用于单混合制冷剂过程的混合塔的制作方法

文档序号:11857107阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种方法,包括:

(a)在主热交换器中逆着混合制冷剂而冷却烃流体,所述烃供给气体的冷却会产生产物流;

(b)从所述主热交换器抽取低压混合制冷剂流;

(c)在至少一个压缩机中的至少两个压缩级中压缩所述低压混合制冷剂流,以产生中压混合制冷剂流和高压蒸气混合制冷剂流;

(d)冷却所述中压混合制冷剂流,以产生中压两相混合制冷剂流;

(e)冷却所述高压蒸气混合制冷剂流,以产生高压两相混合制冷剂流;

(f)将所述高压两相混合制冷剂流分离成高压液体混合制冷剂流和高压蒸气混合制冷剂流;

(g)将所述中压两相混合制冷剂流的至少一部分和所述高压液体混合制冷剂流引入到混合塔中;

(h)从所述混合塔的底端抽取中压液体混合制冷剂流且从所述混合塔的顶端抽取中压蒸气混合制冷剂流;以及

(i)将所述中压液体混合制冷剂流的至少一部分和所述高压蒸气混合制冷剂流的至少一部分供应到所述主热交换器。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:

(j)在从所述混合塔抽取所述中压蒸气混合制冷剂流之后,压缩所述中压蒸气混合制冷剂流,以形成所述高压蒸气混合制冷剂流的一部分。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(a)包括通过与流过所述主热交换器的壳侧的混合制冷剂的间接热交换,使流过主热交换器的盘管侧的烃供给气体和混合制冷剂液化,所述烃供给气体的冷却会产生产物流。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(c)包括在多个管束中的至少一个的顶端处从所述主热交换器的盘管侧抽取至少一个经冷却制冷剂流,降低所述至少一个经冷却制冷剂流的压力,然后将降低压力的至少一个经冷却制冷剂流供应到所述主热交换器的壳侧,以冲洗所述多个管束中的至少一个。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(b)包括在所述主热交换器的暖端处从所述主热交换器的壳侧抽取壳侧混合制冷剂流。

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:

(k)从所述主热交换器的盘管侧抽取至少一个经冷却混合制冷剂流,降低所述至少一个经冷却混合制冷剂流的压力,然后将降低压力的至少一个经冷却混合制冷剂供应到所述主热交换器的壳侧。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:

(l)在执行步骤(g)之前,使所述高压液体混合制冷剂流膨胀。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(g)包括将所述中压两相混合制冷剂流分离成中压蒸气混合制冷剂流和中压液体混合制冷剂流,将所述中压液体混合制冷剂流和所述高压液体混合制冷剂流引入到所述混合塔中。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:

(m)将所述产物流分离成冷蒸气流和液体产物流;

(n)将所述中压液体制冷剂流的一部分和所述冷蒸气流供应到辅助热交换器;以及

(o)逆着所述冷蒸气流而冷却所述中压液体制冷剂流。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:

(p)在执行步骤(o)之后,将所述冷却中压液体制冷剂流供应到所述主热交换器的壳侧。

11.一种设备,包括:

主热交换器,其具有连接到烃流体供应且位于所述主热交换器的第一端处的供给管道、位于所述主热交换器的与所述第一端相反的第二端处的产物管道、与所述供给管道和所述产物管道处于流体流连通的流体管道、容纳混合制冷剂的至少一个制冷剂管道,所述主热交换器操作性地构造成提供所述混合制冷剂和所述供给气体之间的间接热交换;以及

压缩系统,其操作性地构造成压缩和冷却所述混合制冷剂且使其回到所述主热交换器,所述压缩系统包括包含第一和第二压缩级的多个压缩级、中间冷却器和至少一个混合塔,所述混合塔具有多个平衡级、第一混合塔入口管道和第二混合塔入口管道、蒸气混合塔出口管道和液体混合塔出口管道。

12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述设备进一步包括:

与所述主热交换器和所述第一压缩级的输入侧处于流体流连通的低压管道、与后冷却器和所述第二压缩级的输出侧处于流体流连通的第一高压管道、与所述中间冷却器和所述第一压缩级处于流体流连通的第一中压管道,位于所述后冷却器下游且与所述后冷却器和第一相分离器处于流体流连通的第二高压管道、与所述第一相分离器的上端和所述主热交换器处于流体流连通的高压蒸气管道;以及

