СИСТЕМА ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ НЕКОНДЕНСИРУЕМОГО КОМПОНЕНТА НА УСТАНОВКЕ ДЛЯ СЖИЖЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА

1. Способ сжижения потока природного газа, причем упомянутый способ включает в себя этапы, на которых
(a) охлаждают упомянутый поток природного газа посредством косвенного теплообмена с первым холодильным агентом в первом замкнутом холодильном цикле с получением в результате охлажденного потока природного газа;
(b) дополнительно охлаждают, по меньшей мере, часть упомянутого охлажденного потока природного газа посредством косвенного теплообмена преимущественно с метановым холодильным агентом в разомкнутом холодильном цикле с получением в результате дополнительно охлажденного потока природного газа, причем упомянутый разомкнутый холодильный цикл включает в себя компрессор холодильного агента; и
(c) отделяют, по меньшей мере, часть упомянутого дополнительно охлажденного потока природного газа в первой разделительной емкости с получением в результате преимущественно жидкого потока и преимущественно парового потока,
причем, по меньшей мере, часть упомянутого дополнительно охлажденного потока природного газа, введенного в упомянутую первую разделительную емкость, прошла через упомянутый компрессор холодильного агента,
причем давление дополнительно охлажденного потока природного газа, введенного в упомянутую первую разделительную емкость, выше, чем около 1690 кПа.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя перед этапом (b) разделение, по меньшей мере, части упомянутого охлажденного потока природного газа на обедненный тяжелыми компонентами поток и обогащенный тяжелыми компонентами поток в колонне для удаления тяжелых компонентов, причем упомянутая, по меньшей мере, часть упомянутого охлажденного потока природного газа, введенного в упомянутый разомкнутый холодильный цикл, содержит, по меньшей мере, часть упомянутого обедненного тяжелыми компонентами потока.
3. Способ по п.2. в котором верхнее давление упомянутой первой разделительной емкости составляет, по меньшей мере, около 170 кПа, которое выше верхнего давления упомянутой колонны для удаления тяжелых компонентов.
4. Способ по п.2, дополнительно включающий в себя перед этапом (b) охлаждение, по меньшей мере, части упомянутого обедненного тяжелыми компонентами потока во втором холодильном цикле посредством косвенного теплообмена со вторым холодильным агентом с получением в результате охлажденного обедненного тяжелыми компонентами потока, причем упомянутая, по меньшей мере, часть охлажденного потока природного газа, введенного в упомянутый разомкнутый холодильный цикл, содержит, по меньшей мере, часть упомянутого охлажденного обедненного тяжелыми компонентами потока.
5. Способ по п.1, в котором дополнительно охлажденный поток природного газа, введенный в упомянутую первую разделительную емкость, имеет температуру в диапазоне от около -80°C до около -105°C и давление в диапазоне от около 3790 кПа до около 4485 кПа.
6. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя после этапа (b) мгновенное испарение, по меньшей мере, части упомянутого дополнительно охлажденного потока природного газа с получением в результате двухфазного потока природного газа, и разделение, по меньшей мере, части упомянутого двухфазного потока природного газа на охлажденную паровую фракцию и охлажденную жидкую фракцию, причем дополнительно охлажденный поток природного газа, введенный в упомянутую первую разделительную емкость, содержит, по меньшей мере, часть упомянутой охлажденной паровой фракции.
7. Способ по п.6, в котором упомянутый преимущественно метановый холодильный агент, содержит, по меньшей мере, часть упомянутой охлажденной паровой фракции.
8. Способ по п.6, дополнительно включающий в себя сжатие, по меньшей мере, части упомянутой охлажденной паровой фракции в упомянутом компрессоре холодильного агента, причем, по существу, весь дополнительно охлажденный поток природного газа, введенный в упомянутую первую разделительную емкость, прошел через упомянутый компрессор.
9. Способ по п.1, в котором упомянутый первый холодильный агент является холодильным агентом из чистого компонента.
10. Способ по п.1, в котором упомянутый первый холодильный агент преимущественно содержит пропан, пропилен, этан или этилен.
11. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя измерение давления упомянутого преимущественно парового потока и/или упомянутого преимущественно жидкого потока, извлеченных из упомянутой первой разделительной емкости, для получения величины измеренного давления, и на основании упомянутой величины измеренного давления регулирование расхода упомянутого преимущественно парового потока и/или упомянутого преимущественно жидкого потока.
12. Способ по п.1, в котором упомянутая первая разделительная емкость определяет рабочий уровень жидкости, дополнительно включающий в себя измерение упомянутого рабочего уровня жидкости упомянутой первой разделительной емкости для получения величины измеренного уровня, и на основании упомянутой величины измеренного уровня регулирование расхода упомянутого преимущественно парового потока и/или упомянутого преимущественно жидкого потока, извлеченных из упомянутой первой разделительной емкости.
