Способ сжижения прородного газа с повышенным удалением азота - RU2005106870A

Реферат

1. Способ сжижения природного газа, включающий следующие этапы:

(a) удаление азота из природного газа с использованием молекулярного сита, имеющего размер пор в диапазоне от примерно 3,5 до примерно 4,0 Å,

(b) использование, по меньшей мере, части природного газа в качестве хладагента в метановом экономайзере и

(c) сжатие ниже по потоку, после молекулярного сита по меньшей мере, части природного газа, используемой в качестве хладагента.

2. Способ по п.1, в котором этап (а) включает адсорбирование азота с помощью молекулярного сита.

3. Способ по п.2, в котором

(d) осуществляют десорбцию азота из молекулярного сита.

4. Способ по п.3, в котором

этапы (а) и (d) являются этапами процесса адсорбции с колебаниями давления.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором

(e) выше по потоку перед молекулярным ситом удаляют кислый газ из природного газа.

6. Способ по п.1, в котором

(f) выше по потоку перед молекулярным ситом удаляют воду из природного газа.

7. Способ по п.1, в котором

(g) выше по потоку перед молекулярным ситом удаляют ртуть из природного газа.

8. Способ по п.7, в котором

(h) выше по потоку после молекулярного сита охлаждают природный газ в этиленовом холодильном аппарате.

9. Способ по п.8, в котором

(i) в технологической цепочке после молекулярного сита охлаждают природный газ в пропановом холодильном аппарате.

10. Способ по п.7, в котором

(j) выше по потоку перед молекулярным ситом охлаждают природный газ в пропановом холодильном аппарате.

11. Способ по п.10, в котором

(k) выше по потоку перед молекулярным ситом охлаждают природный газ в этиленовом холодильном аппарате.

12. Способ по п.11, в котором

(1) выше по потоку перед молекулярным ситом охлаждают природный газ в метановом экономайзере.

13. Способ по п.1, в котором молекулярное сито имеет размер пор в диапазоне от примерно 3,6 до примерно 3,8 Å.

14. Способ по п.13, в котором молекулярное сито имеет размер пор в диапазоне от 3,65 до 3,75 Å.

15. Способ по п.1, в котором молекулярное сито выполнено из титаносиликатного цеолита.

16. Способ по п.15, в котором цеолит выбирают из группы, состоящей из ETS-4, BaETS-4, CTS-1 и их комбинаций.

17. Способ сжижения природного газа, включающий следующие этапы:

(a) адсорбирование азота из природного газа, обеспечивая поток природного газа с низким содержанием азота,

(b) охлаждение, по меньшей мере, части потока природного газа с низким содержанием азота в пропановом холодильном аппарате, обеспечивая поток охлажденного на первой ступени природного газа,

(c) охлаждение, по меньшей мере, части потока охлажденного на первой ступени природного газа в этиленовом холодильном аппарате, обеспечивая поток охлажденного на второй ступени природного газа, и

(а) использование, по меньшей мере, части потока охлажденного на второй ступени природного газа в качестве хладагента в разомкнутом метановом цикле.

18. Способ по п.17, в котором адсорбирование проводят с использованием цеолита, имеющего размер пор в диапазоне от примерно 3,5 до примерно 4,0 Å .

19. Способ по п.17 или 18, в котором

(е) выше по потоку перед использованием цеолита предварительно обрабатывают природный газ, удаляя, по меньшей мере, одно загрязняющее вещество, которое мешает проявлению цеолитом его способности адсорбировать азот.

20. Способ по п.19, в котором, по меньшей мере, одно загрязняющее вещество выбирают из группы, состоящей из сероводорода, диоксида углерода, воды, ртути и их комбинаций.

21. Способ по п.20, в котором цеолит, имеет размер пор в диапазоне от примерно 3,6 до примерно 3,8 Å.

22. Способ по п.19, в котором

(f) выше по потоку перед использованием цеолита удаляют ртуть из природного газа.

23. Способ по п.22, в котором

(g) выше по потоку перед использованием цеолита удаляют, по меньшей мере, один кислый газ из природного газа.

24. Способ по п.23, в котором

(h) выше по потоку перед использованием цеолита удаляют воду из природного газа.

25. Способ по п.24, в котором цеолит, имеет размер пор в диапазоне от 3,65 до 3,75 Å, причем цеолит является титаносиликатным цеолитом.

26. Способ сжижения природного газа, включающий следующие этапы:

(a) охлаждение природного газа в пропановом холодильном аппарате, обеспечивая поток охлажденного на первой ступени природного газа,

(b) охлаждение, по меньшей мере, части потока охлажденного на первой ступени природного газа в этиленовом холодильном аппарате, обеспечивая поток охлажденного на второй ступени природного газа,

(c) охлаждение, по меньшей мере, части потока охлажденного на второй ступени природного газа в метановом экономайзере,

обеспечивая поток охлажденного на третьей ступени природного газа

(d) использование, по меньшей мере, части потока охлажденного на третьей ступени природного газа в качестве хладагента в метановом экономайзере, и

(e) адсорбирование азота, по меньшей мере, из части природного газа, используемого в качестве хладагента в метановом экономайзере, обеспечивая поток природного газа с низким содержанием азота.

27. Способ по п.26, в котором адсорбирование проводят с использованием цеолита, имеющего размер пор в диапазоне от примерно 3,5 до примерно 4,0 Å.

28. Способ по п.26 или 27, в котором

(f) сжимают, по меньшей мере, часть потока природного газа с низким содержанием азота, обеспечивая поток сжатого природного газа.

