УЛУЧШЕННАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ СМЕШАННЫМ ХЛАДАГЕНТОМ ПРИ ПЕРЕМЕННОМ ДАВЛЕНИИ

1. Устройство для сжижения потока углеводородного сырья, содержащее
подсистему сжатия, включающую в себя по меньшей мере одну ступень сжатия;
подсистему предварительного охлаждения, включающую в себя:
множество участков теплообмена, причем множество участков теплообмена включает в себя самый теплый участок теплообмена и самый холодный участок теплообмена;
первый контур для углеводородов, который проходит через каждый из множества участков теплообмена, причем первый контур для углеводородов расположен ниже по потоку от подачи углеводородной жидкости и сообщается по потоку текучей среды с ней;
основной теплообменник, содержащий второй контур для углеводородов, который расположен ниже по потоку от первого контура для углеводородов и сообщается по потоку текучей среды с ним для приема потока предварительно охлажденных углеводородов из первого контура для углеводородов, причем основной теплообменник имеет рабочую конфигурацию для по меньшей мере частичного сжижения потока предварительно охлажденных углеводородов путем непрямого теплообмена со вторым хладагентом с получением первого потока сжиженных углеводородов;
второй контур хладагента, который проходит через каждый из множества участков теплообмена и основной теплообменник, причем второй контур хладагента содержит второй хладагент, и, при этом, второй контур хладагента имеет такую рабочую конфигурацию, чтобы обеспечивать охлаждение основного теплообменника;
первый контур хладагента для предварительного охлаждения, который проходит через самый теплый участок теплообмена и подсистему сжатия, причем первый контур хладагента для предварительного охлаждения содержит первый хладагент;
второй контур хладагента для предварительного охлаждения, который проходит через самый теплый участок теплообмена, самый холодный участок теплообмена и подсистему сжатия, причем второй контур хладагента для предварительного охлаждения содержит первый хладагент;
устройство парожидкостного разделения, расположенное ниже по потоку от основного теплообменника и сообщающееся по потоку текучей среды с ним для приема первого потока сжиженных углеводородов из основного теплообменника, которое имеет такую рабочую конфигурацию, чтобы разделять первый поток сжиженных углеводородов на поток газа мгновенного испарения и второй поток сжиженных углеводородов; и
контур рециркуляционного газа, расположенный ниже по потоку от устройства парожидкостного разделения и сообщающийся по потоку текучей среды с ним, причем рециркуляционный поток имеет точку смешивания рециркуляционного потока, которая сообщается по потоку текучей среды с первым контуром для углеводородов выше по потоку от самого теплого участка теплообмена;
причем подсистема сжатия и подсистема предварительного охлаждения имеют рабочую конфигурацию для подачи первого хладагента на самый теплый участок теплообмена через первый контур хладагента для предварительного охлаждения при первом давлении хладагента для предварительного охлаждения на входе и с первой композицией хладагента для предварительного охлаждения, а также для отведения первого парообразного первого хладагента с самого теплого участка теплообмена при давлении первого хладагента для предварительного охлаждения на выходе; и, при этом
подсистема сжатия и подсистема предварительного охлаждения имеют рабочую конфигурацию для подачи первого хладагента на самый теплый участок теплообмена через второй контур хладагента для предварительного охлаждения при втором давлении хладагента для предварительного охлаждения на входе и со второй композицией хладагента для предварительного охлаждения, а также для удаления второго парообразного первого хладагента с самого холодного участка теплообмена при давлении второго хладагента для предварительного охлаждения на выходе, причем второе давление хладагента для предварительного охлаждения на входе выше первого давления хладагента для предварительного охлаждения на входе, и, при этом, давление второго хладагента для предварительного охлаждения на выходе ниже давления первого хладагента для предварительного охлаждения на выходе, а композиция второго хладагента для предварительного охлаждения отличается от композиции первого хладагента для предварительного охлаждения.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основной теплообменник является витым теплообменником.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подсистема сжатия и подсистема предварительного охлаждения имеют рабочую конфигурацию для удаления второго парообразного первого хладагента с самого холодного участка теплообмена при давлении второго хладагента для предварительного охлаждения на выходе, которое по меньшей мере на 5 бар абсолютного давления выше давления первого хладагента для предварительного охлаждения на выходе.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контур рециркуляционного газа дополнительно содержит теплообменник мгновенного испарения, расположенный ниже по потоку от устройства парожидкостного разделения и сообщающийся по потоку текучей среды с ним.
5. Устройство для сжижения потока углеводородного сырья, содержащее
множество участков теплообмена, причем множество участков теплообмена включает в себя самый теплый участок теплообмена и самый холодный участок теплообмена;
первый контур для углеводородов, который проходит через каждый из множества участков теплообмена, причем первый контур для углеводородов расположен ниже по потоку от подачи углеводородной жидкости и сообщается по потоку текучей среды с ней;
второй контур хладагента, который проходит через каждый из множества участков теплообмена, причем второй контур хладагента содержит второй хладагент;
первый контур хладагента для предварительного охлаждения, который проходит через самый теплый участок теплообмена, причем первый контур хладагента для предварительного охлаждения содержит первый хладагент;
второй контур хладагента для предварительного охлаждения, который проходит через самый теплый участок теплообмена и самый холодный участок теплообмена, причем второй контур хладагента для предварительного охлаждения содержит первый хладагент;
входное отверстие первого контура хладагента для предварительного охлаждения, расположенное на входном конце первого контура хладагента для предварительного охлаждения, первое устройство для сброса давления, расположенное на выходном конце первого контура хладагента для предварительного охлаждения, и первый трубопровод для расширенного хладагента, расположенный ниже по потоку от первого устройства для сброса давления и сообщающийся по потоку текучей среды с ним, а также расположенный выше по потоку от первого холодного контура самого теплого участка теплообмена и сообщающийся по потоку текучей среды с ним;
входное отверстие второго контура хладагента для предварительного охлаждения, расположенное на входном конце второго контура хладагента для предварительного охлаждения, второе устройство для сброса давления, расположенное на выходном конце второго контура хладагента для предварительного охлаждения, и второй трубопровод для расширенного хладагента, расположенный ниже по потоку от второго устройства для сброса давления и сообщающийся по потоку текучей среды с ним, а также расположенный выше по потоку от второго холодного контура самого холодного участка теплообмена и сообщающийся по потоку текучей среды с ним;
систему сжатия, содержащую трубопровод для первого хладагента низкого давления, сообщающийся по потоку текучей среды с первой ступенью сжатия и теплым концом самого холодного участка теплообмена,
трубопровод для первого хладагента среднего давления, сообщающийся по потоку текучей среды со второй ступенью сжатия и теплым концом первого участка теплообмена;
первый дополнительный охладитель ниже по потоку от второй ступени сжатия,
первое устройство парожидкостного разделения, снабженное первым входным отверстием, расположенным ниже по потоку от первого дополнительного охладителя и гидравлически соединенным с ним, первым выходным отверстием для пара, расположенным в верхней половине первого устройства парожидкостного разделения, первым выходным отверстием для жидкости, расположенным в нижней половине первого устройства парожидкостного разделения, причем первое выходное отверстие для жидкости расположено выше по потоку от входного отверстия первого контура хладагента для предварительного охлаждения и сообщается по потоку текучей среды  с ним;
третью ступень сжатия ниже по потоку от первого выходного отверстия для пара; и второй дополнительный охладитель ниже по потоку от третьей ступени сжатия;
основной теплообменник, содержащий второй контур для углеводородов, который расположен ниже по потоку от первого контура для углеводородов и сообщается по потоку текучей среды с ним для приема потока предварительно охлажденных углеводородов из первого контура для углеводородов, причем основной теплообменник дополнительно расположен ниже по потоку от второго контура хладагента из множества участков теплообмена и сообщается по потоку текучей среды с ним, и, при этом, основной теплообменник имеет рабочую конфигурацию для по меньшей мере частичного сжижения потока предварительно охлажденных углеводородов путем непрямого теплообмена со вторым хладагентом с получением первого потока сжиженных углеводородов;
третье устройство парожидкостного разделения, расположенное ниже по потоку от основного теплообменника и сообщающееся по потоку текучей среды с ним, которое имеет рабочую конфигурацию для разделения первого потока сжиженных углеводородов на поток газа мгновенного испарения и второй поток сжиженных углеводородов;
контур для рециркуляционного газа, расположенный ниже по потоку от третьего устройства парожидкостного разделения и сообщающийся по потоку текучей среды с ним, причем контур для рециркуляционного газа проходит через теплообменник мгновенного испарения и снабжен выходным отверстием для рециркуляционного потока, которое сообщается по потоку текучей среды  с первым контуром для углеводородов выше по потоку от самого теплого участка теплообмена; и при этом теплообменник мгновенного испарения имеет рабочую конфигурацию для нагревания потока газа мгновенного испарения путем теплообмена по меньшей мере с одним нагревающим потоком; и
