專利名稱：生產(chǎn)氣化烴物流的方法、液化氣態(tài)烴物流的方法以及其中冷卻和再加溫氮基物流且其中 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻氣態(tài)氮基物流、特別是用一種或多種液化烴物流冷卻氣態(tài)氮基物 流的方法。
背景技術(shù)：
通常買賣的液化烴物流含有液化天然氣(LNG)或主要由液化天然氣組成。與氣態(tài)形式相比，天然氣更容易作為液體在長距離上儲存和輸送，因?yàn)樗加酶?小的體積和不需要在高壓下儲存。特別是對于長距離輸送，液化天然氣可以攜帶在例如輸出中轉(zhuǎn)油庫和輸入中轉(zhuǎn)油 庫之間的海船(sea-going vessel)中。在輸入中轉(zhuǎn)油庫處，使LNG再氣化，和可以將冷能 用于幫助液化氮?dú)?。在海船的返程上，海船可以輸送液體氮，液體氮的冷能隨后可以用于使 天然氣液化中。GB 2 172 388A描述了在陸地基輸入裝置中利用已經(jīng)在井口裝置處海上液化后的 液化天然氣使氮液化。使用相同容器在陸地基裝置和海上井口裝置之間以相反的方向輸送 液化氮和液化天然氣。然而，GB 2 172 388A的問題是在井口裝置處需要小的循環(huán)制冷液化裝置，以補(bǔ)足 氮的冷卻效果。似乎在如海上井口裝置的如此不便利的位置處操作和/或維護(hù)這樣的循環(huán) 制冷液化裝置是非常不方便的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供從第一和第二液化烴物流生產(chǎn)氣化烴物流的方法，至少包括以下步 驟(a)從第一來源提供第一液化烴物流；(b)從第二來源提供第二液化烴物流，所述第二來源地理上在與第一來源分開的 位置處，和所述第二液化烴物流已經(jīng)通過用第一冷卻后氮基物流冷卻而單獨(dú)液化；(c)使第一和第二液化烴物流氣化以生產(chǎn)氣化烴物流，其中用第一和第二液化烴 物流的氣化使氣態(tài)氮基物流冷卻，從而提供第二冷卻后氮基物流。本發(fā)明也提供使氣態(tài)烴物流液化的方法，至少包括以下步驟(a)提供第一冷卻后氮基物流；(b)用第一冷卻后氮基物流冷卻而使烴物流單獨(dú)液化，從而提供液化烴物流；其中第一冷卻后氮基物流由氣態(tài)氮基物流獲得，所述氣態(tài)氮基物流已經(jīng)用從第一 來源提供的第一液化烴物流和用從第二來源提供的第二液化烴物流冷卻，在所述冷卻期 間，第一和第二液化烴物流已經(jīng)氣化，所述第二來源地理上在與第一來源分開的位置處，和 所述第二液化烴物流已經(jīng)通過用第二冷卻后氮基物流冷卻而單獨(dú)液化。
本發(fā)明也提供用于使氮基物流冷卻和加溫以及使烴物流液化和氣化的循環(huán)方法， 包括以下步驟(a)在第一輸出位置處，使第一氣態(tài)烴物流液化以生產(chǎn)第一液化烴物流；(b)在地理上與第一輸出位置分開的第二輸出位置處，輸入已經(jīng)在步驟(e)的輸 入位置處生產(chǎn)的冷卻后氮基物流；(c)在第二輸出位置處，通過用冷卻后氮基物流冷卻而使第二氣態(tài)烴物流單獨(dú)液 化，從而生產(chǎn)第二液化烴物流；(d)在輸入位置處，輸入已經(jīng)分別在步驟(a)和(C)中的第一和第二輸出位置處生 產(chǎn)的第一和第二液化烴物流；(e)在輸入位置處，用步驟(d)中輸入的第一和第二液化烴物流冷卻氮基氣態(tài)物 流，從而生產(chǎn)冷卻后氮基物流和氣化烴物流；和(f)將冷卻后氮基物流輸送至第二輸出位置。


下面將通過示例的方式和參考所附非限定附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方案，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的冷卻氣態(tài)氮基物流的方法的第一示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的冷卻氣態(tài)氮基物流的方法的第二示意圖；圖3是圖2的更詳細(xì)的示意圖；圖4是本發(fā)明中可用的氮冷卻循環(huán)的示意圖；和圖5顯示了在兩種不同條件下用于圖4中的氮冷卻循環(huán)的兩種加熱循環(huán)。
