×
26.08.2017
217.015.d57d

Способ ожижения природного газа

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002623021
Дата охранного документа
21.06.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области холодильной и криогенной техники. Поток хладагента, состоящий из нескольких компонентов с различной температурой кипения, сжимается в первой ступени сжатия, охлаждается в промежуточном охладителе, после промежуточного охладителя первой ступени сжатия и смешения поток с промежуточным давлением разделяется в первом сепараторе на жидкую и газовую фракции. Газовая фракция сжимается во второй ступени сжатия компрессора и направляется во второй сепаратор, из которого жидкая фракция с высоким давлением расширяется до промежуточного давления, нагревается в четвертом теплообменнике и возвращается на вторую ступень сжатия перед первым сепаратором. Жидкая фракция из первого сепаратора предварительно охлаждается в четвертом теплообменнике за счет холода расширенной жидкой фракции из второго сепаратора, далее она охлаждается в первом теплообменнике вместе с природным газом, расширяется до низкого давления и смешивается с обратным потоком. Жидкая фракция из третьего сепаратора охлаждается во втором теплообменнике вместе с природным газом, расширяется до низкого давления и смешивается с обратным потоком из третьего теплообменника, который после испарения во втором и первом теплообменниках направляется на первую ступень сжатия компрессора. Газовая фракция из третьего сепаратора последовательно сжижается вместе с природным газом во втором и третьем теплообменниках, расширяется и направляется в обратный поток. Техническим результатом является повышение энергоэффективности процесса ожижения природного газа. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике, касается способа охлаждения и конденсации газовых смесей и может быть использовано для ожижения природного газа.

Известен способ ожижения природного газа, в котором поток хладагента (документ SU 645618 А, дата публикации 30.01.1979 г., принят за прототип), состоящий из нескольких компонентов с различной точкой кипения, сжимается в первой ступени компрессора до промежуточного давления, охлаждается в охладителе и смешивается с частью потока, отделенного после дополнительного сепаратора. Затем полученная смесь сжимается во второй ступени компрессора до высокого давления, охлаждается в охладителе и сепарируется с получением жидкой фракции, которая охлаждается в дополнительном теплообменнике. Охлажденная фракция расширяется до промежуточного давления и направляется в обратный поток этого же теплообменника, где частично выпаривается и повторно сепарируется с получением менее тяжелой газообразной фракции, которая смешивается с потоком из первой ступени сжатия компрессора, и более тяжелой жидкой фракции, которая охлаждается в дополнительном теплообменнике за счет теплообмена с обратным потоком и внешним газовым потоком. Далее охлажденная более тяжелая фракция охлаждается в первом теплообменнике вместе с природным газом, расширяется до низкого давления и смешивается с обратным потоком, который испаряется в том же теплообменнике и поступает на первую ступень сжатия компрессора. Оставшаяся часть циркулирующего потока хладагента в виде газообразной фракции с высоким давлением охлаждается в первом теплообменнике вместе с природным газом и сепарируется с получением жидкой фракции, которая после охлаждения во втором теплообменнике расширяется и смешивается с обратным потоком, и газообразной фракции, которая охлаждается и сжижается вместе с природным газом во втором и третьем теплообменниках, расширяется до низкого давления и направляется в обратный поток. К недостаткам этого способа следует отнести использование сложного дополнительного оборудования, требуемого для предварительного охлаждения жидкой фракции, отделяемой после компрессора.

Целью изобретения является снижение расхода энергии, потребляемой в процессе охлаждения и конденсации природного газа, и упрощение используемого оборудования.

Техническим результатом является повышение энергоэффективности процесса ожижения природного газа.

Технический результат достигается тем, что в способе ожижения природного газа поток хладагента, состоящий из нескольких компонентов с различной температурой кипения, сжимается в первой ступени сжатия, охлаждается в промежуточном охладителе, смешивается с частью циркулирующего хладагента, отделенного во втором сепараторе после компрессора, сжимается во второй ступени сжатия и охлаждается в концевом охладителе, далее поток разделяется во втором сепараторе с получением газовой фракции, которая охлаждается вместе с природным газом в первом теплообменнике за счет испарения обратного потока и повторно сепарируется, жидкая фракция из третьего сепаратора охлаждается во втором теплообменнике вместе с природным газом, расширяется до низкого давления и смешивается с обратным потоком из третьего теплообменника, который после испарения во втором и первом теплообменниках направляется на первую ступень сжатия компрессора, газовая фракция из третьего сепаратора последовательно сжижается вместе с природным газом во втором и третьем теплообменниках, расширяется и направляется в обратный поток, после промежуточного охладителя первой ступени сжатия и смешения поток с промежуточным давлением разделяется в первом сепараторе на жидкую и газовую фракции, газовая фракция сжимается во второй ступени сжатия компрессора и направляется во второй сепаратор, из которого жидкая фракция с высоким давлением, расширяется до промежуточного давления, нагревается в четвертом теплообменнике и возвращается на вторую ступень сжатия перед первым сепаратором, жидкая фракция из первого сепаратора предварительно охлаждается в четвертом теплообменнике за счет холода расширенной жидкой фракции из второго сепаратора, далее она охлаждается в первом теплообменнике вместе с природным газом, расширяется до низкого давления и смешивается с обратным потоком.

В качестве аппарата предварительного охлаждения предлагается использовать двухпоточный теплообменный аппарат.

Изобретение поясняется фиг. 1, на которой представлена схема реализации предлагаемого способа.

Схема содержит поток 1 охлаждаемого и конденсируемого природного газа, блок охлаждения, включающий компрессор 2, состоящий из двух ступеней, промежуточный охладитель 3, концевой охладитель 4, первый сепаратор 5, четвертый теплообменник 6, второй сепаратор 7, первый теплообменник 8, третий сепаратор 9, второй теплообменник 10, третий теплообменник 11, расширительные клапаны 12-16. Четвертый теплообменник имеет змеевик 17, первый - змеевики 18-20, второй - змеевики 21-23 и третий теплообменник имеет змеевики 24 и 25.

Способ осуществляется следующим образом.

Циркулирующий хладагент сжимают в компрессоре 2 до давления 41,5 бар, охлаждают в промежуточном охладителе 3 и смешивают с обратным потоком из четвертого теплообменника 6. Полученный поток направляют в первый сепаратор 5. Газовую фракцию из первого сепаратора 5 дожимают до высокого давления во второй ступени компрессора 2, охлаждают в концевом охладителе 4 и сепарируют во втором сепараторе 7. Жидкую фракцию из второго сепаратора 7 расширяют до промежуточного давления в расширительном клапане 12 и нагревают в межтрубном пространстве четвертого теплообменника 6, затем смешивают с потоком из промежуточного охладителя 3. Жидкую фракцию из первого сепаратора 5 дополнительно охлаждают сначала в змеевике 17 четвертого теплообменника 6, затем в змеевике 19 первого теплообменника 8, расширяют до низкого давления в расширительном клапане 13, смешивают с обратным потоком из второго теплообменника 10, испаряют в первом теплообменнике 8 и направляют на всасывание первой ступени компрессора 2. За счет снижения температуры более тяжелой жидкой фракции (с более высокой температурой кипения), отделяемой из первого сепаратора, снижается температурный напор в первом теплообменнике, что приводит к повышению энергоэффективности всего процесса ожижения. Остальную часть циркулирующего хладагента выводят в виде газообразной фракции из второго сепаратора 7, частично конденсируют в змеевике 18 первого теплообменника 8 и направляют в третий сепаратор 9 для повторной сепарации. В третьем сепараторе 9 отделяют сконденсированную фракцию, переохлаждают в змеевике 22 второго теплообменника 10, расширяют до низкого давления в расширительном клапане 14, смешивают с обратным потоком из третьего теплообменника 11, который нагревают и испаряют во втором теплообменнике 10 и первом теплообменнике 8, и направляют на всасывание первой ступени компрессора 2. После отделения жидкой фракции газовый поток из третьего сепаратора 9 конденсируют сначала в змеевике 21 второго теплообменника 10 за счет теплообмена с расширенной сконденсированной фракцией из третьего сепаратора 9 и в змеевике 24 третьего теплообменника 11 за счет теплообмена с расширенным остатком циркулирующего хладагента и расширяют в расширительном клапане 15, после чего его нагревают и испаряют в теплообменниках 11, 10 и 8 и подают на всасывание первой ступени компрессора 2. Отделение более тяжелой жидкой фракции перед вторым теплообменником и подача в третий теплообменник менее тяжелой газообразной фракции обеспечивает минимальные разницы температур между прямыми и обратными потоками в теплообменниках, что приводит к повышению энергоэффективности процесса ожижения.

Поток 1 природного газа подвергают последовательному охлаждению, конденсации и переохлаждению в змеевиках 20, 23 и 25 теплообменников 8, 10 и 11 за счет противоточного теплообмена со сконденсированными и расширенными фракциями циркулирующего хладагента. Сконденсированную газовую смесь (сжиженный природный газ) удаляют из блока ожижения и расширяют до атмосферного давления в расширительном клапане 16.


Способ ожижения природного газа
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 19.
10.07.2013
№216.012.53b1

Смеситель-испаритель для топливных систем газотурбовозов

Изобретение относится к устройствам усовершенствования локомотивов, в частности газотурбовозов, в части устройств смешивания газообразных и жидких, в том числе криогенных, компонентов газового топлива. Смеситель-испаритель для топливных систем газотурбовозов содержит цилиндрический корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487028
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.10.2013
№216.012.73f4

Установка сжижения природного газа

Установка сжижения природного газа включает подающую и возвратную магистрали, последовательно расположенные по прямому потоку первый и второй двухпоточные теплообменники, расширительное устройство и сепаратор, и магистраль детандирования. Установка снабжена трехпоточным теплообменником,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495341
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a78

Способ регулирования температуры газа в системе топливоподачи газотурбовозов

Изобретение относится к энергетике. Способ регулирования температуры газа в системе топливоподачи газотурбовозов, заключающийся в том, что криогенное жидкое топливо из криогенной емкости нагревают и испаряют в теплообменнике-газификаторе, обогреваемом за счет тепла отработавших газов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497014
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2014
№216.013.0436

Криогенный трубопровод

Изобретение относится к криогенной технике. Криогенный трубопровод содержит трубопровод, охваченный слоями, по меньшей мере, два из которых теплоизоляционные. Часть слоев выполнена попарно. Внутренний слой каждой пары выполнен из волокнистого теплоизоляционного материала, внешний слой - из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532476
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ebf

Теплоизоляционная система

Изобретение относится к криогенной технике. Теплоизоляционная система содержит изоляцию и внешний кожух. Также система содержит находящийся в тепловом контакте с криогенным оборудованием теплообменник-вымораживатель. Выход теплообменника-вымораживателя направлен вовнутрь теплоизоляции, а на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535192
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.12.2015
№216.013.96ff

Испаритель криогенной жидкости

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Испаритель содержит корпус с встроенным в него трубчатым змеевиком. Змеевик выполнен в виде трубного пучка с коллекторами для ввода и вывода испаряемой внутри труб жидкости. На корпусе размещены патрубки ввода и вывода промежуточной жидкости в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570275
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.02.2016
№216.014.e88e

Система распределения потоков между параллельно включенными теплообменными аппаратами

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при разработке блоков пластинчато-ребристых теплообменников, применяемых в криогенных установках различного назначения. Система распределения каждого из теплообменивающихся потоков между параллельно включенными теплообменными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575382
Дата охранного документа: 20.02.2016
13.01.2017
№217.015.8cc2

Способ получения концентрата криптона и ксенона

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике и может быть использовано при комплексном разделении воздуха в металлургической и химической промышленности. Способ включает подачу потока жидкости, содержащей кислород, криптон, ксенон, метан, в ректификационную колонну замещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604685
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.b43f

Композиция для формования половолоконной мембраны

Изобретение относится к области изготовления мембран для разделения газовых смесей. Предложена композиция для формования половолоконной мембраны путем коэкструзии прядильного раствора и раствора внутреннего осадителя. Прядильный раствор содержит полисульфон, два растворителя полисульфона и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614024
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b4f9

