[發明專利]液化富烴餾分的方法

有效

• 申請號: 201080015211.2
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN102575896A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: H·鮑爾;D·加爾特
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

技術領域

本發明涉及液化富烴餾分的方法，其中富烴餾分在與制冷劑混合物回路的制冷劑混合物相對的間接熱交換中進行冷卻和液化，將該制冷劑混合物以至少兩級進行壓縮并在每個壓縮級之后分離成氣態和液態餾分，其中將最后壓縮級的氣態餾分冷卻至最低溫度水平，同時將一個或至少一個中間壓縮級的液態餾分冷卻至高于最低溫度水平的溫度水平。

背景技術

在具有30,000至3百萬噸/年的LNG生產率的天然氣液化過程中，經常使用僅具有一個也稱作SMR(單級混合制冷劑Single?Mixed?Refrigerant)過程的循環壓縮機的混合物回路。

下面依據在圖1中所示的液化過程更詳細地闡述液化富烴餾分的此類方法。

該液化過程所需的循環壓縮機具有兩個壓縮級V1和V2。在第一壓縮級V1中壓縮的制冷劑混合物通常實施壓縮到10至40巴、優選15至25巴，其在后期冷卻器或熱交換器E1中優選與周圍空氣或水相對地進行部分冷凝，并經過管道1送至分離塔D1。在其中分離成氣態和液態餾分。將氣態餾分經過管道2送至第二壓縮級V2，并在其中壓縮至通常為25至80巴、優選30至50巴的所期望的最終壓力。

在該第二壓縮級V2下游還設置有后期冷卻器E2，在其中將經壓縮的制冷劑餾分優選與周圍空氣或水相對地進行冷卻。隨后，將該制冷劑餾分經過管道4送至另一個分離塔D2。

在分離塔D2的塔頂經過管道5排出的氣態制冷劑餾分被送至主熱交換器E，在其中與待加溫的工藝流相對地進行冷卻，并在熱交換器E的冷端經過管道7排出。該熱交換器E優選被設計成多流式熱交換器，尤其是板式熱交換器或繞管式熱交換器。

將待液化的富烴餾分例如是天然氣流經過管道20送至熱交換器E。在實施液化之后將液化的產品流經過管道21從熱交換器E排出，并送至其另外的應用或暫時儲存。

將經過管道7從熱交換器E排出的制冷劑餾分在閥門a中進行制冷做功膨脹(entspannt)，并經過管道8在相對于待冷卻和待液化的富烴餾分20的逆流中引導通過熱交換器E。隨后，將該制冷劑餾分經過管道區段8和8′送至第一壓縮級V1。

從分離塔D1的塔底經過管道3排出的液態餾分在熱交換器E中冷卻之后經過管道9從該熱交換器排出，在閥門b中進行制冷做功膨脹，隨后經過管道10在相對于待冷卻和待液化的富烴餾分的逆流中引導通過熱交換器E。隨后，將該制冷劑餾分混入至前述的在管道8中的制冷劑餾分，并與其一起經過管道8′送至第一壓縮級V1。

將在第二分離塔D2的塔底中產生的液態餾分在閥門c中進行制冷做功膨脹至第一分離塔D1的壓力，并送回至其上游。

經過管道3從分離塔D1排出的液態制冷劑餾分通常處于沸騰狀態。但是，沸騰的制冷劑液體通常由于摩擦和/或由于升高的管道引導而導致壓力損失。該壓力損失必然導致該制冷劑餾分的輕質成分的部分除氣。因此，導致非期望地形成兩相流。這會導致管道中不穩定的流量比例和/或導致下游裝置中的錯誤分配，其應理解為氣體和液體在平行的流動途徑如熱交換器中的不相等比例。

發明內容

本發明的目的是，提供液化富烴餾分的此類方法，其避免了前述的缺點。

為了實現該目的，建議液化富烴餾分的方法，其特征在于，將被冷卻至高于最低溫度水平的溫度水平的液態餾分在與待液化的富烴餾分的間接熱交換上游進行冷卻。

由于根據本發明設置的液態制冷劑餾分的冷卻或過冷，可以有效地避免產生兩相流以及與此相關的缺點。

根據本發明液化富烴餾分的方法的其他有利的實施方案，作為從屬權利要求的主題，其特征在于，

-將被冷卻至更高溫度水平的液態餾分在與待液化的富烴餾分的間接熱交換上游冷卻到比經壓縮的制冷劑混合物在分離成氣態和液態餾分時所具有的溫度還要低2至15℃、優選4至7℃的溫度，

-將被冷卻至更高溫度水平的液態餾分在與沸騰的餾分相對的間接熱交換中進行冷卻，所述沸騰的餾分來自于設置在一個下游壓縮級的下游的分離成氣態和液態餾分的過程，

-在待液化的富烴餾分與制冷劑混合物之間的熱交換是在多流式熱交換器中進行的，該多流式熱交換器優選被設計成板式熱交換器或繞管式熱交換器，及

-至少暫時地使被冷卻至最低溫度水平的餾分的至少一個支流減壓，并混入至被冷卻至高于最低溫度水平的溫度水平的餾分的經減壓的液態餾分。

具體實施方式