa, or 0.65 to 1.4 MPa.

[0069] В различных вариантах осуществления, и как изображено на Фиг.1, первая система 12 охлаждения и первый замкнутый смешанный контур охлаждения не содержат сепаратора фаз. Как используется в настоящем документе, ʺсепаратор фазʺ как понимается, охватывает любое устройство, сконструированное исключительно для разделения частично конденсированного потока на жидкую и паровую фракции. Как следствие этого, оно не должно содержать, например, вакуумные барабаны и уравнительные барабаны.[0069] In various embodiments, and as shown in FIG. 1, the first cooling system 12 and the first closed mixed cooling circuit do not contain a phase separator. As used herein, a “phase separator” is understood to encompass any device designed solely to separate a partially condensed stream into liquid and vapor fractions. As a consequence of this, it should not contain, for example, vacuum drums and surge drums.

[0070] В определенных вариантах осуществления, трубопроводы 136, 138, 142, 144, 152 и 154 на Фиг.1, когда они физически присутствуют, могут располагаться вне соответствующих им зон (20, 26, и 32) охлаждения. В таких вариантах осуществления, трубопроводы 136, 138, 142, 144, 152 и 154 могли бы располагаться вне теплообменников или вне тех теплообменников, которые содержат соответствующие зоны (20, 26, и 32) охлаждения.[0070] In certain embodiments, pipelines 136, 138, 142, 144, 152 and 154 of FIG. 1, when physically present, may be located outside their respective cooling zones (20, 26, and 32). In such embodiments, pipelines 136, 138, 142, 144, 152 and 154 could be located outside of heat exchangers or outside those heat exchangers that contain respective cooling zones (20, 26, and 32).

[0071] Первый смешанный хладагент может содержать два или более составляющих, выбранных из группы, состоящей из азота, метана, этилена, этана, пропилена, пропана, изобутана, н-бутана, изопентана, н-пентана и их сочетаний. В некоторых вариантах осуществления, первый смешанный хладагент может содержать, по меньшей мере, два соединения, выбранных из группы, состоящей из углеводородов, содержащих от 2 до 4 атомов углерода. В определенных вариантах осуществления, первый смешанный хладагент может иметь давление насыщения в пределах между 2,5 и 5,65 МПа примерно при температуре окружающей среды.[0071] The first mixed refrigerant may contain two or more components selected from the group consisting of nitrogen, methane, ethylene, ethane, propylene, propane, isobutane, n-butane, isopentane, n-pentane, and combinations thereof. In some embodiments, implementation, the first mixed refrigerant may contain at least two compounds selected from the group consisting of hydrocarbons containing from 2 to 4 carbon atoms. In certain embodiments, the first mixed refrigerant may have a saturation pressure between 2.5 and 5.65 MPa at about ambient temperature.

[0072] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть желательным регулировать композицию первого смешанного хладагента, чтобы изменять таким путем его кривую охлаждения и, таким образом, его потенциал охлаждения. Такую модификацию можно использовать для того, чтобы соответствовать, например, изменениям композиции и/или скорости потока, для подаваемого потока газа, вводимого в установку 10 для извлечения LNG. В одном из вариантов осуществления, композиция первого смешанного хладагента может регулироваться таким образом, что кривая нагрева испаряющегося хладагента ближе соответствует кривой охлаждения подаваемого потока газа и теплого хладагента. Один из способов такого согласования кривых описан подробно в патенте США № 4033735, описание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей своей полноте.[0072] In some embodiments of the present invention, it may be desirable to adjust the composition of the first mixed refrigerant so as to alter its cooling curve and thus its cooling potential. Such a modification can be used in order to correspond, for example, to changes in composition and / or flow rate, for the feed gas stream introduced into the LNG recovery unit 10. In one embodiment, the composition of the first mixed refrigerant can be adjusted so that the heating curve of the evaporating refrigerant closely matches the cooling curve of the supplied gas stream and warm refrigerant. One method for such curve matching is described in detail in US Pat. No. 4,033,735, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0073] Обращаясь опять к Фиг.1, здесь вторая система 14 охлаждения и второй замкнутый смешанный контур охлаждения описываются в дополнительных деталях. Как показано на Фиг.1, вторая система 14 охлаждения содержит единственную зону 38 охлаждения, где второй замкнутый смешанный контур охлаждения является, по меньшей мере, частично расположенным в ней. Как используется в настоящем документе, ʺединственная зона охлажденияʺ означает, что система содержит только одну зону, где подаваемый поток охлаждается посредством косвенного теплообмена с единственной охлаждающей средой. В таких вариантах осуществления, идентифицируемая система не будет содержать никаких других зон охлаждения. В определенных вариантах осуществления, единственная охлаждающая среда может содержать расширенный первый смешанный хладагент или расширенный второй смешанный хладагент. В различных вариантах осуществления, вторая система 12 охлаждения содержит единственную зону охлаждения, состоит по существу из единственной зоны охлаждения или состоит из единственной зоны.[0073] Turning again to FIG. 1, here a second cooling system 14 and a second closed mixed cooling circuit are described in further detail. As shown in FIG. 1, the second cooling system 14 comprises a single cooling zone 38, where the second closed mixed cooling circuit is at least partially located therein. As used herein, a “single cooling zone” means that the system contains only one zone where the feed stream is cooled by indirect heat exchange with a single cooling medium. In such embodiments, the identifiable system will not contain any other cooling zones. In certain embodiments, a single cooling medium may comprise an expanded first mixed refrigerant or an expanded second mixed refrigerant. In various embodiments, the second cooling system 12 comprises a single cooling zone, consists essentially of a single cooling zone, or consists of a single zone.

[0074] Второй замкнутый смешанный контур охлаждения содержит второй смешанный хладагент и изображен на Фиг.1 следующим образом. Когда хладагент покидает нагревающий проход 42 для хладагента в зоне 38 охлаждения, газообразный второй смешанный хладагент в трубопроводе 160 переносится в систему 72 компрессоров, содержащую первую ступень 74 компрессора и вторую ступень 76 компрессора. В различных вариантах осуществления, компрессор 72 может быть конфигурироваться для извлечения уплотняющего газа, как описано ранее относительно компрессора 48. Таким образом, в определенных вариантах осуществления, компрессор 72 может содержать трубку Вентури (не показано), сконструированную для удерживания уплотняющего газа, утекающего из компрессора.[0074] The second closed mixed cooling circuit comprises a second mixed refrigerant and is shown in FIG. 1 as follows. When the refrigerant leaves the refrigerant heating passage 42 in the cooling zone 38, the gaseous second mixed refrigerant in conduit 160 is transferred to a compressor system 72 comprising a first compressor stage 74 and a second compressor stage 76. In various embodiments, compressor 72 may be configured to extract a seal gas, as previously described with respect to compressor 48. Thus, in certain embodiments, compressor 72 may include a venturi (not shown) designed to hold the seal gas flowing out of the compressor. .

[0075] В различных вариантах осуществления, газообразный второй смешанный хладагент в трубопроводе 160 находится при давлении в пределах 0,1, 0,15 или 0,2 МПа и/или не более чем 2,0, 1,5 или 0,5 МПа. Более конкретно, газообразный второй смешанный хладагент в трубопроводе 160 может находиться при давлении в пределах от 0,1 до 2,0 МПа, от 0,15 до 1,5 МПа или от 0,2 до 0,5 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, газообразный второй смешанный хладагент в трубопроводе 160 находится при температуре ниже, чем -20, -40 или -60°C и/или выше, чем -120, -90 или -75°C. Более конкретно, газообразный второй смешанный хладагент в трубопроводе 160 может находиться при температуре в пределах от -120 до -20°C, от -90 до -40°C или от -75 до -60°C.[0075] In various embodiments, the gaseous second mixed refrigerant in conduit 160 is at a pressure in the range of 0.1, 0.15, or 0.2 MPa and / or not more than 2.0, 1.5, or 0.5 MPa . More specifically, the gaseous second mixed refrigerant in conduit 160 may be at a pressure in the range of 0.1 to 2.0 MPa, 0.15 to 1.5 MPa, or 0.2 to 0.5 MPa. In addition to this or alternatively, the gaseous second mixed refrigerant in conduit 160 is at a temperature lower than -20, -40 or -60 ° C and / or higher than -120, -90 or -75 ° C. More specifically, the gaseous second mixed refrigerant in conduit 160 may be at a temperature in the range of -120 to -20 ° C, -90 to -40 ° C, or -75 to -60 ° C.

[0076] Хотя на Фиг.1 он изображен как содержащий только две ступени, специалист в данной области легко увидел бы, что компрессор 72 может модифицироваться таким образом, чтобы он содержал большее или меньшее количество ступеней, при необходимости. В различных вариантах осуществления, система 72 компрессоров может содержать аксиальный компрессор, центробежный компрессор, возвратно-поступательный компрессор, шнековый компрессор или их сочетание. В дополнение к этому, система 72 компрессоров может приводиться в действие с помощью паровой турбины, газовой турбины, электрического двигателя или их сочетаний.[0076] Although it is depicted in FIG. 1 as having only two stages, one skilled in the art would easily see that the compressor 72 can be modified so that it contains more or fewer stages, if necessary. In various embodiments, the compressor system 72 may comprise an axial compressor, a centrifugal compressor, a reciprocating compressor, a screw compressor, or a combination thereof. In addition, the compressor system 72 may be driven by a steam turbine, gas turbine, electric motor, or combinations thereof.

[0077] Газообразный второй смешанный хладагент в трубопроводе 160 вводиться в первую ступень 74 компрессора, а затем переносится через трубопровод 162 в промежуточный охладитель 78, где поток может охлаждаться до достижения температуры окружающей среды посредством косвенного теплообмена с внешней охлаждающей средой (например, с охлаждающей водой или воздухом). В различных вариантах осуществления, первая ступень 74 компрессора может сжимать газообразный второй смешанный хладагент до давления, по меньшей мере, 0,3, 0,5 или 0,65 МПа и/или не более чем 3,0, 2,5 или 2,0 МПа. Более конкретно, первая ступень 74 компрессора может сжимать газообразный второй смешанный хладагент до давления в пределах от 0,3 до 3,0 МПа, от 0,5 до 2,5 МПа или от 0,65 до 2,0 МПа.[0077] A gaseous second mixed refrigerant in conduit 160 is introduced into the first compressor stage 74 and then transferred through conduit 162 to intercooler 78, where the stream can be cooled to ambient temperature by indirect heat exchange with an external cooling medium (eg, cooling water) or air). In various embodiments, the first compressor stage 74 may compress the gaseous second mixed refrigerant to a pressure of at least 0.3, 0.5, or 0.65 MPa and / or not more than 3.0, 2.5, or 2, 0 MPa. More specifically, the first compressor stage 74 may compress the gaseous second mixed refrigerant to a pressure in the range of 0.3 to 3.0 MPa, 0.5 to 2.5 MPa, or 0.65 to 2.0 MPa.

[0078] Охлажденный второй смешанный хладагент может затем вводиться во вторую ступень 76 компрессора через трубопровод 164, где второй смешанный хладагент дополнительно сжимается. В различных вариантах осуществления, вторая ступень компрессора 76 может сжимать газообразный второй смешанный хладагент до давления, по меньшей мере, 2,5, 4,0 или 4,8 и/или не более чем 8,0, 7,0 или 6,0 МПа. Более конкретно, вторая ступень компрессора 76 может сжимать газообразный второй смешанный хладагент до давления в пределах от 2,5 до 8,0 МПа, от 4,0 до 7,0 МПа или от 4,8 до 6,0 МПа.[0078] The cooled second mixed refrigerant may then be introduced into the second compressor stage 76 through line 164, where the second mixed refrigerant is further compressed. In various embodiments, the second stage of compressor 76 may compress the gaseous second mixed refrigerant to a pressure of at least 2.5, 4.0, or 4.8 and / or not more than 8.0, 7.0, or 6.0 MPa More specifically, the second stage of the compressor 76 can compress the gaseous second mixed refrigerant to a pressure in the range of 2.5 to 8.0 MPa, 4.0 to 7.0 MPa, or 4.8 to 6.0 MPa.

[0079] Сжатый второй смешанный хладагент вводится затем в выходной охладитель 80 через трубопровод 166, где поток может дополнительно охлаждаться до достижения температуры окружающей среды посредством косвенного теплообмена с внешней охлаждающей средой (например, охлаждающей водой или воздухом).[0079] The compressed second mixed refrigerant is then introduced into the outlet cooler 80 via line 166, where the stream can be further cooled to ambient temperature by indirect heat exchange with an external cooling medium (eg, cooling water or air).

[0080] Сжатый второй смешанный хладагент в трубопроводе 168 вводится затем в охлаждающий проход 82 в первой зоне 20 охлаждения первой системы 12 охлаждения. В различных вариантах осуществления, сжатый второй смешанный хладагент в трубопроводе 168 может находиться при давлении, по меньшей мере, 2,5, 4,0 или 4,8 МПа и/или не более чем 8,0, 7,0 или 6,0 МПа. Более конкретно, сжатый второй смешанный хладагент в трубопроводе 168 может находиться при давлении в пределах от 2,5 до 8,0 МПа, от 4,0 до 7,0 МПа или от 4,8 до 6,0 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, сжатый второй смешанный хладагент в трубопроводе 168 может находиться при температуре окружающей среды или вблизи нее.[0080] The compressed second mixed refrigerant in line 168 is then introduced into the cooling passage 82 in the first cooling zone 20 of the first cooling system 12. In various embodiments, the compressed second mixed refrigerant in conduit 168 may be at a pressure of at least 2.5, 4.0, or 4.8 MPa and / or not more than 8.0, 7.0, or 6.0 MPa More specifically, the compressed second mixed refrigerant in conduit 168 may be at a pressure in the range of 2.5 to 8.0 MPa, 4.0 to 7.0 MPa, or 4.8 to 6.0 MPa. In addition, or alternatively, the compressed second mixed refrigerant in conduit 168 may be at or near ambient temperature.

[0081] В охлаждающем проходе 82, второй смешанный хладагент может дополнительно охлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 24 для хладагента. В то же время, в охлаждающем проходе 82, второй смешанный хладагент может охлаждаться до температуры ниже точки росы смеси хладагентов.[0081] In the cooling passage 82, the second mixed refrigerant may be further cooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the heating passage 24 for the refrigerant. At the same time, in the cooling passage 82, the second mixed refrigerant can be cooled to a temperature below the dew point of the refrigerant mixture.

