用于制造加压液化天然气的方法及其所用制造系统技术方案

本发明专利技术涉及用于制造加压液化天然气的方法以及其所用的制造系统。所述方法包含：由天然气田接收的天然气的脱水步骤，无需脱除所述天然气中的酸气的工艺；以及液化步骤，通过在13巴到25巴压力和-120℃到-95℃温度下将所述脱水过的天然气液化来制造加压液化天然气，而无需从天然气中分馏天然气凝液(NGL)的工艺。根据本发明专利技术，有可能降低工厂建造成本和维护费用，并且降低液化天然气的制造成本，以获得经济效益，还有可能缩短在小型和中型气田的投资回收期，而利用目前的系统无法确保这种效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造加压液化天然气的方法以及其所用的制造系统，更具体地说，涉及能够降低工厂的建造成本和维护费用并且降低液化天然气的制造成本的用于制造PLNG的方法以及其所用的制造系统。
技术介绍
一般说来,液化天然气(liquefied natural gas, LNG)是一种通过在大气压力下将天然气，主要是(甲烷(Methane))，冷却到-162°C的低温状态而产生的低温液体。液化天然气体积是天然气体积的约1/600。液化天然气是无色透明的。已知就长距离运输来说，液化天然气因运输效率高于气态而具有成本效益。由于大量的成本耗费在制造工厂的建造和载具的营造上，故为了降低成本，已经将液化天然气应用于大规模长距离运输。另一方面，已知就小规模短距离运输来说，管道或压缩天然气(Compressed Natural Gas7CNG)具有成本效益。然而，使用管道进行运输可能受到地理的制约并且会引起环境污染，而且CNG的运输效率较低。根据常规液化天然气制造方法，从天然气田所供应的天然气中脱除酸气(Acidgas),并执行脱水工艺以脱除天然气中的水。从脱水的天然气中分懼(Fractionation)出天然气凝液(Natural gas liquid, NGL)。之后，使天然气液化。然而，常规液化天然气制造方法需要相当大量的资本投资来建造液化天然气工厂，而且需要相当大量的维护费用。此外，还需要大量的动力将天然气冷却并液化到低温温度。因此，如果能通过降低液化天然气液化工厂的建造成本来节省天然气的制造成本，那么从成本降低方面看，即使是在小型和中型气田的情况下制造和运输液化天然气也可能是有利的，而小型和中型气田当使用常规方法来液化和运输天然气时已经被确定是不经济的。为此，已经开发出去除了常规液化天然气制造方法中的数个工艺的液化天然气工厂。这些液化天然气工厂将于下文描述。常规的液化天然气制造系统公开于名称为“砷群AzEr,^契岳舍咅刮赴叫土皂(用于加工、储存和运输液化天然气的改进系统)”的韩国专利注册号358825中。这一系统包含:进气接收设备，用于接收天然气并脱除天然气中的液态烃；脱水设备，用于充分地脱除天然气中的水蒸气以防止天然气在加工时冻结；以及液化设备，用于将天然气转变成液化天然气。然而，常规的液化天然气制造系统仍然需要使液态烃(即，NGL)分馏的工艺，以及其所用的进气接收设备。因此，在降低工厂建造成本以及能量利用方面存在局限性。为此，就在制造液化天然气方面的经济可行性来说，常规的液化天然气制造系统是不利的。
技术实现思路
技术性课题本专利技术的一个方面是针对降低工厂建造成本和维护费用， 以及降低将天然气冷却并液化到低温温度必需的动力消耗，从而降低液化天然气的制造成本。本专利技术的另一个方面是针对在小型和中型气田保证高经济利润并缩短投资回收期，而利用常规方法无法确保这种经济可行性。课题的解决手段根据本专利技术一个实施例，一种用于制造加压液化天然气的方法包含:执行脱水工艺以脱除由天然气田供应的天然气中的水，而无需脱除所述天然气中的酸气的工艺；以及执行液化工艺，通过在13巴到25巴压力和-120°c到-95°c温度下将经历过所述脱水工艺的天然气液化来制造加压液化天然气，而无需使天然气凝液(Natural gas liquid,NGL)分馏的工艺。所述方法可以另外包含当在脱水工艺后天然气中存在的二氧化碳的量是10%或低于10%时，执行二氧化碳脱除工艺，通过在液化工艺中使二氧化碳冻结来脱除二氧化碳。