具體實(shí)施例方式用于本說明書的目的，單個(gè)的附圖標(biāo)記將分配給管線以及該管線中攜帶的物流。 相同的附圖標(biāo)記指示相似的部件?，F(xiàn)在建議利用歸屬于來自至少兩個(gè)地理上分開的來源的液化烴物流的總冷量以 生產(chǎn)冷卻后氮基物流，其中所述總冷量當(dāng)這些液化烴物流氣化時(shí)釋放，所述冷卻后氮基物 流可以在來源的其中一處進(jìn)行利用以生產(chǎn)液化烴物流中的至少一個(gè)。申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)利用來自大于一個(gè)來源的液化烴物流，可以提供生產(chǎn)足夠的冷卻 后氮基物流的可能性，所述冷卻后氮基物流能夠在地理來源的其中一處中生產(chǎn)兩個(gè)液化烴 物流中的至少一個(gè)，而無需另外的制冷劑循環(huán)。申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)附加液化烴物流與已經(jīng)利用冷卻后氮基物流充分液化后的第 二液化烴物流的質(zhì)量比為2 1-8 1時(shí)，使這樣的操作最優(yōu)化。因此，可以在地理位置的至少一處中維持相對簡單的液化方法，其不需要另外的 制冷來源例如循環(huán)制冷劑。該地理位置因此可以是遠(yuǎn)距離的和/或是難以服務(wù)的位置。預(yù)期本方法可以用于使所謂的困境氣體(stranded gas)具有價(jià)值。本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思根據(jù)熱力學(xué)原理教導(dǎo)，與在環(huán)境壓力下的液化天然氣的 典型溫度相比，需要在更低的溫度水平下移除用于使氮液化所需的大部分負(fù)荷。因此，液化 天然氣本身不能液化所需量的氮，和通常需要在陸地基裝置處提供在附加冷卻循環(huán)中的大 量附加冷卻、或提供通常效率低的熱泵。
目前建議使用來自至少兩個(gè)地理上分開的來源的液化烴物流(例如以LNG形式)， 以冷卻、優(yōu)選液化更少量的氮，所述氮隨后可以船運(yùn)到兩個(gè)來源中的一個(gè)，從而冷卻氣態(tài)烴 物流生產(chǎn)液化烴物流。與可從液化氮所輸送的來源僅僅獲得的LNG質(zhì)量相比，這允許使用更大質(zhì)量的 LNG,所述LNG能夠在特定溫度釋放更大的冷卻負(fù)荷。通過來自多個(gè)來源的LNG的組合質(zhì)量， 在LNG的輸入位置處需要更少或甚至不需要附加的冷卻負(fù)荷。如果利用來自第一和第二液化烴物流的冷量生產(chǎn)的第二冷卻后氮基物流的質(zhì)量 至少與用于生產(chǎn)第二液化烴物流的第一冷卻后氮基物流的質(zhì)量一樣高，則提供了可維持的 操作。輸送容器從輸出位置至輸入位置攜帶的液化天然氣體積可以僅僅與它可能攜帶 的液化氮相同。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要向來自一個(gè)來源的LNG中可獲得的冷卻負(fù)荷 加入的做功量(用于生產(chǎn)相同體積的液化氮以待船運(yùn)返回那個(gè)來源以被用于冷卻和液化 那個(gè)體積的LNG)，高于液化那個(gè)體積的LNG所需的做功量。因此，GB 2 172 388A的方法不 預(yù)期節(jié)省任何的能量?，F(xiàn)在建議使用多個(gè)LNG來源以生產(chǎn)用于在更少的來源中制備LNG所需的冷卻后 (優(yōu)選液化后)的氮基物流，從而可以獲得更多LNG形式的冷卻負(fù)荷。當(dāng)然，現(xiàn)在在其它LNG 來源處向液化天然氣或其它烴中進(jìn)行另外的做功，但是該LNG無論如何也需要進(jìn)行生產(chǎn)以 能夠向輸入位置提供天然氣。本發(fā)明因此節(jié)省了能量，因?yàn)闇p少了用不同的方法在輸入位 置處用于生產(chǎn)足夠的液體氮所需的另外的冷卻負(fù)荷和設(shè)備。