本发明专利技术描述了烃加工系统和液化天然气(LNG)制备的方法。该烃加工系统包括配置为使用混合氟碳化合物制冷剂冷却天然气以制备LNG的氟碳化合物制冷剂系统和配置为从LNG中除去氮气的氮气排出单元(NRU)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求受益于2013年01月24日提交的题目为"液化天然气制备"的U.S.临 时专利申请61/756, 322,其全部内容通过参考文献并入本专利技术。 专利
本专利技术技术一般涉及烃回收和处理方法的领域，并且更特别涉及通过使用混合氟 碳化合物制冷剂的制冷方法进行液化天然气（LNG)制备的方法和系统。 专利技术背景 本小节意在介绍现有技术的多个方面，其可以与本专利技术技术的示例性实施方案相 关。这一讨论相信有助于提供方便更好的理解本专利技术技术特殊方面的框架。因此，应当理 解的是本小节应基于这一点进行阅读，并且没有必要作为现有技术的陈述。 许多用于天然气加工和液化的低温制冷系统依赖于包括烃组分的单组分制冷剂 或混合制冷剂（MR)的使用以提供外部制冷。例如，液化天然气（LNG)可以使用包括由进料 气体萃取的烃组分的混合制冷剂进行制备。这些烃组分可以包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷和 类似物质。 Foglietta等人的U.S.专利No. 6, 412, 302描述了用于制备液化天然气物流的方 法。该方法包括通过与第一和第二膨胀制冷剂接触换热而冷却至少一部分加压的天然气物 料流。第一膨胀制冷剂选自甲烷、乙烷和处理并且加压的天然气，而第二膨胀制冷剂是氮 气。因此，这种技术依赖于包括可然性烃的制冷剂的使用。 Roberts等人的U.S.专利申请公开No. 2010/0281915描述了用于液化天然气物流 的系统和方法。脱水天然气物流在使用由HFC制冷剂组成的预冷剂的预冷设备中预冷。该 预冷的脱水天然气物流之后在主换热器中通过与混合了制冷冷却剂的蒸气化烃逆流间接 换热进行冷却以制备LNG。混合制冷冷却剂包括乙烷、甲烷、氮气和小于或等于3mol%的丙 烷。因此，这种技术还依赖于包括烃的制冷剂的使用。 Barclay等人的U.S.专利申请公开No. 2012/0047943描述了一种海上液化天然气 物料的方法。该方法包括使天然气物料与两相制冷剂在第一温度下接触，使天然气物料与 第一气态制冷剂在第二温度下接触并且使天然气物料与第二气态制冷剂在第三温度下接 触。制冷的天然气物料之后使用膨胀装置膨胀以形成闪蒸气体物流和液化天然气物流。两 相制冷剂可以是商购制冷剂，例如R507或R134a，或者是它们的混合物。第一气态制冷剂可 以是氮气。第二气态制冷剂可以是由天然气物料回收的闪蒸气体物流。两相制冷剂用于冷 却和部分冷凝原料气体急冷器中的天然气物料，而第一和第二气态制冷剂用于冷却和主低 温换热器中的天然气物料。因此，这种技术依赖于包括由天然气物料中萃取的烃组分的制 冷剂的使用。 Weng的U.S.专利No. 6, 631，625描述了用于超低温制冷系统的制冷剂混合物的非 氯化氢氟碳化合物（非-HCFC)设计。该非-HCFC制冷剂混合物主要由氢氟碳化合物（HFC) 制冷剂和烃组成。因此，这种技术同样也依赖于包括烃的制冷剂的使用。此外，将这种制冷 剂混合物用于天然气加工和液化并未公开。 专利技术概述 -个实施方案提供了用于液化天然气（LNG)制备的烃加工系统。该烃加工系统包 括配置为使用混合氟碳化合物制冷剂冷却天然气以制备LNG的氟碳化合物制冷系统和配 置为从LNG中除去氮气的氮气排出单元（NRU)。 另一个实施方案提供了用于液化天然气（LNG)制备的方法。该方法包括在氟碳化 合物制冷系统中使用混合氟碳化合物制冷剂冷却天然气以制备LNG并且在氮气排出单元 (NRU)中从LNG中除去氮气。 另一个实施方案提供了用于形成液化天然气（LNG)的烃加工系统。该烃加工系统 包括配置为使用混合氟碳化合物制冷剂冷却天然气的混合制冷剂循环，其中该混合制冷剂 循环包括配置为允许通过天然气和混合氟碳化合物制冷剂之间的间接换热冷却天然气的 换热器。