CN111183210A - 利用综合单制冷剂三循环和改良多效蒸馏系统的天然气凝液分馏装置废热同时向电力、冷却和饮用水的转换 - Google Patents

利用综合单制冷剂三循环和改良多效蒸馏系统的天然气凝液分馏装置废热同时向电力、冷却和饮用水的转换 Download PDF

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阿克拉姆·哈米德·穆罕默德·卡迈勒
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Abstract

利用综合单制冷剂三循环和改良MED系统的天然气凝液分馏装置废热同时向电力、冷却和饮用水的转换的某些方面可以作为一种系统实施，所述系统包括与NGL分馏装置的多个热源热连接的两个加热流体回路。包括有机兰金循环(ORC)、制冷循环和喷射器制冷循环的综合三循环系统与第一加热流体回路热连接。被配置成生产饮用水的MED系统与第二加热流体回路热连接。所述系统包括控制系统，所述控制系统被配置成驱动控制阀以选择性地将所述加热流体回路与所述NGL分馏装置的热源中的多个部分热连接。

Description

利用综合单制冷剂三循环和改良多效蒸馏系统的天然气凝液 分馏装置废热同时向电力、冷却和饮用水的转换
优先权要求
本申请要求于2017年8月8日提交的名称为“利用从天然气凝液分馏装置回收的废热(Utilizing Waste Heat Recovered From Natural Gas Liquid FractionationPlants)”的美国申请号62/542,687以及于2017年12月14日提交的名称为“利用综合单制冷剂三循环和改良多效蒸馏系统的气液分馏装置废热同时向电力、冷却和饮用水的转换(GASLIQUID FRACTIONATION PLANT WASTE HEAT CONVERSION TO SIMULTANEOUS POWER,COOLING AND POTABLE WATER USING INTEGRATED MONO-REFRIGERANT TRIPLE CYCLE ANDMODIFIED MULTI-EFFECT-DISTILLATION SYSTEM)”的美国申请号15/842,385的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开内容涉及运行工业设施，例如，天然气凝液分馏装置或包括运行产生热量的装置例如天然气凝液分馏装置的其他工业设施。
背景技术
天然气凝液(NGL)过程是在石油精炼厂中用于将天然气转化为产物，例如液化石油气(LPG)、汽油、煤油、喷气燃料、柴油、燃料油以及此类产物的化工过程和其他设施。NGL设施是大型工业综合体，其涉及许多不同的加工单元和辅助设施，例如公用设施单元、储罐和此类辅助设施。各个精炼厂都可以具有例如由精炼厂位置、所需产物、经济考虑因素或此类因素所确定的其自身独特的精炼过程的布置和组合。实施以将天然气转化为产物(如之前列出的那些)的NGL过程可能产生不会被再利用的热量以及可能会污染大气的副产物(如温室气体(GHG))。据信，全球环境受部分由于GHG释放到大气中造成的全球变暖负面影响。
概述
本说明书描述了与由天然气凝液(NGL)分馏装置中的废热的冷却能力产生、发电或饮用水生产相关的技术。
本公开内容包括以下具有其相应缩写的度量单位中的一种或多种，如表1中所示：
度量单位 缩写
摄氏度 ℃
兆瓦 MW
一百万 MM
英热单位(British thermal unit) Btu
小时 hr或H
磅/平方英寸(压力) psi
千克(质量) Kg
秒 S
立方米/天 m<sup>3</sup>/天
华氏度 F
表1
在一般实施方式中，一种系统包括与天然气凝液(NGL)分馏装置的第一多个热源热连接的第一加热流体回路。所述系统包括与NGL分馏装置的第二多个热源热连接的第二加热流体回路。所述系统包括与第一加热流体回路热连接的综合三循环系统，该综合三循环系统包括有机兰金循环(organic Rankine cycle，ORC)、制冷循环和喷射器制冷循环。ORC包括：(i)工作流体，其与第一加热流体回路热连接以加热工作流体的第一部分；和(ii)第一膨胀器，其被配置成由工作流体的经加热的第一部分产生电力。制冷循环通过工作流体与第一加热流体回路热连接并且被配置成利用压缩机产生一定量的冷却能力。喷射器制冷循环在喷射器制冷循环的喷射器中与工作流体流体连接并且被配置成降低制冷循环中的压缩机的压缩功率。所述系统包括多效蒸馏(MED)系统，其与第二加热流体回路热连接并且被配置成利用来自第二加热流体回路的热量中的至少一部分来生产饮用水。所述系统包括控制系统，其被配置成驱动第一组控制阀以选择性地将第一加热流体回路与NGL分馏装置的第一多个热源中的至少一部分热连接，并且驱动第二组控制阀以选择性地将第二加热流体回路与NGL分馏装置的至少一个第二热源热连接。
在可与一般实施方式结合的一个方面，MED系统包括与第二加热流体回路热连接的多个生产线。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，多个生产线包括三个生产线，其包括：包括六个效果器的第一生产线，包括四个效果器的第二生产线，和包括两个效果器的第三生产线。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，工作流体在ORC的第一蒸发器中与第一加热流体回路热连接。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，工作流体包括丙烷。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，第一加热流体回路和第二加热流体回路包括水或油。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，所述系统包括与膨胀器、喷射器和冷凝器流体源流体连接以冷却工作流体的冷凝器，和用于使工作流体循环通过ORC的泵。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，制冷循环包括：蒸发器，其与工作流体热连接以加热工作流体的第二部分，其中工作流体的第二部分中的至少一部分与工作流体的第一部分流体连接并且循环至膨胀器；以及过冷器，其与工作流体热连接以加热工作流体的第三部分。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，工作流体的第二部分中的另一部分和工作流体的第三部分与喷射器流体连接。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，喷射器被配置成利用来自工作流体的第二部分中的另一部分的热量来气化工作流体的第三部分以产生气化的工作流体。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，第一多个热源包括：NGL分馏装置的第一部分子单元，其包括乙烷系统；NGL分馏装置的第二部分子单元，其包括丙烷系统；NGL分馏装置的第三部分子单元，其包括丁烷系统；NGL分馏装置的第四部分子单元，其包括戊烷系统；NGL分馏装置的第五部分子单元，其包括天然汽油系统；和NGL分馏装置的第六部分子单元，其包括溶剂再生系统。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第一部分子单元包括至少一个乙烷系统热源，并且包括：第一乙烷系统热源，其包括与乙烷干燥器的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第二部分子单元包括至少四个丙烷系统热源，并且包括：第一丙烷系统热源，其包括与丙烷脱水器的出口流股热连接的换热器；第二丙烷系统热源，其包括与丙烷蒸气回收压缩机流股的出口流股热连接的换热器；第三丙烷系统热源，其包括与丙烷制冷压缩机流股的出口流股热连接的换热器；和第四丙烷系统热源，其包括与丙烷主压缩机流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第三部分子单元包括至少四个丁烷系统热源，并且包括：第一丁烷系统热源，其包括与丁烷脱水器的出口流股热连接的换热器；第二丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器；第三丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔底的出口流股热连接的换热器；以及第四丁烷系统热源，其包括与丁烷制冷压缩机流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第四部分子单元包括至少一个戊烷系统热源，并且包括：第一戊烷系统热源，其包括与脱戊烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第五部分子单元包括至少三个天然汽油系统热源，并且包括：第一天然汽油系统热源，其包括与天然汽油脱色段预闪蒸罐顶部流股的出口流股热连接的换热器；第二天然汽油系统热源，其包括与天然汽油脱色塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器；和第三天然汽油系统热源，其包括与里德蒸气压(Reid vapor pressure)控制塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第六部分子单元包括至少两个溶剂再生系统热源，并且包括：第一溶剂再生系统热源，其包括与ADIP再生段塔顶流股的出口流股热连接的换热器；和第二溶剂再生系统热源，其包括与ADIP再生段塔底的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，第二多个热源包括：NGL分馏装置的第一部分子单元，其包括丙烷系统；以及NGL分馏装置的第二多个子单元，其包括丁烷系统。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第一部分子单元包括至少一个丙烷系统热源，并且包括：第一丙烷系统热源，其包括与脱丙烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第二部分子单元包括至少一个丁烷系统热源，并且包括：第一丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
在另一个一般实施方式中，一种回收由NGL分馏装置产生的热能的方法包括：使第一加热流体循环通过与天然气凝液(NGL)分馏装置的第一多个热源热连接的第一加热流体回路；使第二加热流体循环通过与NGL分馏装置的第二多个热源热连接的第二加热流体回路；利用有机兰金循环(ORC)产生电力，该有机兰金循环(ORC)包括：(i)工作流体，其与第一加热流体回路热连接以加热工作流体的第一部分，和(ii)第一膨胀器，其被配置成由工作流体的经加热的第一部分产生电力；利用制冷循环产生冷却能力，该制冷循环通过工作流体与第一加热流体回路热连接，并且包括压缩机以产生冷却能力，同时利用包括喷射器的与工作流体流体连接的喷射器制冷循环降低压缩机的压缩功率；利用与第二加热流体回路热连接的多效蒸馏(MED)系统，使用来自第二加热流体回路的热量中的至少一部分来生产饮用水；利用控制系统驱动第一组控制阀以选择性地将第一加热流体回路与NGL分馏装置的第一多个热源中的至少一部分热连接；和利用控制系统驱动第二组控制阀以选择性地将第二加热流体回路与NGL分馏装置的至少一个第二热源热连接。
在可与一般实施方式结合的一个方面，MED系统包括与第二加热流体回路热连接的多个生产线。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，多个生产线包括三个生产线，其包括：包括六个效果器的第一生产线，包括四个效果器的第二生产线，和包括两个效果器的第三生产线。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，工作流体在ORC的第一蒸发器中与第一加热流体回路热连接。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，工作流体包括丙烷。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，第一加热流体回路和第二加热流体回路包括水或油。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，所述系统包括与膨胀器、喷射器和冷凝器流体源流体连接以冷却工作流体的冷凝器，以及用于使工作流体循环通过ORC的泵。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，制冷循环包括：与工作流体热连接以加热工作流体的第二部分的蒸发器，其中工作流体的第二部分中的至少一部分与工作流体的第一部分流体连接并且循环至膨胀器；以及与工作流体热连接以加热工作流体的第三部分的过冷器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，工作流体的第二部分中的另一部分和工作流体的第三部分与喷射器流体连接。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，喷射器被配置成利用来自工作流体的第二部分中的另一部分的热量来气化工作流体的第三部分以产生气化的工作流体。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，第一多个热源包括：NGL分馏装置的第一部分子单元，其包括乙烷系统；NGL分馏装置的第二部分子单元，其包括丙烷系统；NGL分馏装置的第三部分子单元，其包括丁烷系统；NGL分馏装置的第四部分子单元，其包括戊烷系统；NGL分馏装置的第五部分子单元，其包括天然汽油系统；和NGL分馏装置的第六部分子单元，其包括溶剂再生系统。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第一部分子单元包括至少一个乙烷系统热源，并且包括：第一乙烷系统热源，其包括与乙烷干燥器的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第二部分子单元包括至少四个丙烷系统热源，并且包括：第一丙烷系统热源，其包括与丙烷脱水器的出口流股热连接的换热器；第二丙烷系统热源，其包括与丙烷蒸气回收压缩机流股的出口流股热连接的换热器；第三丙烷系统热源，其包括与丙烷制冷压缩机流股的出口流股热连接的换热器；和第四丙烷系统热源，其包括与丙烷主压缩机流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第三部分子单元包括至少四个丁烷系统热源，并且包括：第一丁烷系统热源，其包括与丁烷脱水器的出口流股热连接的换热器；第二丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器；第三丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔底的出口流股热连接的换热器；和第四丁烷系统热源，其包括与丁烷制冷压缩机流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第四部分子单元包括至少一个戊烷系统热源，并且包括：第一戊烷系统热源，其包括与脱戊烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第五部分子单元包括至少三个天然汽油系统热源，并且包括：第一天然汽油系统热源，其包括与天然汽油脱色段预闪蒸罐顶部流股的出口流股热连接的换热器；第二天然汽油系统热源，其包括与天然汽油脱色塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器；和第三天然汽油系统热源，其包括与里德蒸气压控制塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第六部分子单元包括至少两个溶剂再生系统热源，并且包括：第一溶剂再生系统热源，其包括与ADIP再生段塔顶流股的出口流股热连接的换热器；和第二溶剂再生系统热源，其包括与ADIP再生段塔底的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，第二多个热源包括：NGL分馏装置的第一部分子单元，其包括丙烷系统；以及NGL分馏装置的第二多个子单元，其包括丁烷系统。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第一部分子单元包括至少一个丙烷系统热源，并且包括：第一丙烷系统热源，其包括与脱丙烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
在可与前述方面中任一个结合的另一个方面，NGL分馏装置的第二部分子单元包括至少一个丁烷系统热源，并且包括：第一丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和详述中阐明。根据说明书、附图和权利要求书，所述主题的其他特征、方面和优点将变得明显。
附图简述
图1A示出了一种用于回收来自NGL分馏装置中的热源的废热的示例性系统的示意图。
图1B示出了一种用于回收来自NGL分馏装置中的热源的废热的示例性系统的示意图。
图1C是一种用于回收饮用水的多效蒸馏(MED)系统的示意图，所述多效蒸馏(MED)系统与所述系统热连接以回收来自NGL分馏装置中的热源的废热。
图1D是一种NGL分馏装置的丙烷脱水段中的换热器的示意图。
图1E是一种NGL分馏装置的脱丙烷塔段中的换热器的示意图。
图1F是一种NGL分馏装置的丁烷脱水段中的换热器的示意图。
图1G是一种NGL分馏装置的脱丁烷塔段中的换热器的示意图。
图1H是一种NGL分馏装置的脱戊烷塔段中的换热器的示意图。
图1I是一种NGL分馏装置的ADIP再生段中的换热器的示意图。
图1J是一种NGL分馏装置的天然汽油脱色段中的换热器的示意图。
图1K是一种NGL分馏装置的丙烷罐蒸气回收段中的换热器的示意图。
图1L是一种NGL分馏装置的丙烷产物制冷段中的换热器的示意图。
图1M是一种NGL分馏装置的丙烷产物过冷段中的换热器的示意图。
图1N是一种NGL分馏装置的丁烷产物制冷段中的换热器的示意图。
图1O是一种NGL分馏装置的乙烷生产段中的换热器的示意图。
图1P是一种NGL分馏装置的天然汽油蒸气压控制段中的换热器的示意图。
详述
NGL装置
气体加工装置可以通过去除常见污染物如水、二氧化碳和硫化氢来纯化原天然气或与原油生产相关的气体(或两者)。污染天然气的物质中的一些具有经济价值并且可以进行加工或出售或两者。在分离可用作用于家用和发电的销售气体的甲烷气体后，液相中的剩余烃混合物称为天然气凝液(NGL)。NGL在单独的装置或有时在同一气体加工装置中被分馏为乙烷、丙烷和重质烃，以用于化学和石化以及运输行业中的若干多用途使用。NGL分馏装置使用以下过程或段：分馏，产物处理和天然汽油加工。分馏过程或段可以包括热源(通常也称为流股)，其包括但不限于丙烷冷凝器、丙烷制冷剂冷凝器、石脑油冷却器、脱戊烷塔冷凝器、胺-二异丙醇(ADIP)冷却器、再生塔塔顶(OVHD)冷凝器、里德蒸气压(RVP)塔冷凝器、脱丙烷塔冷凝器、脱丁烷塔冷凝器或它们的组合。产物处理过程或段可以包括以下非限制性热源：丙烷脱水器冷凝器、丁烷脱水器冷凝器、丙烷冷凝器、气冷式冷凝器、再生气体冷却器和丁烷冷凝器，或它们的组合。天然汽油加工过程或段可以包括但不限于天然汽油(NG)闪蒸蒸气冷凝器、NG脱色塔冷凝器或它们的组合。
分馏段
分馏是分离天然气的不同组分的过程。由于每种组分具有不同的沸点，所以分离是可能的。在低于特定组分的沸点的温度下，该组分冷凝成液体。也可以通过增加压力来提高组分的沸点。通过使用在不同压力和温度下运行的塔，NGL分馏装置能够从NGL分馏进料中分离出乙烷、丙烷、丁烷、戊烷或它们的组合(具有或没有更重的相关烃)。脱乙烷从C2+NGL中分离出乙烷，其中C2是指含有两个碳原子的分子(乙烷)，并且其中C2+是指含有具有两个以上碳原子的分子的混合物，例如含有C2、C3、C4、C5的NGL可以缩写为“C2+NGL”。脱丙烷和脱丁烷分别从C3+NGL和C4+NGL中分别分离出丙烷和丁烷。因为较重的天然气的沸点彼此更接近，所以这样的气体与较轻的天然气相比可能更难分离。另外，较重组分的分离速率小于相对较轻组分的分离速率。在一些情况下，NGL分馏装置可以例如在脱乙烷塔中采用约45个蒸馏塔板、在脱丙烷塔中采用约50个塔板并且在脱丁烷塔中采用约55个塔板。
分馏段可以从气体装置(gas plant)接收含C2+NGL的原料气(所述气体装置是对原料气进行调节和脱硫的上游装置)，并且产生作为最终产物的销售气体如C1/C2混合物，其中C1为约90％。来自气体装置的C2+NGL可以在NGL分馏装置中进一步加工以进行C2+回收。进料从进料计量或缓冲单元(surge unit)计量(或两者)流动至三个分馏模块，即脱乙烷模块、脱丙烷模块和脱丁烷模块，它们中的每一个在下面进行描述。
脱乙烷塔模块(或脱乙烷塔)
在进入脱乙烷塔以进行分馏之前，将C2+NGL预热。分离出的乙烷作为塔顶气体离开塔。乙烷气体通过闭环丙烷制冷系统进行冷凝。在被冷却和冷凝之后，乙烷是气体和液体的混合物。将液体乙烷分离并作为回流泵回到塔的顶部。乙烷气体在节能器中温热，然后送至用户。来自脱乙烷塔再沸器的塔底产物为C3+NGL，其被送至脱丙烷塔模块。
脱丙烷塔模块(或脱丙烷塔)
C3+NGL从脱乙烷塔模块进入脱丙烷塔模块以进行分馏。分离出的丙烷作为塔顶气体离开塔。使用冷却器将气体冷凝。将丙烷冷凝物收集在回流罐中。将液态丙烷中的一些作为回流泵回至塔。其余的丙烷经过处理或作为未处理产物送至用户。然后将来自脱丙烷塔再沸器的塔底产物C4+送至脱丁烷塔模块。
脱丁烷塔模块(或脱丁烷塔)
C4+进入脱丁烷塔模块以进行分馏。分离出的丁烷作为塔顶气体离开塔。使用冷却器将气体冷凝。将丁烷冷凝物收集在回流罐中。将液态丁烷中的一些作为回流泵送回到塔。其余的丁烷经过处理或作为未处理产物送至用户。来自脱丁烷塔再沸器的塔底产物C5+天然气(NG)进入RVP控制段(也可以称为再蒸馏单元)，在后面部分将会对其进行更详细地讨论。
产物处理段
尽管乙烷无需进一步处理，但通常对丙烷和丁烷产物进行处理以去除硫化氢(H2S)、硫化羰(COS)和硫醇硫(RSH)。然后，将产物干燥以除去任何水。将所有输出的产物进行处理，而未经处理的产物可以去向其他行业。如后面所述的，丙烷接受ADIP处理、MEROXTM(Honeywell UOP；Des Plaines,Illinois)处理和脱水。丁烷接受MEROX处理和脱水。
ADIP处理段
ADIP是二异丙醇胺和水的溶液。ADIP处理从丙烷中萃取H2S和COS。通过与酸性丙烷接触，ADIP溶液吸收H2S和COS。ADIP溶液首先在萃取塔中与酸性丙烷接触。在萃取塔中，ADIP吸收大部分的H2S和一部分的COS。然后丙烷通过混合器/沉降器生产线，在那里丙烷与ADIP溶液接触以萃取更多的H2S和COS。将此部分脱硫的丙烷冷却，然后用水洗涤以回收丙烷夹带的ADIP。然后将丙烷送至之后描述的MEROX处理。吸收了H2S和COS的富ADIP离开萃取塔的底部并被再生为贫ADIP以进行再利用。再生塔具有适合酸性气体去除的温度和压力。当富ADIP进入再生塔时，夹带的酸性气体被汽提。当酸性气体作为塔顶产物离开再生塔时，任何游离水被除去以防止酸形成。然后将酸性气体送去燃烧。贫ADIP离开萃取塔底部并被冷却和过滤。贫ADIP返回至最后的混合器/沉降器，并在丙烷的逆流方向上流回通过系统，以改善丙烷和ADIP之间的接触，这改善了H2S和COS的萃取。
C3/C4 MEROX处理段
MEROX处理从C3/C4产物中除去硫醇硫。使用氢氧化钠(NaOH)(也被称为商品名苛性钠)(以下称为“烧碱”)和MEROX的溶液除去硫醇。MEROX催化剂促进硫醇氧化为二硫化物。该氧化在碱性环境中发生，所述碱性环境通过使用烧碱溶液提供。对于C3和C4的MEROX处理是类似的。两种产物用烧碱预洗以除去任何剩余痕量的H2S、COS和CO2。这防止损害在MEROX处理中使用的烧碱。在预洗后，产物流动至萃取塔，在那里具有MEROX催化剂的烧碱溶液与产物接触。烧碱/催化剂溶液将硫醇转化为硫醇盐。脱硫的产物(其是酸性气体贫乏的)作为塔顶产物离开萃取塔，并将任何剩余的烧碱分离。烧碱离开两种产物萃取塔的底部，其富含硫醇盐。该富烧碱被再生为贫烧碱以重新使用。C3/C4萃取段共用一个共同的烧碱再生段，即氧化器。在进入氧化器的底部之前，富烧碱注入MEROX催化剂以保持适当的催化剂浓度，将其加热并与过程空气混合。在氧化器中，硫醇盐被氧化成二硫化物。二硫化物、烧碱和空气的混合物作为塔顶产物离开氧化器。从再生的烧碱中分离出空气、二硫化物气体和二硫化物油。将再生的烧碱泵送至C3/C4萃取塔。在NG洗涤沉降器中用NG洗涤具有任何残留二硫化物的再生烧碱。
C3/C4脱水段
丙烷或丁烷产物(或两者)在它们离开MEROX处理时含有水。在产物流动至制冷和储存之前，脱水通过吸附除去这样的产物中的水分。用于C3和C4的脱水过程是类似的。C3/C4脱水段都具有两个含有分子筛干燥剂床的脱水器。一个脱水器在运行，而另一个进行再生。再生由以下步骤组成：加热筛床以除去水分，然后在重新使用之前将这些床冷却。在干燥期间，产物向上流动并流过分子筛床，该分子筛床吸附水分(即结合至其表面)。干燥C3/C4产物从脱水器的顶部流动至制冷。
天然汽油(NG)加工段
NG加工包括RVP控制段、脱色段和脱戊烷段。
RVP控制段
里德蒸气压(RVP)控制段(或再蒸馏单元)是分馏塔，其接收来自脱丁烷塔塔底的C5+NG。RVP控制段收集戊烷产物。RVP控制段可以用于在戊烷产物被送至戊烷储罐之前调节在再蒸馏分馏塔塔顶处的戊烷产物的RVP。RVP是烃的气化能力的量度。RVP(有时称为挥发度)是汽油调和中的一种重要规格。RVP控制段通过去除少量的戊烷而使NG的RVP稳定。根据操作需求，可以完全或部分地绕开RVP控制段。来自脱丁烷塔塔底馏分的NG进入RVP塔，在那里受控量的戊烷被汽提并作为塔顶气体离开该塔。与在NGL分馏中一样，将塔顶气体用冷却器冷凝，并将一部分冷凝物作为回流泵回到塔。将剩余的戊烷冷却并送去储存。如果RVP塔塔底产物(NG)符合颜色规格，则将其送去储存。如果不符合，则将其送去脱色。
脱色段
脱色段从NG去除有色体。有色体是脱丁烷塔塔底产物中发现的痕量重质馏分。也可能存在其他杂质如来自管道的腐蚀产物。对于NG必须除去这些以符合颜色规格。脱色塔进料可以是RVP塔塔底产物或脱丁烷塔塔底产物，或两者的组合。也可以从其他设施提供另外的天然汽油，以维持己烷加(C6+)产物供应。如果需要脱色，则NG首先通过预闪蒸罐。大部分的较轻NG组分气化并作为塔顶馏出物离开该罐。较重的NG组分连同有色体一起留下并被进料至脱色塔，在那里分离剩余的有色体。NG作为塔顶气体离开脱色塔，并被冷凝和收集在NG产物罐中，其中一些作为回流被泵送回塔。将来自塔和闪蒸罐的塔顶馏出物合并，并泵送至脱戊烷塔(后面描述)或冷却并送去储存在进料产物缓冲单元中。有色体作为塔底产物离开脱色塔，并被泵送至进料和缓冲单元以被注入到原油管线中。
脱戊烷段
脱戊烷使用分馏塔来生产戊烷塔顶产物和C6+塔底产物。将戊烷产物和C6+塔底产物两者分开地进料至储存或者石化装置的下游。脱戊烷塔的进料是来自脱色段的NG产物流股。可以基于对C6+塔底产物的需求来增加或减少进料。如果NGL分馏装置NG生产不能满足需求，则可以从炼油厂输入NG。脱色的NG在进入脱戊烷塔之前进行预热。分离出的戊烷作为塔顶气体离开塔。塔顶冷凝器冷却塔顶流股，并且一部分作为回流被泵回到塔。将剩余的戊烷冷却并送去储存。将塔底馏分中的轻质NG气化并返回以加热脱戊烷塔。将剩余的塔底产物冷却并作为C6+送去储存。
表2列出了在NGL分馏装置的一个示例中的主要废热流股的负荷/生产线。
Figure BDA0002438751900000131
表2
在表2中，“负荷/生产线”表示每个流股的热负荷，其以百万Btu/小时(MMBtu/hr.)/加工生产线计。典型的NGL分馏装置包括三至四个加工生产线。
本公开内容中描述的系统可以与NGL分馏装置整合，以使分馏装置更加能量高效或更少污染性或两者兼备。特别地，可以采用能量转换系统以从NGL分馏装置回收低品位废热。低品位废热的特征在于，在低品位热蒸汽的源和沉(散热器，sink)之间的温差为65℃至232℃(150°F至450°F)。NGL分馏装置是一种有吸引力的用于与能源转换系统整合的选择，因为由该装置产生大量的低品位废热并且无需进行深度冷却。深度冷却是指使用制冷循环来维持的低于环境温度的温度。
来自NGL分馏装置的低品位废热可以用于商品如无碳发电、冷却能力产生、由海水的饮用水生产或其组合。低品位废热的特征在于在65℃至232℃(150°F至450°F)范围内的温度。废热可以用于一种或多种或所有上述商品的单产(mono-generation)、联产(co-generation)或三联产(tri-generation)。来自NGL分馏装置的低品位废热可以用于提供装置内低于环境温度的冷却，从而减少装置的电力或燃料(或两者)的消耗。来自NGL分馏装置的低品位废热可以用于在工业社区或附近的非工业社区中提供环境空气调节或冷却，从而帮助社区消耗来自替代源的能量。此外，低品位废热可以用于将水淡化，并为装置和附近社区生产饮用水。由于可从NGL分馏装置获得一定量的低品位废热以及该装置对环境温度冷却(而不是深度冷却)的冷却要求，选择NGL分馏装置进行低品位废热回收。
在本公开内容中描述的能量转换系统可以作为改造整合到现有的NGL分级装置中，或者可以是新建的NGL分馏装置的一部分。对现有NGL分馏装置的改造使得能够以低资本投资获得由此处描述的能量转换系统提供的无碳发电和燃料节省优势。例如，此处描述的能量转换系统可以产生基本上35MW至40MW(例如37MW)的无碳电力、基本上100,000至150,000m3/天(例如120,000m3/天)的淡化水和基本上350MM BTU/h和400MM BTU/h(例如388MM BTU/h)的用于装置内或社区利用或两者的冷却能力中的一种或多种或全部。
如后面描述的，用于从NGL分馏装置的废热回收和再利用的系统可以包括改良多效蒸馏(MED)系统、定制的有机兰金循环系统、独特的氨-水混合物卡林那(Kalina)循环系统、定制的改良高斯瓦米(Goswami)循环系统、单制冷剂特定性蒸气压缩-喷射器-膨胀器三循环系统或它们中的一种或多种的组合。在以下段落中描述了每个公开内容的细节。
换热器
