Объединенный многопетлевой способ охлаждения для сжижения газа - RU2005132173A

Реферат

1. Способ сжижения газа (1), включающий охлаждение питающего газового потока последовательно через три зоны теплообмена (310, 311, 312), соответственно в первом, втором и третьем температурных диапазонах для получения сжиженного продукта (13), причем охлаждение питающего газового потока в первом температурном диапазоне обеспечивают за счет первого испаряющегося хладагента (117), охлаждение потока во втором температурном диапазоне обеспечивают за счет второго испаряющегося хладагента (213), а охлаждение потока в третьем температурном диапазоне обеспечивают за счет третьего испаряющегося хладагента (315), отличающийся тем, что производят дополнительное охлаждение при помощи испарения (357, 379) при температурах выше самой низкой температуры во второй зоне теплообмена (311) дополнительного хладагента (373, 377), отделенного от третьего испаряющегося хладагента (315), испаренного в третьей (самой холодной) зоне теплообмена (312).

2. Способ по п.1, в котором дополнительный хладагент (373) имеет такую же композицию, что и хладагент (315), испаренный в самой холодной зоне теплообмена (312), но при его испарении (357) при другом давлении.

3. Способ по п.2, в котором хладагент (315) для самой холодной зоны теплообмена (312) получают посредством

(1) сжатия (359) и охлаждения (363) испаренного хладагента (316) для получения хладагента (365) с промежуточным сжатием,

(2) объединения хладагента (363) с промежуточным сжатием с испаренным дополнительным хладагентом (367) для получения объединенного промежуточного хладагента,

(3) сжатия (319) и охлаждения (320) объединенного промежуточного хладагента для получения охлажденного сжатого хладагента (328), и

(4) дополнительного охлаждения и конденсации (357) охлажденного сжатого хладагента (328) при помощи косвенного теплообмена с испаряющимся дополнительным хладагентом (373) для получения объединенного хладагента (369), одна часть (329) которого служит хладагентом (315) для самой холодной зоны теплообмена (312), а другая часть которого служит дополнительным хладагентом (373).

4. Способ по п.1, в котором дополнительный хладагент (377) имеет другую композицию, чем хладагент (315), испаренный в самой холодной зоне теплообмена (312).

5. Способ по п.4, в котором дополнительный хладагент (377) получают посредством

(1) частичного или полного испарения хладагента (315) в самой холодной зоне теплообмена (312) для получения частично или полностью испаренного нагретого хладагента (316), и

(2) объединения нагретого хладагента (316) с охлажденным, имеющим пониженное давление (375) хладагентом для получения дополнительного хладагента (377),

при этом охлажденный, имеющий пониженное давление хладагент получают посредством

(3) испарения (379) дополнительного хладагента (377) для получения испаренного дополнительного хладагента (381),

(4) сжатия (319) и охлаждения (320) испаренного дополнительного хладагента для получения охлажденного, сжатого, частично конденсированного дополнительного хладагента (328),

(5) разделения (330) охлажденного, сжатого, частично конденсированного дополнительного хладагента (328) на жидкую фракцию (383) и паровую фракцию (385),

(6) дополнительного охлаждения жидкой фракции (383) при помощи косвенного теплообмена (379) с испаряющимся дополнительным хладагентом (377) для получения охлажденного жидкого хладагента (389), и

(7) снижения давления (375) охлажденного жидкого хладагента (389) для получения охлажденного, имеющего пониженное давление (375) хладагента.

6. Способ сжижения газа (1), включающий охлаждение питающего газового потока последовательно через две зоны теплообмена (311, 312), соответственно в первом и втором температурных диапазонах для получения сжиженного продукта (13), причем охлаждение питающего газового потока в первом температурном диапазоне обеспечивают за счет первого испаряющегося хладагента (213), охлаждение потока во втором температурном диапазоне обеспечивают за счет второго испаряющегося хладагента (315), а дополнительное охлаждение обеспечивают при помощи испарения (357, 379) при температурах выше самой низкой температуры в первой зоне теплообмена (311), дополнительного хладагента (373, 377), отделенного от второго испаряющегося хладагента (315), испаренного во второй (самой холодной) зоне теплообмена (312), отличающийся тем, что дополнительный хладагент (373) имеет такую же композицию, что и хладагент (315), испаренный в самой холодной зоне теплообмена (312), но при его испарении (357) при другом давлении.

7. Способ по п.6, в котором хладагент (315) для самой холодной зоны теплообмена (312) получают посредством

(1) сжатия (359) и охлаждения (363) испаренного хладагента (316) для получения хладагента (365) с промежуточным сжатием,

(2) объединения хладагента (363) с промежуточным сжатием с испаренным дополнительным хладагентом (367) для получения объединенного промежуточного хладагента,

(3) сжатия (319) и охлаждения (320) объединенного промежуточного хладагента для получения охлажденного сжатого хладагента (328), и

(4) дополнительного охлаждения и конденсации (357) охлажденного сжатого хладагента (328) при помощи косвенного теплообмена с испаряющимся дополнительным хладагентом (373) для получения объединенного хладагента (369), одна часть (329) которого служит хладагентом (315) для самой холодной зоны теплообмена (312), а другая часть которого служит дополнительным хладагентом (373).

