[发明专利]用于液化富烃馏分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液化富烃、含氮馏分的方法，其中，该富烃馏分的冷却和液化通过与至少一个制冷回路的制冷介质或制冷介质混合物的间接热交换进行，并且经液化的富烃馏分被中间储存。

背景技术

所述类型的用于液化富烃、含氮馏分的方法特别是在天然气液化过程中使用并且已经由现有技术充分公开。在近几年常常提出的要求是，将含在此类馏分中的全部甲烷液化。这么做的原因是天然气的价格高以及如下事实：即，在高效发电站中实现的发电总效率比通过在燃气透平中燃烧天然气可实现的总效率显著改善。

天然气通常具有1至5Vol％的氮含量。因为经液化并且贮存的天然气产品(LNG)中允许的氮含量不允许超过1Vol％的值(只有这样才能有效防止不期望的滚动效应)，所以此类天然气不能被完全液化。

迄今为止，假如液化过程的回路压缩机具有一个电驱动器并且天然气的燃烧不可以在燃气透平中进行的话，在储存LNG时出现的罐回气或蒸发气体被压缩到一个残余气体网中。如果没有设置残余气体网，则试图集成一个燃气透平，所述残余气体可在该燃气透平中燃烧。

在相对大的天然气液化过程中(对此理解为具有高于2mtpaLNG的液化功率的LNG基地型设备)，借助于所谓的Nitrogen Rejection Unit(脱氮单元)对蒸发气体进行后处理，所述脱氮单元用于氮的分离。由此获得的甲烷要么被再液化要么作为燃烧气体供应给燃气透平。假如在较小液化过程的情况下待液化原料气体中的氮含量高于1Vol％，则在生产LNG时在不设置前述氮分离装置的情况下不能实现高的甲烷产率。

此外，存在如下可能性：将经液化的富烃馏分这样程度地过冷却，直到不再产生蒸发气体为止。然而在此也设置一个回气压缩机，由此不必泄放在设备停机期间强制形成的蒸发气体。因此由现有技术并没有公开下述方法，所述方法允许在具有小于1Vol％氮含量的天然气的情况下将含在天然气中的烃(特别是主成分甲烷)完全作为可回收物质LNG利用。

发明内容

本发明的任务是，提供一种所述类型的用于液化富烃、含氮馏分的方法，用该方法可将甲烷产率提高到接近100％。

为了解决所述任务，建议了一种用于液化富烃、含氮馏分的方法，该方法的特征是，将在储存经液化的富烃馏分时出现的蒸发气体馏分的至少一个部分流至少暂时地供应给待液化的富烃、含氮馏分。

借助于本发明的液化方法可将LNG液化过程的甲烷产率提高到接近100％，因为理论上在LNG产品中可获得含在待液化的富烃馏分中的全部甲烷。

本发明的方法与属于现有技术的方法相比无需附加的器械和/或机器，因为蒸发气体目前(即使在设备停机的情况下)不再允许被泄放并且因此在任何情况下设置至少一个用于蒸发气体的再压缩机，该再压缩机例如用于将所述蒸发气体压缩到残余气体网中。

本发明的用于液化富烃馏分的方法另外的有利构型是从属权利要求的主题，其特征在于，

-所述蒸发气体馏分与待液化的富烃、含氮馏分在其供应到液化过程中之前和/或在液化过程期间混合，

-所述蒸发气体馏分在供应到待液化的富烃、含氮馏分中之前和/或与所述待液化的富烃、含氮馏分一起被压缩，

-假如在液化过程之前连接至少一个吸附过程和/或在液化过程之内设置至少一个吸附过程并且所述吸附过程用于干燥和/或将重烃从待液化的富烃、含氮馏分中去除，则所述蒸发气体馏分的至少一个部分流被至少暂时地作为用于所述吸附过程或所述吸附过程至少之一的再生气体使用，并且

-优选一旦所述蒸发气体馏分中的相对难于在LNG产品中溶解的惰性成分、例如氢的含量超过0.5Vol％的值时，至少暂时地抽出待回输的蒸发气体馏分的至少一个部分流。

根据待液化的富烃、含氮馏分的规格，在实际的液化过程之前设置预处理步骤，所述预处理步骤用于分离危险成分，例如CO₂、C₆₊-和/或硫-成分。但是，这些预处理步骤不被本发明的方法不利地影响。