圖1顯示了在LNG再氣化設(shè)施2的一部分中冷卻氣態(tài)氮基物流的方法的第一示意 圖。LNG是適合于本發(fā)明的液化烴物流的一個(gè)實(shí)例，雖然存在其它液化烴物流。液化烴 物流特別是LNG的屬性是本領(lǐng)域中已知的。LNG通常是天然氣液化裝置的產(chǎn)物，所述天然氣 液化裝置能夠在大氣壓力下將天然氣液化至低于-150°C的溫度。利用一種或多種制冷劑和 制冷循環(huán)的天然氣液化是本領(lǐng)域中公知的方法。通常，希望將液化烴物流例如LNG長距離輸送至其中液化烴物流可以進(jìn)行再氣 化、隨后進(jìn)行使用或管道輸送至用戶的位置。從一個(gè)來源至再氣化設(shè)施的長距離輸送通常 在海船中進(jìn)行。液化烴物流的來源可以是任意設(shè)施、裝置、倉庫或設(shè)備。這包括其中液化烴物流從 氣態(tài)物流提供的裝置，例如LNG液化裝置，以及液化烴物流儲存或分配端口。這樣的來源可 以是海上的，但通常是陸上的，和更通常它是或包括輸出中轉(zhuǎn)油庫。用于液化烴物流例如 LNG的輸出中轉(zhuǎn)油庫是本領(lǐng)域中公知的。液化烴物流的氣化或再氣化可以在通常稱為“再氣化設(shè)施”的任意適合設(shè)施、裝置 或設(shè)備中進(jìn)行。這些設(shè)施是本領(lǐng)域中公知的，和通常地理上與液化烴物流的來源分開。通 常，再氣化設(shè)施與液化烴物流來源之間跨越水體。再氣化設(shè)施的一個(gè)實(shí)例是輸入中轉(zhuǎn)油庫。再氣化設(shè)施、特別是輸入中轉(zhuǎn)油庫，通常包括能夠長期或短期接收和儲存液化烴 物流例如LNG的一個(gè)或多個(gè)儲油罐。待通過本發(fā)明冷卻的氣態(tài)氮基物流包含> 60mol %的氮。該物流包括純氮?dú)?、空?和包含氮的煙氣。因此，氣態(tài)氮基物流可以直接從來源提供，或作為來自氮-來源物流例如空氣的一部分提供。氣態(tài)氮基物流例如純氮物流的供應(yīng)是本領(lǐng)域中已知的和不在本文進(jìn)一 步的論述。本發(fā)明中用另一種物流冷卻一種物流通常通過在一個(gè)或多個(gè)階段中使物流流經(jīng) 一個(gè)或多個(gè)換熱器而進(jìn)行。適合的換熱器是本領(lǐng)域中公知的，和可以具有多種尺寸和/或 設(shè)計(jì)。當(dāng)兩個(gè)或更多個(gè)換熱器用于冷卻時(shí)，這些換熱器可以是串連的、并聯(lián)的或二者同時(shí)。液化烴物流可以從氣態(tài)烴物流提供，所述氣態(tài)烴物流是任意適合的含烴氣體物 流，但通常是從天然氣或石油儲罐獲得的天然氣物流。作為替代，天然氣物流也可以從另一 種來源獲得，也包括合成來源例如費(fèi)-托法。通常，天然氣物流基本由甲烷組成。優(yōu)選天然氣物流包含至少60mOl%的甲烷，更 優(yōu)選至少80mol%的甲烷。根據(jù)來源，氣態(tài)烴物流可以包含變換量的比甲烷重的烴，例如乙烷、丙烷、丁烷和 戊烷以及一些芳族烴。天然氣物流也可以含有非烴，例如H20、N2,CO2,H2S和其它硫化合物寸。必要時(shí)，在本發(fā)明中使用之前，可以對氣態(tài)烴物流進(jìn)行預(yù)處理。該預(yù)處理可以包括 去除不需要的組分例如(X)2和H2S,或其它步驟例如預(yù)冷卻、預(yù)加壓等。因?yàn)檫@些步驟是本 領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，所以本文不對它們進(jìn)一步論述。參考附圖，圖1顯示了來自第一來源12例如儲油罐或輸出中轉(zhuǎn)油庫的第一液化烴 物流10，優(yōu)選LNG。第一液化烴物流10在LNG再氣化設(shè)施2中氣化，所述氣化包括使第一 液化烴物流10流經(jīng)第一換熱器16，從而提供第一氣化烴物流11。圖1也顯示了第二液化烴物流20，其可以具有與第一液化烴物流10相同或不同的 存量，和再次優(yōu)選LNG，但是從第二來源22提供，所述第二來源22可以是第二儲油罐或第二 輸出中轉(zhuǎn)油庫。