СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АЗОТА ИЗ КРИОГЕННОЙ УГЛЕВОДОРОДНОЙ КОМПОЗИЦИИ

1. Способ удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, причем данный способ включает:
- обеспечение криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу;
- подачу первого потока сырья для колонны отпаривания азота при давлении отпаривания в колонну отпаривания азота, содержащую по меньшей мере одну внутреннюю секцию отпаривания, расположенную внутри колонны отпаривания азота, причем указанный первый поток сырья для колонны отпаривания азота содержит первую порцию криогенной углеводородной композиции;
- отведение обедненной азотом жидкости из области сборника колонны отпаривания азота, расположенной ниже секции отпаривания;
- получение по меньшей мере потока жидкого углеводородного продукта и технологического пара из обедненной азотом жидкости, включающее по меньшей мере стадию сброса давления обедненной азотом жидкости до давления мгновенного испарения;
- сжатие указанного технологического пара до по меньшей мере давления отпаривания, тем самым получая сжатый пар;
- селективное деление сжатого пара на отпарную порцию и неотпарную порцию, которая не содержит отпарной порции, при этом неотпарная порция содержит перепускаемую порцию указанного сжатого пара;
- пропускание потока отпарного пара в колонну отпаривания азота на уровне, находящемся ниже по вертикали указанной секции отпаривания, причем указанный поток отпарного пара содержит по меньшей мере отпарную порцию указанного сжатого пара;
- прохождение промежуточного пара через конденсатор, с помощью которого происходит косвенный теплообмен промежуточного пара с потоком вспомогательного хладагента и частичная конденсация промежуточного пара, причем указанный промежуточный пар содержит по меньшей мере неотпарную порцию указанного сжатого пара, и причем указанный теплообмен включает в себя поступление тепла от промежуточного пара к потоку вспомогательного хладагента в режиме охлаждения, в результате чего образуется избыточная жидкость из промежуточного пара, и в результате чего по меньшей мере указанная перепускаемая порция из сжатого пара остается в паровой фазе;
- отведение паровой фракции в виде отходящего газа, содержащего отводимую фракцию пара головного погона, полученную из области головного погона колонны отпаривания азота и содержащую по меньшей мере указанную перепускаемую порцию; и
- возвращение по меньшей мере части порции жидкого рециркулята в поток жидкого углеводородного продукта, причем порция жидкого рециркулята содержит по меньшей мере часть избыточной жидкости;
в котором от указанного селективного деления до отведения указанной перепускаемой порции в паровой фракции испарившегося газа указанная перепускаемая порция обходит по меньшей мере одну внутреннюю секцию отпаривания.
2. Способ по п. 1, в котором указанная частичная конденсация промежуточного пара приводит к частично сконденсированному промежуточному потоку, содержащему сконденсированную фракцию и указанную паровую фракцию, в котором указанная паровая фракция содержит указанную перепускаемую порцию, и в котором указанная сконденсированная фракция содержит указанную избыточную жидкость, причем способ дополнительно включает в себя:
- селективное введение неотпарной порции указанного сжатого пара в пар головного погона, полученный из области головного погона колонны отпаривания азота, тем самым образуя указанный промежуточный пар; и
- отделение сконденсированной фракции от паровой фракции при давлении разделения, до указанного отведения паровой фракции в виде отходящего газа.
3. Способ по п. 2, в котором колонна отпаривания азота дополнительно содержит по меньшей мере одну внутреннюю ректификационную секцию, расположенную внутри указанной колонны отпаривания азота выше по вертикали, чем указанная секция отпаривания в указанной колонне отпаривания азота; причем указанный способ дополнительно включает в себя:
- пропускание по меньшей мере порции орошения из сконденсированной фракции ко входу в ректификационную секцию в колонне отпаривания азота, от уровня над ректификационной секцией.
4. Способ по п. 3, дополнительно включающий в себя:
- деление сконденсированной фракции на указанную порцию орошения и порцию жидкого рециркулята, в результате которого порция жидкого рециркулята не содержит указанной порции орошения; и в котором указанное возвращение по меньшей мере части порции жидкого рециркулята в поток жидкого углеводородного продукта включает в себя:
- отклонение порции жидкого рециркулята вокруг ректификационной секции.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором паровая фракция в отходящем газе обладает теплотворной способностью, причем способ дополнительно включает корректировку режима охлаждения для регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции.
6. Способ по любому из пп. 1-4, в котором после указанного селективного деления отпарная порция имеет такой же состав и фазу, что и неотпарная порция.
7. Способ по любому из пп. 1-4, в котором давление отпаривания находится в диапазоне от 2 до 15 бар абс. (0,2-1,5 МПа), и/или в котором давление мгновенного испарения составляет от 1 до 2 бар абс. (0,1-0,2 МПа).
8. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно включающий поступление по меньшей мере топливной порции паровой фракции в сжигательное устройство при давлении топливного газа, не превышающем давления отпаривания.
9. Способ по любому из пп. 1-4, в котором технологический пар содержит испарившийся газ, полученный с помощью добавления тепла в поток жидкого углеводородного продукта, в результате чего часть потока жидкого углеводородного продукта испаряется с образованием указанного испарившегося газа.
10. Способ по любому из пп. 1-4, в котором пар мгновенного испарения образуется во время указанного сброса давления указанной обедненной азотом жидкости до указанного давления мгновенного испарения, и в котором технологический пар содержит указанный пар мгновенного испарения.
11. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанное обеспечение указанной криогенной углеводородной композиции включает:
- теплообмен потока сырья, содержащего углеводородсодержащее парообразное сырье, в криогенном теплообменнике с потоком основного хладагента, при этом приводящий к сжижению парообразного сырья из потока сырья с получением неочищенного сжиженного потока; и
- получение криогенной углеводородной композиции из неочищенного сжиженного потока.
12. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно включающий в себя:
- отведение порции парообразного рециркулята из паровой фракции;
- сброс давления указанной порции парообразного рециркулята до давления мгновенного испарения;
- ввод порции парообразного рециркулята в по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из: обедненной азотом жидкости, потока жидкого углеводородного продукта и технологического пара.
13. Способ по любому из пп. 1-4. в котором вспомогательный хладагент содержит от 5 мол. % до 75 мол. % азота.
14. Способ по любому из пп. 1-4, в котором паровая фракция содержит от 50 мол. % до 95 мол. % азота.
15 Устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, причем данное устройство содержит:
- линию подачи криогенного сырья, соединенную с источником криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метанеодержащую жидкую фазу;
- колонну отпаривания азота, находящуюся в сообщении но текучей среде с линией подачи криогенного сырья, причем указанна, колонна отпаривания азота содержит по меньшей мере одну внутреннюю секцию отпаривания, расположенную внутри колонны отпаривания азота, и область сборника, расположенную по вертикали ниже секции отпаривания;
- линию отведения обедненной азотом жидкости, содержащую устройство промежуточного сброса давления, находящееся в сообщении по текучей среде с областью сборника колонны отпаривания азота, выполненное с возможностью принимать обедненную азотом жидкость из области сборника и сбрасывать давление обедненной азотом жидкости, причем указанное устройство промежуточного сброса давления расположено на границе раздела между стороной давления отпаривания, включающей в себя колонну отпаривания азота, и стороной давления мгновенного испарения;
- линию жидкого углеводородного продукта, расположенную на стороне давления мгновенного испарения, в сообщении с устройством промежуточного сброса давления, для отведения потока жидкого углеводородного продукта, полученного из обедненной азотом жидкости;
- линию технологического пара, расположенную на стороне давления мгновенного испарения в сообщении с устройством промежуточного сброса давления, для приема технологического пара, образованного из обедненной азотом жидкости;
- технологический компрессор, расположенный в линии технологического пара, выполненный с возможностью приема технологического пара и сжатия технологического пара для создания сжатого пара на выпускном отверстии технологического компрессора, причем указанный технологический компрессор находив на указанной границе раздела между стороной давления отпаривания и стороной давления мгновенного испарения;
- перепускной делитель, сторона впуска которого находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием технологического компрессора, чтобы принимать сжатый пар, и первая сторона выпуска перепускного делителя находится в сообщении по текучей среде с колонной отпаривания азота через линию отпарного пара и вторую впускную систему, расположенную на уровне ниже по вертикали секции отпаривания и выполненную с возможностью приема по меньшей мере отпарной порции указанного сжатого пара из технологического компрессора, и вторая сторона выпуска перепускного делителя находится в сообщении по текучей среде с перепускной линией пара, содержащей неотпарную порцию сжатого пара;
- конденсатор, расположенный в сообщении по текучей среде с перепускной линией пара для подачи промежуточного пара, который содержит по меньшей мере неотпарную порцию из перепускной линии пара, причем конденсатор содержит поверхность теплообмена, обеспечивающую косвенный теплообменный контакт между промежуточным паром и потоком вспомогательного хладагента;
- линию отведения, находящуюся в сообщении как с конденсатором, так и с областью головного погона колонны отпаривания азота, и выполненную с возможностью отведения паровой фракции в виде отходящего газа, содержащего пар головного погона, полученный из области головного погона колонны отпаривания азота, и перепускаемой порции, содержащей несконденсированный пар из промежуточного пара, который прошел через конденсатор; и
- линию жидкого рециркулята, находящуюся на стороне впуска в сообщении по текучей среде с конденсатором, и на стороне выпуска - в сообщении по жидкой среде с линией жидкого углеводородного продукта;
в котором обходной путь проходит между перепускным делителем и линией отведения, причем обходной путь обходит по меньшей мере одну внутреннюю секцию отпаривания, и в котором перепускная линия пара проходит вдоль обходного пути.
16. Устройство по п. 15, в котором конденсатор также находится в сообщении по текучей среде с областью головного погона колонны отпаривания азота, в результате чего указанный промежуточный пар содержит как неотпарную порцию из перепускной линии пара, так и пар головного погона, полученный из области головного погона колонны отпаривания азота.
17. Устройство по п. 16, в котором колонна отпаривания азота дополнительно содержит по меньшей мере одну внутреннюю ректификационную секцию, расположенную внутри указанной колонны отпаривания азота, выше по вертикали, чем указанная секция отпаривания в указанной колонне отпаривания азота, причем указанное устройство дополнительно содержит систему орошения, выполненную с возможностью пропускать по меньшей мере порцию орошения сконденсированной фракции из конденсатора для входа в ректификационную секцию в колонне отпаривания азота, от уровня над ректификационной секцией, и делитель сконденсированной фракции, выполненный с возможностью приема сконденсированной фракции из конденсатора, при этом линия жидкого рециркулята находится в сообщении по текучей среде с конденсатором через делитель сконденсированной фракции и находится в сообщении по жидкой среде с линией жидкого углеводородного продукта через путь для рециркулята, который обходит ректификационную секцию.