改进的多压力混合制冷剂冷却系统技术方案

描述用于提高具有多个压力水平的混合制冷剂预冷系统的天然气液化过程的容量和效率的系统和方法包括冷却压缩的混合制冷剂流并将冷却的压缩混合制冷剂流分离成蒸气和液体部分。液体部分为第一预冷却热交换器提供制冷负荷。蒸汽部分被进一步压缩、冷却和冷凝，并用于为第二预冷却热交换器提供制冷负荷。将与液化天然气分离的闪蒸气体加热并与天然气进料流合并。

【技术实现步骤摘要】
改进的多压力混合制冷剂冷却系统
技术介绍
用于冷却、液化和任选地冷却天然气的许多液化系统在本领域中是公知的，例如单混合制冷剂(SMR)循环、丙烷预冷混合制冷剂(C3MR)循环、双混合制冷剂(DMR)循环、C3MR-氮杂化(例如AP-XTM)循环、氮气或甲烷膨胀循环和级联循环。通常，在这样的系统中，天然气通过与一种或多种制冷剂的间接热交换而被冷却、液化并任选地进行过冷。可以使用各种制冷剂，例如混合制冷剂、纯组分、两相制冷剂、气相制冷剂等。混合制冷剂(MR)，其是氮气、甲烷、乙烷/乙烯、丙烷、丁烷和戊烷的混合物，已用于许多基本负荷液化天然气(LNG)工厂。通常基于进料气体组成和操作条件优化MR流的组成。制冷剂在制冷剂回路中循环，该制冷剂回路包括一个或多个热交换器和制冷剂压缩系统。制冷剂回路可以是闭环或开环的。通过与热交换器中的制冷剂的间接热交换，在一个或多个制冷剂回路中通过间接热交换来冷却、液化和/或过冷天然气。制冷剂压缩系统包括用于压缩和冷却循环制冷剂的压缩程序，以及用于提供驱动压缩机所需的动力的驱动器组件。对于预冷却的液化系统，驱动器组件中的驱动器的数量和类型以及压缩顺序对预冷却系统和液化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液化烃进料流的装置，包括：压缩子系统，包括至少一个压缩级；预冷子系统包括：多个热交换部分，多个热交换部分包括最热的热交换部分和最冷的热交换部分；第一碳氢化合物回路延伸通过多个热交换部分中的每一个，第一碳氢化合物回路位于烃流体的下游并与烃流体供应流体流动连通；主热交换器，具有第二烃回路，该第二烃回路位于第一烃回路的下游并与第一烃回路流体连通，用于接收来自第一烃回路的预冷烃流，主热交换器可操作地构造成通过与第二制冷剂的间接热交换至少部分地液化预冷的烃流以产生第一液化烃流；第二制冷剂回路延伸通过多个热交换部分和主热交换器中的每一个，第二制冷剂回路包含第二制冷剂，第二制冷剂回路可操作地构造成向...