在本公开内容中描述的配置中，换热器用于将热量从一种介质(例如，流过NGL分馏装置中的一个装置的流股，缓冲流体或此类介质)传递到另一种介质(例如，缓冲流体或流过NGL装置中的一个装置的不同流股)。换热器是典型地将热量从较热的流体流股传递(交换)到相对较不热的流体流股的设备。换热器可以用于加热和冷却应用，例如，冰箱、空调或此类冷却应用。可以基于其中流体流动的方向将换热器彼此区分开。例如，换热器可以是并流、错流或逆流式的。在并流式换热器中，所涉及的两种流体都沿相同方向移动，并排进入和离开换热器。在错流式换热器中，流体路径彼此垂直延伸。在逆流式换热器中，流体路径沿相反的方向流动，其中一种流体离开而无论另一种流体是否进入。逆流式换热器有时比其他类型的换热器更有效。
除了基于流体方向对换热器进行分类之外，还可以基于换热器的构造对它们进行分类。一些换热器由多个管构成。一些换热器包括板，这些板之间具有用于流体流动的空间。一些换热器能够实现从液体到液体的热交换，而一些换热器能够使用其他介质进行热交换。
NGL分馏装置中的换热器通常是壳管式换热器，其包括流体流过的多个管。这些管分为两组，第一组容纳要被加热或冷却的流体；第二组容纳负责触发热交换的流体，换句话说，通过吸收热量并将热量传递出去而从第一组管中除去热量，或者通过将其自身的热量传递到内部的流体而加热第一组的流体。在设计这种类型的交换器时，必须注意确定适当的管壁厚度和管径，以允许最佳的热交换。在流动方面，壳管式换热器可以采用三种流路模式中的任何一种。
NGL设施中的换热器也可以是板框式换热器。板式换热器包括结合在一起的薄板，其间具有少量空间，通常由橡胶垫圈保持。表面积大，并且每个矩形板的角的特征为具有开口，通过该开口流体可以在板之间流动，在其流动时从这些板提取热量。流体通道本身交替热液体和冷液体，这意味着换热器可以有效地冷却以及加热流体。由于板式换热器具有大的表面积，因此它们有时可以比壳管式换热器更有效。
其他类型的换热器可以包括蓄热式换热器和绝热轮式换热器。在蓄热式换热器中，同一流体沿着换热器的两侧通过，该换热器可以是板式换热器或壳管式换热器。因为流体可以变得非常热，所以将离开的流体用于加热进入的流体，从而保持接近恒定的温度。由于该过程是循环的，因此能量在蓄热式换热器中得以节省，其中几乎所有相关热量都从离开的流体传递到进入的流体。为了保持恒定的温度，需要少量的额外能量来升高和降低总体流体温度。在绝热轮式换热器中，使用中间液体来存储热量，然后将该热量传递到换热器的相对侧。绝热轮由一个带有螺纹的大轮组成，这些螺纹旋转通过液体(热冷二者)以提取或传递热量。本公开内容中描述的换热器可以包括之前描述的换热器、其他换热器或它们的组合中的任何一种。
每种配置中的每一个换热器可以与相应的热负荷(或热量负荷)相关联。换热器的热负荷可以定义为可以通过换热器从热流股传递到冷流股的热量的量。该热量的量可以根据热流股和冷流股的条件和热性质来计算。从热流股的角度来看，换热器的热负荷是热流股流量、热流股比热和进入换热器的热流股入口温度与来自换热器的热流股出口温度之间的温度差的乘积。从冷流股的角度来看，换热器的热负荷是冷流股流量、冷流股比热和来自换热器的冷流股出口与来自换热器的冷流股入口温度之间的温度差的乘积。在多种应用中，假设这些单元没有向环境的热损失，特别地在这些单元是良好绝缘的情况下，这两个量可以认为是相等的。可以以瓦(W)、兆瓦(MW)、百万英热单位/小时(Btu/h)或百万千卡/小时(Kcal/h)来衡量换热器的热负荷。在这里描述的配置中，换热器的热负荷作为“约XMW”提供，其中“X”表示数值热负荷值。数值热负荷值不是绝对的。即，换热器的实际热负荷可以近似等于X、大于X或小于X。
流动控制系统
在后面描述的每一种配置中，过程流股(也称为“流股”)在NGL分馏装置中的每一个装置内以及在NGL分馏装置中的装置之间流动。可以使用在整个NGL分馏装置中实施的一个或多个流动控制系统来使过程流股流动。流动控制系统可以包括一个或多个用于泵送过程流股的流动泵、一个或多个过程流股流过的流动管道以及一个或多个用于调节流股通过这些管道的流动的阀门。
在一些实施方式中，流动控制系统可以手动操作。例如，操作员可以设置每个泵的流量，并设置阀的打开或关闭位置以调节过程流股通过流动控制系统中的管道的流动。一旦操作员设置了在整个NGL分馏装置上分布的所有流动控制系统的流量和阀门的打开或关闭位置，流动控制系统便可以使流股在装置内或装置之间在恒流条件例如恒定体积速率或此类流动条件下流动。为了改变流动条件，操作员可以手动操作流动控制系统，例如，通过改变泵流量或者阀门的打开或关闭位置。
在一些实施方式中，流动控制系统可以自动地运行。例如，流动控制系统可以连接至计算机系统以操作流动控制系统。该计算机系统可以包括计算机可读介质，该计算机可读介质存储可由一个或多个处理器执行以执行操作(如流动控制操作)的指令(如流动控制指令和此类指令)。操作员可以使用计算机系统设置在整个NGL分馏装置上分布的所有流动控制系统的流量和阀门的打开或关闭位置。在这样的实施方式中，操作员可以通过计算机系统提供输入来手动地改变流动条件。此外，在这样的实施方式中，计算机系统可以例如使用在一个或多个装置中实施并连接到计算机系统的反馈系统来自动地(即，无需人工干预)控制一个或多个流动控制系统。例如，传感器(如压力传感器、温度传感器或其他传感器)可以连接至过程流股流流过的管道。传感器可以监测过程流股的流动条件(如压力、温度或其他流动条件)并将其提供给计算机系统。响应于超过阈值(如阈值压力值、阈值温度值或其他阈值)的流动条件，计算机系统可以自动地执行操作。例如，如果管道中的压力或温度分别超过阈值压力值或阈值温度值，则计算机系统可以向泵提供用于减小流量的信号、用于打开阀门以释放压力的信号、用于关闭过程流股流动的信号或其他信号。
图1A-1P是利用来自天然气凝液(NGL)分馏装置中的一个或多个热源的废热的发电、多效蒸馏(MED)和制冷系统的示意图。
图1A-1C是一种用于回收来自NGL分馏装置中的热源的废热的示例性系统1200的示意图，所述示例性系统具有激冷器系统1224、饮用水转换多效蒸馏(MED)系统1250和使用单一加热缓冲流体的单制冷剂三循环(MRTC)压缩机-涡轮机-喷射器系统1210。图1D-1P是示出了NGL分馏装置内的热源的位置以及与NGL分馏装置的现有组件的相互作用(例如，流体和热)的示意图。在此示例性系统1200中，在NGL分馏装置中存在十九个热源。在此示例性系统1200中，将NGL分馏装置中的十九个热源中的一部分(例如，在此示例性实施方式中为十七个)从加热流体缓冲罐1206分成两个加热流体回路(回路1202和1260)。在此示例性系统1200中，使用相同的加热缓冲流体，两个加热流体回路中的一个用于冷却系统1224和MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210，并且两个加热流体回路中的另一个用于MED系统1250。在备选的实施方式中，可以存在两个单独的加热流体回路(具有两个独立的罐和两种不同或类似的缓冲流体)。
通常，NGL分馏装置含有大量的低品位废热。此废热可以用于产生水、冷却、电力或者两种以上的组合。在一些方面，本公开内容的实施方案包括一种系统(如系统1200)，其使用热回收网络来回收NGL分馏装置中可用的废热，该热回收网络包括分布在NGL分馏装置的特定区域中的多个(例如，在一些实施方案中为十九个)换热器。在一些实施方案中，系统1200可以使用MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210产生约26MW的电力、使用激冷器系统1224产生约63MM Btu/h的低于环境的冷却能力以及使用MED系统1250由盐水(或半咸水)产生约32,000m3/天的饮用水。使用例如一个或多个缓冲流股如热油或加压水流股，从NGL分馏内的加工单元回收低品位废热。
在图1A-1C中所示的示例性实施方案中，两个缓冲流股从处于约120°F的储罐流出并被引向NGL分馏装置中的特定单元以回收特定量的热能，如图图1D-1P中所示。从NGL分馏装置吸收的热能将两个缓冲流股初始温度从约120°F升高到缓冲流股1262中的约136°F和从约120°F升高到缓冲流股1204中的约187°F。然后如图1B-1C中所示使用处于136°F和187°F的缓冲流股从而使用MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210来生产26MW的电力、使用激冷器系统1224来生产63MM Btu/h的低于环境的冷却能力以及使用MED系统1250由盐水(或半咸水)来生产32,000m3/天的饮用水。缓冲流股的温度在各个系统1210和1250中被降低到约120°F，并且流回到储罐，在那里将它们重新合并。
图1A-1C示出了用于回收来自NGL分馏装置中的十九个热源的废热的示例性系统1200的示意图。在一些实施方式中，系统1200可以包括与多个热源中的一部分热连接的第一加热流体回路1202。例如，多个热源中与第一加热流体回路1202热连接的部分可以包括十九个换热器中的十五个，其包括第一换热器1202a、第二换热器1202b、第三换热器1202c、第四换热器1202d、第五换热器1202e、第六换热器1202f、第七换热器1202g、第八换热器1202h、第九换热器1202i、第十换热器1202j、第十一换热器1202k、第十二换热器1202l、第十三换热器1202m、第十四换热器1202n和第十五换热器1202o。在一些实施方式中，相对于第一缓冲流体的流动，十五个热源可以并联连接。在一些实施方式中，图中所示的单个换热器可以例示一个或多个换热器。
如图1C中所示，系统1200也可以包括与多个热源中的另一部分热连接的第二加热流体回路1260。例如，多个热源中与第二加热流体回路1260热连接的部分可以包括十九个换热器中的两个，其包括换热器1260a和1260b。在一些实施方式中，两个热源可以在第二缓冲流体的流动内并联连接。在一些实施方式中，图中所示的单个换热器可以例示一个或多个换热器。
如图1B中所示，所示的MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210(或“MRTC系统1210”)包括工作流体回路1212，其在此示例中可以循环丙烷液体工作流体。MRTC系统1210在换热器1216中与第一加热流体回路1202热连接。MRTC系统1210还在换热器1228和1230中与激冷器系统1224热连接。通常，MRTC系统1210包括气体膨胀器1218，其被配置成由经加热的工作流体1212(例如，由换热器1216和1228加热的)产生电力。如图1B中所示，MRTC系统1210可以另外地包括喷射器1222、泵1214和冷凝器1220。
在MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的运行中，使第一加热流体1204(例如，水、油或此类流体)循环通过第一加热流体回路1202的十五个换热器。循环到十五个热源中的每一个的入口中的第一加热流体1204的入口温度相同或基本上相同地经历任何温度变化，所述温度变化可能在第一加热流体1204流过各个入口时产生。每个换热器将第一加热流体1204加热到高于入口温度的相应温度。将来自十五个换热器的经加热的第一加热流体1204合并并且流过ORC的蒸发器1216。来自经加热的第一加热流体1204的热量加热ORC的工作流体1212，从而升高工作流体温度并且蒸发工作流体1212。与工作流体1212的热交换导致第一加热流体1204的温度下降。然后将第一加热流体1204的液流收集在加热流体罐1206中并且可以通过泵1214泵回通过第一加热流体回路1202的十七个换热器以重新开始废热回收循环。
图1C示出了MED系统1250，其在此示例中可以运行以生产约32,000m3/天的饮用水。系统1250在此示例中包括串联连接的三个生产线1252a、1252b和1252c，使得第二加热流体1262的液流从第三生产线1252c开始流动，然后到第二生产线1252b，然后到第一生产线1252a。这样的生产线1252a-c可以是独立的并且安装在多个级(stage)/阶段(phase)上。每个生产线1252a-c可以由并联的完全相同或相似设计的多个模块组成，例如，以使用MED单元的标准商业设计。例如，每个生产线1252a-c可以由多个效果器或“级”1256(如两个至四个级)组成，如所示的。每个生产线1252a-c可以分别包括入口级1254a-c，以及一个或多个另外的级1256，如所示的。每个入口级1254a-c与第二加热流体1262流体连接。通常，每个级1256由其中加热给水(例如，海水、半咸水或盐水)的换热器组成。在每个级1256中，通过管中的蒸汽或热液体加热给水。给水中的一部分蒸发，并且蒸发的给水蒸气流入到下一级1256的管中，冷凝为液体饮用水。冷凝释放热量，其蒸发更多的给水。因此，每个级1256重新利用来自前一级的能量。
在一些方面，可以将每个级1256中的换热器管浸没在给水中，但备选地可以将给水喷洒到一组水平管的顶部上，然后从管到管滴落，直至在级1256的底部处将其收集，如所示的。管中的金属越薄并且在管壁的任一侧的液体层越薄，从级到级的能量传输越高效。在热源(第二加热流体1262)和热沉(在冷凝器级1258a-c中使用的咸水)之间引入更多的级1256降低级1256之间的温差并且大大地降低每单位管表面的热传输。供应的能量多次重复使用以蒸发更多的水，但该过程花费更多的时间。每个级蒸馏的水量与能量传输量成正比。如果传输减慢，则可以例如通过增加管的数量和长度而增大每个级的表面积，其代价是增加的安装成本。
如所示的，第三生产线1252c包括入口换热器1254c，其接收来自换热器系统1260的第二加热流体1262。换热器系统1260包括换热器1260a和1260b，其在此示例中显示为相对于第二加热流体1262的流动并联。使第二加热流体1262循环通过入口换热器(或入口级)1254c，然后到入口级1254b，然后到入口级1254a，然后回到加热流体罐1206。
如所示的，在每个级1256的底部处收集浓盐水(或卤水)，并且将其递送至排卤水泵以除去。可以将咸水(充当冷凝剂，如后面解释的)的液流喷洒到下一级1256中的管上，因为咸水具有接近或稍微高于下一级1256中的运行温度和压力的合适温度和压力。咸水中的一部分在其被释放到特定级1256中时被闪蒸为饮用水蒸气。在一些方面，最低压力级1256需要相对更大的表面积以在整个管壁上实现相同的能量传输。安装此表面积的费用限制了在之后的级1036中使用极低压力和温度的实用性。如果使溶解在给水中的气体在级中聚集，则它们可以有助于降低压力差。
如所示的，第一级和最后一级分别需要外部加热和冷却。入口级1254a-c中的加热来自第二加热流体1262。冷凝器级1258a-c中的冷却来自充当冷凝水的咸水的液流。从冷凝器级1258a-c移除的热量的量可以等于或几乎等于通过第二加热流体1262供应到第一级1254a-c的热量的量。在一些方面，对于海水淡化，甚至第一且最热的级一般在低于70℃的温度运行以避免结垢。
可以将来自所有级1254a-c、1256和1258a-c中的所有管的冷凝液(淡水)从这些级的相应压力泵至环境压力。可以将在冷凝器级1258a-c的底部处收集的卤水泵出，因为其具有比环境压力低的压力。在一些实施方式中，第二加热流体1262在58℃进入入口级1254c，并在约49℃离开入口级1254a，以充分利用水产生中的可用废热。最高的卤水温度为约52℃。
在运行中，MED系统1250包括分配到所有生产线1252a-c中的第一效果器1254a-c的换热器上的给水(盐水)。流过第一效果器1254a-c中的换热器的第二加热流体1262将其能量释放到所分配的给水并且蒸发该给水中的一部分。然后所产生的蒸气在第二级1256的换热器中冷凝成饮用液体。冷凝的热量在该效果器中蒸发更多的水。然后清除来自第一效果器1254a-c的卤水。在第二级1256处，蒸发的水继续为第三级1256供能，其中将所得卤水从级1256的底部排出。此过程持续到每个生产线1252a-c内的最后一个效果器1258a-c。在各最后一个效果器1258a-c中，进入冷凝器效果器1258a-c的相应产生的蒸气被充当冷却剂的进入的咸水冷凝。然后将预热咸水中的一部分作为给水送到各个效果器。在此示例性实施方式中，咸水温度为28℃，并且给水温度为约35℃。在此示例中效果器到效果器的温度下降为约3℃。如在MED系统1250的此实施方式中所示的，第三生产线1252c具有四个效果器，第二生产线1252b具有三个效果器，并且第一生产线1252a具有两个效果器。这三个生产线1252a-c可以在阶段上的任何装置中实施以满足装置的资本可供性。每个生产线1252a-c使用相同量的具有降低的能量品位的能量/废热如约73MW的废热。
使加热流体1204和1262流过十七个换热器的加热流体回路1202和1260可以包括可以手动或自动操作的多个阀。例如，NGL分馏装置可以装配有加热流体流动管道和阀。操作员可以手动打开回路中的每一个阀以使加热流体1204和1262分别流过回路1202和1260。为了停止废热回收，例如，为了进行修理或维护或者由于其他原因，操作员可以手动关闭回路1202和1260中的每一个阀。备选地，控制系统，例如计算机控制的控制系统，可以连接至回路1202和1260中的每一个阀。例如基于来自安装在回路1202和1260中的不同位置处的传感器(例如，温度、压力或其他传感器)的反馈，控制系统可以自动控制这些阀。控制系统也可以由操作员操作。
以之前所述的方式，加热流体1204和1262可以循环通过十七个换热器以回收否则在NGL分馏装置中将会浪费的热量，以及使用所回收的废热来运行MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210和MED系统1250。通过这样做，运行MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210所需的能量的量可以降低，同时获得相同或基本类似的来自MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的功率输出。例如，来自采用废热回收网络的MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的功率输出可以大于或小于来自没有采用废热回收网络的发电系统的功率输出。在功率输出较少的情况下，差异可能不是统计显著的。因此，可以提高NGL分馏装置的发电效率。
如图1B-1C中所示的，通过泵1208在约120°F从罐1206泵送加热流体1204和1262。在一些实施方式中，将第一加热流体1204和1262从共同来源分开并引向NGL分馏装置中的特定单元以回收特定量的热能。从NGL分馏装置吸收的热能将第二加热流体1262从约120°F升高至约136°F。然后如之前所述的，使用在136°F的第二加热流体1262来驱动MED系统130，从而以约23,000m3/天的速率由给水(例如，半咸水流股或海水流股)生产淡化水。第二加热流体1262的温度在MED系统1250中被降低至120°F的其初始值，并且此流股流回到罐1206。
如图1B中所示的，从NGL分馏装置吸收的热能还将第一加热流体1204的温度从约120°F升高到约176°F。然后使用在136°F的第一加热流体1204流股来驱动MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210以产生约28MW的电力。第一加热流体1204的温度在MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210中被降低至120°F的其初始值，并且此流股流回到罐1206。
图1D示出了在NGL分馏装置的丙烷脱水段中的第一换热器1202a。在此示例中，布置换热器1202a，并且将其与热源热连接以回收来自丙烷脱水器的废热。使第一加热流体1204从120°F的罐1206循环至换热器1202a以冷却丙烷脱水器的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202a中被加热到约390°F至400°F，例如约395°F，然后其流动到收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，从而流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202a的总热负荷为约96MM BTU/H。
