Способ удаления со2 из загрязненного углеводородного потока сырья - RU2018123854A
Код документа: RU2018123854A
Формула
1. Способ отделения СО2 от загрязненного потока сырья (10), содержащего углеводороды; при этом способ включает в себя:
(a) обеспечение мультифазного загрязненного потока сырья (100), содержащего углеводороды, из загрязненного потока сырья (10), содержащего углеводороды, причем мультифазный загрязненный поток сырья (100), содержащий углеводороды, содержит по меньшей мере жидкую фазу и твердую фазу, при этом твердая фаза содержит частицы СО2;
(b1) подачу суспензионного потока сырья (120), полученного из мультифазного загрязненного потока сырья (100), содержащего углеводороды, в кристаллизационную камеру (91), при этом кристаллизационная камера (91) содержит затравочные частицы, а затравочные частицы содержат СО2;
(b2) получение жидкого углеводородного потока сырья (170) из кристаллизационной камеры (91), в результате чего в кристаллизационной камере (91) образуется концентрированная суспензия (140);
(b3) удаление из кристаллизационной камеры (91) с помощью экструдера (142) концентрированной суспензии (140) и получение из экструдера (142) обогащенного СО2 твердого продукта и обогащенного метаном жидкого углеводородного потока сырья (147).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что способ дополнительно включает:
(b4) получение обратного потока (141) СО2 из обогащенного СО2 твердого продукта, полученного в (b3), причем обратный поток (141) содержит СО2,
(b5) обратную подачу обратного потока (141) СО2 на впускное отверстие обратного канала, при этом впускное отверстие обратного канала находится в кристаллизационной камере (91), или в положении перед кристаллизационной камерой (91), для получения затравочных частиц.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что затравочные частицы, обеспеченные в (b5), имеют средний размер, превышающий 20 микрон.
4. Способ по любому из пп. 2-3, отличающийся тем, что (b4) включает в себя получение обратного потока СО2, содержащего затравочные частицы СО2, а (b5) включает в себя подачу обратного потока (141) в кристаллизационную камеру (91) для обеспечения затравочных частиц в кристаллизационной камере (91).
5. Способ по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что (b4) включает в себя разрушение твердого СО2, полученного в (b3), с образованием затравочных частиц.
6. Способ по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что (b4) включает в себя добавление текучей среды-носителя, такой как жидкий поток природного газа, к обратному потоку (141).
7. Способ по любому из пп. 2-3, отличающийся тем, что (b4) включает в себя нагревание по меньшей мере части твердого продукта, обогащенного СО2, таким образом создавая жидкий поток, обогащенный СО2, и создание обратного потока (141) по меньшей мере из части жидкого потока, обогащенного СО2, при этом затравочные частицы СО2 формируются из жидкого потока, обогащенного СО2.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что (b5) включает в себя распыление жидкого потока, обогащенного СО2, в обратное положение, таким образом образуя затравочные частицы.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что (b5) включает в себя обработку жидкого потока, обогащенного СО2, для образования затравочных частиц СО2, и обратную подачу затравочных частиц СО2 путем подачи затравочных частиц СО2 в кристаллизационную камеру (91) или в положение перед кристаллизационной камерой (91) для обеспечения затравочных частиц.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что способ включает объединение жидкого углеводородного потока сырья (147), обогащенного метаном, и жидкого углеводородного потока сырья (170), полученного на этапе (b2).
11. Способ по любому из предшествующих пунктов,
отличающийся тем, что (b2) дополнительно включает в себя обработку жидкого углеводородного потока сырья (170), полученного из кристаллизационной камеры, необязательно объединенного с жидким углеводородным потоком сырья (147), обогащенным метаном, технологической операцией (172) глубокой очистки, чтобы получить доочищенный жидкий углеводородный поток сырья (170’) и остаточный поток сырья (175), при этом способ дополнительно включает в себя:
- подачу доочищенного жидкого углеводородного потока сырья (170’) в резервуар для хранения СПГ и,
- необязательно, рециркуляцию остаточного потока сырья (175) в кристаллизационный сосуд, например, путем объединения остаточного потока сырья (175) с обратным потоком (141).
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что экструдер содержит корпус, причем указанный корпус содержит по меньшей мере одно отверстие для выпуска жидкого углеводородного потока сырья (147), обогащенного метаном.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что этап (а) включает в себя:
(a1) обеспечение загрязненного потока газа (10, 20), содержащего углеводороды;
(a2) охлаждение загрязненного потока газа (20), содержащего углеводороды, в первом теплообменнике (3), таким образом получая охлажденный загрязненный поток сырья (40), содержащий углеводороды;
(a3) охлаждение охлажденного загрязненного потока сырья (40), содержащего углеводороды, в расширителе (4) холодильной машины, таким образом получая частично сжиженный поток сырья (70);
(a4) разделение частично сжиженного потока сырья (70) в сепараторе (5), таким образом получая газообразный поток сырья (80) и жидкий поток сырья (90);
(a5) разложение жидкого потока сырья (90), полученного на этапе (а4), получая таким образом мультифазный загрязненный поток сырья (100), содержащий углеводороды, причем мультифазный загрязненный поток сырья (100), содержащий углеводороды, содержит по меньшей мере парообразную фазу, жидкую фазу и твердую фазу, при этом твердая фаза содержит частицы СО2.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что способ дополнительно включает в себя:
(d) пропускание газообразного потока сырья (80), полученного на этапе (a4), через первый теплообменник (3), таким образом получая нагретый газообразный поток сырья (270); и
(e) сжатие нагретого газообразного потока сырья (270), таким образом получая поток (220) сжатого газа; и
(f) объединение потока (220) сжатого газа, полученного на этапе (е), с загрязненным потоком газа (20), содержащим углеводороды, обеспеченным на этапе (а1).
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что экструдер оказывает силу экструзии, которая сжимает вместе частицы твердой фазы, присутствующие в концентрированной суспензии, чтобы образовать более крупные частицы СО2, крупные скопления частиц СО2 или (полу) непрерывный поток твердого продукта СО2, и сила экструзии выдавливает жидкость, присутствующую в концентрированной суспензии, например, через отверстия или фильтры в корпусе экструдера.
16. Система для отделения СО2 от загрязненного потока сырья, содержащего углеводороды; при этом система содержит
- трубопровод (100), подходящий для транспортировки мультифазного загрязненного потока сырья, содержащего углеводороды, причем мультифазный загрязненный поток сырья, содержащий углеводороды, содержит по меньшей мере жидкую фазу и твердую фазу, при этом твердая фаза содержит частицы СО2,
- сепаратор (9) твёрдой и жидкой фаз, содержащий кристаллизационную камеру (91), при этом кристаллизационная камера (91) содержит:
- суспензионное впускное отверстие (120), гидравлически связанное с трубопроводом (100) для приема суспензионного потока сырья, полученного из мультифазного загрязненного потока сырья, содержащего углеводороды,
- выпускное отверстие (174) текучей среды для выпуска жидкого углеводородного потока сырья (170) из кристаллизационной камеры (91),
- выпускное отверстие (145) концентрированной суспензии,
- экструдер (142) гидравлически связанный с кристаллизационной камерой (91) через выпускное отверстие (145) концентрированной суспензии для получения концентрированной суспензии (140) из кристаллизационной камеры (91), и выпуска обогащенного СО2 твердого продукта и обогащенного метаном жидкого углеводородного потока сырья (147).
17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что кристаллизационная камера (91) содержит верхнее вентиляционное выпускное отверстие (122).
18. Система по любому из пп. 16-17, отличающаяся тем, что суспензионное впускное отверстие (120) образовано сливным стаканом (123) с выпускным отверстием (124), сепаратор (9) твёрдой и жидкой фаз содержит переливное устройство (92), имеющее верхнюю кромку, расположенную на гравитационном уровне выше или ниже выпускного отверстия (124), при этом выпускное отверстие текучей среды (174) для выпуска жидкого углеводородного потока сырья (170) из кристаллизационной камеры (91) расположено на противоположной стороне переливного устройства (92) от выпускного отверстия (124) сливного стакана (124).
19. Система по любому из пп. 16-18, отличающаяся тем, что система содержит устройство для образования затравочных частиц, такое как скребок, предназначенное для получения затравочных частиц из твердого СО2, полученного из экструдера, при этом затравочные частицы имеют средний размер больше, чем 100 микрон.
20. Система по любому из пп. 16-19, отличающаяся тем, что экструдер содержит отверстия или фильтры в корпусе экструдера, через которые получают жидкий углеводородный поток сырья (147), обогащенный метаном.
