Балансировка мощности в сплит-системе сжижения со смешанным хладагентом - RU2019124185A
Код документа: RU2019124185A
Формула
1. Способ эксплуатации системы сжижения углеводородной текучей среды, включающий в себя:
а. предварительное охлаждение сырьевого потока углеводородов путем непрямого теплообмена с потоком хладагента предварительного охлаждения, с получением предварительно охлажденного потока углеводородной текучей среды, температура которого находится в пределах первого заданного диапазона;
b. сжатие потока хладагента предварительного охлаждения в компрессоре предварительного охлаждения, имеющем по меньшей мере одну ступень сжатия;
c. дополнительное охлаждение и по меньшей мере частичное сжижение предварительно охлажденного потока углеводородов путем непрямого теплообмена со вторым потоком хладагента с получением охлажденного потока углеводородной текучей среды, температура которого находится в пределах второго заданного диапазона;
d. сжатие второго потока хладагента в последовательности сжатия, содержащей множество ступеней сжатия;
e. приведение в действие компрессора предварительного охлаждения и по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента из множества ступеней сжатия второго хладагента при помощи первого привода, имеющего первую максимально доступную мощность;
f. приведение в действие других ступеней сжатия второго хладагента из множества ступеней сжатия смешанного хладагента при помощи второго привода, имеющего вторую максимально доступную мощность; и
g. эксплуатацию по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента при первом расходе мощности, что дает первую объединенную мощность, используемую первым и вторым приводами;
h. коррекцию расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента до второго расхода мощности;
i. эксплуатацию по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента при втором расходе мощности, что дает вторую объединенную мощность, используемую первым и вторым приводами, причем вторая объединенная мощность больше, чем первая объединенная мощность.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия (e) включает в себя приведение в действие компрессора предварительного охлаждения и по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента из множества ступеней сжатия второго хладагента при помощи первого привода, имеющего первую максимально доступную мощность, причем давление на выходе по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента выше, чем для любой другой ступени сжатия из множества ступеней сжатия второго хладагента.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя стадию (h), причем температура окружающей среды находится за пределами заданной проектной температуры окружающей среды.
4. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя стадию (h), причем температура окружающей среды выше заданной проектной температуры окружающей среды.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что стадия (h) включает в себя уменьшение расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия (g) включает в себя эксплуатацию по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента при первом расходе мощности, что дает первую объединенную мощность, используемую первым и вторым приводами, причем один из первого и второго приводов передает максимально доступную мощность, а другой из первого и второго приводов не передает максимальной доступной мощности в результате потребления при сжатии на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента и в компрессоре предварительного охлаждения.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коррекция расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента до второго расхода мощности включает в себя регулировку положения всасывающего дроссельного клапана, находящегося в сообщении по текучей среде со всасывающей стороной по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что коррекция расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента до второго расхода мощности включает в себя изменение положения набора регулируемых входных направляющих лопаток, расположенных на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коррекция расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента до второго расхода мощности включает в себя изменение передаточного числа редуктора с переменной скоростью вращения, расположенного на ведущем валу первого привода между компрессором предварительного охлаждения и по меньшей мере одной ступенью сжатия второго хладагента.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что второй хладагент содержит смешанный хладагент.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хладагент предварительного охлаждения состоит из пропана.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток хладагента предварительного охлаждения состоит из смешанного хладагента.
13. Система, содержащая:
подсистему предварительного охлаждения, включающую в себя компрессор предварительного охлаждения, имеющий по меньшей мере одну ступень сжатия первого хладагента и по меньшей мере один теплообменник предварительного охлаждения, причем подсистема предварительного охлаждения выполнена с возможностью охлаждения сырьевого потока углеводородов посредством непрямого теплообмена с первым потоком хладагента, с получением предварительно охлажденного потока углеводородной текучей среды;
подсистему сжижения, включающую в себя множество ступеней сжатия второго хладагента и по меньшей мере один теплообменник сжижения, причем система сжижения выполнена с возможностью по меньшей мере частичного сжижения предварительно охлажденного потока углеводородов путем непрямого теплообмена с потоком второго хладагента, с получением охлажденного потока углеводородной текучей среды;
первый привод, который приводит в действие компрессор предварительного охлаждения и по меньшей мере одну ступень сжатия второго хладагента из множества ступеней сжатия второго хладагента;
второй привод, который приводит в действие другие ступени сжатия второго хладагента из множества ступеней сжатия второго хладагента;
средства изменения расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента; и
контроллер, выполненный с возможностью измерения первого энергопотребления для первого привода и второго энергопотребления для второго привода и управления расходом мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента, первым энергопотреблением первого привода, вторым энергопотреблением второго привода и скоростью по меньшей мере одного потока, выбранного из группы сырьевого потока углеводородов и предварительно охлажденного потока углеводородов.
14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что контроллер запрограммирован на уменьшение разницы между первым энергопотреблением и вторым энергопотреблением посредством регулировки средств изменения расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента.
15. Система по п. 13, в которой давление на выходе по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента выше, чем для любые других ступеней сжатия второго хладагента из множества ступеней сжатия второго хладагента.
16. Система по п. 13, отличающаяся тем, что средства изменения расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента включают в себя всасывающий дроссельный клапан, находящийся в сообщении по текучей среде со всасывающей стороной по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента.
