專利名稱：用于制造加壓液化天然氣的方法及其所用制造系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造加壓液化天然氣的方法以及其所用的制造系統(tǒng)，更具體地說，涉及能夠降低工廠的建造成本和維護(hù)費(fèi)用并且降低液化天然氣的制造成本的用于制造PLNG的方法以及其所用的制造系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般說來,液化天然氣(liquefied natural gas, LNG)是一種通過在大氣壓力下將天然氣，主要是(甲烷(Methane))，冷卻到-162°C的低溫狀態(tài)而產(chǎn)生的低溫液體。液化天然氣體積是天然氣體積的約1/600。液化天然氣是無色透明的。已知就長距離運(yùn)輸來說，液化天然氣因運(yùn)輸效率高于氣態(tài)而具有成本效益。
由于大量的成本耗費(fèi)在制造工廠的建造和載具的營造上，故為了降低成本，已經(jīng)將液化天然氣應(yīng)用于大規(guī)模長距離運(yùn)輸。另一方面，已知就小規(guī)模短距離運(yùn)輸來說，管道或壓縮天然氣(Compressed Natural Gas7CNG)具有成本效益。然而，使用管道進(jìn)行運(yùn)輸可能受到地理的制約并且會(huì)引起環(huán)境污染，而且CNG的運(yùn)輸效率較低。
根據(jù)常規(guī)液化天然氣制造方法，從天然氣田所供應(yīng)的天然氣中脫除酸氣(Acidgas),并執(zhí)行脫水工藝以脫除天然氣中的水。從脫水的天然氣中分懼(Fractionation)出天然氣凝液(Natural gas liquid, NGL)。之后，使天然氣液化。
然而，常規(guī)液化天然氣制造方法需要相當(dāng)大量的資本投資來建造液化天然氣工廠，而且需要相當(dāng)大量的維護(hù)費(fèi)用。此外，還需要大量的動(dòng)力將天然氣冷卻并液化到低溫溫度。因此，如果能通過降低液化天然氣液化工廠的建造成本來節(jié)省天然氣的制造成本，那么從成本降低方面看，即使是在小型和中型氣田的情況下制造和運(yùn)輸液化天然氣也可能是有利的，而小型和中型氣田當(dāng)使用常規(guī)方法來液化和運(yùn)輸天然氣時(shí)已經(jīng)被確定是不經(jīng)濟(jì)的。為此，已經(jīng)開發(fā)出去除了常規(guī)液化天然氣制造方法中的數(shù)個(gè)工藝的液化天然氣工廠。這些液化天然氣工廠將于下文描述。
常規(guī)的液化天然氣制造系統(tǒng)公開于名稱為“砷群AzEr,^契岳舍咅刮赴叫土皂(用于加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸液化天然氣的改進(jìn)系統(tǒng))”的韓國專利注冊號358825中。這一系統(tǒng)包含:進(jìn)氣接收設(shè)備，用于接收天然氣并脫除天然氣中的液態(tài)烴；脫水設(shè)備，用于充分地脫除天然氣中的水蒸氣以防止天然氣在加工時(shí)凍結(jié)；以及液化設(shè)備，用于將天然氣轉(zhuǎn)變成液化天然氣。
然而，常規(guī)的液化天然氣制造系統(tǒng)仍然需要使液態(tài)烴(即，NGL)分餾的工藝，以及其所用的進(jìn)氣接收設(shè)備。因此，在降低工廠建造成本以及能量利用方面存在局限性。為此，就在制造液化天然氣方面的經(jīng)濟(jì)可行性來說，常規(guī)的液化天然氣制造系統(tǒng)是不利的。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)性課題
本發(fā)明的一個(gè)方面是針對降低工廠建造成本和維護(hù)費(fèi)用， 以及降低將天然氣冷卻并液化到低溫溫度必需的動(dòng)力消耗，從而降低液化天然氣的制造成本。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是針對在小型和中型氣田保證高經(jīng)濟(jì)利潤并縮短投資回收期，而利用常規(guī)方法無法確保這種經(jīng)濟(jì)可行性。
課題的解決手段
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，一種用于制造加壓液化天然氣的方法包含:執(zhí)行脫水工藝以脫除由天然氣田供應(yīng)的天然氣中的水，而無需脫除所述天然氣中的酸氣的工藝；以及執(zhí)行液化工藝，通過在13巴到25巴壓力和-120°c到-95°c溫度下將經(jīng)歷過所述脫水工藝的天然氣液化來制造加壓液化天然氣，而無需使天然氣凝液(Natural gas liquid,NGL)分餾的工藝。
