專利名稱：等壓開路致冷ngl回收的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從包含烴的供氣流中回收天然氣液體的改進(jìn)工藝，尤其涉及從 供氣流中回收丙烷和乙烷。
背景技術(shù)：
天然氣包含各種烴，包括甲烷、乙烷和丙烷。天然氣通常具有大量比例的甲烷 和乙烷，即甲烷和乙烷通?？傆?jì)占該氣體的至少50摩爾％。該氣體也包含相對(duì)較少量的 更重的烴，例如丙烷、丁烷、戊烷等，以及氫氣、氮?dú)?、二氧化碳和其他氣體。除了天 然氣之外，其他包含烴的氣流也可能包含更輕和更重?zé)N的混合物。例如，在煉廠工藝中 形成的氣流能夠包含待分離的烴的混合物。這些烴的分離和回收能夠提供有用的產(chǎn)品， 其能夠直接使用或用作其他工藝的原料。這些烴通常作為天然氣液體(NGL)(或稱天然 氣凝析液)回收。
本發(fā)明主要針對(duì)包含烴的氣流中C3+組分的回收，尤其針對(duì)從這些氣流中回收 丙烷。典型的用于依照下述工藝處理的天然氣原料約以摩爾％計(jì)可以包含92.12%甲 烷、3.96%乙烷和其他C2組分、1.05%丙烷和其他C3組分、0.15%異丁烷、0.21%正丁 烷、0.11%戊烷或更重?zé)N，其余主要由氮?dú)夂投趸紭?gòu)成。煉廠氣流可以包含較少的 甲烷和較高含量的更重?zé)N。
已經(jīng)使用各種工藝進(jìn)行從供氣流中回收天然氣液體，例如氣體的冷卻和致冷、 油吸收、致冷油吸收或通過使用多個(gè)蒸餾塔。新近以來，使用Joule-^iompson閥或透平 膨脹機(jī)的低溫膨脹工藝已經(jīng)成為用于從天然氣中回收NGL的優(yōu)選工藝。
在典型的低溫膨脹回收工藝中，通過與該工藝的其他流和/或外部致冷源(例如 丙烷壓縮-致冷系統(tǒng))進(jìn)行熱交換將加壓的供氣流冷卻。隨著該氣體冷卻，可以將液體 冷凝和收集在一個(gè)或多個(gè)分離器中作為包含所需組分的高壓液體。
可以將該高壓液體膨脹到較低的壓力并分餾。在蒸餾塔中將包括液體和蒸氣的 混合物的該膨脹的流分餾。在該蒸餾塔中，揮發(fā)氣體和較輕的烴作為塔頂蒸氣除去，較 重的烴組分在底部作為液態(tài)產(chǎn)物離開。
典型地不將該供氣完全冷凝，可以將從該部分冷凝中剩余的蒸氣通過 Joule-Thompson閥或透平膨脹機(jī)到較低的壓力，在該較低壓力作為對(duì)該流的進(jìn)一步冷卻 的結(jié)果進(jìn)一步冷凝液體。將該膨脹的流作為供氣流進(jìn)料到該蒸餾塔。
向該蒸餾塔提供回流，典型地提供在冷卻之后但在膨脹之前部分冷凝的供氣的 一部分。各種工藝使用其他回流來源，例如加壓提供的殘余氣體的循環(huán)流。
盡管已經(jīng)嘗試了上述一般低溫工藝的各種改進(jìn)，但這些改進(jìn)仍繼續(xù)使用透平膨 脹機(jī)或Joule-Thompson閥以對(duì)該蒸餾塔的供氣流進(jìn)行膨脹。將會(huì)需要具有用于改進(jìn)從天 然氣供氣流中提高NGL的回收率的改進(jìn)工藝。
發(fā)明概述
本發(fā)明涉及用于從供氣流中回收NGL的改進(jìn)工藝。該工藝使用開路混合致冷劑工藝以實(shí)現(xiàn)高NGL回收水平所需的低溫。使用單一蒸餾塔以將較重的烴從較輕的組分 (例如銷售氣)中分離出來。將來自該蒸餾塔的塔頂流冷卻以部分液化該塔頂流。將該 部分液化的塔頂流分離成包括較輕烴(例如銷售氣)的蒸氣流和用作混合致冷劑的液體組 分。該混合致冷劑提供工藝?yán)鋮s，一部分該混合致冷劑用作回流以使該蒸餾塔富集關(guān)鍵 組分。用該蒸餾塔中富集的氣體，在較高的溫度冷凝該蒸餾塔的塔頂流，該蒸餾塔在比 通常為了 NGL的高回收率所用的溫度更高的溫度運(yùn)行。該工藝在不如Joule-Thompson 閥或透平膨脹機(jī)基裝置那樣膨脹該氣體而僅用單一的蒸餾塔的情況下實(shí)現(xiàn)了所需NGL組 分的高回收率。