29. Способ по п.28, в котором

(g) охлаждают, по меньшей мере, часть потока сжатого природного газа в пропановом холодильном аппарате.

30. Способ по 29, в котором

(h) выше по потоку перед использованием цеолита предварительно обрабатывают природный газ, удаляя, по меньшей мере, одно загрязняющее вещество, которое мешает проявлению цеолитом его способности адсорбировать азот.

31. Способ по п.30, в котором, по меньшей мере, одно загрязняющее вещество выбирают из группы, состоящей из сероводорода, диоксида углерода, воды, ртути и их комбинаций.

32. Способ по п.31, в котором цеолит имеет размер пор в диапазоне от примерно 3,6 до примерно 3,8 Å.

33. Способ по п.29, в котором

(i) выше по потоку перед использованием цеолита удаляют ртуть из природного газа.

34. Способ по п.33, в котором

(j) выше по потоку перед использованием цеолита удаляют, по меньшей мере, один кислый газ из природного газа.

35. Способ по п.34, в котором

(k) выше по потоку перед использованием цеолита удаляют воду из природного газа.

36. Способ по п.35, в котором цеолит имеет размер пор в диапазоне от 3,65 до 3,75 Å.

37. Способ сжижения природного газа, включающий следующие этапы:

(a) удаление азота из природного газа с использованием молекулярного сита, имеющего размер пор в диапазоне от примерно 3,5 до примерно 4,0 Å,

(b) охлаждение природного газа в первом холодильном аппарате и

(c) охлаждение природного газа во втором холодильном аппарате.

38. Способ по п.37, в котором первый холодильный аппарат является пропановым холодильным аппаратом, а второй холодильный аппарат является этиленовым холодильным аппаратом.

39. Способ по п.37 или 38, в котором

(d) охлаждают природный газ в метановом экономайзере.

40. Способ по п.37, в котором

(e) ниже по потоку после молекулярного сита осуществляют с помощью первого холодильника и второго холодильника охлаждение природного газа в цикле многоступенчатого расширения.

41. Способ по п.40, в котором этап (е) включает снижение температуры природного газа до температуры от -240 до -260°F.

42. Способ по п.41, в котором этап (е) включает снижение давления потока природного газа примерно до атмосферного давления.

43. Способ по п.37, в котором первый и второй холодильные аппараты расположены ниже по потоку после молекулярного сита.

44. Способ по п.43, в котором

(f) выше по потоку после молекулярного сита удаляют кислый газ, воду и ртуть из природного газа.

45. Устройство для сжижения природного газа, содержащее систему для предварительной обработки, выполненную с возможностью удаления, по меньшей мере, одного загрязняющего вещества из природного газа, причем, по меньшей мере, одно загрязняющее вещество выбрано из группы, состоящей из кислого газа, воды, ртути и их комбинаций, систему для удаления азота, расположенную ниже по потоку после системы для предварительной обработки и выполненную с возможностью удаления азота из природного газа, причем система для удаления природного газа включает молекулярное сито, имеющее размер пор в диапазоне от примерно 3,5 до примерно 4,0 Å, пропановый холодильный аппарат, расположенный ниже по потоку после системы для удаления азота и выполненный с возможностью охлаждения природного газа, этиленовый холодильный аппарат, расположенный ниже по потоку после пропанового холодильного аппарата и выполненный с возможностью охлаждения природного газа, и систему с разомкнутым метановым циклом, расположенную ниже по потоку после этиленового холодильного аппарата.

46. Устройство по п.45, в котором система для удаления азота расположена выше по потоку перед системой с разомкнутым метановым циклом, и, по меньшей мере, одно загрязняющее вещество включает кислый газ.

47. Устройство по п.46, в котором система для удаления азота расположена выше по потоку перед этиленовым холодильным аппаратом, и, по меньшей мере, одно загрязняющее вещество включает воду.

48. Устройство по п.47, в котором система для удаления азота расположена выше по потоку перед пропановым холодильным аппаратом, и, по меньшей мере, одно загрязняющее вещество включает ртуть.

49. Устройство по п.45, в котором система с разомкнутым метановым циклом включает метановый компрессор, выполненный с возможностью сжатия природного газа, а система для удаления азота расположена выше по потоку перед метановым компрессором и ниже по потоку после пропанового холодильного аппарата.

50. Устройство по п.49, в котором система для удаления азота расположена ниже по потоку перед этиленовым холодильным аппаратом.

51. Устройство по п.48, в котором система с разомкнутым метановым циклом включает барабан ступени высокого давления для мгновенного испарения метана, расположенный ниже по потоку после этиленового холодильного аппарата и выше по потоку перед компрессором, а система для удаления азота расположена с возможностью сообщения посредством текучей среды между барабаном ступени высокого давления для мгновенного испарения метана и метановым компрессором.

52. Устройство по любому из пп.45-51, в котором молекулярное сито имеет размер пор в диапазоне от 3,65 до 3,75 Å.

53. Устройство по п.45, в котором молекулярное сито выполнено из титаносиликатного цеолита.

54. Устройство по п.53, в котором цеолит выбран из группы, состоящей из ETS-4, BaETS-4, CTS-1 и их смесей.

55. Способ, предусматривающий испарение сжиженного природного газа, полученного по любому из предыдущих пп.1-44.

56. Продукт, представляющий собой, сжиженный природный газ, полученный посредством способа по любому из предыдущих пп.1-44.