Способ и система для сжижения нескольких сырьевых потоков - RU2018132187A
Код документа: RU2018132187A
Формула
1. Способ охлаждения и сжижения по меньшей мере двух сырьевых потоков в витом теплообменнике, причем способ включает в себя:
(a) подачу по меньшей мере двух сырьевых потоков в теплый конец витого теплообменника, причем по меньшей мере два сырьевых потока включают в себя первый сырьевой поток с первой нормальной температурой образования пузырьков и второй сырьевой поток со второй нормальной температурой образования пузырьков, которая ниже первой нормальной температуры образования пузырьков;
(b) охлаждение путем непрямого теплообмена с хладагентом в витом теплообменнике по меньшей мере первой части каждого из первого сырьевого потока и второго сырьевого потока с получением по меньшей мере двух охлажденных сырьевых потоков, включающих в себя первый охлажденный сырьевой поток и второй охлажденный сырьевой поток;
(с) отведение по меньшей мере двух охлажденных сырьевых потоков из холодного конца витого теплообменника при по существу одинаковой температуре отведения,
(d) обеспечение по меньшей мере двух потоков продукта, причем каждый из по меньшей мере двух потоков продукта находится на выходе и гидравлически соединен по меньшей мере с одним из двух охлажденных сырьевых потоков, и, при этом, каждый из по меньшей мере двух потоков продукта поддерживается в заданном диапазоне температур потока продукта с заданной температурой потока продукта, причем по меньшей мере два потока продукта включают в себя первый поток продукта и второй поток продукта, а заданная температура потока продукта для первого потока продукта является первой заданной температурой потока продукта, и заданная температура потока продукта для второго потока продукта является второй заданной температурой потока продукта,
(e) отведение первого обводного потока из первого сырьевого потока перед холодным концом витого теплообменника; и
(f) получение первого потока продукта путем смешивания первого охлажденного сырьевого потока с первым обводным потоком, причем первая заданная температура потока продукта является более высокой, чем температура отведения первого охлажденного сырьевого потока.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый из по меньшей мере двух сырьевых потоков содержит углеводородную жидкость.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия (e) включает в себя:
(e) отведение первого обводного потока из первого сырьевого потока перед теплым концом витого теплообменника.
4. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя:
(g) разделение фаз второго охлажденного сырьевого потока на второй поток пара, образующегося при мгновенном испарении, и второй поток продукта, причем заданная температура потока продукта для второго потока продукта ниже, чем температура отведения второго охлажденного сырьевого потока.
5. Способ по п. 4, дополнительно включающий в себя:
(h) сжатие и охлаждение второго потока пара, образующегося при мгновенном испарении, с получением сжатого второго потока газа мгновенного испарения; и
(i) смешивание сжатого второго потока пара, образующегося при мгновенном испарении, со вторым сырьевым потоком перед входом витого теплообменника.
6. Способ по п. 5, дополнительно включающий в себя:
(j) нагревание второго потока пара, образующегося при мгновенном испарении, путем непрямого теплообмена с первым обводным потоком.
7. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя:
(k) хранение второго потока продукта во втором резервуаре для хранения при втором давлении в резервуаре;
причем заданная температура потока продукта для второго потока продукта представляет собой температуру, при которой не более 10 моль % второго потока продукта испаряется при втором давлении в резервуаре.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере два сырьевых потока дополнительно включают в себя третий сырьевой поток, имеющий третью летучесть, которая выше первой летучести и ниже второй летучести, причем по меньшей мере два охлажденных сырьевых потока дополнительно включают в себя третий охлажденный сырьевой поток, и, при этом, по меньшей мере два потока продукта дополнительно включают в себя третий поток продукта.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что стадия (d) дополнительно включает в себя обеспечение третьего потока продукта, имеющего заданную температуру потока продукта, которая является такой же, как температура отведения третьего охлажденного сырьевого потока.
10. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя:
(1) отделение примесей от второго сырьевого потока на выходе второго охлажденного сырьевого потока в фазовом сепараторе с получением второго потока пара, содержащего примеси, и второго потока продукта.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заданный диапазон температуры потока продукта для каждого из по меньшей мере двух потоков продукта составляет 4 градуса С.
12. Способ, включающий в себя:
(a) обеспечение витого теплообменника, имеющего трубное пространство, содержащее множество контуров охлаждения;
(b) обеспечение множества контуров для сырья, причем каждый из множества контуров для сырья находится перед входом и избирательно гидравлически соединен по меньшей мере с одним из множества контуров охлаждения;
(c) обеспечение по меньшей мере одного обводного контура и обводного клапана для каждого из по меньшей мере одного обводного контура, причем каждый из по меньшей мере одного обводного контура имеет такую рабочую конфигурацию, чтобы часть углеводородной жидкости, протекающей сквозь один из множества контуров для сырья, могла быть разделена перед входом холодного конца витого теплообменника и смешана с указанной углеводородной жидкостью на выходе указанного холодного конца витого теплообменника, и, при этом, обводной клапан для каждого из по меньшей мере одного обводного контура имеет такую рабочую конфигурацию, чтобы управлять долей углеводородной жидкости, которую направляют в обход по меньшей мере части витого теплообменника;
(d) обеспечение множества контуров для продукта, причем каждый из множества контуров для продукта на выходе избирательно гидравлически соединен по меньшей мере с одним из множества контуров охлаждения;
(e) подача первой комбинации сырьевых потоков во множество трубопроводов для сырьевых потоков, причем первая комбинация сырьевых потоков содержит по меньшей мере одну углеводородную жидкость, и, при этом, каждая из по меньшей мере одной углеводородной жидкости имеет летучесть, отличную от летучести каждой из других углеводородных жидкостей из по меньшей мере одной углеводородной жидкости;
(f) охлаждение каждой из по меньшей мере одной углеводородной жидкости первой комбинации сырьевых потоков по меньшей мере в одном из множества контуров охлаждения;
(g) отведение каждой из по меньшей мере одной углеводородной жидкости первой комбинации сырьевых потоков из холодного конца витого теплообменника при по существу одинаковой температуре холодного конца по меньшей мере в один контур для охлажденного сырья;
(h) обеспечение первого потока продукта по меньшей мере одной из по меньшей мере одной углеводородной жидкости первой комбинации сырьевых потоков при температуре продукта, отличной от температуры холодного конца по меньшей мере одного контура для охлажденного сырья, сквозь который протекает один из по меньшей мере одного углеводорода,
(i) подача второй комбинации сырьевых потоков во множество трубопроводов для сырьевых потоков, причем второй комбинации сырьевых потоков присуще по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из (1) другого количества углеводородных жидкостей, которые подаются на стадии (e), (2) по меньшей мере одной углеводородной жидкости, имеющей другую летучесть, чем любая из углеводородных жидкостей, подаваемых на стадии (е), и другие пропорции каждой из по меньшей мере одной углеводородной жидкости, подаваемой на стадии (е);
(j) охлаждение каждой из по меньшей мере одной углеводородной жидкости второй комбинации сырьевых потоков по меньшей мере в одном из множества контуров охлаждения;
(k) отведение каждой из по меньшей мере одной углеводородной жидкости второй комбинации сырьевых потоков из холодного конца витого теплообменника при по существу одинаковой температуре; и
(1) обеспечение первого потока продукта по меньшей мере одной из по меньшей мере одной углеводородной жидкости второй комбинации сырьевых потоков при температуре продукта, которая отличается от температуры холодного конца по меньшей мере одного контура для охлажденного сырья, сквозь который протекает один из по меньшей мере одного углеводорода.
13. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя:
(m) изменение положения обводного клапана по меньшей мере для одного из обводных контуров перед началом стадии (i).
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что стадия (d) дополнительно включает в себя:
(d) обеспечение множества контуров для продукта, причем каждый из множества контуров для продукта на выходе избирательно гидравлически соединен по меньшей мере с одним из множества контуров охлаждения, и, при этом, по меньшей мере один из множества контуров для продукта на входе гидравлически соединен с резервуаром для хранения.
15. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя:
(n) поддержание по меньшей мере в одном из множества контуров для продукта, который перед входом гидравлически соединен с резервуаром для хранения, давления не более 1,5 бар абсолютного давления и температуры, которая ниже или равна температуре образования пузырьков углеводородной жидкости, предназначенной для хранения в указанном резервуаре для хранения.
16. Устройство, содержащее
витой теплообменник, имеющий теплый конец, холодный конец, трубное пространство, содержащее множество охлаждающих трубопроводов;
первый трубопровод для сырьевого потока, перед входом гидравлически соединенный по меньшей мере с одним из множества охлаждающих трубопроводов, и на выходе гидравлически соединенный с подачей первой углеводородной жидкости, имеющей первую нормальную температуру образования пузырьков;
второй трубопровод для сырьевого потока, перед входом гидравлически соединенный по меньшей мере с одним из множества охлаждающих трубопроводов, и на выходе гидравлически соединенный с подачей второй углеводородной жидкости, имеющей вторую нормальную температуру образования пузырьков, которая ниже первой нормальной температуры образования пузырьков;
первый трубопровод для охлажденного сырьевого потока, на выходе гидравлически соединенный с первым трубопроводом для сырьевого потока и по меньшей мере с одним из множества охлаждающих трубопроводов;
второй трубопровод для охлажденного сырьевого потока, на выходе гидравлически соединенный со вторым трубопроводом для сырьевого потока и по меньшей мере с одним из множества охлаждающих трубопроводов;
первый трубопровод для потока продукта, на выходе гидравлически соединенный с первым охлажденным сырьевым потоком,
второй трубопровод для потока продукта, на выходе гидравлически соединенный со вторым охлажденным сырьевым потоком,
первый обводной трубопровод, снабженный по меньшей мере одним клапаном, входной конец которого гидравлически соединен с первым сырьевым потоком перед входом холодного конца витого теплообменника или по меньшей мере с одним из множества охлаждающих трубопроводов перед входом холодного конца, а выходной конец расположен на входном конце первого трубопровода для продукта и на выходном конце первого охлажденного сырьевого потока;
причем витой теплообменник имеет такую рабочую конфигурацию, чтобы охлаждать первую углеводородную жидкость и вторую углеводородную жидкость до по существу одинаковой температуры путем непрямого теплообмена с хладагентом;
и, при этом, первый обводной трубопровод имеет такую рабочую конфигурацию, чтобы первая углеводородная жидкость, протекающая сквозь первый трубопровод для продукта, имела более высокую температуру, чем вторая углеводородная жидкость, протекающая сквозь второй трубопровод для продукта.
17. Устройство по п. 16, дополнительно содержащее множество соединительных трубопроводов, причем на каждом из соединительных трубопроводов установлен соединительный клапан, и, при этом, множество соединительных трубопроводов и соединительных клапанов имеет такую рабочую конфигурацию, чтобы обеспечивать избирательное приведение первого трубопровода для сырьевого потока в гидравлическое соединение с более чем одним из множества охлаждающих трубопроводов.
18. Устройство по п. 16, дополнительно содержащее
второй фазовый сепаратор, на выходе гидравлически соединенный со вторым трубопроводом для продукта,
второй рециркуляционный трубопровод, гидравлически соединенный с верхней частью второго фазового сепаратора и вторым трубопроводом для сырьевого потока перед входом витого теплообменника;
компрессор, гидравлически соединенный со вторым рециркуляционным трубопроводом; и
рециркуляционный теплообменник, гидравлически соединенный со вторым рециркуляционным трубопроводом и имеющий такую рабочую конфигурацию, чтобы охлаждать жидкость, протекающую сквозь второй рециркуляционный трубопровод, при помощи жидкости, протекающей сквозь первый обводной трубопровод.
