Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0627619B2 - 天然ガスの液化方法 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0627619B2 - 天然ガスの液化方法 - Google Patents

天然ガスの液化方法

Info

Publication number
JPH0627619B2
JPH0627619B2 JP15734385A JP15734385A JPH0627619B2 JP H0627619 B2 JPH0627619 B2 JP H0627619B2 JP 15734385 A JP15734385 A JP 15734385A JP 15734385 A JP15734385 A JP 15734385A JP H0627619 B2 JPH0627619 B2 JP H0627619B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
separator
line
refrigerant
primary cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP15734385A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6219674A (ja
Inventor
五三実 大岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OOSAKA GASU ENJINIARINGU KK
OOSAKA GASU KK
Original Assignee
OOSAKA GASU ENJINIARINGU KK
OOSAKA GASU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OOSAKA GASU ENJINIARINGU KK, OOSAKA GASU KK filed Critical OOSAKA GASU ENJINIARINGU KK
Priority to JP15734385A priority Critical patent/JPH0627619B2/ja
Publication of JPS6219674A publication Critical patent/JPS6219674A/ja
Publication of JPH0627619B2 publication Critical patent/JPH0627619B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、天然ガスの液化方法に関する。
従来技術とその問題点 従来、天然ガスの液化方法としては、カスケード方式及
び混合冷媒(MCR)方式が使用されている。そしてカ
スケード方式に比してMCR方式の方が装置が簡単であ
ることから、最近では後者の方が多く用いられるように
なつてきた。しかしながら、MCR方式といえども装置
はそれほど簡単ではなく、大型の熱交換器を必要とする
ので、建設費は高い。また、混合冷媒成分の割合が性能
に大きな影響を及ぼすので、成分調整を慎重に行う必要
があり、運転開始後プラントが定常状態となるまでに長
時間を要し、更に開放点検時には混合冷媒の取扱いに特
別な注意を要する。
問題点を解決するための手段 本発明者は、このような技術の現状に鑑みて種々研究を
重ねた結果、プロパン等を冷媒とするランキンサイクル
により冷却して得た所定の温度および圧力の天然ガス自
体〔冷却ガス〕又は天然ガス〔冷却ガス〕に含まれる成
分の中から分離器〔第一の分離器〕でフラツシユして得
られるガス〔一次フラツシユガス〕(本明細書において
はこれらを一次冷却ガスという)の過半量を冷媒とする
ブレイトンサイクルにより寒冷をつくり(寒冷ガスと
し)、残りの一次冷却ガスを後出の二次フラツシユガス
によって冷却(これを二次冷却という)した後に、前出
の寒冷ガスとともに分離器〔第二の分離器〕に導入して
フラツシユ・液化して液化ガスと二次フラツシユガスに
分離する場合には、従来の技術の問題点が大巾に軽減さ
れることを見出した。即ち、本発明は、下記の方法を提
供するものである: (i)圧縮機で圧縮した後に凝縮機で液化した冷媒を、
冷却器で熱交換させて気化させた後に圧縮機に循環させ
るランキンサイクルの冷却器で、天然ガスおよび循環ガ
スを一次冷却して得られる圧力30kg/cm・G以上、
且つ温度−20〜−70℃の冷却ガス、又は、前記ラン
キンサイクルの冷却器で、天然ザスおよび循環ガスを一
次冷却して得られた冷却ガスを第一の分離器でフラッシ
ュして得られる圧力30kg/cm・G以上、且つ温度−
20〜−70℃の一次フラッシュガスを一次冷却ガスと
し、 (ii)一次冷却ガスの過半量を膨脹機で膨脹させて寒冷
ガスとし、 (iii)一次冷却ガスの残りを冷媒と熱交換させて二次
冷却ガスとし、 (iv)寒冷ガスおよび二次冷却ガスを第二の分離機に導
入して液化ガスと二次フラッシュガスとに分離する方法
であって、 (vi)一次冷却ガスと熱交換させる冷媒として二次フラ
ッシュガスを使用し、一次冷却ガスと熱交換した後の二
次フラッシュガスを圧縮機で圧縮して循環ガスとするブ
レイトンサイクルを利用した天然ガスの液化方法におい