图1E示出了在NGL分馏装置的脱丙烷塔段中的第一换热器1260a。在此示例中，布置换热器1260a，并且将其与热源热连接以回收来自脱丙烷塔塔顶流股的废热。使第二加热流体1262从120°F的储罐1206循环至换热器1260a以冷却脱丙烷塔塔顶流股的出口流股。第二加热流体1262在换热器1260a中被加热到约131°F至141°F，例如约136°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1262汇合，从而流动到MED系统1250的入口换热器1254c。换热器1260a的总热负荷为约951MM BTU/H。
图1F示出了在NGL分馏装置的丁烷脱水段中的第二换热器1202b。在此示例中，布置换热器1202b，并且将其与热源热连接以回收来自丁烷脱水器的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202b以冷却丁烷脱水器的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202b中被加热到约391°F至401°F，例如约395°F，然后将其循环至MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202b的总热负荷为约47MM BTU/H。
图1G分别示出了在NGL分馏装置的脱丁烷塔段中的第三换热器和第四换热器1202c和1202d以及第二换热器1260b。在此示例中，布置换热器1202c，并且将其与热源热连接以回收来自脱丁烷塔塔顶流股的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202c以冷却脱丁烷塔塔顶流股的出口流股中的第二部分。第一加热流体1204在换热器1202c中被加热到约147°F至157°F，例如约152°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，从而流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202c的总热负荷为约518MM BTU/H。
在此示例中，布置换热器1202d，并且将其与热源热连接以回收来自脱丁烷塔塔底的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202d以冷却脱丁烷塔塔底的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202d中被加热到约256°F至266°F，例如约261°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，从而流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202d的总热负荷为约4567MM BTU/H。
在此示例中，布置换热器1260b，并且将其与热源热连接以回收来自脱丁烷塔塔顶流股的废热。使第二加热流体1262从120°F的储罐1206循环至换热器1260b以冷却脱丁烷塔塔顶流股的出口流股中的第一部分。第二加热流体1262在换热器1260b中被加热到约147°F至157°F，例如约152°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1262汇合，从而流动到MED系统1250的入口换热器1254c。换热器1260b的总热负荷为约69MM BTU/H。
图1H示出了在NGL分馏装置的脱戊烷塔段中的第五换热器1202e。在此示例中，布置换热器1202e，并且将其热连接以回收来自脱戊烷塔塔顶流股的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202e以冷却脱戊烷塔塔顶流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202e中被加热到约160°F至170°F，例如约165°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202e的总热负荷为约100MMBTU/H。
图1I示出了在NGL分馏装置的ADIP再生段中的第六换热器1202f和第七换热器1202g。在此示例中，布置换热器1202f，并且将其与热源热连接以回收来自ADIP再生段塔顶流股的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202f以冷却ADIP再生段塔顶流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202f中被加热到约222°F至232°F，例如约227°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202f的总热负荷为约18MMBTU/H。
使第一加热流体1204的另一个分支从120°F的储罐1206循环至换热器1202g，该换热器1202g被布置并且与热源热连接以回收来自ADIP再生段塔底的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202g以冷却ADIP再生段塔底的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202g中被加热到约166°F至176°F，例如约171°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202g的总热负荷为约219MMBTU/H。
图1J示出了在NGL分馏装置的天然汽油脱色段中的第八换热器1202h和第九换热器1202i。在此示例中，布置换热器1202h和1202i，并且将其与各自热源热连接以回收来自天然汽油脱色段的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202h以冷却天然汽油脱色段预闪蒸罐顶部流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202h中被加热到约206°F至216°F，例如约211°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202h的总热负荷为约107MM BTU/H。
使第一加热流体1204的另一个分支从120°F的储罐1206循环至换热器1202i以冷却天然汽油脱色塔塔顶流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202i中被加热到约224°F至234°F，例如约229°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202i的总热负荷为约53MM BTU/H。
图1K示出了在NGL分馏装置的丙烷罐蒸气回收段中的第十换热器1202j。在此示例中，布置换热器1202j，并且将其热连接以回收来自丙烷蒸气回收压缩机流股的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202j以冷却丙烷蒸气回收压缩机流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202j中被加热到约257°F至267°F，例如约263°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202j的总热负荷为约29MM BTU/H。
图1L示出了在NGL分馏装置的丙烷产物制冷段中的第十一换热器1202k。在此示例中，布置换热器1202k，并且将其热连接以回收来自丙烷制冷压缩机流股的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202k以冷却丙烷制冷压缩机流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202k中被加热到约187°F至197°F，例如约192°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202k的总热负荷为约81MM BTU/H。
图1M示出了在NGL分馏装置的丙烷产物过冷段中的第十二换热器1202l。在此示例中，布置换热器1202l，并且将其与热源热连接以回收来自丙烷主压缩机流股的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202l以冷却丙烷主压缩机流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202l中被加热到232°F至242°F，例如约237°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202l的总热负荷为约65MM BTU/H。
图1N示出了在NGL分馏装置的丁烷产物制冷段中的第十三换热器1202m。在此示例中，布置换热器1202m，并且将其与热源热连接以回收来自丁烷制冷压缩机流股的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202m以冷却丁烷制冷压缩机流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202m中被加热到约142°F至152°F，例如约147°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202m的总热负荷为约49MM BTU/H。
图1O示出了在NGL分馏装置的乙烷生产段中的第十四换热器1202n。在此示例中，布置换热器1202n，并且将其与热源热连接以回收来自乙烷干燥器的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202n以在产生模式期间冷却乙烷干燥器的出口流股。第一加热流体1204被加热到约405°F至415°F，例如约410°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202n的总热负荷为约22MM BTU/H。