所述方法可以另外包含當(dāng)在脫水工藝后天然氣中存在的二氧化碳的量是10%或低于10%時(shí)，執(zhí)行二氧化碳脫除工藝，通過在液化工藝中使二氧化碳凍結(jié)來脫除二氧化碳。
所述方法可以另外包含執(zhí)行儲(chǔ)存工藝，以將經(jīng)歷過液化工藝的加壓液化天然氣儲(chǔ)存于具有雙重結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存容器中。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，一種用于制造加壓液化天然氣的系統(tǒng)包含:脫水設(shè)備，經(jīng)配置以脫除由天然氣田供應(yīng)的天然氣中的水；和液化設(shè)備，經(jīng)配置以通過在13巴到25巴壓力和-120°C到_95°C溫度下將穿過脫水設(shè)備的天然氣液化來制造加壓液化天然氣。
所述系統(tǒng)可以另外包含二氧化碳脫除設(shè)備，經(jīng)配置以在穿過脫水設(shè)備的天然氣中存在的二氧化碳的量是10%或低于10%時(shí)，通過在液化工藝中使二氧化碳凍結(jié)來脫除二氧化碳。
所述系統(tǒng)可以另外包含儲(chǔ)存設(shè)備，經(jīng)配置以將液化設(shè)備所制造的加壓液化天然氣儲(chǔ)存于具有雙重結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存容器中。
在儲(chǔ)存容器的雙重結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)存容器的內(nèi)部之間可以設(shè)置一個(gè)連接通道，由此使儲(chǔ)存容器雙重結(jié)構(gòu)的內(nèi)壓與儲(chǔ)存容器的內(nèi)壓平衡。
二氧化碳脫除設(shè)備可以包含:膨脹閥，被安裝在供應(yīng)加壓天然氣的供應(yīng)管線中，并且經(jīng)配置以使加壓天然氣減壓成低壓；固化二氧化碳過濾器，被安裝在膨脹閥的后端，并且經(jīng)配置以在液化天然氣穿過膨脹閥時(shí)過濾所述液化天然氣中存在的凍結(jié)的固化二氧化碳；第一開/關(guān)閥和第二開/關(guān)閥，被安裝在膨脹閥的前端以及固化二氧化碳過濾器的后端，并且經(jīng)配置以打開和關(guān)閉高壓天然氣和液化天然氣的流動(dòng)；加熱單元，經(jīng)配置以供應(yīng)熱，從而使膨脹閥和固化二氧化碳過濾器中的固 化二氧化碳汽化；以及第三開/關(guān)閥，經(jīng)安裝以打開和關(guān)閉排氣管線中由加熱單元再循環(huán)的二氧化碳的排放，所述排氣管線是從供應(yīng)管線在第一開/關(guān)閥與膨脹閥之間分出。
加熱單元可以包含:再循環(huán)熱交換器，用于在膨脹閥與固化二氧化碳過濾器之間進(jìn)行熱交換的熱介質(zhì)通過所述再循環(huán)熱交換器循環(huán)；以及第四開/關(guān)閥和第五開/關(guān)閥，被安裝在再循環(huán)熱交換器的前端和后端。
可以設(shè)置多個(gè)二氧化碳脫除設(shè)備。在第一到第三開/關(guān)閥和加熱單元的控制下，一些二氧化碳脫除設(shè)備執(zhí)行二氧化碳的過濾，而其它可以執(zhí)行二氧化碳的再循環(huán)。
液化設(shè)備可以包含:液化熱交換器，經(jīng)配置以通過與冷卻劑進(jìn)行熱交換來使穿過脫水設(shè)備的天然氣液化；和冷卻劑冷卻單元，經(jīng)配置以通過冷卻劑熱交換器將冷卻劑冷卻，并將冷卻的冷卻劑供應(yīng)到液化熱交換器，其中液化熱交換器與冷卻劑熱交換器彼此分開。
液化熱交換器可以由不銹鋼制成，并且冷卻劑熱交換器可以由鋁制成。
在冷卻劑冷卻單元中，冷卻劑熱交換器可以包含第一冷卻劑熱交換器和第二冷卻劑熱交換器。從液化熱交換器排出的冷卻劑可以通過壓縮機(jī)和后冷卻器進(jìn)行壓縮和冷卻，并且穿過后冷卻器的冷卻劑可以通過分離器分成氣體冷卻劑與液體冷卻劑。氣體冷卻劑可以被供應(yīng)到第一冷卻劑熱交換器的第一通道和第二冷卻劑熱交換器的第一通道。液體冷卻劑可以穿過第一冷卻劑熱交換器的第二通道，并在第一焦耳-湯姆遜(J-T)閥作用下發(fā)生低壓膨脹，并且膨脹的液體冷卻劑可以經(jīng)由第一冷卻劑熱交換器的第三通道供應(yīng)到壓縮機(jī)。穿過第二冷卻劑熱交換器的第一通道的冷卻劑可以在第二 J-T閥作用下發(fā)生低壓膨脹，并且被供應(yīng)到液化熱交換器。所述冷卻劑可以第三J-T閥作用下發(fā)生低壓膨脹，并且經(jīng)由第二冷卻劑熱交換器的第二通道和第一冷卻劑熱交換器的第三通道供應(yīng)到壓縮機(jī)。