第二液化烴物流20在LNG再氣化設(shè)施2中氣化，包括使它流經(jīng)第二換熱器 18，從而提供第二氣化烴物流21。圖1也顯示了氣態(tài)氮基物流30，其可以基本由氮組成，可以包含例如> 90mol%、 > 95mol %、> 99mol %的氮，或是純氮。氣態(tài)氮基物流30通常以與第一液化烴物流10逆流 的方法流經(jīng)第一換熱器16，進(jìn)行冷卻，從而提供部分冷卻后氮基物流30a，所述物流30a隨 后相對于第二液化烴物流20流經(jīng)第二換熱器18，從而提供第一或第二冷卻后氮基物流40。優(yōu)選地，第一或第二冷卻后氮基物流40是如下文論述的液化氮物流。圖2顯示了本發(fā)明的第二示意圖。與圖1類似，它顯示了第一液化烴物流10(其 可以是LNG)和第二液化烴物流20 (其也可以是LNG)。第一和第二液化烴物流10，20可以 是相同或不同的，而且甚至當(dāng)它們都是LNG時(shí)，它們也可以具有相同或不同的組成和/或存 量。圖2中，第一液化烴物流10從第一來源12提供，第一來源12優(yōu)選是標(biāo)記為“ET1” 的第一輸出中轉(zhuǎn)油庫。第一輸出中轉(zhuǎn)油庫ETl可以包括或包含能夠以本領(lǐng)域中已知的方式 使氣態(tài)烴物流60液化的烴液化設(shè)施。用于使氣態(tài)烴物流例如天然氣液化的方法和工藝是 本領(lǐng)域中公知的，和包括在一個(gè)或多個(gè)冷卻階段中用一種或多種制冷劑進(jìn)行冷卻。通常，第一輸出中轉(zhuǎn)油庫ETl在海洋上或靠近海洋，和處于與第一液化烴物流10 再氣化的位置地理上分開的位置，通常遠(yuǎn)離第一液化烴物流10再氣化的位置。因此，通常 需要將液化烴物流10從第一輸出中轉(zhuǎn)油庫ETl輸送、例如通過海船輸送至再氣化的位置，在圖2中顯示為輸入中轉(zhuǎn)油庫32。第二液化烴物流20從第二來源22提供，所述第二來源22在圖2中優(yōu)選是標(biāo)記為 “ET2”的第二輸出中轉(zhuǎn)油庫。第二液化烴物流20優(yōu)選以下文描述的方式，通過第二氣態(tài)烴 物流70、例如天然氣的液化提供。類似于第一輸出中轉(zhuǎn)油庫ET1，第二輸出中轉(zhuǎn)油庫ET2通常處于與第二液化烴物 流20再氣化的位置(圖2中顯示為輸入中轉(zhuǎn)油庫3 地理上分開的位置，通常遠(yuǎn)離第二液 化烴物流20再氣化的位置。第一和第二液體烴物流10，20以本領(lǐng)域中已知的方式從分開的液化過程、例如分 開的液化裝置組提供。第一和第二來源12，22在地理上是分開的。這允許與第二來源相比， 第一來源處于更容易接近或便于使用的位置。作為替代，分開的液化過程可以處于相同的 地理區(qū)域或位置，但是通過互相不同的儲罐進(jìn)料。這也可以被認(rèn)為是形成處于地理上分開 位置的第一來源12和第二來源22。圖2顯示了作為用于使第一和第二液化烴物流10，20再氣化的設(shè)施的輸入中轉(zhuǎn)油 庫32。圖2顯示了第一和第二液化烴物流10，20的組合在輸入中轉(zhuǎn)油庫32處進(jìn)入一個(gè)或 多個(gè)通用儲油罐34、例如本領(lǐng)域中已知的LNG儲油罐中。從儲油罐34中提供組合后的液化 烴物流50，流經(jīng)第三換熱器36，以將它的冷卻(作為它的再氣化的一部分從而提供組合后 的氣化烴物流51)傳遞給氣態(tài)氮基物流30。第三換熱器36可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知 的一個(gè)或多個(gè)步驟、部分、區(qū)、階段或換熱器、管線配置、操作和作用。從第三換熱器36中，將氣態(tài)氮基物流30提供為冷卻后的第二氮基物流40，優(yōu)選液 化氮物流。冷卻后氮基物流40流向第二輸出中轉(zhuǎn)油庫ET2，在其中它用作第一冷卻后氮基物 流，通過至少部分、通常全部氣化，從而提供至少部分、通常全部氣化后的氮物流41和冷卻 的來源。優(yōu)選地，該冷卻至少部分、優(yōu)選全部使第二氣態(tài)烴物流70液化，從而在第二來源12 處提供第二液化烴物流20。