在本發(fā)明的工藝的一種實(shí)施方案中，回收C3+烴，尤其是丙烷。根據(jù)需要保持 溫度和壓力以實(shí)現(xiàn)基于進(jìn)入的供氣流的組成實(shí)現(xiàn)所需的C3+烴的回收率。在該工藝的該 實(shí)施方案中，將供氣進(jìn)入主熱交換器并冷卻。將該冷卻的供氣進(jìn)料到蒸餾塔，在該實(shí)施 方案中氣用作脫乙烷塔。對(duì)該供氣流的冷卻可以主要由較熱的致冷劑(例如丙烷)提供。 該蒸餾塔的塔頂流進(jìn)入該主熱交換器，并被冷卻到用于制備該混合致冷劑且用于從該系 統(tǒng)中提供所需的NGL回收率所需的溫度。
將該蒸餾塔的冷卻的塔頂流與回流儲(chǔ)液器的塔頂流向結(jié)合并在蒸餾塔塔頂儲(chǔ)液 器中分離。該蒸餾塔塔頂儲(chǔ)液器的塔頂蒸氣是銷售氣(即甲烷、乙烷和惰性氣體)，底部 的液體是混合致冷劑。該混合致冷劑與供氣相比富集C2和更輕的組分。將該銷售氣供 給通過該主熱交換器，在其中將其加溫。該混合致冷劑的溫度降低到足夠冷以有利于在 該主熱交換器中所需的熱交換的溫度。通過降低控制閥兩側(cè)的致冷劑壓力而降低該致冷 劑的溫度。將該混合致冷劑進(jìn)料到該主熱交換器，在其中隨著氣通過該主熱交換器，將 其蒸發(fā)并過加熱。
在通過該主熱交換器之后，將該混合致冷劑壓縮。優(yōu)選地，該壓縮機(jī)出口壓力 大于該蒸餾塔壓力，因此不需要回流泵。該壓縮的氣體通過該主熱交換器，在其中將其 部分冷凝。該部分冷凝的混合致冷劑通向回流儲(chǔ)液器。該回流儲(chǔ)液器的塔底液體用作該 蒸餾塔的回流。該回流儲(chǔ)液器的蒸氣與離開該主熱交換器的蒸餾塔塔頂流結(jié)合，將該結(jié) 合流通向蒸餾塔塔頂儲(chǔ)液器。在該實(shí)施方案中，本發(fā)明的工藝能夠達(dá)到超過99%的從供 氣中的甲烷回收率。
在該工藝的另一實(shí)施方案中，如上處理供氣，并從該裝置中除去混合致冷劑的 一部分然后壓縮并冷卻。將從該裝置中除去的該部分混合致冷劑進(jìn)料到C2回收裝置以回 收該混合致冷劑中的乙烷。只要在該系統(tǒng)中剩余足夠的C2組分以提供所需的致冷，在其 通過該主熱交換器并經(jīng)過壓縮和冷卻之后除去該混合致冷劑流的一部分對(duì)該工藝具有最 小的影響。在一些實(shí)施方案中，能夠除去高達(dá)95%的該混合致冷劑流用于C2回收。該 除去的流可以用作乙烯裂化裝置中的供氣流。
在該工藝的另一實(shí)施方案中，使用吸收劑塔來分離該蒸餾塔塔頂流。該吸收器 的塔頂流是銷售氣，底部是混合致冷劑。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，僅使用一個(gè)分離器儲(chǔ)液器。在本發(fā)明的該實(shí)施方 案中，將該經(jīng)壓縮和冷卻的混合致冷劑作為回流返回該蒸餾塔。
上述工藝可以以任意所需的方式改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)烴的分離。例如，該裝置可以操作 使得該蒸餾塔從C3和更輕的烴中分離出C4+烴(主要是丁烷)。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，該裝置可以操作以回收乙烷和丙烷。在本發(fā)明的該實(shí)施方案中，該蒸餾塔用作脫 甲烷塔，并由此調(diào)節(jié)該裝置的壓力和溫度。在該實(shí)施方案中，該蒸餾塔塔底主要包含C2+ 組分，而該塔頂流主要包含甲烷和惰性氣體。在該實(shí)施方案中，能夠得到供氣中的高達(dá) 55%的C2+組分的回收。