[0082] Охлажденный второй смешанный хладагент в трубопроводе 170 вводится затем в охлаждающий проход 84 во второй зоне 26 охлаждения первой системы 12 охлаждения. В охлаждающем проходе 84, второй смешанный хладагент может дополнительно охлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 30 для хладагента. В то же время, в охлаждающем проходе 84, второй смешанный хладагент может охлаждаться до температуры ниже точки росы смеси хладагентов.[0082] The cooled second mixed refrigerant in line 170 is then introduced into the cooling passage 84 in the second cooling zone 26 of the first cooling system 12. In the cooling passage 84, the second mixed refrigerant may be further cooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the heating passage 30 for the refrigerant. At the same time, in the cooling passage 84, the second mixed refrigerant can be cooled to a temperature below the dew point of the refrigerant mixture.

[0083] Охлажденный второй смешанный хладагент в трубопроводе 172 вводится затем в охлаждающий проход 86 в третьей зоне 32 охлаждения первой системы 12 охлаждения. В охлаждающем проходе 86, второй смешанный хладагент может дополнительно охлаждаться посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом в нагревающем проходе 36 для хладагента. В то же время, в охлаждающем проходе 86, второй смешанный хладагент может охлаждаться до температуры ниже температуры начала кипения смеси хладагентов.[0083] The cooled second mixed refrigerant in line 172 is then introduced into the cooling passage 86 in the third cooling zone 32 of the first cooling system 12. In the cooling passage 86, the second mixed refrigerant may be further cooled by indirect heat exchange with the first mixed refrigerant in the heating passage 36 for the refrigerant. At the same time, in the cooling passage 86, the second mixed refrigerant may be cooled to a temperature below the boiling point of the mixture of refrigerants.

[0084] Когда он покидает первую систему 12 охлаждения через трубопровод 174, второй смешанный хладагент в трубопроводе 174 полностью конденсируется. Полностью конденсированный второй смешанный хладагент в трубопроводе 174 может затем вводиться в охлаждающий проход 88 в зоне 38 охлаждения второй системы 14 охлаждения.[0084] When it leaves the first cooling system 12 through line 174, the second mixed refrigerant in line 174 is completely condensed. The fully condensed second mixed refrigerant in line 174 may then be introduced into the cooling passage 88 in the cooling zone 38 of the second cooling system 14.

[0085] Когда он покидает охлаждающий проход 88 через трубопровод 176, переохлажденный поток второго смешанного хладагента может направляться в расширяющее устройство 90, где давление потока может понижаться, при этом охлаждая и испаряя поток хладагента. До расширения, полностью конденсированный второй смешанный хладагент в трубопроводе 176 может находиться при давлении, по меньшей мере, 2,5, 4,0 или 4,8 МПа и/или не более чем 8,0, 7,0 или 6,0 МПа. Более конкретно, полностью конденсированный второй смешанный хладагент в трубопроводе 176 может находиться при давлении в пределах от 2,5 до 8,0, от 4,0 до 7,0 или от 4,8 до 6,0 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, полностью конденсированный второй смешанный хладагент в трубопроводе 176 может находиться при температуре ниже, чем -120, -130, -140 или -145°C и/или выше, чем -195, -190, -180 или -165°C. Более конкретно, полностью конденсированный второй смешанный хладагент в трубопровод 176 может находиться при температуре в пределах от -120 до -195°C, от -130 до -190°C, от -140 до -180°C или от -145 до -165°C.[0085] When it leaves the cooling passage 88 through conduit 176, the supercooled second mixed refrigerant stream may be directed to an expansion device 90, where the pressure may decrease, while cooling and evaporating the refrigerant stream. Prior to expansion, the fully condensed second mixed refrigerant in line 176 may be at a pressure of at least 2.5, 4.0 or 4.8 MPa and / or not more than 8.0, 7.0 or 6.0 MPa . More specifically, the fully condensed second mixed refrigerant in line 176 may be at a pressure in the range of 2.5 to 8.0, 4.0 to 7.0, or 4.8 to 6.0 MPa. In addition to this or alternatively, the fully condensed second mixed refrigerant in line 176 may be at a temperature lower than -120, -130, -140 or -145 ° C and / or higher than -195, -190, -180 or -165 ° C. More specifically, the fully condensed second mixed refrigerant in line 176 can be at a temperature ranging from -120 to -195 ° C, from -130 to -190 ° C, from -140 to -180 ° C, or from -145 to -165 ° C.

[0086] Расширяющее устройство 90 может содержать любое пригодное для использования расширяющее устройство, такое, например, как клапан Джоуля-Томсона или гидравлическая турбина. Хотя оно иллюстрируется на Фиг.1 как содержащее единственное устройство 90, необходимо понимать, что можно использовать любое пригодное для использования количество расширяющих устройств. В определенных вариантах осуществления, расширение может представлять собой по существу изоэнтальпическое расширение или изоэнтропическое расширение.[0086] The expansion device 90 may include any suitable expansion device, such as, for example, a Joule-Thomson valve or a hydraulic turbine. Although it is illustrated in FIG. 1 as containing a single device 90, it should be understood that any suitable number of expansion devices can be used. In certain embodiments, the expansion may be substantially isoenthalpic expansion or isentropic expansion.

[0087] Расширенный поток в трубопроводе 178 может регулироваться с помощью клапана 92. В различных вариантах осуществления, расширенный поток в трубопроводе 178 может содержать меньше чем 15, 10, 8, 6, 2 или 1 молярный процент паровой фазы. Кроме того, в определенных вариантах осуществления, расширенный поток в трубопроводе 178 может находиться при давлении, по меньшей мере, 0,3, 0,5 или 0,65 МПа и/или не более чем 3,0, 2,0 или 1,4 МПа. Более конкретно, расширенный поток в трубопроводе 178 может находиться при давлении в пределах от 0,3 до 3,0 МПа, от 0,5 до 2,0 МПа или от 0,65 до 1,4 МПа. В дополнение к этому или альтернативно, расширенный поток в трубопроводе 178 может находиться при температуре ниже, чем -120, -130, -140 или -145°C и/или выше, чем -195, -190, -180 или -165°C. Более конкретно, расширенный поток в трубопроводе 178 может находиться при температуре в пределах от -120 до -195°C, от -130 до -190°C, от -140 до -180°C, или от -145 до -165°C.[0087] The expanded flow in conduit 178 may be controlled by valve 92. In various embodiments, the expanded flow in conduit 178 may comprise less than 15, 10, 8, 6, 2, or 1 molar percent of vapor phase. In addition, in certain embodiments, the expanded flow in conduit 178 may be at a pressure of at least 0.3, 0.5, or 0.65 MPa and / or not more than 3.0, 2.0, or 1, 4 MPa. More specifically, the expanded flow in conduit 178 may be at a pressure in the range of 0.3 to 3.0 MPa, 0.5 to 2.0 MPa, or 0.65 to 1.4 MPa. In addition to this or alternatively, the expanded flow in conduit 178 may be at a temperature lower than -120, -130, -140 or -145 ° C and / or higher than -195, -190, -180 or -165 ° C. More specifically, the expanded flow in conduit 178 can be at a temperature ranging from -120 to -195 ° C, from -130 to -190 ° C, from -140 to -180 ° C, or from -145 to -165 ° C .

[0088] Расширенный второй смешанный хладагент в трубопроводе 180 вводится затем в нагревающий проход 42 для хладагента, где расширенный второй смешанный хладагент испаряется, обеспечивая охлаждение зоны 38 охлаждения. В различных вариантах осуществления, расширенный поток в трубопроводе 180 может содержать меньше чем 15, 10, 8, 6 или 2 молярных процента паровой фазы. В одном или нескольких вариантах осуществления, расширенный второй смешанный хладагент в трубопроводе 180 может вводиться при давлении в пределах 0,1, 0,15 или 0,2 МПа и/или не более чем 2,0, 1,5 или 0,5 МПа. Более конкретно, расширенный второй смешанный хладагент в трубопроводе 180 может вводиться при давлении в пределах от 0,1 до 2,0 МПа, от 0,15 до 1,5 МПа или от 0,2 до 0,5 МПа.[0088] The expanded second mixed refrigerant in line 180 is then introduced into the refrigerant heating passage 42, where the expanded second mixed refrigerant is vaporized to cool the cooling zone 38. In various embodiments, the expanded stream in conduit 180 may comprise less than 15, 10, 8, 6, or 2 molar percent of the vapor phase. In one or more embodiments, the expanded second mixed refrigerant in line 180 may be introduced at pressures in the range 0.1, 0.15, or 0.2 MPa and / or not more than 2.0, 1.5, or 0.5 MPa. . More specifically, the expanded second mixed refrigerant in line 180 can be introduced at pressures ranging from 0.1 to 2.0 MPa, from 0.15 to 1.5 MPa, or from 0.2 to 0.5 MPa.

[0089] В определенных вариантах осуществления, трубопроводы 174, 176, 178 и 180 могут быть расположены вне зоны 38 охлаждения. В таких вариантах осуществления, трубопроводы 174, 176, 178 и 180 могут располагаться вне теплообменника, который содержит зону 38 охлаждения.[0089] In certain embodiments, pipelines 174, 176, 178, and 180 may be located outside of cooling zone 38. In such embodiments, pipelines 174, 176, 178, and 180 may be located outside of a heat exchanger that includes a cooling zone 38.

[0090] Газообразный второй смешанный хладагент в трубопроводе 160 затем сжимается и рециклируется в способ, описанный выше. В различных вариантах осуществления, полностью конденсированный второй смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее.[0090] The gaseous second mixed refrigerant in conduit 160 is then compressed and recycled to the method described above. In various embodiments, the fully condensed second mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step.

[0091] В различных вариантах осуществления, и как изображено на Фиг.1, вторая система 14 охлаждения и второй замкнутый смешанный контур охлаждения не содержат сепаратора фаз.[0091] In various embodiments, and as shown in FIG. 1, the second cooling system 14 and the second closed mixed cooling circuit do not contain a phase separator.

[0092] Второй смешанный хладагент может содержать два или более составляющих, выбранных из группы, состоящей из азота, метана, этилена, этана, пропилена, пропана, изобутана, н-бутана, изопентана, н-пентана и их сочетания. В некоторых вариантах осуществления, второй смешанный хладагент может содержать, по меньшей мере, два соединения, выбранных из группы, состоящей из азота и углеводородов, содержащих от 1 до 3 атомов углерода. В различных вариантах осуществления, второй смешанный хладагент будет иметь температуру начала кипения, которая ниже, чем температура начала кипения первого смешанного хладагента при данном давлении. В определенных вариантах осуществления, второй смешанный хладагент может иметь давление насыщения в пределах между 2,5 и 6,1 МПа при температурах в пределах между -60 и -75°C.[0092] The second mixed refrigerant may contain two or more components selected from the group consisting of nitrogen, methane, ethylene, ethane, propylene, propane, isobutane, n-butane, isopentane, n-pentane, and combinations thereof. In some embodiments, the implementation, the second mixed refrigerant may contain at least two compounds selected from the group consisting of nitrogen and hydrocarbons containing from 1 to 3 carbon atoms. In various embodiments, the second mixed refrigerant will have a boiling point that is lower than the boiling point of the first mixed refrigerant at a given pressure. In certain embodiments, the second mixed refrigerant may have a saturation pressure between 2.5 and 6.1 MPa at temperatures between -60 and -75 ° C.

[0093] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть желательным регулировать композицию второго смешанного хладагента, чтобы изменять, таким образом, его кривую охлаждения и, следовательно, его потенциал охлаждения. Такая модификация может использоваться для того, чтобы соответствовать, например, изменению в композиции и/или скорости потока для подаваемого потока газа, вводимых в установку 10 для извлечения LNG. В одном из вариантов осуществления, композиция второго смешанного хладагента может регулироваться таким образом, чтобы кривая нагревания испаряющегося хладагента ближе соответствовала кривой охлаждения подаваемого потока газа и теплого хладагента.[0093] In some embodiments, the implementation of the present invention, it may be desirable to adjust the composition of the second mixed refrigerant, so as to change its cooling curve and, therefore, its cooling potential. Such a modification can be used in order to correspond, for example, to a change in composition and / or flow rate for the feed gas stream introduced into the LNG recovery unit 10. In one embodiment, the composition of the second mixed refrigerant can be adjusted so that the heating curve of the evaporating refrigerant closely matches the cooling curve of the gas and warm refrigerant feed stream.

[0094] Необходимо отметить, что трубопроводы, изображенные между зонами (20, 26, 32, и 38) охлаждения на Фиг.1, показаны только для иллюстративных целей и, в определенных вариантах осуществления, физический трубопровод может и не присутствовать там, где каждый трубопровод изображен на Фиг.1.[0094] It should be noted that the pipelines depicted between the cooling zones (20, 26, 32, and 38) of FIG. 1 are shown for illustrative purposes only and, in certain embodiments, the physical pipeline may not be present where each the pipeline is shown in Fig.1.

[0095] В то время как Фиг.1 изображает один из вариантов осуществления настоящих способов и систем, предусматриваются и другие варианты осуществления, такие как те, которые изображены на Фигурах 2-7, они могут содержать турбодетандер 94, компрессор 96, соединенный в рабочем состоянии с турбодетандером 94, и сепаратор 98 тяжелых фракций. Необходимо отметить, что все общие компоненты системы, находящиеся на Фигурах 1-7, все они обозначены соответствующим образом с использованием одинаковых номеров. Например, как первая система 12 охлаждения, так и вторая система 14 охлаждения согласованным образом обозначены на Фигурах 1-7. Кроме того, компоненты систем на Фигурах 1-7, как ожидается, функционируют одинаковым или по существу сходным образом, если не указано иного. Единственное отличие между Фигурами 1-7 заключается в том, что трубопроводы на них обозначены в соответствии с соответствующей им фигурой и вариантом осуществления. Например, соответствующие трубопроводы на Фиг.2 обозначены 2XX, в то время как соответствующие трубопроводы на Фиг.3 обозначены 3XX (где ʺXʺ представляет собой номер). Трубопроводы на Фигурах 1-7 функционируют одинаковым образом везде (то есть, перенося соответствующий им поток), если не указано иного.[0095] While FIG. 1 depicts one embodiment of the present methods and systems, other embodiments are contemplated, such as those depicted in FIGS. 2-7, they may include a turboexpander 94, a compressor 96 connected in operation condition with turboexpander 94, and separator 98 heavy fractions. It should be noted that all common system components located in Figures 1-7, all of them are marked accordingly using the same numbers. For example, both the first cooling system 12 and the second cooling system 14 are consistently indicated in Figures 1-7. In addition, the system components in Figures 1-7 are expected to function in the same or substantially similar manner unless otherwise indicated. The only difference between Figures 1-7 is that the pipelines on them are indicated in accordance with their respective figure and embodiment. For example, the corresponding pipelines in FIG. 2 are labeled 2XX, while the corresponding pipelines in FIG. 3 are labeled 3XX (where ʺXʺ is a number). The pipelines in Figures 1-7 function in the same way everywhere (i.e., transferring the flow corresponding to them), unless otherwise indicated.

[0096] На Фиг.2, изображена установка 10 для извлечения LNG, которая содержит турбодетандер 94, в рабочем состоянии соединенный через трубопровод 220 с третьей зоной 32 охлаждения первой системы 12 охлаждения. Турбодетандер дополнительно описывается в патенте США № 6367286, который включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей своей полноте.[0096] FIG. 2 illustrates an LNG extraction unit 10 that includes a turboexpander 94, operatively connected through a pipe 220 to a third cooling zone 32 of a first cooling system 12. A turbo expander is further described in US Pat. No. 6,367,286, which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0097] Как показано на Фиг.2, по меньшей мере, часть подаваемого газового потока, содержащих углеводороды, проходя через охлаждающий проход 34 третьей зоны 32 охлаждения, может направляться через трубопровод 220 в турбодетандер 94, где он может расширяться в виде двухфазного потока. В результате расширения, температура мгновенно расширенного или расширенного потока текучей среды в трубопроводе 222 может быть, по меньшей мере, на 2, 5 или 10°C и/или не более чем 50, 40 или 30°C ниже, чем температура потока в трубопроводе 220. Кроме того, давление мгновенно расширенного или расширенного потока текучей среды в трубопроводе 222 может быть, по меньшей мере, на 0,1, 0,2 или 0,3 и/или не более чем 5,0, 4,0 или 3,0 МПа ниже, чем давление потока в трубопроводе 220. В определенных вариантах осуществления, расширение может быть по существу изоэнтропическим. Хотя он и не изображен на Фиг.2, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между турбодетандером 94 и третьей зоной 32 охлаждения в определенных вариантах осуществления.[0097] As shown in FIG. 2, at least a portion of the hydrocarbon-containing gas stream passing through the cooling passage 34 of the third cooling zone 32 can be routed through a pipe 220 to a turboexpander 94, where it can expand as a two-phase stream. As a result of expansion, the temperature of the instantly expanded or expanded fluid flow in the pipe 222 may be at least 2, 5 or 10 ° C and / or not more than 50, 40 or 30 ° C lower than the temperature of the stream in the pipe 220. In addition, the pressure of the instantaneously expanded or expanded fluid flow in the pipe 222 may be at least 0.1, 0.2 or 0.3 and / or not more than 5.0, 4.0 or 3 , 0 MPa lower than flow pressure in conduit 220. In certain embodiments, the expansion may be substantially isentropic . Although not shown in FIG. 2, a vacuum drum may be in fluid communication between the turboexpander 94 and the third cooling zone 32 in certain embodiments.

[0098] Кроме того, турбодетандер 94 соединен с компрессором 96 через вал 95. Компрессор 96 может, по меньшей мере, частично приводиться в действие от работы, получаемой от турбодетандера 94. Как описывается ниже, компрессор 96 выполнена с возможностью того, чтобы он, по меньшей мере, частично сжимал головную фракцию, поступающую из сепаратора 98. В различных вариантах осуществления, компрессор 96 может содержать аксиальный компрессор, центробежный компрессор, возвратно-поступательный компрессор, шнековый компрессор или их сочетание. В дополнение к этому, компрессор 96 может приводиться в действие с помощью паровой турбины, газовой турбины, электрического двигателя или их сочетания.[0098] In addition, the turboexpander 94 is connected to the compressor 96 through the shaft 95. The compressor 96 may be at least partially driven by operation obtained from the turboexpander 94. As described below, the compressor 96 is configured to at least partially compressing the overhead coming from separator 98. In various embodiments, compressor 96 may comprise an axial compressor, a centrifugal compressor, a reciprocating compressor, a screw compressor, or a combination thereof. In addition, the compressor 96 may be driven by a steam turbine, gas turbine, electric motor, or a combination thereof.

[0099] В различных вариантах осуществления, компрессор 96 может конфигурироваться для извлечения уплотняющего газа, как описывалось ранее относительно компрессора 48. Таким образом, в определенных вариантах осуществления, компрессор 96 может содержать трубку Вентури (не показано), сконструированную для удерживания уплотняющего газа, утекающего из компрессора.[0099] In various embodiments, the compressor 96 may be configured to recover the seal gas, as previously described with respect to the compressor 48. Thus, in certain embodiments, the compressor 96 may include a venturi (not shown) designed to hold the seal gas leaking from the compressor.

[0100] Как показано на Фиг.2, расширенный двухфазный поток в трубопроводе 222 направляется в сепаратор 98, который разделяет расширенный поток на жидкую тяжелую фракцию, которая обеднена метаном (трубопровод 224), и паровую головную фракцию, которая обогащена метаном (трубопровод 226). Как используется в настоящем документе, ʺобедненный метаномʺ и ʺобогащенный метаномʺ относятся к содержанию метана разделенных компонентов по отношению к содержанию метана исходного компонента, из которого получают разделенные компоненты. Таким образом, обогащенный метаном компонент содержит больший молярный процент метана, чем компонент, из которого он получен, в то время как обедненный метаном компонент содержит меньший молярный процент метана, чем компонент, из которого он получен. В данном случае, обедненный метаном донный поток содержит более низкий молярный процент метана по сравнению с потоком из трубопровода 222, в то время как обогащенный метаном головной поток содержит более высокий молярный процент метана по сравнению с потоком из трубопровода 222. Количества обедненного метаном донного потока и обогащенного метаном головного потока могут изменяться в зависимости от содержания углеводородсодержащего газа и рабочих условий разделительной емкости 98.[0100] As shown in FIG. 2, the expanded two-phase stream in line 222 is directed to a separator 98, which separates the expanded stream into a heavy liquid fraction that is methane depleted (line 224) and a vapor head fraction that is rich in methane (line 226) . As used herein, “methane depleted” and “methane enriched” refer to the methane content of the separated components with respect to the methane content of the starting component from which the separated components are obtained. Thus, the methane-enriched component contains a higher molar percentage of methane than the component from which it is derived, while the methane-depleted component contains a lower molar percentage of methane than the component from which it is derived. In this case, the methane-depleted bottom stream contains a lower molar percentage of methane compared to the stream from line 222, while the methane-rich head stream contains a higher molar percentage of methane compared to the stream from line 222. The amounts of methane-depleted bottom stream and the methane-rich overhead stream may vary depending on the hydrocarbon-containing gas content and operating conditions of the separation vessel 98.

[0101] Обедненный метаном донный поток в трубопроводе 224 может находиться в форме жидкости, и он может содержать большинство соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода изначально находящихся в потоке в трубопроводе 222. Например, обедненный метаном донный поток в трубопроводе 224 может содержать, по меньшей мере, 70, 80, 90, 95 или 99 процентов соединений, имеющих шесть или более атомов углерода, изначально присутствующих в потоке из трубопровода 222.[0101] The methane-depleted bottom stream in conduit 224 can be in the form of a liquid, and it can contain most compounds having six or more carbon atoms originally in the stream in conduit 222. For example, the methane-depleted bottom stream in conduit 224 may contain, by at least 70, 80, 90, 95, or 99 percent of compounds having six or more carbon atoms initially present in the stream from conduit 222.

[0102] Обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 226 может содержать большую часть метана. Например, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 226 может содержать, по меньшей мере, примерно 10, 25, 40 или 50 и/или не более примерно, чем 99,9, 99, 95 или 85 молярных процентов метана. Более конкретно, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 226 может содержать в пределах примерно от 10 до 99,9, от 25 до 99, от 40 до 95 или от 50 до 85 молярных процентов метана. Кроме того, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 226 может содержать, по меньшей мере, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99 или 99,9 процента метана, изначально присутствующего в потоке из трубопровода 222.[0102] Methane Enriched the vapor head stream in conduit 226 may contain most of the methane. For example, a methane-enriched steam overhead stream in conduit 226 may contain at least about 10, 25, 40, or 50 and / or no more than about 99.9, 99, 95, or 85 molar percent of methane. More specifically, the methane-enriched steam overhead stream in conduit 226 may contain in the range of about 10 to 99.9, 25 to 99, 40 to 95, or 50 to 85 molar percent of methane. In addition, the methane-enriched steam overhead stream in line 226 may contain at least 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99, or 99.9 percent of the methane initially present in the stream from line 222.

[0103] Разделительная емкость 98 может представлять собой любую пригодную для использования емкость для разделения пар-жидкость, и она может иметь любое количество реальных или теоретических ступеней разделения. В одном или нескольких вариантах осуществления, разделительная емкость 98 может содержать единственную ступень разделения, в то время как в других вариантах осуществления, разделительная емкость 98 может содержать от 2 до 10, от 4 до 20 или от 6 до 30 реальных или теоретических ступеней разделения. Когда разделительная емкость 98 представляет собой многоступенчатую разделительную емкость, любой пригодный для использования тип внутреннего оборудования колонны, такой как влагоотделители, сетчатая насадка, контактные тарелки пар-жидкость, неупорядоченная насадка и/или структурированная насадка, может использоваться для облегчения тепло- и/или массопереноса между потоками пара и жидкости. В некоторых вариантах осуществления, когда разделительная емкость 98 представляет собой одноступенчатую разделительную емкость, может использоваться небольшое количество внутреннего оборудования колонны, или оно вообще не используется.[0103] The separation vessel 98 may be any suitable vapor-liquid separation vessel, and it may have any number of real or theoretical separation stages. In one or more embodiments, the separation vessel 98 may comprise a single separation stage, while in other embodiments, the separation vessel 98 may comprise from 2 to 10, 4 to 20, or 6 to 30 real or theoretical separation stages. When the separation vessel 98 is a multi-stage separation vessel, any suitable type of column interior equipment, such as dehumidifiers, mesh nozzle, steam-liquid contact plates, disordered nozzle and / or structured nozzle, can be used to facilitate heat and / or mass transfer between steam and liquid flows. In some embodiments, when the separation vessel 98 is a single-stage separation vessel, a small amount of column equipment may be used or not used at all.

[0104] В различных вариантах осуществления, разделительная емкость 98 может работать при давлении, по меньшей мере, 1,5, 2,5, 3,5 или 4,5 и/или 9,0, 8,0, 7,0 или 6,0 МПа. Более конкретно, разделительная емкость 98 может работать при давлении в пределах от 1,5 до 9,0, от 2,5 до 8,0, от 3,5 до 7,0, или от 4,5 до 6,0 МПа.[0104] In various embodiments, the separation vessel 98 may operate at a pressure of at least 1.5, 2.5, 3.5, or 4.5 and / or 9.0, 8.0, 7.0, or 6.0 MPa. More specifically, the separation tank 98 can operate at a pressure in the range from 1.5 to 9.0, from 2.5 to 8.0, from 3.5 to 7.0, or from 4.5 to 6.0 MPa.

[0105] Как легко заметит специалист в данной области, температура в разделительной емкости 98 может изменяться в зависимости от содержания углеводородсодержащего газа, вводимого в систему, и от желаемого выходного продукта. В различных вариантах осуществления, разделительная емкость 98 может работать при температуре ниже, чем 5, 10 или 15°C и/или выше, чем -195, -185, -175 или -160°C. Более конкретно, разделительная емкость 98 может работать при температуре в пределах от 15 до -195°C, от 10 до -185°C, от 5 до -175°C или от 5 до -160°C.[0105] As one skilled in the art will readily notice, the temperature in the separation vessel 98 may vary depending on the content of the hydrocarbon-containing gas introduced into the system and the desired output product. In various embodiments, the separation vessel 98 may operate at a temperature lower than 5, 10 or 15 ° C and / or higher than -195, -185, -175 or -160 ° C. More specifically, the separation tank 98 may operate at a temperature ranging from 15 to -195 ° C, from 10 to -185 ° C, from 5 to -175 ° C, or from 5 to -160 ° C.

[0106] Как показано на Фиг.2, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 226 может направляться в компрессор 96, который сжимает поток. Сжатый поток в трубопроводе 228 затем повторно вводится в охлаждающий проход 34 третьей зоны 32 охлаждения для дополнительного охлаждения и конденсирования, как описано выше относительно Фиг.1.[0106] As shown in FIG. 2, the methane-enriched steam overhead stream in conduit 226 may be directed to a compressor 96 that compresses the stream. The compressed stream in line 228 is then reintroduced into the cooling passage 34 of the third cooling zone 32 for additional cooling and condensation, as described above with respect to FIG.

[0107] Необходимо отметить, что первая система 12 охлаждения, вторая система 14 охлаждения, первый замкнутый смешанный контур (трубопроводы 238, 240, 242, 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256, 258, 260, 262, 264, 266 и 268) охлаждения и второй замкнутый смешанный контур (трубопроводы 270, 272, 274, 276, 278, 280, 282, 284, 286, 288 и 290) охлаждения, изображенные на Фиг.2, которые не описаны выше относительно Фиг.2, функционируют таким же образом, как описано ранее относительно Фиг.1. Единственное отличие заключается в том, что соответствующие трубопроводы на Фиг.2 обозначены иначе, чтобы принять во внимание конкретный вариант осуществления системы, изображенной на Фиг.2. Кроме того, остальные ступени, вовлеченные в сжижение углеводородсодержащего газа, не упомянутые выше относительно Фиг.2 (трубопроводы 210, 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234 и 236), функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1.[0107] It should be noted that the first cooling system 12, the second cooling system 14, the first closed mixed loop (pipelines 238, 240, 242, 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256, 258, 260, 262, 264 , 266 and 268) cooling and a second closed mixed circuit (pipelines 270, 272, 274, 276, 278, 280, 282, 284, 286, 288 and 290) cooling, depicted in Fig.2, which are not described above with respect to Fig. 2 operate in the same manner as previously described with respect to FIG. 1. The only difference is that the corresponding piping in FIG. 2 is indicated differently to take into account the specific embodiment of the system depicted in FIG. 2. In addition, the remaining stages involved in the liquefaction of a hydrocarbon-containing gas, not mentioned above with respect to FIG. 2 (pipelines 210, 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234 and 236), function in the same (or similar) way as previously described with respect to FIG.

[0108] На Фиг.3, изображена установка 10 для извлечения LNG, которая содержит турбодетандер 94, соединенный в рабочем состоянии через трубопровод 320 с третьей зоной 32 охлаждения первой системы 12 охлаждения. Как показано на Фиг.3, по меньшей мере, часть подаваемого газового потока, содержащих углеводороды, проходящий через охлаждающий проход 34 в третью зону 32 охлаждения, может направляться через трубопровод 320 в турбодетандер 94, где она может расширяться в виде двухфазного потока. Турбодетандер 94 может работать при таких же или сходных условиях, как описано ранее относительно Фиг.2. Хотя он и не изображен на Фиг.3, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между турбодетандером 94 и третьей зоной 32 охлаждения в определенных вариантах осуществления.[0108] FIG. 3 illustrates an LNG extraction unit 10 that includes a turboexpander 94 connected in operation through a conduit 320 to a third cooling zone 32 of a first cooling system 12. As shown in FIG. 3, at least a portion of the hydrocarbon containing gas stream passing through the cooling passage 34 to the third cooling zone 32 can be routed through a pipe 320 to a turboexpander 94, where it can expand as a two-phase stream. Turbo expander 94 may operate under the same or similar conditions as previously described with respect to FIG. 2. Although not shown in FIG. 3, the vacuum drum may be in fluid communication between the turboexpander 94 and the third cooling zone 32 in certain embodiments.

[0109] Расширенный двухфазный поток в трубопроводе 322 затем направляется в сепаратор 98, который разделяет расширенный поток на жидкую тяжелую фракцию, которая обеднена метаном (трубопровод 324), и паровую головную фракцию, которая обогащена метаном (трубопровод 326). Сепаратор 98 может представлять собой такую же разделительную емкость, как описывается ранее относительно Фиг.2, и он может функционировать при сходных рабочих условиях. После разделения, паровая головная фракция в трубопроводе 326 затем повторно вводится в охлаждающий проход 34 третьей зоны 32 охлаждения для дополнительного охлаждения и конденсирования, как описывается выше относительно Фиг.1.[0109] The expanded two-phase stream in line 322 is then directed to a separator 98, which separates the expanded stream into a heavy liquid fraction that is methane depleted (line 324) and a vapor head fraction that is rich in methane (line 326). The separator 98 may be the same separation tank as previously described with respect to FIG. 2, and it may function under similar operating conditions. After separation, the vapor head fraction in conduit 326 is then reintroduced into the cooling passage 34 of the third cooling zone 32 for additional cooling and condensation, as described above with respect to FIG.

[0110] Обедненный метаном донный поток в трубопроводе 324 может находиться в форме жидкости, и он может содержать большую часть соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально находящихся в потоке в трубопроводе 322. Например, обедненный метаном донный поток в трубопроводе 324 может содержать, по меньшей мере, 70, 80, 90, 95 или 99 процентов соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально присутствующих в потоке из трубопровода 322.[0110] The methane-depleted bottom stream in conduit 324 may be in the form of a liquid, and it may contain most of the compounds having six or more carbon atoms initially in the stream in conduit 322. For example, the methane-depleted bottom stream in conduit 324 may contain at least 70, 80, 90, 95, or 99 percent of compounds having six or more carbon atoms initially present in the stream from conduit 322.

[0111] Обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 326 может содержать большую часть метана. Например, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 326 может содержать, по меньшей мере, примерно 10, 25, 40 или 50 и/или не более примерно, чем 99,9, 99, 95 или 85 молярных процентов метана. Более конкретно, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 326 может содержать в пределах примерно от 10 до 99,9, от 25 до 99, от 40 до 95 или от 50 до 85 молярных процентов метана. Кроме того, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 326 может содержать, по меньшей мере, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99 или 99,9 процента метана, изначально присутствующего в потоке из трубопровода 322.[0111] The methane-enriched steam overhead stream in conduit 326 may contain most of the methane. For example, a methane-enriched steam overhead stream in conduit 326 may contain at least about 10, 25, 40, or 50 and / or no more than about 99.9, 99, 95, or 85 molar percent of methane. More specifically, the methane-enriched steam overhead in line 326 may contain in the range of about 10 to 99.9, 25 to 99, 40 to 95, or 50 to 85 molar percent of methane. In addition, the methane-enriched steam overhead stream in conduit 326 may contain at least 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99, or 99.9 percent of the methane initially present in conduit 322.

[0112] Обращаясь опять к Фиг.3, здесь турбодетандер 94 соединяется с компрессором 96 через вал 95. Компрессор 96 может, по меньшей мере, частично приводиться в действие от работы, получаемой от турбодетандера 94. Как показано на Фиг.3, испаренный газообразный первый смешанный хладагент покидает нагревающий проход 36 для хладагента в третьей зоне 32 охлаждения через трубопровод 364, и он вводится затем в компрессор 96, где он сжимается перед введением в компрессор 48. После сжатия, сжатый поток в трубопроводе 366 вводится в первую ступень 54 компрессора и дополнительно обрабатывается, как обсуждалось выше относительно Фиг.1. Хотя он и не изображен на Фиг.3, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между компрессором 96 и нагревающим проходом 36.[0112] Referring again to FIG. 3, here the turboexpander 94 is connected to the compressor 96 via the shaft 95. The compressor 96 may be at least partially driven by operation from the turboexpander 94. As shown in FIG. 3, the vaporized gaseous the first mixed refrigerant leaves the heating passage 36 for the refrigerant in the third cooling zone 32 through line 364, and then is introduced into the compressor 96, where it is compressed before being introduced into the compressor 48. After compression, the compressed stream in line 366 is introduced into the first stage 54 of the compressor and dopo It is carefully processed as discussed above with respect to FIG. 1. Although not shown in FIG. 3, a vacuum drum may be in fluid communication between compressor 96 and heating passage 36.

[0113] Необходимо отметить, что первая система 12 охлаждения, вторая система 14 охлаждения и второй замкнутый смешанный контур (трубопроводы 370, 372, 374, 376, 378, 380, 382, 384, 386, 388 и 390) охлаждения, изображенные на Фиг.3, которые не описаны выше относительно Фиг.3, функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1. Единственное отличие заключается в том, что соответствующие трубопроводы на Фиг.3 обозначаются иначе, чтобы принять во внимание конкретный вариант осуществления системы, изображенной на Фиг.3. Кроме того, остальные ступени, вовлеченные в сжижение углеводородсодержащего газа, не упомянутые выше относительно Фиг.3 (трубопроводы 310, 312, 314, 316, 318, 328, 330, 332 и 334), и не принятые во внимание ступени в первом замкнутом смешанном контуре (трубопроводы 336, 338, 340, 342, 344, 346, 348, 350, 352, 354, 356, 358, 360, 362 и 368) охлаждения, функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1.[0113] It should be noted that the first cooling system 12, the second cooling system 14, and the second closed mixed loop (pipelines 370, 372, 374, 376, 378, 380, 382, 384, 386, 388, and 390) of the cooling shown in FIG. .3, which are not described above with respect to FIG. 3, function in the same (or similar) manner as previously described with respect to FIG. 1. The only difference is that the corresponding pipelines in FIG. 3 are designated differently to take into account the specific embodiment of the system depicted in FIG. 3. In addition, the remaining steps involved in the liquefaction of hydrocarbon-containing gas, not mentioned above with respect to Figure 3 (pipelines 310, 312, 314, 316, 318, 328, 330, 332 and 334), and not taken into account the stages in the first closed mixed circuit (pipelines 336, 338, 340, 342, 344, 346, 348, 350, 352, 354, 356, 358, 360, 362 and 368) of cooling function in the same (or similar) manner as previously described with respect to FIG. 1.

[0114] На Фиг.4, изображена установка 10 для извлечения LNG, которая содержит турбодетандер 94, в рабочем состоянии соединенный через трубопровод 420 с третьей зоной 32 охлаждения первой системы 12 охлаждения. Как показано на Фиг.4, по меньшей мере, часть подаваемого газового потока, содержащих углеводороды, проходя через охлаждающий проход 34 третьей зоне 32 охлаждения, может направляться через трубопровод 420 в турбодетандер 94, где он может расширяться в виде двухфазного потока. Турбодетандер 94 может работать при таких же или сходных условиях, как описано ранее относительно Фиг.2. Хотя он и не изображен на Фиг.4, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между турбодетандером 94 и третьей зоной 32 охлаждения в определенных вариантах осуществления.[0114] FIG. 4 illustrates an LNG extraction unit 10 that includes a turboexpander 94 operably connected through a pipe 420 to a third cooling zone 32 of a first cooling system 12. As shown in FIG. 4, at least a portion of the hydrocarbon containing gas stream passing through the cooling passage 34 of the third cooling zone 32 can be routed through a pipe 420 to a turboexpander 94, where it can expand as a two-phase stream. Turbo expander 94 may operate under the same or similar conditions as previously described with respect to FIG. 2. Although not shown in FIG. 4, a vacuum drum may be in fluid communication between the turboexpander 94 and the third cooling zone 32 in certain embodiments.

[0115] Расширенный двухфазный поток в трубопроводе 422 направляется затем в сепаратор 98, который разделяет расширенный поток на жидкую тяжелую фракцию, которая обеднена метаном (трубопровод 424), и паровую головную фракцию, которая обогащена метаном (трубопровод 426). Сепаратор 98 может представлять собой такую же разделительную емкость, как описывается ранее относительно Фиг.2, и он может функционировать при сходных рабочих условиях. После разделения, паровая головная фракция в трубопроводе 426 затем повторно вводится в охлаждающий проход 34 третьей зоны 32 охлаждения для дополнительного охлаждения и конденсирования, как описывается выше относительно Фиг.1.[0115] The expanded two-phase stream in line 422 is then directed to a separator 98, which separates the expanded stream into a heavy liquid fraction that is methane depleted (line 424) and a vapor head fraction that is rich in methane (line 426). The separator 98 may be the same separation tank as previously described with respect to FIG. 2, and it may function under similar operating conditions. After separation, the vapor head fraction in line 426 is then reintroduced into the cooling passage 34 of the third cooling zone 32 for additional cooling and condensation, as described above with respect to FIG. 1.

[0116] Обедненный метаном донный поток в трубопроводе 424 может находиться в форме жидкости и может содержать большинство соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально находящихся в потоке в трубопроводе 422. Например, обедненный метаном донный поток в трубопроводе 324 может содержать, по меньшей мере, 70, 80, 90, 95 или 99 процентов соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально присутствующих в потоке из трубопровода 422.[0116] The methane-depleted bottom stream in conduit 424 may be in the form of a liquid and may contain most of the compounds having six or more carbon atoms originally in the stream in conduit 422. For example, the methane-depleted bottom stream in conduit 324 may contain at least at least 70, 80, 90, 95, or 99 percent of compounds having six or more carbon atoms initially present in the stream from conduit 422.

[0117] Обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 426 может содержать большую часть метана. Например, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 426 может содержать, по меньшей мере, примерно 10, 25, 40 или 50 и/или не более примерно, чем 99,9, 99, 95 или 85 молярных процентов метана. Более конкретно, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 426 может содержать в пределах примерно от 10 до 99,9, от 25 до 99, от 40 до 95 или от 50 до 85 молярных процентов метана. Кроме того, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 426 может содержать, по меньшей мере, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99 или 99,9 процента метана, изначально присутствующего в потоке из трубопровода 422.[0117] The methane-rich steam overhead stream in conduit 426 may contain most of the methane. For example, a methane-enriched steam overhead stream in conduit 426 may contain at least about 10, 25, 40, or 50 and / or no more than about 99.9, 99, 95, or 85 molar percent of methane. More specifically, the methane-enriched vapor overhead stream in conduit 426 may contain in the range of about 10 to 99.9, 25 to 99, 40 to 95, or 50 to 85 molar percent of methane. In addition, the methane-enriched steam overhead stream in line 426 may contain at least 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99, or 99.9 percent of the methane originally present in the stream from line 422.

[0118] Обращаясь опять к Фиг.4, здесь турбодетандер 94 соединяется с компрессором 96 через вал 95. Компрессор 96 может, по меньшей мере, частично приводиться в действие от работы, получаемой от турбодетандера 94. Как показано на Фиг.4, испаренный газообразный второй смешанный хладагент покидает нагревающий проход 42 для хладагента в зоне 38 охлаждения через трубопровод 468 и вводится затем в компрессор 96, где он сжимается перед введением в компрессор 72. После сжатия, сжатый поток в трубопроводе 470 вводиться в первую ступень компрессора 74 и дополнительно обрабатывается, как обсуждалось выше относительно Фиг.1. Хотя он и не изображен на Фиг.4, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между компрессором 96 и нагревающим проходом 42.[0118] Referring again to FIG. 4, here the turboexpander 94 is connected to the compressor 96 via the shaft 95. The compressor 96 may be at least partially driven by operation from the turboexpander 94. As shown in FIG. 4, the vaporized gaseous the second mixed refrigerant leaves the heating passage 42 for the refrigerant in the cooling zone 38 through line 468 and is then introduced into the compressor 96, where it is compressed before being introduced into the compressor 72. After compression, the compressed stream in line 470 is introduced into the first stage of the compressor 74 and further processed as discussed above with respect to FIG. 1. Although not shown in FIG. 4, the vacuum drum may be in fluid communication between compressor 96 and heating passage 42.