通過冷卻后、優(yōu)選為液體的氮基物流例如LN2使氣態(tài)烴物流冷 卻、優(yōu)選液化是本領(lǐng)域中已知的和不在本文進(jìn)一步描述。在一些情況下，可以從海船上的一個(gè)或多個(gè)儲油罐提供固定的、預(yù)定的或安排的 體積或量的冷卻后氮基物流40，例如液體氮。最有效的是能夠用盡可能相同的體積或量的 第二液化烴物流20置換所述體積或量，通常在士 IOvol %內(nèi)。第二液化烴物流20的液化可以借助于與一種或多種其它制冷劑物流換熱進(jìn)行。 然而，本發(fā)明中意圖通過這樣的一種或多種其它制冷劑物流提供的任意冷卻是用于提供第 二液化烴物流20所需冷卻的< 50%，優(yōu)選< 40，< 30，< 20或甚至< 10%。例如，液體氮 的溫度通常為低于_150°C，例如低于_180°C，或甚至_190°C。通常，液體氮的溫度低于天然 氣的液化溫度。優(yōu)選地，第二氣態(tài)烴物流70的液化單獨(dú)通過冷卻后氮基物流40提供。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，作為進(jìn)料物流提供的第二氣態(tài)烴物流70和第二 液化烴物流20之間的焓差值的> 80%，優(yōu)選> 90%通過冷卻后氮基物流40提供。待氣化從而提供對氣態(tài)氮基物流30冷卻的第一液化烴物流10和第二液化烴物流 20的相對存量、優(yōu)選數(shù)量可以是任意比例或組合。優(yōu)選地，本發(fā)明方法中第一液化烴物流 10與第二液化烴物流20的質(zhì)量比2 1-8 1，更優(yōu)選3 1-7 1。優(yōu)選地，第一液化烴物流10與第二液化烴物流20的質(zhì)量比使得提供足夠數(shù)量或質(zhì)量的冷卻后氮基物流40，以能夠基本(例如> 80質(zhì)量％或> 90質(zhì)量％ )或完全使第二 氣態(tài)烴物流70液化，從而提供第二液化烴物流20。在另一種方式中，本發(fā)明方法使第一液化烴物流10氣化的質(zhì)量為X，使第二液化 烴物流20氣化的質(zhì)量為Y，從而提供質(zhì)量為Z的冷卻后氮基物流40，其中質(zhì)量為Z的冷卻 后氮基物流40能夠完全使第二氣態(tài)烴物流70液化，從而提供質(zhì)量為Y的第二液化烴物流 20。圖3是更詳細(xì)描述了圖2。圖3中，其中圖示了海船14用于說明將第一液化烴物 流10從第一來源12輸送至再氣化位置，例如輸入中轉(zhuǎn)油庫32。類似地，其中圖示了第二海 船46，其能夠?qū)⒌诙夯療N物流20從第二來源22輸送至它的再氣化位置，例如輸入中轉(zhuǎn)油 庫32。圖3說明了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，這是一種循環(huán)方法，優(yōu)選包括第二海船46。 其中第二海船46能夠?qū)⒌诙夯療N物流20輸送至輸入中轉(zhuǎn)油庫32，以與第一液化烴物流 10 一起冷卻氣態(tài)氮基物流30，第二海船優(yōu)選也將冷卻后、優(yōu)選液化后的氮基物流40輸送至 第二來源22，以冷卻第二氣態(tài)烴物流70。以這種方式，可以看出本發(fā)明能夠提供在第二來源22和輸入中轉(zhuǎn)油庫32之間的 第二海船46的循環(huán)路線。第二海船46可以包括大于一個(gè)容器，其中存在多艘這樣的能夠在第二來源22和 輸入中轉(zhuǎn)油庫32之間行進(jìn)的海船。因此，冷卻后氮基物流40可以不精確地?cái)y帶在從中提 供第二液化烴物流20的相同儲存設(shè)施和/或相同海船上，但可以在類似的海船中在類似的 儲存設(shè)施中輸送。應(yīng)注意到，第一和第二液化烴物流10，20可以在氣化之前組合或以其它方式累 積，隨后作為組合物流或作為從中提供的一個(gè)或多個(gè)分流物流進(jìn)行氣化，以冷卻氣態(tài)氮基 物流30。也應(yīng)注意到，氣態(tài)氮基物流30的冷卻可以在一個(gè)階段中或在大于一個(gè)階段中發(fā) 生，其中所述階段或每個(gè)階段提供有第一和第二液化烴物流10，20的任意餾分或它們的組合。