图1P示出了在NGL分馏装置的天然汽油蒸气压控制段中的第十五换热器1202o。在此示例中，布置换热器1202o，并且将其与热源热连接以回收来自里德蒸气压控制塔的废热。使第一加热流体1204从120°F的储罐1206循环至换热器1202o以冷却里德蒸气压控制塔塔顶流股的出口流股。第一加热流体1204在换热器1202o中被加热到约206°F至216°F，例如约211°F，然后将其循环至收集集管以与来自NGL分馏装置的其他部分的其他加热流体流股1204汇合，然后引导流动到MRTC压缩机-涡轮机-喷射器系统1210的换热器1216。换热器1202o的总热负荷为约36MMBTU/H。
图1A-1P示出了包括与NGL分馏装置相关联的废热源的用于电力转换、冷却和饮用水网络的示例性系统1200的示意图。在此示例性系统1200中，单制冷剂三蒸气压缩机-膨胀器-喷射器循环使用处于两种确定的工作压力的丙烷液体以用于机械压缩制冷循环废热回收和其余的NGL分馏装置的废热回收，然后在有机兰金循环(ORC)中转换该废热以产生约26.4MW的电力，以及使用热负荷为约62.9MMBTU/h的换热器，使得喷射器制冷循环能够通过其过冷来支持压缩机出口流股，从而将用于NGL分馏装置的主制冷循环压缩机功率消耗降低约10MW(即，降低制冷组件功率消耗的约21％)。系统1200还包括使用多效蒸馏(MED)系统生产约32,000m3/天的用于废热向水转换的系统。在系统1200的该示例中的MED系统由串联的三个生产线组成。这样的生产线可以是独立的并且安装在阶段/级上。每个生产线可以由并联的完全相同设计的多个生产线组成。
在一些方面，系统1200可以在一个或多个步骤中实施，其中可以在不妨碍后来步骤的情况下单独实施每个阶段从而实施系统1200。在一些方面，在用于将热量从热源传递到工作流体(例如水)的换热器上的最小接近温度可以低至3℃或者可以更高。可以以较少的废热回收和发电为代价在阶段开始时使用较高的最小接近温度，而规模设计的合理发电经济学在数十兆瓦的发电水平上仍然具有吸引力。
在系统1200的一些方面，通过使用针对系统设计中使用的特定热源流股推荐的最小接近温度来实现优化的效率。在这样的示例性情况下，可以实现优化的发电而无需重新改变初始拓扑结构或在初始阶段中采用的从整个原油精炼-石化综合体中选择/利用的低品位废热流股的子组。
可以在两种示例性情形中的至少一种或两种中实施上述用于回收由石化精炼系统所产生的热能的技术。在第一种情形下，这些技术可以在要建造的石化精炼系统中实施。例如，可以确定用于布置石化精炼系统的多个子单元的地理布局。地理布局可以包括要布置各个子单元的多个子单元位置。确定地理布局可以包括基于特定的技术数据，例如通过从原油开始到得到精炼石油的子单元的石油化学物质的流量，来主动地确定或计算石化精炼系统中的每个子单元的位置。确定地理布局可以备选地或另外包括从多个先前生成的地理布局中选择布局。可以确定石化精炼系统的子单元的第一子组。第一子组可以包括至少两个(或多于两个)生热子单元，可从所述生热子单元回收热能以产生电力。在地理布局中，可以确定多个子单元位置的第二子组。第二子组包括要布置第一子组中的各个子单元的至少两个子单元位置。确定用于从第一子组中的子单元回收热能的发电系统。该发电系统可以基本上类似于先前描述的发电系统。在地理布局中，可以确定发电系统位置以布置发电系统。在所确定的发电系统位置处，热能回收效率大于在地理布局中的其他位置处的热能回收效率。石化精炼系统的规划者和建造者可以进行建模或基于计算机的模拟实验或这两者，以确定用于发电系统的最佳位置，从而最大化热能回收效率，例如，通过使在将从至少两个生热子单元回收的热能传输到发电系统时的热损失最小化来实现。可以根据地理布局通过以下方式建造石化精炼系统：将多个子单元布置在所述多个子单元位置，将发电系统定位在所述发电系统位置，将多个子单元彼此互连以使这些互连的多个子单元被配置成精炼石化产品，以及将发电系统与第一子组中的子单元互连以使发电系统被配置成从第一子组中的子单元回收热能并将所回收的热能提供给发电系统。发电系统被配置成使用所回收的热能来发电。
在第二种情形下，这些技术可以在运行的石化精炼系统中实施。换句话说，可以将先前描述的发电系统改造到已经建造且运行的石化精炼系统。
总而言之，本公开内容描述了针对基层中型原油半转化炼油厂整合以由低品位废热源的特定部分发电的微型发电厂的配置和相关处理方案。本公开内容还描述了针对综合中型原油半转化炼油厂和芳烃联合装置整合以用于由低品位废物源的特定部分发电的微型发电厂的配置和相关处理方案。
工业生产的经济学、全球能源供应的局限性以及环境保护的现实是所有行业都关注的问题。据信，全球环境易受到全球变暖的负面影响，全球变暖部分地由GHG释放到大气中造成。此处所描述的主题的实施方式可以缓解这些问题中的一些，并且在一些情况下，可以防止在减少其GHG排放方面有困难的某些炼油厂必须关闭。通过实施此处描述的技术，炼油厂中的特定装置或作为整体的炼油厂可以通过由低品位废热源的特定部分进行无碳发电而变得更高效且更少污染。
因此，已经描述了所述主题的具体实施方式。其他实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (42)

1.一种系统，所述系统包括：
与天然气凝液(NGL)分馏装置的第一多个热源热连接的第一加热流体回路；
与所述NGL分馏装置的第二多个热源热连接的第二加热流体回路；
与所述第一加热流体回路热连接的综合三循环系统，所述综合三循环系统包括：
有机兰金循环(ORC)，所述有机兰金循环(ORC)包括：(i)工作流体，所述工作流体与所述第一加热流体回路热连接以加热所述工作流体的第一部分，和(ii)第一膨胀器，所述第一膨胀器被配置成由所述工作流体的经加热的第一部分产生电力；
制冷循环，所述制冷循环通过所述工作流体与所述第一加热流体回路热连接并且被配置成利用压缩机产生一定量的冷却能力；和
喷射器制冷循环，所述喷射器制冷循环在所述喷射器制冷循环的喷射器中与所述工作流体流体连接并且被配置成降低所述制冷循环中的所述压缩机的压缩功率；
多效蒸馏(MED)系统，所述多效蒸馏(MED)系统与所述第二加热流体回路热连接并且被配置成利用来自所述第二加热流体回路的热量中的至少一部分来生产饮用水；和
控制系统，所述控制系统被配置成驱动第一组控制阀以选择性地将所述第一加热流体回路与所述NGL分馏装置的所述第一多个热源中的至少一部分热连接，所述控制系统还被配置成驱动第二组控制阀以选择性地将所述第二加热流体回路与所述NGL分馏装置的至少一个第二热源热连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述MED系统包括与所述第二加热流体回路热连接的多个生产线。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个生产线包括三个生产线，第一生产线包括六个效果器，第二生产线包括四个效果器，并且第三生产线包括两个效果器。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述工作流体在所述ORC的第一蒸发器中与所述第一加热流体回路热连接。
5.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括与所述ORC的蒸发器流体连接的加热流体罐。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述工作流体包括丙烷。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一热流体回路和第二加热流体回路包括水或油。
8.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：
冷凝器，所述冷凝器与所述膨胀器、所述喷射器和冷凝器流体源流体连接以冷却所述工作流体；和
泵，所述泵用于使所述工作流体循环通过所述ORC。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述制冷循环还包括：
蒸发器，所述蒸发器与所述工作流体热连接以加热所述工作流体的第二部分，其中所述工作流体的第二部分中的至少一部分与所述工作流体的第一部分流体连接并且循环至所述膨胀器；和
过冷器，所述过冷器与所述工作流体热连接以加热所述工作流体的第三部分。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述工作流体的第二部分中的另一部分和所述工作流体的第三部分与所述喷射器流体连接。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述喷射器被配置成利用来自所述工作流体的第二部分中的所述另一部分的热量来气化所述工作流体的第三部分以产生气化的工作流体。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一多个热源包括：
所述NGL分馏装置的第一部分子单元，其包括乙烷系统；
所述NGL分馏装置的第二部分子单元，其包括丙烷系统；
所述NGL分馏装置的第三部分子单元，其包括丁烷系统；
所述NGL分馏装置的第四部分子单元，其包括戊烷系统；和
所述NGL分馏装置的第五部分子单元，其包括天然汽油系统；以及
所述NGL分馏装置的第六部分子单元，其包括溶剂再生系统。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述NGL分馏装置的第一部分子单元包括至少一个乙烷系统热源，所述至少一个乙烷系统热源包括：
第一乙烷系统热源，其包括与乙烷干燥器的出口流股热连接的换热器。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述NGL分馏装置的第二部分子单元包括至少四个丙烷系统热源，所述至少四个丙烷系统热源包括：
第一丙烷系统热源，其包括与丙烷脱水器的出口流股热连接的换热器；
第二丙烷系统热源，其包括与丙烷蒸气回收压缩机流股的出口流股热连接的换热器；
第三丙烷系统热源，其包括与丙烷制冷压缩机流股的出口流股热连接的换热器；和
第四丙烷系统热源，其包括与丙烷主压缩机流股的出口流股热连接的换热器。
15.根据权利要求11所述的系统，其中所述NGL分馏装置的第三部分子单元包括至少四个丁烷系统热源，所述至少四个丁烷系统热源包括：
第一丁烷系统热源，其包括与丁烷脱水器的出口流股热连接的换热器；
第二丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器；
