Способ сжижения и деазотации природного газа и газы, полученные в результате этого разделения

Номер патента: 4127

Опубликовано: 25.12.2003

Автор: Парадовски Генри

Есть еще 6 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ сжижения и деазотации природного газа (1) под давлением, содержащего метан, углеводороды C2 и высшие углеводороды и азот для получения сжиженного природного газа, очищенного, по существу, от газообразного азота, углеводородов, включающий первый этап, на котором поток природного газа охлаждают, подвергают расширению и сжижают, отделяют упомянутый сжиженный расширенный природный газ в первой фракционной колонне, содержащей большое количество ступеней, на первую головную фракцию, относительно более летучую, обогащенную азотом, которую собирают на последней ступени упомянутой первой фракционной колонны и первую донную фракцию, относительно менее летучую с уменьшенным содержанием азота, отличающийся тем, что он содержит второй этап, на котором первую головную фракцию охлаждают и сжижают, разделяют на вторую головную фракцию, более летучую с очень высоким содержанием азота, и на вторую донную фракцию, менее летучую, относительно менее обогащенную азотом, при этом вторую донную фракцию вводят на последнюю ступень упомянутой первой фракционной колонны, вторую головную фракцию нагревают для того, чтобы получить газообразный азот, а первую донную фракцию охлаждают для того, чтобы получить природный сжиженный газ, очищенный, по существу, от азота, при этом тепловая мощность, которая позволяет на этапе охлаждать и сжижать первую головную фракцию, подается посредством третьего цикла охлаждения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для третьего цикла используют охлаждающую среду, которую охлаждают и/или, по меньшей мере, конденсируют с помощью второго цикла охлаждения.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что для второго цикла охлаждения используют охлаждающую текучую среду, которую охлаждают и/или, по меньшей мере частично конденсируют посредством первого цикла охлаждения, для которого используют другую охлаждающую текучую среду.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды первого цикла охлаждения используют либо чистый углеводород C3, либо смесь, содержащую, в основном, углеводороды C3.

5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды второго цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводороды C2 и C1.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды второго цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводород C2.

7. Способ по любому из пп.2-6, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды для третьего цикла используют смесь, содержащую, в основном, углеводороды C1 и азот.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды третьего цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводород C1.

9. Способ по любому из пп.2-8, отличающийся тем, что сжатие охлаждающей текучей среды или охлаждающих текучих сред осуществляют с помощью компрессоров (К1-К6).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что упомянутые компрессоры приводятся в действие с помощью электродвигателей.

11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что он включает третий этап, на котором перед тем как охлаждать первую донную фракцию для получения сжиженного природного газа, по существу, очищенного от азота, ее охлаждают, подвергают расширению и вводят в первую относительно менее холодную ступень второй фракционной колонны, при этом перед тем, как подогревать вторую фракцию для того, чтобы получить газообразный азот, ее охлаждают, сжижают, подвергают расширению и вводят на относительно более холодную вторую ступень упомянутой второй фракционной колонны

12. Сжиженный природный газ, по существу, очищенный от азота, полученный согласно любому из предыдущих пунктов.

 