在冷卻劑冷卻單元中，從液化熱交換器排出的冷卻劑可以通過壓縮機(jī)和后冷卻器進(jìn)行壓縮和冷卻，并且被供應(yīng)到冷卻劑熱交換器的第一通道。穿過冷卻劑熱交換器的第一通道的冷卻劑可以在膨脹機(jī)作用下發(fā)生膨脹，并且根據(jù)流量分配閥的操縱，被供應(yīng)到液化熱交換器或者經(jīng)由冷卻劑熱交換器的第二通道供應(yīng)到壓縮機(jī)。
液化設(shè)備可以包含:冷卻劑供應(yīng)單元，經(jīng)配置以供應(yīng)冷卻劑，用于與穿過脫水設(shè)備的天然氣進(jìn)行熱交換；多個(gè)熱交換器，被安裝在從供應(yīng)管線分出的多個(gè)第一分支管線中，穿過脫水設(shè)備的天然氣是通過所述供應(yīng)管線供應(yīng)，并且所述熱交換器經(jīng)配置以通過與冷卻劑供應(yīng)單元供應(yīng)的冷卻劑進(jìn)行熱交換，將由供應(yīng)管線供應(yīng)的天然氣冷卻；以及再循環(huán)單元，經(jīng)配置以選擇性地供應(yīng)再循環(huán)液體，用于脫除在熱交換器處凍結(jié)的二氧化碳。
所述熱交換器可以使總?cè)萘砍^液化天然氣的產(chǎn)量，由此在制造液化天然氣時(shí)，一個(gè)或多個(gè)熱交換器保持備用狀態(tài)。
再循環(huán)單元可以包含:再循環(huán)液體供應(yīng)單元，經(jīng)配置以供應(yīng)再循環(huán)液體；再循環(huán)管線，從再循環(huán)液體供應(yīng)單元伸出并且連接到第一分支管線中熱交換器的前端和后端；第一閥，被安裝在第一分支管線中連接到再循環(huán)液體管線的位置的前端和后端處；以及第二閥，被安裝在再循環(huán)液體管線中熱交換器的前端和后端處。
所述系統(tǒng)可以 另外包含:感測單元，經(jīng)安裝以檢查在熱交換器處二氧化碳的凍結(jié)情況；和控制單元，經(jīng)配置以接收從感測單元輸出的感測信號，并且控制第一閥和第二閥以及再循環(huán)液體供應(yīng)單元。
這些感測單元可以包含流量計(jì)，其被安裝在第一分支管線上熱交換器的后端處，并測量液化天然氣的流速；或二氧化碳測量儀，其被安裝在第一分支管線上，并測量在熱交換器前端和后端處氣體中所含二氧化碳的含量。
所述系統(tǒng)可以另外包含第三閥，被安裝在冷卻劑管線上熱交換器的前端和后端處，冷卻劑是通過所述冷卻劑管線從冷卻劑供應(yīng)單元供應(yīng)到熱交換器，所述第三閥受控制單元控制。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，有可能降低工廠建造成本和維護(hù)費(fèi)用，并且降低液化天然氣的制造成本。此外，還有可能在小型和中型氣田保證高經(jīng)濟(jì)利潤并縮短投資回收期，而利用常規(guī)方法無法確保這種經(jīng)濟(jì)可行性。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣制造方法的流程圖。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣制造系統(tǒng)的配置圖。
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣分配方法的流程圖。
圖4是闡明根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣分配方法的配置圖。
圖5是繪示根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣分配方法所用壓力容器的側(cè)視圖。
圖6是闡明根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣分配方法的另一實(shí)例的配置圖。
圖7是繪示根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)罐的透視圖。