其中所述第二混合塔入口管道包括第一高压液体管道,其与所述第一相分离器的下端和所述混合塔处于流体流连通,所述液体混合塔出口管道包括中压液体混合制冷剂管道,其与所述混合塔的底端和所述主热交换器处于流体流连通,并且所述蒸气混合塔出口管道包括中压蒸气混合制冷剂管道,其与所述混合塔的顶端处于流体流连通。

13.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述主热交换器包括限定壳空间的壳和位于所述壳内且具有多组盘管的至少一个管束,其中所述多组盘管包括所述供给管道和所述至少一个制冷剂管道。

14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述至少一个制冷剂管道中的各个包括暖端和冷端,所述至少一个制冷剂管道中的各个的冷端与所述壳空间处于流体流连通。

15.根据权利要求14所述的设备,其特征在于,所述至少一个制冷剂管道中的第一制冷剂管道的暖端与所述高压蒸气管道处于流体流连通,而所述至少一个制冷剂管道中的第二制冷剂管道的暖端与所述中压液体混合制冷剂管道处于流体流连通。

16.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述第一混合塔输入管道包括第二中压两相管道,其位于所述中间冷却器下游且与所述中间冷却器和所述混合塔处于流体流连通。

17.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述中压蒸气混合制冷剂管道与所述混合塔的顶端和所述多个压缩级中的一个的输入侧处于流体流连通。

18.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述设备进一步包括中压两相管道,其在所述中间冷却器下游且与第二相分离器处于流体流连通,所述第二相分离器具有中压蒸气管道和中压液体管道,其中所述第一混合塔入口管道包括所述中压液体管道,并且所述中压蒸气管道与所述多个压缩级中的一个的输入侧处于流体流连通。

19.根据权利要求18所述的设备,其特征在于,所述蒸气混合塔出口管道与下者中的至少一个处于流体流连通:所述第二相分离器和所述中压两相管道。

20.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述设备进一步包括:

第三相分离器,其位于所述产物管道下游且与所述产物管道处于流体流连通,所述第三相分离器具有冷蒸气产物管道和液体产物管道;以及

辅助热交换器,其与所述冷蒸气产物管道处于流体流连通,所述辅助热交换器操作性地构造成提供所述冷蒸气产物管道和至少一个辅助管道之间的间接热交换,所述至少一个辅助管道中的各个容纳所述混合制冷剂或所述烃流体。

21.一种方法,包括:

(a)在主热交换器中逆着混合制冷剂而冷却烃流体,所述烃供给气体的冷却会产生产物流;

(b)从所述主热交换器抽取低压混合制冷剂流;

(c)对所述低压混合制冷剂流执行压缩顺序,所述压缩顺序包括:

(i)在至少一个压缩机中的至少两个压缩级中压缩混合制冷剂,以产生中压混合制冷剂流和高压混合制冷剂流;

(ii)冷却所述中压混合制冷剂流;

(iii)冷却所述高压混合制冷剂流;以及

(iv)在执行所述冷却步骤之后,将所述高压混合制冷剂流和所述中压混合制冷剂流中的至少一个引入到解吸塔中;以及

(d)在执行所述压缩顺序之后,使所述混合制冷剂的至少一部分回到所述主热交换器。

22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述压缩顺序进一步包括:

(v)从所述解吸塔的底端抽取处于液体相的混合制冷剂;

(vi)使步骤(v)中抽取的混合制冷剂的第一部分再沸腾且将其再次引入所述解吸塔中;以及

(vii)从所述解吸塔的顶端抽取处于蒸气相的混合制冷剂。

23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,步骤(iv)包括,在执行所述冷却步骤之后,将所述高压混合制冷剂流以第一温度引入所述解吸塔中。

24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述压缩顺序进一步包括:

(viii)将步骤(v)中抽取的混合制冷剂的第二部分冷却到大约所述第一温度;以及

(ix)对步骤(v)抽取的混合制冷剂的经冷却第二部分节流,然后将所述混合制冷剂的第二部分引入分离器或混合塔中的一个中。

25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,步骤(ix)包括对步骤(v)中抽取的混合制冷剂的经冷却第二部分节流,然后将所述混合制冷剂的第二部分引入混合塔中。

26.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:

(j)结合来自所述分离器的高压蒸气混合制冷剂流和来自所述混合塔的中压液体混合制冷剂流且将所述结合流引入到所述主热交换器的盘管侧中。

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