СИСТЕМА И СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ СМЕШАННЫМ ХЛАДАГЕНТОМ С НЕСКОЛЬКИМИ УРОВНЯМИ ДАВЛЕНИЯ

1. Способ охлаждения потока углеводородного сырья, включающего углеводородный флюид, и сырьевого потока второго хладагента, включающего второй хладагент, путем косвенного теплообмена с первым хладагентом в каждой из множества секций теплообмена, включающий этапы, на которых
(а) вводят поток углеводородного сырья и сырьевого потока второго хладагента в самую теплую секцию теплообмена из множества секций теплообмена;
(б) охлаждают поток углеводородного сырья и сырьевого потока второго хладагента в каждой из множества секций теплообмена, чтобы получить предварительно охлажденный углеводородный поток и предварительно охлажденный поток второго хладагента;
(в) дополнительно охлаждают и сжижают предварительно охлажденный углеводородный поток в основном теплообменнике в противотоке вторым хладагентом, чтобы получить сжиженный углеводородный поток;
(г) выводят поток первого хладагента низкого давления из самой холодной секции теплообмена из множества секций теплообмена и сжимают поток первого хладагента низкого давления, по меньшей мере, в одной ступени сжатия системы компрессии;
(д) выводят поток первого хладагента среднего давления из первой секции теплообмена из множества секций теплообмена, при этом первая секция теплообмена теплее, чем самая холодная секция теплообмена;
(е) объединяют поток первого хладагента низкого давления и поток первого хладагента среднего давления, чтобы получить объединенный поток первого хладагента после выполнения этапов (г) и (д);
(ж) выводят из системы компрессии поток первого хладагента очень высокого давления;
(з) охлаждают и, по меньшей мере, частично конденсируют поток первого хладагента очень высокого давления, по меньшей мере, в одном узле охлаждения, чтобы получить охлажденный поток первого хладагента очень высокого давления;
(и) вводят охлажденный поток первого хладагента очень высокого давления в первое устройство разделения жидкости и пара, чтобы получить первый поток пара хладагента и первый поток жидкого хладагента;
(к) вводят первый поток жидкого хладагента в самую теплую секцию теплообмена из множества секций теплообмена;
(л) охлаждают первый поток жидкого хладагента в самой теплой секции теплообмена из множества секций теплообмена, чтобы получить первый охлажденный поток жидкого хладагента;
(м) расширяют, по меньшей мере, часть первого охлажденного потока жидкого хладагента, чтобы получить первый дросселированный поток хладагента;
(н) вводят первый дросселированный поток хладагента в самую теплую секцию теплообмена, чтобы обеспечить холодоснабжение, необходимое для первой части охлаждения этапа (б);
(о) сжимают, по меньшей мере, часть первого потока пара хладагента из этапа (и), по меньшей мере, в одной ступени сжатия;
(п) охлаждают и конденсируют сжатый поток первого хладагента, по меньшей мере, в одном узле охлаждения, чтобы получить конденсированный поток первого хладагента, при этом, по меньшей мере, один узел охлаждения расположен ниже по потоку от и в сообщении по текучей среде, по меньшей мере, с одной ступенью сжатия этапа (о);
(р) вводят конденсированный поток первого хладагента в самую теплую секцию теплообмена из множества секций теплообмена;
(с) охлаждают конденсированный поток первого хладагента в первой секции теплообмена и самой холодной секции теплообмена, чтобы получить первый охлажденный конденсированный поток хладагента;
(т) расширяют первый охлажденный конденсированный поток хладагента, чтобы получить второй дросселированный поток хладагента; и
(у) вводят второй дросселированный поток хладагента в самую холодную секцию теплообмена, чтобы обеспечить холодоснабжение для второй части охлаждения этапа (б).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (д) дополнительно включает выведение потока первого хладагента среднего давления из первой секции теплообмена из множества секций теплообмена, при этом первая секция теплообмена теплее, чем самая холодная секция теплообмена, где первая секция теплообмена является также самой теплой секцией теплообмена.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (о) дополнительно включает сжатие первого потока пара хладагента из этапа (и), по меньшей мере, в одной ступени сжатия, чтобы получить сжатый поток первого хладагента этапа (п).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает сжатие объединенного потока первого хладагента из этапа (е), по меньшей мере, в одной ступени сжатия системы компрессии перед выполнением этапа (ж).