[0119] Необходимо отметить, что первая система 12 охлаждения, вторая система 14 охлаждения и первый замкнутый смешанный контур (трубопроводы 436, 438, 440, 442, 444, 446, 448, 450, 452, 454, 456, 458, 460, 462, 464 и 466) охлаждения, изображенные на Фиг.4, которые не описаны выше относительно Фиг.4, функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1. Единственное отличие заключается в том, что соответствующие трубопроводы на Фиг.4 обозначаются иначе, чтобы принять во внимание конкретный вариант осуществления системы, изображенной на Фиг.4. Кроме того, остальные ступени, вовлеченные в сжижение углеводородсодержащего газа, не упомянутые выше относительно Фиг.4 (трубопроводы 410, 412, 414, 416, 418, 428, 430, 432 и 434), и не принятые во внимание ступени во втором замкнутом смешанном контуре (трубопроводы 472, 474, 476, 478, 480, 482, 484, 486, 488, и 490) охлаждения, функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1[0119] It should be noted that the first cooling system 12, the second cooling system 14, and the first closed mixed loop (pipelines 436, 438, 440, 442, 444, 446, 448, 450, 452, 454, 456, 458, 460, 462 464 and 466) of the cooling depicted in FIG. 4, which are not described above with respect to FIG. 4, operate in the same (or similar) manner as previously described with respect to FIG. 1. The only difference is that the corresponding piping in FIG. 4 is indicated differently to take into account the specific embodiment of the system depicted in FIG. 4. In addition, the remaining stages involved in the liquefaction of a hydrocarbon-containing gas, not mentioned above with respect to Figure 4 (pipelines 410, 412, 414, 416, 418, 428, 430, 432 and 434), and not taken into account the stages in the second closed mixed circuit (piping 472, 474, 476, 478, 480, 482, 484, 486, 488, and 490) cooling function in the same (or similar) manner as previously described with respect to Figure 1

[0120] На Фиг.5, изображена установка 10 для извлечения LNG, которая содержит турбодетандер 94, в рабочем состоянии соединенный через трубопровод 522 с зоной 38 охлаждения второй системы 14 охлаждения. Как показано на Фиг.5, по меньшей мере, часть подаваемого газового потока, содержащих углеводороды, проходя через охлаждающий проход 40 зоны 38 охлаждения, может направляться через трубопровод 522 в турбодетандер 94, где она может расширяться в виде двухфазного потока. Турбодетандер 94 может работать при таких же или сходных условиях, как описано ранее относительно Фиг.2. Хотя он и не изображен на Фиг.5, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между турбодетандером 94 и зоной 38 охлаждения в определенных вариантах осуществления.[0120] FIG. 5 illustrates an LNG extraction unit 10 that includes a turboexpander 94 operably connected through a conduit 522 to a cooling zone 38 of a second cooling system 14. As shown in FIG. 5, at least a portion of the hydrocarbon containing gas stream passing through the cooling passage 40 of the cooling zone 38 may be directed through a conduit 522 to a turboexpander 94, where it can expand as a two-phase stream. Turbo expander 94 may operate under the same or similar conditions as previously described with respect to FIG. 2. Although not shown in FIG. 5, the vacuum drum may be in fluid communication between the turboexpander 94 and the cooling zone 38 in certain embodiments.

[0121] Расширенный двухфазный поток в трубопроводе 524 направляется затем в сепаратор 98, который разделяет расширенный поток на жидкую тяжелую фракцию, которая обеднена метаном (трубопровод 526), и паровую головную фракцию, которая обогащена метаном (трубопровод 528). Сепаратор 98 может представлять собой такую же разделительную емкость, как описывается ранее относительно Фиг.2, и он может функционировать при сходных рабочих условиях.[0121] The expanded two-phase stream in line 524 is then directed to a separator 98, which separates the expanded stream into a heavy liquid fraction that is methane depleted (line 526) and a vapor head fraction that is rich in methane (line 528). The separator 98 may be the same separation tank as previously described with respect to FIG. 2, and it may function under similar operating conditions.

[0122] Обедненный метаном донный поток в трубопроводе 526 может находиться в форме жидкости и может содержать большинство соединений, имеющих шесть или более атомов углерода, изначально находящихся в потоке в трубопроводе 524. Например, обедненный метаном донный поток в трубопроводе 526 может содержать, по меньшей мере, 70, 80, 90, 95 или 99 процентов соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально присутствующих в потоке из трубопровода 524.[0122] The methane-depleted bottom stream in conduit 526 may be in the form of a liquid and may contain most compounds having six or more carbon atoms originally in the stream in conduit 524. For example, the methane-depleted bottom stream in conduit 526 may contain at least at least 70, 80, 90, 95, or 99 percent of compounds having six or more carbon atoms initially present in the stream from conduit 524.

[0123] Обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 528 может содержать большую часть метана. Например, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 528 может содержать, по меньшей мере, примерно 10, 25, 40 или 50 и/или не более примерно, чем 99,9, 99, 95 или 85 молярных процентов метана. Более конкретно, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 528 может содержать в пределах примерно от 10 до 99,9, от 25 до 99, от 40 до 95 или от 50 до 85 молярных процентов метана. Кроме того, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 528 может содержать, по меньшей мере, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99 или 99,9 процента метана изначально присутствующего в потоке из трубопровода 524.[0123] The methane-enriched steam overhead stream in conduit 528 may contain most of the methane. For example, a methane-enriched steam overhead stream in conduit 528 may contain at least about 10, 25, 40, or 50 and / or no more than about 99.9, 99, 95, or 85 molar percent of methane. More specifically, the methane-enriched vapor overhead stream in conduit 528 may contain in the range of about 10 to 99.9, 25 to 99, 40 to 95, or 50 to 85 molar percent of methane. In addition, the methane-enriched steam overhead stream in conduit 528 may contain at least 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99, or 99.9 percent methane initially present in the conduit 524.

[0124] Обращаясь опять к Фиг.5, здесь турбодетандер 94 соединяется с компрессором 96 через вал 95. Компрессор 96 может, по меньшей мере, частично приводиться в действие от работы, получаемой от турбодетандера 94. Как показано на Фиг.5, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 528 может направляться в компрессор 96, который сжимает поток. Сжатый поток в трубопроводе 530 затем повторно вводится в охлаждающий проход 40 зоны 38 охлаждения для дополнительного конденсирования и переохлаждения, как описывается выше относительно Фиг.1.[0124] Referring again to FIG. 5, here the turboexpander 94 is connected to the compressor 96 via the shaft 95. The compressor 96 may be at least partially driven by operation obtained from the turboexpander 94. As shown in FIG. 5, methane enriched the vapor head stream in conduit 528 may be directed to a compressor 96, which compresses the stream. The compressed stream in line 530 is then re-introduced into the cooling passage 40 of the cooling zone 38 for additional condensation and subcooling, as described above with respect to FIG.

[0125] Необходимо отметить, что первая система 12 охлаждения, вторая система 14 охлаждения, первый замкнутый смешанный контур (трубопроводы 538, 540, 542, 544, 546, 548, 550, 552, 554, 556, 558, 560, 562, 564, 566 и 568) охлаждения и второй замкнутый смешанный контур (трубопроводы 570, 572, 574, 576, 578, 580, 582, 584, 586, 588 и 590) охлаждения, изображенные на Фиг.5, которые не описаны выше относительно Фиг.5, функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1. Единственное отличие заключается в том, что соответствующие трубопроводы на Фиг.5 обозначаются иначе, чтобы принять во внимание конкретный вариант осуществления системы, изображенной на Фиг.5. Кроме того, остальные ступени, вовлеченные в сжижение углеводородсодержащего газа, не упомянутые выше относительно Фиг.5 (трубопроводы 510, 512, 514, 516, 518, 520, 532, 534 и 536), функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1.[0125] It should be noted that the first cooling system 12, the second cooling system 14, the first closed mixed circuit (pipelines 538, 540, 542, 544, 546, 548, 550, 552, 554, 556, 558, 560, 562, 564 566 and 568) cooling and a second closed mixed loop (pipelines 570, 572, 574, 576, 578, 580, 582, 584, 586, 588 and 590) cooling, shown in Fig.5, which are not described above with respect to Fig. 5 function in the same (or similar) manner as previously described with respect to FIG. 1. The only difference is that the corresponding pipelines in FIG. 5 are designated differently to take into account the specific embodiment of the system depicted in FIG. 5. In addition, the remaining stages involved in the liquefaction of a hydrocarbon-containing gas, not mentioned above with respect to FIG. 5 (pipelines 510, 512, 514, 516, 518, 520, 532, 534 and 536), function in the same (or similar) way as previously described with respect to FIG.

[0126] На Фиг.6 изображена установка 10 для извлечения LNG, которая содержит турбодетандер 94, в рабочем состоянии соединенный через трубопровод 622 с зоной 38 охлаждения второй системы 14 охлаждения. Как показано на Фиг.6, по меньшей мере, часть подаваемого газового потока, содержащих углеводороды, проходя через охлаждающий проход 40 зоны 38 охлаждения, может направляться через трубопровод 622 в турбодетандер 94, где она может расширяться в виде двухфазного потока. Турбодетандер 94 может работать при таких же или сходных условиях, как описано ранее относительно Фиг.2. Хотя он и не изображен на Фиг.6, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между турбодетандером 94 и зоной 38 охлаждения в определенных вариантах осуществления.[0126] FIG. 6 illustrates an LNG extraction unit 10 that includes a turboexpander 94, operatively connected through a conduit 622 to a cooling zone 38 of a second cooling system 14. As shown in FIG. 6, at least a portion of the hydrocarbon containing gas stream passing through the cooling passage 40 of the cooling zone 38 may be directed through a conduit 622 to a turboexpander 94 where it can expand as a two-phase stream. Turbo expander 94 may operate under the same or similar conditions as previously described with respect to FIG. 2. Although not shown in FIG. 6, the vacuum drum may be in fluid communication between the turboexpander 94 and the cooling zone 38 in certain embodiments.

[0127] Расширенный двухфазный поток в трубопроводе 624 направляется затем в сепаратор 98, который разделяет расширенный поток на жидкую тяжелую фракцию, которая обеднена метаном (трубопровод 626), и паровую головную фракцию, которая обогащена метаном (трубопровод 628). Сепаратор 98 может представлять собой такую же разделительную емкость, как описывается ранее относительно Фиг.2, и он может функционировать при сходных рабочих условиях. После разделения, по меньшей мере, часть паровой головной фракции в трубопроводе 628 затем повторно вводится в охлаждающий проход 40 зоны 38 охлаждения для дополнительного конденсирования и переохлаждения, как описывается выше относительно Фиг.1.[0127] The expanded two-phase stream in line 624 is then sent to a separator 98, which separates the expanded stream into a heavy liquid fraction that is methane-depleted (line 626) and a steam head fraction that is rich in methane (line 628). The separator 98 may be the same separation tank as previously described with respect to FIG. 2, and it may function under similar operating conditions. After separation, at least a portion of the vapor head fraction in conduit 628 is then reintroduced into the cooling passage 40 of the cooling zone 38 for additional condensation and supercooling, as described above with respect to FIG.

[0128] Обедненный метаном донный поток в трубопроводе 626 может находиться в форме жидкости и может содержать большинство соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально находящихся в потоке в трубопроводе 624. Например, обедненный метаном донный поток в трубопроводе 626 может содержать, по меньшей мере, 70, 80, 90, 95 или 99 процентов соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально присутствующих в потоке из трубопровода 624.[0128] The methane-depleted bottom stream in conduit 626 may be in the form of a liquid and may contain most of the compounds having six or more carbon atoms initially in the stream in conduit 624. For example, the methane-depleted bottom stream in conduit 626 may contain at least at least 70, 80, 90, 95, or 99 percent of compounds having six or more carbon atoms initially present in the stream from conduit 624.

[0129] Обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 628 может содержать большую часть метана. Например, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 628 может содержать, по меньшей мере, примерно 10, 25, 40 или 50 и/или не более примерно, чем 99,9, 99, 95 или 85 молярных процентов метана. Более конкретно, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 628 может содержать в пределах примерно от 10 до 99,9, от 25 до 99, от 40 до 95 или от 50 до 85 молярных процентов метана. Кроме того, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 628 может содержать, по меньшей мере, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99 или 99,9 процентов метана, изначально присутствующих в потоке из трубопровода 624.[0129] The methane-enriched steam overhead stream in conduit 628 may contain most of the methane. For example, a methane-enriched steam overhead stream in conduit 628 may contain at least about 10, 25, 40, or 50 and / or no more than about 99.9, 99, 95, or 85 molar percent of methane. More specifically, the methane-enriched vapor overhead stream in conduit 628 may contain in the range of about 10 to 99.9, 25 to 99, 40 to 95, or 50 to 85 molar percent of methane. In addition, the methane-enriched steam overhead stream in conduit 628 may contain at least 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99, or 99.9 percent of the methane initially present in conduit 624.

[0130] Обращаясь опять к Фиг.6, здесь турбодетандер 94 соединяется с компрессором 96 через вал 95. Компрессор 96 может, по меньшей мере, частично приводиться в действие от работы, получаемой от турбодетандера 94. Как показано на Фиг.6, испаренный газообразный первый смешанный хладагент покидает нагревающий проход 36 для хладагента в третьей зоне 32 охлаждения через трубопровод 664 и вводится затем в компрессор 96, где он сжимается перед введением в компрессор 48. После сжатия, сжатый поток в трубопроводе 666 вводится в первую ступень компрессора 54 и дополнительно обрабатывается, как обсуждалось выше относительно Фиг.1. Хотя он и не изображен на Фиг.6, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между компрессором 96 и нагревающим проходом 36.[0130] Referring again to FIG. 6, here the turboexpander 94 is connected to the compressor 96 via the shaft 95. The compressor 96 may be at least partially driven by operation obtained from the turboexpander 94. As shown in FIG. 6, the vaporized gaseous the first mixed refrigerant leaves the heating passage 36 for the refrigerant in the third cooling zone 32 through line 664 and is then introduced into the compressor 96, where it is compressed before being introduced into the compressor 48. After compression, the compressed stream in line 666 is introduced into the first stage of the compressor 54 and add fully processed as discussed above with respect to FIG. 1. Although not shown in FIG. 6, a vacuum drum may be in fluid communication between compressor 96 and heating passage 36.

