天然气生产设备及天然气生产方法技术

天然气生产设备设置有原材料供应段101，该原材料供应段用于将处于过冷状态的压缩液化天然气(LNG)通过原材料供应段101、第一热交换器1、第二热交换器2、第一蒸发器3以及第一膨胀涡轮4、接着再次通过该第二热交换器2作为原材料引入到第一蒸馏塔7。从第一蒸馏塔7的头部抽吸的富含甲烷的气体组分作为天然气被递送。储存在该第一蒸馏塔7的底部中的液体组分被引入到第二蒸馏塔9。从该第二蒸馏塔9的头部抽吸的富含甲烷的气体组分作为天然气被递送。天然气液体从该第二蒸馏塔9的底部被递送。

Natural gas production equipment and methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天然气生产设备及天然气生产方法本专利技术涉及一种过滤器本专利技术涉及使用液化天然气作为原材料的天然气生产设备及天然气生产方法，并且更具体地，涉及能够在回收天然气液体的同时在所需压力(例如，诸如6MPa至10MPa的高压)下供应天然气的天然气生产设备及可用供应方法。天然气(NG)为了运输和储存方便而作为液化天然气(LNG)进行储存并且在主要用于热力发电或城市燃气之前进行蒸发。由于页岩气热潮，LNG现货市场上已经可获得便宜的LNG，并且使用来自不同原产国的LNG的案例数正在增长。当将NG用作例如发电燃料时，100％甲烷对于增加燃烧能以实现增加的发电量是相当便利的。另一方面，诸如乙烷的具有更多碳的组分(在下文中有时叫做“诸如乙烷的组分”)除了在化工厂中作为原材料有价值之外，还具有能够通过用作高卡LNG而节约液态丙烷气(LPG)用量的优点。考虑到此情形，需要在LNG消耗位置(LNG接收终端)处提供高度节能过程以用于将LNG分离成NG的富含甲烷的气体和诸如乙烷的组分。用于从LNG中提取天然气液体(NGL)以供应NG的技术的目的是调节主要向发电厂和管道供应的燃料气体的卡值，并且在例如专利文献1中，调节NG供应的卡值的目的是通过以下方式来实现的：首先将增压到NG供应压力的原材料LNG减压到允许蒸馏的压力，之后蒸馏以分离成NG和NGL，收集与由膨胀涡轮进行的减压相关联的膨胀能，并且再次将由通过涡轮提供动力的压缩机分离的NG增压到NG供应压力。在专利文献2中，为了供应高压NG，通过压缩机对从蒸馏塔的头部收集的所有甲烷进行增压，接着进行液化并且由泵进一步增压，之后蒸馏以供应NG。现有技术文献：-专利文献1：日本未经审查的专利公开号2016-156581-专利文献2：美国专利申请公开号2009/0282865构成原材料LNG的组分根据LNG产自哪里而有所不同，并且可以包括大量的C3和高级烃类，诸如丙烷或丁烷。这种LNG具有更高沸点，这减小在提取富含甲烷的NG时甲烷的回收率。为了维持甲烷的回收率，必须增加蒸馏塔的操作温度或者必须降低蒸馏塔的操作压力。一种用于增加蒸馏塔的操作温度的想法是供应蒸汽或热水而非在用于蒸馏LNG的蒸馏塔的再沸器中广泛使用的海水、工业用水等。然而，蒸汽或热水使用天然气或电力作为热源，并且因此具有较差能量效率和高操作成本。然而，以前，在再沸器中使用海水来降低蒸馏塔的操作压力时，尚无需热源，诸如天然气或电力，但令人担心的是所得NG压力可能不满足根据应用所需的压力。NG供应压力倾向于随用于NG发电的发电设备的不断增加的高压而增加。因为在蒸馏操作过程中最有效的操作压力取决于LNG组成并且无法被视为是固定的，所以在使用专利文献1所披露的设备的情况下，原材料LNG的供应压力与蒸馏塔的操作压力相差极大。此压力差异可能导致原材料LNG的膨胀、与再压缩相关的NG的膨胀以及压缩率的增大，并且可能需要另外的压缩机来实现NG供应压力。另一方面，专利文献2所披露的方法需要用于处理所有供应NG的泵，并且因此是昂贵的。尤其是在原材料LNG含有更多C3或高级烃组分诸如丙烷的情况下，原材料LNG的供应压力与蒸馏塔的操作压力之间的差异倾向于甚至更大，原因是蒸馏塔的操作压力是基于底部液体的组成和再沸器热源的温度通过气液平衡确定的。鉴于此情形，本专利技术提供能够在所需压力(例如，诸如6MPa至10MPa的高压)下供应NG且同时在再沸器中使用例如海水而无需使用另外的昂贵热源诸如蒸汽来维持NGL的回收率的天然气生产设备及供应方法。