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (д) дополнительно включает выведение потока первого хладагента среднего давления из первой секции теплообмена из множества секций теплообмена и сжатие потока первого хладагента среднего давления, по меньшей мере, в одной ступени сжатия системы компрессии, при этом первая секция теплообмена теплее, чем самая холодная секция теплообмена.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает
(ф) выведение первого промежуточного потока хладагента из системы компрессии перед этапом (ж); и
(х) охлаждение первого промежуточного потока хладагента, по меньшей мере, в одном узле охлаждения, чтобы получить охлажденный первый промежуточный поток хладагента и введение охлажденного первого промежуточного потока хладагента в систему компрессии перед этапом (ж).
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает
(ф) выведение потока первого хладагента высокого давления из самой теплой секции теплообмена из множества секций теплообмена; и
(х) введение потока первого хладагента высокого давления в систему компрессии перед этапом (ж).
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно включает
(ц) выведение потока первого хладагента высокого давления из самой теплой секции теплообмена из множества секций теплообмена; и
(ч) объединение потока первого хладагента высокого давления с охлажденным первым промежуточным потоком хладагента с образованием объединенного первого промежуточного потока хладагента и введение объединенного первого промежуточного потока хладагента в систему компрессии перед этапом (ж).
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (о) дополнительно включает
(ф) выведение второго промежуточного потока хладагента из системы компрессии; и
(х) охлаждение второго промежуточного потока хладагента, по меньшей мере, в одном узле охлаждения, чтобы получить охлажденный второй промежуточный поток хладагента.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно включает
(ц) введение охлажденного второго промежуточного потока хладагента во второе устройство разделения жидкости и пара, чтобы получить второй поток пара хладагента и второй поток жидкого хладагента.
(ч) введение второго потока жидкого хладагента в самую теплую секцию теплообмена из множества секций теплообмена; и
(ш) сжатие второго потока пара хладагента, по меньшей мере, в одной ступени системы компрессии перед получением сжатого потока первого хладагента этапа (п).
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (с) дополнительно включает охлаждение конденсированного потока первого хладагента в самой теплой секции теплообмена перед охлаждением в первой секции теплообмена.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток первого хладагента низкого давления из этапа (г), объединенный поток первого хладагента из этапа (е), и первый поток пара хладагента из этапа (и) сжимают во множественных ступенях одного компрессора.
13. Установка для охлаждения потока углеводородного сырья, содержащая
множество секций теплообмена, причем секции теплообмена содержат самую теплую секцию теплообмена и самую холодную секцию теплообмена;
первый углеводородный контур, который проходит через каждую из множества секций теплообмена, причем первый углеводородный контур расположен ниже по потоку от и в сообщении по текучей среде с источником подачи углеводородного флюида;
контур второго хладагента, который проходит через каждую из множества секций теплообмена, причем контур второго хладагента содержит второй хладагент;
первый контур предварительного охлаждения хладагента, который проходит через самую теплую секцию теплообмена, причем первый контур предварительного охлаждения хладагента содержит первый хладагент;
второй контур предварительного охлаждения хладагента, который проходит через самую теплую секцию теплообмена и самую холодную секцию теплообмена, причем второй контур предварительного охлаждения хладагента содержит первый хладагент;
впуск первого контура предварительного охлаждения хладагента, расположенный на верхнем по потоку конце первого контура предварительного охлаждения хладагента, первое устройство понижения давления, расположенное на нижнем по потоку конце первого контура предварительного охлаждения хладагента, и канал первого дросселированного хладагента ниже по потоку от и в сообщении по текучей среде с первым устройством понижения давления и первым холодным контуром самой теплой секции теплообмена;
впуск второго контура предварительного охлаждения хладагента, расположенный на верхнем по потоку конце второго контура предварительного охлаждения хладагента, второе устройство понижения давления, расположенное на нижнем по потоку конце второго контура предварительного охлаждения хладагента, и канал второго дросселированного хладагента ниже по потоку от и в сообщении по текучей среде со вторым устройством понижения давления и вторым холодным контуром самой холодной секции теплообмена;
