СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ПОТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ охлаждения углеводородного потока в теплообменнике, включающий по меньшей мере следующие стадии:
(a) подача углеводородного потока;
(b) теплообмен углеводородного потока в первом теплообменнике с по меньшей мере одним потоком хладагента, характеризующимся определенной скоростью потока хладагента, в результате чего получают охлажденный углеводородный поток, характеризующийся определенной скоростью углеводородного потока, и по меньшей мере один возвратный поток хладагента;
(c) ввод первого заданного значения для скорости потока хладагента; и
(d) доводка скорости потока хладагента и скорости углеводородного потока до достижения заданного значения, в котором:
(d1) если первое заданное значение больше скорости потока хладагента, то скорость углеводородного потока повышают прежде чем повысить скорость потока хладагента;
(d2) если первое заданное значение меньше скорости потока хладагента, то скорость потока хладагента понижают прежде чем понизить скорость углеводородного потока; и
(d3) если скорость углеводородного потока снижается, то уменьшают скорость потока хладагента.
2. Способ по п.1, в котором доводка скорости потока хладагента и скорости углеводородного потока на стадии (d) осуществляется автоматически.
3. Способ по п.1, в котором отношение [скорость потока хладагента]/[скорость углеводородного потока] на стадии (d) поддерживается на заданном уровне или ниже его.
4. Способ по п.1, в котором:
- скорость потока хладагента измеряется с помощью регулятора скорости потока хладагента, который генерирует сигнал скорости потока хладагента, который передается на высокоуровневый селектор, причем указанный регулятор скорости потока хладагента управляет клапаном, регулирующим скорость потока хладагента;
- скорость углеводородного потока измеряется с помощью регулятора скорости углеводородного потока, который генерирует сигнал скорости углеводородного потока, который передается на низкоуровневый селектор, причем указанный регулятор скорости углеводородного потока управляет клапаном, регулирующим скорость углеводородного потока;
- первое заданное значение вводится в задатчик скорости потока, который генерирует сигнал заданного значения, который передается на низкоуровневый селектор и на высокоуровневый селектор;
- низкоуровневый селектор, передающий наиболее низкий сигнал заданного значения и сигнал скорости углеводородного потока на регулятор скорости потока хладагента; и
- высокоуровневый селектор передающий наиболее высокий сигнал заданного значения и сигнал скорости потока хладагента на регулятор скорости углеводородного потока.
5. Способ по п.1, в котором поток хладагента выбирают из группы, содержащей поток тяжелого смешанного хладагента и поток легкого смешанного хладагента, предпочтительно поток хладагента представляет собой поток тяжелого смешанного хладагента.
6. Способ по п.1, дополнительно включающий на стадии (b) теплообмен углеводородного потока со вторым потоком хладагента, характеризующимся определенной скоростью второго потока хладагента, в первом теплообменнике.
7. Способ по п.6, в котором скорость второго потока хладагента определяется в пропорции к скорости потока хладагента.
8. Способ по п.6, дополнительно включающий:
- регулятор скорости второго потока хладагента, который управляет клапаном, регулирующим скорость второго потока хладагента; и
- регулятор хладагента, который принимает наиболее низкий сигнал заданного значения и сигнал скорости охлажденного углеводородного потока от низкоуровневого селектора и подстраивает скорость второго потока хладагента относительно скорости потока хладагента путем передачи сигнала регулятора хладагента на регулятор скорости второго потока хладагента.
9. Способ по п.6, в котором второй поток хладагента представляет собой поток легкого смешанного хладагента, когда поток хладагента представляет собой поток тяжелого смешанного хладагента, или второй поток хладагента представляет собой поток тяжелого смешанного хладагента, когда поток хладагента представляет собой поток легкого смешанного хладагента.
10. Способ по п.1, дополнительно включающий стадии:
(i) охлаждение входящего потока хладагента в первом теплообменнике для создания охлажденного потока хладагента;
(ii) расширение охлажденного потока хладагента в детандере хладагента для создания расширенного потока хладагента;
(iii) пропускание расширенного потока хладагента через клапан хладагента для создания потока хладагента; и
(iv) направление потока хладагента ко второму выходу первого теплообменника.
11. Способ по п.10, дополнительно включающий стадии:
(v) подача возвратного потока хладагента в компрессор хладагента для создания сжатого потока хладагента;
(vi) охлаждение сжатого потока хладагента в холодильнике для создания охлажденного сжатого потока хладагента; и
(vii) разделение охлажденного сжатого потока хладагента в сепараторе, в результате чего образуется по меньшей мере один входящий поток хладагента.
12. Способ по п.11, в котором в результате разделения охлажденного сжатого потока хладагента на стадии (vii), дополнительно образуется второй входящий поток хладагента, причем этот способ включает следующие стадии:
(viii) охлаждение второго входящего потока хладагента в первом теплообменнике для создания охлажденного второго потока хладагента;
(ix) расширение охлажденного второго потока хладагента в детандере хладагента для создания расширенного второго потока хладагента;
(х) пропускание расширенного второго потока хладагента через клапан второго хладагента для создания второго потока хладагента; и
(xi) направление второго потока хладагента к третьему выходу первого теплообменника.
13. Способ по п.1 в котором по меньшей мере один возвратный поток хладагента выводят из первого теплообменника в виде газообразного хладагента и который включает:
- сжатие газообразного хладагента с получением сжатого потока хладагента;
- частичную конденсацию сжатого потока хладагента с получением охлажденного сжатого потока хладагента;
- подачу охлажденного сжатого потока хладагента в газожидкостной сепаратор;
- разделение охлажденного сжатого потока хладагента на поток тяжелого смешанного хладагента в жидкой форме и головной поток легкого смешанного хладагента в парообразной форме,
причем по меньшей мере один поток хладагента представляет собой указанный поток тяжелого смешанного хладагента.
14. Способ по любому из пп.1-13, в котором углеводородный поток представляет собой поток природного газа и охлажденный углеводородный поток представляет собой поток сжиженного природного газа (СПГ).
15. Устройство для управления теплообменником, включающее в себя по меньшей мере:
- первый теплообменник, имеющий первый вход для углеводородного потока и первый выход для охлажденного углеводородного потока, по меньшей мере второй вход для по меньшей мере одного потока хладагента и второй выход для возвратного потока хладагента;
- регулятор скорости потока хладагента для измерения сигнала, пропорционального скорости потока хладагента для по меньшей мере одного потока хладагента для создания сигнала скорости потока хладагента, который передается на высокоуровневый селектор, причем указанный регулятор скорости потока хладагента управляет клапаном, регулирующим скорость потока хладагента;
- регулятор скорости охлажденного углеводородного потока для измерения сигнала, пропорционального скорости охлажденного углеводородного потока для создания сигнала скорости охлажденного углеводородного потока, который передается на низкоуровневый селектор, причем указанный регулятор скорости охлажденного углеводородного потока управляет клапаном, регулирующим скорость охлажденного углеводородного потока;
- задатчик скорости потока для ввода заданного значения для создания сигнала заданного значения, который передается на низкоуровневый селектор и на высокоуровневый селектор;
- низкоуровневый селектор, передающий наиболее низкий сигнал заданного значения и сигнал скорости углеводородного потока на регулятор скорости потока хладагента; и
- высокоуровневый селектор, передающий наиболее высокий сигнал заданного значения и сигнал скорости потока хладагента на регулятор скорости углеводородного потока.
16. Устройство по п.15, дополнительно включающее:
- третий вход для второго потока хладагента в первом теплообменнике;
- регулятор скорости второго потока хладагента, который управляет клапаном, регулирующим скорость второго потока хладагента; и
- регулятор хладагента, который принимает наиболее низкий сигнал заданного значения и сигнал скорости охлажденного углеводородного потока от низкоуровневого селектора и подстраивает скорость второго потока хладагента относительно скорости потока хладагента путем передачи сигнала регулятора хладагента на регулятор скорости второго потока хладагента.