圖8是繪示根據(jù)本發(fā)明的不同類型的液化天然氣儲(chǔ)罐的透視圖。
圖9是繪示根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)罐的一個(gè)實(shí)例的配置圖。
圖10是繪示根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)罐的另一個(gè)實(shí)例的配置圖。
圖11是繪示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的截面圖。
圖12是繪示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的連接部件的另一實(shí)例的截面圖。
圖13是闡明根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的操作的截面圖。
圖14是繪示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的部分截面圖。
圖15是繪示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的部分截面圖。
圖16是繪示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的截面圖。
圖17是沿圖16的線A-A'取得的截面圖。
圖18是沿圖17的線Bt取得的截面圖。
圖19是繪示根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的截面圖。
圖20是繪示根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的截面圖。
圖21是沿圖20的線C-CT取得的截面圖。
圖22是繪示根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的截面圖。
圖23是繪示根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的配置圖。
圖24是繪示根據(jù)本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的配置圖。
圖25是繪示根據(jù)本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的配置圖。
圖26是繪示根據(jù)本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的截面圖。
圖27是繪示根據(jù)本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的連接部件的另一實(shí)例的截面圖。
圖28是繪示根據(jù)本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的連接部件的另一實(shí)例的截面圖。
圖29是繪示根據(jù)本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的連接部件的另一實(shí)例的截面圖。
圖30是繪示根據(jù)本發(fā)明第十二個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器的主要部件的放大圖。
圖31是繪示根據(jù)本發(fā)明第十二個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器中所提供的緩沖部件的透視圖。
圖32是繪示根據(jù)本發(fā)明第十二個(gè)實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)存容器中所提供的緩沖部件的另一實(shí)例的透視圖。
圖33是繪示根據(jù)本發(fā)明的P液化天然氣制造系統(tǒng)的液化設(shè)備的配置圖。
圖34是繪示根據(jù)本發(fā)明的浮式結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，所述浮式結(jié)構(gòu)具有儲(chǔ)罐運(yùn)載裝置。
圖35是繪示根據(jù)本發(fā)明的浮式結(jié)構(gòu)的正視圖，所述浮式結(jié)構(gòu)具有儲(chǔ)罐運(yùn)載裝置。
