Contorno del Procesos GeneralLa figura 3 en la pgina 16 es un organigrama de bloque del proceso que muestra las relaciones bsicas entre varias secciones de proceso. Una corriente de alimentacin de gas natural entra en la seccin 1 (el proceso de licuacin). En esta seccin, los hidrocarburos pesado son quitados de la corriente de alimentacin, y la corriente resultante rica de metano es enfriado a 259F en 18 psia, donde surge como un lquido y es enviado al almacenaje. El separado de pesados es enviado a la seccin 2 (el tren de Fraccionamiento) para ser separado ms lejos, va un tren de columnas de separacin. Adems, una corriente rica de nitrgeno de metano es enviada de la seccin1 para proporcionar el gas de combustible para la seccin 3 (impulsan la generacin).Las utilidades para el proceso son producidas y entregadas por secciones 3-6. La seccin 3 (la generacin de poder) provee al proceso de energa elctrica va una turbina de combustible de gas. La seccin 4 (ciclo de nitrgeno) provee al proceso del nitrgeno fro necesario de licuar el gas natural por un ciclo de compresin de extensin de lazo cerrado. La seccin 5 (abastecimiento de agua enfriada) provee al proceso el agua que se enfra va cuatro bombas de entrada de agua de mar. La seccin 6 (el ciclo de vapor) proporciona el vapor para impulsar las nuevas calderas para las columnas de separacin tanto en la seccin 1 como en la seccin 2. Toda esta seccin ser descrita detalladamente debajo.Seccin 1-Proceso de Licuacin El caso fundamental del sistema considerado para esta planta es un solo circuito de un ciclo de refrigeracin de nitrgeno. La primera seccin principal en la planta es el proceso de licuacin. En esta seccin, los hidrocarburos ms pesados ( C2 +) son removidos de la corriente de alimentacin de gas natural, y la corriente rica en metano es licuada en el principal intercambiador de calor. La figura 4 en la pgina 17 muestra el organigrama de proceso para esta seccin, y el cuadro 1 en la pgina 18 proporciona las descripciones detalladas de las corrientes perfiladas en la figura 4.La corriente de alimentacin (S-100) entra en el lado izquierdo de la figura 4, con un caudal de 13500 lbmol/hr en 725 psia y 68F. Esta corriente entonces es ampliada en la corriente expandida (E-101) a 300 psia y 45.1F. El extensor de alimentacin comparte un eje comn con el compresor de alimentacin, que compensa un poco del trabajo requerido del compresor. La corriente dilatada, S-101, ahora entra en la columna de depurado (D-101). La columna de depurado separa la corriente de alimentacin en dos corrientes, un producto superior rico de metano, y un producto de fondo que contiene casi todo el C3+. El superior de la columna de depurado (S-102), que tiene un caudal de 20,833 lbmol/hr y est compuesto del metano del 94.2 %, el 2.6 % etano, nitrgeno del 2.9 %, y el 0.3 % C3+, surge de la cima de la columna a 130F, y 290 psia. El producto de fondo de la columna de depurado (S-110), que tiene un caudal de 1180 lbmol/hr y consiste en el metano del 0.8 %, 53.5 % etano, 22.9% de propano, butanos el 11.4 %, y el 11.4 % C5+, surgen de la columna a 66.1F y 300 Psia. La corriente S-110 entonces es enviada al tren de fraccionamiento (la seccin 2, la figura 5 en la pgina 19) para remota separacin.El elevado de la columna D-101 (S-102) procede al intercambiador de calor criognico principal (HX-101), de donde es enfriada a -160F usando las corrientes S-104, S-112, y S-114. La corriente enfriada (S-103) del intercambiador de calor principal ahora entra al separador de reflujo (F-101). El separador de reflujo es un recipiente de separacin instantnea isotrmico que proporciona una separacin adicional de metano/etano, y proporciona