систему компрессии, содержащую
канал первого хладагента низкого давления в сообщении по текучей среде с первой ступенью сжатия и теплым концом самой холодной секции теплообмена;
канал первого хладагента среднего давления в сообщении по текучей среде со второй ступенью сжатия и теплым концом первой секции теплообмена;
первый вторичный охладитель ниже по потоку от второй ступени сжатия;
первое устройство разделения жидкости и пара, имеющее первый впуск в сообщении по текучей среде с и ниже по потоку от первого вторичного охладителя, первый выпуск для пара, расположенный в верхней половине первого устройства разделения жидкости и пара, первый выпуск для жидкости, расположенный в нижней половине первого устройства разделения жидкости и пара, первый выпуск для жидкости, находящийся выше по потоку от и в сообщении по текучей среде с впуском первого контура предварительного охлаждения хладагента;
третью ступень сжатия ниже по потоку от первого выпуска пара; и
второй вторичный охладитель ниже по потоку от третьей ступени сжатия;
причем самая теплая секция теплообмена конфигурирована с возможностью частичного предварительного охлаждения углеводородного флюида, протекающего через первый углеводородный контур, второго хладагента, протекающего через контур второго хладагента, первого хладагента, протекающего через первый контур предварительного охлаждения первого хладагента и второй контур предварительного охлаждения хладагента, в противотоке с первым хладагентом, протекающим через первый холодный контур самой теплой секции теплообмена; и
причем самая холодная секция конфигурирована с возможностью предварительного охлаждения углеводородного флюида, протекающего через первый углеводородный контур, чтобы получить предварительно охлажденный углеводородный поток, для предварительного охлаждения второго хладагента, протекающего через контур второго хладагента, и для предварительного охлаждения первого хладагента, протекающего через второй контур предварительного охлаждения хладагента, в противотоке с первым хладагентом, протекающим через первый холодный контур самой холодной секции теплообмена.
14. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
основной теплообменник, имеющий второй углеводородный контур, который находится ниже по потоку от и в сообщении по текучей среде с первым углеводородным контуром в множества секциях теплообмена, основной теплообменник, конфигурированный с возможностью, по меньшей мере, частично сжижать предварительно охлажденный углеводородный поток путем косвенного теплообмена в противотоке со вторым хладагентом.
15. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что система компрессии дополнительно содержит первый промежуточный охладитель, расположенный ниже по потоку от второй ступени сжатия, и канал охлажденного первого промежуточного хладагента ниже по потоку от и в сообщении по текучей среде с первым промежуточным охладителем.
16. Установка по п. 15, отличающаяся тем, что дополнительно содержит канал первого хладагента высокого давления в сообщении по текучей среде с теплым концом самой теплой секции теплообмена и каналом охлажденного первого промежуточного хладагента.
17. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит
третий вторичный охладитель ниже по потоку от первого устройства разделения жидкости и пара; и
второе устройство разделения жидкости и пара, имеющее третий впуск в сообщении по текучей среде с и ниже по потоку от третьего вторичного охладителя, второй выпуск для пара, расположенный в верхней половине второго устройства разделения жидкости и пара, второй выпуск для жидкости, расположенный в нижней половине второго устройства разделения жидкости и пара.
18. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что множество секций теплообмена являются несколькими секциями первого теплообменника.
19. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что первый хладагент во втором контуре предварительного охлаждения хладагента, имеет более высокую концентрацию этана и более легких углеводородов, чем первый хладагент в первом контуре предварительного охлаждения хладагента.
20. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит третий контур предварительного охлаждения хладагента, который проходит, по меньшей мере, через самую теплую секцию теплообмена и первую секцию теплообмена, причем третий контур предварительного охлаждения хладагента содержит первый хладагент.
21. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что первой секцией теплообмена является самая теплая секция теплообмена из множества секций теплообмена.
22. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что второй контур предварительного охлаждения хладагента проходит через самую теплую секцию теплообмена, первую секцию теплообмена и самую холодную секцию теплообмена.