8. Способ по п.1, в котором питающий газовый поток (1) представляет собой поток природного газа.

9. Способ по п.6, в котором питающий газовый поток (1) представляет собой поток природного газа.

10. Система сжижения газового потока (1), содержащая три зоны теплообмена (310, 311, 312) для охлаждения газового потока (1), последовательно в первом, втором и третьем соответствующих диапазонах температур для получения сжиженного продукта (13), и соответствующие системы охлаждения для получения соответствующих первого, второго и третьего хладагентов (117, 213, 315) для зон теплообмена (310, 311, 312), отличающаяся тем, что содержит дополнительную зону теплообмена (357, 379) для испарения при температурах выше самой низкой температуры второй зоны теплообмена (311) дополнительного хладагента (373, 377), отделенного от третьего хладагента (315), испаренного в третьей (самой холодной) зоне теплообмена (312).

11. Система по п.10, в которой дополнительный хладагент (373) имеет такую же композицию, что и хладагент (315), испаренный в самой холодной зоне теплообмена (312), но при его испарении в дополнительной зоне теплообмена (357) при другом давлении.

12. Система по п.10, которая содержит средство для сжатия (359) и охлаждения (363) испаренного хладагента (316) для получения хладагента (365) с промежуточным сжатием, средство для объединения хладагента (363) с промежуточным сжатием с испаренным дополнительным хладагентом (367) для получения объединенного промежуточного хладагента, и средство для сжатия (319) и охлаждения (320) объединенного промежуточного хладагента для получения охлажденного сжатого хладагента (328), при этом дополнительное средство (357) теплообмена дополнительно обеспечивает охлаждение и конденсацию охлажденного сжатого хладагента (328) при помощи косвенного теплообмена с испаряющимся дополнительным хладагентом (373) для получения объединенного хладагента (369), одна часть (329) которого служит хладагентом (315) для самой холодной зоны теплообмена (312), а другая часть которого служит дополнительным хладагентом (373).

13. Система по п.10, в которой дополнительный хладагент (377) испаряется в дополнительном теплообменнике для получения испаренного дополнительного хладагента (381), причем система содержит средство для объединения частично или полностью испаренного нагретого хладагента (316) из самой холодной зоны теплообмена (312) с охлажденным, имеющим пониженное давление (375) хладагентом для получения дополнительного хладагента (377), средство для сжатия (319) и охлаждения (320) испаренного дополнительного хладагента для получения охлажденного, сжатого, частично конденсированного дополнительного хладагента (328), средство для разделения (330) охлажденного, сжатого, частично конденсированного дополнительного хладагента (328) на жидкую фракцию (383) и паровую фракцию (385), средство для дополнительного охлаждения жидкой фракции (383) при помощи косвенного теплообмена (379) с испаряющимся дополнительным хладагентом (377) для получения охлажденного жидкого хладагента (389), и средство (375) для снижения давления охлажденного жидкого хладагента (389) для получения охлажденного, имеющего пониженное давление (375) хладагента.

14. Система сжижения газового потока (1) для осуществления способа по п.6, содержащая две зоны теплообмена (311, 312) для охлаждения газового потока (1), последовательно в соответствующих первом и втором температурных диапазонах для получения сжиженного продукта (13) и соответствующие первую и вторую системы охлаждения для получения соответствующих хладагентов (213, 315) для зон теплообмена (311, 312) и дополнительную зону теплообмена (357, 379) для испарения при температурах выше самой низкой температуры в первой зоне теплообмена (311) дополнительного хладагента (373, 377), отделенного от хладагента (315), испаренного в зоне (312), отличающаяся тем, что дополнительный хладагент (373) имеет такую же композицию, что и хладагент (315), испаренный в самой холодной зоне теплообмена (312), но при его испарении в дополнительной зоне теплообмена (357) при другом давлении.

15. Система по п.14, которая содержит средство для сжатия (359) и охлаждения (363) испаренного хладагента (316) для получения хладагента (365) с промежуточным сжатием, средство для объединения хладагента (363) с промежуточным сжатием с испаренным дополнительным хладагентом (367) для получения объединенного промежуточного хладагента, и средство для сжатия (319) и охлаждения (320) объединенного промежуточного хладагента для получения охлажденного сжатого хладагента (328), при этом дополнительное средство (357) теплообмена дополнительно обеспечивает охлаждение и конденсацию охлажденного сжатого хладагента (328) при помощи косвенного теплообмена с испаряющимся дополнительным хладагентом (373) для получения объединенного хладагента (369), одна часть (329) которого служит хладагентом (315) для самой холодной зоны теплообмена (312), а другая часть которого служит дополнительным хладагентом (373).