て、 (vii)一次フラッシュガスの過半量を膨脹させる膨脹
機により回収された動力を、一次冷却ガスと熱交換した
後の二次フラッシュガスの圧縮及び/又はランキンサイ
クルにおける冷媒の圧縮に使用することを特徴とする天
然ガスの液化方法。
以下、図面に示す本発明に係るフローチヤートの例を参
照しつつ、本発明を詳細に説明する。
第1図において、約70kg/cm・Gの天然ガスは、ラ
イン(1)から酸性ガス除去装置(3)に入り、炭酸ガ
ス、硫化水素等の酸性ガスが除去された後、ライン
(5)を経て吸着脱湿器(7)で水分が除去される。こ
の天然ガスは、ライン(9)でライン(111)からの
循環ガスと一緒になり、第一のガス冷却器(11)に入
つて約0℃まで冷却され、ライン(13)を経て第二の
ガス冷却器(15)で約−30℃まで冷却され、ライン
(17)を経てLPG回収器(19)に入り、LPG留
分が回収された後、ライン(21)を経て第三のガス冷
却器(23)で約−60℃まで冷却され、ライン(2
5)を経て高圧分離器〔第一の分離器〕(27)に入
る。天然ガス中にエタン、プロパンなどの重質炭化水素
が多く含まれる場合には、この高圧分離器〔第一の分離
器〕(27)で凝縮分が分離される。
ガス冷却器(11)、(15)及び(23)における天
然ガスの冷却は、プロパン、プロパンとエタンの混合物
またはR−13B1などの冷媒によるカスケードランキ
ンサイクルが用いられる。即ち、原動機(29)により
多段圧縮機(31)で圧縮された冷媒は、ライン(3
3)を経て凝縮器(35)で液化し、ライン(37)を
経て、その一部はライン(39)を通り、第一の冷却器
(11)に入つて気化し、ライン(41)を経て圧縮機
(31)の高圧段吸込に戻る。第一の冷却器(11)に
入らない冷媒は、ライン(43)で減圧され、その一部
はライン(45)を通つて第二の冷却器(15)で気化
され、ライン(47)を経て圧縮機(31)の中圧段吸
込に戻る。残りの液化された冷媒は、ライン(49)を
通つて更に減圧され、第三の冷却器(23)で気化さ
れ、ライン(51)を経て圧縮機(31)の低圧段吸込
に戻る。このようにして、循環冷媒の気化熱によつて、
ガスは冷却される。
上記第三のガス冷却器(23)で冷却され、高圧分離器
〔第一の分離器〕(27)で分離されたガス〔一次フラ
ツシユガス(一次冷却ガス)〕の一部は、ライン(5
3)を経て第一の熱交換器(55)に入り、約−80℃
まで冷却され、ライン(57)を経て第二の熱交換器
(59)で約−21℃に冷却され、得られた二次冷却ガ
スは、ライン(61)を経て中圧分離器〔第二の分離
器〕(63)に入り、約9kg/cm・Gに減圧され、温
度は約−125℃に低下し、液〔液化ガス〕とガス〔二
次フラツシユガス〕に分離される。また、前出の高圧分
離器〔第一の分離器〕(27)を出たガス〔一次フラツ
シユガス(一次冷却ガス)〕の過半量(残り)は、ライ
ン(65)を経て膨脹機(67)に入り、圧力約9kg/
cm・G、温度−125℃に膨脹して(寒冷ガスとな
り)、一部は液化され、ライン(69)を経て前出の中
圧分離器〔第二の分離器〕(63)に入り、前出の二次
冷却ガスとともに気液分離される。また、前出の高圧分
離器〔第一の分離器〕(27)で分離された液成分が多
い場合、その一部は、ライン(71)を通つて前出の中
圧分離器〔第二の分離器〕(63)で減圧され、前出の
二次冷却ガスおよび寒冷ガスとともに気液分離される。
中圧分離器〔第二の分離器〕(63)で分離された液体
成分〔液化ガス〕は、ライン(75)を通つて窒素分離
器(77)に入り、窒素を分離除去した後、ライン(7
9)を経て低圧分離器(81)で、圧力はほぼ大気圧、
温度は約−162℃となつて、気液分離され、液体成分
は、ライン(83)を経て液化天然ガスタンク(85)
に送られる。なお窒素を除去する必要のない場合は、窒
素分離器(77)は不要となる。
中圧分離器〔第二の分離器〕(63)で分離されたガス
〔二次フラツシユガス〕は、ライン(87)を経て第二
の熱交換器(59)で熱交換し、温度は約−85℃とな
り、ライン(89)においてライン(73)よりの高圧
分離器〔第一の分離器〕(27)の液体成分の一部と合
流し、第一の熱交換器(55)に入つて約−65℃まで
(前出の一次冷却ガスと)熱交換されるこの高圧分離器
〔第一の分離器〕(27)の液体成分の一部は、ランキ
ンサイクルに循環使用されることになるが、循環使用し
ない場合は、第一の熱交換器(55)と第二の熱交換器
(59)とを共通のものとすることができる。
第一の熱交換器(55)を出た中圧のガス〔二次フラツ
シユガス〕は、ライン(91)を経て膨脹機(67)に
よつて駆動される中圧圧縮機(93)によつて約27kg
/cm・Gに圧縮され、循環ガスとして、ライン(9
5)を通り、原動機(99)によつて駆動される高圧循
環ガス圧縮機(105)に吸込に入る。
低圧分離器(81)で分離されたガスは、ライン(9
7)を経て低圧循環ガス圧縮機(101)で約27kg/
cm・Gまで圧縮され、ライン(103)を経てライン
(95)からの中圧循環ガスと一緒になつて、高圧循環
ガス圧縮機(105)で約70kg/cm・Gまで加圧さ
れる。このガスは、ライン(107)を経て循環ガス冷
却器(109)で冷却され、ライン(111)を通つて
天然ガスとライン(9)で合流される。