圖4是氮-制冷劑冷卻循環(huán)52的實(shí)例，用于顯示液化烴物流和氮基氣態(tài)物流之間 相互作用的實(shí)例。圖4提供了對圖5中所示的本發(fā)明好處的解釋。圖4中，提供組合后的液化烴物流50作為第一和第二液化烴物流10，20的代表。 組合后的液化烴物流50流經(jīng)第四換熱器M，所述第四換熱器M可以包括串連、并聯(lián)或二者 同時(shí)的一個(gè)或多個(gè)換熱器，以提供組合后的氣化烴物流51。也流經(jīng)第四換熱器討是壓縮后 氮-制冷劑物流56，其可以以本領(lǐng)域中已知的方式通過在第四換熱器M中使組合后的液化 烴物流50氣化而被冷卻，通常冷卻至_140°C至_160°C的溫度。這提供第一冷卻后的氮-制 冷劑物流58，其隨后流經(jīng)膨脹器62，從而提供溫度低于-160°C、例如-190°C或以下的冷卻 膨脹后的氮-制冷劑物流64。純氮?dú)饪梢栽诖髿鈮毫ο略?196°C下液化，和膨脹冷卻后的 氮-制冷劑物流64打算用于在第五換熱器66中提供使氣態(tài)氮基物流30液化所需的冷卻 負(fù)荷。第五換熱器66可以包括串連、并聯(lián)或二者同時(shí)的一個(gè)或多個(gè)換熱器，和本領(lǐng)域中已 知使氣態(tài)氮基物流30例如純氮液化，從而提供冷卻后、優(yōu)選液化后的氮基物流40。第五換 熱器66也提供加溫后的氮-制冷劑物流68，其隨后可以通過一個(gè)或多個(gè)適合的壓縮機(jī)72壓縮，從而提供壓縮后氮-制冷劑物流56。圖5是對于圖4中顯示的氮-制冷劑冷卻循環(huán)52，負(fù)荷(Q)相對于溫度⑴的圖。本領(lǐng)域中已知基于已知質(zhì)量為X的再氣化后的LNG，提供質(zhì)量為Z的LN2所需的一 般冷卻循環(huán)和能量需求。這在圖5中一般性通過路徑A-B-C-D表示。例如，從約-160°C的 溫度再氣化質(zhì)量為X的LNG，允許從再氣化后的LNG提供對氮-制冷劑的冷卻，從而沿著線 路A-B從中提取熱量(由-> β表示)。氮-制冷劑在點(diǎn)B的膨脹使它的溫度沿著線路 B-C降低至低于-160°C。蒸發(fā)后的氮-制冷劑沿線路C-D流動，允許它從氣態(tài)氮基物流提 取熱量(_> α )，從而提供液化后氮基物流。對于冷卻循環(huán)的線路D-A，需要壓縮功率，和 這是用于完成氮-制冷劑冷卻循環(huán)所需的“外部補(bǔ)充功率”。本發(fā)明提供基于路徑ETOD的氮-制冷劑冷卻循環(huán)，這些點(diǎn)也顯示在圖4中的冷卻 循環(huán)52上。E和F之間的冷卻循環(huán)52的路徑類似于上文對于路線A-B所討論的，其中質(zhì)量為 Χ+Υ的LNG的氣化能夠從氮-制冷劑提取熱量(-> Y)，雖然如下文所討論的在比線路A-B 低的溫度下。氮制冷劑從點(diǎn)F膨脹至點(diǎn)C，隨后可以沿路徑C-D從氮制冷劑向氣態(tài)氮基物流 提供冷卻，從而如下文所討論的提供液化后氮基物流。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是加溫后的氮-制冷劑僅需要從點(diǎn)D再壓縮至點(diǎn)Ε，而不是如上所討 論的點(diǎn)Α。這是因?yàn)楦筚|(zhì)量Χ+Υ的LNG能夠在特定溫度下比僅僅質(zhì)量X的LNG釋放更多 的冷卻，使得可以在與僅僅質(zhì)量為X的LNG的氣化相比更低的氣化溫度下，通過質(zhì)量為Χ+Υ 的LNG提供線路E-F所需的冷卻負(fù)荷(Q)。因?yàn)橘|(zhì)量為Χ+Υ的LNG能夠在更低的溫度下冷 卻氮-制冷劑，所以需要對氮-制冷劑進(jìn)行更少的壓縮以獲得在點(diǎn)C的相同冷卻負(fù)荷，從而 減少(從點(diǎn)A至點(diǎn)Ε)在本發(fā)明中可用的氮-制冷劑冷卻循環(huán)52中通過壓縮機(jī)(從點(diǎn)D) 所需的外部補(bǔ)充功率。