圖36是闡明根據(jù)本發(fā)明的浮式結(jié)構(gòu)的操作的側(cè)視圖，所述浮式結(jié)構(gòu)具有儲(chǔ)罐運(yùn)載裝置。
圖37是繪示用于維持根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣儲(chǔ)存容器的高壓的系統(tǒng)的配置圖。
圖38是繪示根據(jù)本發(fā)明第十三個(gè)實(shí)施例的加壓液化天然氣制造系統(tǒng)中的液化設(shè)備的配置圖，所述液化設(shè)備具有可分開的熱交換器。
圖39是繪示根據(jù)本發(fā)明第十四個(gè)實(shí)施例的加壓液化天然氣制造系統(tǒng)中的液化設(shè)備的配置圖，所述液化設(shè)備具有可分開的熱交換器。
圖40是繪示根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)存容器載具的正視截面圖。
圖41是繪示根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)存容器載具的側(cè)視截面圖。
圖42是繪示根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)存容器載具的主要部件的平面圖。
圖43是繪示根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣制造系統(tǒng)中的二氧化碳脫除設(shè)備的配置圖。
圖44是繪示根據(jù)本發(fā)明的加壓液化天然氣制造系統(tǒng)中的二氧化碳脫除設(shè)備的配置圖。
圖45是繪示根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)存容器的連接結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖46是繪示根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)存容器的連接結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖47是闡明根據(jù)本發(fā)明的液化天然氣儲(chǔ)存容器的連接結(jié)構(gòu)的操作的截面圖。
〈元件符號說明〉
權(quán)利要求
1.一種用于制造加壓液化天然氣的方法，其特征在于，包括: 執(zhí)行脫水工藝以脫除由天然氣田供應(yīng)的天然氣中的水，而無需脫除所述天然氣中的酸氣的工藝；以及 執(zhí)行液化工藝，通過在13巴到25巴壓力以及-120°c到-95°C溫度下將經(jīng)歷過所述脫水工藝的天然氣液化來制造加壓液化天然氣，而無需使天然氣凝液(NGL)分餾的工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括: 當(dāng)在所述脫水工藝后所述天然氣中存在的二氧化碳的量是10%或低于10%時(shí)，執(zhí)行二氧化碳脫除工藝，通過在所述液化工藝中使所述二氧化碳凍結(jié)來脫除二氧化碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括: 執(zhí)行儲(chǔ)存工藝，以將經(jīng)歷過所述液化工藝的所述加壓液化天然氣儲(chǔ)存于具有雙重結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存容器中。
4.一種用于制造加壓液化天然氣的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 脫水設(shè)備，經(jīng)配置以脫除由天然氣田供應(yīng)的天然氣中的水；以及 液化設(shè)備，經(jīng)配置以通過在13巴到25巴壓力以及-120°C到_95°C溫度下將穿過所述脫水設(shè)備的天然氣液化，來制造加壓液化天然氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，另外包括: 二氧化碳脫除設(shè)備，經(jīng)配置以在穿過所述脫水設(shè)備的天然氣中存在的二氧化碳的量是10 %或低于10 %時(shí)，通過在液化工藝中使所述二氧化碳凍結(jié)來脫除二氧化碳。