17. Система по п. 13, отличающаяся тем, что средства изменения расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента включают в себя набор регулируемых направляющих лопаток, находящийся в сообщении по текучей среде со всасывающей стороной по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента.
18. Система по п. 13, отличающаяся тем, что средства изменения расхода мощности на по меньшей мере одной ступени сжатия второго хладагента включают в себя редуктор с переменной скоростью вращения, расположенный на ведущем валу первого привода между компрессором предварительного охлаждения и по меньшей мере одной ступенью сжатия второго хладагента.
19. Система по п. 13, отличающаяся тем, что первый привод включает в себя по меньшей мере два привода, расположенные параллельно.
20. Система по п. 13, отличающаяся тем, что второй привод включает в себя по меньшей мере два привода, расположенные параллельно.
21. Система по п. 13, отличающаяся тем, что поток второго хладагента содержит смешанный хладагент.
22. Система по п. 13, отличающаяся тем, что поток первого хладагента состоит из пропана.
23. Система по п. 13, отличающаяся тем, что поток хладагента предварительного охлаждения состоит из смешанного хладагента.
24. Способ эксплуатации системы сжижения углеводородной текучей среды, включающий в себя:
а. предварительное охлаждение сырьевого потока углеводородов, подаваемого с первой скоростью потока, путем непрямого теплообмена с потоком хладагента предварительного охлаждения и потоком предварительно охлажденной углеводородной текучей среды, температура которого находится в пределах первого заданного диапазона;
b. сжатие потока хладагента предварительного охлаждения в компрессоре предварительного охлаждения, имеющем по меньшей мере одну ступень сжатия;
c. дополнительное охлаждение и по меньшей мере частичное сжижение предварительно охлажденного потока углеводородов путем непрямого теплообмена с потоком второго хладагента, с получением охлажденного потока углеводородной текучей среды, температура которого находится в пределах второго заданного диапазона;
d. сжатие потока второго хладагента в последовательности сжатия, включающей в себя множество ступеней сжатия второго хладагента, причем множество ступеней сжатия второго хладагента состоит из первого набора ступеней сжатия второго хладагента и второго набора ступеней сжатия второго хладагента;
e. приведение в действие компрессора предварительного охлаждения и первого набора ступеней сжатия второго хладагента при помощи первого привода;
f. приведение в действие второго набора ступеней сжатия второго хладагента при помощи второго привода;
g. эксплуатацию по меньшей мере одной из первого набора ступеней сжатия второго хладагента при первом расходе мощности, что дает первый перепад мощности между первым приводом и вторым приводом;
h. регулирование расхода мощности при сжатии на по меньшей мере одной ступени из первого набора ступеней сжатия второго хладагента, что дает второй перепад мощности между первым приводом и вторым приводом, причем второй перепад мощности меньше, чем первый перепад мощности; и
i. увеличение первой скорости сырьевого потока углеводородов до второй скорости потока, одновременно с проведением или после проведения стадии (h), причем температура предварительно охлажденного потока углеводородной текучей среды поддерживается в пределах первого заданного диапазона, а температура охлажденного потока углеводородной текучей среды поддерживается в пределах второго заданного диапазона.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что стадия (e) включает в себя приведение в действие компрессора предварительного охлаждения и первого набора ступеней сжатия второго хладагента при помощи первого привода, причем первый набор ступеней сжатия второго хладагента состоит из ступени, имеющей давление на выходе выше, чем у любой ступени из второго набора ступеней сжатия второго хладагента.
26. Способ по п. 24, дополнительно включающий в себя проведение стадии (h), причем температура окружающей среды находится за пределами заданной проектной температуры окружающей среды.
27. Способ по п. 24, дополнительно включающий в себя проведение стадии (h), причем температура окружающей среды выше заданной проектной температуры окружающей среды.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что стадия (h) включает в себя уменьшение расхода мощности на по меньшей мере одной ступени из первого набора ступеней сжатия второго хладагента.
29. Способ по п. 24, отличающийся тем, что регулирование расхода мощности сжатия на по меньшей мере одной ступени из первого набора ступеней сжатия второго хладагента включает в себя регулировку положения всасывающего дроссельного клапана, находящегося в сообщении по текучей среде со всасывающей стороной по меньшей мере одной из первого набора ступеней сжатия второго хладагента.
30. Способ по п. 24, отличающийся тем, что регулирование расхода мощности сжатия на по меньшей мере одной ступени из первого набора ступеней сжатия второго хладагента включает изменение положения набора регулируемых входных направляющих лопаток, расположенных на по меньшей мере одной ступени из первого набора ступеней сжатия второго хладагента.
31. Способ по п. 24, отличающийся тем, что регулирование расхода мощности сжатия по меньшей мере на одной ступени из первого набора ступеней сжатия второго хладагента включает в себя изменение передаточного числа редуктора с переменной скоростью вращения, расположенного на ведущем валу первого привода между компрессором предварительного охлаждения и по меньшей мере одной из первого набора ступеней сжатия второго хладагента.
32. Способ по п. 24, отличающийся тем, что поток второго хладагента содержит смешанный хладагент.
33. Способ по п. 24, отличающийся тем, что поток хладагента предварительного охлаждения состоит из пропана.
34. Способ по п. 24, отличающийся тем, что поток хладагента предварительного охлаждения состоит из смешанного хладагента.