第三丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔底的出口流股热连接的换热器；和
第四丁烷系统热源，其包括与丁烷制冷压缩机流股的出口流股热连接的换热器。
16.根据权利要求11所述的系统，其中所述NGL分馏装置的第四部分子单元包括至少一个戊烷系统热源，所述至少一个戊烷系统热源包括：
第一戊烷系统热源，其包括与脱戊烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
17.根据权利要求11所述的系统，其中所述NGL分馏装置的第五部分子单元包括至少三个天然汽油系统热源，所述至少三个天然汽油系统热源包括：
第一天然汽油系统热源，其包括与天然汽油脱色段预闪蒸罐顶部流股的出口流股热连接的换热器；和
第二天然汽油系统热源，其包括与天然汽油脱色塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器；以及
第三天然汽油系统热源，其包括与里德蒸气压控制塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
18.根据权利要求11所述的系统，其中所述NGL分馏装置的第六部分子单元包括至少两个溶剂再生系统热源，所述至少两个溶剂再生系统热源包括：
第一溶剂再生系统热源，其包括与ADIP再生段塔顶流股的出口流股热连接的换热器；和
第二溶剂再生系统热源，其包括与ADIP再生段塔底的出口流股热连接的换热器。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二多个热源包括：
所述NGL分馏装置的第一部分子单元，其包括丙烷系统；和
所述NGL分馏装置的第二部分子单元，其包括丁烷系统。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述NGL分馏装置的第一部分子单元包括至少一个丙烷系统热源，所述至少一个丙烷系统热源包括：
第一丙烷系统热源，其包括与脱丙烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
21.根据权利要求19所述的系统，其中所述NGL分馏装置的第二部分子单元包括至少一个丁烷系统热源，所述至少一个丁烷系统热源包括：
第一丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
22.一种回收由天然气凝液(NGL)分馏装置产生的热能的方法，所述方法包括：
使第一加热流体循环通过第一加热流体回路，所述第一加热流体回路与天然气凝液(NGL)分馏装置的第一多个热源热连接；
使第二加热流体循环通过第二加热流体回路，所述第二加热流体回路与所述NGL分馏装置的第二多个热源热连接；
利用综合三循环系统产生电力和冷却，所述综合三循环系统与所述第一加热流体回路热连接，其中所述产生包括：
利用有机兰金循环(ORC)产生电力，所述有机兰金循环(ORC)包括：(i)工作流体，所述工作流体与所述第一加热流体回路热连接以加热所述工作流体的第一部分；和(ii)第一膨胀器，所述第一膨胀器被配置成由所述工作流体的经加热的第一部分产生所述电力；
利用制冷循环产生冷却能力，所述制冷循环通过所述工作流体与所述第一加热流体回路热连接并且包括压缩机以产生所述冷却能力；和
利用包括喷射器的喷射器制冷循环降低所述压缩机的压缩功率，所述喷射器制冷循环与所述工作流体流体连接；利用与所述第二加热流体回路热连接的多效蒸馏(MED)系统，使用来自所述第二加热流体回路的热量中的至少一部分来生产饮用水；利用控制系统驱动第一组控制阀以选择性地将所述第一加热流体回路与所述NGL分馏装置的所述第一多个热源中的至少一部分热连接；和
利用所述控制系统驱动第二组控制阀以选择性地将所述第二加热流体回路与所述NGL分馏装置的至少一个第二热源热连接。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述MED系统包括与所述第二加热流体回路热连接的多个生产线。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述多个生产线包括三个生产线，第一生产线包括六个效果器，第二生产线包括四个效果器，并且第三生产线包括两个效果器。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述工作流体在所述ORC的第一蒸发器中与所述第一加热流体回路热连接。
26.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括与所述ORC的蒸发器流体连接的加热流体罐。
27.根据权利要求22所述的方法，其中所述工作流体包括丙烷。
28.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一加热流体回路和第二加热流体回路包括水或油。
29.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括：
冷凝器，所述冷凝器与所述膨胀器、所述喷射器和冷凝器流体源流体连接以冷却所述工作流体；和
泵，所述泵用于使所述工作流体循环通过所述ORC。
30.根据权利要求22所述的方法，其中所述制冷循环还包括：
蒸发器，所述蒸发器与所述工作流体热连接以加热所述工作流体的第二部分，其中所述工作流体的第二部分中的至少一部分与所述工作流体的第一部分流体连接并且循环至所述膨胀器；和
过冷器，所述过冷器与所述工作流体热连接以加热所述工作流体的第三部分。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述工作流体的第二部分中的另一部分和所述工作流体的第三部分与所述喷射器流体连接。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述喷射器被配置成利用来自所述工作流体的第二部分中的所述另一部分的热量来气化所述工作流体的第三部分以产生气化的工作流体。
33.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一多个热源包括：
所述NGL分馏装置的第一部分子单元，其包括乙烷系统；
所述NGL分馏装置的第二部分子单元，其包括丙烷系统；
所述NGL分馏装置的第三部分子单元，其包括丁烷系统；
所述NGL分馏装置的第四部分子单元，其包括戊烷系统；和
所述NGL分馏装置的第五部分子单元，其包括天然汽油系统；以及
所述NGL分馏装置的第六部分子单元，其包括溶剂再生系统。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述NGL分馏装置的第一部分子单元包括至少一个乙烷系统热源，所述至少一个乙烷系统热源包括：
第一乙烷系统热源，其包括与乙烷干燥器的出口流股热连接的换热器。
35.根据权利要求33所述的方法，其中所述NGL分馏装置的第二部分子单元包括至少四个丙烷系统热源，所述至少四个丙烷系统热源包括：
第一丙烷系统热源，其包括与丙烷脱水器的出口流股热连接的换热器；
第二丙烷系统热源，其包括与丙烷蒸气回收压缩机流股的出口流股热连接的换热器；
第三丙烷系统热源，其包括与丙烷制冷压缩机流股的出口流股热连接的换热器；和
第四丙烷系统热源，其包括与丙烷主压缩机流股的出口流股热连接的换热器。
36.根据权利要求33所述的方法，其中所述NGL分馏装置的第三部分子单元包括至少四个丁烷系统热源，所述至少四个丁烷系统热源包括：
第一丁烷系统热源，其包括与丁烷脱水器的出口流股热连接的换热器；
第二丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器；
第三丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔底的出口流股热连接的换热器；和
第四丁烷系统热源，其包括与丁烷制冷压缩机流股的出口流股热连接的换热器。
37.根据权利要求33所述的方法，其中所述NGL分馏装置的第四部分子单元包括至少一个戊烷系统热源，所述至少一个戊烷系统热源包括：
第一戊烷系统热源，其包括与脱戊烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
38.根据权利要求33所述的方法，其中所述NGL分馏装置的第五部分子单元包括至少三个天然汽油系统热源，所述至少三个天然汽油系统热源包括：
第一天然汽油系统热源，其包括与天然汽油脱色段预闪蒸罐顶部流股的出口流股热连接的换热器；和
第二天然汽油系统热源，其包括与天然汽油脱色塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器；以及
第三天然汽油系统热源，其包括与里德蒸气压控制塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
39.根据权利要求33所述的方法，其中所述NGL分馏装置的第六部分子单元包括至少两个溶剂再生系统热源，所述至少两个溶剂再生系统热源包括：
第一溶剂再生系统热源，其包括与ADIP再生段塔顶流股的出口流股热连接的换热器；和
第二溶剂再生系统热源，其包括与ADIP再生段塔底的出口流股热连接的换热器。
40.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二多个热源包括：
所述NGL分馏装置的第一部分子单元，其包括丙烷系统；和
所述NGL分馏装置的第二部分子单元，其包括丁烷系统。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述NGL分馏装置的第一部分子单元包括至少一个丙烷系统热源，所述至少一个丙烷系统热源包括：
第一丙烷系统热源，其包括与脱丙烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
42.根据权利要求40所述的方法，其中所述NGL分馏装置的第二部分子单元包括至少一个丁烷系统热源，所述至少一个丁烷系统热源包括：
第一丁烷系统热源，其包括与脱丁烷塔塔顶流股的出口流股热连接的换热器。
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