[发明专利]液化富烃馏分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及液化富烃馏分的方法，其中富烃馏分在与制冷剂混合物回路的制冷剂混合物相对的间接热交换中进行冷却和液化，将该制冷剂混合物以至少两级进行压缩并在每个压缩级之后分离成气态和液态馏分，其中将最后压缩级的气态馏分冷却至最低温度水平，同时将一个或至少一个中间压缩级的液态馏分冷却至高于最低温度水平的温度水平。

背景技术

在具有30,000至3百万吨/年的LNG生产率的天然气液化过程中，经常使用仅具有一个也称作SMR(单级混合制冷剂Single Mixed Refrigerant)过程的循环压缩机的混合物回路。

下面依据在图1中所示的液化过程更详细地阐述液化富烃馏分的此类方法。

该液化过程所需的循环压缩机具有两个压缩级V1和V2。在第一压缩级V1中压缩的制冷剂混合物通常实施压缩到10至40巴、优选15至25巴，其在后期冷却器或热交换器E1中优选与周围空气或水相对地进行部分冷凝，并经过管道1送至分离塔D1。在其中分离成气态和液态馏分。将气态馏分经过管道2送至第二压缩级V2，并在其中压缩至通常为25至80巴、优选30至50巴的所期望的最终压力。

在该第二压缩级V2下游还设置有后期冷却器E2，在其中将经压缩的制冷剂馏分优选与周围空气或水相对地进行冷却。随后，将该制冷剂馏分经过管道4送至另一个分离塔D2。

在分离塔D2的塔顶经过管道5排出的气态制冷剂馏分被送至主热交换器E，在其中与待加温的工艺流相对地进行冷却，并在热交换器E的冷端经过管道7排出。该热交换器E优选被设计成多流式热交换器，尤其是板式热交换器或绕管式热交换器。

将待液化的富烃馏分例如是天然气流经过管道20送至热交换器E。在实施液化之后将液化的产品流经过管道21从热交换器E排出，并送至其另外的应用或暂时储存。

将经过管道7从热交换器E排出的制冷剂馏分在阀门a中进行制冷做功膨胀(entspannt)，并经过管道8在相对于待冷却和待液化的富烃馏分20的逆流中引导通过热交换器E。随后，将该制冷剂馏分经过管道区段8和8′送至第一压缩级V1。

从分离塔D1的塔底经过管道3排出的液态馏分在热交换器E中冷却之后经过管道9从该热交换器排出，在阀门b中进行制冷做功膨胀，随后经过管道10在相对于待冷却和待液化的富烃馏分的逆流中引导通过热交换器E。随后，将该制冷剂馏分混入至前述的在管道8中的制冷剂馏分，并与其一起经过管道8′送至第一压缩级V1。

将在第二分离塔D2的塔底中产生的液态馏分在阀门c中进行制冷做功膨胀至第一分离塔D1的压力，并送回至其上游。

经过管道3从分离塔D1排出的液态制冷剂馏分通常处于沸腾状态。但是，沸腾的制冷剂液体通常由于摩擦和/或由于升高的管道引导而导致压力损失。该压力损失必然导致该制冷剂馏分的轻质成分的部分除气。因此，导致非期望地形成两相流。这会导致管道中不稳定的流量比例和/或导致下游装置中的错误分配，其应理解为气体和液体在平行的流动途径如热交换器中的不相等比例。

发明内容

本发明的目的是，提供液化富烃馏分的此类方法，其避免了前述的缺点。

为了实现该目的，建议液化富烃馏分的方法，其特征在于，将被冷却至高于最低温度水平的温度水平的液态馏分在与待液化的富烃馏分的间接热交换上游进行冷却。

由于根据本发明设置的液态制冷剂馏分的冷却或过冷，可以有效地避免产生两相流以及与此相关的缺点。

根据本发明液化富烃馏分的方法的其他有利的实施方案，作为从属权利要求的主题，其特征在于，

-将被冷却至更高温度水平的液态馏分在与待液化的富烃馏分的间接热交换上游冷却到比经压缩的制冷剂混合物在分离成气态和液态馏分时所具有的温度还要低2至15℃、优选4至7℃的温度，

-将被冷却至更高温度水平的液态馏分在与沸腾的馏分相对的间接热交换中进行冷却，所述沸腾的馏分来自于设置在一个下游压缩级的下游的分离成气态和液态馏分的过程，

-在待液化的富烃馏分与制冷剂混合物之间的热交换是在多流式热交换器中进行的，该多流式热交换器优选被设计成板式热交换器或绕管式热交换器，及

-至少暂时地使被冷却至最低温度水平的馏分的至少一个支流减压，并混入至被冷却至高于最低温度水平的温度水平的馏分的经减压的液态馏分。

具体实施方式