因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供具有降低的所需外部補(bǔ)充功率的冷卻一定體積氣態(tài)氮 基物流的方法。本發(fā)明的另外優(yōu)點(diǎn)是提供將通過本發(fā)明上述方法獲得的冷卻后、優(yōu)選液化后氮基 物流用于至少部分、優(yōu)選全部使氣態(tài)烴物流液化的用途，該液化后的氣態(tài)烴物流隨后可以 用于冷卻氣態(tài)氮基物流。本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)是使通過本發(fā)明上述方法提供的冷卻后氮基物流的體積或數(shù) 量與從冷卻后氮基物流的氣化提供的液化烴物流的數(shù)量相等和/或平衡。因此，本發(fā)明能夠降低被用于使氣態(tài)氮基物流例如氮液化的天然氣物流的比功 率。也就是說，通過更有效地利用從液化天然氣提供的能量，降低用氣態(tài)氮基物流(以幫助 使它液化)液化、輸送和再氣化一定質(zhì)量天然氣所需的能量。例如，利用圖5的布置，和將基于用于幫助使質(zhì)量為Z的氣態(tài)氮液化的質(zhì)量為X的 LNG的氣化的線路D-A所具有的單位長度定為1，則在再氣化中添加具有相等質(zhì)量的第二液 化烴物流20 (即總共=Χ+1Υ)能夠?qū)D5中線路D-A的相對長度降低至0. 68。也就是說， 用于使相同體積Z的Ν2液化所需的附加補(bǔ)充壓縮功率的線路D-E比線路D-A短32%。類似地，另外使用與第一液化烴物流10的質(zhì)量相比為3倍質(zhì)量(3Υ)的第二液化 烴物流20 (即總共=Χ+3Υ)，能夠?qū)⒕€路D-A的相對長度降低至0. 47。也就是說，用于使相 同體積Z的Ν2液化所需的附加補(bǔ)充壓縮功率的線路D-E現(xiàn)在比線路D-A短53%。
用于使相同體積的氮液化所需的附加能量減少32%或53%明顯是重大的能量節(jié) 省，這隨后可以給用于幫助使氣態(tài)氮基物流液化的烴物流例如天然氣所需的整體比功率乘 以一個(gè)系數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解在不偏離所附權(quán)利要求的范圍的條件下，本發(fā)明可以以多 種不同的方式進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種從第一和第二液化烴物流生產(chǎn)氣化烴物流的方法，至少包括以下步驟(a)從第一來源提供第一液化烴物流；(b)從第二來源提供第二液化烴物流，所述第二來源地理上在與第一來源分開的位置 處，和所述第二液化烴物流已經(jīng)通過用第一冷卻后氮基物流冷卻而單獨(dú)液化；(c)使第一和第二液化烴物流氣化以生產(chǎn)氣化烴物流，其中用第一和第二液化烴物流 的氣化使氣態(tài)氮基物流冷卻，從而提供第二冷卻后氮基物流。
2.權(quán)利要求1的方法，其中第一和第二冷卻后氮基物流是液化后氮基物流。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中第一和第二液化烴物流在氣化之前組合形成組合后的 液化烴物流
4.前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其中第一液化烴物流與第二液化烴物流的質(zhì)量 比是 2 1-8 1。
5.前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其中所產(chǎn)生的第二冷卻后氮基物流的質(zhì)量至少 與步驟(b)中使用的第一冷卻后氮基物流的質(zhì)量一樣大。
6.前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其中使第一冷卻后氮基物流在第二來源處至少 部分氣化，以提供冷卻來源，從而使第二烴物流液化。
7.前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其中步驟(a)包括提供質(zhì)量為X的第一液化烴 物流；和其中步驟(b)包括提供質(zhì)量為Y的第二液化烴物流；和其中提供質(zhì)量為Z的冷卻后 氮基物流，其中步驟(c)中第一和第二烴物流的氣化產(chǎn)生質(zhì)量為Z的第二冷卻后氮基物流，質(zhì)量Z能 夠使第二氣態(tài)烴物流完全液化，從而提供質(zhì)量為Y的第二液化烴物流。
