用于气体液化的方法和处理设备

摘要

本发明涉及一种用于基于与将被冷却和选择地冷凝的气体进行热交换的多组分致冷剂的闭合回路来冷却和选择地液化产品气体、尤其是液化天然气的处理设备和方法。处理设备包括：至少一个初级换热器(20)，布置用以冷却被导向至换热器(10)的产品气体；至少一个压缩机(46)，布置用以压缩从至少两个次级双流换热器(64)被导向的低能级致冷剂；至少一个预冷却换热器(54)，用以过冷并部分地液化所述压缩致冷剂；至少一个相分离器(60)，布置用以将部分液化的多组分致冷剂分离成易挥发馏分和不易挥发馏分；至少两个次级换热器(64、114)，至少两个次级换热器的第一个(64)布置用以冷却来自相分离器(62)的易挥发馏分，而至少两个次级换热器的第二个(114)布置用以进一步冷却易挥发馏分；节流装置(118)，布置用以减小易挥发馏分的一部分的压力，从而使该部分变成低能级致冷剂，低能级致冷剂将在至少两个次级换热器中的第二个中进行热交换；节流装置(76)，布置用以减小易挥发馏分的一部分的压力，从而使该部分变成低能级致冷剂，低能级致冷剂将在至少一个初级换热器(20)中进行热交换；节流装置(102)，布置用以减小来自至少一个相分离器(60)的不易挥发馏分的压力，从而使其变成低能级致冷剂的部分，以便与来自至少一个初级换热器(20)的低能级致冷剂以及来自至少两个次级换热器中的第二个(114)的低能级致冷剂混合，而不易挥发馏分经由至少两个次级换热器中的第一个(64)被导向到热交换中。

主权项

基于多组分致冷剂的闭合回路来对产品气体进行冷却和选择性液化的方法，所述多组分致冷剂具有由易挥发馏分和不易挥发馏分构成的合并组合物，且所述多组分致冷剂与待冷却和选择性液化的所述产品气体进行热交换，其特征在于，所述方法包括步骤：对待冷却的所述产品气体进行导向，以使其通过至少一个初级双流换热器（20），对来自至少两个次级双流换热器中的第一次级双流换热器（64）的具有所述合并组合物的所述致冷剂进行导向，以使其通过至少一个压缩机（46），通过在一个或多个换热器（54）内利用水或预冷却设备进行热交换，从而去除所述致冷剂所吸收的热量，将所述已冷却的致冷剂传递至至少一个相分离器（60）中，以将所述致冷剂分离成易挥发馏分和不易挥发馏分，使得所述易挥发馏分穿过所述至少两个次级双流换热器中的所述第一次级双流换热器（64），并利用具有所述合并组合物的低压致冷剂的热交换来冷却所述易挥发馏分，通过所述至少两个次级双流换热器中的第二次级双流换热器（114）的热交换，从而对所述易挥发馏分进行进一步冷却，将所述进一步冷却的易挥发馏分的第一部分从所述至少两个次级双流换热器中的所述第二次级双流换热器（114）导向至第一节流装置（118），并对该部分进行导向，以使之作为第一低压致冷剂在所述至少两个次级双流换热器中的所述第二次级双流换热器（114）中进行热交换，将所述进一步冷却的易挥发馏分的剩余的其它部分从所述至少两个次级双流换热器中的所述第二次级双流换热器（114）导向至第二节流装置（76），以使其成为剩余的低压致冷剂，并且将此部分进行导向，以使其通过至少一个初级双流换热器（20）与待冷却的所述产品气体进行热交换，通过第三节流装置（102）对来自所述至少一个相分离器（60）的所述不易挥发馏分进行节流，以使所述不易挥发馏分成为第二低压致冷剂，并且对该不易挥发馏分以及与之组合的来自所述至少一个初级双流换热器（20）的所述剩余的低压致冷剂以及来自至少两个次级双流换热器的第二次级双流换热器（114）的所述第一低压致冷剂进行导向，以通过所述至少两个次级双流换热器中的所述第一次级双流换热器（64）进行热交换和汽化，其中，具有不易挥发馏分的所述第二低压致冷剂、具有所述易挥发馏分的所述第一部分的第一低压致冷剂、以及具有所述易挥发馏分的剩余其它部分的剩余低压致冷剂形成总量的合并组合物低压致冷剂，以及将汽化后的所述致冷剂导向至所述压缩机（46），从而闭合所述回路。