[0131] Необходимо отметить, что первая система 12 охлаждения, вторая система 14 охлаждения и второй замкнутый смешанный контур (трубопроводы 670, 672, 674, 676, 678, 680, 682, 684, 686, 688 и 690) охлаждения, изображенные на Фиг.6, которые не описаны выше относительно Фиг.6, функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1. Единственное отличие заключается в том, что соответствующие трубопроводы на Фиг.6 обозначаются иначе, чтобы принять во внимание конкретный вариант осуществления системы, изображенной на Фиг.6. Кроме того, остальные ступени, вовлеченные в сжижение углеводородсодержащего газа, не упомянутые выше относительно Фиг.6 (трубопроводы 610, 612, 614, 616, 618, 620, 630, 632 и 634), и не принятые во внимание ступени в первом замкнутом смешанном контуре (трубопроводы 636, 638, 640, 642, 644, 646, 648, 650, 652, 654, 656, 658, 660, 662 и 668) охлаждения, функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1.[0131] It should be noted that the first cooling system 12, the second cooling system 14 and the second closed mixed loop (pipelines 670, 672, 674, 676, 678, 680, 682, 684, 686, 688 and 690) of the cooling shown in FIG. .6, which are not described above with respect to FIG. 6, function in the same (or similar) manner as previously described with respect to FIG. 1. The only difference is that the corresponding piping in FIG. 6 is designated differently to take into account the specific embodiment of the system depicted in FIG. 6. In addition, the remaining stages involved in the liquefaction of a hydrocarbon-containing gas, not mentioned above with respect to FIG. 6 (pipelines 610, 612, 614, 616, 618, 620, 630, 632 and 634), and not taken into account the stages in the first closed mixed circuit (pipelines 636, 638, 640, 642, 644, 646, 648, 650, 652, 654, 656, 658, 660, 662 and 668) of cooling function in the same (or similar) manner as previously described with respect to FIG. one.

[0132] На Фиг.7, изображена установка 10 для извлечения LNG, которая содержит турбодетандер 94, в рабочем состоянии соединенный через трубопровод 722 с зоной 38 охлаждения второй системы 14 охлаждения. Как показано на Фиг.7, по меньшей мере, часть подаваемого газового потока, содержащих углеводороды, проходя через охлаждающий проход 40 зоны 38 охлаждения, может направляться через трубопровод 722 в турбодетандер 94, где она может расширяться в виде двухфазного потока. Турбодетандер 94 может работать при таких же или сходных условиях, как описано ранее относительно Фиг.2. Хотя он и не изображен на Фиг.7, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между турбодетандером 94 и зоной 38 охлаждения в определенных вариантах осуществления.[0132] FIG. 7 illustrates an LNG extraction unit 10 that includes a turboexpander 94 operably connected through a conduit 722 to a cooling zone 38 of a second cooling system 14. As shown in FIG. 7, at least a portion of the hydrocarbon containing gas stream passing through the cooling passage 40 of the cooling zone 38 can be directed through a conduit 722 to a turboexpander 94, where it can expand as a two-phase stream. Turbo expander 94 may operate under the same or similar conditions as previously described with respect to FIG. 2. Although not shown in FIG. 7, a vacuum drum may be in fluid communication between the turboexpander 94 and the cooling zone 38 in certain embodiments.

[0133] Расширенный двухфазный поток в трубопроводе 724 затем направляется в сепаратор 98, который разделяет расширенный поток на жидкую тяжелую фракцию, которая обеднена метаном (трубопровод 726), и паровую головную фракцию, которая обогащена метаном (трубопровод 728). Сепаратор 98 может представлять собой такую же разделительную емкость, как описывается ранее относительно Фиг.2, и он может функционировать при сходных рабочих условиях. После разделения, по меньшей мере, часть паровой головной фракции в трубопроводе 728 затем повторно вводится в охлаждающий проход 40 зоны 38 охлаждения для дополнительного конденсирования и переохлаждения, как описывается выше относительно Фиг.1.[0133] The expanded two-phase stream in line 724 is then directed to a separator 98, which separates the expanded stream into a heavy liquid fraction that is methane-depleted (line 726), and a vapor head fraction that is rich in methane (line 728). The separator 98 may be the same separation tank as previously described with respect to FIG. 2, and it may function under similar operating conditions. After separation, at least a portion of the vapor head fraction in conduit 728 is then reintroduced into the cooling passage 40 of the cooling zone 38 for additional condensation and subcooling, as described above with respect to FIG.

[0134] Обедненный метаном донный поток в трубопроводе 726 может находиться в форме жидкости и может содержать большинство соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально находящихся в потоке в трубопроводе 724. Например, обедненный метаном донный поток в трубопроводе 626 может содержать, по меньшей мере, 70, 80, 90, 95 или 99 процентов соединений, имеющих шесть или больше атомов углерода, изначально присутствующих в потоке из трубопровода 724.[0134] The methane-depleted bottom stream in conduit 726 may be in the form of a liquid and may contain most of the compounds having six or more carbon atoms originally in the stream in conduit 724. For example, the methane-depleted bottom stream in conduit 626 may contain at least at least 70, 80, 90, 95, or 99 percent of compounds having six or more carbon atoms initially present in the stream from conduit 724.

[0135] Обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 728 может содержать большую часть метана. Например, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 728 может содержать, по меньшей мере, примерно 10, 25, 40 или 50 и/или не более примерно, чем 99,9, 99, 95 или 85 молярных процентов метана. Более конкретно, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 728 может содержать в пределах примерно от 10 до 99,9, от 25 до 99, от 40 до 95 или от 50 до 85 молярных процентов метана. Кроме того, обогащенный метаном паровой головной поток в трубопроводе 728 может содержать, по меньшей мере, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99 или 99,9 процента метана, изначально присутствующих в потоке из трубопровода 724.[0135] The methane-enriched steam overhead stream in conduit 728 may contain most of the methane. For example, a methane-enriched steam overhead stream in conduit 728 may contain at least about 10, 25, 40, or 50 and / or no more than about 99.9, 99, 95, or 85 molar percent of methane. More specifically, the methane-enriched steam overhead stream in conduit 728 may contain in the range of about 10 to 99.9, 25 to 99, 40 to 95, or 50 to 85 molar percent of methane. In addition, the methane-enriched steam overhead stream in conduit 728 may contain at least 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99, or 99.9 percent of the methane originally present in the conduit 724.

[0136] Обращаясь опять к Фиг.7, здесь турбодетандер 94 соединяется с компрессором 96 через вал 95. Компрессор 96 может, по меньшей мере, частично приводиться в действие от работы, получаемой от турбодетандера 94. Как показано на Фиг.7, испаренный газообразный второй смешанный хладагент покидает нагревающий проход 42 для хладагента в зоне 38 охлаждения через трубопровод 768 и вводится затем в компрессор 96, где он сжимается перед введением в компрессор 72. После сжатия, сжатый поток в трубопроводе 770 вводится в первую ступень компрессора 74 и дополнительно обрабатывается, как обсуждалось выше относительно Фиг.1. Хотя он и не изображен на Фиг.7, вакуумный барабан может находиться в сообщении текучих сред между компрессором 96 и нагревающим проходом 42.[0136] Referring again to FIG. 7, here the turboexpander 94 is connected to the compressor 96 via the shaft 95. The compressor 96 may be at least partially driven by operation from the turboexpander 94. As shown in FIG. 7, the vaporized gaseous the second mixed refrigerant leaves the heating passage 42 for the refrigerant in the cooling zone 38 through line 768 and is then introduced into the compressor 96, where it is compressed before being introduced into the compressor 72. After compression, the compressed stream in line 770 is introduced into the first stage of the compressor 74 and processed as discussed above with respect to FIG. 1. Although not shown in FIG. 7, a vacuum drum may be in fluid communication between compressor 96 and heating passage 42.

[0137] Необходимо отметить, что первая система 12 охлаждения, вторая система 14 охлаждения и первый замкнутый смешанный контур (трубопроводы 736, 738, 740, 742, 744, 746, 748, 750, 752, 754, 756, 758, 760, 762, 764 и 766) охлаждения, изображенные на Фиг.7, которые не описаны выше относительно Фиг.7, функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1. Единственное отличие заключается в том, что соответствующие трубопроводы на Фиг.7 обозначаются иначе, чтобы принять во внимание конкретный вариант осуществления системы, изображенной на Фиг.7. Кроме того, остальные ступени, вовлеченные в сжижение углеводородсодержащего газа, не упомянутые выше относительно Фиг.7 (трубопроводы 710, 712, 714, 716, 718, 720, 730, 732 и 734), и не принятые во внимание ступени во втором замкнутом смешанном контуре (трубопроводы 772, 774, 776, 778, 780, 782, 784, 786, 788 и 790) охлаждения функционируют таким же (или сходным) образом, как описано ранее относительно Фиг.1.[0137] It should be noted that the first cooling system 12, the second cooling system 14, and the first closed mixed loop (pipelines 736, 738, 740, 742, 744, 746, 748, 750, 752, 754, 756, 758, 760, 762 764 and 766) of the cooling depicted in FIG. 7, which are not described above with respect to FIG. 7, operate in the same (or similar) manner as previously described with respect to FIG. 1. The only difference is that the corresponding piping in FIG. 7 is indicated differently to take into account the specific embodiment of the system depicted in FIG. 7. In addition, the remaining stages involved in the liquefaction of a hydrocarbon-containing gas, not mentioned above with respect to FIG. 7 (pipelines 710, 712, 714, 716, 718, 720, 730, 732 and 734), and not taken into account the stages in the second closed mixed circuit (pipelines 772, 774, 776, 778, 780, 782, 784, 786, 788 and 790) cooling function in the same (or similar) manner as previously described with respect to Figure 1.

ОпределенияDefinitions

[0138] Необходимо понимать, что следующее далее не предназначено для того, чтобы представлять собой эксклюзивный список определяемых терминов. И другие определения могут приводиться в приведенном выше описании, такие, например, как определения, сопровождающие применение определяемого термина в контексте.[0138] It should be understood that the following is not intended to constitute an exclusive list of defined terms. And other definitions may be given in the above description, such as, for example, definitions accompanying the use of a defined term in context.

[0139] Как используется в настоящем документе, термины, определяющие единственное число, обозначают один или несколько.[0139] As used herein, the terms defining the singular indicate one or more.

[0140] Как используется в настоящем документе, термин ʺи/илиʺ, когда он используется в списке двух или более объектов, означает, что любой из перечисленных объектов может использоваться сам по себе или может использоваться любое сочетание из двух или более перечисленных объектов. Например, если композиция описывается как содержащая компоненты A, B и/или C, композиция может содержать A сам по себе; B сам по себе; C сам по себе; A и B в сочетании; A и C в сочетании, B и C в сочетании или A, B, и C в сочетании.[0140] As used herein, the term “and / or” when used in a list of two or more objects means that any of the listed objects can be used on its own or any combination of two or more of the listed objects can be used. For example, if a composition is described as containing components A, B and / or C, the composition may contain A by itself; B on its own; C in itself; A and B in combination; A and C in combination, B and C in combination, or A, B, and C in combination.

[0141] Как используется в настоящем документе, термины ʺсодержащийʺ, ʺсодержитʺ и ʺсодержатʺ представляют собой открытые переходные термины, используемые для перехода от субъекта, упоминаемого перед этим термином, к одному или нескольким элементам, упоминаемым после этого термина, где элемент или элементы, перечисленные после переходного термина, не являются обязательно только лишь элементами, которые составляют субъект.[0141] As used herein, the terms "containing", "containing" and "containing" are open transitional terms used to transition from the subject mentioned before this term to one or more elements mentioned after this term, where the element or elements listed after transitional terms are not necessarily just the elements that make up the subject.

[0142] Как используется в настоящем документе, термины ʺимеющийʺ, ʺимеетʺ и ʺимеютʺ имеют такое же открытое значение как ʺсодержащийʺ, ʺсодержитʺ и ʺсодержатʺ, приведенные выше.[0142] As used herein, the terms “having”, “has” and “have” have the same open meaning as “containing”, “containing” and “containing” above.

[0143] Как используется в настоящем документе, термины ʺвключающийʺ, ʺвключаютʺ и ʺвключенныеʺ имеют такое же открытое значение как ʺсодержащийʺ, ʺсодержитʺ и ʺсодержатʺ, приведенные выше.[0143] As used herein, the terms “including”, “including” and “included” have the same open meaning as “containing”, “containing” and “containing” above.

[0144] Как используется в настоящем документе, термины ʺпервыйʺ, ʺвторойʺ, ʺтретийʺ, и тому подобное, используются для описания различных элементов, и такие элементы не должны ограничиваться этими терминами. Эти термины используются только для того, чтобы отличить один элемент от другого, и они не обязательно предполагают конкретный порядок или даже конкретный элемент. Например, элемент может рассматриваться как ʺпервыйʺ элемент в описании и как ʺвторойʺ элемент в формуле изобретения без отклонения от рамок настоящего изобретения. Поддерживается согласованность в описании и в каждом независимом пункте формулы изобретения, но не предполагается обязательно, что такая номенклатура везде является согласованной между собой.[0144] As used herein, the terms "first", "second", "third", and the like, are used to describe various elements, and such elements should not be limited to these terms. These terms are used only to distinguish one element from another, and they do not necessarily imply a specific order or even a specific element. For example, an element may be considered as the “first” element in the description and as the “second” element in the claims without deviating from the scope of the present invention. Consistency is maintained in the description and in each independent claim, but it is not necessarily assumed that such nomenclature is always consistent with each other.

Численные диапазоныNumerical ranges

[0145] Настоящее описание использует численные диапазоны для количественного определения определенных параметров, относящихся к настоящему изобретению. Необходимо понимать, что когда приводятся численные диапазоны, такие диапазоны должны рассматриваться в качестве обеспечивающих буквальную поддержку для ограничений формулы изобретения, которые упоминают только нижние значения диапазона, а также ограничений пунктов формулы изобретения, которые упоминают только верхние значения диапазона. Например, описанный численный диапазон от 10 до 100 обеспечивает буквальную поддержку для пункта формулы изобретения, упоминающего ʺбольше чем 10ʺ (без верхних границ), и пункта формулы изобретения, упоминающего ʺменьше чем 100ʺ (без нижних границ).[0145] The present description uses numerical ranges to quantify certain parameters related to the present invention. You must understand that when numerical ranges are given, such ranges should be considered as providing literal support for the limitations of the claims that mention only the lower values of the range, as well as the limitations of the claims that mention only the upper values of the range. For example, the described numerical range of 10 to 100 provides literal support for a claim claiming “greater than 10” (without upper bounds) and a claim claim mentioning “less than 100” (without lower bounds).

