摘要:
Изобретение относится к сжижению сырьевого потока природного газа с использованием метансодержащего хладагента. В способах и системах применяют контур и цикл охлаждения с двумя или большим количеством турбодетандеров для расширения двух или большего количества потоков газообразного хладагента до разных значений давления, чтобы обеспечить холодные потоки по меньшей мере преимущественно газообразного хладагента при разных значениях давления, которые используют с целью обеспечения холодопроизводительности для предварительного охлаждения и сжижения природного газа. Полученный поток сжиженного природного газа затем подвергают мгновенному испарению с получением готового СПГ и газа мгновенного испарения, причем газ мгновенного испарения рециркулируют в сырьевой поток природного газа. Техническим результатом является повышение эффективности сжижения газа. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
权利要求:
1. Способ сжижения сырьевого потока природного газа с получением готового СПГ, причем способ включает в себя:
(a) пропускание первого сырьевого потока природного газа через и охлаждение первого сырьевого потока природного газа на теплой стороне части из множества секций или всех из множества секций теплообменника, таким образом, чтобы предварительно охлаждать и сжижать первый сырьевой поток природного газа, причем множество секций теплообменника включает в себя первую секцию теплообменника, в которой поток природного газа предварительно охлаждается, и вторую секцию теплообменника, в которой поток предварительно охлажденного природного газа из первой секции теплообменника сжижают с получением первого потока сжиженного природного газа;
(b) мгновенное испарение первого потока сжиженного природного газа, отводимого из второй секции теплообменника, с образованием газа мгновенного испарения и готового СПГ и отделение газа мгновенного испарения от готового СПГ таким образом, чтобы получить поток газа мгновенного испарения и поток готового СПГ;
(c) сжатие потока газа мгновенного испарения и рециркуляцию сжатого газа мгновенного испарения обратно в первый сырьевой поток природного газа;
(d) циркуляцию метансодержащего хладагента в контуре охлаждения, включающем в себя множество секций теплообменника, компрессорную линию, содержащую множество компрессоров и/или ступеней сжатия и один или большее количество промежуточных охладителей и/или выходных охладителей, первый турбодетандер и второй турбодетандер, и при этом циркулирующий хладагент обеспечивает холодопроизводительность в каждой из множества секций теплообменника и, таким образом, режим охлаждения для предварительного охлаждения и сжижения первого сырьевого потока природного газа, причем циркуляция хладагента в контуре охлаждения включает в себя следующие стадии:
(i) разделение сжатого и охлажденного газообразного потока хладагента с образованием первого потока охлажденного газообразного хладагента и второго потока охлажденного газообразного хладагента;
(ii) расширение первого потока охлажденного газообразного хладагента до первого давления в первом турбодетандере с образованием первого потока расширенного холодного хладагента при первой температуре и первом давлении, причем первый поток расширенного холодного хладагента представляет собой газообразный или преимущественно газообразный поток, свободный или по существу свободный от жидкости на выходе из первого турбодетандера;
(iii) пропускание второго потока охлажденного газообразного хладагента через и охлаждение второго потока охлажденного газообразного хладагента на теплой стороне по меньшей мере одной из множества секций теплообменника, таким образом, чтобы дополнительно охлаждать второй поток охлажденного газообразного хладагента;
(iv) расширение дополнительно охлажденного второго потока охлажденного газообразного хладагента до второго давления во втором турбодетандере с получением второго потока расширенного холодного хладагента при второй температуре и втором давлении, причем второй поток расширенного холодного хладагента представляет собой газообразный или преимущественно газообразный поток, свободный или по существу свободный от жидкости на выходе из второго турбодетандера, и при этом второе давление ниже первого давления, а вторая температура ниже первой температуры;
(v) пропускание первого потока расширенного холодного хладагента через и нагревание первого потока расширенного холодного хладагента на холодной стороне по меньшей мере одной из множества секций теплообменника, включающего в себя по меньшей мере первую секцию теплообменника и/или секцию теплообменника, в которой охлаждается весь или часть второго потока охлажденного газообразного хладагента, и пропускание второго потока расширенного холодного хладагента через и нагревание второго потока расширенного холодного хладагента на холодной стороне по меньшей мере одной из множества секций теплообменника, включающего в себя по меньшей мере вторую секцию теплообменника, причем первый и второй потоки расширенного холодного хладагента содержатся раздельно и не смешиваются на холодной стороне любой из множества секций теплообменника, причем первый поток расширенного холодного хладагента нагревается с образованием первого потока нагретого газообразного хладагента, а второй поток расширенного холодного хладагента нагревается с образованием второго потока нагретого газообразного хладагента; и
(vi) ввод первого потока нагретого газообразного хладагента и второго потока нагретого газообразного хладагента в компрессорную линию, причем второй поток нагретого газообразного хладагента вводят в компрессорную линию в другом месте компрессорной линии с более низким давлением, чем первый поток нагретого газообразного хладагента, и сжатие, охлаждение и объединение первого потока нагретого газообразного хладагента и второго потока нагретого газообразного хладагента с получением сжатого и охлажденного газообразного потока хладагента, который разделяется на стадии (i);
причем вторая секция теплообменника представляет собой секцию витого теплообменника, содержащую трубный пучок, имеющий внутритрубное пространство и межтрубное пространство, и причем внутритрубное пространство пучка представляет собой теплую сторону указанной секции и имеет один или более одного прохода через секцию, и межтрубное пространство пучка представляет собой холодную сторону указанной секции и имеет один проход через секцию.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем