Способы разделения углеводородных газов - RU2015153401A
Код документа: RU2015153401A
Формула
1. Способ разделения углеводородного газа, содержащего, по меньшей мере, этан и С3 и более тяжелые компоненты на фракцию, содержащую преобладающую порцию этана и более легкие компоненты, и фракцию, содержащую преобладающую долю С3 и более тяжелые компоненты, в котором:
(a) сырой газ обрабатывают в одном или более теплообменниках, а также на этапах расширения для обеспечения, по меньшей мере, одного частично конденсированного углеводородного газа, обеспечивая тем самым, по меньшей мере, один первый остаточный пар и, по меньшей мере, одну С2 или С3-содержащую жидкость, которая также содержит более легкие углеводороды; и
(b) по меньшей мере, одну из С2 или С3-содержащих жидкостей направляют в дистилляционную колонну, в которой упомянутую жидкость разделяют на второй остаток, содержащий более легкие углеводороды, и С2 или С3-содержащий продукт;
отличающийся тем, что:
(1) охлаждают второй остаток, чтобы частично конденсировать его;
(2) обеспечивают непосредственное контактирование, по меньшей мере, части одного из упомянутых первых остаточных паров с, по меньшей мере, частью жидкой порции частично конденсированного второго остатка на, по меньшей мере, одном этапе контактирования, и после этого разделяют пары и жидкости из упомянутого этапа контактирования;
(3) подают жидкости, таким образом извлеченные, в дистилляционную колонну в качестве жидкой подачи в нее; и
(4) направляют пары, таким образом извлеченные, в теплообменную связь со вторым остатком из дистилляционной колонны, чтобы тем самым обеспечить охлаждение этапа (1), и после этого выпускают упомянутые остаточные газы; причем
(5) извлекают поток рециклового газа из детандера-компрессора или компрессора остаточного газа;
(6) охлаждают и частично конденсируют рецикловый поток в упомянутом одном или более теплообменниках;
(7) расширяют рецикловый поток, тем самым дополнительно конденсируя его порцию и охлаждая его;
(8) подают расширенный рецикловый поток в субохладитель, посредством чего расширенный рецикловый поток обменивается теплом в субохладителе с газами из верхней части фракционирующей колонны легких фракций; тем самым обеспечивая более холодные температуры парам из фракционирующей колонны тяжелых фракций.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутый этап (2) контактирования осуществляют во фракционирующей колонне легких фракций, которая включает в себя фракционирующее устройство для противоточного контакта пар/жидкость и
(i) при этом упомянутый, частично конденсированный второй остаток вводят в упомянутую фракционирующую колонну легких фракций выше упомянутого фракционирующего устройства, посредством чего его жидкая порция проходит вниз через упомянутое фракционирующее устройство; и
(ii) упомянутую, по меньшей мере, часть одного из упомянутых первых остаточных паров подают к упомянутой фракционирующей колонне легкой фракции ниже упомянутого фракционирующего устройства, посредством чего первый остаточный пар поднимается через упомянутое фракционирующее устройство в противоточном контакте с жидкой порцией частично конденсированного второго остатка.
3. Способ по п. 2, в котором фракционирующее устройство в упомянутой фракционирующей колонне легких фракций обеспечивает эквивалент, по меньшей мере, одного теоретического дистилляционного этапа, размещенного для контактирования, по меньшей мере, части одного из упомянутых первых остаточных паров с жидкой порцией частично конденсированного второго остатка.
4. Способ по п. 1, в котором, по меньшей мере, часть одного из упомянутых первых остаточных паров смешивается с жидкой порцией частично конденсированного второго остатка.
5. Способ по п. 1, в котором, по меньшей мере, часть одного из упомянутых первых остаточных паров смешивается вместе с жидкой порцией и с паровой порцией частично конденсированного второго остатка.
6. Способ по п. 1, в котором более низкие температуры реализованные потоком холодной флегмы, увеличивают выход этана и более тяжелых компонентов из фракционирующей колонны легких фракций.
7. Способ по п. 1, в котором упомянутый извлеченный рецикловый газовый поток дополнительно подают через выпускной охладитель детандера/компрессора или выпускной охладитель компрессора остаточного газа перед его конденсированием в упомянутых одном или более теплообменниках.
8. Способ по п. 1, в котором упомянутый один, или более, теплообменник получает дополнительные газовые и жидкие потоки для охлаждения и частичного конденсирования рециклового потока.
9. Способ по п. 7, в котором упомянутые дополнительные газовый и жидкий потоки выбирают из группы, состоящей из потока входного газа, потока жидкого продукта, потока текучей среды ребойлера, потока текучей среды бокового нагревателя, потока(ов) холодильного(ых) агента(ов) и потока остаточного газа.
10. Способ по п. 1, в котором упомянутый один или более теплообменник представляет собой пластинчато-ребристый теплообменник, кожухотрубчатый теплообменник или спиральный теплообменник.
11. Способ по п. 1, в котором упомянутое расширение происходит через клапан регулирования потока или турбодетандер.
12. Способ по п. 1, в котором упомянутый поток холодной флегмы происходит из фракционирующей колонны тяжелых фракций.