Формула изобретения, не ограничиваемая описанными вариантами осуществленияThe claims are not limited to the described options for implementation

[0146] Предпочтительные формы настоящего изобретения, описанные выше, должны использоваться только в качестве иллюстрации, и они не должны использоваться в ограничительном смысле для интерпретации рамок настоящего изобретения. Модификации иллюстративных вариантов осуществления, приведенных выше, могут легко быть осуществлены специалистом в данной области без отклонения от духа настоящего изобретения.[0146] The preferred forms of the present invention described above should be used only as an illustration, and they should not be used in a limiting sense to interpret the scope of the present invention. Modifications of the illustrative embodiments given above can easily be carried out by a person skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

[0147] Авторы тем самым заявляют свое намерение основываться на Доктрине эквивалентов для определения и оценки разумным образом ограниченных рамок настоящего изобретения, поскольку они относятся к любому устройству, не отклоняющемуся материально, но находящемуся вне буквальных рамок настоящего изобретения, как приведено в следующей далее формуле изобретения.[0147] The authors hereby declare their intention to rely on the Doctrine of Equivalents to define and evaluate a reasonably limited scope of the present invention, as they relate to any device that is not materially deviating, but is outside the literal scope of the present invention, as set forth in the following claims .

Claims (62)

1. Способ сжижения углеводородсодержащего газа, способ включает:1. A method of liquefying a hydrocarbon-containing gas, the method includes: (a) введение полностью конденсированного первого смешанного хладагента, сжатого второго смешанного хладагента и подаваемого потока, содержащего углеводородсодержащий газ, в первую систему охлаждения;(a) introducing a fully condensed first mixed refrigerant, a compressed second mixed refrigerant, and a hydrocarbon-containing gas containing feed stream into the first cooling system; (b) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного первого смешанного хладагента с образованием расширенного первого смешанного хладагента, причем полностью конденсированный первый смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее;(b) expanding at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant to form an expanded first mixed refrigerant, wherein the fully condensed first mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step; (c) охлаждение, по меньшей мере, части подаваемого потока и сжатого второго смешанного хладагента в первой системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным первым смешанным хладагентом с образованием первого охлажденного подаваемого потока и полностью конденсированного второго смешанного хладагента;(c) cooling at least a portion of the feed stream and the compressed second mixed refrigerant in the first cooling system by indirect heat exchange with the expanded first mixed refrigerant to form a first cooled feed stream and a fully condensed second mixed refrigerant; (d) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного второго смешанного хладагента с образованием расширенного второго смешанного хладагента, при этом полностью конденсированный второй смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее;(d) expanding at least a portion of the fully condensed second mixed refrigerant to form an expanded second mixed refrigerant, wherein the fully condensed second mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step; (e) охлаждение, по меньшей мере, части первого охлажденного подаваемого потока во второй системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным вторым смешанным хладагентом с образованием второго охлажденного подаваемого потока;(e) cooling at least a portion of the first chilled feed stream in a second cooling system by indirect heat exchange with the expanded second mixed refrigerant to form a second chilled feed stream; (f) расширение, по меньшей мере, части первого охлажденного подаваемого потока или второго охлажденного подаваемого потока в турбодетандере с образованием расширенного подаваемого потока;(f) expanding at least a portion of a first cooled feed stream or a second cooled feed stream in a turboexpander to form an expanded feed stream; (g) разделение, по меньшей мере, части расширенного подаваемого потока в сепараторе с образованием паровой головной фракции и жидкой донной фракции;(g) separating at least a portion of the expanded feed stream in the separator to form a vapor head fraction and a liquid bottom fraction; (h) сжатие, по меньшей мере, части паровой головной фракции в компрессоре, по меньшей мере, частично приводимым в действие турнбодетандером для образования сжатой паровой фракции; и (h) compressing at least a portion of the vapor head fraction in the compressor by at least partially driven by a turbo expander to form a compressed vapor fraction; and (i)если расширение на стадии (f) включает расширение по меньшей части первого охлажденного подаваемого потока, то охлаждают, по меньшей мере, часть сжатой паровой фракции в первой системе охлаждения или если расширение на стадии (f) включает расширение по меньшей части второго охлажденного подаваемого потока, то охлаждают, по меньшей мере, часть сжатой паровой фракции во второй системе охлаждения.(i) if the expansion in step (f) includes the expansion of at least a portion of the first chilled feed stream, then at least a portion of the compressed vapor fraction in the first cooling system is cooled, or if the expansion in step (f) includes the expansion of at least a portion of the second chilled the feed stream, then at least a portion of the compressed vapor fraction in the second cooling system is cooled. 2. Способ по п.1, дополнительно включающий переохлаждение, по меньшей мере, части полностью конденсированного первого смешанного хладагента на стадии (c) с образованием переохлажденного первого смешанного хладагента, при этом полностью конденсированный первый смешанный хладагент на стадии (b) содержит переохлажденный первый смешанный хладагент.2. The method according to claim 1, further comprising supercooling at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant in step (c) to form a supercooled first mixed refrigerant, wherein the completely condensed first mixed refrigerant in step (b) contains a supercooled first mixed refrigerant. 3. Способ по п.1, дополнительно включающий переохлаждение, по меньшей мере, части полностью конденсированного второго смешанного хладагента на стадии (e) с образованием переохлажденного второго смешанного хладагента, при этом полностью конденсированный второй смешанный хладагент на стадии (d) содержит переохлажденный второй смешанный хладагент.3. The method according to claim 1, further comprising supercooling at least a portion of the fully condensed second mixed refrigerant in step (e) to form a supercooled second mixed refrigerant, wherein the completely condensed second mixed refrigerant in step (d) contains supercooled second mixed refrigerant. 4. Способ по п.1, в котором первый смешанный хладагент содержит, по меньшей мере, два соединения, выбранных из группы, состоящей из углеводородов, содержащих от 2 до 4 атомов углерода.4. The method according to claim 1, in which the first mixed refrigerant contains at least two compounds selected from the group consisting of hydrocarbons containing from 2 to 4 carbon atoms. 5. Способ по п.1, в котором второй смешанный хладагент содержит, по меньшей мере, два соединения, выбранных из группы, состоящей из азота и углеводородов, содержащих от 1 до 3 атомов углерода.5. The method according to claim 1, in which the second mixed refrigerant contains at least two compounds selected from the group consisting of nitrogen and hydrocarbons containing from 1 to 3 carbon atoms. 6. Способ по п.1, в котором первый охлажденный подаваемый поток расширяется во время расширения на стадии (f).6. The method according to claim 1, wherein the first cooled feed stream expands during expansion in step (f). 7. Способ по п.1, в котором второй охлажденный подаваемый поток расширяется во время расширения на стадии (f).7. The method according to claim 1, wherein the second cooled feed stream expands during expansion in step (f). 8. Способ сжижения углеводородсодержащего газа, включающий:8. A method of liquefying a hydrocarbon-containing gas, comprising: (a) введение полностью конденсированного первого смешанного хладагента, сжатого второго смешанного хладагента и подаваемого потока, содержащего углеводородсодержащий газ, в первую систему охлаждения;(a) introducing a fully condensed first mixed refrigerant, a compressed second mixed refrigerant, and a hydrocarbon-containing gas containing feed stream into the first cooling system; (b) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного первого смешанного хладагента с образованием расширенного первого смешанного хладагента;(b) expanding at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant to form an expanded first mixed refrigerant; (c) охлаждение, по меньшей мере, части подаваемого потока и сжатого второго смешанного хладагента в первой системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным первым смешанным хладагентом с образованием охлажденного подаваемого потока и полностью конденсированного второго смешанного хладагента;(c) cooling at least a portion of the feed stream and the compressed second mixed refrigerant in the first cooling system by indirect heat exchange with the expanded first mixed refrigerant to form a cooled feed stream and a fully condensed second mixed refrigerant; (d) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного второго смешанного хладагента с образованием расширенного второго смешанного хладагента;(d) expanding at least a portion of the fully condensed second mixed refrigerant to form an expanded second mixed refrigerant; (e) охлаждение, по меньшей мере, части охлажденного подаваемого потока во второй системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным вторым смешанным хладагентом с образованием второго охлажденного подаваемого потока;(e) cooling at least a portion of the cooled feed stream in the second cooling system by indirect heat exchange with the expanded second mixed refrigerant to form a second cooled feed stream; f) расширение, по меньшей мере, части второго охлажденного подаваемого потока в турбодетандере с образованием расширенного подаваемого потока;f) expanding at least a portion of the second cooled feed stream in a turboexpander to form an expanded feed stream; (g) разделение, по меньшей мере, части расширенного подаваемого потока в сепараторе с образованием паровой головной фракции и жидкой донной фракции; (g) separating at least a portion of the expanded feed stream in the separator to form a vapor head fraction and a liquid bottom fraction; (h) сжатие, по меньшей мере, части паровой головной фракции в компрессоре, по меньшей мере, частично приводимом в действие турбодетандером, для образования сжатой паровой фракции; и(h) compressing at least a portion of the vapor head fraction in the compressor at least partially driven by a turboexpander to form a compressed vapor fraction; and (i) охлаждение, по меньшей мере, части сжатой паровой фракции во второй системе охлаждения.(i) cooling at least a portion of the compressed vapor fraction in a second cooling system. 9. Способ по п.8, дополнительно включающий переохлаждение, по меньшей мере, части полностью конденсированного первого смешанного хладагента на стадии (c) с образованием переохлажденного первого смешанного хладагента, при этом полностью конденсированный первый смешанный хладагент на стадии (b) содержит переохлажденный первый смешанный хладагент.9. The method of claim 8, further comprising supercooling at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant in step (c) to form a supercooled first mixed refrigerant, wherein the fully condensed first mixed refrigerant in step (b) contains a supercooled first mixed refrigerant. 10. Способ по п.8, дополнительно включающий переохлаждение, по меньшей мере, части полностью конденсированного второго смешанного хладагента на стадии (e) с образованием переохлажденного второго смешанного хладагента, при этом полностью конденсированный второй смешанный хладагент на стадии (d) содержит переохлажденный второй смешанный хладагент.10. The method of claim 8, further comprising supercooling at least a portion of the fully condensed second mixed refrigerant in step (e) to form a supercooled second mixed refrigerant, wherein the fully condensed second mixed refrigerant in step (d) contains supercooled second mixed refrigerant. 11. Система для сжижения углеводородсодержащего газа, система содержит:11. A system for liquefying a hydrocarbon-containing gas, the system comprises: (a) первую систему охлаждения, содержащую первую зону охлаждения, расположенную в ней, причем первая зона охлаждения выполнена с возможностью охлаждения подаваемого потока, содержащего углеводородсодержащий газ, посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом с образованием первого охлажденного подаваемого потока;(a) a first cooling system comprising a first cooling zone disposed therein, wherein the first cooling zone is configured to cool a feed stream containing a hydrocarbon-containing gas by indirect heat exchange with a first mixed refrigerant to form a first cooled feed stream; (b) первый замкнутый смешанный контур охлаждения, по меньшей мере, частично расположенный в первой системе охлаждения, причем первый замкнутый смешанный контур охлаждения содержит первый смешанный хладагент;(b) a first closed mixed cooling circuit at least partially located in the first cooling system, wherein the first closed mixed cooling circuit comprises a first mixed refrigerant; (c) вторую систему охлаждения, сообщающуюся по текучей среде с первой системой охлаждения, причем вторая система охлаждения содержит вторую зону охлаждения, расположенную в ней, причем вторая зона охлаждения выполнена с возможностью охлаждения первого охлажденного подаваемого потока посредством косвенного теплообмена со вторым смешанным хладагентом с образованием второго охлажденного подаваемого потока;(c) a second cooling system in fluid communication with the first cooling system, the second cooling system comprising a second cooling zone disposed therein, the second cooling zone being configured to cool the first cooled feed stream by indirect heat exchange with the second mixed refrigerant to form a second cooled feed stream; (d) второй замкнутый смешанный контур охлаждения, по меньшей мере, частично расположенный во второй системе охлаждения, причем второй замкнутый смешанный контур охлаждения содержит второй смешанный хладагент;(d) a second closed mixed cooling circuit at least partially located in the second cooling system, wherein the second closed mixed cooling circuit comprises a second mixed refrigerant; (e) турбодетандер, сообщающийся по текучей среде с первой системой охлаждения или второй системой охлаждения, причем турбодетандер выполнен с возможностью расширения первого охлажденного подаваемого потока или второго охлажденного подаваемого потока с образованием расширенного потока;(e) a turbo-expander in fluid communication with a first cooling system or a second cooling system, wherein the turbo-expander is configured to expand a first cooled feed stream or a second cooled feed stream to form an expanded stream; (f) сепаратор, сообщающийся по текучей среде с турбодетандером, причем сепаратор выполнен с возможностью разделения расширенного потока на паровую головную фракцию и жидкую донную фракцию;(f) a separator in fluid communication with a turboexpander, the separator being configured to separate the expanded stream into a vapor head fraction and a liquid bottom fraction; (g) компрессор, по меньшей мере, частично приводимый в действие от работы, получаемой от турбодетандера, причем компрессор выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного сжатия паровой головной фракции с образованием сжатой паровой фракции; и(g) a compressor at least partially driven by operation obtained from a turboexpander, the compressor being configured to at least partially compress the vapor head fraction to form a compressed vapor fraction; and (h) трубопровод для возвращения, по меньшей мере, части сжатой паровой фракции в первую систему охлаждения или во вторую систему охлаждения.(h) a conduit for returning at least a portion of the compressed vapor fraction to the first cooling system or to the second cooling system. 12. Система по п.11, в которой турбодетандер находится в сообщении по текучей среде с первой системой охлаждения и трубопровод возвращает, по меньшей мере, часть паровой головной фракции в первую систему охлаждения.12. The system of claim 11, wherein the turboexpander is in fluid communication with the first cooling system and the pipeline returns at least a portion of the vapor head fraction to the first cooling system. 13. Система по п.11, в которой турбодетандер находится в сообщении по текучей среде со второй системой охлаждения и трубопровод возвращает, по меньшей мере, часть паровой головной фракции во вторую систему охлаждения.13. The system of claim 11, wherein the turboexpander is in fluid communication with the second cooling system and the pipeline returns at least a portion of the vapor head fraction to the second cooling system. 14. Система по п.11, в которой вторая зона охлаждения выполнена с возможностью переохлаждения второго смешанного хладагента.14. The system of claim 11, wherein the second cooling zone is configured to supercool the second mixed refrigerant. 15. Способ сжижения углеводородсодержащего газа, способ включает:15. A method of liquefying a hydrocarbon-containing gas, the method includes: (a) введение полностью конденсированного первого смешанного хладагента, сжатого второго смешанного хладагента и подаваемого потока, содержащего углеводородсодержащий газ, в первую систему охлаждения;(a) introducing a fully condensed first mixed refrigerant, a compressed second mixed refrigerant, and a hydrocarbon-containing gas containing feed stream into the first cooling system; (b) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного первого смешанного хладагента с образованием расширенного первого смешанного хладагента, причем полностью конденсированный первый смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее;(b) expanding at least a portion of the fully condensed first mixed refrigerant to form an expanded first mixed refrigerant, wherein the fully condensed first mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step; (c) охлаждение, по меньшей мере, части подаваемого потока и сжатого второго смешанного хладагента в первой системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным первым смешанным хладагентом с образованием первого охлажденного подаваемого потока и полностью конденсированного второго смешанного хладагента;(c) cooling at least a portion of the feed stream and the compressed second mixed refrigerant in the first cooling system by indirect heat exchange with the expanded first mixed refrigerant to form a first cooled feed stream and a fully condensed second mixed refrigerant; (d) расширение, по меньшей мере, части полностью конденсированного второго смешанного хладагента с образованием расширенного второго смешанного хладагента, при этом полностью конденсированный второй смешанный хладагент не подвергается воздействию разделения фаз до стадии расширения или после нее;(d) expanding at least a portion of the fully condensed second mixed refrigerant to form an expanded second mixed refrigerant, wherein the fully condensed second mixed refrigerant is not subjected to phase separation prior to or after the expansion step; (e) охлаждение, по меньшей мере, части первого охлажденного подаваемого потока во второй системе охлаждения посредством косвенного теплообмена с расширенным вторым смешанным хладагентом с образованием второго охлажденного подаваемого потока;(e) cooling at least a portion of the first chilled feed stream in a second cooling system by indirect heat exchange with the expanded second mixed refrigerant to form a second chilled feed stream; (f) расширение, по меньшей мере, части первого охлажденного подаваемого потока с образованием расширенного подаваемого потока;(f) expanding at least a portion of the first cooled feed stream to form an expanded feed stream; (g) разделение, по меньшей мере, части расширенного подаваемого потока в сепараторе с образованием паровой головной фракции и жидкой донной фракции;(g) separating at least a portion of the expanded feed stream in the separator to form a vapor head fraction and a liquid bottom fraction; (h) охлаждение, по меньшей мере, части паровой головной фракции в первой системе охлаждения;(h) cooling at least a portion of the vapor head fraction in the first cooling system; (i) приведение в действие компрессора с помощью турбодетандера.(i) activating the compressor with a turboexpander. 16. Система для сжижения углеводородсодержащего газа, система содержит:16. A system for liquefying a hydrocarbon-containing gas, the system comprises: (a) первую систему охлаждения, содержащую первую зону охлаждения, расположенную в ней, причем первая зона охлаждения выполнена с возможностью охлаждения подаваемого потока, содержащего углеводородсодержащий газ, посредством косвенного теплообмена с первым смешанным хладагентом с образованием первого охлажденного подаваемого потока;(a) a first cooling system comprising a first cooling zone disposed therein, wherein the first cooling zone is configured to cool a feed stream containing a hydrocarbon-containing gas by indirect heat exchange with a first mixed refrigerant to form a first cooled feed stream; (b) первый замкнутый смешанный контур охлаждения, по меньшей мере, частично расположенный в первой системе охлаждения, причем первый замкнутый смешанный контур охлаждения содержит первый смешанный хладагент, при этом первый замкнутый смешанный контур охлаждения не содержит сепаратора фаз;(b) a first closed mixed cooling circuit at least partially located in the first cooling system, wherein the first closed mixed cooling circuit contains a first mixed refrigerant, wherein the first closed mixed cooling circuit does not contain a phase separator; (c) вторую систему охлаждения, сообщающуюся по текучей среде с первой системой охлаждения, причем вторая система охлаждения содержит вторую зону охлаждения, расположенную в ней, причем вторая зона охлаждения выполнена с возможностью охлаждения первого охлажденного подаваемого потока посредством косвенного теплообмена со вторым смешанным хладагентом с образованием второго охлажденного подаваемого потока;(c) a second cooling system in fluid communication with the first cooling system, the second cooling system comprising a second cooling zone disposed therein, the second cooling zone being configured to cool the first cooled feed stream by indirect heat exchange with the second mixed refrigerant to form a second cooled feed stream; (d) второй замкнутый смешанный контур охлаждения, по меньшей мере, частично расположенный во второй системе охлаждения, причем второй замкнутый смешанный контур охлаждения содержит второй смешанный хладагент, при этом второй замкнутый смешанный контур охлаждения не содержит сепаратора фаз;(d) a second closed mixed cooling circuit at least partially located in the second cooling system, wherein the second closed mixed cooling circuit contains a second mixed refrigerant, wherein the second closed mixed cooling circuit does not contain a phase separator; (e) турбодетандер, сообщающийся по текучей среде с первой системой охлаждения, причем турбодетандер выполнен с возможностью расширения первого охлажденного подаваемого потока или второго охлажденного подаваемого потока с образованием расширенного потока;(e) a turbo-expander in fluid communication with the first cooling system, wherein the turbo-expander is configured to expand a first cooled feed stream or a second cooled feed stream to form an expanded stream; (f) сепаратор, сообщающийся по текучей среде с турбодетандером, причем сепаратор выполнен с возможностью разделения расширенного потока на паровую головную фракцию и жидкую донную фракцию;(f) a separator in fluid communication with a turboexpander, the separator being configured to separate the expanded stream into a vapor head fraction and a liquid bottom fraction; (g) трубопровод для возвращения, по меньшей мере, части паровой головной фракции в первую систему охлаждения; и(g) a pipeline for returning at least a portion of the vapor head fraction to the first cooling system; and (h) компрессор, по меньшей мере, частично приводимый в действие от работы, получаемой от турбодетандера, причем компрессор выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного сжатия первого смешанного хладагента, второго смешанного хладагента или паровой головной фракции.(h) a compressor at least partially driven by operation obtained from a turboexpander, the compressor being configured to at least partially compress the first mixed refrigerant, second mixed refrigerant, or vapor head fraction. 17. Способ по п.1, в котором сепаратор работает при давлении, по меньшей мере, 3,5 МПа.17. The method according to claim 1, in which the separator operates at a pressure of at least 3.5 MPa. 18. Способ по п.8, в котором сепаратор работает при давлении, по меньшей мере, 3,5 МПа.18. The method of claim 8, in which the separator operates at a pressure of at least 3.5 MPa. 19. Система по п.11, в которой сепаратор выполнен с возможностью работать при давлении, по меньшей мере, 3,5 МПа.19. The system of claim 11, wherein the separator is configured to operate at a pressure of at least 3.5 MPa.
RU2017110050A 2014-08-29 2015-08-04 Dual system with mixed coolant RU2700112C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/473,473 2014-08-29
US14/473,473 US20160061518A1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 Dual mixed refrigerant system
PCT/US2015/043541 WO2016032701A1 (en) 2014-08-29 2015-08-04 Dual mixed refrigerant system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017110050A RU2017110050A (en) 2018-10-01
RU2017110050A3 RU2017110050A3 (en) 2019-02-18
RU2700112C2 true RU2700112C2 (en) 2019-09-12