13. Способ по п.1, в котором упомянутая первая разделительная емкость является горизонтально удлиненной.
14. Способ сжижения потока природного газа, включающий этапы, на которых:
(a) охлаждают упомянутый поток природного газа в первом холодильном цикле посредством косвенного теплообмена с первым холодильным агентом с получением в результате охлажденного потока природного газа;
(b) разделяют, по меньшей мере, часть упомянутого охлажденного потока природного газа на головной поток преимущественно метана, и обогащенный тяжелыми компонентами нижний поток в колонне для удаления тяжелых компонентов;
(c) мгновенно испаряют, по меньшей мере, часть упомянутого головного потока преимущественно метана с получением в результате преимущественно парового потока и преимущественно жидкого потока;
(d) сжимают, по меньшей мере, часть упомянутого преимущественно парового потока с получением в результате сжатого парового потока;
(e) охлаждают, по меньшей мере, часть упомянутого сжатого парового потока посредством косвенного теплообмена со вторым холодильным агентом во втором холодильном цикле с получением в результате охлажденного сжатого потока;
(f) разделяют, по меньшей мере, часть упомянутого охлажденного сжатого потока в разделительной емкости с получением в результате преимущественно парового головного потока и преимущественно жидкого нижнего потока; и
(g) вводят первую часть упомянутого преимущественно жидкого нижнего потока в упомянутую колонну для удаления тяжелых компонентов в виде потока флегмы.
15. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя объединение второй части упомянутого преимущественно жидкого нижнего потока с упомянутым головным потоком преимущественно метана перед упомянутым мгновенным испарением этапа (c).
16. Способ по п.15, в котором упомянутое объединение выполняется после упомянутого охлаждения этапа (e).
17. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя перед этапом (c) охлаждение, по меньшей мере, части упомянутого головного потока преимущественно метана в разомкнутом холодильном цикле посредством косвенного теплообмена с холодильным агентом преимущественно метана.
18. Способ по п.17, в котором упомянутый преимущественно метановый холодильный агент содержит, по меньшей мере, часть упомянутого преимущественно парового потока этапа (c).
19. Способ по п.14, в котором упомянутый первый холодильный агент состоит преимущественно из пропана, пропилена, этана или этилена.
20. Способ по п.14, в котором упомянутые первый и второй холодильные циклы являются замкнутыми холодильными циклами.
21. Способ по п.14, в котором верхнее давление упомянутой колонны для удаления тяжелых компонентов составляет, по меньшей мере, 170 кПа, которое ниже верхнего давления упомянутой разделительной емкости.
22. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя перед этапом (b) охлаждение, по меньшей мере, части упомянутого охлажденного потока природного газа посредством косвенного теплообмена с упомянутым вторым холодильным агентом с получением в результате дополнительно охлажденного потока природного газа, причем упомянутый охлажденный поток природного газа, разделенный в упомянутой колонне для удаления тяжелых компонентов, содержит, по меньшей мере, часть упомянутого дополнительно охлажденного потока природного газа.
23. Способ по п.22, дополнительно включающий в себя после этапа (b) охлаждение, по меньшей мере, части упомянутого головного потока преимущественно метана посредством косвенного теплообмена с упомянутым вторым холодильным агентом с получением в результате охлажденного потока преимущественно метана, причем упомянутый головной поток преимущественно метана, подвергнутый упомянутому мгновенному испарению этапа (c), содержит, по меньшей мере, часть упомянутого охлажденного потока преимущественно метана.
24. Способ по п.23, в котором упомянутый сжатый паровой поток не объединяется с упомянутым охлажденным потоком преимущественно метана перед упомянутым охлаждением этапа (e).
25. Способ по п.14, в котором упомянутый преимущественно жидкий нижний поток имеет давление выше, чем около 1690 кПа.
26. Способ по п.14, в котором упомянутый первый холодильный агент содержит пропан, пропилен, этан или этилен.
27. Способ по п.14, в котором упомянутый второй холодильный агент содержит метан, азот или диоксид углерода.