Текст

Смотреть все

1 Настоящее изобретение относится, в основном, к газовой промышленности и, в частности, к способу сжижения и деазотации природного газа под давлением. Изобретение относится, в частности, согласно одному из своих первых вариантов выполнения, к способу сжижения и деазотации природного газа под давлением, который содержит метан, углеводороды С 2 и высшие углеводороды и азот, для получения, с одной стороны, природного сжиженного газа, по существу,очищенного от азота, а, с другой стороны, для получения газообразного азота, очищенного, по существу, от углеводородов, который содержит первый этап (I), на котором (Iа) охлаждают,подвергают расширению и сжижают упомянутый природный газ для создания потока сжиженного расширенного природного газа, на котором (Ib) разделяют упомянутый природный сжиженный газ в первой фракционной колонне,содержащей большое количество ступеней, на первую головную фракцию относительно более летучую, обогащенную азотом, собранную на последней ступени упомянутой первой фракционной колонны, и на первую донную фракцию,относительно менее летучую с уменьшенным содержанием азота. Способы сжижения и деазотации этого типа широко известны специалистам в данной области и применяются уже в течение многих лет. Этапы (Iа) и (Ib) осуществляют известным способом в отдельных установках, в которых используют их собственные средства. Способ сжижения природного газа, соответствующий вышеупомянутой преамбуле, используется известным образом для того, чтобы удалить азот, который содержится иногда в большом количестве в природном газе. Это решение обеспечивает преимущество, которое обеспечивает экономию при потреблении энергии, необходимой для деазотации и сжижения природного газа. В этом случае, производимый азот содержит большое количество углеводородов (до 50-60%) и,следовательно, не может выбрасываться непосредственно в атмосферу. Этот азот с высоким содержанием углеводородов или горючего газа можно использовать для питания газовых турбин. Этот горючий газ можно также сжигать в факеле. Во всех случаях, сжигание газа, содержащего в больших пропорциях азот, производит большие количества окисей азота, которые являются значительными загрязнителями атмосферы. Некоторые окиси азота являются раздражающими и/или токсичными газами, способствующими появлению болезней органов дыхания, таких как астма. Это ставит вопрос здравоохранения, который не позволяет обоснованно рассмотреть размещение установок деазотации, согласно известной технологии в городских зонах. 2 Кроме того, при работе какого-либо факела образуются языки пламени, высота которых иногда превышает десяток метров и создает,таким образом, нарушения техники безопасность, которые нельзя не учитывать. Наконец, сжигание горючего газа производит также большое количество двуокиси углерода, которая создает значительный тепличный эффект, в частности, ввиду того, что она сильно поглощает свет в спектре инфракрасного излучения. Известно использование средств для восстановления окислов азота в азот или ещ для поглощения двуоокиси углерода, содержащейся в дымах. Однако, эти технологии являются очень дорогостоящими и сделали бы производство сжиженного природного газа не рентабильным. В связи с этой совокупностью проблем,первой целью изобретения является предложить способ, который позволил бы устранить загрязнение в результате производства окиси азота, и ограничить производство двуокиси углерода. Для решения этой задачи способ согласно изобретению соответствует традиционному определению, которое изложено в вышеупомянутой преамбуле, отличается, по существу, тем,что он содержит второй этап (II), в котором (IIа) правую головную фракцию охлаждают и сжижают для того, чтобы произвести охлажденную и сжиженную фракцию тем, что на этом втором этапе, (IIb) разделяют первую охлажденную и сжиженную фракцию на вторую головную фракцию, относительно более летучую, обогащенную азотом, и на вторую донную фракцию,менее летучую, относительно менее обогащенную азотом, тем, что на этом втором этапе (IIс),вводят вторую донную фракцию на последнюю ступень упомянутой первой фракционной колонны, тем, что на втором этапе (IId) нагревают вторую головную фракцию для получения газообразного азота, и тем, что на этом втором этапе(IIe) охлаждают первую донную фракцию для того, чтобы получить сжиженный природный газ, по существу, очищенный от азота, причем тепловая мощность, которая позволяет на этапе(IIа) охлаждать и сжижать первую головную фракцию, подается посредством третьего цикла охлаждения. Таким образом, отходы состоят, в основном, из азота и, очищены, по существу, от углеводородов. Одно из преимуществ изобретения заключается в том, что было найдено экономичное решение по сравнению с известными средствами раскисления окисей азота и устранения двуокиси углерода, которые были произведены при сжигании обогащенных азотом газов, содержащих углеводороды. Изобретение доказывает,что можно (а) отделить эффективно азот от природного газа и (b) производить, с одной стороны, азот, очищенный, по существу, от углеводо 3 родов, который можно, в случае необходимости,удалить без обработки в атмосферу, а, с другой стороны, природный газ, сжиженный за одну операцию. Итак, изобретение позволяет устранить вообще необходимость, в частности, сжигать и вводить в факел обогащенные азотом газы, поступающие после деазотации природного газа, ограничивая выбросы веществ, загрязняющих атмосферу. Еще одно из преимуществ изобретения заключается в том, что комбинируют этапы сжижения природного газа и деазотации этого газа в одной единственной установке. Эта комбинация обеспечивает исключительное преимущество,которое заключается в том, что уменьшают расходы на производство сжижаемого природного газа, обеспечивая, таким образом, ограничение контакта газообразных отходов с окружающей средой. Кроме того, способ, согласно изобретению, осуществляет ограниченное количество этапов, которое обеспечивает благодаря этому возможность упростить производство вследствие ограниченного количества собираемых элементов. Эти результаты были получены на основании осуществления цикла охлаждения, подающего холод, необходимый для охлаждения и сжижения первой головной фракции. Таким образом, нет необходимости отбирать этот холод в первой донной фракции, что позволило, в результате этого, нагреть ее и обеспечить достижение одной из целей изобретения, которая заключается в производстве жидкого деазотированного газа. Кроме того, способ согласно изобретению может включать третий этап (III), на котором(IIIа) перед тем, как охлаждать первую донную фракцию для получения сжиженного природного газа, по существу очищеннного от азота, е охлаждают, подвергают расширению и вводят на первую относительно менее холодную стадию второй фракционной колонны и тем, что на этом третьем этапе (IIIb) перед нагреванием для получения газообразного азота вторую головную фракцию охлаждают, расширяют, сжижают и вводят на вторую более холодную стадию упомянутой второй фракционной колонны. Благодаря дополнительному введению этого третьего этапа, можно уменьшить мощность при компрессии, необходимую для охлаждения текучих сред, циркулирующих в установке, выполненной в соответствии с этим способом. Согласно варианту изобретения, в третьем цикле охлаждения используют охлаждающую текучую среду, причем упомянутую текучую среду охлаждают и/или, по меньшей мере, частично конденсируют при втором цикле охлаждения. Согласно варианту изобретения, во втором цикле охлаждения используют охлаждающую текучую среду, причм упомянутую текучую 4 среду второго цикла охлаждения охлаждают и/или, по меньшей мере, частично, конденсируют посредством первого цикла охлаждения, для которого используют другую охлаждающую текучую среду. Согласно варианту изобретения, в качестве охлаждающей текучей среды первого цикла охлаждения используют либо чистый углеводород С 3, либо смесь, содержащую, в основном, углеводороды С 3. Согласно варианту изобретения, в качестве охлаждающей текучей среды второго цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводороды С 2 и C1. Например, в качестве охлаждающей текучей среды второго цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводород С 2. Согласно варианту изобретения, в качестве текучей охлаждающей среды третьего цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводороды C1 и азот. Согласно варианту выполнения изобретения, в качестве охлаждающей текучей среды третьего цикла охлаждения используют смесь,содержащую, в основном, углеводороды C1. Согласно варианту выполнения изобретения, большое количество компрессоров используют для сжатия охлаждающей текучей среды или охлаждающих текучих сред, и, согласно наиболее предпочтительному варианту, упомянутые компрессоры приводятся в движение с помощью электродвигателей. Электроэнергия может производиться гидравлическими, солнечными и атомными электростанциями, которые не производят газ с тепличным эффектом. Согласно второй из целей изобретения,оно относится к способу сжижения природного газа, очищенного, по существу, от азота, и, к газообразному азоту, очищенному, по существу,от углеводородов, который был получен с помощью способа, согласно изобретению. Сжиженный природный газ (СПГ), полученный с помощью способа согласно изобретению, будет обычно содержать и, предпочтительно менее 1 мол.