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，另外包括: 儲(chǔ)存設(shè)備，經(jīng)配置以將所述液化設(shè)備所制造的加壓液化天然氣儲(chǔ)存于具有雙重結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存容器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，連接通道被設(shè)置在所述儲(chǔ)存容器的雙重結(jié)構(gòu)與所述儲(chǔ)存容器的內(nèi)部之間，由此使所述儲(chǔ)存容器的雙重結(jié)構(gòu)的內(nèi)壓與所述儲(chǔ)存容器的內(nèi)壓平衡。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳脫除設(shè)備包括: 膨脹閥，被安裝在供應(yīng)所述加壓天然氣的供應(yīng)管線中，以及經(jīng)配置以使所述加壓天然氣減壓成低壓； 固化二氧化碳過濾器，被安裝在所述膨脹閥的后端，以及經(jīng)配置以在液化的所述天然氣穿過所述膨脹閥時(shí)過濾所述液化天`然氣中存在的凍結(jié)的固化二氧化碳； 第一開/關(guān)閥以及第二開/關(guān)閥，被安裝在所述膨脹閥的前端以及所述固化二氧化碳過濾器的后端，以及經(jīng)配置以打開及關(guān)閉高壓天然氣及所述液化天然氣的流動(dòng)； 加熱單元，經(jīng)配置以供應(yīng)熱，從而使所述膨脹閥以及所述固化二氧化碳過濾器的固化二氧化碳汽化；以及 第三開/關(guān)閥，經(jīng)安裝以打開及關(guān)閉排氣管線中通過所述加熱單元再循環(huán)的二氧化碳的排放，所述排氣管線是從所述供應(yīng)管線在所述第一開/關(guān)閥與所述膨脹閥之間分出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱單元包括: 再循環(huán)熱交換器，用于在所述膨脹閥與所述固化二氧化碳過濾器之間進(jìn)行熱交換的熱介質(zhì)經(jīng)由所述再循環(huán)熱交換器循環(huán)；以及 第四開/關(guān)閥以及第五開/關(guān)閥，被安裝在所述再循環(huán)熱交換器的前端以及后端處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置多個(gè)所述二氧化碳脫除設(shè)備，以及在所述第一到第三開/關(guān)閥以及所述加熱單元控制下，所述二氧化碳脫除設(shè)備中有一些執(zhí)行所述二氧化碳的過濾，而其它執(zhí)行所述二氧化碳的再循環(huán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液化設(shè)備包括: 液化熱交換器，經(jīng)配置以通過與冷卻劑進(jìn)行熱交換來使穿過所述脫水設(shè)備的天然氣液化；以及 冷卻劑冷卻單元，經(jīng)配置以通過冷卻劑熱交換器將所述冷卻劑冷卻，以及將冷卻的冷卻劑供應(yīng)到所述液化熱交換器， 其中所述液化熱交換器與所述冷卻劑熱交換器彼此分開。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液化熱交換器是由不銹鋼制成，以及所述冷卻劑熱交換器是由鋁制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述冷卻劑冷卻單元中， 所述冷卻劑熱交換器包括第一冷卻劑熱交換器及第二冷卻劑熱交換器， 從所述液化熱交換器排出的冷卻劑通過壓縮機(jī)及后冷卻器進(jìn)行壓縮及冷卻， 穿過所述后冷卻器的冷卻劑被分離器分成氣體冷卻劑及液體冷卻劑， 所述氣體冷卻劑被供應(yīng)到所述第一冷卻劑熱交換器的第一通道及所述第二冷卻劑熱交換器的第一通道， 所述液體冷卻劑穿過所述第一冷卻劑熱交換器的第二通道，以及在第一焦耳-湯姆遜(J-T)閥作用下發(fā)生低壓膨脹，以及膨脹的液體冷卻劑經(jīng)由所述第一冷卻劑熱交換器的第三通道供應(yīng)到所述壓縮機(jī)， 穿過所述第二冷卻劑熱交換器的第一通道的冷卻劑在第二焦耳-湯姆遜閥作用下發(fā)生低壓膨脹，以及被供應(yīng)到所述液化熱交換器，以及 所述冷卻劑在第三焦耳-湯姆遜閥作用下發(fā)生低壓膨脹，以及經(jīng)由所述第二冷卻劑熱交換器的第二通道及所述第一冷卻劑熱交換器的第三通道供應(yīng)到所述壓縮機(jī)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述冷卻劑冷卻單元中， 