このように循環ガスと天然ガスとは、循環して使用され
るため、天然ガス中に窒素含有量が多い場合は、循環ガ
スでは窒素が主成分となるが、性能上はあまり問題はな
い。
以上の説明は、実施例に基ずくもので、その圧力、温度
条件は天然ガスがメタン100%の場合のものであり、
天然ガスの組成や圧力が変わると、各部の温度、圧力も
若干変わる。
メタン100%の実施例で、天然ガスの入口圧力を70
kg/cm・G、冷却水温度を20℃とすれば、液化天然
ガス製造能力125t/h (100万t/年)の場合、循
環ガス圧縮機の入力は約28,000kw、プロパン冷媒
圧縮機の入力は約19,000kw必要であり、液化メタ
ン1t当りの必要な入力は376kwh となる。
第1図の低圧分離器(81)から出るフラツシユガスの
低温を利用して一次冷却ガスの二次冷却をするフローチ
ャートを第2図に示す。これは、第三の熱交換器(11
3)と循環ガス圧縮機の中間冷却器(115)を必要と
するが、液化天然ガス1トン当りの必要入力は、第1図
の実施例の場合よりもわずかに少なくなる。
発明の効果 ランキンサイクルにより天然ガスと循環ガスの一次冷却
を行つて温度を−20〜−70℃とした後、ブレイトン
サイクルにより二次冷却を行う本発明の天然ガス液化方
法によれば、以下の如き効果が得られる。
(1) 本発明実施例と同じ条件下に行なわれるカスケ
ードサイクルとを比較すると、必要入力を同一とした場
合、後者では3流体8段カスケードが必要になり、本発
明の方がシステムが簡単で建設費が安価となる。
また、本発明実施例と同じ条件のMCR方式と比較する
と、本発明の方が必要入力がやや少ない。また、MCR
方式の場合は、3流体以上の熱交換器を使用する必要が
あり、全熱交換量も大きく、熱交換の要素数も多いの
で、本発明よりも建設費が高くなる。
結局、本発明は、冷凍サイクルでは不利とみられがちな
ブレイトンサイクルを使用するものではあるが、膨脹機
の断熱効率が約80%得られることにより、有効エネル
ギ(エクセルギ)損失が少なくなり、また膨脹機によつ
て一種の熱交換をさせることになり、全体の熱交換量を
少なくすることができ、熱交換のエクセルギ損失を少な
くすることによつて総合効率を高めたことになり、その
効果は大きい。
(2) 特殊な冷媒を必要としないので、装置が簡単で
あり、運転操作も容易である。特に混合冷媒を使用しな
いために始動および停止時の操作が容易で、断続運転も
しやすい。
(3) 熱交換器の数が少なく、そのすべてが2流体熱
交換器であり、アルミニウムフイン熱交換器が容易に使
用でき、小型で安価となる。
(4)実施例では膨脹機で回収した動力を循環ガス(二
次フラツシユガス)の圧縮に使用しているが、一次冷却
の冷媒圧縮のために使用してもよい。
(5) 膨脹機とこれに直結する圧縮機は、通常高速タ
ーボ式が使用され、コンパクトで経済的である。
(6) 天然ガス液化基地のタンクで発生するボイルオ
フガスも、使用する装置で回収することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明の実施態様を示すフローチ
ヤートである。 (11)……第一のガス冷却器、 (15)……第二のガス冷却器、 (19)……LPG回収器、 (23)……第三のガス冷却器、 (27)……高圧分離器、 (29)……原動機、 (31)……多段圧縮機、 (35)……凝縮器、 (55)……第一の熱交換器、 (59)……第二の熱交換器、 (63)……中圧分離器、 (67)……膨脹機、 (77)……窒素分離器、 (81)……低圧分離器、 (85)……液化天然ガスタンク、 (93)……中圧圧縮機、 (99)……原動機、 (101)……低圧循環ガス圧縮機、 (105)……高圧循環ガス圧縮機、 (109)……循環ガス冷却器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(i)圧縮機で圧縮した後に凝縮機で液化
    した冷媒を、冷却器で熱交換させて気化させた後に圧縮
    機に循環させるランキンサイクルの冷却器で、天然ガス
    および循環ガスを一次冷却して得られる圧力30kg/cm
    ・G以上、且つ温度−20〜−70℃の冷却ガス、又
    は、前記ランキンサイクルの冷却器で、天然ガスおよび
    循環ガスを一次冷却して得られた冷却ガスを第一の分離
    機でフラッシュして得られる圧力30kg/cm・G以
    上、且つ温度−20〜−70℃の一次フラッシュガスを
    一次冷却ガスとし、 (ii)一次冷却ガスの過半量を膨脹機で膨脹させて寒冷
    ガスとし、 (iii)一次冷却ガスの残りを冷媒と熱交換させて二次
    冷却ガスとし、 (iv)寒冷ガスおよび二次冷却ガスを第二の分離機に導
    入して液化ガスと二次フラッシュガスとに分離する方法
    であって、 (vi)一次冷却ガスと熱交換させる冷媒として二次フラ
    ッシュガスを使用し、一次冷却ガスと熱交換した後の二
    次フラッシュガスを圧縮機で圧縮して循環ガスとするブ
    レイトンサイクルを利用した天然ガスの液化方法におい
    て、 (vii)一次フラッシュガスの過半量を膨脹させる膨脹
    機により回収された動力を、一次冷却ガスと熱交換した
    後の二次フラッシュガスの圧縮及び/又はランキンサイ
    クルにおける冷媒の圧縮に使用することを特徴とする天
