Контейнерный блок сжижения природного газа и способ производства спг с использованием этого блока - RU2019132082A
Код документа: RU2019132082A
Формула
1. Установка производства сжиженного природного газа (СПГ), содержащая множество контейнерных блоков сжижения природного газа, при этом каждый контейнерный блок сжижения природного газа выполнен с возможностью производства предварительно заданного количества СПГ; и коллекторную систему, обеспечивающую соединение между указанным множеством контейнерных блоков сжижения природного газа и по меньшей мере сырьевым потоком природного газа, источником электрической энергии и хранилищем СПГ.
2. Установка производства СПГ по п.1, в которой некоторые из множества блоков сжижения природного газа установлены в стопку один на другой.
3. Установка производства СПГ по п.1 или 2, содержащая по меньшей мере один штабель из установленных в стопку блоков сжижения природного газа, при этом коллекторная система проходит вблизи по меньшей мере одного штабеля блоков сжижения природного газа.
4. Установка производства СПГ по п.3, в которой по меньшей мере один штабель представляет собой по меньшей мере два штабеля из установленных в стопку блоков сжижения природного газа, при этом коллекторная система проходит между расположенных рядом друг с другом штабелей или около внешней стороны указанных штабелей.
5. Установка производства СПГ по любому из пп.1-4, в которой блоки сжижения природного газа и коллекторная система размещены так, чтобы обеспечить возможность непосредственного доступа для коллекторной системы к одной поверхности каждого блока сжижения природного газа.
6. Установка производства СПГ по любому из пп.2-5, в которой каждый блок сжижения природного газа имеет длину Хm, высоту Ym и ширину Zm, при этом X>Y, и каждый штабель имеет длину Lm, высоту Hm и ширину Wm, причем Lm > Wm, и в каждом штабеле направление длины каждого блока сжижения перпендикулярно направлению длины штабеля.
7. Установка производства СПГ по любому из пп.3-6, содержащая один или большее количество кранов, выполненных с возможностью осуществлять формирование и разборку каждого штабеля из блоков сжижения природного газа.
8. Установка производства СПГ по п.7, в которой указанный кран представляет собой козловый кран, охватывающий ширину установки производства СПГ и способный укладывать блок сжижения природного газа в штабель или удалять блок сжижения природного газа из штабеля.
9. Установка производства СПГ по любому из пп.1-8, в которой каждый контейнерный блок сжижения природного газа содержит замкнутый контур циркуляции хладагента.
10. Установка производства СПГ по любому из пп.1-9, в которой каждый контейнерный блок сжижения природного газа содержит незамкнутый контур циркуляции теплопередающей текучей среды, выполненный с возможностью соединения с коллекторной системой, обеспечивающий поступление теплопередающей текучей среды в каждый контейнерный блок сжижения природного газа и ее выход из каждого указанного блока.
11. Установка производства СПГ по п.10, содержащая охлаждающее устройство, сообщающееся по текучей среде с коллекторной системой и выполненное с возможностью охлаждения теплопередающей текучей среды.
12. Установка производства СПГ по п.10, в которой указанное охлаждающее устройство представляет собой устройство воздушного и/или водяного охлаждения.
13. Установка производства СПГ по любому из пп.1-12, в которой предварительно заданное количество СПГ, произведенное с использованием по меньшей мере одного из контейнерных блоков сжижения природного газа, составляет до 0,3 миллион тонн в год.
14. Установка производства СПГ по любому из пп.1-13, в которой каждый контейнерный блок сжижения природного газа содержит:
установку сжижения природного газа;
транспортируемый контейнер, в котором полностью размещена упомянутая установка сжижения природного газа; и
один или большее количество соединительных элементов, которые обеспечены на контейнере, при этом указанные один или большее количество соединительных элементов выполнены с возможностью обеспечивать раздельную и изолированную передачу служебных средств, текучих сред и вспомогательных средств, причем указанные один или большее количество соединительных элементов выполнены с возможностью обеспечивать поступление в контейнер сырьевого потока природного газа, отвод потока СПГ из контейнера и соединение установки сжижения природного газа с внешним источником электрической энергии.
15. Установка производства СПГ по п.14, в которой транспортируемый контейнер выполнен герметично уплотненным.
16. Установка производства СПГ по п.14 или 15, в которой соединительный элемент включает впускной порт для теплопередающей текучей среды и выпускной порт, обеспечивающий возможность отвода энергии из контейнера с помощью потока теплопередающей текучей среды, входящей и выходящей из контейнера.
17. Установка производства СПГ по любому из пп.14-16, в которой соединительный элемент включает один или большее количество портов для вспомогательной текучей среды, обеспечивающих возможность подвода текучих сред, способствующих функционированию оборудования и/или контрольно-измерительной аппаратуры установки сжижения природного газа.
18. Установка производства СПГ по любому из пп.14-17, в которой контейнер заполнен инертной текучей средой.
19. Установка производства СПГ по п.18, в которой инертная текучая среда подвергнута сжатию до избыточного давления, превышающего атмосферное давление снаружи контейнера.
20. Установка производства СПГ по любому из пп.14-19, содержащая систему мониторинга, способную осуществлять мониторинг состояния и характеристик установки сжижения природного газа и обеспечивать с удаленным доступом информацию о состоянии и характеристиках, относящихся к блоку сжижения.
21. Установка производства СПГ по п.20, в которой указанная система мониторинга, кроме того, способна осуществлять мониторинг параметров окружающей среды внутри контейнера.