% азота, а газообразный азот, полученный с помощью способа согласно изобретению, будет обычно содержать и, предпочтительно меньше 1 мол.% углеводородов. Согласно третьему варианту выполнения,изобретение относится к установке для сжижения и дегазации природного газа под давлением,содержащего метан, углеводороды С 2 и высшие углеводороды и азот для получения, с одной стороны, сжиженного природного газа, очищенного, по существу, от азота, а, с другой стороны, для получения газообразного азота, очищенного, по существу, от углеводородов, которая содержит средства для осуществления первого этапа (I), на котором (Iа) охлаждают, расширяют и сжижают упомянутый природный газ 5 для производства потока сжиженного расширенного природного газа, на котором (Ib) разделяют упомянутый сжиженный расширенный природный газ в первой фракционной колонне,содержащей большое количество ступеней, на первую головную, относительно более летучую,обогащенную азотом фракцию, собранную на последней ступени упомянутой первой фракционной колонны и на донную первую фракцию,относительно менее летучую с низким содержанием азота, отличающаяся тем, что она содержит средства для осуществления второго этапа(II), на котором (IIа) первую головную фракцию охлаждают и сжижают для того, чтобы произвести первую охлажденную и сжиженную фракцию, тем, что на этапе (IIb) первую охлажденную и сжиженную фракцию разделяют на вторую головную, относительно более летучую,очень обогащенную азотом, и на вторую донную фракцию относительно менее летучую,относительно менее обогащенную азотом, тем,что, на этапе (IIc) вторую донную фракцию вводят на последнюю стадию упомянутой первой фракционной колонны, тем, что на этапе (IId),вторую головную фракцию нагревают для получения газообразного азота, и тем, что, на этапе (IIe) первую донную фракцию охлаждают для производства сжиженного природного газа,очищенного, по существу, от азота, причм, тепловая мощность, позволяющая на этапе (IIа) охлаждать и сжижать первую головную фракцию, подается от третьего цикла охлаждения. Эта установка характеризуется тем, что в ней используют ограниченное количество элементов для осуществления способа согласно изобретению. Кроме того, установка, выполненная согласно изобретению, может содержать средства для осуществления третьего этапа (III), на котором (IIIa) перед тем, как охлаждать первую донную фракцию для получения сжиженного, по существу, очищенного от азота природного газа,ее охлаждают, подвергают расширению и вводят на первый, относительно менее холодный этап фракционной колонны, и тем, что на этапе(IIIb) перед тем, как нагревать вторую головную фракцию для того, чтобы получить газообразный азот, е охлаждают, подвергают расширению, сжижают и вводят на вторую относительно более холодную ступень упомянутой второй фракционной колонны. Согласно варианту выполнения изобретения, в третьем цикле охлаждения используют охлаждающую текучую среду, причем упомянутую текучую среду охлаждают и/или, по меньшей мере, конденсируют с помощью второго цикла охлаждения. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, во втором цикле охлаждения используют охлаждающую текучую среду,причм упомянутую текучую среду второго цикла охлаждения охлаждают и/или по меньшей мере 6 частично конденсируют посредством первого цикла охлаждения, для которого используют другую охлаждающую текучую среду. Согласно варианту, в качестве охлаждающей текучей среды первого цикла охлаждения используют либо чистый углеводород С 3, либо смесь,содержащую, в основном, углеводороды С 3. Согласно варианту, в качестве охлаждающей текучей среды второго цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном,углеводороды С 2 и C1. Например, в качестве охлаждающей текучей среды второго цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводород С 2. Согласно варианту выполнения изобретения, в качестве охлаждающей текучей среды третьего цикла охлаждения используют смесь,содержащую, в основном, углеводороды C1 и азот. Согласно предпочтительному варианту, в качестве охлаждающей текучей среды третьего цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводороды C1. В дальнейшем, другие цели, преимущества и характеристики изобретения поясняются нижеследующим описанием со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, приведенные только в качестве не ограничивающих примеров и на которых фиг. 1 изображает функциональную блоксхему установки, выполненную в соответствии с возможным вариантом согласно изобретению; и фиг. 2 изображает функциональную блоксхему установки, выполненную в соответствии с другим предпочтительным вариантом изобретения. На этих двух фигурах можно, в частности,прочитать символы "FC", который обозначает"contrleur de temprature" - регулятор температуры. Для ясности и краткости изложения, трубопроводы, которые используются в установках и изображены на фиг. 1 и 2, будут обозначены одинаковыми позициями, как и газообразные и жидкие фракции, которые по ним циркулируют. Изображенная на фиг. 1 установка предназначена для сжижения и дегазации природного газа 1 под давлением, который содержит метан,углеводороды С 2 и высшие углеводороды, и азот для получения, с одной стороны, сжиженного природного газа (СПГ), очищенного, по существу, от азота 24, а, с другой стороны, газо 7 образного азота 29, очищенного, по существу,от углеводородов. Изображенная установка содержит четыре независимых контура. Первый контур соответствует обработке природного газа 1, осуществляемой для получения, с одной стороны, сжиженного природного газа 24, а, с другой стороны, газообразного азота 29. Три других контура соответствуют циклам охлаждения, в которых используют компрессоры К 1-К 6, необходимые для сжижения природного газа 1. В первом контуре, природный газ 1 охлаждают, подвергают расширению и сжижают для получения расширенного потока СПГ 8. Расширенный поток СПГ 8 получают посредством последовательного охлаждения в теплообменниках Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С, Е 2, затем Е 4. Полученный на выходе из теплообменника Е 4 сжиженный природный газ 6 подвергают расширению в турбине X1, соединенной с электрогенератором,для того, чтобы получить поток 7, который затем подвергают расширению в клапане V1. Открытие клапана V1 регулируется регулятором расхода на трубопроводе 6. Поступление потока 6 в турбину X1 также регулируется тем же самым регулятором расхода. Клапан V1 производит на выходе поток расширенного СПГ 8. Затем поток расширенного сжиженного природного газа 8 разделяют на две фракции в первой фракционной колонне Т 1, которая содержит большое количество ступеней. Эта колонна производит, на последней ступени 30,первую головную относительно более летучую обогащенную азотом фракцию 9. Она также производит первую донную менее летучую с уменьшенным содержанием азота фракцию 15. Первая фракционная колонна Т 1 содержит ребойлер донной части колонны 31, содержащей тарелку 32. Собранный на тарелке 32 поток 13 нагревают в теплообменнике Е 4 для того,чтобы получить поток 14, который снова вводят в первую фракционную колонну Т 1 под тарелку 32. Первую головную фракцию 9 разделяют на первую и вторую фракции разделения 33 и 35. Первую фракцию разделения 33 охлаждают,сжижают в теплообменнике Е 3 для того, чтобы получить первую охлажденную фракцию разделения 34. Вторая фракция разделения 35 циркулирует по трубопроводу 35, содержащему клапан V2, затем ее смешивают с первой охлажденной фракцией разделения 34 для получения потока 10. Открытие клапана V2 регулируется с помощью регулятора температуры, установленного на трубопроводе 11. Поток 10 вводят в колбу В 1 для того, чтобы его разделить на вторую головную, относительно более летучую,очень обогащенную азотом фракцию 11 и на вторую донную относительно менее летучую с меньшим содержанием азота фракцию 12. 