Claims (17)
1. Способ сжижения потока сырья, содержащего газообразный углеводородный поток, такой, как природный газ, указанный способ включает в себя, по меньшей мере, следующие этапы:1. A method of liquefying a stream of raw materials containing a gaseous hydrocarbon stream, such as natural gas, the method includes at least the following steps:
(а) обеспечивают наличие потока сырья;(a) provide a feed stream;
(б) осуществляют первое охлаждение потока сырья в одном или нескольких первых теплообменниках с помощью первой охлаждающей среды, циркулирующей в первом охлаждающем контуре, тем самым получают охлажденный поток газа, при этом первая охлаждающая среда содержит более 90 моль.% пропана;(b) carry out the first cooling of the feed stream in one or more of the first heat exchangers using the first cooling medium circulating in the first cooling circuit, thereby obtaining a cooled gas stream, while the first cooling medium contains more than 90 mol.% propane;
(в) осуществляют второе охлаждение потока охлажденного газа, полученного на этапе (б), до жидкости с помощью первой смешанной охлаждающей среды, циркулирующей в первом контуре для смешанной охлаждающей среды, при этом указанное второе охлаждение осуществляют в двух или более теплообменниках, расположенных последовательно так, чтобы поток охлажденного газа прошел через каждый теплообменник, по меньшей мере, два из которых, второй и третий теплообменники, работают при разных давлениях, в результате получают сжиженный поток; и(c) a second cooling of the chilled gas stream obtained in step (b) is carried out to a liquid using a first mixed cooling medium circulating in the first circuit for a mixed cooling medium, wherein said second cooling is carried out in two or more heat exchangers arranged in series so so that the flow of chilled gas passes through each heat exchanger, at least two of which, the second and third heat exchangers, operate at different pressures, resulting in a liquefied stream; and
(г) в четвертом теплообменнике осуществляют переохлаждение сжиженного потока, полученного на этапе (в), с помощью второй смешанной охлаждающей среды или с помощью азотной охлаждающей среды, циркулирующей в контуре переохлаждения, тем самым получают переохлажденный поток углеводородов;(d) in the fourth heat exchanger, the liquefied stream obtained in step (c) is supercooled with a second mixed cooling medium or with a nitrogen cooling medium circulating in the supercooling circuit, thereby obtaining a supercooled hydrocarbon stream;
при этом поток охлажденного газа из второго теплообменника этапа (в) проходит через сепаратор, чтобы получить более легкий поток газа, богатого метаном, и более тяжелый поток жидкости, где более легкий поток газа проходит к третьему теплообменнику.wherein the cooled gas stream from the second heat exchanger of step (c) passes through a separator to obtain a lighter gas stream rich in methane and a heavier liquid stream, where a lighter gas stream passes to the third heat exchanger.
2. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере два, а предпочтительно все теплообменники, участвующие во втором охлаждении на этапе (в), являются катушечными теплообменниками.2. The method according to claim 1, in which at least two, and preferably all, of the heat exchangers participating in the second cooling in step (c) are coil heat exchangers.
3. Способ по п.1, в котором фракция первой смешанной охлаждающей среды при втором охлаждении на этапе (в) не проходит через все теплообменники, участвующие во втором охлаждении.3. The method according to claim 1, in which the fraction of the first mixed cooling medium during the second cooling in step (c) does not pass through all the heat exchangers involved in the second cooling.
4. Способ по п.1, в котором первую смешанную охлаждающую среду разделяют на две или более фракции после прохождения через, по меньшей мере, первый теплообменник второго охлаждения на этапе (в), и, по меньшей мере, одну из указанных фракций расширяют и возвращают в первый теплообменник.4. The method according to claim 1, in which the first mixed cooling medium is divided into two or more fractions after passing through at least the first heat exchanger of the second cooling in step (c), and at least one of these fractions is expanded and return to the first heat exchanger.
5. Способ по п.1, в котором первая смешанная охлаждающая среда, используемая на этапе (б), содержит более 95 моль.% пропана, предпочтительно более 98 моль.% пропана, более предпочтительно более 99 моль.% пропана.5. The method according to claim 1, in which the first mixed cooling medium used in step (b) contains more than 95 mol.% Propane, preferably more than 98 mol.% Propane, more preferably more than 99 mol.% Propane.
6. Способ по п.1, в котором первое охлаждение на этапе (б) подразумевает охлаждение, по меньшей мере, в двух первых теплообменниках, предпочтительно в четырех теплообменниках.6. The method according to claim 1, in which the first cooling in step (b) involves cooling at least two first heat exchangers, preferably four heat exchangers.
7. Способ по п.6, в котором в каждом первом теплообменнике первого охлаждения используют различные значения давления первой охлаждающей среды.7. The method according to claim 6, in which each first heat exchanger of the first cooling uses different pressure values of the first cooling medium.
8. Способ по п.1, в котором первая смешанная охлаждающая среда, используемая на этапе (в), содержит более 50 моль.% соединения, выбираемого из группы, содержащей этан и этилен или их смеси, и более 10 моль.% соединения, выбираемого из группы, содержащей пропан и пропилен или их смеси.8. The method according to claim 1, in which the first mixed cooling medium used in step (c) contains more than 50 mol.% Of a compound selected from the group consisting of ethane and ethylene or mixtures thereof, and more than 10 mol.% Of the compound, selected from the group consisting of propane and propylene or mixtures thereof.
9. Способ по п.1, в котором на этапе (г) используют вторую смешанную охлаждающую среду и вторая смешанная охлаждающая среда содержит более 30 моль.% соединения, выбираемого из группы, содержащей этан и этилен или их смеси, и более 30 моль.% метана.9. The method according to claim 1, wherein in step (d) a second mixed cooling medium is used and the second mixed cooling medium contains more than 30 mol.% Of a compound selected from the group consisting of ethane and ethylene or mixtures thereof, and more than 30 mol. % methane.
10. Способ по п.1, в котором циркуляция первой смешанной охлаждающей среды на этапе (в) включает в себя сжатие, охлаждение и разделение охлаждающей среды на первую фракцию высокого давления и вторую фракцию низкого давления, первую и вторую фракции испаряют в разных теплообменниках и повторно объединяют первую и вторую испаренные фракции,10. The method according to claim 1, in which the circulation of the first mixed cooling medium in step (c) includes compressing, cooling and separating the cooling medium into a first high pressure fraction and a second low pressure fraction, the first and second fractions are evaporated in different heat exchangers and re-combine the first and second evaporated fractions,
при этом фракция высокого давления испаряется при более высокой температуре по сравнению с фракцией низкого давления.wherein the high pressure fraction evaporates at a higher temperature compared to the low pressure fraction.
11. Способ по п.1, в котором на этапе (г) используют вторую смешанную охлаждающую среду и на этапе (г) циркуляция второй смешанной охлаждающей среды включает в себя сжатие, охлаждение и разделение второй смешанной охлаждающей среды на первую, тяжелую фракцию и вторую, легкую фракцию, первую и вторую фракции испаряют в разных областях при полностью одинаковом давлении или, по существу, одинаковом давлении и объединяют первую и вторую фракции.11. The method according to claim 1, in which, in step (d), a second mixed cooling medium is used, and in step (g), the circulation of the second mixed cooling medium includes compressing, cooling and separating the second mixed cooling medium into a first, heavy fraction and a second , the light fraction, the first and second fractions are evaporated in different regions at completely the same pressure or essentially the same pressure, and the first and second fractions are combined.
12. Способ по п.1, в котором охлаждающая среда из контура переохлаждения проходит через второе охлаждение на этапе (в) с целью охлаждения второй смешанной охлаждающей среды или азотной охлаждающей среды до этапа (г).12. The method according to claim 1, in which the cooling medium from the subcooling circuit passes through the second cooling in step (c) to cool the second mixed cooling medium or nitrogen cooling medium to step (g).
13. Способ по п.1, в котором на этапе (г) используют азотную охлаждающую среду и контур переохлаждения включает в себя теплообменник с однокомпонентной охлаждающей средой, предназначенный для охлаждения азотной охлаждающей среды перед ее использованием для переохлаждения сжиженного потока.13. The method according to claim 1, in which, in step (d), a nitrogen cooling medium is used and the subcooling circuit includes a heat exchanger with a single-component cooling medium designed to cool the nitrogen cooling medium before using it to supercool the liquefied stream.
14. Способ по любому из пп.1 - 13, в котором более тяжелый поток жидкости повторно направляют в сжижающую установку или используют для получения других потоков углеводородов.14. The method according to any one of claims 1 to 13, in which a heavier liquid stream is re-directed to a liquefaction unit or used to produce other hydrocarbon streams.
15. Устройство, предназначенное для сжижения потока углеводородов, такого, как природный газ, из потока сырья, которое, по меньшей мере, содержит:15. A device designed to liquefy a stream of hydrocarbons, such as natural gas, from a stream of raw materials, which at least contains:
первую ступень охлаждения, содержащую один или несколько первых теплообменников, предназначенных для приема потока сырья и получения потока охлажденного газа, первая ступень охлаждения включает в себя первый охлаждающий контур, использующий первую охлаждающую среду для извлечения тепла из потока сырья, при этом первая охлаждающая среда содержит более 90 моль.% пропана;a first cooling stage comprising one or more first heat exchangers for receiving a feed stream and receiving a cooled gas stream, the first cooling step includes a first cooling circuit using a first cooling medium to extract heat from the feed stream, wherein the first cooling medium contains more 90 mol.% Propane;
вторую ступень охлаждения, содержащую несколько теплообменников, расположенных последовательно и предназначенных для приема потока охлажденного газа из первой ступени охлаждения и для прохождения потока охлажденного газа через каждый теплообменник и для получения сжиженного потока, вторая ступень охлаждения включает в себя второй охлаждающий контур, использующий первую смешанную охлаждающую среду для извлечения тепла из потока охлажденного газа, при этом, по меньшей мере, два теплообменника второй ступени охлаждения, второй и третий теплообменники, приспособлены для работы при различных давлениях; иa second cooling stage comprising several heat exchangers arranged in series and designed to receive a flow of chilled gas from the first cooling stage and to pass a flow of chilled gas through each heat exchanger and to obtain a liquefied stream, the second cooling stage includes a second cooling circuit using a first mixed cooling medium for extracting heat from the stream of chilled gas, with at least two heat exchangers of the second cooling stage, the second and third th heat exchangers adapted for operation at various pressures; and
ступень переохлаждения, содержащую один или несколько теплообменников переохлаждения, предназначенных для приема сжиженного потока из второй ступени охлаждения и получения переохлажденного сжиженного потока углеводородного продукта, ступень переохлаждения включает в себя контур переохлаждения, использующий вторую смешанную охлаждающую среду или азотную охлаждающую среду для извлечения тепла из сжиженного потока; иa subcooling stage comprising one or more subcooling heat exchangers designed to receive a liquefied stream from a second cooling stage and obtain a supercooled liquefied hydrocarbon product stream, the subcooling stage includes a subcooling circuit using a second mixed cooling medium or nitrogen cooling medium to extract heat from the liquefied stream ; and
сепаратор, приспособленный для приема потока охлажденного газа из второго теплообменника, предусмотренного во второй ступени охлаждения, и получения более легкого потока газа, богатого метаном, и более тяжелого потока жидкости, при этом третий теплообменник, предусмотренный во второй ступени охлаждения, предназначен для приема более легкого потока газа.a separator adapted to receive a stream of chilled gas from a second heat exchanger provided in the second cooling stage and to obtain a lighter gas stream rich in methane and a heavier liquid stream, while the third heat exchanger provided in the second cooling stage is designed to receive a lighter gas flow.
16. Устройство по п.15, в котором в контуре переохлаждения используют смешанную охлаждающую среду и этот контур содержит сепаратор, приспособленный для получения первой, легкой фракции и второй, более тяжелой фракции, которые используются в одном или нескольких теплообменниках переохлаждения.16. The device according to clause 15, in which a mixed cooling medium is used in the subcooling circuit, and this circuit contains a separator adapted to produce a first, light fraction and a second, heavier fraction, which are used in one or more subcooling heat exchangers.
17. Способ сжижения потока сырья, содержащего газообразный углеводородный поток, такой, как природный газ, указанный способ включает в себя, по меньшей мере, следующие этапы:17. A method of liquefying a stream of raw materials containing a gaseous hydrocarbon stream, such as natural gas, the method includes at least the following steps:
(а) обеспечивают наличие потока сырья;(a) provide a feed stream;
(б) осуществляют первое охлаждение потока сырья в одном или нескольких первых теплообменниках с помощью первой охлаждающей среды, циркулирующей в первом охлаждающем контуре, тем самым получают охлажденный поток газа, при этом первая охлаждающая среда содержит более 90 моль.% пропана;(b) carry out the first cooling of the feed stream in one or more of the first heat exchangers using the first cooling medium circulating in the first cooling circuit, thereby obtaining a cooled gas stream, while the first cooling medium contains more than 90 mol.% propane;
(в) осуществляют второе охлаждение потока охлажденного газа, полученного на этапе (б), до жидкости с помощью первой смешанной охлаждающей среды, циркулирующей в первом контуре для смешанной охлаждающей среды, при этом указанное второе охлаждение осуществляют в двух или более теплообменниках, расположенных последовательно так, чтобы поток охлажденного газа прошел через каждый теплообменник, по меньшей мере, два из которых, второй и третий теплообменники, работают при разных давлениях, в результате получают сжиженный поток; и(c) a second cooling of the chilled gas stream obtained in step (b) is carried out to a liquid using a first mixed cooling medium circulating in the first circuit for a mixed cooling medium, wherein said second cooling is carried out in two or more heat exchangers arranged in series so so that the flow of chilled gas passes through each heat exchanger, at least two of which, the second and third heat exchangers, operate at different pressures, resulting in a liquefied stream; and
(г) в четвертом теплообменнике осуществляют переохлаждение сжиженного потока, полученного на этапе (в), с помощью второй смешанной охлаждающей среды или с помощью азотной охлаждающей среды, циркулирующей в контуре переохлаждения, тем самым получают переохлажденный поток углеводородов;(d) in the fourth heat exchanger, the liquefied stream obtained in step (c) is supercooled with a second mixed cooling medium or with a nitrogen cooling medium circulating in the supercooling circuit, thereby obtaining a supercooled hydrocarbon stream;
при этом охлажденный газ между вторым и третьим теплообменниками этапа (в) является потоком промежуточной температуры, который используют для обеспечения обратного потока для очищающей колонны.
wherein the cooled gas between the second and third heat exchangers of step (c) is an intermediate temperature stream, which is used to provide a return flow for the cleaning column.