22. Установка производства СПГ по п.21, в которой параметры окружающей среды включают один или более из атмосферного давления в контейнере, состава атмосферы в контейнере, температуры в контейнере и температуры одного или более из выбранных компонентов установки производства СПГ.
23. Установка производства СПГ по любому из пп.14-22, содержащая основной криогенный теплообменник (MCHE); и контур циркуляции хладагента для циркуляции хладагента через указанный теплообменник MCHE, при этом контур циркуляции хладагента содержит по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один электродвигатель для привода в действие указанного по меньшей мере одного компрессора.
24. Установка производства СПГ по п.23, в которой теплообменник MCHE имеет аспектное отношение ≥1, при котором ширина и/или длина больше, чем высота.
25. Установка производства СПГ по п.23 или 24, в которой теплообменник MCHE включает в себя два или большее количество отдельных теплообменников.
26. Установка производства СПГ по п.25, в которой каждый отдельный теплообменник имеет аспектное отношение ≥1.
27. Установка производства СПГ по любому из пп.23-26, в которой теплообменник MCHE выполнен с возможностью функционирования при термическом напряжении вплоть до 100°С на метр в вертикальном направлении.
28. Установка производства СПГ по любому из пп.23-27, в которой указанный по меньшей мере один компрессор включает в себя компрессор низкого давления и компрессор высокого давления.
29. Установка производства СПГ по п.28, в которой указанный по меньшей мере один электродвигатель представляет собой один единственный электродвигатель, который приводит в действие, как компрессор низкого давления, так и компрессор высокого давления.
30. Установка производства СПГ по любому из пп.23-29, в которой контур циркуляции хладагента содержит по меньшей мере один сепаратор для разделения жидкой и газовой фаз хладагента, при этом указанный по меньшей мере один сепаратор имеет аспектное отношение ≥1.
31. Установка производства СПГ по любому из пп.14-30, содержащая оборудование для предварительной обработки, выполненное с возможностью удаления одного или комбинации из любых двух или более веществ, выбранных из воды, кислых газов, ртути и диоксида углерода, из сырьевого потока газа перед его сжижением.
32. Способ создания установки производства СПГ на производственной площадке, включающий подключение к сырьевому потоку природного газа или отключение от этого потока дискретно приращаемой производительности по сжижению природного газа для приведения производительности в соответствие с массовым расходом природного газа в сырьевом потоке природного газа.
33. Способ по п.32, в котором подключение дискретно приращаемой производительности по сжижению природного газа включает транспортирование к производственной площадке одного или большего количества контейнерных блоков сжижения природного газа, при этом каждый из блоков способен производить из сырьевого потока природного газа предварительно заданное количество СПГ, и подключение одного или большего количества контейнерных блоков сжижения природного газа к сырьевому потоку природного газа.
34. Способ по п.33, включающий укладку в стопку указанного одного или большего количества контейнерных блоков сжижения природного газа с образованием одного или большего количества штабелей из уложенных в стопку контейнерных блоков сжижения природного газа.
35. Способ по п.34, включающий укладку в автономном режиме в стопку указанного одного или большего количества контейнерных блоков сжижения природного газа с образованием одного или большего количества штабелей.
36. Способ по любому из п.33-35, включающий соединение контейнерных блоков сжижения природного газа с контуром циркуляции теплопередающей текучей среды, чтобы обеспечить прохождение потока теплопередающей текучей среды через каждый из контейнерных блоков сжижения природного газа и внешний теплообменник.
37. Способ по любому из п.33-36, включающий соединение одного или большего количества контейнерных блоков сжижения природного газа с одним или с комбинацией любых двух или более из: (а) источника электрической энергии, (b) хранилища СПГ и (с) источника снабжения инертным газом.
38. Способ производства СПГ, включающий подключение к сырьевому потоку природного газа или отключение от этого потока дискретно приращаемой производительности по сжижению природного газа, необходимой для соответствия производительности массовому расходу природного газа в сырьевом потоке природного газа.
39. Способ по п.38, включающий подключение дискретно приращаемой производительности по сжижению природного газа в размере в интервале от 0,01 до 0,3 миллион тонн в год.
40. Способ по п.38 или 39, включающий обеспечение дискретно приращаемой производительности по сжижению природного газа с помощью одного или большего числа контейнерных блоков сжижения природного газа, при этом каждый контейнерный блок сжижения природного газа способен быть соединен с сырьевым потоком природного газа для подачи в него по меньшей мере части природного газа из сырьевого потока и производства из этой части природного газа некоторого количества СПГ.
41. Способ по п.40, включающий мониторинг рабочего состояния каждого из контейнерных блоков сжижения природного газа для детектирования аварийного прекращения работы или повреждения в блоках и, при выявлении аварийного прекращения работы или повреждения в блоке, осуществления отсоединения или иным образом изоляции указанного блока от сырьевого потока природного газа.
42. Способ по п.41, включающий для каждого из контейнерных блоков сжижения природного газа, детектированного как прекратившего работу в результате аварии или имеющего повреждение, подключение нового контейнерного блока сжижения природного газа к сырьевому потоку природного газа.
43. Способ по любому из пп.40-42, дополнительно включающий транспортирование СПГ, произведенного каждым контейнерным блоком сжижения природного газа в хранилище СПГ.
44. Способ по п.36, включающий циркуляцию теплопередающей текучей среды через контейнерные блоки сжижения природного газа и внешний теплообменник.