從所述液化熱交換器排出的冷卻劑通過壓縮機(jī)及后冷卻器進(jìn)行壓縮及冷卻，以及被供應(yīng)到所述冷卻劑熱交換器的第一通道，以及 穿過所述冷卻劑熱交換器的第一通道的冷卻劑在膨脹機(jī)作用下發(fā)生膨脹，以及根據(jù)流量分配閥的操縱，被供應(yīng)到所述液化熱交換器或者經(jīng)由所述冷卻劑熱交換器的第二通道供應(yīng)到所述壓縮機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求4 所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液化設(shè)備包括: 冷卻劑供應(yīng)單元，經(jīng)配置以供應(yīng)所述冷卻劑，用于與穿過所述脫水設(shè)備的天然氣進(jìn)行熱交換； 多個(gè)熱交換器，被安裝在從供應(yīng)管線分出的多個(gè)第一分支管線中，穿過所述脫水設(shè)備的天然氣是經(jīng)由所述供應(yīng)管線供應(yīng)，以及所述熱交換器經(jīng)配置以通過與所述冷卻劑供應(yīng)單元供應(yīng)的冷卻劑進(jìn)行熱交換，將由所述供應(yīng)管線供應(yīng)的天然氣冷卻；以及 再循環(huán)單元，經(jīng)配置以選擇性地供應(yīng)再循環(huán)液體，用于脫除在所述熱交換器處凍結(jié)的二氧化碳。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換器使總?cè)萘砍^液化天然氣的產(chǎn)量，由此在制造所述液化天然氣時(shí)，一個(gè)或多個(gè)所述熱交換器保持備用狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述再循環(huán)單元包括: 再循環(huán)液體供應(yīng)單元，經(jīng)配置以供應(yīng)所述再循環(huán)液體； 再循環(huán)管線，從所述再循環(huán)液體供應(yīng)單元伸出，以及連接到所述第一分支管線中所述熱交換器的前端及后端； 第一閥，被安裝在所述第一分支管線中連接到所述再循環(huán)液體管線的位置的前端及后端處；以及 第二閥，被安裝在所述再循環(huán)液體管線中所述熱交換器的前端及后端處。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，另外包括: 感測單元，經(jīng)安裝以檢查在所述熱交換器處二氧化碳的凍結(jié)情況；以及 控制單元，經(jīng)配置以接收從所述感測單元輸出的感測信號，以及控制所述第一閥及所述第二閥以及所述再循環(huán)液體供應(yīng)單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述感測單元包括流量計(jì)，其被安裝在所述第一分支管線上所述熱交換器的后端處，以及測量所述液化天然氣的流速；或二氧化碳測量儀，其被安裝在所述第一分支管線上，以及測量在所述熱交換器前端及后端處氣體中所含二氧化碳的含量。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，另外包括: 第三閥，被安裝在冷卻劑管線上所述熱交換器的前端及后端處，所述冷卻劑是經(jīng)由所述冷卻劑管線從所述冷卻劑供應(yīng)單元供應(yīng)到所述熱交換器，所述第三閥受所述控制單元控制 。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造加壓液化天然氣的方法以及其所用的制造系統(tǒng)。所述方法包含由天然氣田接收的天然氣的脫水步驟，無需脫除所述天然氣中的酸氣的工藝；以及液化步驟，通過在13巴到25巴壓力和-120℃到-95℃溫度下將所述脫水過的天然氣液化來制造加壓液化天然氣，而無需從天然氣中分餾天然氣凝液(NGL)的工藝。根據(jù)本發(fā)明，有可能降低工廠建造成本和維護(hù)費(fèi)用，并且降低液化天然氣的制造成本，以獲得經(jīng)濟(jì)效益，還有可能縮短在小型和中型氣田的投資回收期，而利用目前的系統(tǒng)無法確保這種效果。
文檔編號C10L1/02GK103140574SQ201180019010
公開日2013年6月5日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者柳盛振, 李正漢, 文榮植, 鄭濟(jì)憲, 李在烈, 崔東圭, 柳珍烈 申請人:大宇造船海洋株式會(huì)社