根据本专利技术的一方面的天然气生产设备为：·用于从液化天然气中提取天然气液体并且供应天然气的设备，该设备设置有：·原材料供应通道，该原材料供应通道用于将处于过冷状态的压缩液化天然气通过原材料供应段、第一热交换器、第二热交换器、第一蒸发器以及第一膨胀涡轮、并且再次通过该第二热交换器作为原材料引入到第一蒸馏塔；·第一再沸器，该第一再沸器用于对该第一蒸馏塔的底部中的液体组分D进行加热；·第一天然气递送通道，该第一天然气递送通道用于对从该第一蒸馏塔的头部抽吸的富含甲烷的气体组分A进行分流，并且将从该气体组分A分离的一种气体组分B通过连接到该第一膨胀涡轮上的第一压缩机作为该天然气进行递送；·第一回流通道，该第一回流通道用于将从该气体组分A分离的另一气体组分C通过该第一热交换器作为第一回流液体引入到该第一蒸馏塔的上部部分；·底部供应通道，该底部供应通道用于将从该第一蒸馏塔的底部抽吸的该液体组分D引入到第二蒸馏塔；·第二回流通道，该第二回流通道用于通过第三热交换器在液化之后对从该第二蒸馏塔的头部抽吸的富含甲烷的气体组分E进行分流，并且将从该气体组分E分离的一种液体组分F作为第二回流液体引入到该第二蒸馏塔的上部部分；·第二天然气供应通道，该第二天然气供应通道用于将从该气体组分E分离的另一液体组分G通过压缩装置和第二蒸发器作为该天然气进行供应；·第二再沸器，该第二再沸器用于对该第二蒸馏塔的底部中的液体组分H进行加热；以及·天然气液体递送通道，该天然气液体递送通道用于将从该第二蒸馏塔的底部抽吸的该液体组分H作为该天然气液体进行递送；·在该第一热交换器中，该气体组分C由从该原材料供应段供应的该液化天然气的冷量中的至少一些进行冷凝以制备该第一回流液体；·在该第二热交换器中，从该第一膨胀涡轮抽吸的处于气态的该液化天然气中的一些或全部由从该第一热交换器抽吸的该液化天然气的冷量进行冷却和冷凝以制备有待引入到该第一蒸馏塔的该原材料；并且·在该第三热交换器中，该气体组分E由从该原材料供应段供应的该液化天然气的冷量中的至少一些进行低温冷凝以制备该第二回流液体和该液体组分G。本专利技术的另一方面是一种用于从液化天然气中提取天然气液体以生产天然气的方法，该方法包括以下过程：(1)在排出从原材料供应段供应的该液化天然气的冷量中的一些之后将该液化天然气中的至少一些引入到第一蒸馏塔；(2)从该第一蒸馏塔的头部引入富含甲烷的气体组分A；(3)对该气体组分A进行分流并且对从该气体组分A分离的一种气体组分B进行增压，之后作为该天然气进行递送；(4)对从该气体组分A分离的另一气体组分C进行冷却，之后作为第一回流液体引入到该第一蒸馏塔的上部部分；(5)通过第一再沸器对储存在该第一蒸馏塔的底部中的液体组分D进行加热；(6)将从该第一蒸馏塔的底部抽吸的液体组分D中的至少一些引入到第二蒸馏塔；(7)对从该第二蒸馏塔的头部抽吸的富含甲烷的气体组分E进行冷却；(8)将从该液化然后分流的液体组分E分离的一种液体组分F作为第二回流液体引入到该第二蒸馏塔的上部部分，并且对从该气体组分E分离的另一液体组分G进行增压和蒸发，之后作为该天然气进行供应；(9)通过第二再沸器对储存在该第二蒸馏塔的底部中的液体组分H进行加热；以及(10)将从该第二蒸馏塔的底部抽吸的该液体组分H作为该天然气液体进行递送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从液化天然气中提取天然气液体并且供应天然气的设备，该设备设置有：/n·原材料供应通道，该原材料供应通道用于将处于过冷状态的压缩液化天然气通过原材料供应段、第一热交换器、第二热交换器、第一蒸发器以及第一膨胀涡轮、接着再次通过该第二热交换器作为原材料引入到第一蒸馏塔；/n·第一再沸器，该第一再沸器用于对该第一蒸馏塔的底部中的液体组分D进行加热；/n·第一天然气递送通道，该第一天然气递送通道用于对从该第一蒸馏塔的头部抽吸的富含甲烷的气体组分A进行分流，并且将从该气体组分A分离的一种气体组分B通过连接到该第一膨胀涡轮上的第一压缩机作为该天然气进行递送；/n·第一回流通道，该第一回流通道用于将从该气体组分A分离的另一气体组分C通过该第一热交换器作为第一回流液体引入到该第一蒸馏塔的上部部分；/n·底部供应通道，该底部供应通道用于将从该第一蒸馏塔的底部抽吸的该液体组分D引入到第二蒸馏塔；/n·第二回流通道，该第二回流通道用于通过第三热交换器在液化之后对从该第二蒸馏塔的头部抽吸的富含甲烷的气体组分E进行