Способ регулирования температуры сжиженного газа

(61) Зависимый г па гепд ,22) Здявлео 07,01.71 (21) Кл. Г 251 3/О С 051 27: 1606474 23-26 асударственннй камнтетСавета Мнннстрав СССРаа делам нзабретвннйи аткрвтнй 01.70 (31) 7000526Фрация-Мари Бурге и Жан-Шарль Перре (Франц 151) 11 н)страпдя фирма Компани Франсэз дЗтюд э де Коистрюксьон Текин1) Зд я ипел СПОСОЬ РЕГУЛИРОВА ИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ СЯ(ИМ(ЕННОГО ГАЗА С целью оптипзац 1 процесса регулирования расход жидкого хладагента регулируют в зависимости от температуры хлалдгента ло его вспрыскивания в оомсииую колонну, расход хладагента дб его вспрыскивания в обменную колонну изменяют ио давлеиио в баллоне коиденсациошой колонны, температуру хладагеитд после вспрыскивания в обменную колонну регулируот введением в него газов с низкой температурой конденсации, давление газообразного хладагеита в обменной колонне регулируют путем изменения производительности компрессора. Изобретение может применяться в процес сах сжижения газа или газовых смесей, например природного газа, с помощью опредс. ленного многокомпонетного летучего холодильного агента, отдельные фракции которого конденсируются по мере поникения температуры и такм образом охлаждают и сжижают газ или газовую смесь путем теплообмена,Известен способ регулирования температуры сжиженного газа путем изменения расхода многокомпоиентного летучего хладагента с учетом состава хлядагентя.Однако известный способ приводит к регу;1 ированию состава охлаждающей жидкости - хладагента, определение которого требует большой точности и длитльности времени. На черт жс показана схс)сз реализациипредлагаемого сп)собд.Отдельные фракции мпогокомиончтного летучего хладаспта конлсисируются по мсрс 5 понижениясаперТурв коилепсацпипойколонне 1, в рсзультдтс чего гдз пли газовая СМЕСЬ ОХЛсЖЛДСТС 51 1 .ЖИЖЯЕТСЯ ПУТЕМ СС ТСПЛООбМЕИЯ С ХГдсГв 1 ОМ В ООМСНИОй КОЛОИНС 2.Кондепсациидя колпид иасчитываст три 10 этажа, д ОЙ.сЯя - - От ЛВух ЛО 1 ст 11)сх, 1(ОЛ И тт СТ В 0 Э Т с 1 Ж С И В 1 0,1 О и И т ) 0 и С Т .Е И и Т ЬЯ, ио прсдпочттельно лля конленсдциоиной ко.лонны - два - четыре этажа и три - -пять этд.жей для оомсииой.15 Пары хлдЛагсптд .обмсниой колони.1 2 попадают в компрессор 3 изкого;влепил, а затем через охлддтль-конлсисатор 4 в компрсс- сОР 5 Вэсоого лдв;сиЯ, сюлд тс 1 жс иоиада:от пары хлалагсптд из копдепсдциониой ко донны 1. Сжатые пары из компрессора 5 попадают в конденсатор О, где охлаждаются и частично конлсисируются. Конденсатор 6 охлаждается снаружи Воздухом или, 5 пример, мор.ской водой.25 Смесь жидкости и паров поступает из кои.денсаторд 6 в Оаллои 7, расположенный на т, РОВНЕ ПЕРВОГО (ЖЕГО) ЭТДКД КОНДЕНСЯЦИ 01 иои колонны 1, г;1 парь и жид 1 ость раздс.ляются, Часть жидкости поступает в обмснник 8 гервого этажа Ондепсациоииой колоииь 1,5 часть - в обменник 9 первого этажа обмен. ной колонны 2.