reflujo para la columna D-101 (en la forma de lquido del producto instantneo). La corriente S-103 es isotrmicamente dirigida a -160F y 290 psia. El lquido del producto instantneo (S-111), que tiene un caudal de 8513 lbmol/hr a 160F y 290 psia y consiste en el 92.8 % metano, el 5.9 % etano, 0.2% propano; y el equilibrio C4+; es enviado atrs a la columna de depurado, donde entra por encima de la etapa superior y es usado como el reflujo para la columna. Esto elimina la necesidad de un condensador separado.El producto de vapor del separador de reflujo (S-104), que es comprendido de 95.4 % metano, 0.3 % etano, 4.2 % nitrgeno y el equilibrio C3+, es devuelto como una corriente fra al intercambiador de calor principal (HX-101), donde esto es calentado a 61.2F en 290 psia antes de la nueva compresin. Como esto entra a HX-101 como una corriente fra, la corriente S-104 proporciona el poder enfriador que complementa el del nitrgeno en la corriente S-114.El reflujo superior calentado del separador (S-105) entonces entra en el compresor de gas de alimentacin (C-101). Aqu, el vapor es comprimido de nuevo a 725 psia (S-106), en una sola etapa de compresin. El compresor tiene una eficacia isentrpica de 86 % y una eficacia mecnica del 100 %. La corriente S-106 entonces es enfriada en el compresor del intercambiador de calor de agua fria (HX-102) utilizando el agua de mar a 90F en 720 psia. La nueva compresin del gas permite para menos nitrgeno a ser usado para la refrigeracin, que mejora la eficacia del poder total del sistema. Despus de la nueva compresin, la corriente (S-107) entra de nuevo en el intercambiador de calor principal como una corriente caliente, donde es enfriado a -220F y 720 psia por las corrientes S-104, S-112, y S-114, y surge como la S-108.Esta corriente fra rica en metano entonces es enviada al recipiente instantneo de rechazo de nitrogeno (F-102). Este recipiente dirige isotrmicamente la corriente entrante a 18 psia para quitar el 80.5 % de nitrgeno de la corriente rica en metano. El producto lquido del separador instantaneo (S-109) es el producto de gas natural licuado final. Surge a 259 F y 18 psia, y es enviado a los tanques de almacenaje. La corriente S-109 tiene un caudal de 0.119 lmbol/hr, y consiste en 98.5 % de metano, nitrgeno 1.0 %, y equilibrio C2+.El producto elevado del separador instantneo (S-112) es rico en el nitrgeno y ser usado como combustible de la turbina de gas. Esta corriente tiene un caudal de 2.201 lbmol/hr y consiste en el nitrgeno 19.7 %, el metano 80.2 %, y 0.1 % C2+. La corriente S-112 surge del recipiente instantneo a 259F y 18 psia. Entonces es enviado al intercambiador de calor principal como una corriente fra, como debe ser calentado

PODER DE GENERACINSeccin 3 del proceso es el proceso de generacin de energa. Esta seccin toma la corriente rica en nitrgeno (S-113) desde el recipiente de rechazo de nitrgeno (f-102) y se quema con aire para alimentar una turbina que a su vez impulsa un generador que produce energa elctrica para la planta.La energa generada a partir de la turbina de gas combustible se utiliza para alimentar todos los compresores de plantas y bombas. La Figura 6 en las pginas 21 anterior muestra el diagrama de flujo del proceso para la seccin de generacin de energa. Adicionalmente, la tabla 3 en la pgina 22 proporciona informacin especfica sobre las corrientes introducidas en la figura 6.El producto rico en nitrgeno (S-113 en la figura 4, S-300 en la figura 6) desde el recipiente de destello de rechazo nitrgeno (F-102) emerge desde el intercambiador de calor principal (HX-101) A 61.2F y 18 psia. Este gas de combustible debe ser comprimido a 500 psia antes de que pueda ser