混合冷却剂液化方法技术

提供了液化天然气流的方法。在一个实施方案中，该方法包括在含有工艺物料流的热交换区中放置混合成分冷却剂；在一个或更多个压力水平下分离混合成分冷却剂，以产生冷却剂蒸汽和冷却剂液体；使冷却剂蒸汽绕着热交换区旁路通过，进入压缩单元；以及使冷却剂液体通过热交换区。在另一个实施方案中，该方法进一步包括在热交换区内部分汽化冷却剂液体流，以保持以重量计至少１％的液体组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方案总体上涉及使用混合成分冷却剂冷却气流例如天然气的方法。相关领域描述 天然气通常被液化和运输，以供应主要能源消耗国家。为液化天然气，原料气(feed gas)首先被处理，除去污染物和比至少戊烷重的烃。然后，通常在高压下，通过一个或更多个冷却循环的间接热交换冷却该净化气。由于所需设备的复杂性和冷却剂的效率性能，这样的冷却循环在资金消耗和操作方面成本高。因此，对提高冷却效率、减小设备体积和降低操作成本的的方法存在需求。概述 提供了液化天然气气流的方法。在一个实施方案中，该方法包括在含有工艺物料流(process stream)的热交换区中放置混合成分冷却剂；在一个或更多个压力水平下分离混合成分冷却剂，以产生冷却剂蒸汽和冷却剂液体；使冷却剂蒸汽绕着热交换区旁路通过，进入压缩单元；以及使冷却剂液体通过热交换区。在另一个实施方案中，该方法包括在含有工艺物料流的热交换区中放置混合成分冷却剂；从热交换区撤出两股或更多股混合成分冷却剂的侧流；在一个或更多个压力水平下分离混合成分冷却剂的侧流，以产生冷却剂蒸汽和冷却剂液体；使冷却剂蒸汽绕着热交换区旁路通过，进入压缩单元；以及使冷却剂液体通过热交换区。在另一个实施方案中，该方法包括在含有工艺物料流的热交换区中放置混合成分冷却剂；在一个或更多个压力水平下分离混合成分冷却剂，以产生冷却剂蒸汽流和冷却剂液体流；使冷却剂蒸汽流绕着热交换器区旁路通过，进入压缩单元；使冷却剂液体流通过热交换区；以及在热交换区内部分汽化冷却剂液体流，以保持以重量计至少1％的液体组分。在又一个实施方案中，该方法包括在含有工艺物料流的第一热交换区中放置第一混合成分冷却剂；在一个或更多个压力水平下分离第一混合成分冷却剂，以产生冷却剂蒸汽流和冷却剂液体流；使冷却剂蒸汽流绕着第一热交换器区旁路通过，进入压缩单元；使冷却剂液体流通过第一热交换区，以冷却工艺物料流；以及在含有经冷却的工艺物料流的第二热交换区中放置第二混合成分冷却剂，以液化该工艺物料流。在又一个实施方案中，该方法包括在含有工艺物料流的第一热交换区中放置第一混合成分冷却剂；在一个或更多个压力水平下分离混合成分冷却剂，以产生冷却剂蒸汽流和冷却剂液体流；使冷却剂蒸汽流绕着第一热交换器区旁路通过，进入压缩单元；使冷却剂液体流返回到第一热交换区，以冷却气流；在含有经冷却的工艺物料流的第二热交换区中放置第二混合成分冷却剂；以及在单压力水平下汽化第二混合成分冷却剂，以液化该气流。仍然在另一个实施方案中，该方法包括使混合成分冷却剂流和工艺物料流进行热交换，该冷却剂流包括液体冷却剂；以及在该液体冷却剂流被完全汽化之前中止热交换。仍然在其它实施方案中，该方法包括液化天然气，其通过在含有工艺物料流的热交换区中放置混合成分冷却剂；在一个或更多个压力水平下分离混合成分冷却剂，以产生冷却剂蒸汽和冷却剂液体；至少使冷却剂液体通过热交换区；以及在热交换区内部分汽化冷却剂液体，以保持液相。在可选的实施方案中，该方法包括在含有工艺物料流的热交换区中放置混合成分冷却剂；从热交换区撤出两股或更多股混合成分冷却剂的侧流；在一个或更多个压力水平下分离混合成分冷却剂的侧流，以产生冷却剂蒸汽和冷却剂液体；至少使冷却剂液体通过热交换区；以及在热交换区内部分汽化冷却剂液体，以保持液相。详细描述介绍和定义 现在将提供详细描述。所附的权利要求的每一个限定一个单独的专利技术，其为了侵权的目的被认为包括权利要求多个元素和指定限制的等效物。根据上下文，下面对“专利技术”的引用在一些情况下可以仅仅是指一些具体的实施方案。在其它情况下，可以认为，对“专利技术”的引用是指权利要求中的一个或多个所述的主体，但不必是全部的权利要求。