RU2018133711A - Улучшенный способ охлаждения смешанным хладагентом при переменном давлении - Google Patents

Улучшенный способ охлаждения смешанным хладагентом при переменном давлении Download PDF

Info

Publication number
RU2018133711A
RU2018133711A RU2018133711A RU2018133711A RU2018133711A RU 2018133711 A RU2018133711 A RU 2018133711A RU 2018133711 A RU2018133711 A RU 2018133711A RU 2018133711 A RU2018133711 A RU 2018133711A RU 2018133711 A RU2018133711 A RU 2018133711A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
refrigerant
cooling
heat exchange
cooled
Prior art date
Application number
RU2018133711A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2749405C2 (ru
RU2018133711A3 (ru
Inventor
Говри КРИШНАМУРТИ
Марк Джулиан РОБЕРТС
Адам Адриан БРОСТОУ
Original Assignee
Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. filed Critical Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк.
Publication of RU2018133711A publication Critical patent/RU2018133711A/ru
Publication of RU2018133711A3 publication Critical patent/RU2018133711A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2749405C2 publication Critical patent/RU2749405C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0212—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow MCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F25J1/0055—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream originating from an incorporated cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0205—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level SCR refrigeration cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0219—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. using a deep flash recycle loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F25J1/0267—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer using flash gas as heat sink
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0291—Refrigerant compression by combined gas compression and liquid pumping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0294—Multiple compressor casings/strings in parallel, e.g. split arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/04—Recovery of liquid products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air

Claims (72)