【技术特征摘要】
2017.09.28 US 15/7181321.一种液化烃进料流的装置，包括：压缩子系统，包括至少一个压缩级；预冷子系统包括：多个热交换部分，多个热交换部分包括最热的热交换部分和最冷的热交换部分；第一碳氢化合物回路延伸通过多个热交换部分中的每一个，第一碳氢化合物回路位于烃流体的下游并与烃流体供应流体流动连通；主热交换器，具有第二烃回路，该第二烃回路位于第一烃回路的下游并与第一烃回路流体连通，用于接收来自第一烃回路的预冷烃流，主热交换器可操作地构造成通过与第二制冷剂的间接热交换至少部分地液化预冷的烃流以产生第一液化烃流；第二制冷剂回路延伸通过多个热交换部分和主热交换器中的每一个，第二制冷剂回路包含第二制冷剂，第二制冷剂回路可操作地构造成向主热交换器提供制冷；第一预冷却制冷剂回路，其延伸通过最热的热交换部分和压缩子系统，第一预冷却制冷剂回路包含第一制冷剂；第二预冷却制冷剂回路，其延伸通过最热的热交换部分，最冷的热交换部分和压缩子系统，第二预冷却制冷剂回路包含第一制冷剂；汽-液分离装置，在主热交换器的下游和与主热交换器流体连通，用于接收来自主热交换器的第一液化烃流，并且可操作地配置成将第一液化烃流分离成闪蒸气流和第二液化烃流；循环气体回路位于气液分离装置的下游并与气液分离装置流体连通，循环流具有循环流混合点，该循环流混合点与最热的热交换部分上游的第一烃回路流体流动连通；其中压缩子系统和预冷却子系统可操作地配置成在第一预冷却制冷剂入口压力和第一预冷却制冷剂组合物下通过第一预冷却制冷剂回路将第一制冷剂供应到最热的热交换部分，并在第一预冷却制冷剂出口压力下从最热的热交换部分移除第一蒸发的第一制冷剂；其中压缩子系统和预冷却子系统可操作地配置成在第二预冷却制冷剂入口压力和第二预冷却制冷剂组合物下通过第二预冷却制冷剂回路将第一制冷剂供应到最热的热交换部分，并在第二预冷却制冷剂出口压力下从最冷的热交换部分移除第二蒸发的第一制冷剂，第二预冷却制冷剂入口压力高于第一预冷却制冷剂入口压力，第二预冷却制冷剂出口压力低于第一预冷却制冷剂出口压力，第二预冷却制冷剂组合物不同于第一预冷却制冷剂组合物。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述主热交换器是线圈缠绕的热交换器。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述压缩子系统和预冷却子系统在操作上配置成在第二预冷却制冷剂出口压力下从所述最冷热交换部分移除所述第二蒸发的第一制冷剂，所述第二预冷却制冷剂出口压力比所述第一预冷却制冷剂出口压力高至少5巴。4.根据权利要求1所述的装置，其中，再循环气体回路还包括位于与气液分离装置流体流动连通的下游的闪蒸热交换器。5.一种液化烃进料流的装置，包括：多个热交换部分，多个热交换部分包括最热的热交换部分和最冷的热交换部分；第一碳氢化合物回路延伸通过多个热交换部分中的每一个，第一碳氢化合物回路位于烃流体的下游并与烃流体供应流体流动连通；第二制冷剂回路延伸通过多个热交换部分中的每一个，第二制冷剂回路包含第二制冷剂；第一预冷却制冷剂回路，其延伸通过最热的热交换部分，第一预冷却制冷剂回路包含第一制冷剂；第二预冷却制冷剂回路，其延伸通过最热的热交换部分和最冷的热交换部分，第二预冷却制冷剂回路包含第一制冷剂；第一预冷却制冷剂回路入口，位于第一预冷却制冷剂回路的上游端，第一压力降低装置位于第一预冷却制冷剂回路的下游端，第一膨胀制冷剂导管在第一压力降低装置的下游并与第一压力降低装置流体连通并在与最热的热交换部分的第一冷回路的上游和流体流动连通；第二预冷却制冷剂回路入口位于第二预冷却制冷剂回路的上游端，第二压力降低装置位于第二预冷却制冷剂回路的下游端，第二膨胀制冷剂导管，其位于第二压力降低装置的下游并与第二压力降低装置流体连通，并且在最冷热交换部分的第二冷回路的上游并与之流体连通；压缩系统包括：低压第一制冷剂导管，与第一压缩级和最冷热交换部分的热端流体连通；中压第一制冷剂导管，与第二压缩级和第一热交换部分的热端流体连通；第二压缩级下游的第一个后冷器；第一汽-液分离装置，具有与第一后冷却器流体连通的第一入口和第一后冷却器的下游，第一蒸汽出口位于第一汽-液分离装置的上半部分中，第一液体出口位于第一汽-液分离装置的下半部分中，第一液体出口位于第一预冷却制冷剂回路入口的上游并与第一预冷却制冷剂回路入口流体连通；第一蒸汽出口下游的第三压缩级；第三压缩级下游的第二个后冷器；主热交换器具有第二碳氢化合物回路，该第二碳氢化合物回路位于第一碳氢化合物回路的下游并与第一碳氢化合物回路流体连通，用于接收来自第一碳氢化合物回路的预冷烃流，主热交换器也在多个热交换部分的第二制冷剂回路的下游并与之流体连通，主热交换器可操作地构造成通过与第二制冷剂的间接热交换至少部分地液化预冷的烃流，以产生第一液化烃流；第三气液分离装置，其位于主热交换器的下游并与主热交换器流体连通，其可操作地构造成将第一液化烃流分离成闪蒸气流和第二液化烃流；在第三汽-液分离装置的下游和与第三汽-液分离装置流体连通的循环气体回路，循环气体回路延伸通过闪蒸热交换器并具有与最热的热交换部分上游的第一烃回路流体流动连通的循环流出口；其中闪蒸气体热交换器在操作上配置成使闪蒸气流对至少一个加热流加热；其中，最热的热交换部...

【专利技术属性】
技术研发人员：G克里什纳默蒂，MJ罗伯茨，AA布罗斯托夫，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US