所述方法可以另外包含执行储存工艺，以将经历过液化工艺的加压液化天然气储存于具有双重结构的储存容器中。根据本专利技术另一个实施例，一种用于制造加压液化天然气的系统包含:脱水设备，经配置以脱除由天然气田供应的天然气中的水；和液化设备，经配置以通过在13巴到25巴压力和-120°C到_95°C温度下将穿过脱水设备的天然气液化来制造加压液化天然气。所述系统可以另外包含二氧化碳脱除设备，经配置以在穿过脱水设备的天然气中存在的二氧化碳的量是10%或低于10%时，通过在液化工艺中使二氧化碳冻结来脱除二氧化碳。所述系统可以另外包含储存设备，经配置以将液化设备所制造的加压液化天然气储存于具有双重结构的储存容器中。在储存容器的双重结构与储存容器的内部之间可以设置一个连接通道，由此使储存容器双重结构的内压与储存容器的内压平衡。二氧化碳脱除设备可以包含:膨胀阀，被安装在供应加压天然气的供应管线中，并且经配置以使加压天然气减压成低压；固化二氧化碳过滤器，被安装在膨胀阀的后端，并且经配置以在液化天然气穿过膨胀阀时过滤所述液化天然气中存在的冻结的固化二氧化碳；第一开/关阀和第二开/关阀，被安装在膨胀阀的前端以及固化二氧化碳过滤器的后端，并且经配置以打开和关闭高压天然气和液化天然气的流动；加热单元，经配置以供应热，从而使膨胀阀和固化二氧化碳过滤器中的固 化二氧化碳汽化；以及第三开/关阀，经安装以打开和关闭排气管线中由加热单元再循环的二氧化碳的排放，所述排气管线是从供应管线在第一开/关阀与膨胀阀之间分出。加热单元可以包含:再循环热交换器，用于在膨胀阀与固化二氧化碳过滤器之间进行热交换的热介质通过所述再循环热交换器循环；以及第四开/关阀和第五开/关阀，被安装在再循环热交换器的前端和后端。可以设置多个二氧化碳脱除设备。在第一到第三开/关阀和加热单元的控制下，一些二氧化碳脱除设备执行二氧化碳的过滤，而其它可以执行二氧化碳的再循环。液化设备可以包含:液化热交换器，经配置以通过与冷却剂进行热交换来使穿过脱水设备的天然气液化；和冷却剂冷却单元，经配置以通过冷却剂热交换器将冷却剂冷却，并将冷却的冷却剂供应到液化热交换器，其中液化热交换器与冷却剂热交换器彼此分开。液化热交换器可以由不锈钢制成，并且冷却剂热交换器可以由铝制成。在冷却剂冷却单元中，冷却剂热交换器可以包含第一冷却剂热交换器和第二冷却剂热交换器。从液化热交换器排出的冷却剂可以通过压缩机和后冷却器进行压缩和冷却，并且穿过后冷却器的冷却剂可以通过分离器分成气体冷却剂与液体冷却剂。气体冷却剂可以被供应到第一冷却剂热交换器的第一通道和第二冷却剂热交换器的第一通道。液体冷却剂可以穿过第一冷却剂热交换器的第二通道，并在第一焦耳-汤姆逊(J-T)阀作用下发生低压膨胀，并且膨胀的液体冷却剂可以经由第一冷却剂热交换器的第三通道供应到压缩机。穿过第二冷却剂热交换器的第一通道的冷却剂可以在第二 J-T阀作用下发生低压膨胀，并且被供应到液化热交换器。所述冷却剂可以第三J-T阀作用下发生低压膨胀，并且经由第二冷却剂热交换器的第二通道和第一冷却剂热交换器的第三通道供应到压缩机。在冷却剂冷却单元中，从液化热交换器排出的冷却剂可以通过压缩机和后冷却器进行压缩和冷却，并且被供应到冷却剂热交换器的第一通道。穿过冷却剂热交换器的第一通道的冷却剂可以在膨胀机作用下发生膨胀，并且根据流量分配阀的操纵，被供应到液化热交换器或者经由冷却剂热交换器的第二通道供应到压缩机。液化设备可以包含:冷却剂供应单元，经配置以供应冷却剂，用于与穿过脱水设备的天然气进行热交换；多个热交换器，被安装在从供应管线分出的多个第一分支管线中，穿过脱水设备的天然气是通过所述供应管线供应，并且所述热交换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.15 KR 10-2010-0100937;2010.10.22 KR 10-2011.