Г 1 ройдя через оомснник 8, жидкость поступает в форсупку 10, которая впрыскивает ее в конденсационную колонну для охля)кдения жидкости в обменцикс 8, я также для частичного конденсирования газа, поступаощсго пз баллона 7 в обменник 11, )Кидкось, проходящая через обменпик 9 Ооменпой колонны, впрыскивается форсупкой 2 п эту колопцу и охлаждает жидкость в обмепцикс 9 и сжп)каемый газ в обменнике 1;). Псрсд входом в обменную колонну 2 этот газ частпчпо с)кимает. ся компрессором 4,На остальных этажах конденсационной и обменной колонн повторяется тот же самый процесс, что и ца первых. Из обмецника 11 фракция хладагента поступает в баллон 15 на уровне первого этажа, где распадается на жидкую и газообразную фазы. На этом этаже конденсационной колонны расположен обменник 16, соединенный на выходе с форсуцкой 17, и ооменник 18 для коцденсируемых паров. В обменнои колонне па этом жс этаже расположен обменник 19 с форсупкой 20 для охлаждения жидкости и обменник 21 для сжижаемого газа. На третьем, последнем этаже конденсационной колонны, располагается баллон 22, обменники 23 п 24 и форсунка 25, а па третьем этаже обменной колонны установлен обмсцник 26, форсунка 27 и обменнпк 28 для сжижаемого газа. 11 ары хладагспта конденсируются в обмеппцке 24 и поступают в последниЙ этя 5 к ОоменнОЙ КО,Опш 1, в Ооменник 29, а затем в форсупку 30, Этим обеспечивается охлаждение и конденсация сжпжаемого газа в последнем обмецпике 31.Выходящий из обменной колонны 2 сжиженный газ через вентиль 32, регулирующий давление, поступает в емкости для храпения На чертеже не показаны). Предпочтительное давление при хранении сжиженного газа близко к атмосферному давлению.Между обменником 23 и форсупкой 25 и между обменником 29 и форсуцкой 30 установлены два вентиля 33 и 34 соответственно. ПервыЙ вентиль регулирует расход жидкости, необходимой для образовашя пу)кного количества паров при наиболее низкой температуре в конденсациоцной колонне 1, Второй - для регулирования впрыскивясмой в обменную колонну 2 жидкости, выходящей из об.)енн. ка 29. Вентиль 35 регулирует количсство до полнительных составляющпх, которые,)обав. ляются в газообразном состояшш к парам, после теплообмспа поступающпм В компрессор 3. Такими добавками могут бьть,)вя ш(дя газов, имеющих наиоолее шзкую темпсратуру конденсации, Как правило, это дзот и метан. В случае сжижения природного газа такой добавкой в процессе его сжижения может быть смесь, полученная из самого же природного газа.Замечено, что температура С 5 ки)кеппого газа на вьходе из обменной колонны 2 в основ. 20 25) зо 4 П )5) Ж ) ы) 6) ом зависит от температуры охлаждаощей )кидкости ца входе в форс;п(у 30. Гаки) образом, здесь находится критическая точка ооорудовяпи 5; еслп температура хладгегг, педостаточпо ппзк(, то сжпж)смый газ, выхо- дя ЦиЙ из 00 Оп пик( 31, псдт Достаточ по охлажден, п п)л )ц)ппжспш давления с ПО- мощью Вег)л 5 32 это Вызовет Отпосте;ы) сильное пспареппс, от)рн псобходимо эв )- куировап, если же тсмпсрагуря хладагснтя слишком низка, то дявлппе выходящего чсрз нептиль 32 сжпжс(шого газа )у;т ниже Ят. мосферцого, чт) можст и звать попаданп окружающего воздуха в сосуды для хранения, в случае, если цс предусмотрено специальное устройство для выравнивания давления с по- ХОПЫО ПОДЯИ ДОПОЛ ПИТ ЛПО 0 КО,ПЧЕСТВ( газа,Хотя охлаждающая жидкость иногокомпо. пента, но при наиболее пзкоц ес тлпер(. туре практичесю во Внимание принимается только два составляюцпх се компонента, и в отношении температуры закппашя в ооменной колонне жидкость считается образованной как бы только пз двух компонентов. При шзкой температуре влияние процентного состава остальных компонентов пе играет существенного значения,Прп