在該工藝的優(yōu)點(diǎn)中是該蒸餾塔的回流富集例如乙烷，降低了丙烷從該蒸餾塔中 的損失。該回流也提高了更輕烴(例如乙烷)的摩爾分?jǐn)?shù)，在該蒸餾塔中使得該塔頂流 的冷凝更容易。該工藝兩次使用該蒸餾塔塔頂中冷凝的液體，一次作為低溫致冷劑，第 二次作為用于該蒸餾塔的回流?；谙旅嫣峁┑膬?yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述，本發(fā)明的工 藝的其他優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。
附圖描述


圖1是用于實(shí)施本發(fā)明的方法的實(shí)施方案的裝置的示意圖，其中將該混合致冷 劑流壓縮并返回該回流分離器。
圖2是用于實(shí)施本發(fā)明的方法的實(shí)施方案的裝置的示意圖，其中將一部分經(jīng)壓 縮的混合致冷劑從該裝置中除去用于乙烷回收。
圖3是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方案的裝置的示意圖，其中使用吸收器分離該蒸 餾塔頂流。
圖4是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方案的裝置的示意圖，其中僅使用一個(gè)分離器儲(chǔ) 液器。
本發(fā)明的實(shí)施方案的詳細(xì)描述
本發(fā)明涉及用于從包含烴的供氣流(例如天然氣或來自石油加工的氣流)中回收 天然氣液體(NGL)的改進(jìn)工藝、本發(fā)明的工藝以接近恒定的壓力運(yùn)行，整個(gè)裝置中并不 有意降低氣體壓力。該工藝使用單一蒸餾塔用于分離較輕烴和較重?zé)N。開路混合致冷劑 提供工藝?yán)鋮s以實(shí)現(xiàn)NGL氣體的高回收率所需的溫度。該混合致冷劑由該供氣中的較輕 和較重?zé)N的混合物構(gòu)成，與供氣相比其通常富集較輕烴。
該開路混合致冷劑也用于為該蒸餾塔提供富集的回流，其可使該蒸餾塔在較高 的溫度操作并提高NGL的回收率。將該蒸餾塔的塔頂流冷卻以部分液化該塔頂流。將 該部分液化的塔頂流分離成包含較輕烴的蒸氣流(例如銷售氣)和用作混合致冷劑的液體 組分。
本發(fā)明的工藝可以用于獲得混合供氣流中烴的所需分離。在一種實(shí)施方案中， 本發(fā)明的工藝可以用于獲得高水平的丙烷回收率。在該工藝中可以回收供氣中高達(dá)99% 或更多的丙烷的回收率。該工藝也能夠以用于與該丙烷一起回收顯著量的乙烷或與該銷 售氣一起排除大多數(shù)的乙烷的方式操作?？商娲?，該工藝可以操作以回收該供氣流中 高百分比的C4+組分并排出C3及更輕的組分。
圖1中示意性地顯示了用于實(shí)施本發(fā)明的工藝的一些實(shí)施方案的裝置。應(yīng)當(dāng)認(rèn) 識(shí)到該裝置的操作參數(shù)(例如溫度、壓力、不同流的流速和組成)都確定以達(dá)到NGL的 所需分離和回收。所需的操作參數(shù)也取決于該供氣的組成。本領(lǐng)域技術(shù)人員使用已知技 術(shù)(包括例如計(jì)算機(jī)模擬)能夠容易地確定所需的操作參數(shù)。因此，下面提供的對(duì)各種 操作參數(shù)的描述和范圍用于提供本發(fā)明的特別實(shí)施方案的描述，其絕不用于限制本發(fā)明 的范圍。
將供氣通過管線(1 進(jìn)料到主熱交換器(10)。該供氣可以是天然氣、煉廠氣 或其他需要分離的氣流。通常在將其進(jìn)料到該裝置之前將該供氣過濾并脫水以防止在該 NGL裝置中凍結(jié)。該供氣通常以約110° F 130° F的溫度和約IOOpsia 450psia的 壓力進(jìn)料到該主熱交換器。通過與較冷的工藝流和可能以用于提供該工藝所需的另外冷 卻所需的量通過管線(1 進(jìn)料到該主熱交換器的致冷劑進(jìn)行熱交換接觸，該供氣在該主 熱交換器(10)中冷卻并部分液化?？梢允褂幂^溫?zé)岬闹吕鋭?例如丙烷)為該供氣提供 所需的冷卻。在該主熱交換器中將該供氣冷卻到約0° F -40° F的溫度。