причем наиболее теплый участок теплообмена имеет рабочую конфигурацию для частичного предварительного охлаждения углеводородной жидкости, протекающей через первый контур для углеводородов, второго хладагента, протекающего через второй контур хладагента, первого хладагента, протекающего через первый контур первого хладагента для предварительного охлаждения, и второго контура хладагента для предварительного охлаждения путем теплообмена с первым хладагентом, протекающим через первый холодный контур самого теплого участка теплообмена; и при этом самый холодный участок теплообмена имеет рабочую конфигурацию для предварительного охлаждения углеводородной текучей среды, протекающей через первый контур для углеводородов, с получением потока предварительно охлажденных углеводородов, для предварительного охлаждения второго хладагента, протекающего через второй контур хладагента, с получением потока предварительно охлажденного второго хладагента, и для предварительного охлаждения первого хладагента, протекающего через второй контур хладагента для предварительного охлаждения, путем теплообмена с первым хладагентом, протекающим через первый холодный контур самого холодного участка теплообмена.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что первая ступень сжатия, вторая ступень сжатия и третья ступень сжатия расположены в едином корпусе первого компрессора.
7. Устройство по п. 5, в котором система сжатия дополнительно содержит первый промежуточный охладитель ниже по потоку от второй ступени сжатия и трубопровод для охлажденного первого промежуточного хладагента, расположенный ниже по потоку от первого промежуточного охладителя и сообщающийся по потоку текучей среды с ним.
8. Устройство по п. 7, дополнительно содержащее первый трубопровод для хладагента высокого давления, сообщающийся по потоку текучей среды с теплым концом самого теплого участка теплообмена и трубопроводом для охлажденного первого промежуточного хладагента.
9. Устройство по п. 7, дополнительно содержащее
третий дополнительный охладитель ниже по потоку от первого устройства парожидкостного разделения; и второе устройство парожидкостного разделения, снабженное третьим входным отверстием, которое расположено ниже по потоку от третьего дополнительного охладителя и сообщается по потоку текучей среды  с ним, вторым выходным отверстием для пара, расположенным в верхней половине второго устройства парожидкостного разделения, вторым выходным отверстием для жидкости, расположенным в нижней половине второго устройства парожидкостного разделения.
10. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что второй контур хладагента для предварительного охлаждения проходит через самый теплый участок теплообмена, первый участок теплообмена и самый холодный участок теплообмена.
11. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что первый хладагент, содержащийся во втором контуре хладагента для предварительного охлаждения, имеет более высокую концентрацию этана и более легких углеводородов, чем первый хладагент, содержащийся в первом контуре хладагента для предварительного охлаждения.
12. Устройство по п. 5, содержащее третий контур хладагента для предварительного охлаждения, который проходит через по меньшей мере самый теплый участок теплообмена и первый участок теплообмена, причем третий контур хладагента для предварительного охлаждения содержит первый хладагент.
13. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что основной теплообменник является витым теплообменником с одним пучком.
14. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что контур рециркуляционного газа дополнительно содержит компрессор, расположенный ниже по потоку от теплообменника мгновенного испарения и сообщающийся по потоку текучей среды с ним, и охладитель газа мгновенного испарения, расположенный ниже по потоку от компрессора и сообщающийся по потоку текучей среды с ним.
15. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что по меньшей мере один нагревающий поток содержит первую часть потока предварительно охлажденного второго хладагента.
16. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что по меньшей мере один нагревающий поток содержит первую часть хладагента для предварительного охлаждения, причем первую часть первого хладагента отбирают из второго контура хладагента для предварительного охлаждения выше по потоку от самого теплого участка теплообмена и ниже по потоку от второго дополнительного охладителя.
17. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что первый хладагент имеет первую композицию, а второй хладагент имеет вторую композицию, причем первая композиция отличается от второй композиции.
18. Устройство для сжижения потока углеводородного сырья, содержащее
множество участков теплообмена, причем множество участков теплообмена включает в себя самый теплый участок теплообмена и самый холодный участок теплообмена;
первый контур для углеводородов, который проходит через каждый из множества участков теплообмена, причем первый контур для углеводородов расположен ниже по потоку от подачи углеводородной жидкости и сообщается по потоку текучей среды с ней;
второй контур хладагента, который проходит через каждый из множества участков теплообмена, причем второй контур хладагента содержит второй хладагент;
контур хладагента для предварительного охлаждения, который проходит через множество участков теплообмена, причем контур хладагента для предварительного охлаждения содержит первый хладагент, и, при этом, контур предварительного охлаждения имеет такую рабочую конфигурацию, чтобы направлять первую часть первого хладагента через расширительное устройство в межтрубное пространство самого теплого участка теплообмена, а вторую часть первого хладагента через самый холодный участок теплообмена, через расширительное устройство в межтрубное пространство самого холодного участка теплообмена;
систему сжатия содержащую первый трубопровод хладагента низкого давления, сообщающийся по потоку текучей среды с первой ступенью сжатия и теплым концом самого холодного участка теплообмена,
первый трубопровод хладагента среднего давления, сообщающийся по потоку текучей среды со второй ступенью сжатия и теплым концом самого теплого участка теплообмена;
первый дополнительный охладитель ниже по потоку от второй ступени сжатия;
первое устройство парожидкостного разделения, снабженное первым входным отверстием, которое находится ниже по потоку от первого дополнительного охладителя и сообщается по потоку текучей среды с ним, первым выходным отверстием для пара, расположенным в верхней половине первого устройства парожидкостного разделения, первым выходным отверстием для жидкости, расположенным в нижней половине первого устройства парожидкостного разделения,
третью ступень сжатия ниже по потоку от первого выходного отверстия для пара; и второй дополнительный охладитель ниже по потоку от третьей ступени сжатия,
насос, расположенный ниже по потоку от первого выходного отверстия для жидкости и сообщающийся по потоку текучей среды с ним, причем насос расположен выше по потоку от контура хладагента для предварительного охлаждения и сообщается по потоку текучей среды с ним;
основной теплообменник, содержащий второй контур для углеводородов, который расположен ниже по потоку от первого контура для углеводородов и сообщается по потоку текучей среды с ним для приема потока предварительно охлажденных углеводородов из первого контура для углеводородов, причем основной теплообменник также расположен ниже по потоку от второго контура хладагента и сообщается по потоку текучей среды с ним, и, при этом, основной теплообменник имеет рабочую конфигурацию для по меньшей мере частичного сжижения потока предварительно охлажденных углеводородов путем непрямого теплообмена со вторым хладагентом с получением первого потока сжиженных углеводородов;
третье устройство парожидкостного разделения, расположенное ниже по потоку от основного теплообменника и сообщающееся по потоку текучей среды с ним, которое имеет рабочую конфигурацию для разделения первого потока сжиженных углеводородов на поток газа мгновенного испарения и второй поток сжиженных углеводородов; и
контур для рециркуляционного газа, расположенный ниже по потоку от третьего устройства парожидкостного разделения и сообщающийся по потоку текучей среды с ним, причем контур для рециркуляционного газа проходит через теплообменник мгновенного испарения и снабжен выходным отверстием для рециркуляционного потока, которое сообщается по потоку текучей среды с первым контуром для углеводородов выше по потоку от самого теплого участка теплообмена;
причем теплообменник газа мгновенного испарения имеет рабочую конфигурацию для нагревания потока газа мгновенного испарения путем теплообмена по меньшей мере с одним нагревающим потоком;
и при этом самый теплый участок теплообмена имеет рабочую конфигурацию для частичного предварительного охлаждения углеводородной жидкости, протекающей сквозь первый контур для углеводородов, второго хладагента, протекающего сквозь второй контур хладагента, и первого хладагента, протекающего сквозь первый контур хладагента для предварительного охлаждения, путем теплообмена с первым хладагентом, протекающим сквозь межтрубное пространство самого теплого участка теплообмена; и притом, что самый холодный участок теплообмена имеет рабочую конфигурацию для предварительного охлаждения углеводородной жидкости, протекающей через первый контур для углеводородов, с получением потока предварительно охлажденных углеводородов, для предварительного охлаждения второго хладагента, протекающего через второй контур хладагента, с получением потока предварительно охлажденного второго хладагента, и для предварительного охлаждения первого хладагента, протекающего через первый контур хладагента для предварительного охлаждения, путем теплообмена с первым хладагентом, протекающим сквозь межтрубное пространство самого холодного участка теплообмена.
19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что основной теплообменник является витым теплообменником.