8.前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其中第一液化烴物流的第一來源是第一輸出中 轉(zhuǎn)油庫，和第二液化烴物流的第二來源是第二輸出中轉(zhuǎn)油庫。
9.前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其中步驟(a)、(b)和(c)在輸入中轉(zhuǎn)油庫處進(jìn)行。
10.權(quán)利要求9的方法，其中第一液化烴物流已經(jīng)通過第一容器從第一來源輸送至輸 入中轉(zhuǎn)油庫，和第二液化烴物流已經(jīng)通過第二容器從第二來源輸送至輸入中轉(zhuǎn)油庫。
11.權(quán)利要求10的方法，其中第二冷卻后氮基物流通過第二容器從輸入中轉(zhuǎn)油庫輸送 至第二來源。
12.前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其中第一和第二液化烴物流是液化天然氣物流。
13.一種使氣態(tài)烴物流液化的方法，至少包括以下步驟(a)提供第一冷卻后氮基物流；(b)用第一冷卻后氮基物流冷卻而使烴物流單獨(dú)液化，從而提供液化烴物流；其中第一冷卻后氮基物流由氣態(tài)氮基物流獲得，所述氣態(tài)氮基物流已經(jīng)用從第一來源 提供的第一液化烴物流和用從第二來源提供的第二液化烴物流冷卻，在所述冷卻期間，第 一和第二液化烴物流已經(jīng)氣化，所述第二來源地理上在與第一來源分開的位置處，和所述 第二液化烴物流已經(jīng)通過用第二冷卻后氮基物流冷卻而單獨(dú)液化。
14.權(quán)利要求13的方法，其中第一和第二冷卻后氮基物流是液化后氮基物流。
15.權(quán)利要求13或14的方法，其中步驟(b)中使用的第一冷卻后氮基物流的質(zhì)量至多等于已經(jīng)用于使第二烴物流液化的第二冷卻后氮基物流的質(zhì)量。
16.權(quán)利要求13-15中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其中使氣態(tài)烴物流液化，從而提供步驟的第 二液化烴物流。
17.一種其中使氮基物流冷卻和再加溫以及其中使烴物流液化和再氣化的循環(huán)方法， 包括以下步驟(a)在第一輸出位置處，使第一氣態(tài)烴物流液化以生產(chǎn)第一液化烴物流；(b)在地理上與第一輸出位置分開的第二輸出位置處，輸入已經(jīng)在步驟(e)的輸入位 置處生產(chǎn)的冷卻后氮基物流；(c)在第二輸出位置處，通過用冷卻后氮基物流冷卻而使第二氣態(tài)烴物流單獨(dú)液化，從 而生產(chǎn)第二液化烴物流；(d)在輸入位置處，輸入已經(jīng)分別在步驟(a)和(c)中的第一和第二輸出位置處生產(chǎn)的 第一和第二液化烴物流；(e)在輸入位置處，用步驟(d)中輸入的第一和第二液化烴物流冷卻氮基氣態(tài)物流，從 而生產(chǎn)冷卻后氮基物流和氣化烴物流；和(f)將冷卻后氮基物流輸送至第二輸出位置。
全文摘要
從第一來源(12)提供第一液化烴物流(10)，和從第二來源(22)提供第二液化烴物流(20)。第二液化烴物流(20)已經(jīng)通過用第一冷卻后氮基物流(40)冷卻而單獨(dú)液化。使第一和第二液化烴物流(10，20)氣化，以生產(chǎn)氣化烴物流(11，21，51)，從而用第一和第二液化烴物流(10，20)的氣化而冷卻氣態(tài)氮基物流(30)，從而提供第二冷卻后氮基物流(40)。
文檔編號F25J1/02GK102124290SQ200880121662
公開日2011年7月13日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者C·K·格魯修斯, F·尚唐, W·J·埃利昂 申請人:國際殼牌研究有限公司