分流，并且将从该气体组分E分离的一种液体组分F作为第二回流液体引入到该第二蒸馏塔的上部部分；/n·第二天然气供应通道，该第二天然气供应通道用于将从该气体组分E分离的另一液体组分G通过压缩装置和第二蒸发器作为该天然气进行供应；/n·第二再沸器，该第二再沸器用于对该第二蒸馏塔的底部中的液体组分H进行加热；以及/n·天然气液体递送通道，该天然气液体递送通道用于将从该第二蒸馏塔的底部抽吸的该液体组分H作为该天然气液体进行递送；/n·在该第一热交换器中，该气体组分C由从该原材料供应段供应的该液化天然气的冷量中的至少一些进行冷凝以制备该第一回流液体；/n·在该第二热交换器中，从该第一膨胀涡轮抽吸的处于气态的该液化天然气中的一些或全部由从该第一热交换器抽吸的该液化天然气的冷量进行冷却和冷凝以制备有待引入到该第一蒸馏塔的该原材料；并且/n·在该第三热交换器中，该气体组分E由从该原材料供应段供应的该液化天然气的冷量中的至少一些进行低温冷凝以制备该第二回流液体和该液体组分G。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 JP 2017-1894361.一种用于从液化天然气中提取天然气液体并且供应天然气的设备，该设备设置有：
·原材料供应通道，该原材料供应通道用于将处于过冷状态的压缩液化天然气通过原材料供应段、第一热交换器、第二热交换器、第一蒸发器以及第一膨胀涡轮、接着再次通过该第二热交换器作为原材料引入到第一蒸馏塔；
·第一再沸器，该第一再沸器用于对该第一蒸馏塔的底部中的液体组分D进行加热；
·第一天然气递送通道，该第一天然气递送通道用于对从该第一蒸馏塔的头部抽吸的富含甲烷的气体组分A进行分流，并且将从该气体组分A分离的一种气体组分B通过连接到该第一膨胀涡轮上的第一压缩机作为该天然气进行递送；
·第一回流通道，该第一回流通道用于将从该气体组分A分离的另一气体组分C通过该第一热交换器作为第一回流液体引入到该第一蒸馏塔的上部部分；
·底部供应通道，该底部供应通道用于将从该第一蒸馏塔的底部抽吸的该液体组分D引入到第二蒸馏塔；
·第二回流通道，该第二回流通道用于通过第三热交换器在液化之后对从该第二蒸馏塔的头部抽吸的富含甲烷的气体组分E进行分流，并且将从该气体组分E分离的一种液体组分F作为第二回流液体引入到该第二蒸馏塔的上部部分；
·第二天然气供应通道，该第二天然气供应通道用于将从该气体组分E分离的另一液体组分G通过压缩装置和第二蒸发器作为该天然气进行供应；
·第二再沸器，该第二再沸器用于对该第二蒸馏塔的底部中的液体组分H进行加热；以及
·天然气液体递送通道，该天然气液体递送通道用于将从该第二蒸馏塔的底部抽吸的该液体组分H作为该天然气液体进行递送；
·在该第一热交换器中，该气体组分C由从该原材料供应段供应的该液化天然气的冷量中的至少一些进行冷凝以制备该第一回流液体；
·在该第二热交换器中，从该第一膨胀涡轮抽吸的处于气态的该液化天然气中的一些或全部由从该第一热交换器抽吸的该液化天然气的冷量进行冷却和冷凝以制备有待引入到该第一蒸馏塔的该原材料；并且
·在该第三热交换器中，该气体组分E由从该原材料供应段供应的该液化天然气的冷量中的至少一些进行低温冷凝以制备该第二回流液体和该液体组分G。


2.根据权利要求1所述的天然气生产设备，其特征在于，第二膨胀涡轮在该原材料供应通道中设置在该第一蒸发器之后；
·从该第一蒸发器供应的该液化天然气中的至少一些通过该第二膨胀涡轮被引入到该第一蒸馏塔；
·第四热交换器以及连接到该第二膨胀涡轮上的第二压缩机在该第一天然气递送通道中设置在该第一压缩机之后；
·从该第一压缩机供应的该气体组分B通过该第四热交换器和该第二压缩机作为该天然气从该第一天然气递送通道进行递送；并且
·在该第二热交换器中，从该第一膨胀涡轮抽吸的该液化天然气以及从该第二膨胀涡轮抽吸的该液化天然气中的一些或全部由从该第一热交换器抽吸的该液化天然气的冷量进行冷却和冷凝以制备该原材料。


3.根据权利要求2所述的天然气生产设备，其特征在于，分支旁路管线设置在该第一压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：广濑健二，卢瓦克·若利，马克西姆·兰乔克斯，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR