[发明专利]用于冷却烃进料流的改进的方法和设备

权利要求书

1.一种用于用第一制冷剂冷却烃进料流以产生冷却的烃流的方法，所述第一制冷剂具有临界温度，所述方法包括：

(a) 在至少一个压缩阶段中压缩所述第一制冷剂以产生压缩的第一制冷剂；

(b) 在至少一个热交换器中用环境流体冷却所述压缩的第一制冷剂，以产生具有大于或等于所述第一制冷剂的所述临界温度的第一温度的冷却的第一制冷剂；

(c) 在至少一个节能热交换器中，用所述冷却的第一制冷剂的至少第一部分进一步冷却所述冷却的第一制冷剂，以产生经加温第一制冷剂和处于第二温度的进一步冷却的第一制冷剂，所述第二温度小于所述第一制冷剂的所述临界温度；和

(d) 冷却定位成与所述节能热交换器下游流体流动连通的至少一个冷却回路中的每一个中的流体流，所述至少一个冷却回路中的每一个具有至少一个蒸发阶段，在每个蒸发阶段中执行以下各个步骤：

(i) 降低所述第一制冷剂的压力；

(ii) 在蒸发器中用降低压力的第一制冷剂冷却所述流体流，从而导致所述降低压力的第一制冷剂的至少一部分蒸发；和

(iii) 使至少一部分蒸发的降低压力的第一制冷剂流入所述至少一个压缩阶段中的一个；

其中在所述至少一个冷却回路中冷却的至少一种流体流包括所述烃进料流，并且步骤（d）产生冷却的烃流。

2.权利要求1所述的方法，还包括:

(e) 在至少一个液化热交换器中用第二制冷剂流进一步冷却和液化所述冷却的烃流，以产生液化的天然气流。

3.权利要求2所述的方法，其中在所述至少一个冷却回路中冷却的至少一种流体流包括所述第二制冷剂。

4.权利要求1所述的方法，其中所述第一制冷剂包括乙烷、二氧化碳或乙烯。

5.权利要求1所述的方法，其中步骤(a)还包括:

(a) 在多个压缩阶段中压缩所述第一制冷剂以产生压缩的第一制冷剂。

6.权利要求5所述的方法，其中步骤(d)还包括在位于所述节能热交换器下游的多个蒸发阶段中冷却至少一种流体流，其中步骤(d)(i)至(d)(iii)在所述多个蒸发阶段中的每一个中执行。

7.权利要求1所述的方法，还包括:

(e) 在执行步骤(d)(iii)之前，将所述经加温第一制冷剂的气相部分与所述至少一个蒸发阶段之一中的所述蒸发的降低压力的第一制冷剂组合。

8.权利要求7所述的方法，还包括:

(f) 将所述经加温第一制冷剂分离成所述气相部分和液相部分，并用所述液相部分执行步骤（d）。

9.用于冷却烃进料流的设备，所述设备包括：

至少一个压缩阶段，其可操作地配置为压缩第一制冷剂；

与所述至少一个压缩阶段下游流体流动连通的至少一个环境热交换器，所述至少一个环境热交换器可操作地配置为用环境流体通过间接热交换将所述第一制冷剂冷却至第一温度，所述第一温度大于或等于所述第一制冷剂的临界温度；

与所述至少一个环境热交换器下游流体流动连通的至少一个节能器，所述节能器可操作地配置为将所述第一制冷剂进一步冷却至低于所述第一制冷剂的所述临界温度的第二温度；

与所述至少一个节能器下游流体流动连通的至少一个冷却回路，所述至少一个冷却回路中的每个具有至少一个蒸发阶段，所述蒸发阶段中的每个包括与蒸发器上游流体流动连通的膨胀阀，所述蒸发器可操作地配置为用所述第一制冷剂冷却流体流并产生蒸发的第一制冷剂流和冷却的流体流，所述蒸发阶段中的每一个还包括与所述至少一个压缩阶段中的一个流体流动连通的蒸发的第一制冷剂回路；

其中所述至少一个冷却回路中的至少一个的所述流体流包括所述烃进料流。

10.权利要求9所述的设备，还包括液化热交换器，其可操作地配置为在至少一个液化热交换器中用第二制冷剂流进一步冷却和液化所述烃进料流，以产生液化的天然气流。