1. Способ, включающий в себя:
(a) охлаждение потока углеводородного сырья, содержащего углеводородную текучую среду, сырьевого потока второго хладагента, содержащего второй смешанный хладагент, и по меньшей мере одного потока первого хладагента, содержащего первый смешанный хладагент, путем непрямого теплообмена с первым смешанным хладагентом на каждом из множества участков теплообмена подсистемы предварительного охлаждения с получением потока предварительно охлажденных углеводородов, потока предварительно охлажденного второго хладагента, который является по меньшей мере частично конденсированным, и множества потоков парообразного первого хладагента, причем подсистема предварительного охлаждения включает в себя множество участков теплообмена и подсистему сжатия,
(b) подачу первого входящего потока на первый участок (260) теплообмена предварительного охлаждения при первом давлении на входе и второго входящего потока на первый участок теплообмена предварительного охлаждения при втором давлении на входе, которое выше первого давления на входе, причем каждый из первого и второго входящих потоков содержит первый смешанный хладагент, и, при этом, первый смешанный хладагент имеет первую композицию на входе в первом входящем потоке и вторую композицию на входе во втором входящем потоке, причем первая композиция на входе отличается от второй композиции на входе;
(c) отведение первого потока парообразного первого хладагента с первого участка теплообмена предварительного охлаждения при первом давлении на выходе и первой композиции на выходе и второго потока парообразного первого хладагента со второго участка теплообмена предварительного охлаждения при втором давлении на выходе, которое ниже первого давления на выходе, и второй композиции на выходе, причем каждый из первого и второго потоков парообразного первого хладагента содержит один из множества потоков парообразного первого хладагента;
(d) по меньшей мере частичное сжижение потока предварительно охлажденных углеводородов в основном теплообменнике путем непрямого теплообмена со вторым смешанным хладагентом с получением первого потока сжиженных углеводородов при первой температуре сжиженных углеводородов, причем второй хладагент, имеет вторую композицию хладагента, отличную от первой композиции на входе, второй композиции на входе, первой композиции на выходе и второй композиции на выходе;
(e) расширение первого потока сжиженных углеводородов с образованием первого потока сжиженных углеводородов пониженного давления (203);
(f) разделение первого потока сжиженных углеводородов пониженного давления на поток газа мгновенного испарения и второй поток сжиженных углеводородов при второй температуре сжиженных углеводородов, которая ниже первой температуры сжиженных углеводородов;
(g) нагревание по меньшей мере части потока газа мгновенного испарения путем непрямого теплообмена по меньшей мере с одним нагревающим потоком мгновенного испарения с образованием рециркуляционного потока; и
(h) объединение по меньшей мере первой части рециркуляционного потока с потоком углеводородного сырья перед проведением стадии (a).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что второе давление на входе по меньшей мере на 5 бар абсолютного давления выше, чем первое давление на входе.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что композиция первого входящего потока содержит менее чем 75 мол. % этана и более легких углеводородов, а композиция второго входящего потока содержит более чем 40 мол. % этана и более легких углеводородов.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что второе давление на выходе по меньшей мере на 2 бар абсолютного давления ниже, чем первое давление на выходе.
5. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя:
(i) сжатие и охлаждение рециркуляционного потока после проведения стадии (g) и перед проведением стадии (h).
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия (f) включает в себя:
(f) разделение первого потока сжиженных углеводородов пониженного давления на поток газа мгновенного испарения и второй поток сжиженных углеводородов при второй температуре сжиженных углеводородов, которая ниже первой температуры сжиженных углеводородов, причем первый поток сжиженных углеводородов пониженного давления имеет первую скорость потока, а поток газа мгновенного испарения имеет вторую скорость потока, составляющую менее чем 30% от первой скорости потока.
7. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя:
(j) регулирование по меньшей мере одного параметра, выбранного из группы (1) температуры предварительно охлажденных углеводородов, (2) первой температуры сжиженных углеводородов и (3) скорости потока газа мгновенного испарения, для достижения первого желаемого соотношения потребляемой мощности для предварительного охлаждения и потребляемой мощности для сжижения, причем первое желаемое соотношение составляет от 0,2 до 0,7.
8. Способ охлаждения потока углеводородного сырья, содержащего углеводородную текучую среду, и сырьевого потока второго хладагента, содержащего второй хладагент, путем непрямого теплообмена с первым хладагентом на каждом из множества участков теплообмена подсистемы предварительного охлаждения и по меньшей мере частичное сжижение потока углеводородного сырья в основном теплообменнике, причем подсистема предварительного охлаждения включает в себя множество участков теплообмена и подсистему сжатия, и, при этом, способ включает в себя:
(a) введение потока углеводородного сырья и сырьевого потока второго хладагента на самый теплый участок теплообмена из множества участков теплообмена;
(b) охлаждение потока углеводородного сырья и сырьевого потока второго хладагента на каждом из множества участков теплообмена с получением потока предварительно охлажденных углеводородов и потока предварительно охлажденного второго хладагента, причем поток предварительно охлажденного второго хладагента является по меньшей мере частично конденсированным,
(c) дальнейшее охлаждение и по меньшей мере частичное сжижение потока предварительно охлажденных углеводородов и потока предварительно охлажденного второго хладагента в основном теплообменнике путем теплообмена со вторым хладагентом, с получением первого потока сжиженных углеводородов и потока охлажденного второго хладагента;
(d) отведение потока первого хладагента низкого давления с самого холодного участка теплообмена из множества участков теплообмена и сжатие потока первого хладагента низкого давления по меньшей мере на одной ступени сжатия в подсистеме сжатия;
(e) отведение потока первого хладагента среднего давления с первого участка теплообмена из множества участков теплообмена, причем первый участок теплообмена является более теплым, чем самый холодный участок теплообмена;
(f) объединение потока первого хладагента низкого давления и потока первого хладагента среднего давления c получением объединенного потока первого хладагента после проведения стадий (d) и (e);
(g) отведение потока первого хладагента сверхвысокого давления из системы сжатия;
(h) охлаждение и по меньшей мере частичную конденсацию потока первого хладагента сверхвысокого давления по меньшей мере в одном охлаждающем модуле с получением потока охлажденного первого хладагента сверхвысокого давления;
(i) введение потока охлажденного первого хладагента сверхвысокого давления в первое устройство парожидкостного разделения с получением потока парообразного первого хладагента и потока первого жидкого хладагента;
(j) введение первого потока жидкого хладагента на самый теплый участок теплообмена из множества участков теплообмена;
(k) охлаждение первого потока жидкого хладагента на самом теплом участке теплообмена из множества участков теплообмена с получением потока охлажденного жидкого первого хладагента;
(l) расширение по меньшей мере части потока охлажденного жидкого первого хладагента с получением потока расширенного первого хладагента;
(m) введение потока расширенного первого хладагента на самый теплый участок теплообмена, чтобы обеспечить холодопроизводительность для проведения первой части охлаждения на стадии (b);
(n) сжатие по меньшей мере части потока парообразного первого хладагента со стадии (i) по меньшей мере на одной ступени сжатия;
(o) охлаждение и конденсацию потока сжатого первого хладагента по меньшей мере в одном охлаждающем модуле с получением потока конденсированного первого хладагента, причем по меньшей мере один охлаждающий модуль находится на выходе и соединен по текучей среде с по меньшей мере одной ступенью сжатия на стадии (n);
(p) введение потока конденсированного первого хладагента на самый теплый участок теплообмена из множества участков теплообмена;
(q) охлаждение потока конденсированного первого хладагента на первом участке теплообмена и самом холодном участке теплообмена с получением потока охлажденного конденсированного первого хладагента;
(r) расширение потока охлажденного конденсированного первого хладагента с получением потока расширенного второго хладагента;
(s) введение потока расширенного второго хладагента на самый холодный участок теплообмена, чтобы обеспечить холодопроизводительность для проведения второй части охлаждения на стадии (b);
(t) расширение первого потока сжиженных углеводородов с образованием первого потока сжиженных углеводородов пониженного давления;
(u) разделение первого потока сжиженных углеводородов пониженного давления на поток газа мгновенного испарения и второй поток сжиженных углеводородов;
(v) нагревание по меньшей мере части потока газа мгновенного испарения путем непрямого теплообмена по меньшей мере с одним нагревающим потоком мгновенного испарения с образованием рециркуляционного потока; и
(w) объединение по меньшей мере первой части рециркуляционного потока с потоком углеводородного сырья перед проведением стадии (a).
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что поток предварительно охлажденного второго хладагента полностью конденсирован после стадии (b).
10. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя:
(x) отведение потока первого промежуточного хладагента из системы сжатия перед стадией (g); и
(y) охлаждение потока первого промежуточного хладагента по меньшей мере в одном охлаждающем модуле с получением потока первого охлажденного промежуточного хладагента и введение потока первого охлажденного промежуточного хладагента в систему сжатия перед стадией (g).
11. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя:
(х) ведение потока первого хладагента высокого давления с самого теплого участка теплообмена из множества участков теплообмена; и
(y) введение потока первого хладагента высокого давления в систему сжатия перед стадией (g).
12. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя:
(x) отведение потока первого хладагента высокого давления c самого теплого участка теплообмена из множества участков теплообмена; и
(y) объединение потока первого хладагента высокого давления с потоком первого охлажденного промежуточного хладагента с образованием потока объединенного первого промежуточного хладагента и введение потока объединенного первого промежуточного хладагента в систему сжатия перед стадией (g).
13. Способ по п. 8, отличающийся тем, что стадия (n) дополнительно включает в себя:
(n) отведение потока второго промежуточного хладагента из системы сжатия и охлаждение потока второго промежуточного хладагента по меньшей мере в одном охлаждающем модуле с получением потока охлажденного второго промежуточного хладагента.
14. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя:
(x) введение потока охлажденного второго промежуточного хладагента во второе устройство парожидкостного разделения с получением потока парообразного второго хладагента и потока второго жидкого хладагента.
(y) введение потока второго жидкого хладагента на самый теплый участок теплообмена из множества участков теплообмена; и
(z) сжатие потока парообразного второго хладагента по меньшей мере на одной ступени сжатия в системе сжатия с получением потока сжатого первого хладагента со стадии (o).
15. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя:
(x) сжатие и охлаждение рециркуляционного потока после стадии (v) и перед стадией (w).
16. Способ по п. 8, отличающийся тем, что стадия (v) дополнительно включает в себя:
(v) нагревание потока газа мгновенного испарения путем непрямого теплообмена по меньшей мере с одним нагревающим потоком мгновенного испарения с образованием рециркуляционного потока и по меньшей мере одного охлажденного нагревающего потока мгновенного испарения, причем по меньшей мере один нагревающий поток мгновенного испарения содержит по меньшей мере один поток, отведенный из одного, выбранного из группы подсистемы предварительного охлаждения и подсистемы сжижения.
17. Способ по п. 8, отличающийся тем, что стадия (v) дополнительно включает в себя:
(v) нагревание потока газа мгновенного испарения путем непрямого теплообмена по меньшей мере с одним нагревающим потоком мгновенного испарения с образованием рециркуляционного потока и по меньшей мере одного охлажденного нагревающего потока мгновенного испарения, причем по меньшей мере один нагревающий поток мгновенного испарения содержит первую часть потока предварительно охлажденного второго хладагента и по меньшей мере один охлажденный нагревающий поток мгновенного испарения, содержащий охлажденную первую часть потока предварительно охлажденного второго хладагента.
18. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя:
(x) расширение потока охлажденного второго хладагента с образованием потока расширенного второго хладагента;
(y) введение потока расширенного второго хладагента в основной теплообменник, чтобы обеспечить холодопроизводительность для стадии (с); и
(z) объединение охлажденной первой части потока предварительно охлажденного второго хладагента с потоком охлажденного второго хладагента перед проведением стадии (x).
19. Способ по п. 8, отличающийся тем, что стадия (g) дополнительно включает в себя:
(g) нагревание потока газа мгновенного испарения путем непрямого теплообмена по меньшей мере с одним нагревающим потоком мгновенного испарения с образованием рециркуляционного потока и по меньшей мере одного охлажденного нагревающего потока мгновенного испарения, причем по меньшей мере один нагревающий поток мгновенного испарения содержит первую часть потока конденсированного первого хладагента, а по меньшей мере один охлажденный нагревающий поток мгновенного испарения содержит охлажденную первую часть потока конденсированного хладагента.
20. Способ по п. 19, дополнительно включающий в себя:
(x) объединение охлажденной первой части потока конденсированного хладагента с потоком охлажденного конденсированного первого хладагента перед проведением стадии (r).
RU2018133711A 2017-09-28 2018-09-25 Улучшенный способ охлаждения смешанным хладагентом при переменном давлении RU2749405C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/718,068 2017-09-28
US15/718,068 US10753676B2 (en) 2017-09-28 2017-09-28 Multiple pressure mixed refrigerant cooling process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018133711A true RU2018133711A (ru) 2020-03-25
RU2018133711A3 RU2018133711A3 (ru) 2020-03-25
RU2749405C2 RU2749405C2 (ru) 2021-06-09

