СИСТЕМА И СПОСОБ СЖИЖЕНИЯ СМЕШАННЫМ ХЛАДАГЕНТОМ

1. Способ охлаждения потока углеводородного сырья путем косвенного теплообмена с потоком первого хладагента в теплообменнике охлаждения, включающий
а) сжатие теплого потока первого хладагента низкого давления за одну или более ступеней сжатия, чтобы получить сжатый поток первого хладагента;
б) охлаждение сжатого потока первого хладагента в одном или более блоков охлаждения, чтобы получить сжатый охлажденный поток первого хладагента;
в) введение сжатого охлажденного потока первого хладагента в первое устройство разделения жидкости и пара, чтобы получить первый поток пара хладагента и первый поток жидкого хладагента;
г) введение первого потока жидкого хладагента в теплообменник охлаждения;
д) охлаждение первого потока жидкого хладагента в теплообменнике охлаждения, чтобы получить охлажденный поток жидкого хладагента;
е) дросселированиеохлажденного потока жидкого хладагента, чтобы получить холодный поток хладагента, введение холодного потока хладагента в теплообменник охлаждения, чтобы обеспечить холодоснабжение, требуемое для охлаждения потока углеводородного сырья, первого потока жидкого хладагента и потока второго хладагента;
ж) сжатие первого потока пара хладагента за одну или более ступеней сжатия, чтобы получить сжатый поток пара хладагента;
з) охлаждение и конденсация сжатого потока пара хладагента, чтобы получить конденсированный поток хладагента;
и) дросселирование конденсированного потока хладагента, чтобы получить дросселированный поток хладагента;
к) введение дросселированного потока хладагента в первое устройство разделения жидкости и пара;
л) введение потока второго хладагента в теплообменник охлаждения;
м) введение потока углеводородного сырья в теплообменник охлаждения; и
н) охлаждение потока углеводородного сырья в теплообменнике охлаждения, чтобы получить охлажденный углеводородный поток; и дополнительное охлаждение и сжижение охлажденного углеводородного потока в основном теплообменнике, чтобы получить сжиженный углеводородный поток.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (и) включает введение дросселированного потока хладагента в первое устройство разделения жидкости и пара путем смешения дросселированного потока хладагента со сжатым охлажденным потоком первого хладагента выше по потоку от первого устройства разделения жидкости и пара.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что единственным первым потоком хладагента, который подлежит охлаждению в теплообменнике охлаждения, является первый поток жидкого хладагента.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
этап (д) дополнительно включает охлаждение первого потока жидкого хладагента в теплообменнике охлаждения путем пропускания первого потока хладагента через первый трубный контур теплообменника охлаждения, при этом теплообменником охлаждения является спирально-витой теплообменник;
этап (н) дополнительно включает охлаждение потока углеводородного сырья в теплообменнике охлаждения путем пропускания потока углеводородного сырья через второй трубный контур теплообменника охлаждения; и
этап (е) дополнительно включает введение холодного потока хладагента в межтрубное пространство теплообменника охлаждения.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает
о) охлаждение потока второго хладагента в теплообменнике охлаждения, чтобы получить охлажденный поток второго хладагента;
п) дополнительное охлаждение охлажденного потока второго хладагента в основном теплообменнике, чтобы получить дополнительно охлажденный поток второго хладагента;
р) дросселирование дополнительно охлажденного потока второго хладагента, чтобы получить дросселированный поток второго хладагента;
с) возвращение дросселированного потока второго хладагента в основной теплообменник; и
т) дополнительное охлаждение и конденсация охлажденного углеводородного потока путем косвенного теплообмена с дросселированным потоком второго хладагента в основном теплообменнике, чтобы получить сжиженный углеводородный поток.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает перед выполнением этапа (г), охлаждение, по меньшей мере, части первого потока жидкого хладагента путем косвенного теплообмена, по меньшей мере, с частью дросселированного потока хладагента в первом теплообменнике.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что дополнительно включает охлаждение, по меньшей мере, части потока углеводородного сырья в первом теплообменнике перед выполнением этапа (м).
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что дополнительно включает охлаждение, по меньшей мере, части потока второго хладагента в первом теплообменнике перед выполнением этапа (л).
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает
л) введение дросселированного потока хладагента во второе устройство разделения жидкости и пара, чтобы получить второй поток пара хладагента и второй поток жидкого хладагента;
м) введение второго потока пара хладагента в первое устройство разделения жидкости и пара;
н) охлаждение первого потока жидкого хладагента путем косвенного теплообмена со вторым потоком жидкого хладагента в первом теплообменнике перед тем, как охладить первый поток жидкого хладагента в теплообменнике охлаждения на этапе (г); и
о) введение второго потока жидкого хладагента в первое устройство разделения жидкости и пара после выполнения этапа (н).
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что второй поток пара хладагента и второй поток жидкого хладагента смешивают со сжатым охлажденным потоком первого хладагента этапа (б) выше по потоку от первого устройства разделения жидкости и пара перед введением второго потока пара хладагента и второго потока жидкого хладагента в первое устройство разделения жидкости и пара.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (в) включает введение сжатого охлажденного потока первого хладагента в первое устройство разделения жидкости и пара, включающее колонну смешения, чтобы получить первый поток пара хладагента и первый поток жидкого хладагента.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что сжатый охлажденный поток первого хладагента вводят в колонну смешения на или выше верхней ступени колонны смешения и дросселированный поток первого хладагента вводят в колонну смешения на или ниже нижней ступени колонны смешения.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток углеводородного сырья является природным газом.
14. Установка для охлаждения потока углеводородного сырья, содержащая
теплообменник охлаждения, включающий в себя первый контур углеводородного сырья, контур первого хладагента, контур второго хладагента, вход в контур первого хладагента, расположенный на верхнем по ходу потока конце контура первого хладагента, первое устройство понижения давления, расположенное на нижнем по ходу потока конце контура первого хладагента, и канал дросселированного первого хладагента, расположенный ниже по потоку от и находящийся в сообщении по потоку флюида с устройством понижения давления, причем теплообменник охлаждения эксплуатационно сконфигурирован с возможностью охлаждения, путем косвенного теплообмена в противотоке холодным потоком хладагента, потока углеводородного сырья при прохождении его через первый контур углеводородного сырья, с получением, таким образом, предварительно охлажденного потока углеводородного сырья, первый хладагент, протекающий через контур первого хладагента, и второй хладагент, протекающий через контур второго хладагента; и
систему компрессии, содержащую
канал теплого первого хладагента низкого давления, находящийся в сообщении по потоку флюида с нижним концом теплообменника охлаждения и первым компрессором;
первый вторичный охладитель, находящийся в сообщении по потоку флюида с и ниже по потоку от первого компрессора;
первое устройство разделения жидкости и пара, имеющее первый вход в сообщении по потоку флюида с и ниже по потоку от первого вторичного охладителя, первый выход для пара, расположенный в верхней половине первого устройства разделения жидкости и пара, первый выход для жидкости, расположенный в нижней половине первого устройства разделения жидкости и пара, причем первый выход для жидкости находится выше по потоку и в сообщении по потоку флюида со входом в контур первого хладагента;
второй компрессор ниже по потоку от и в сообщении по потоку флюида с первым выходом для пара;
конденсатор ниже по потоку и в сообщении по потоку флюида со вторым компрессором; и
второе устройство понижения давления ниже по потоку от и в сообщении по потоку флюида с конденсатором, причем второе устройство понижения давления находится выше по потоку от и в сообщении по потоку флюида с первым устройством разделения жидкости и пара, так что весь флюид, протекающий через второе устройство понижения давления, проходит через первое устройство разделения жидкости и пара перед вхождением в теплообменник охлаждения.
15. Установка по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно включает
основной теплообменник, имеющий второй углеводородный контур, расположенный ниже по потоку от и в сообщении по потоку флюида с первым углеводородным контуром теплообменника охлаждения, причем основной теплообменник эксплуатационно сконфигурирован с возможностью, по меньшей мере, частично, сжижать предварительно охлажденный поток углеводородного сырья путем косвенного теплообмена в противотоке со вторым хладагентом.
16. Установка по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно включает
первый теплообменник, имеющий первый контур теплообмена, эксплуатационно сконфигурированный с возможностью обеспечивать косвенный теплообмен в противотоке со вторым контуром теплообмена, причем первый контур теплообмена расположен ниже по потоку от и в сообщении по потоку флюида со вторым устройством понижения давления, и второй контур теплообмена расположен ниже по потоку от и в сообщении по потоку флюида с первым выходом для жидкости первого устройства разделения жидкости и пара.
17. Установка по п. 16, отличающаяся тем, что дополнительно включает
второе устройство разделения жидкости и пара, имеющее третий вход в сообщении по потоку флюида с и ниже по потоку от второго устройства понижения давления, второй выход для пара, расположенный в верхней половине второго устройства разделения жидкости и пара, второй выход для жидкости, расположенный в нижней половине второго устройства разделения жидкости и пара, первый выход для жидкости, расположенный выше по потоку от и в сообщении по потоку флюида с первым контуром теплообмена первого теплообменника.
18. Установка по п. 16, отличающаяся тем, что первый теплообменник дополнительно включает третий контур теплообмена и четвертый контур теплообмена, причем третий контур теплообмена находится выше по потоку от и в сообщении по потоку флюида с контуром первого хладагента, а четвертый контур теплообмена находится выше по потоку от и в сообщении по потоку флюида с первым контуром углеводородного сырья, причем первый теплообменник эксплуатационно сконфигурирован с возможностью охлаждать флюиды, протекающие через второй контур теплообмена, третий контур теплообмена и четвертый контур теплообмена в противотоке первым контуром теплообмена.
19. Установка по п. 14, отличающаяся тем, что первое устройство разделения жидкости и пара является колонной смешения.
20. Установка по п. 19, отличающаяся тем, что первый вход в первом устройстве разделения жидкости и пара расположен на верхней ступени колонны смешения, и второй вход первого устройства разделения жидкости и пара расположен на нижней ступени колонны смешения.