quemado con exceso de aire en la cmara de combustin de turbina de combustible de gas. El combustible de gas, bruja tiene una velocidad de flujo de 2.202 lbmol / hr y una composicin de 19,7% de nitrgeno, 80,2% de metano, y 0,1% C2 +, se comprime a 500 PSIA en tres etapas (C-302a-c), con inter- refrigeracin (HX-302A-C) ENTRE LAS ETAPAS a 90F con agua de mar. Cada una de las etapas del compresor tiene un rendimiento isoentrpico de 78% y una eficiencia mecnica del 100%. El gas combustible comprimido (S-306) emerge despus de la ltima etapa del compresor a 500 psia y 90F.El aire es tambin necesario para quemar el gas de combustible en la cmara de combustin de turbina. El aire entra en el sistema en 14.7 psia y 68F con la tarifa de 30600 lbmol/hr (S 307) y es comprimido a 500 psia en un compresor de tres etapas (c-301a-c), tambin con la interrefrigeracin (hx-301a-c) entre etapas a 90f con el agua de mar. Cada etapa del compresor tiene un rendimiento isoentrpico de 78% y una eficiencia mecnica del 100%. El aire comprimido sale de la etapa final del compresor de aire a 500 psia y 90f (s-313). Se proporciona 78% de exceso de aire para la combustin con el fin de mantener la temperatura en la cmara de combustin por debajo de la requerida 2350F.La corriente de aire comprimido (la S 313) y la corriente comprimida de combustible de gas (la S-306) es combinada. Esta corriente entonces es dividida en dos corrientes. La de Corriente S-314 contiene el 94 % del original la corriente combinada, y se introduce en una cmara de combustin. El metano se quema completamente, como son los hidrocarburos ms pesados residuales. El gas de producto, que consistiendo en el nitrgeno, el oxgeno, el carbn, el dixido, y el agua surge de la cmara de combustin en 22345F, y se alimenta la turbina.La turbina convierte la energa termica de la corriente de gas de producto en el trabajo de eje, que entonces acciona un generador que produce energa en la placa elctrica con una eficiencia del 98%. Este poder se distribuye por toda la planta para alimentar los compresores y bombas de proceso. El gas de combustin (S-314) emerge de la turbina a 736F y 3,9 psia. Esta corriente se ventila a la atmsfera.El 6% restante de la corriente de aire y gas de combustible combinado se enva como corriente S-316 al horno en el ciclo de generacin de vapor (Seccin 6 - Generacin de vapor).

SECCIN 4 - CICLO DEL NITRGENOLa seccin 4 del proceso es el ciclo de nitrgeno. En el proceso, el nitrgeno proporciona la refrigeracin necesaria de licuar el metano. El ciclo de nitrgeno es un ciclo de extensin de compresin de cerrar-lazo, en el cual el nitrgeno es comprimido 995 psia, refrescado en su mayora el cambiador a 50F y ampliado a 130 psia, donde surge en 222F. Figura 7 arriba en la pgina 23 proporciona el flujo de proceso para el ciclo del nitrgeno, y en la tabla 4 de la pgina 24 proporciona informacin especfica corriente de todas las corrientes en la figura 7.El nitrgeno es el fluido de refrigeracin principal para el proceso, y est distribuido en un sistema de circuito cerrado, por lo que todos los flujos de nitrgeno tienen la misma velocidad de flujo de 69.012 lbmol /hr. La corriente del S-115 (Figura 4) o S-400 (figure7) emerge desde el intercambiador de calor principal en 61.2F y 130 psia. Esta corriente de nuevo se comprime a 995 psia y pre- enfra en el intercambiador de calor principal antes de que se pueda ampliar. La compresin tiene lugar en un compresor de cuatro etapas (C-401a-d), ..Refrigeracin con agua de mar (HX-401 -d) a 90F entre cada etapa. Cada etapa tiene una eficacia isentrpica del 86 % y una eficacia mecnica del 100 %. El nitrgeno surge de la ltima etapa de compresor como la corriente