8 Вторую донную фракцию 12 вводят на последнюю ступень 30 упомянутой первой фракционной колонны Т 1. Вторую головную фракцию 11 постепенно нагревают в теплообменнике Е 3, Е 2, Е 1 С, Е 1 В и Е 1 А для получения газообразного азота 29. Первую донную фракцию 15 охлаждают в теплообменнике Е 3 для того, чтобы получить сжиженный природный газ, очищенный, по существу, от азота 24. Ребойлер дна первой фракционной колонны Т 1 содержит регулятор уровня жидкости, соединенный с клапаном V6, установленным на трубопроводе, отводящем СПГ,очищенный, по существу, от азота 24. Изображенная на фиг. 1 установка содержит второй контур, который соответствует первому циклу охлаждения. Этот первый цикл охлаждения позволяет охлаждать теплообменники Е 1 А, Е 1 В и Е 1 С и содержит три ступени давления выпаривания. Первую охлаждающую текучую среду, поступающую из колбы-хранилища В 9, охлаждают, пропуская ее через холодильник Е 11, для получения первого охлажденного потока 301. В качестве этой первой охлаждающей текучей среды используют либо чистый углеводород С 3, либо смесь, содержащую, в основном,углеводороды С 3. В качестве охлаждающей текучей среды можно использовать чистый пропан. Можно также использовать смесь углеводородов C2 и С 3, в которой углеводороды С 3 составляют большую часть. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, охлаждающая текучая среда содержит этан и большое количество пропана. Этот первый охлажденный поток 301 охлаждают в теплообменнике Е 1 А для того, чтобы произвести второй охлажденный поток 302. Этот поток разделяют на третий поток 303, который подвергают расширению и охлаждают в клапане V11, открытие которого регулируют с помощью регулятора расхода, установленного на трубопроводе 303 для того, чтобы получить четвертый охлажденный поток 304. Четвертый охлажденный поток 304 нагревают, выпаривают в теплообменнике Е 1 А для того, чтобы произвести пятый поток 305,и на шестой поток 306, который охлаждают в теплообменнике Е 1 В для того, чтобы произвести седьмой поток 307. Седьмой поток 307 разделяют на восьмой поток 308, который подвергают расширению и охлаждают в клапане V10, открытие которого регулируется регулятором расхода на трубопроводе 308 для получения девятого охлажденного потока 309. Девятый охлажденный поток 309 нагревают и выпаривают в теплообменнике Е 1 В для получения десятого потока 310, 9 и на двенадцатый поток 312, который охлаждают в теплообменнике Е 1 С для получения тринадцатого потока 313. Тринадцатый поток 313 подвергают расширению и охлаждают в клапане V9, открытие которого регулируется регулятором расхода,установленным на трубопроводе 313, для получения четырнадцатого охлажденного потока 314. Охлажденный четырнадцатый поток 314 нагревают и выпаривают в теплообменнике Е 1 С для получения пятнадцатого потока 315. Пятнадцатый поток 315 циркулирует во всасывающей колбе В 6, которая производит шестнадцатый поток 316. Этот поток поступает в компрессор К 5 на ступень с низким давлением. Десятый поток 310 циркулирует в откачивающей колбе В 7, которая производит одиннадцатый поток 311. Этот поток поступает в компрессор Л 5 на ступень со средним давлением. Компрессор К 5 приводится в движение двигателем, предпочтительно электродвигателем, и производит сжатый семнадцатый поток 317. Семнадцатый поток 317 смешивают с пятым потоком 305 для производства восемнадцатого потока 318. Восемнадцатый поток 318 циркулирует во всасывающей колбе В 8, которая производит девятнадцатый поток 319. Этот поток поступает в компрессор К 6 на ступень низкого давления. Компрессор К 6 приводится в движение двигателем, предпочтительно электродвигателем, и производит двадцатый сжатый поток 320. Двадцатый поток 320 охлаждают в холодильнике Е 10, затем хранят в колбе В 9. Изображенная на фиг. 1 установка содержит, кроме того, ещ третий контур, который соответствует второму циклу охлаждения. Этот второй цикл охлаждения позволяет охлаждать теплообменник Е 2 и содержит ступень давления выпаривания. Вторую охлаждающую смесь 201, поступающую из холодильника, охлаждают и полностью конденсируют, пропуская последовательно через теплообменники Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С и Е 2 для получения охлажденного и конденсированного потока 205. Эта вторая охлаждающая смесь содержит,в основном, углеводороды C2 и C1. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, эта смесь содержит, в основном, углеводороды C2. Согласно предпочтительному варианту выполнения смесь содержит метан,большое количество этана и пропана. Этот первый охлажденный и конденсированный поток 205 подвергают расширению в турбине расширения Х 3, которая соединена с электрогенератором. Скорость вращения турбины расширения Х 3 регулируется с помощью регулятора расхо 004127 10 да, который установлен на трубопроводе 205. Турбина расширения производит второй расширенный поток 206, который снова подвергают расширению, пропуская его через клапан V8 для того, чтобы получить третий расширенный и охлажденный поток 207. Открытие клапана V8 также регулируется регулятором расхода, который установлен на трубопроводе 205. Третий расширенный и охлажденный поток нагревают и выпаривают в теплообменнике Е 2 для того, чтобы произвести четвертый поток 208. Четвертый поток 208 циркулирует во всасывающей колбе В 4, которая производит пятый поток 209. Этот поток поступает в компрессор К 3 на ступень низкого давления. Компрессор К 3 приводится в движение с помощью двигателя, предпочтительно электродвигателя, и производит шестой сжатый поток 210, который забирается всасывающей колбой В 5. Всасывающая колба В 5 производит седьмой поток 211, который поступает в компрессор К 4 на ступень низкого давления. Компрессор К 4 подает восьмой сжатый поток 212 на первую ступень со средним давлением. Восьмой поток 212 охлаждают, пропуская его через холодильник Е 8 для того, чтобы произвести девятый охлажденный поток 213, который вводят на вторую ступень со средним давлением компрессора К 4. Компрессор К 4 производит на ступени высокого давления десятый сжатый поток 214,который охлаждают в холодильнике Е 9 для того, чтобы произвести поток 201. Изображенная на фиг. 1 установка содержит, кроме того, четвертый контур, который соответствует третьему циклу охлаждения. Этот третий цикл охлаждения позволяет охлаждать теплообменник Е 3 и содержит ступень давления выпаривания. Третью охлаждающую смесь 101, поступающую из холодильника Е 7, охлаждают и полностью конденсируют, пропуская е последовательно через теплообменники Е 1 А, Е 1 В,Е 1 С, Е 2 и Е 3 для получения первого охлажденного и конденсированного потока 106. Эта третья охлаждающая смесь содержит,в основном, углеводороды C1 и азот. Согласно предпочтительному варианту выполнения, эта смесь содержит, в основном, углеводороды C1. Согласно предпочтительному варианту изобретения смесь содержит азот, большое количество метана и этана. Этот первый охлажденный и конденсированный поток 106 подвергают расширению в турбине расширения Х 2, соединенной с электрогенератором. Скорость вращения турбины рассширения Х 3 регулируется регулятором расхода, который установлен на трубопроводе 106. Турбина расширения Х 2 подает второй расширенный поток 107, который снова подвергают 11 расширению, пропуская его через клапан V7 для того, чтобы произвести третий расширенный и охлажденный поток 108. Открытие клапана V7 регулируется также регулятором расхода, который установлен на трубопроводе 106. Третий расширенный и охлажденный поток 108 последовательно нагревают и выпаривают в теплообменника Е 3, а затем Е 2 для того,чтобы произвести четвертый поток 110. Четвертый поток 110 циркулирует во всасывающей колбе В 2, которая производит пятый поток 111. Этот поток поступает в компрессор К 1 на ступень низкого давления. Компрессор К 1 приводится в движение двигателем, предпочтительно, электродвигателем, и производит шестой сжатый поток 112,который охлаждают в холодильнике Е 5 для того, чтобы произвести седьмой поток 113. Седьмой поток 113 собирают с помощью всасывающей колбы В 3, которая производит восьмой поток 114, который подают в компрессор К 2 на ступень низкого давления. Компрессор К 2 подает девятый сжатый поток 115 на первую ступень со средним давлением. Девятый сжатый поток 115 охлаждают, пропуская его через холодильник Е 6 для того, чтобы произвести десятый охлажденный поток 116, который вводят на вторую ступень со средним давлением компрессора К 2. Компрессор К 2 производит на ступени высокого давления одиннадцатый сжатый поток 117, который охлаждают в теплообменнике Е 7 для того, чтобы произвести поток 101. Обратимся к фиг. 2, на которой изображена установка, предназначенная для сжижения и деазотации природного газа 1 под давлением,содержащего метан, углеводороды С 2 и высшие углеводороды и азот, для получения, с одной стороны, сжиженного природного газа (СПГ),по существу, очищенного от азота 24, а, с другой стороны, для получения газообразного азота 29, очищенного, по существу, от углеводородов. Изображенная установка содержит четыре независимых контура и работает аналогично установке, изображенной на фиг. 1, за исключением обработки для отделения азота от природного