Family

ID=63713732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133711A RU2749405C2 (ru) 2017-09-28 2018-09-25 Улучшенный способ охлаждения смешанным хладагентом при переменном давлении

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10753676B2 (ru)
EP (1) EP3462113A3 (ru)
JP (1) JP6725616B2 (ru)
KR (1) KR102162369B1 (ru)
CN (1) CN109579430B (ru)
AU (1) AU2018233054B2 (ru)
CA (1) CA3018237C (ru)
RU (1) RU2749405C2 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11340013B2 (en) * 2018-12-27 2022-05-24 SUNG-IL ENCARE Co., Ltd. Apparatus for liquefying natural gas and method for liquefying natural gas
CN110186251B (zh) * 2019-06-11 2024-01-26 中国石油集团工程股份有限公司 一种适用于超大规模的三循环天然气液化装置及方法
EP3901506A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-27 Carrier Corporation Pipe connection arrangement for a heat exchanger
CN111914461A (zh) * 2020-09-08 2020-11-10 北京航空航天大学 一种涡轮导叶片一维冷效的智能评估方法
ES2949322B2 (es) * 2023-07-21 2024-02-08 Univ Madrid Politecnica Sistema y método de producción de gas natural licuado GNL

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2123095B1 (ru) * 1970-12-21 1974-02-15 Air Liquide
DE2820212A1 (de) 1978-05-09 1979-11-22 Linde Ag Verfahren zum verfluessigen von erdgas
US4525185A (en) 1983-10-25 1985-06-25 Air Products And Chemicals, Inc. Dual mixed refrigerant natural gas liquefaction with staged compression
US4545795A (en) 1983-10-25 1985-10-08 Air Products And Chemicals, Inc. Dual mixed refrigerant natural gas liquefaction
US4541852A (en) * 1984-02-13 1985-09-17 Air Products And Chemicals, Inc. Deep flash LNG cycle
US4755200A (en) 1987-02-27 1988-07-05 Air Products And Chemicals, Inc. Feed gas drier precooling in mixed refrigerant natural gas liquefaction processes
DE19716415C1 (de) * 1997-04-18 1998-10-22 Linde Ag Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
FR2778232B1 (fr) 1998-04-29 2000-06-02 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de liquefaction d'un gaz naturel sans separation de phases sur les melanges refrigerants
US6119479A (en) 1998-12-09 2000-09-19 Air Products And Chemicals, Inc. Dual mixed refrigerant cycle for gas liquefaction
US6347531B1 (en) 1999-10-12 2002-02-19 Air Products And Chemicals, Inc. Single mixed refrigerant gas liquefaction process
US6347532B1 (en) * 1999-10-12 2002-02-19 Air Products And Chemicals, Inc. Gas liquefaction process with partial condensation of mixed refrigerant at intermediate temperatures
MY122625A (en) 1999-12-17 2006-04-29 Exxonmobil Upstream Res Co Process for making pressurized liquefied natural gas from pressured natural gas using expansion cooling
US6427483B1 (en) 2001-11-09 2002-08-06 Praxair Technology, Inc. Cryogenic industrial gas refrigeration system
AU2004221609B2 (en) 2003-03-18 2008-10-23 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated multiple-loop refrigeration process for gas liquefaction
AU2007286291B2 (en) 2006-08-14 2010-08-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for cooling a hydrocarbon stream
KR20100032919A (ko) * 2007-07-12 2010-03-26 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 탄화수소 스트림의 냉각 방법 및 장치
US20100293997A1 (en) 2007-12-04 2010-11-25 Francois Chantant Method and apparatus for cooling and/or liquefying a hydrocarbon stream
US8534094B2 (en) 2008-04-09 2013-09-17 Shell Oil Company Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream
FR2932876B1 (fr) 2008-06-20 2013-09-27 Inst Francais Du Petrole Procede de liquefaction d'un gaz naturel avec pre-refroidissement du melange refrigerant
DE102009016046A1 (de) 2009-04-02 2010-10-07 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
CN102115683A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 中国科学院理化技术研究所 一种生产液化天然气的方法
FR2967484B1 (fr) 2010-11-16 2012-11-16 Total Sa Procede et installation de transport de gaz naturel liquefie
FR2993643B1 (fr) * 2012-07-17 2014-08-22 Saipem Sa Procede de liquefaction de gaz naturel avec changement de phase
RU2538192C1 (ru) * 2013-11-07 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Газпром" Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления
US20150308737A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated Nitrogen Removal in the Production of Liquefied Natural Gas Using Intermediate Feed Gas Separation
US20160061516A1 (en) 2014-08-29 2016-03-03 Black & Veatch Holding Company Dual mixed refrigerant system