一种用于制造加压液化天然气的方法，其特征在于，包括: 执行脱水工艺以脱除由天然气田供应的天然气中的水，而无需脱除所述天然气中的酸气的工艺；以及 执行液化工艺，通过在13巴到25巴压力以及-120°c到-95°C温度下将经历过所述脱水工艺的天然气液化来制造加压液化天然气，而无需使天然气凝液(NGL)分馏的工艺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括: 当在所述脱水工艺后所述天然气中存在的二氧化碳的量是10%或低于10%时，执行二氧化碳脱除工艺，通过在所述液化工艺中使所述二氧化碳冻结来脱除二氧化碳。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括: 执行储存工艺，以将经历过所述液化工艺的所述加压液化天然气储存于具有双重结构的储存容器中。4.一种用于制造加压液化天然气的系统，其特征在于，包括: 脱水设备，经配置以脱除由天然气田供应的天然气中的水；以及 液化设备，经配置以通过在13巴到25巴压力以及-120°C到_95°C温度下将穿过所述脱水设备的天然气液化，来制造加压液化天然气。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，另外包括: 二氧化碳脱除设备，经配置以在穿过所述脱水设备的天然气中存在的二氧化碳的量是10 %或低于10 %时，通过在液化工艺中使所述二氧化碳冻结来脱除二氧化碳。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，另外包括: 储存设备，经配置以将所述液化设备所制造的加压液化天然气储存于具有双重结构的储存容器中。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，连接通道被设置在所述储存容器的双重结构与所述储存容器的内部之间，由此使所述储存容器的双重结构的内压与所述储存容器的内压平衡。8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述二氧化碳脱除设备包括: 膨胀阀，被安装在供应所述加压天然气的供应管线中，以及经配置以使所述加压天然气减压成低压； 固化二氧化碳过滤器，被安装在所述膨胀阀的后端，以及经配置以在液化的所述天然气穿过所述膨胀阀时过滤所述液化天`然气中存在的冻结的固化二氧化碳； 第一开/关阀以及第二开/关阀，被安装在所述膨胀阀的前端以及所述固化二氧化碳过滤器的后端，以及经配置以打开及关闭高压天然气及所述液化天然气的流动； 加热单元，经配置以供应热，从而使所述膨胀阀以及所述固化二氧化碳过滤器的固化二氧化碳汽化；以及 第三开/关阀，经安装以打开及关闭排气管线中通过所述加热单元再循环的二氧化碳的排放，所述排气管线是从所述供应管线在所述第一开/关阀与所述膨胀阀之间分出。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述加热单元包括: 再循环热交换器，用于在所述膨胀阀与所述固化二氧化碳过滤器之间进行热交换的热介质经由所述再循环热交换器循环；以及 第四开/关阀以及第五开/关阀，被安装在所述再循环热交换器的前端以及后端处。10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，设置多个所述二氧化碳脱除设备，以及在所述第一到第三开/关阀以及所述加热单元控制下，所述二氧化碳脱除设备中有一些执行所述二氧化碳的过滤，而其它执行所述二氧化碳的再循环。11.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述液化设备包括: 液化热交换器，经配置以通过与冷却剂进行热交换来使穿过所述脱水设备的天然气液化；以及 冷却剂冷却单元，经配置以通过冷却剂热交换器将所述冷却剂冷却，以及将冷却的冷却剂供应到所述液化热交...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳盛振，李正汉，文荣植，郑济宪，李在烈，崔东圭，柳珍烈，
申请(专利权)人：大宇造船海洋株式会社，
类型：
国别省市：