[發明專利]調節液化天然氣的工序

無效

• 申請號: 200680005061.0
• 申請日: 2006-02-07
• 公開（公告）號: CN101128712A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: L·A·菲利普斯;L·斯科特
• 申請（專利權）人: 英國石油勘探運作有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;F17C9/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉鍇;韋欣華

本發明涉及用于調節液化天然氣的工序。

液化天然氣(LNG)在裝入管道用于分配以前，需要被蒸發。在典型的汽化工序中，液化天然氣被裝入儲罐。這不可避免地導致一些蒸汽的汽化(boil-off)；典型地這些廢氣被壓縮然后傳送到汽化冷凝器，在其中它被冷凝，例如通過從罐傳送一些液化天然氣進入汽化冷凝器之內，在其中汽化氣體(boil-offgas)在增加的壓力下，與液化天然氣流結合以產生完全液體流，然后其可以與來自罐的流出流結合。然后液化天然氣生成物從罐經過到達泵，所述泵在適當的壓力下，通過一個或多個汽化液化天然氣的換熱器，將液化天然氣排出到管道。

然而，在很多情況下，由于包含兩個或更多碳原子的烴的過量存在，液化天然氣不符合所需產品或管道規范，并且需要各種附加的工序步驟。

US6,564,579描述了用于除去天然氣液態產物(NGLs)的工序，典型的是從液化天然氣中除去包含兩個或更多碳原子的烴，以便提供具有降低的熱值的天然氣產品，其符合管道或其它商業規范。這種工序屬于可以稱作為調節的一種類型，包括以下步驟：使液化天然氣流的至少主要部分汽化以產生至少一部分的汽化的天然氣流；使該至少一部分汽化的天然氣流分餾以產生氣流和天然氣液體流；壓縮氣體流以增加氣體流的壓力從大約50psi到大約150psi(磅/平方英寸)，以產生壓縮氣體流，并通過與液化天然氣流進行熱交換使壓縮氣體流冷卻以產生液體壓縮氣體流；泵送液體壓縮氣體流以在從大約800到大約1200psig(磅/平方英寸)的壓力下產生高壓的液體流；使高壓液體流汽化以產生適合于供給到管道或用于商業用途的受調節天然氣；并且重新獲得天然氣液態產物。50到150psi相當于大約3.5到大約10.3bar，而800到1200psig相當于大約55.2到大約82.8barg。

像提供符合管道規范的天然氣產品一樣，US6,564,579的工序也提供了分離的天然氣液態產物，其可以比如果它們是天然氣產品的組分具有更大的商業價值，并且相對簡單和經濟。然而，這個工序具有缺點。特別是，該工序需要使用位于分離(分餾)塔蒸氣出口處的壓縮機以能夠完成蒸汽流的冷凝。

US6,604,380還描述了用于從液化天然氣中回收天然氣液態產物的工序。該工序是復雜的、多步驟工序，工序其包括分割原料流并在該工序的別處使用至少一部分作為回流。

US6,510,706描述了專門用于加壓的液體天然氣的工序。根據US6,510,706，“它已經建議了在高于-112℃(-170)的溫度和在等于或低于它的始沸點溫度足以液化的壓力下運輸天然氣。這種加壓液體天然氣稱為“PLNG”，以便與液化天然氣相區別，其在接近大氣壓和大約-162℃(-260)的溫度下運輸。”液化天然氣和PLNG的工序存在不同的技術挑戰。

我們現在已經發現了有效、簡單和靈活的工序，其可以用于調節液化天然氣。

相應地本發明提供了用于調節液化天然氣的工序，其包括以下步驟：

i)在從15到35barg的壓力范圍和-120℃或更低的溫度供應液化天然氣的原料流到熱交換器以產生至少一部分汽化的天然氣流；

ii)將來自步驟(i)的至少一部分流體傳送到沒有回流運行的蒸餾器以產生天然氣液體流和富含甲烷的流體；

iii)在沒有附加壓力的情況下，將來自步驟(ii)的富含甲烷的流體傳送到熱交換器，并且通過與液化天然氣的原料流的至少一部分熱交換而被冷卻，以產生液化天然氣流；

iv)將來自步驟(iii)的液化天然氣流汽化以產生調節的天然氣；和

v)回收天然氣液態產物。

根據本發明的工序產生調節的天然氣，其適合于和天然氣液體一起供給到管道，或用于其它商業用途。一般而言，天然氣液態產物包括具有2個或更多碳原子的烴。如果需要，通過本發明的工序獲得的最初的天然氣液態產物產品可以被進一步地處理，以通過它們碳原子數量上的區別來分離烴。

本發明的工序的最初步驟要求在足夠高壓條件下提供液化天然氣的原料流，以便工序在步驟(iii)的熱交換之前從該工序的步驟(ii)中獲得的富含甲烷的氣流不需要應用壓縮機。在大多數環境下，這將包括增壓液化天然氣以得到需要的從15到35barg范圍內的壓力，優選為15到30barg，用于原料流進入到熱交換器。

液化天然氣的原料流必須在-120℃或更低溫度下供應，例如-130℃或更低。在這限制之內，優選地溫度是-170℃或更高，特別-163℃或更高。優選地溫度在從-170℃到-120℃范圍之內，特別是從-163℃到-120℃，例如從-163℃到130℃。