[发明专利]调节液化天然气的工序

说明书

本发明涉及用于调节液化天然气的工序。

液化天然气(LNG)在装入管道用于分配以前，需要被蒸发。在典型的汽化工序中，液化天然气被装入储罐。这不可避免地导致一些蒸汽的汽化(boil-off)；典型地这些废气被压缩然后传送到汽化冷凝器，在其中它被冷凝，例如通过从罐传送一些液化天然气进入汽化冷凝器之内，在其中汽化气体(boil-offgas)在增加的压力下，与液化天然气流结合以产生完全液体流，然后其可以与来自罐的流出流结合。然后液化天然气生成物从罐经过到达泵，所述泵在适当的压力下，通过一个或多个汽化液化天然气的换热器，将液化天然气排出到管道。

然而，在很多情况下，由于包含两个或更多碳原子的烃的过量存在，液化天然气不符合所需产品或管道规范，并且需要各种附加的工序步骤。

US6,564,579描述了用于除去天然气液态产物(NGLs)的工序，典型的是从液化天然气中除去包含两个或更多碳原子的烃，以便提供具有降低的热值的天然气产品，其符合管道或其它商业规范。这种工序属于可以称作为调节的一种类型，包括以下步骤：使液化天然气流的至少主要部分汽化以产生至少一部分的汽化的天然气流；使该至少一部分汽化的天然气流分馏以产生气流和天然气液体流；压缩气体流以增加气体流的压力从大约50psi到大约150psi(磅/平方英寸)，以产生压缩气体流，并通过与液化天然气流进行热交换使压缩气体流冷却以产生液体压缩气体流；泵送液体压缩气体流以在从大约800到大约1200psig(磅/平方英寸)的压力下产生高压的液体流；使高压液体流汽化以产生适合于供给到管道或用于商业用途的受调节天然气；并且重新获得天然气液态产物。50到150psi相当于大约3.5到大约10.3bar，而800到1200psig相当于大约55.2到大约82.8barg。

像提供符合管道规范的天然气产品一样，US6,564,579的工序也提供了分离的天然气液态产物，其可以比如果它们是天然气产品的组分具有更大的商业价值，并且相对简单和经济。然而，这个工序具有缺点。特别是，该工序需要使用位于分离(分馏)塔蒸气出口处的压缩机以能够完成蒸汽流的冷凝。

US6,604,380还描述了用于从液化天然气中回收天然气液态产物的工序。该工序是复杂的、多步骤工序，工序其包括分割原料流并在该工序的别处使用至少一部分作为回流。

US6,510,706描述了专门用于加压的液体天然气的工序。根据US6,510,706，“它已经建议了在高于-112℃(-170)的温度和在等于或低于它的始沸点温度足以液化的压力下运输天然气。这种加压液体天然气称为“PLNG”，以便与液化天然气相区别，其在接近大气压和大约-162℃(-260)的温度下运输。”液化天然气和PLNG的工序存在不同的技术挑战。

我们现在已经发现了有效、简单和灵活的工序，其可以用于调节液化天然气。

相应地本发明提供了用于调节液化天然气的工序，其包括以下步骤：

i)在从15到35barg的压力范围和-120℃或更低的温度供应液化天然气的原料流到热交换器以产生至少一部分汽化的天然气流；

ii)将来自步骤(i)的至少一部分流体传送到没有回流运行的蒸馏器以产生天然气液体流和富含甲烷的流体；

iii)在没有附加压力的情况下，将来自步骤(ii)的富含甲烷的流体传送到热交换器，并且通过与液化天然气的原料流的至少一部分热交换而被冷却，以产生液化天然气流；

iv)将来自步骤(iii)的液化天然气流汽化以产生调节的天然气；和

v)回收天然气液态产物。

根据本发明的工序产生调节的天然气，其适合于和天然气液体一起供给到管道，或用于其它商业用途。一般而言，天然气液态产物包括具有2个或更多碳原子的烃。如果需要，通过本发明的工序获得的最初的天然气液态产物产品可以被进一步地处理，以通过它们碳原子数量上的区别来分离烃。

本发明的工序的最初步骤要求在足够高压条件下提供液化天然气的原料流，以便工序在步骤(iii)的热交换之前从该工序的步骤(ii)中获得的富含甲烷的气流不需要应用压缩机。在大多数环境下，这将包括增压液化天然气以得到需要的从15到35barg范围内的压力，优选为15到30barg，用于原料流进入到热交换器。

液化天然气的原料流必须在-120℃或更低温度下供应，例如-130℃或更低。在这限制之内，优选地温度是-170℃或更高，特别-163℃或更高。优选地温度在从-170℃到-120℃范围之内，特别是从-163℃到-120℃，例如从-163℃到130℃。