СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АЗОТА ИЗ КРИОГЕННОЙ УГЛЕВОДОРОДНОЙ КОМПОЗИЦИИ

1. Способ удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, который включает:
- обеспечение криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу;
- подачу первого потока сырья десорбера азота при давлении десорбции в колонну десорбции азота, содержащую по меньшей мере одну внутреннюю ректификационную секцию и по меньшей мере одну внутреннюю десорбционную секцию, расположенную внутри колонны десорбции азота ниже по вертикали, чем указанная ректификационная секция, причем указанный первый поток сырья десорбера азота содержит первую часть указанной криогенной углеводородной композиции;
- отведение обедненной азотом жидкости из области сборника колонны десорбции азота, расположенной под десорбционной секцией;
- 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 десорбции, тем самым получая сжатый пар;
- пропускание потока десорбирующего пара в колонну десорбции азота на уровне, находящемся ниже по вертикали от указанной десорбционной секции, причем указанный поток десорбирующего пара содержит по меньшей мере десорбирующую часть указанного сжатого пара;
- образование частично сконденсированного промежуточного потока из пара головного погона, полученного из головной части колонны десорбции азота, расположенной над ректификационной секцией, причем указанный частично сконденсированный промежуточный поток содержит сконденсированную фракцию и паровую фракцию, причем указанное образование включает частичную конденсацию пара головного погона за счет теплообмена пара головного погона с потоком вспомогательного хладагента и, тем самым, поступление тепла от пара головного погона к потоку вспомогательного хладагента в количестве производительности по холоду;
- отделение сконденсированной фракции от паровой фракции при давлении разделения;
- отведение паровой фракции в виде отходящего газа, причем указанная паровая фракция обладает теплотворной способностью;
- пропускание по меньшей мере части обратного орошения из сконденсированной фракции в колонну десорбции азота, начиная с уровня над указанной ректификационной секцией;
- корректировку указанной производительности по холоду для регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции.
2. Способ по п. 1, в котором давление десорбции находится в диапазоне от 2 до 15 бар абс., и/или в котором давление мгновенного испарения составляет от 1 до 2 бар абс.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий пропускание по меньшей мере топливной части паровой фракции в устройство сжигания при давлении топливного газа, не превышающем давления десорбции.
4. Способ по п. 3, в котором давление топливного газа находится в диапазоне от 3 до 5 бар абс.
5. Способ по п. 4, в котором давление десорбции находится в диапазоне от 5 до 7 бар абс.
6. Способ по п. 1, в котором давление десорбции находится в диапазоне от 5 до 7 бар абс.
7. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадии:
- деления потока криогенной углеводородной композиции на указанную первую часть и вторую часть, имеющую тот же самый состав и фазу, что и первая часть;
- сброса давления второй части до указанного давления мгновенного испарения; и
- последующей подачи второй части в по меньшей мере один поток из группы, состоящей из: обедненной азотом жидкости, жидкого углеводородного продукта и технологического пара;
при этом от указанного деления потока до указанной подачи второй части, вторая часть обходит колонну десорбции азота.
8. Способ по п. 7, дополнительно включающий стадию:
- регулирования отношения деления криогенной углеводородной композиции на указанную первую часть и указанную вторую часть, определенного как расход указанной первой части по отношению к общему расходу первой и второй частей вместе, тем самым поддерживая расход указанной первой части на заданном целевом уровне расхода.
9. Способ по п. 1, в котором технологический пар содержит отпарной газ, полученный путем добавления тепла в поток жидкого углеводородного продукта, в результате чего часть потока жидкого углеводородного продукта испаряется с образованием указанного отпарного газа.
10. Способ по п. 1, в котором во время указанного сброса давления указанной обедненной азотом жидкости до указанного давления мгновенного испарения образуется пар мгновенного испарения, при этом указанный технологический пар содержит указанный пар мгновенного испарения.
11. Способ по п. 10, в котором указанное образование указанного по меньшей мере потока жидкого углеводородного продукта и технологического пара из обедненной азотом жидкости дополнительно включает стадию фазового разделения обедненной азотом жидкости в конечном сепараторе мгновенного испарения при давлении мгновенного разделения на указанный поток жидкого углеводородного продукта и указанный пар мгновенного испарения.
12. Способ по п. 1, в котором указанное обеспечение указанной криогенной углеводородной композиции включает:
- теплообмен потока сырья, содержащего углеводородсодержащее парообразное сырье, в криогенном теплообменнике с потоком основного хладагента, приводящий к сжижению парообразного сырья из потока сырья с получением неочищенного сжиженного потока; и
- получение криогенной углеводородной композиции из неочищенного сжиженного потока.
13. Способ по п. 12, в котором поток вспомогательного хладагента образуется с помощью отводимого потока из потока основного хладагента.
14. Способ по п. 1, дополнительно включающий селективный ввод перепускаемой части указанного сжатого пара, которая не содержит указанной десорбирующей части, в пар головного погона, обходя при этом по меньшей мере десорбционную секцию колонны десорбции азота.
15. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
- отведение части рециркулирующего пара из указанной паровой фракции;
- сброс давления указанной части рециркулирующего пара до давления мгновенного испарения;
- ввод части рециркулирующего пара в по меньшей мере один поток из группы, состоящей из: обедненной азотом жидкости, жидкого углеводородного продукта и технологического пара.
16. Способ по п. 1, в котором поток вспомогательного хладагента содержит от 5 мол.% до 75 мол.% азота.
17. Способ по п. 1, в котором паровая фракция содержит от 50 мол.% до 95 мол.% азота.
18. Способ по п. 1, в котором сконденсированная фракция содержит менее 35 мол.% азота.
19. Способ по любому из пп. 1-18, дополнительно включающий пропускание указанной паровой фракции к устройству сжигания, и потребление указанной паровой фракции указанным устройством сжигания в качестве топлива, при этом указанную теплотворную способность регулируют в соответствии с фактической потребностью указанного устройства сжигания в тепловой мощности.
20. Устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, которое содержит:
- линию подачи криогенного сырья для обеспечения криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу;
- колонну десорбции азота, находящуюся в сообщении по текучей среде с линией подачи криогенного сырья, причем указанная колонна десорбции азота содержит по меньшей мере одну внутреннюю ректификационную секцию и по меньшей мере одну внутреннюю десорбционную секцию, расположенную внутри колонны десорбции азота ниже по вертикали, чем указанная ректификационная секция;
- промежуточное устройство сброса давления, находящееся в сообщении по текучей среде с колонной десорбции азота, выполненное с возможностью принимать обедненную азотом жидкость из области сборника колонны десорбции азота, расположенной ниже по вертикали от десорбционной секции, и сбрасывать давление обедненной азотом жидкости, причем указанное промежуточное устройство сброса давления находится на границе раздела между стороной давления десорбции, включающей колонну десорбции азота, и стороной давления мгновенного испарения;
- линию жидкого углеводородного продукта, расположенную на стороне давления мгновенного испарения для отведения потока жидкого углеводородного продукта, полученного из обедненной азотом жидкости;
- линию технологического пара, расположенную на стороне давления мгновенного испарения, для приема технологического пара, полученного 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 находится на указанной границе раздела между стороной давления десорбции и стороной давления мгновенного испарения;
- линию десорбирующего пара, находящуюся в сообщении по текучей среде с колонной десорбции азота на уровне, расположенном ниже по вертикали от десорбционной секции, и выполненную с возможностью приема по меньшей мере десорбирующей части указанного сжатого пара из технологического компрессора;
- конденсатор головного погона, выполненный с возможностью приводить пар головного погона, полученный из головной части колонны десорбции азота, расположенной над ректификационной секцией, в косвенный теплообменный контакт с потоком вспомогательного хладагента, тем самым получая частично сконденсированный промежуточный поток, содержащий сконденсированную фракцию и паровую фракцию, в ходе работы которого тепло передается от пара головного погона к потоку вспомогательного хладагента в количестве производительности по холоду;
- линию отведения, выполненную с возможностью отведения паровой фракции, обладающей теплотворной способностью;
- систему обратного орошения, выполненную с возможностью пропускать по меньшей мере часть обратного орошения из сконденсированной фракции в колонну десорбции азота на уровне над указанной ректификационной секцией;
- регулятор производительности по холоду, выполненный с возможностью корректировать указанную производительность по холоду для регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции.