Параллельное сжатие в устройствах получения сжиженного природного газа (спг) с использованием компрессора объемного типа - RU2016138415A
Код документа: RU2016138415A
Формула
1. Устройстводля сжижения углеводородной текучей среды, содержащее:
систему сжатия, функционально выполненную с возможностью сжатия первого хладагента, производя поток первого сжатого хладагента, причем система сжатия содержит первичный контур сжатия, имеющий по меньшей мере одну ступень сжатия, содержащую динамический компрессор, и вторичныйконтур сжатия, имеющий по меньшей мере одну ступень сжатия, содержащую компрессор объемного типа, причем вторичный контур сжатия находится в сообщении по текучей среде с первичным контуром сжатия и размещен параллельно по меньшей мере первой части первичного контура сжатия, причем система сжатия дополнительно содержит узелприводов, функционально выполненный с возможностью обеспечения энергиейпо меньшей мере одной ступени сжатия первичного контура сжатия и по меньшей мере одной ступени сжатия вторичного контура сжатия;
первый теплообменник, функционально выполненный с возможностью охлаждения углеводородной текучей среды путем непрямого теплообмена между по меньшей мере частью первого хладагента и углеводородной текучей средой.
2. Устройство по п. 1, в которой по меньшей одна ступень сжатия первичного контура сжатия содержит множество ступеней сжатия, причем каждая из множества ступеней сжатия представляет собой динамический компрессор, и каждая из по меньшей мере одной ступени сжатия вторичного контура сжатия представляет собой компрессор объемного типа.
3. Устройство по п. 2, в котором система сжатия дополнительно функционально выполнена с возможностью промежуточного охлаждения первого хладагента между по меньшей мере двух из множества ступеней сжатия первичного контура сжатия.
4. Устройство по п. 1, в котором первичный контур сжатия содержит множество ступеней сжатия и первичный контур сжатия содержит вторую часть, причем по меньшей мере одна из множества ступеней сжатия расположена в первой части и по меньшей мере одна из множества ступеней сжатия расположена во второй части, причем вторичный контур сжатия размещен параллельно только первой части первичного контура сжатия, причем каждая из по меньшей мере одной из множества ступеней сжатия, расположенных в первой части, функционально выполнена с возможностью работы при более высоком давлении, чем все из по меньшей мере одной из множества ступеней сжатия, расположенных во второй части.
5. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее второй теплообменник, функционально выполненный с возможностью дополнительного охлаждения и сжижения углеводородной текучей среды путем непрямого теплообмена между углеводородной текучей средой и вторым хладагентом после того, как углеводородная текучая среда была охлаждена первым теплообменником.
6. Устройство по п. 1, в котором первый хладагент представляет собой пропан, смешанный хладагент или азот.
7. Устройство по п. 5, в котором второй теплообменник функционально выполнен с возможностью сжижения углеводородной текучей среды и охлаждения второго хладагента по мере того, как углеводородная текучая среда и второй хладагент текут через спиральное трубное пространство второго теплообменника, путем непрямого теплообмена со вторым хладагентом, текущим через межтрубное пространство второго теплообменника.
8. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее второй теплообменник, функционально выполненный с возможностью предварительного охлаждения углеводородной текучей среды путем непрямого теплообмена между углеводородной текучей средой и вторым хладагентом перед тем, как углеводородная текучая среда дополнительно охлаждается первым теплообменником.
9. Устройство по п. 8, в котором второй хладагент представляет собой пропан, а первый хладагент представляет собой смешанный хладагент.
10. Устройство по п. 8, в котором первый теплообменник функционально выполнен с возможностью сжижения углеводородной текучей среды и охлаждения первого хладагента по мере того, как углеводородная текучая среда и первый хладагент текут через спиральное трубное пространство первого теплообменника, путем непрямого теплообмена с первым хладагентом, текущим через межтрубное пространство первого теплообменника.
11. Устройство по п. 1, в котором узел приводов включает в себя первый привод для первичного контура сжатия и второй привод для вторичного контура сжатия, причем первый привод является независимым от второго привода.
12. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее клапан, функционально выполненный с возможностью управления распределением потока первого хладагента между первичным контуром сжатия и вторичным контуром сжатия.
13. Устройство по п. 1, в котором динамический компрессор представляет собой центробежный компрессор, а компрессор объемного типа представляет собой винтовой компрессор.
14. Способ, включающий в себя:
a) осуществление последовательности сжатия потока первого хладагента, причем последовательность сжатия включает в себя сжатие потока первого хладагента с получением сжатого потока первого хладагента; и
b) охлаждение углеводородной текучей среды путем непрямого теплообмена с сжатым потоком первого хладагента с получением первого выходящего потока углеводородной текучей среды и нагретого потока первого хладагента;
причем стадия (a) дополнительно включает в себя разделение потока первого хладагента на первую часть и вторую часть, сжатие первой части потока первого хладагента в первичной последовательности сжатия, включающей в себя по меньшей мере один динамический компрессор для получения первичного сжатого потока, сжатие второй части потока первого хладагента во вторичной последовательности сжатия, включающей в себя по меньшей мере один компрессор объемного типа для получения вторичного сжатого потока, и объединение первичного сжатого потока и вторичного сжатого потока для получения объединенного сжатого потока хладагента.
15. Способ по п. 14, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя сжатие первой части потока первого хладагента на множестве ступеней сжатия в первичной последовательности сжатия.
16. Способ по п. 15, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя сжатие потока первого хладагента на по меньшей мере одной из множества ступеней сжатия первичной последовательности сжатия перед разделением потока первого хладагента на первую часть и вторую часть.
17. Способ по п. 15, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя охлаждение потока первого хладагента между двумя из множества ступеней сжатия.
18. Способ по п. 14, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя удаление третьей части первого хладагента из потока первого хладагента перед разделением потока первого хладагента на первую часть и вторую часть.
19. Способ по п. 14, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя объединение по меньшей мере одного бокового потока первого хладагента с потоком первого хладагента.
20. Способ по п. 19, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя объединение по меньшей мере одного из по меньшей мере одного бокового потока первого хладагента с потоком первого хладагента перед разделением потока первого хладагента на первую часть и вторую часть.
21. Способ по п. 14, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя охлаждение объединенного сжатого потока хладагента в по меньшей мере одном теплообменнике перед получением сжатого потока первого хладагента.
22. Способ по п. 14, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя дополнительное сжатие объединенного сжатого потока хладагента перед получением сжатого потока первого хладагента.
23. Способ по п. 14, в котором сжатый поток первого хладагента охлаждают и расширяют перед непрямым теплообменом на стадии (b).
24. Способ по п. 14, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя разделение потока первого хладагента на первую часть и вторую часть, причем первая часть содержит по меньшей мере 70% потока первого хладагента.
25. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя:
(c) сжижение первого выходящего потока углеводородной текучей среды путем непрямого теплообмена со вторым хладагентом после осуществления стадии (b).
26. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя:
(c) предварительное охлаждение углеводородной текучей среды путем непрямого теплообмена со вторым хладагентом перед осуществлением стадии (b).
27. Способ по п. 26, в котором стадия (b) дополнительно включает в себя сжижение углеводородной текучей среды и охлаждение смешанного хладагента, текущего через спиральное трубное пространство главного теплообменника, путем непрямого теплообмена со смешанным хладагентом, текущим через межтрубное пространство главного теплообменника, с получением потока продукта углеводородной текучей среды.
28. Способ, включающий в себя:
a) охлаждение углеводородной текучей среды в теплообменной системе путем непрямого теплообмена с потоком первого хладагента и нагрев потока первого хладагента с получением нагретого потока первого хладагента;
b) сжатие нагретого потока первого хладагента на одной или более ступенях сжатия и смешение с по меньшей мере одним другим потоком хладагента с получением потока второго хладагента;
c) разделение по меньшей мере части потока второго хладагента на по меньшей мере две части, первую часть и вторую часть;
d) сжатие первой части потока второго хладагента в первичной последовательности сжатия, которая включает в себя по меньшей мере один динамический компрессор, с получением первичного сжатого потока;
e) сжатие второй части потока второго хладагента во вторичной последовательности сжатия, которая включает в себя по меньшей мере один компрессор объемного типа, размещенный параллельно первичной последовательности сжатия, с получением вторичного сжатого потока;
f) объединение первичного сжатого потока и вторичного сжатого потока с получением объединенного сжатого потока хладагента;
g) охлаждение объединенного сжатого потока хладагента с получением охлажденного объединенного потока хладагента; и
h) расширение охлажденного объединенного потока хладагента с получением расширенного потока хладагента.
29. Способ по п. 28, в котором стадия (a) дополнительно включает в себя по меньшей мере частичное сжижение углеводородной текучей среды.