下面将更详细地描述每一个专利技术，包括具体的实施方案、描述和例子，但是本专利技术并不限于这些实施方案、描述和例子，其被包括以使本领域的普通技术人员在本该专利信息与可获得的信息和技术结合时可以实现和使用本专利技术。下面定义了本文中使用的多个术语。就权利要求中所使用的术语未在下面被定义而言，其应该被给予最宽的定义，即相关领域的人员已经给予该定义的范围，正如在已出版的出版物和出版的专利中所反映出。术语“混合成分冷却剂(mixed component refrigerant)”和“MCR”被互换使用，指含有两种或更多种冷却剂成分的混合物。本文中描述的MCR的例子是“第一MCR”和“第二MCR”。术语“冷却剂成分(refrigerant component)”指用于热传递的物质，其在较低的温度下吸收热量而在较高的温度下放出热量。例如，在压缩冷却系统中的“冷却剂成分”将在较低的温度和压力下通过汽化而吸收热量，并且在较高的温度和压力下通过冷凝而放出热量。说明性的冷却剂成分可以包括，但不限于，具有1到5个碳原子的烷烃、烯烃和炔烃、氮、氯化烃、氟化烃、其它卤化烃以及其混合物或组合。术语“天然气(natural gas)”是指轻质烃气体或两种或更多种轻质烃气体的混合物。说明性的轻质烃气体可以包括，但不限于，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、其异构体、其不饱和物以及它们的混合物。术语“天然气”可以进一步包括一定水平的杂质，例如氮、硫化氢、二氧化碳、硫化碳、硫醇和水。根据储存来源以及任何预处理步骤例如胺萃取或通过如分子筛进行的干燥，天然气的精确组成百分比变化。“天然气”组合物的至少一个例子是含约55摩尔百分数甲烷或更多的气体。术语“气体(gas)”和“蒸汽(vapor)”可互换使用，指具有区别于液态或固态的气态形式的物质或物质混合物。术语“部分汽化(partially evaporated)”描述了可以包括不是100％蒸汽的物质混合物的物质。“部分汽化”流可以具有蒸汽相和液相。“部分汽化”流的至少一个例子包括这样的流具有以重量计至少1％、或以重量计至少2％、或以重量计至少3％、或以重量计至少4％、或以重量计至少5％的液相，并且余量是蒸汽相。在一个或多个具体实施方案中，“部分汽化”流具有这样的液相范围从以重量计1％、或以重量计3％、或以重量计10％的低范围到以重量计90％、或以重量计97％、或以重量计99％的高范围。术语“热交换区(heat exchange area)”是指相似和不同类型的有助于传热的本领域中已知的设备中的一种或组合。例如，“热交换区”可以被包括在或至少部分包括在一种或更多种螺旋缠绕式交换器、散热片式交换器、管壳式交换器、或能够耐受本文中下面更详细描述的工艺条件的本领域已知的任何其它类型热交换器。术语“压缩单元(compression unit)”指相似或不同的压缩设备的任何一种类型或组合，并且可以包括本领域中已知的用于压缩物质或物质混合物的辅助设备。“压缩单元”可以采用一个或更多个压缩阶段。说明性的压缩机可以包括，但不限于，正位移型例如往复式和回转式压缩机，以及动力型如离心式和轴流式压缩机。说明性的辅助设备可以包括，但不限于，吸入分离容器(suction knock-out vessel)、卸料冷却器(discharge coolers or chillers)、循环冷却器及其任意组合。具体实施方案 下面描述了多个具体实施方案，至少一些实施方案也被描述在权利要求中。例如，至本文档来自技高网...

【技术保护点】
液化天然气流的方法，包括：在含有工艺物料流的热交换区中放置混合成分冷却剂；在一个或更多个压力水平下分离所述混合成分冷却剂，以产生冷却剂蒸汽和冷却剂液体；使所述冷却剂蒸汽绕着所述热交换区旁路通过，进入压缩单元； 使所述冷却剂液体通过所述热交换区；在所述热交换区内部分汽化所述冷却剂液体，以保持液相。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JB斯通，DJ霍里兹，EL金布尔，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]