газа, которая содержит дополнительную дистилляционную колонну. Таким образом так, как это было в случае установки, изображенной на фиг. 1, первый канал соответствует обработке природного газа для получения, с одной стороны, сжиженного природного газа 24, а, с другой стороны, газообразного азота 29. Три другие контура соответствуют охлаждающим циклам, в которых используют компресссоры К 1-К 6, необходимые для сжижения природного газа 1. В первом канале природный газ 1 охлаждают, подвергают расширению и сжижают для того, чтобы получить поток расширенного СПГ 8. Расширенный поток СПГ 8 получают посред 004127 12 ством постепенного охлаждения в теплообменниках Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С, Е 2, затем Е 4. Сжиженный природный газ 6, полученный на выходе из теплообменника Е 4, подвергают расширению в турбине X1, соединенной с элетрогенератором,для того, чтобы получить поток 7, который затем расширяют в клапане V1. Открытие клапанаV1 регулируют регулятором расхода на трубопроводе 6. Поступление потока 6 в турбину X1 также регулируется тем же самым регулятором расхода. На выходе клапан V1 производит поток расширенного СПГ 8. Затем поток расширенного сжиженного природного газа 8 разделяют на две фракции в первой фракционной колонне Т 1, которая содержит большое количество ступеней. Эта колонна производит на последней ступени 30 первую головную фракцию 9, относительно более летучую и обогащенную азотом. Она производит также первую донную фракцию 15, которая менее летучая и имеет низкое содержание азота. Первая фракционная колонна Т 1 содержит донный ребойлер колонны 31, содержащий тарелку 32. Поток 13, снимаемый с тарелки 32,нагревают в теплообменнике Е 4 для того, чтобы произвести поток 14, который снова вводят в первую фракционную колонну Т 1 под тарелку 32. Первую головную фракцию 9 разделяют на первую и вторую фракции разделения 33 и 35. Первую фракцию разделения 33 охлаждают и сжижают в теплообменнике Е 3 для получения первой охлажденной фракции разделения 34. Вторая фракция разделения 35 циркулирует в трубопроводе 35, который содержит клапан V2,затем е смешивают с первой охлажденной фракцией разделения 34 для того, чтобы получит поток 10. Открытие клапана V2 регулируется с помощью регулятора температуры, установленного на трубопроводе 10. Первую охлажденную и сжиженную фракцию 10 вводят в колбу В 1 для того, чтобы разделить е на вторую головную фракцию 11, относительно более летучую, очень обогащенную азотом и вторую донную фракцию 12, относительно менее летучую, относительно менее обогащенную азотом. Вторую донную фракцию 12 вводят на последнюю ступень 30 упомянутой первой фракционной колонны Т 1. Вторую головную фракцию 11 охлаждают в теплообменнике Е 3 для того, чтобы получить конденсированную фракцию 18. Конденсированная фракция 18 циркулирует в клапане расширения V3, который производит частично выпаренный и охлажденный расширенный поток 19. Первую донную фракцию 15 охлаждают в теплообменнике Е 3 для того, чтобы получить поток СПГ 16. Поток 16 циркулирует в клапанеV4, который производит поток 17. Поток 17 вводят на первую, относительно менее холод 13 ную ступень 36 второй фракционной колонны Т 2. Поток 19 вводят во вторую, относительно менее холодную ступень 37 второй фракционной колонны Т 2. Вторая фракционная колонна Т 2 производит в донной части сжиженный природный газ,очищенный, по существу, от азота 24. Вторая фракционная колонна Т 2 содержит донный ребойлер колонны 38, содержащий тарелку 39. Собранный на тарелке 39 поток 21 нагревают в теплообменнике Е 3 для получения потока 22,который снова вводят во вторую фракционную колонну Т 2 под тарелку 39. Перед входом в теплообменник трубопровод, транспортирующий поток 21, содержит обводной трубопровод 40,снабженный клапаном V5. Этот обводной трубопровод соединен с трубопроводом, транспортирующим поток 22. Открытие клапана V5 регулируется регулятором температуры, установленным на второй фракционной колонне Т 2 над тарелкой 39. Первая фракционная колонна Т 1 содержит регулятор уровня жидкости, соединенный с клапаном V4. В донной части, вторая фракционная колонна Т 2 производит поток 23 СПГ, который нагнетается насосом Р 1 в отводящий трубопровод 41. Отводящий трубопровод 41 содержит клапан отбора V6 и производит СПГ, очищенный, по существу, от азота 24. Открытие клапана отбора V6 регулируется регулятором уровня жидкости, содержащейся в донной части второй фракционной колонны Т 2. Изображенная на фиг. 2 установка содержит второй, третий и четвертый контуры, которые являются контурами охлаждения. Эти контуры соответствуют во всм, соответственно,второму, третьему и четвертому контурам, которые были описаны на фиг. 1. Для конкретного понимания рабочих характеристик установки, работающей согласно способу, предложенному согласно изобретению,приводятся примеры с позициями в качестве иллюстрирующих, но не ограничивающих примеров. Давления приводятся в барах и преобразуются в гектопаскали (S1) посредством умножения на 1000. В случае, когда имеются смеси,то составы циркулирующих в установке потоков вещества даны в молярных процентах(мол.%). Согласно варианту выполнения установки,изображенной при работе на схеме 1, в первый контур вводят сухой природный газ 1 при 36,5 С и под давлением 51,9 бар в установку с расходом,равным 36075 кмоль/ч. Сухой природный газ 1 имеет следующий состав: 0,0425% гелия; 3,9061% азота; 87,7956% метана; 5,3421% этана; 1,9656% пропана; 0,3485% изобутана; 0,5477% n-пентана; 0,0368% изопентана; 0,0147% n-пентана; и 0,0004% 14 Сухой природный газ 1 охлаждают постепенно до 12,5 С; минус 13 С; минус 38 С; минус 105 С и минус 120 С в теплообменниках Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С, Е 2 и Е 4 для создания потока 6. Потоки 2, 3, 4 и 5 соответствуют соответственно каждому из физических промежуточных состояний сухого природного газа после последовательного прохождения через каждый из теплообменников Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С и Е 2. Поток 6 жидкости подвергают расширению от 49,5 до 18,5 бар в гидравлической турбине X1, мощность которой составляет 1042 кВт, для создания потока 7. Этот поток 7 подвергают расширению от 18,5 до 16 бар в клапане V1, затем вводят в первую фракционную колонну Т 1, которая работает под давлением 10 бар и производит в головной части первую головную фракцию 9, при температуре минус 166,6 С, под давлением 10,1 бар и при расходе 9668 кмоль/ч. Первая головная фракция 9 содержит 97,05% азота и 2,77% метана. Первая фракционная колонна Т 1 производит в донной части первую донную фракцию 15 при температуре минус 123,3 С, под давлением 10,2 бар и при расходе 34903 кмоль/ч. Первая донная часть 15 содержит 0,74% азота и 90,72% метана. Первая фракционная колонна Т 1 снабжена ребойлером или теплообменником Е 4, тепловая мощность которого составляет 9517 кВт. Поток 13 отводят с тарелки 32 при минус 124,7 С и под давлением 10,2 бар, с расходом 39659 кмоль/ч и вводят в ребойлер Е 4. Этот ребойлер производит поток 14 при температуре минус 123,3 С, который вводят под тарелку 32 первой фракционной колонны Т 1. Первую донную фракцию 15 снова вводят в теплообменник Е 3 для создания потока 16 с температурой минус 161,6 С. После расширения потока 16 до 5 бар в клапане V6, производят поток СПГ, очищенный, по существу, от азота 24, который отводят на хранение. Поток 24, произведенный в количестве 34903 кмоль/ч, имеет следующий состав: 0,0000% гелия; 0,7408% азота; 90,7263% метана; 5,5215% этана; 2,0316% пропана; 0,3602% изобутана; 0,5661% n-бутана; 0,0380% изопентана; 0,0152% n-пентана; и 0,0004% n-гексана. Первую головную фракцию 9 охлаждают в теплообменнике Е 3 для получения первой охлажденной и сжиженной фракции 10 с температурой 169,2 С. Эту фракцию разделяют в колбе В 1 на вторую головную фракцию 11, более летучую и очень обогащенную азотом, и на вторую донную фракцию 12, менее летучую, относительно менее обогащенную азотом. Вторая головная фракция 11, произведенная при расходе 1172 кмоль/ч с температурой 169,3 С и под давлением 10,0 бар, имеет следующий химический состав: 1,3084% гелия; 98,1921% азота; 0,4995% метана; 0,000 % других углеводородов. 