    然ガスの液化方法。
JP15734385A 1985-07-17 1985-07-17 天然ガスの液化方法 Expired - Lifetime JPH0627619B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15734385A JPH0627619B2 (ja) 1985-07-17 1985-07-17 天然ガスの液化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15734385A JPH0627619B2 (ja) 1985-07-17 1985-07-17 天然ガスの液化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6219674A JPS6219674A (ja) 1987-01-28
JPH0627619B2 true JPH0627619B2 (ja) 1994-04-13

Family

ID=15647607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15734385A Expired - Lifetime JPH0627619B2 (ja) 1985-07-17 1985-07-17 天然ガスの液化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0627619B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2006299305B2 (en) * 2005-10-04 2012-04-12 Ac-Sun Aps Cooling apparatus for air conditioning and heat pumps

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6219674A (ja) 1987-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3368630B1 (en) Low-temperature mixed--refrigerant for hydrogen precooling in large scale
US11774173B2 (en) Arctic cascade method for natural gas liquefaction in a high-pressure cycle with pre-cooling by ethane and sub-cooling by nitrogen, and a plant for its implementation
US6253574B1 (en) Method for liquefying a stream rich in hydrocarbons
TWI388788B (zh) 液化方法及系統
CN100510574C (zh) 深冷液化/制冷方法和系统
US4169361A (en) Method of and apparatus for the generation of cold
RU2496066C2 (ru) Способ двойного расширения азота
JP3965444B2 (ja) 天然ガスの液化のための方法と設備
US20020148225A1 (en) Energy conversion system
JPS63169468A (ja) 濃密流体エクスパンダーと予備冷却冷凍剤としてのネオンとを用いる水素の液化方法
JPH01222194A (ja) 液体寒剤の製造方法
EP2122280A2 (en) Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream
CN210773045U (zh) 液化天然气进料流以产生lng产物的系统
US20230332833A1 (en) Process for Producing Liquefied Hydrogen
RU2568697C2 (ru) Способ сжижения фракции, обогащенной углеводородами
CN118318136A (zh) 氢液化器
JPH0564722A (ja) 燃焼排気ガス中の炭酸ガスの分離方法
JP4142559B2 (ja) ガスの液化装置およびガスの液化方法
AU701955B2 (en) Method for cooling and/or liquefying a medium
JP7439195B2 (ja) 天然ガス液化のための統合的窒素排除
JPH0627619B2 (ja) 天然ガスの液化方法
JP3326536B2 (ja) 窒素ガスの液化方法及び装置
RU2735977C1 (ru) Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления
RU2740112C1 (ru) Способ сжижения природного газа "Полярная звезда" и установка для его осуществления
US12025370B2 (en) Reverse Brayton LNG production process