技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于使富碳?xì)浠衔锪鳌⒂绕涫翘烊粴饬饕夯姆椒ǎ渲校惶細(xì)浠衔锪鞯囊夯ㄟ^(guò)一個(gè)由三個(gè)制冷劑混合物循環(huán)回路組成的制冷劑混合物循環(huán)回路級(jí)聯(lián)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，這三個(gè)制冷劑混合物循環(huán)回路中的第一制冷劑混合物循環(huán)回路用于預(yù)冷卻，第二制冷劑混合物循環(huán)回路用于液化及第三制冷劑混合物循環(huán)回路用于液化的富碳?xì)浠衔锪鞯倪^(guò)冷卻。

背景技術(shù)

以下對(duì)于“第一制冷劑混合物循環(huán)回路”的概念總是也可理解為二氧化碳制冷劑循環(huán)回路。

根據(jù)所述類型的用于液化富碳?xì)浠衔锪鞯姆椒ㄒ延傻聡?guó)公開文獻(xiàn)197?16?415公開。通過(guò)引證德國(guó)公開文獻(xiàn)197?16?415，其公開的內(nèi)容將被接收在本專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容中。

天然氣液化設(shè)備或被設(shè)計(jì)為所謂的LNG基本負(fù)荷設(shè)備-即用于提供天然氣作為原始能量的天然氣液化設(shè)備-或被設(shè)計(jì)為所謂的峰值削幅設(shè)備-即用于覆蓋峰值需要量的天然氣液化設(shè)備。

LNG基本負(fù)荷設(shè)備在通常情況下用由碳?xì)浠衔锏幕旌衔锝M成的制冷劑循環(huán)回路來(lái)工作。該混合物循環(huán)回路比膨脹劑循環(huán)回路的能效高及允許在大的液化功率下使基本負(fù)荷設(shè)備相應(yīng)地具有相對(duì)低的能量消耗。

在根據(jù)所述類型的液化方法中，基本上第一混合物循環(huán)回路用于預(yù)冷卻，第二混合物循環(huán)回路用于液化及第三混合物循環(huán)回路用于液化的富碳?xì)浠衔锪骰蛱烊粴獾倪^(guò)冷卻。

在預(yù)冷卻與液化之間-如果需要的話-將發(fā)生高沸點(diǎn)的碳?xì)浠衔锏姆蛛x。它們至少為待液化的富碳?xì)浠衔锪骰蛱烊粴獾哪切┰陔S后的冷卻中將凍結(jié)的成分-即C₅₊碳?xì)浠衔锛胺枷阕濉４送馔ǔＤ切┎幌Ｍ靥岣弑灰夯奶烊粴獾臒嶂档奶細(xì)浠衔?這里尤其是指丙烷及丁烷-在液化前被分離出來(lái)。

由一個(gè)未提前公開的德國(guó)專利申請(qǐng)103?44?030也已知了一種根據(jù)所述類型的液化方法，其中，第二制冷劑混合物循環(huán)回路的至少一個(gè)制冷劑混合物部分流用于富碳?xì)浠衔锪鞯念A(yù)冷卻。在該德國(guó)專利申請(qǐng)103?44?030中所述的液化方法允許經(jīng)濟(jì)地利用可支配的壓縮機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)榈谌旌衔镅h(huán)回路的(循環(huán)回路)壓縮機(jī)大致得到相同的驅(qū)動(dòng)功率，即各約為總驅(qū)動(dòng)功率的33.33％。因此尤其是具有的液化能力大于每年5百萬(wàn)噸LNG的大型液化設(shè)備可經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，因?yàn)橥ㄟ^(guò)三個(gè)制冷循環(huán)回路的驅(qū)動(dòng)器及壓縮機(jī)的統(tǒng)一化可使經(jīng)受試驗(yàn)的驅(qū)動(dòng)器或壓縮機(jī)可達(dá)到的液化過(guò)程的液化功率最大化。

原則上，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)器及這里尤其是燃?xì)廨啓C(jī)僅以離散的擋級(jí)可供支配。因此對(duì)于企圖得到的設(shè)備大小或液化功率使用三個(gè)基本上相同或相同的驅(qū)動(dòng)器通常不合適。

尤其在冷的環(huán)境條件下-指這樣的條件，其中空氣或冷卻水處于小于15至20℃的溫度下-用于預(yù)冷卻所需的能量需要量的部分下降到這樣的程度，以致如在上述德國(guó)專利申請(qǐng)103?44?030中所述方法的應(yīng)用那樣可被視為不是最佳的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)則在于，給出一種根據(jù)所述類型的方法，它即使在所述的條件下也可實(shí)現(xiàn)在所需能量需要量方面最佳的方法應(yīng)用。

為了解決該任務(wù)提出，第三制冷劑混合物循環(huán)回路的制冷劑混合物的壓縮借助兩個(gè)基本上功率相同(功率彼此相差不大于+/-2％)的壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，及第一與第二制冷劑混合物循環(huán)回路的制冷劑混合物的壓縮各借助一個(gè)相對(duì)第三制冷劑混合物循環(huán)回路的壓縮機(jī)基本上功率相同(功率彼此相差不大于+/-2％)的壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

借助根據(jù)本發(fā)明的方法現(xiàn)在可作到：使壓縮機(jī)的功率及由此使驅(qū)動(dòng)器的功率這樣地分配，以致對(duì)于待液化的富碳?xì)浠衔锪骰蛱烊粴饬骺商峁┥倭康睦鋮s功率。三個(gè)制冷劑混合物循環(huán)回路的所需總功率現(xiàn)在可分配在四個(gè)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)器上。

根據(jù)本發(fā)明的方法尤其應(yīng)用于大容量的單線液化設(shè)備具有其優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的用于富碳?xì)浠衔锪鞯囊夯姆椒ㄔ谄溥M(jìn)一步構(gòu)型上提出，第一及第二制冷劑混合物循環(huán)回路的壓縮機(jī)及第三制冷劑混合物循環(huán)回路的壓縮機(jī)借助兩個(gè)基本上相同和/或功率相同(功率彼此相差不大于+/-2％)的驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的方法的構(gòu)型特別有意義的是，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)器可輸出所需總功率的50％。在此情況下，預(yù)冷卻循環(huán)回路及液化循環(huán)回路的壓縮機(jī)與過(guò)冷卻循環(huán)回路的壓縮機(jī)可歸結(jié)成相同的或基本上相同的功率的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)路徑。

對(duì)于所使用的概念詞組“基本上功率相同的壓縮機(jī)”或“基本上相同的和/或功率相同的驅(qū)動(dòng)器”應(yīng)理解為這樣的壓縮機(jī)或驅(qū)動(dòng)器，它們的功率彼此相差不大于+/-2％。

附圖說(shuō)明