S-410, en 90F y 995 psia. Esto entonces sale la Seccin 4 y va a la Seccin 1 como la corriente S-114, ser refrescado antes de la extensin en su mayora el transformador de calor a -50F. Despus de que la S-114 ha sido refrescada en su mayora el transformador de calor, esto vuelve a la Seccin 4 como la S-402 (S-115 en la Figura 4). La corriente S-402 ha sido prerefrescada a -50f en 995 psia. Esto entonces entra en el extensor de nitrgeno (E-401), donde esto se expande isentropicamente a 30 psia. Despus de esta extensin, la corriente (S-401) est en -222F y 30 psia. El extensor tiene una eficacia isentropica de 88 % y una eficacia mecnica de 100 %. El extensor comparte un eje comn con una de las etapas del compresor de nitrgeno (C-401a), entonces el trabajo de eje producido es usado para impulsar la etapa de compresor. La corriente de nitrgeno fra (S-401) entonces es enviada a la Seccin 1 para proporcionar el poder de refrigeracin principal para HX-101. Cuando surge del transformador de calor como la S 115, el ciclo de nitrgeno comienza de nuevo.La seccin 5 Abastecimiento de agua enfriadaLa seccin 5 del proceso es el abastecimiento de agua que se enfra. El proceso requiere una cantidad significativa de agua que se enfra debido a la carga de refrigeracin pesada colocada sobre los inter-refrigeradores del compresor. Ya que el proceso es en el exterior, el agua enfriada no puede ser comprada directamente. En cambio, el agua de mar ser usado para la refrigeracin de proceso. El agua de mar es bombeado directamente del ocano por un banco de bombas a un colector principal, de donde ser distribuido a los pedazos requeridos de equipo de proceso. La figura 8, en la pgina 25, proporciona el organigrama de proceso para el abastecimiento de agua que se enfra. La mesa 5, en la pgina 26 encima, las listas detallaron la informacin sobre las corrientes de proceso asociadas con la figura 8.El agua de mar es asumido para estar disponible en 14,7 psia y 68F. El agua de mar es suministrado al proceso por tres bombas de agua de mar principales (P-501, P-502, y P-503). Estas bombas bombean el agua de mar por sus corrientes asociadas (S-501, S-503, y S-505) a 68F y 84,7 psia al colector de distribucin principal. Una bomba adicional, P-504, debera estar disponible si uno de las tres de bombas principales falla. Cada bomba est preparada a la entrada 563,808 lbmol/hr de agua, y el proceso total requieren 1,691,424 lbmol/hr de agua enfriada.Cuatro bombas estn disponibles en la Seccin 5 para reducir al mnimo el impacto de un fracaso mecnico sobre la red fluvial que se enfra. Las cuatro bombas tienen una capacidad idntica, y todas sus corrientes de salida tienen una vlvula asociada (V-501, V-502, V-503, V-504) que puede ser usado para parar el flujo al colector principal. Si una sola bomba falla con este orden, la vlvula asociada con la bomba fallada puede estar cerrado de modo que la bomba pueda ser reparada, y la bomba de repuesto puede ser trada en lnea y tener su vlvula activada. Esto asegurar que el proceso puede seguir funcionando, porque la bomba de repuesto tendr la misma capacidad que la bomba fallada. Ya que mltiples fracasos simultneos son improbables, esto asegurar que el proceso siempre es suministrado del agua enfriada. La energa elctrica requerida para impulsar la bomba es proporcionada por el generador asociado con la turbina de combustible de gas.Despus de la distribucin colector principal de agua enfriada, la refrigeracin surge de varios transformadores de calor de proceso en 82F y 84.7 psia. El agua que se enfra es recogida en una sola corriente principal y es devuelta al ocano en esta temperatura y presin como la S-609.La seccin 6 - Ciclo De vaporLa seccin 6 del proceso es el ciclo de vapor. Con el agua enfriada, ya que el proceso es localizado a cierta distancia de la costa, el vapor no puede ser comprado para impulsar las nuevas calderas de columna de destilacin, y debe ser generado local. Un ciclo de vapor de lazo cerrado es usado para este proceso, con la corriente S-316 siendo

Quemado en un horno para proporcionar el calor necesario de vaporizar el vapor. La figura 9, en la pgina 27 encima, muestra el organigrama de proceso para el ciclo de vapor. El cuadro 6, en la pgina 28, da la informacin detallada sobre todas las corrientes asociadas con Figura 9.Dos presiones de vapor son usadas en el proceso. El primero es el vapor MP, que es usado para impulsar las nuevas calderas H-201 y la H-203 (Seccin 2, Figura 5). Este vapor est disponible en 94.7 psia en su temperatura de saturacin de 324F. El vapor surge de las nuevas calderas en S-603 y la S-604 como un lquido saturado. La S-603 tiene un caudal de 976.9 lbmol/hr, y la S 604 tiene un caudal de 294.7 lbmol/hr. Ambas corrientes son agua saturada en 94.7 psia y 324F. Las corrientes son combinadas como S-605 (tambin en 94.7 psia y 324F) y son enviadas al tanque de vapor condensado MP (T-601).La corriente S-606 es quitada del tanque condensado en un caudal de 1271.6 lbmol/hr en 94.7 psia y 324F, y es alimentada a la bomba de vapor MP, P-601. Esta bomba aumenta la presin de la corriente lquida a 114.7 psia, para neutralizar la presin pasan a la caldera. Esta corriente (S-607) entonces es alimentada a la caldera de vapor MP (B-601), donde el gas de escape del horno, S-601, en 2346F y 500 psia es usado para vaporizar el agua saturada. La corriente S-601 tiene un caudal de 1948.1 lbmol/hr, y es compuesta de nitrgeno, oxgeno, dixido de carbono, y el agua. Esta corriente surge en otro lado del cambiador como la corriente S-602, en 1008F y 495 psia. El agua saturada completamente es vaporizada al vapor saturado, y surge como S-608 en 325F y 94.7 psia. Esta corriente es entonces dividida en la S-609, que alimenta la H-201, y S-610, que alimenta H-203. Estas corrientes tienen los caudales de 976.9 lbmol/hr y 294.72 lbmol/hr, respectivamente.Un proceso similar es usado para suministrar el vapor de LP. Este vapor es usado para impulsar las nuevas calderas H-101 (Seccin 1, la Figura 4) y H-202 (Seccin 2, la Figura 5), y est disponible en 235F y 21,7 psia. El vapor surge de las nuevas calderas H-101 y H-202 como lquidos saturados comoLas corrientes S-611 y S-612, respectivamente. La corriente S-611 tiene un caudal de 464.6 lbmol/hr y la corriente S-612 tiene un caudal de 257.6 lbmol/hr. Tanto son lquidos saturados en 235F como 21.7 psia.Esta corriente entonces es combinada en la S-612, que entonces se alimenta al tanque vapor de condensado LP (T-602). La Corriente S-614 es tomada de T-602, con un caudal de 722.2 lbmol/hr en 235F y 21.7 psia, y es alimentada a la bomba de vapor de LP, P-602. Esta bomba aumenta la presin de la corriente lquida a 41.7 psia para neutralizar la presin de 20 psia que pasa a la caldera de corriente LP (B-602). La corriente resultante (S-615), en 41.7 psia y 235F entra en la B-602, donde es vaporizado por la corriente S-602. La corriente S-602 surge del lado caliente de la caldera como la corriente S-619, y ha reducido en la temperatura a 250F. La corriente S-619 entonces es ventilada a la atmsfera.El vapor de LP surge de la caldera como el vapor saturado en la corriente S-616, con un caudal de 722.2 lbmol/hr en 235F y 21.7 psia. La corriente S-616 entonces es dividida en las corrientes S-617 y S-618, que impulsan las calderas H-101 y H-202 respectivamente. La corriente S-617 tiene un caudal de 464.6 lbmol/hr, y la corriente S-618 tiene un caudal de 257.6 lbmol/hr.El calor utilizado para vaporizar el vapor es generado por un horno que quema la corriente S- 600. Esta corriente es una combinacin de aire y el gas de combustible, y surge del horno en una temperatura de 2345F y una presin de 500 psia. El gas de combustible es completamente quemado a dixido de carbono, y esta corriente caliente de gas entonces es usada para vaporizarse tanto presin media como bajo presin en las corrientes de vapor B-601 y B-602. Despus de que el calor ha sido usado, el vapor, ahora S-619, es ventilado a la atmsfera en 250F.SECTION 7 CICLO DE DIOXIDO DE CARBONOLa seccin 7 del proceso es el ciclo de dixido de carbono, el dixido carbono es usado para refrescar los condensadores para las columnas de destilacin D-201 y D-202. El dixido de carbono fue escogido sobre una mezcla de agua/glicol enfriada porque las cantidades del agua y el glicol requerido hecho el empleo de aquel proceso prohibitivamente caro. En reciclo, el dixido de carbono es refrescado en una compresin - la extensin es similar a la del ciclo de nitrgeno. La figura 10 en la pgina 29 muestra el ciclo dixido de carbono y cuadro 7 en la pgina 30 da ms detalle sobre las corrientes introducidas all. El dixido de carbono fro es usado para refrescar los condensadores HX-201 y HX-202 para las de columnas de destilacin D-201 y D-202. La corriente S-703 entra en el primer condensador en -29F y 100 Psia, con un caudal de 26000 lbmol/hr. Las salidas de dixido de carbono de HX-202 en 47.1 y 100 Psia como una S-700. La corriente S-700 entonces beneficia al compresor de dixido de carbono, C-701, que comprime la S-700 de 47.1 F y 100 Psia a 205 F y 295 Psia. El compresor tiene una eficacia isentropica del 85 % despus de la compresin, la nueva corriente, la S-701 es refrescada usando agua enfriada en HX-702 se echan atrs a 90F, como en el ciclo de nitrgeno. Despus de esta refrigeracin, la corriente, S-702, es enviada al extensor de dixido de carbono para ser ampliado y refrescado. La corriente es ampliada de 90F y 295 Psia a -29F y 100psia, y el ciclo es completado. El extensor tiene una eficiencia de 88%, y muestra un eje comn con el compresor de dixido de carbono (C-701), que ayuda a compensar el poder elctrico requerido por el compresor.Hecho el empleo de aquel proceso prohibitivamente caro. En reciclan, el dixido de carbono es refrescado en una compresin - la extensin trata similar a l del ciclo de nitrgeno. La figura 10 en la pgina 29 muestra el dixido de carbono el ciclo y la mesa 7 en la pgina 30 da ms detalle sobre las corrientes introducidas all. El dixido de carbono fro es usado refrescar los condensadores HX-201 y HX-202 para la D de columnas de destilacin 201 y la D 202. la corriente s-703 entra en el primer condensador en-29f y 100 Psia, Con un caudal de 26000 lbmol/hr. Las salidas de dixido de carbono de HX-202 en 47.1 y 100 Psia como una S- 700. La s de corriente 700 entonces beneficios al compresor de dixido de carbono, c-701, que comprime la s- 700 de 47.1 F y 00 Psia a 205 F y 295 Psia. El compresor tiene una eficacia del 85 % despus de la compresin, la nueva corriente la nueva corriente, la s 701 es refrescada usando refrescando el agua en HX-702 se echan atrs a 90F, como en el ciclo de nitrgeno. Despus de esta refrigeracin, la corriente s- 702, es enviada al extensor de dixido de carbono para ser ampliado y refrescado. La corriente es ampliada de 90F y 295 Psia a 29F y 100 Psia, y el ciclo es completado. El extensor tiene una eficacia del 88 %, y comparte un eje comn con el compresor de dixido de carbono (c-701), que ayuda a compensar la exigencia de energa elctrica para el compresor.