[发明专利]用于使天然气液化和回收来自天然气的液体的方法

摘要

本发明涉及一种用于使包括主要包含甲烷的碳氢化合物的混合物的天然气液化的方法，该方法包括：对天然气半开放的第一制冷剂循环，其中，已冷凝的来自天然气的可能液体从天然气输入流分离，后者随后通过主低温热交换器(4)，从而通过热交换对主天然气流(F‑P)进行预冷却和对初始制冷剂气体流(G‑0)进行冷却；对天然气半开放的第二制冷剂循环，以便有助于对天然气和制冷剂气体进行预冷却，以及有助于使天然气液化；对制冷剂气体封闭的制冷剂循环，以便对液化天然气进行过冷却并且提供对另外两个循环进行补充的制冷功率。本发明还涉及一种用于执行这种方法的用于液化天然气的设施。

主权项

1.一种用于液化包括主要为甲烷的碳氢化合物的混合物的天然气的工艺，所述工艺包括：a)利用天然气的第一半开路制冷剂循环，其中下述相继进行：－先前在压力P0下被处理以从中提取酸性气体、水和汞的天然气供给流(F‑0)与天然气流混合，膨胀到压力P1，并且其温度借助环境温度膨胀涡轮机(6a)降低到温度T1，以获得包含在天然气中的任意天然气液体的冷凝；－已冷凝的任何天然气液体在主分离器(16)中从天然气供给流中分离，此流随后通过主低温热交换器(4)，从而形成第一天然气流(F‑1)，所述第一天然气流通过热交换首先对在通过主低温热交换器的逆流中流动的主天然气流(F‑P)进行预冷却，并且其次对在通过主低温热交换器的逆流中流动的初始制冷剂气体流(G‑0)进行冷却；－在主低温热交换器的出口处，处于高于温度T1并接近热源的温度的温度T2的第一天然气流(F‑1)，借助由环境温度膨胀涡轮机(6a)所驱动的压缩机(6b)在进入天然气压缩机(12)的吸入口之前被压缩到压力P2，从而在其中被进一步压缩到高于P2的压力P3，以形成第二天然气流(F‑2)；－位于天然气压缩机(12)的输送口处的第二天然气流(F‑2)部分膨胀并且与环境温度膨胀涡轮机上游的天然气供给流(F‑0)混合，并且部分形成主天然气流(F‑P)；以及－主天然气流(F‑P)的一小部分通过主低温热交换器，从而在其中被冷却到足够低以使天然气能够液化的温度T3；b)利用天然气的第二半开路制冷剂循环，其中下述相继进行：－主天然气流(F‑P)的另一小部分以高于T3的温度T4从主低温热交换器中提取出来，从而被引导到中间膨胀涡轮机(8a)，使得其温度通过膨胀降低到低于T4的温度T5并且从而形成第三天然气流(F‑3)；－第三天然气流(F‑3)重新注入到主低温热交换器中，从而进行热交换，以对在通过主低温热交换器的逆流中流动的初始制冷剂气体流和主天然气流进行冷却；－在主低温热交换器的出口处，处于接近热源的温度的温度T6的第三天然气流(F‑3)被引导到由中间膨胀涡轮机(8a)驱动的压缩机(8b)，从而在其中被压缩，随后在与天然气压缩机(12)上游的第一天然气流混合之前被冷却；c)利用制冷剂气体的闭路制冷剂循环，其中下述相继进行：－使得处于接近热源的温度的温度T7并且先前由制冷剂气体压缩机(14)压缩的初始制冷剂气体流(G‑0)流经主低温热交换器(4)，从而在其中再次冷却；－在主低温热交换器的出口处，处于低于T7的温度T8的初始制冷剂气体流(G‑0)被引导到低温膨胀涡轮机(10a)，使得其温度通过膨胀降低到低于T8的温度T9，以这种方式形成的第一制冷剂气体流(G‑1)被重新注入到主低温热交换器中，从而有助于对主天然气流(F‑P)和初始制冷剂气体流(G‑0)进行冷却；以及－在主低温热交换器的出口处，处于接近热源的温度的温度T10的第一制冷剂气体流(G‑1)被引导到由低温膨胀涡轮机(10a)驱动的压缩机(10b)中，从而在冷却之前在其中压缩并且随后被引导到制冷剂气体压缩机(14)的吸入口。