该烃加工系统还包括配置为从天然气中除去氮气的氮气排出单元（NRU)和配置为 冷却天然气以制备LNG的甲烷自制冷系统。 附图简述 本专利技术技术的优点通过参考以下详细说明和附图可以更好的理解，其中： 图1是单步制冷系统的工艺流程图； 图2是包括节约装置的两步制冷系统的工艺流程图； 图3是包括换热节约装置的单步制冷系统的工艺流程图； 图4是液化天然气（LNG)制备系统的工艺流程图； 图5是包括单独的混合制冷剂（SMR)循环的烃加工系统的工艺流程图； 图6是具有添加了氮气制冷系统的图5的烃加工系统的工艺流程图； 图7是具有添加了甲烷自制冷系统的图5的烃加工系统的工艺流程图； 图8是包括预冷SMR循环的烃加工系统的工艺流程图； 图9是包括双重混合制冷剂（DMR)循环的烃加工系统的工艺流程图； 图10A和10B是包括SMR循环、NRU和甲烷自制冷系统的烃加工系统的工艺流程 图； 图11A和11B是包括节约的DMR循环、NRU和甲烷自制冷系统的烃加工系统的工 艺流程图；以及 图12是用于使用混合氟碳化合物制冷剂由天然气物流形成LNG的方法的工艺流 程图。 详细说明 在以下详细描述部分中描述了本专利技术技术的具体实施方案。然而，从以下描述对 于本专利技术技术的特殊实施方案和特殊用途的方面来说，其仅意在示例性的目的并且一般提 供示例性实施方案的描述。因此，该技术并不限于本专利技术描述的特殊实施方案，而是包括落 入附属权利要求书的精神和范围内的所有替代方式、改进形式和等价形式。 首先，对于参考的事项，某些用于本申请的术语和它们的含义与用于本专利技术上下 文一样设定。对于用于本专利技术的术语没有在本专利技术中定义的情况，应当根据至少一本印刷 的出版物或出版的专利给出反映出的相关现有技术中本领域技术人员赋予该术语的最广 义的定义。此外，本专利技术技术并不受该术语在本专利技术中所示用法的限制，其所有的等价形 式，同义词、新的发展和用于相同或相似目的的术语或技术都认为其在本专利技术权利要求书 的范围内。 正如本专利技术中使用的，"自制冷"指的是一部分产品物流用于制冷目的的方法。这 通过在最终的冷却之前基于提供制冷容量的目的提取一部分产品物流而实现。这种提取的 物流在阀门或膨胀器中膨胀，并且作为膨胀的结果，物流的温度下降。这种物流用于在换热 器中冷却产品物流。换热之后，这种物流再次压缩并且与原料气体物流共混。这种方法还 已知为开放式循环制冷。 选择性的，"自制冷"指的是液体通过降低压力由此冷却的方法。在液体的情况中， 自制冷指的是通过蒸发冷却液体，其对应于压力的降低。更特别的，由于一部分液体在穿过 节流装置时经历了压力的降低而闪蒸为蒸气。作为结果，蒸气和残留的液体冷却到该液体 在降低的压力下的饱和温度。例如，根据本专利技术描述的实施方案，天然气的自制冷可以通过 使天然气保持在沸点而进行以便天然气在汽化期间随着热量的损失而冷却。这种方法还指 的是"闪蒸"。 物质的"沸点"或"BP"是液体的蒸气压等于周围液体的压力的温度，并且因此，液 体变为蒸气。物质的"标准沸点"或"NBP"是在1个大气压，S卩101. 3千帕（kPa)下的沸点。 "压缩机"包括能够增加物流压力的任何单元、装置或设备。这包括具有单独压缩 过程或步骤的压缩机，或者是具有多步压缩过程或步骤的压缩机，更特别为在单独的包装 或外壳中的多步压缩机。待压缩的蒸发的物流可以采用不同的压力提供给压缩机。例如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于液化天然气(LNG)制备的烃加工系统，其包括：配置为使用混合氟碳化合物制冷剂冷却天然气以制备LNG的氟碳化合物制冷系统；和配置为从LNG中除去氮气的氮气排出单元(NRU)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·欧尔福克，M·R·米勒，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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