Кожухотрубный теплообменник

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности и теплоэнергетики. Кожухотрубный теплообменник содержит корпус с встроенной в него поверхностью теплообмена в виде прямотрубного пучка с подвижной нижней трубной решеткой с коллектором, патрубки для ввода и вывода газожидкостных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614266
Дата охранного документа: 24.03.2017
Показаны записи 1-10 из 16.
10.07.2013
№216.012.53b1

Смеситель-испаритель для топливных систем газотурбовозов

Изобретение относится к устройствам усовершенствования локомотивов, в частности газотурбовозов, в части устройств смешивания газообразных и жидких, в том числе криогенных, компонентов газового топлива. Смеситель-испаритель для топливных систем газотурбовозов содержит цилиндрический корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487028
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.10.2013
№216.012.7a78

Способ регулирования температуры газа в системе топливоподачи газотурбовозов

Изобретение относится к энергетике. Способ регулирования температуры газа в системе топливоподачи газотурбовозов, заключающийся в том, что криогенное жидкое топливо из криогенной емкости нагревают и испаряют в теплообменнике-газификаторе, обогреваемом за счет тепла отработавших газов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497014
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2014
№216.013.0436

Криогенный трубопровод

Изобретение относится к криогенной технике. Криогенный трубопровод содержит трубопровод, охваченный слоями, по меньшей мере, два из которых теплоизоляционные. Часть слоев выполнена попарно. Внутренний слой каждой пары выполнен из волокнистого теплоизоляционного материала, внешний слой - из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532476
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ebf

Теплоизоляционная система

Изобретение относится к криогенной технике. Теплоизоляционная система содержит изоляцию и внешний кожух. Также система содержит находящийся в тепловом контакте с криогенным оборудованием теплообменник-вымораживатель. Выход теплообменника-вымораживателя направлен вовнутрь теплоизоляции, а на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535192
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.12.2015
№216.013.96ff

Испаритель криогенной жидкости

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Испаритель содержит корпус с встроенным в него трубчатым змеевиком. Змеевик выполнен в виде трубного пучка с коллекторами для ввода и вывода испаряемой внутри труб жидкости. На корпусе размещены патрубки ввода и вывода промежуточной жидкости в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570275
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.02.2016
№216.014.e88e

Система распределения потоков между параллельно включенными теплообменными аппаратами

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при разработке блоков пластинчато-ребристых теплообменников, применяемых в криогенных установках различного назначения. Система распределения каждого из теплообменивающихся потоков между параллельно включенными теплообменными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575382
Дата охранного документа: 20.02.2016
13.01.2017
№217.015.8cc2

Способ получения концентрата криптона и ксенона

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике и может быть использовано при комплексном разделении воздуха в металлургической и химической промышленности. Способ включает подачу потока жидкости, содержащей кислород, криптон, ксенон, метан, в ректификационную колонну замещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604685
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.b43f

Композиция для формования половолоконной мембраны

Изобретение относится к области изготовления мембран для разделения газовых смесей. Предложена композиция для формования половолоконной мембраны путем коэкструзии прядильного раствора и раствора внутреннего осадителя. Прядильный раствор содержит полисульфон, два растворителя полисульфона и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614024
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b4f9

Кожухотрубный теплообменник

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности и теплоэнергетики. Кожухотрубный теплообменник содержит корпус с встроенной в него поверхностью теплообмена в виде прямотрубного пучка с подвижной нижней трубной решеткой с коллектором, патрубки для ввода и вывода газожидкостных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614266
Дата охранного документа: 24.03.2017
26.08.2017
№217.015.d6e8

Способ повышения химической и механической устойчивости газоразделительной полимерной половолоконной мембраны

Изобретение относится к области некриогенного разделения газовых смесей. Способ включает формование полимерной половолоконной мембраны с последующей термовакуумной обработкой. Половолоконную мембрану формуют из термически сшиваемого полиимида, или полисульфона, или поликарбоната, в котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622773
Дата охранного документа: 20.06.2017
+ добавить свой РИД