15 Вторая донная фракция 12, произведенная при расходе 8496 кмоль/ч при температуре минус 169,3 С и под давлением 10,0 бар, имеет следующий состав: 0,0131% гелия; 96,8965% азота; 3,0904% метана; 0,0000% других углеводородов. Вторую головную фракцию 11 нагревают в теплообменниках Е 3, Е 2, Е 1 С, Е 1 В и Е 1 А для получения газообразного потока азота 29 с температурой 7,0 С и под давлением 9,8 бар. Потоки 25, 26, 27 и 28 соответствуют соответственно каждому из промежуточных физических состояний второй головной фракции 11 после последовательного прохождения через теплообменники Е 3, Е 2, Е 1 С и Е 1 В. Вторую донную фракцию 12 вводят в последнюю ступень 30 первой фракционной колонны для того, чтобы там ее обработать. Во втором контуре, который соответствует первому циклу охлаждения, охлаждающая смесь содержит 45% этана и 55% пропана. Поток 300, поступающий из колбы В 9 при температуре 41,5 С и под давлением 30,15 бар охлаждают в теплообменнике Е 11 до 36,5 С и 26,65 бар для образования потока 301, расход которого составляет 64000 кмоль/ч. Первый поток 301 охлаждают в теплообменнике Е 1 А до 12,5 С и 29,35 бар для образования второго потока 302. Второй поток 302 разделяют на третий поток 303, расход которого составляет 21000 кмоль/ч и на шестой поток 306, расход которого составляет 43000 кмоль/ч. Третий поток 303 расширяют до 15,85 бар в клапане V11 для создания четвертого потока 304. Этот поток выпаривают и нагревают до 31,1 С в теплообменнике Е 1 А для производства пятого потока 305 под давлением 15,65 бар. Шестой поток 306 охлаждают в теплообменнике Е 1 В до минус 13,0 С и 29,35 бар для образования седьмого потока 307. Седьмой поток 307 разделяют на восьмой поток 308, расход которого составляет 25800 кмоль/ч и двенадцатый поток 312, расход которого составляет 17200 кмоль/ч. Восьмой поток 308 расширяют до 7,81 бар в клапане V10 для образования девятого потока 309. Этот поток выпаривают и нагревают до 7,39 С в теплообменнике Е 1 В для производства десятого потока 310 с давлением 7,61 бар. Двенадцатый поток 312 охлаждают в теплообменнике Е 1 С до температуры минус 38,0 С и давления 28,55 бар для образования тринадцатого потока 313. Тринадцатый поток 313 расширяют до 3,83 бар в клапане V9 для формирования четырнадцатого потока 314. Этот поток выпаривают и нагревают до минус 19,0 С в теплообменнике Е 1 С для производства пятнадцатого потока 315 с давлением 3,63 бар. Пятнадцатый поток 315 проходит через всасывающую колбу В 6, которая производит шестнадцатый поток 316, который входит под действием всасывания при низком давлении 16 компрессора К 5 при температуре минус 19,20 С и под давлением 3,53 бар. Десятый поток 310 проходит через всасывающую колбу В 7, которая производит одиннадцатый поток 311, который входит под действием всасывания под средним давлением компрессора К 5 при температуре 7,20 С и под давлением 7,51 бар. Компрессор К 5 производит 43000 кмоль/ч семнадцатого потока 317 с температурой 49,5 С и под давлением 15,65 бар. Семнадцатый поток 317 смешивают с пятым потоком 305 для того, чтобы произвести 64000 кмоль/ч восемнадцатого потока 318. Этот поток проходит через колбу всасывания В 8, которая производит девятнадцатый поток 319,который входит под действием всасывания при низком давлении компрессора К 6 при температуре 43,25 С и под давлением 15,55 бар. Компрессор К 6 производит двадцатый поток 320 с температурой 82,62 С и под давлением 30,66 бар. Двадцатый поток 320 охлаждают в теплообменнике Е 10 перед хранением в колбе В 1 при температуре 41,5 С и под давлением 30,16 бар. В третьем контуре, который соответствует второму циклу охлаждения, вторая охлаждающая смесь 201 содержит 26% метана, 69% этана и 5% пропана. Вторую охлаждающую смесь 201, поступающую из холодильника Е 9 при температуре 36,5 С и под давлением 31,36 бар,расход которой составляет 34700 кмоль/ч, охлаждают последовательно в теплообменниках Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С и Е 2 соответственно при температуре 12,5 С; минус 13 С; минус 38 С; и минус 105,0 С для того, чтобы сформировать первый поток 205. Потоки 202, 203 и 204 соответствуют соответственно каждому из промежуточных физических состояний второй охлаждающей смеси после последовательного прохождения через каждый теплообменник Е 1 А, Е 1 В и Е 1 С. Первый охлажденный и конденсированный поток 205 подвергают расширению в турбине расширения Х 3. Турбина расширения Х 3 производит второй расширенный поток 206 под давлением 9,00 бар и при температуре минус 105,3 С. Второй поток 206 снова подвергают расширению, пропуская его через клапан V8 для того, чтобы произвести третий поток 207, расширенный до 3,00 бар и охлажденный до минус 115,6 С. Третий расширенный и охлажденный поток 207 подогревают и выпаривают в теплообменнике Е 2 для того, чтобы произвести 34700 кмоль/ч четвертого потока 208 с температурой 40,1 С и под давлением 2,7 бар. Четвертый поток 208 циркулирует во всасывающей колбе В 4, которая производит пятый поток 209. Этот поток подается в компрессор К 3 под давлением 2,60 бар и при температуре минус 40,3 С. 17 Компрессор К 3 производит шестой поток 210 с температурой 38,1 С и под давлением 10,58 бар, который отводится всасывающей колбой В 5. Эта колба производит шестой поток 211, который поступает в компрессор К 4 под давлением 10,48 бар. Компрессор К 4 производит седьмой сжатый поток 212 при температуре 74,0 С и под давлением 18,05 бар. Седьмой поток 212 охлаждают, пропуская через холодильник Е 8 для того, чтобы произвести восьмой охлажденный поток 213 с температурой 36,5 С и под давлением 17,95 бар. Этот поток вводят на вторую ступень со средним давлением компрессора К 4. Компрессор К 4 производит на ступени с высоким давлением девятый поток 214, сжатый до давления 31,66 бар и температуры 75,86 С,который охлаждают до 36,5 С в холодильнике Е 9 для того, чтобы произвести вышеупомянутый поток 201. В четвертом контуре, который соответствует третьему циклу охлаждения, третья охлаждающая смесь 101 содержит 35% азота, 54% метана и 11% этана. Третью охлаждающую смесь 101, поступающую из холодильника Е 7 при температуре 36,5 С и под давлением 47,00 бар, расход которой составляет 22500 кмоль/ч,охлаждают последовательно в теплообменниках Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С, Е 2 и Е 3 соответственно до 12,5 С; минус 13 С; минус 38 С; минус 105 С и минус 170,0 С для того, чтобы сформировать первый поток 106. Потоки 102, 103, 104 и 105 соответствуют соответственно каждому из физических промежуточных состояний третьей охлаждающей смеси, после последовательного прохождения через каждый теплообменник Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С и Е 2. Первый охлажденный и конденсированный поток 106 подвергают расширению в турбине расширения Х 2. Турбина расширения Х 2 производит второй расширенный поток 107 под давлением 5,00 бар и при температуре минус 170,7 С. Второй поток 107 подвергают снова расширению, пропуская его через клапан V7 для того, чтобы произвести третий поток 108, расширенный до 2,50 бар и охлажденный до минус 179,2 С. Третий расширенный и охлажденный поток 108 нагревают и выпаривают в теплообменнике Е 3 для того, чтобы произвести 22500 кмоль/ч четвертого потока при температуре минус 107,4 С и под давлением 2,30 бар. Четвертый поток 109 подогревают в теплообменнике Е 2 до минус 41,0 С, затем он циркулирует во всасывающей колбе В 2, которая производит пятый поток 111. Этот поток поступает в компрессор К 1 под давлением 2,00 бар при температуре минус 41,1 С. Компрессор К 1 производит шестой поток 112 с температурой 104,0 С и под давлением 10,95 бар, который охлаждают до 36,5 С с помощью холодильника Е 5 для того, чтобы произ 004127 18 вести седьмой поток 113. Этот поток собирается всасывающей колбой В 3. Эта колба производит восьмой поток 114, который поступает в компрессор К 2 под давлением 10,5 бар. Компрессор К 2 производит девятый сжатый поток 115 с температурой 104,0 С и под давлением 21,74 бар. Девятый поток охлаждают, пропуская его через холодильник Е 6 для того, чтобы произвести десятый охлажденный поток 116 с температурой 36,5 С и под давлением 21,44 бар. Этот поток вводят на вторую ступень со средним давлением компрессора К 2. На своей ступени высокого давления компрессор К 2 производит одиннадцатый поток 117, сжатый до давления 47,3 бар и температуры 47,3 С, который охлаждают до температуры 36,5 С в холодильнике Е 7 для того, чтобы произвести вышеупомянутый поток 101. Согласно варианту выполнения установки,изображенной при работе на схеме 2, в первый контур вводят природный сухой газ 1 при температуре 36,5 С и под давлением 51,9 бар в установку при расходе 36075 кмоль/ч. Состав природного сухого газа аналогичен составу,приведенному в примере варианта выполнения установки в рабочем состоянии, изображенной на фиг. 1. Сухой природный газ 1 охлаждают последовательно до 12,5 С; минус 13 С; минус 38 С; минус 98 С и минус 114 С в теплообменниках Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С, Е 2 и Е 4 для создания потока 6. Потоки 2, 3, 4 и 5 соответствуют соответственно каждому промежуточному физическому состоянию сухого природного газа после последовательного прохождения через каждый из теплообменников Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С и Е 2. Жидкий поток 6 подвергают расширению от 49,5 до 18,5 бар в гидравлической