регулироваппп гсмпсрятуры и дяп,ц пии хладагснта до его входа ц Обмсппу)о ко. лонну, как и при рсгулпров(цпп дав спп 5 самой обменной колоппс, тсмпсрятуря хгД- гецта дает информацию 0 (О составе, что по. зволяет в случае падобпос)п пропзвод)т( необходимые добавки,Более того, давление в конд псацпонпой колоне 1 должно быть выше па такуо вполпс определенную велпчппу, иго)ы выходящие пз баллона 22 пары полностио конденспровалпп в обменнике 26. Вептплп 33 и 31 управля)от соответствене 0 р(сходо) жпдкого хлад(г.нтя, служащего Для Образования ппбол холод ной фракции этого ягсптя, ) 1)ас.:)дом этог) хладагецта до его гирыскпвянпя и Ой.)сппу) колонну, Вентиль 35 прдц;)зга кп;.ш ввод.) добавок, Расход хладаг)пт;) ц );)зообразном состоянии, постушющего и:) О);с)иой колон ны угряВляетс 5 и)"гсм и. )и".ни 5) и р 01 ВО, и. тельности компрессора 3.КяждыЙ из)р и веденцы х иш и )Оцсс.0 определяется четырьмя .иеран пярямтра состояния хладаСп) Нрп го ч)мо Низкой тепературе:;в, цпсл гпозп п галлоп 22 ПОСЛЕДНЕГО ) ;) КЯ КОН;. ПС П НОй КО, ОП ПЫ, наиболее низкой тмп).ратурой хладаг Ига д) го впрыскиваппя в )бмсппую колоппу пзмс. реппой около всгп)ЛЯ 3 темпер ггурой хлада гента ца послсдпм этаже обмспцой колопш после впрыскивания и давлением хладагента, находящегося в ос)мецпой колонне в газооб. разном состоянии.Вентиль 34 служит для изменеппя давлс ция в баллоне 22, а манометр 36 - для измерения этого давлеппя 15 лагодаря всцтпло 33455554ставител Техред едактор Ю, Агап Т) тета пй и ская аж 565овета М)зткрытпйаб., д. 4,/5 Заказ 855цнии зд.1012дарственного ко по делам изобре осква, Ж.35, Ра дпнснСР стро 1 ер цкая городская тнпогр может измеГяться температура этого кладяГситя. Зтя температу)я до ВпрыскпВ 11 ция) измеряется с помощ(о зоидд 37. Веитиль 35 служит дл 5 Нзъс 5 ения тсъпс 1)ятуры хлядя 1 си. та после впрыскивация путем введения в кла. дагсиг добавок. Температура после ццрыскппаиия измеряется зондом 38. Путем измсисц),я ироизвоиСльиости компрессора 3 рсгулиру(.тся ддвл(иие .(ладдгецта в обменной колоние, иаход 5 цегося в газообразном состояииц. Это Ддплсни( из.с(/)Я(.тс 51 ъЯиомст)ом 89. Вентиль для ввсдеиия добавок может быт. 5 Огокдиягьць) и;и 1 сост 05)ть из дв) к всцти. лей; один управляет подачей азота или оогатой им смеси, другой - метаном или богатой метдпом смеси. В этом случае ооа вентиля можно считать одним органом, регулируюгцим состав добавок в нужном количестве. Прс,1 мст цз 00)стсицяСНОСОО 1)егулировяии 51 темп(1)зт) ры ежи.:кснцОГО ГЯз(1, и)и 1)и)с 1) и)НРОдцОГО Гдзд, ПУ.Те) ПЗМСИ(ЦИЯ )ЯСКОДЯ МЦОГОКО)и(ОНЕЦТИОГ( з л(в (го клддагста, отдсльиые скоцдсисиро.В(Нц.с фракции которого оклажддют и сжи.ждют гдз поср(дством тсплооомеиа, отличо)- с(гс(Г)ч С)1, что, с целью оптимГзд(ии и)Оцс( ся регулирования, раскол жидкого кляддгситд , рсгулирун)т в зависимости от температурыКЛ(1 Д(ГЕНТ( ДО СГО ВСЦР 1 эСКИВЯЦИЯ В ООМСЦИМ 1( колоииу, раскод кладагсцт до вспрыскивНия в Об)сицу)0 колопц) измсцяОт цо дЯВлсиО в (Гяллоце конд(цсдциоццои колоццы, темп(ратуру кладагецта после вспрыскивдиГя в обмециую колонну регулируют введением в него ГдзОВ с ииз 1(ои темпе)ят)ои конд(цсПии, давление газоооразного клядагсцтд в оомсииой колоние регулируют путем измсиеция про.2 п изводптсл Ности компр(ссора. ЛукьянцеваБорисова Корректор Л. Орло