Family

ID=55400313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017110050A RU2700112C2 (en) 2014-08-29 2015-08-04 Dual system with mixed coolant

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20160061518A1 (en)
CN (1) CN106196881A (en)
AP (1) AP2017009785A0 (en)
AR (1) AR101410A1 (en)
AU (1) AU2015307118B2 (en)
BR (1) BR112017003560A2 (en)
CA (1) CA2959140A1 (en)
CO (1) CO2017002295A2 (en)
MX (1) MX2017002441A (en)
RU (1) RU2700112C2 (en)
SK (1) SK262017A3 (en)
WO (1) WO2016032701A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3039080B1 (en) * 2015-07-23 2019-05-17 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude METHOD OF PURIFYING HYDROCARBON-RICH GAS
US10443932B2 (en) * 2016-05-31 2019-10-15 Linde Aktiengesellschaft Refrigerant vent rectifier and efficiency booster
US10393431B2 (en) * 2016-08-05 2019-08-27 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method for the integration of liquefied natural gas and syngas production
CZ308591B6 (en) * 2019-10-04 2020-12-16 Siad Macchine Impianti S.P.A. Natural gas processing equipment
US20230098976A1 (en) * 2021-09-30 2023-03-30 Azota Gas Processing, Ltd. Refrigeration systems associated with cryogenic process plants for ethane or propane recovery from natural gas

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141084C1 (en) * 1995-10-05 1999-11-10 Би Эйч Пи Петролеум ПТИ. Лтд. Liquefaction plant
RU2175099C2 (en) * 1996-02-28 2001-10-20 Блэк энд Витч Притчард, Инк. Method and system for cooling composite refrigerant
US6367286B1 (en) * 2000-11-01 2002-04-09 Black & Veatch Pritchard, Inc. System and process for liquefying high pressure natural gas
US20040003625A1 (en) * 2002-06-21 2004-01-08 Beatrice Fischer Liquefaction of natural gas with natural gas recycling
US20040255617A1 (en) * 2001-09-13 2004-12-23 Henri Paradowski Liquefaction method comprising at least a coolant mixture using both ethane and ethylene

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06159928A (en) * 1992-11-20 1994-06-07 Chiyoda Corp Natural gas liquefaction method
US6743829B2 (en) * 2002-01-18 2004-06-01 Bp Corporation North America Inc. Integrated processing of natural gas into liquid products
EP1869382A1 (en) * 2005-04-12 2007-12-26 Shell International Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for liquefying a natural gas stream
US20090145167A1 (en) * 2007-12-06 2009-06-11 Battelle Energy Alliance, Llc Methods, apparatuses and systems for processing fluid streams having multiple constituents
JP5280343B2 (en) * 2009-12-04 2013-09-04 東京瓦斯株式会社 Hydrogen separation type hydrogen production system with carbon dioxide separation and recovery equipment
CA2819128C (en) * 2010-12-01 2018-11-13 Black & Veatch Corporation Ngl recovery from natural gas using a mixed refrigerant
KR101325586B1 (en) * 2011-12-09 2013-11-06 고등기술연구원연구조합 Natural gas liquefaction system
CN102538390B (en) * 2011-12-22 2014-08-06 西安交通大学 Novel natural gas liquefaction system and natural gas liquefaction method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141084C1 (en) * 1995-10-05 1999-11-10 Би Эйч Пи Петролеум ПТИ. Лтд. Liquefaction plant
RU2175099C2 (en) * 1996-02-28 2001-10-20 Блэк энд Витч Притчард, Инк. Method and system for cooling composite refrigerant
US6367286B1 (en) * 2000-11-01 2002-04-09 Black & Veatch Pritchard, Inc. System and process for liquefying high pressure natural gas
US20040255617A1 (en) * 2001-09-13 2004-12-23 Henri Paradowski Liquefaction method comprising at least a coolant mixture using both ethane and ethylene
US20040003625A1 (en) * 2002-06-21 2004-01-08 Beatrice Fischer Liquefaction of natural gas with natural gas recycling

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017110050A3 (en) 2019-02-18
CN106196881A (en) 2016-12-07
BR112017003560A2 (en) 2017-12-05
AP2017009785A0 (en) 2017-02-28
AU2015307118B2 (en) 2020-04-30
AR101410A1 (en) 2016-12-14
AU2015307118A1 (en) 2017-03-23
US20160061518A1 (en) 2016-03-03
SK262017A3 (en) 2017-08-02
RU2017110050A (en) 2018-10-01
WO2016032701A1 (en) 2016-03-03
MX2017002441A (en) 2017-05-23
CA2959140A1 (en) 2016-03-03
CO2017002295A2 (en) 2017-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2696662C2 (en) Dual system with mixed coolant
KR102413811B1 (en) A method for liquefying natural gas comprising two semi-open refrigerant cycles for natural gas and a closed refrigerant cycle for refrigerant gas and a method for recovering soluble liquids from natural gas
JP7150063B2 (en) Pretreatment and precooling of natural gas by high pressure compression and expansion
US20160061516A1 (en) Dual mixed refrigerant system
RU2763101C2 (en) Methods for cold supply in installations for extraction of gas condensate liquids
RU2382962C2 (en) Natural gas liquefaction method (versions)
RU2700112C2 (en) Dual system with mixed coolant
RU2604632C2 (en) Extraction of liquefied natural gas from synthetic gas using mixed refrigerant
AU2016321197B2 (en) Mixed refrigerant distributed chilling scheme
CN103868322B (en) A kind of pre-cooling type heavy hydrocarbon recovery system for offshore natural gas exploitation and technique
CN103868323B (en) A kind of natural gas expansion heavy hydrocarbon recovery system and technique being applicable to sea
OA18540A (en) Dual mixed refrigerant system.
OA18164A (en) Dual mixed refrigerant system
OA18165A (en) Dual mixed refrigerant system
AU2016363566A1 (en) Method of liquefying a contaminated hydrocarbon-containing gas stream
OA18636A (en) Mixed refrigerant distributed chilling scheme.
CN104792115A (en) Heavy hydrocarbon recycling system and technology for LNG-FPSO

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200805