турбинеX1, мощность которой составляет 1072 кВт для создания потока 7. Этот поток 7 подвергают расширению от 18,5 до 16 бар в клапане V1,затем его вводят в первую фракционную колонну Т 1, которая работает под давлением 15 бар и производит в головной части, первую головную фракцию 9 при температуре минус 142,7 С, под давлением 15,1 бар и с расходом, равным 7454 кмоль/ч. Первая головная фракция 9 содержит 74,65% азота и 25,13% метана. Первая фракционная колонна Т 1 производит в донной части первую донную фракцию 15 при температуре минус 114,3 С, под давлением 15,2 бар и с расходом 34993 кмоль/ч. Первая донная фракция 15 содержит 1,16% азота и 90,32% метана. Первая фракционная колонна Т 1 снабжена ребойлером или теплообменником Е 4, тепловая мощность которого составляет 10472 кВт. Поток 13 отводят с тарелки 32 при минус 115,9 С и под давлением 15,2 бар с расходом 34993 кмоль/ч и вводят в ребойлер Е 4. Этот ребойлер производит поток 14 с температурой минус 19 114,3 С, который вводят под тарелку 32 первой фракционной колонны Т 1. Первую донную фракцию 15 охлаждают в теплообменнике Е 3 для производства потока 16 с температурой минус 116,0 С. После расширения до 1,4 бар в клапане V4 поток 16 производит поток 17, который отводят на относительно менее холодную первую ступень 36 второй фракционной колонны Т 2. На второй фракционной колонне Т 2 ребойлер или теплообменник Е 4 содержит тарелку 32, с которой отводится поток 21 с температурой 161,0 С и под давлением 1,2 бар с расходом 36683 кмоль/ч. Поток 21 циркулирует в теплообменнике Е 3 для производства потока 22 с температурой минус 159,4 С, который вводят под тарелку 32 первой фракционной колонны Т 1. Тепловая мощность при теплообмене между потоками 21 и 22 составляет 5153 кВт. Вторая фракционная колонна Т 2 производит в головной части поток 23 с температурой минус 159,4 С и под давлением 1,2 бар. Поток 23 нагнетается насосом Р 1, который производит поток 41. Поток 41 отводят через клапан V6 для производства потока СПГ, очищенного, по существу, от азота 24, под давлением 4,2 бар и при температуре 159,3 С. Поток 24, произведенный из расчета 34763 кмоль/ч, имеет следующий состав: 0,0000% гелия; 0,3427% азота; 91,0899% метана; 5,5437% этана; 2,0398% пропана; 0,3617% изобутана; 0,5684% nбутана; 0,0382% изопентана; 0,0153% n-пентана; и 0,0004% n-гексана. Первую головную фракцию 9 охлаждают в теплообменнике Е 3 для того, чтобы произвести первую охлажденную и сжиженную фракцию 10 с температурой минус 157,7 С. Эту фракцию разделяют в колбе В 1 на вторую головную фракцию 11, относительно более летучую,очень обогащенную азотом, и на вторую донную фракцию 12, относительно менее летучую,относительно менее обогащенную азотом. Вторая головная фракция 11, произведенная при расходе, равном 1082 кмоль/ч при температуре 157,7 С и под давлением 15,0 бар,имеет следующий состав: 1,4172% гелия; 92,5819% азота; 6,0009% метана; 0,0000% других углеводородов. Вторую донную фракцию 12, произведенную при расходе, равном 6372 кмоль/ч, возвращают в первую фракционную колонну Т 1 на последнюю ступень 30 для переработки. Вторую головную фракцию охлаждают в теплообменнике Е 3 и производят фракцию 18 с температурой минус 178 С и под давлением 14,5 бар. Эту последнюю фракцию подвергают расширению в клапане V3 для производства потока 19 с давлением 1,3 бар и температурой минус 193,7 С. Поток 19 вводят на вторую относительно более холодную ступень 37 второй фракционной колонны Т 2. 20 Вторая фракционная колонна Т 2 производит в головной части поток 20 с температурой минус 193,4 С и под давлением 1,2 бар, с расходом 1312 кмоль/ч. Поток 20 нагревают в теплообменниках Е 3, Е 2, Е 1 С, Е 1 В и Е 1 А для производства потока газообразного азота 29 при температуре 30,0 С и под давлением 1,04 бар. Потоки 25, 26,27, и 28 соответствуют соответственно каждому из промежуточных физических состояний потока 20 после последовательного прохождения через каждый теплообменник Е 3, Е 2, Е 1 С и Е 1 В. Поток газообразного азота 29 содержит 1,1687% гелия, 98,3313 азота, 0,5 метана и 0,0000% других углеводородов. Во втором контуре, который соответствует первому циклу охлаждения, охлаждающая смесь содержит 45% этана и 55% пропана. Поток 300, поступающий из колбы В 9 при 41,5 С и под давлением 30,15 бар, охлаждают в теплообменнике Е 11 до температуры 36,5 С и давления 29,65 бар для формирования потока 301, расход которого составляет 64000 кмоль/ч. Первый поток 301 охлаждают в теплообменнике Е 1 А до температуры 12,5 С и давления 29,35 бар для формирования второго потока 302. Второй поток 302 разделяют на третий поток 303, расход которого составляет 21000 кмоль/ч и на шестой поток 306, расход которого составляет 43000 кмоль/ч. Третий поток 303 подвергают расширению до 15,85 бар в клапане VII для того, чтобы сформировать четвертый поток 304. Этот последний поток выпаривают и нагревают до 29,5 С в теплообменнике Е 1 А для производства пятого потока 305 с давлением 15,65 бар. Шестой поток 306 охлаждают в теплообменнике Е 1 В до минус 13,0 С и 29,35 бар для образования седьмого потока 307. Седьмой поток разделяют на восьмой поток 308, расход которого составляет 25800 кмоль/ч и на двенадцатый поток 312, расход которого составляет 17200 кмоль/ч. Восьмой поток 308 подвергают расширению до 7,81 бар в клапане V10 для того, чтобы сформировать девятый поток 309. Этот последний поток выпаривают и нагревают до 5,58 С в теплообменнике для производства десятого потока 310 при давлении 7,61 бар. Двенадцатый поток 312 охлаждают в теплообменнике Е 1 С до минус 38,0 С и до давления 28,55 бар для формирования тринадцатого потока 313. Тринадцатый поток 313 подвергают расширению до давления 3,83 бар в клапане V9 для того, чтобы формировать четырнадцатый поток 314 с температурой минус 40,8 С и под давлением 3,83 бар. Этот последний поток выпаривают и нагревают до минус 20,7 С в теплообменнике Е 1 С для производства пятнадцатого потока 315 с давлением 3,63 бар. 21 Пятнадцатый поток 315 проходит через всасывающую колбу В 6, которая производит шестнадцатый поток 316, который поступает под действием всасывания под низким давлением компрессора К 5 при температуре минус 20,94 С и под давлением 3,53 бар. Десятый поток 310 проходит через всасывающую колбу В 7, которая производит одиннадцатый поток 311, который входит под действием всасывания при среднем давлении компрессора К 5 при температуре 5,39 С и под давлением 7,51 бар. Компрессор К 5 производит 43000 кмоль/ч семнадцатого потока 317 при температуре 47,7 С под давлением 15,65 бар. Семнадцатый поток 317 смешивают с пятым потоком 305 для того, чтобы произвести 64000 кмоль/ч восемнадцатого потока 318. Этот последний поток проходит через всасывающую колбу В 8, которая производит девятнадцатый поток 319, который входит под действием всасывания под низким давлением компрессора К 6 при температуре 41,50 С и под давлением 15,55 бар. Компрессор К 6 производит двадцатый поток 320 при температуре 80,95 С и под давлением 30,66 бар. Двадцатый поток 320 охлаждают в теплообменнике Е 10 перед тем, как его помещают для хранения в колбе В 1 при температуре 41,5 С и под давлением 30,16 бар. В третьем контуре, который соответствует второму циклу охлаждения, вторая охлаждающая смесь 201 содержит 25% метана, 70% этана и 5% пропана. Вторую охлаждающую смесь 201, поступающую из холодильника Е 9 при температуре 36,5 С и под давлением 30,48 бар,расход которой составляет 34200 кмоль/ч, охлаждают последовательно в теплообменниках Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С и Е 2 соответственно до 12,5 С; минус 13 С; минус 38 С; минус 98,0 С для формирования первого потока 205. Потоки 202,203 и 204 соответствуют соответственно каждому из промежуточных физических состояний второй охлаждающей смеси после последовательного прохождения через каждый теплообменник Е 1 А, Е 1 В и Е 1 С. Первый охлажденный и сжатый поток 205 подвергают расширению в турбине расширения Х 3. Турбина расширения Х 3 производит второй расширенный поток 206 с давлением 9,00 бар и при температуре минус 98,3 С. Второй поток 206 снова подвергают расширению, пропуская его через клапан V8 для того, чтобы произвести третий поток 207, расширенный до 3,00 бар и охлажденный до минус 111,1 С. Третий расширенный и охлажденный поток 207 нагревают и выпаривают в теплообменнике Е 2 для того, чтобы произвести 34200 кмоль/ч четвертого потока 208 с температурой минус 40,5 С и давлением 2,7 бар. Четвертый поток 208 циркулирует во всасывающей колбе В 4, которая производит пятый 22 поток 209. Этот поток поступает в компрессор К 3 под давлением 2,60 бар и при температуре минус 40,7 С. Компрессор К 3 производит шестой поток 210 с температурой 36,5 С и под давлением 10,41 бар, который собирается всасывающей колбой В 5. Эта колба производит шестой поток 211, который поступает в компрессор К 4 под давлением 10,31 бар. Компрессор К 4 производит седьмой сжатый поток 212 при температуре 74,0 С и под давлением 18,15 бар. Седьмой поток 212 охлаждают, пропуская его через холодильник Е 8 для того, чтобы произвести восьмой охлажденный поток 213 с температурой 36,5 С и под давлением 17,95 бар. Этот поток вводят во вторую ступень со средним давлением компрессора К 4. Компрессор 4 производит на одной ступени высокого давления девятый сжатый поток 214 с давлением 30,78 бар и при температуре 73,01 С, который охлаждают до 36,5 С в холодильнике Е 9 для производства вышеупомянутого потока 201. В четвертом контуре, который соответствует третьему циклу охлаждения, третья охлаждающая смесь 101 содержит 15% азота, 77% метана и 8% этана. Третью охлаждающую смесь 101, поступающую из холодильника Е 7 при температуре 36,5 С и под давлением 43,55 бар,расход которой составляет 20200 кмоль/ч, охлаждают последовательно в холодильниках Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С, Е 2 и Е 3 соответственно до 12,5 С; минус 13 С; минус 38 С; минус 98 С и минус 166,0 С для формирования первого потока 106. Потоки 102, 103, 104 и 105 соответствуют соответственно каждому из промежуточных физических состояний третьей охлаждающей смеси после последовательного прохождения через теплообменники Е 1 А, Е 1 В, Е 1 С и Е 2. Первый охлажденный и конденсированный поток 106 подвергают расширению в турбине расширения Х 2. Турбина расширения Х 2 производит второй расширенный поток 107 с давлением 4,00 бар и при температуре минус 166,4 С. Второй поток 107 снова подвергают расширению, пропуская через клапан V7 для производства третьего потока 108, расширенного до 2,6 бар и охлажденного до минус 169,3 С. Третий расширенный и охлажденный поток 108 нагревают и выпаривают в теплообменнике Е 3 для того, чтобы произвести 20200 кмоль/ч четвертого потока 109 с температурой минус 100,6 С и давлением 2,40 бар. Четвертый поток 109 нагревают в теплообменнике Е 2 до минус 41,0 С и, в результате,создают поток 110. После этого поток 110 циркулирует во всасывающей колбе В 2, которая производит пятый поток 111. Этот поток поступает в компрессор К 1 под давлением 2,10 бар и при температуре минус 41,1 С. Компрессор К 1 производит шестой поток 112 с температурой 100,0 С и под давлением 11,51 бар, который охлаждают до 36,5 С с помощью холодильника Е 5 для того, чтобы произвести седьмой поток 113. Этот поток отводится всасывающей колбой В 3. Эта колба производит восьмой поток 114, который поступает в компрессор К 2 под давлением 11,21 бар. Компрессор К 2 производит девятый сжатый поток 115 с температурой 100,0 С и с давлением 22,41 бар. Девятый поток 115 охлаждают, пропуская его через теплообменник Е 6 для того, чтобы произвести десятый охлажденный поток 116 с температурой 36,5 С и под давлением 22,11 бар. Этот поток вводят на вторую ступень со средним давлением компрессора К 2. Компрессор К 2 производит на своей ступени высокого давления одиннадцатый поток 117, сжатый до давления 43,85 бар и температуры 99,8 С, который охлаждают до 36,5 С в холодильнике Е 7 для получения вышеупомянутого потока 101. Применение способа согласно изобретению, который осуществляется в установке, выполненной в соответствии со схемой, приведенной на фиг. 2, то есть применение второй фракционной колонны позволяет обеспечить экономию энергии на 12270 кВт на комплексе энергетических расходов, или 6,28%. Мощности различных компрессоров следующие (данные изложены в кВт): Компрессор К 1 К 2 К 3 К 4 К 5 К 6 Всего Мощности двигателей выбирают с равными величинами и они меньше 35000 кВт. Итак, изобретение обеспечивает преимущество для ограничения расходов энергии при производстве очищенных газов. Эта цель достигнута, причм обеспечена возможность широкого выбора отделения метана и других компонентов природного газа при осуществлении способа. Согласно схеме 2, потребление энергии составляет 183130 кВт для производства 620710 кг/ч деазотированного СПГ. Удельное потребление составляет 0,295 кВт.ч/кг деазотированного СПГ, его можно сравнить с традиционными установками, которые производят газообразное топливо с высоким содержанием азота. Таким образом, результаты, полученные благодаря применению изобретения, обеспечивают значительные преимущества, заключающиеся в значительном упрощении и в большой экономии в осуществлении и в технологии элементов оборудования и способов их осуществления, а также преимущества, получаемого качества продуктов, произведенных с помощью этих способов. 24 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ сжижения и деазотации природного газа (1) под давлением, содержащего метан, углеводороды С 2 и высшие углеводороды и азот для получения сжиженного природного газа, очищенного, по существу, от газообразного азота, углеводородов, включающий первый этап, на котором поток природного газа охлаждают, подвергают расширению и сжижают, отделяют упомянутый сжиженный расширенный природный газ в первой фракционной колонне,содержащей большое количество ступеней, на первую головную фракцию, относительно более летучую, обогащенную азотом, которую собирают на последней ступени упомянутой первой фракционной колонны и первую донную фракцию, относительно менее летучую с уменьшенным содержанием азота, отличающийся тем, что он содержит второй этап, на котором первую головную фракцию охлаждают и сжижают, разделяют на вторую головную фракцию, более летучую с очень высоким содержанием азота, и на вторую донную фракцию, менее летучую,относительно менее обогащенную азотом, при этом вторую донную фракцию вводят на последнюю ступень упомянутой первой фракционной колонны, вторую головную фракцию нагревают для того, чтобы получить газообразный азот, а первую донную фракцию охлаждают для того, чтобы получить природный сжиженный газ, очищенный, по существу, от азота, при этом тепловая мощность, которая позволяет на этапе охлаждать и сжижать первую головную фракцию, подается посредством третьего цикла охлаждения. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для третьего цикла используют охлаждающую среду, которую охлаждают и/или, по меньшей мере, конденсируют с помощью второго цикла охлаждения. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что для второго цикла охлаждения используют охлаждающую текучую среду, которую охлаждают и/или, по меньшей мере частично конденсируют посредством первого цикла охлаждения,для которого используют другую охлаждающую текучую среду. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды первого цикла охлаждения используют либо чистый углеводород С 3, либо смесь, содержащую, в основном, углеводороды С 3. 5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем,что в качестве охлаждающей текучей среды второго цикла охлаждения используют смесь,содержащую, в основном, углеводороды С 2 иC1. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды второго цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводород С 2. 7. Способ по любому из пп.2-6, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды для третьего цикла используют смесь,содержащую, в основном, углеводороды C1 и азот. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей текучей среды третьего цикла охлаждения используют смесь, содержащую, в основном, углеводород C1. 9. Способ по любому из пп.2-8, отличающийся тем, что сжатие охлаждающей текучей среды или охлаждающих текучих сред осуществляют с помощью компрессоров (К 1-К 6). 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что упомянутые компрессоры приводятся в действие с помощью электродвигателей. 11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что он включает третий этап, на 26 котором перед тем как охлаждать первую донную фракцию для получения сжиженного природного газа, по существу, очищенного от азота,ее охлаждают, подвергают расширению и вводят в первую относительно менее холодную ступень второй фракционной колонны, при этом перед тем, как подогревать вторую фракцию для того, чтобы получить газообразный азот, ее охлаждают, сжижают, подвергают расширению и вводят на относительно более холодную вторую ступень упомянутой второй фракционной колонны 12. Сжиженный природный газ, по существу, очищенный от азота, полученный согласно любому из предыдущих пунктов.

МПК / Метки

МПК: F25J 3/02

Метки: способ, деазотации, природного, результате, этого, газы, разделения, полученные, газа, сжижения

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/14-4127-sposob-szhizheniya-i-deazotacii-prirodnogo-gaza-i-gazy-poluchennye-v-rezultate-etogo-razdeleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ сжижения и деазотации природного газа и газы, полученные в результате этого разделения</a>

Похожие патенты