13. Способ разделения углеводородного газа, содержащего, по меньшей мере, метан и С2 и более тяжелые компоненты, на фракцию, содержащую преобладающую порцию метана и более легкие компоненты, и фракцию, содержащую преобладающую порцию С2 и более тяжелые компоненты, котором:
(a) сырой газ обрабатывают в одном или более теплообменниках, а также на этапах расширения для обеспечения, по меньшей мере, одного частично конденсированного углеводородного газа, обеспечивая тем самым, по меньшей мере, один первый остаточный пар, и, по меньшей мере, одну С2-содержащую жидкость, которая содержит более легкие углеводороды; и
(b) по меньшей мере, одну из С2-содержащих жидкостей направляют в дистилляционную колонну, в которой упомянутую жидкость разделяют на второй остаток, содержащий более легкие углеводороды и С2-содержащий продукт;
отличающийся тем, что:
(1) охлаждают второй остаток, чтобы частично конденсировать его;
(2) обеспечивают непосредственное контактирование, по меньшей мере, части одного из упомянутых первых остаточных паров с, по меньшей мере, частью жидкой порции частично конденсированного второго остатка на, по меньшей мере, одном этапе контактирования, и после этого разделяют пары и жидкости из упомянутого этапа контактирования;
(3) подают жидкости, таким образом извлеченные, в дистилляционную колонну в качестве жидкой подачи в нее; и
(4) направляют пары, таким образом извлеченные, в теплообменную связь с упомянутым вторым остатком из дистилляционной колонны, чтобы тем самым обеспечивать охлаждение этапа (1), и после этого выпускают упомянутые остаточные газы; причем
(5) извлекают поток рециклового газа из детандера-компрессора или компрессора остаточного газа;
(6) охлаждают и частично конденсируют рецикловый поток в упомянутом одном или более теплообменниках;
(7) расширяют рецикловый поток, тем самым дополнительно конденсируя его порцию и охлаждая его;
(8) подают расширенный рецикловый поток в субохладитель, посредством чего расширенный рецикловый поток обменивается теплом в субохладителе с газами из верхней части фракционирующей колонны легких фракций, тем самым обеспечивая более низкие температуры парам из фракционирующей колонны тяжелых фракций.
14. Способ по п. 13, в котором упомянутый этап (2) контактирования осуществляют во фракционирующей колонне легких фракций, которая заключает в себе фракционирующее устройство для противоточного контакта пар/жидкость и
(i) при этом упомянутый частично конденсированный второй остаток вводят в упомянутую фракционирующую колонну легких фракций выше упомянутого фракционирующего устройства, посредством чего его жидкая порция проходит вниз через упомянутое фракционирующее устройство; и
(ii) упомянутую, по меньшей мере, часть одного из упомянутых первых остаточных паров подают в упомянутую фракционирующую колонну легких фракций ниже упомянутого фракционирующего устройства, посредством чего первый остаточный пар поднимается через упомянутое фракционирующее устройство в противоточном контакте с жидкой порцией частично конденсированного второго остатка.
15. Способ по п. 13, в котором фракционирующее устройство в упомянутой фракционирующей колонне легких фракций обеспечивают эквивалент, по меньшей мере, одного теоретического дистилляционного этапа, размещенного для контактирования, по меньшей мере, части одного из упомянутых первых остаточных паров с жидкой порцией частично конденсированного второго остатка.
16. Способ по п. 13, в котором, по меньшей мере, часть одного из упомянутых первых остаточных паров смешана с жидкой порцией частично конденсированного второго остатка.
17. Способ по п. 13, в котором, по меньшей мере, часть одного из упомянутых первых остаточных паров смешана и с жидкой порцией, и с паровой порцией упомянутого частично конденсированного второго остатка.
18. Способ по п. 13, в котором более низкие температуры, реализованные потоком холодной флегмы, увеличивают выход этана и более тяжелых компонентов из фракционирующей колонны легких фракций.
19. Способ по п. 13, в котором упомянутый извлеченный рецикловый газовый поток дополнительно подают через выпускной охладитель детандера/компрессора или выпускной охладитель компрессора остаточного газа перед его конденсированием в упомянутых одном или более теплообменниках.
20. Способ по п. 13, в котором упомянутые один или более теплообменники получают дополнительные газовые и жидкие потоки для охлаждения и частичного конденсирования рециклового потока.
21. Способ по п. 20, в котором упомянутый дополнительные газовый и жидкий потоки выбирают из группы, состоящей из потока входного газа, потока жидкого продукта, потока текучей среды ребойлера, потока текучей среды бокового нагревателя, потока(ов) холодильного(ых) агента(ов) и остаточного газового потока.
22. Способ по п. 13, в котором упомянутые один или более теплообменники представляют собой пластинчато-ребристый теплообменник, кожухотрубчатый теплообменник или спиральный теплообменник.
23. Способ по п. 13, в котором упомянутое расширение происходит через клапан регулирования потока или турбодетандер.
24. Способ по п. 13, в котором упомянутый поток холодной флегмы происходит из фракционирующей колонны тяжелых фракций.