28. Установка для сжижения потока природного газа, причем упомянутая установка содержит
первый замкнутый холодильный цикл, содержащий первый впуск для теплого природного газа и первый выпуск для холодного природного газа, причем упомянутый первый замкнутый холодильный цикл выполнен с возможностью охлаждения, по меньшей мере, части упомянутого потока природного газа посредством косвенного теплообмена с первым холодильным агентом с получением в результате охлажденного потока природного газа, извлеченного через упомянутый первый выпуск для холодного природного газа;
колонну для удаления тяжелых компонентов, определяющую первый впуск для текучей среды, первый выпуск для пара, первый выпуск для жидкости и первый впуск для флегмы, причем упомянутый первый впуск для текучей среды упомянутой колонны для удаления тяжелых компонентов находится в сообщении по потоку текучей среды с упомянутым первым выпуском для холодного природного газа упомянутого первого холодильного цикла, причем упомянутая колонна для удаления тяжелых компонентов выполнена с возможностью разделения, по меньшей мере, части упомянутого охлажденного потока природного газа на преимущественно жидкий поток, извлеченный через упомянутый первый выпуск для жидкости, и преимущественно паровой поток, извлеченный через упомянутый первый выпуск для пара;
второй замкнутый холодильный цикл, включающий в себя второй впуск для теплого природного газа и второй выпуск для холодного природного газа, причем упомянутый второй впуск для теплого природного газа находится в сообщении по потоку текучей среды с упомянутым первым выпуском для пара, причем упомянутый второй замкнутый холодильный цикл выполнен с возможностью охлаждения, по меньшей мере, части упомянутого преимущественно парового потока, извлеченного из упомянутого первого выпуска для пара упомянутой колонны для удаления тяжелых компонентов посредством косвенного теплообмена со вторым холодильным агентом с получением в результате дополнительно охлажденного потока природного газа;
расширитель, определяющий впуск высокого давления и выпуск низкого давления, причем упомянутый впуск высокого давления находится в сообщении по потоку текучей среды с упомянутым вторым выпуском для холодного природного газа упомянутого второго замкнутого холодильного цикла, причем упомянутый расширитель выполнен с возможностью уменьшения давления, по меньшей мере, части упомянутого дополнительно охлажденного потока природного газа, извлеченного из упомянутого второго замкнутого холодильного цикла, с получением в результате двухфазного потока текучей среды, извлеченного через упомянутый выпуск низкого давления;
компрессор холодильного агента, определяющий всасывающее отверстие и выпуск, причем упомянутое всасывающее отверстие находится в сообщении по потоку текучей среды с упомянутым выпуском низкого давления упомянутого расширителя, причем упомянутый компрессор холодильного агента выполнен с возможностью сжатия, по меньшей мере, части упомянутого двухфазного потока, извлеченного из упомянутого выпуска низкого давления упомянутого расширителя, с получением в результате сжатого потока холодильного агента, извлеченного через упомянутый выпуск; и
накопитель холодильного агента, определяющий второй впуск для текучей среды, второй выпуск для пара и второй выпуск для жидкости, причем упомянутый второй впуск для текучей среды упомянутого накопителя холодильного агента находится в сообщении по потоку текучей среды с упомянутым выпускным отверстием упомянутого компрессора холодильного агента, причем упомянутый накопитель холодильного агента выполнен с возможностью разделения, по меньшей мере, части упомянутого сжатого потока холодильного агента, выходящего из упомянутого компрессора холодильного агента, на второй преимущественно паровой поток, извлеченный из упомянутого второго выпуска для пара, и второй преимущественно жидкий поток, извлеченный из упомянутого второго выпуска для жидкости, причем упомянутый второй выпуск для жидкости упомянутого накопителя холодильного агента находится в сообщении по потоку текучей среды с упомянутым первым впуском для флегмы упомянутой колонны для удаления тяжелых компонентов.
29. Установка по п.28, в которой упомянутым первым холодильным циклом является холодильный цикл пропана, пропилена, этана, этилена или диоксида углерода, причем упомянутым вторым холодильным циклом является холодильный цикл этилена, этана, метана или азота.
30. Установка по п.28, в которой упомянутый накопитель холодильного агента содержит вертикально удлиненную одноступенчатую емкость мгновенного испарения.
31. Установка по п.28, в которой второй выпуск для жидкости упомянутого накопителя холодильного агента находится в сообщении по потоку текучей среды с упомянутым впуском высокого давления упомянутого расширителя.
32. Установка по п.28, дополнительно содержащая экономичный теплообменник, содержащий первый охлаждающий канал, расположенный по текучей среде между упомянутым вторым холодильным циклом и упомянутым расширителем, и первый нагревающий канал, расположенный по текучей среде между упомянутым расширителем и упомянутым компрессором холодильного агента, причем упомянутый первый охлаждающий канал выполнен с возможностью охлаждения, по меньшей мере, части упомянутого дополнительно охлажденного потока природного газа, извлеченного из упомянутого второго холодильного цикла, причем упомянутый первый нагревающий канал выполнен с возможностью использования, по меньшей мере, части упомянутого двухфазного потока текучей среды, извлеченного из упомянутого выпуска низкого давления упомянутого расширителя, для охлаждения упомянутого дополнительно охлажденного потока природного газа, проходящего через упомянутый первый охлаждающий канал.