Also Published As

Publication number Publication date
US10753676B2 (en) 2020-08-25
KR20190037147A (ko) 2019-04-05
EP3462113A3 (en) 2019-06-26
AU2018233054B2 (en) 2020-07-16
CA3018237C (en) 2021-02-02
EP3462113A2 (en) 2019-04-03
CN109579430A (zh) 2019-04-05
RU2749405C2 (ru) 2021-06-09
CA3018237A1 (en) 2019-03-28
US20190093946A1 (en) 2019-03-28
JP6725616B2 (ja) 2020-07-22
JP2019066165A (ja) 2019-04-25
KR102162369B1 (ko) 2020-10-06
CN109579430B (zh) 2021-03-05
RU2018133711A3 (ru) 2020-03-25
AU2018233054A1 (en) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2018133711A (ru) Улучшенный способ охлаждения смешанным хладагентом при переменном давлении
KR101894076B1 (ko) 천연가스의 액화 시스템 및 액화 방법
RU2708667C1 (ru) Установка и способ извлечения этана из природного газа с применением каскадного охлаждения
CN100565059C (zh) 用于气体液化的集成式多回路制冷工艺及系统
RU2017134994A (ru) Система и способ охлаждения смешанным хладагентом с несколькими уровнями давления
CN104520660B (zh) 用于天然气液化的系统和方法
CN101120219A (zh) 用于液化天然气的设备和方法
RU2538192C1 (ru) Способ сжижения природного газа и установка для его осуществления
CN107228526B (zh) 一种lng闪蒸气的提氦、脱氮和再液化装置
RU2716099C1 (ru) Модульное устройство для отделения спг и теплообменник газа мгновенного испарения
RU2017126023A (ru) Система удаления тяжелых углеводородов для сжижения обедненного природного газа
RU2644664C1 (ru) Установка для сжиженного природного газа, использующая оптимизированную систему со смесью холодильных агентов
RU2005118106A (ru) Усовершенствованная система мгновенного испарения метана для снижения природного газа
RU2750778C2 (ru) Система и способ сжижения смешанным хладагентом
RU2009105108A (ru) Способ для сжижения потока углеводородов и устройство для его осуществления
JP2020098092A5 (ru)
CN106924988B (zh) 一种带冷量回收的精馏型自复叠低温冷凝油气分离系统
RU2016138415A (ru) Параллельное сжатие в устройствах получения сжиженного природного газа (спг) с использованием компрессора объемного типа
KR20130115164A (ko) 공급물의 물 제거를 수반한 천연 가스 액화
RU2018133713A (ru) Улучшенная система охлаждения смешанным хладагентом при переменном давлении
JP7476284B2 (ja) 混合冷媒システムおよび方法
RU2537480C2 (ru) Способ сжижения потока с высоким содержанием углеводородов
CN115127303A (zh) 具有混合制冷剂冷却的脱氢分离装置和方法
CN107683397B (zh) 工业气体和烃类气体的液化
KR20210021288A (ko) 혼합 냉매 액화 시스템 및 예비-냉각 방법