該冷供氣(12)離開該主熱交換器(10)并通過供氣管線(13)進(jìn)入該蒸餾塔 00)。該蒸餾塔以略低于該供氣的壓力操作，典型地比該供氣的壓力低約5psi lOpsi。 在該蒸餾塔中，將較重?zé)N(例如丙烷和其他C3+組分)與較輕烴(例如乙烷、甲烷和其他 氣體)分離開。該較重?zé)N組分在該塔底液體中從該蒸餾塔中通過管線(16)離開，而該較 輕烴通過蒸氣塔頂管線(14)離開。優(yōu)選地，該塔底流(16)以約150° F 300° F的溫 度離開該蒸餾塔，該塔頂流(14)以約-10° F -80° F的溫度離開該蒸餾塔。
將該蒸餾塔的塔底流(16)分開成產(chǎn)物流(18)和引向再沸器(30)接受熱量輸入 (Q)的循環(huán)流02)。非必要地，可以在冷卻器中將該產(chǎn)物流(18)冷卻到約60° F 130° F的溫度。該產(chǎn)物流(18)高度富集供氣流中的較重?zé)N。在圖1中所示的實(shí)施方案 中，該產(chǎn)物流高度富集丙烷和更重組分，乙烷和更輕的氣體作為銷售氣如下所述除去。 可替代地，該裝置可以操作使得該產(chǎn)物流高度富集C4+烴，將丙烷與乙烷一起除去在銷 售氣中。在再沸器(30)中將該循環(huán)流0 加熱以為該蒸餾塔提供熱量。可以使用任意 類型的通常用于蒸餾塔的再沸器。
該蒸餾塔塔頂流(14)通過主熱交換器(10)，在其中通過與工藝氣體的熱交換接 觸將其冷卻以將該流部分液化。該蒸餾塔塔頂流通過管線(19)離開該主熱交換器并充分 冷卻以如下所述制備混合致冷劑。優(yōu)選地，在該主熱交換器中將該蒸餾塔塔頂流冷卻到 約-30° F -130° F。
在圖1中所示的工藝的實(shí)施方案中，將該經(jīng)冷卻和部分液化的流(19)與回流分 離器GO)的塔頂流08)在混合器(100)中混合，并然后通過管線(32)進(jìn)料到蒸餾塔塔 頂分離器(60)?？商娲?，可以將流(19)進(jìn)料到該蒸餾塔塔頂分離器(60)而不與回流 分離器GO)的塔頂流08)相結(jié)合。塔頂流08)可以直接進(jìn)料到該蒸餾塔塔頂分離器， 或在該工藝其他實(shí)施方案中，該回流分離器GO)的塔頂流08)可以與銷售氣02)相結(jié) 合。可替代地，可以將該回流分離器GO)的塔頂流在通過管線與蒸餾塔塔頂流 (19)混合之前通過控制閥(7 。根據(jù)所用的供氣和其他工藝參數(shù)，可以使用控制閥(75) 保持該乙烷壓縮機(jī)(80)中的壓力，其能夠方便冷凝該蒸氣并提供壓力以將液體轉(zhuǎn)移到蒸 餾塔的頂部。可替代地，能夠使用回流泵以提供將該液體轉(zhuǎn)移到塔頂部所需的壓力。
在圖1中所示的實(shí)施方案中，該混合的蒸餾塔和回流儲(chǔ)液器塔頂流(3 在該蒸 餾塔塔頂分離器(60)中分離成塔頂流G2)和塔底流(34)。該蒸餾塔塔頂分離器(60)的 塔頂流G2)包含產(chǎn)品銷售氣(例如甲烷、乙烷和更輕的組分)。該蒸餾塔塔頂分離器的 塔底流(34)是用于主熱交換器(10)中的冷卻的液態(tài)混合致冷劑。
該銷售氣通過管線02)流過該主熱交換器(10)并被加溫。在典型裝置中，該 銷售氣以約-40° F -120° F的溫度和約85psia 435psia的壓力離開該脫乙烷塔塔頂分離器并以約100° F 120° F的溫度離開該主熱交換器。將該銷售氣通過管線G3) 送去進(jìn)一步處理。
該混合致冷劑流過該蒸餾塔塔頂分離器塔底管線(34)。通過在控制閥(65) 兩側(cè)降低該致冷劑的壓力可以降低該混合致冷劑的溫度。將該混合致冷劑的溫度降 低到足夠冷以提供該主熱交換器(10)中所需的冷卻的溫度。將該混合致冷劑通過管 線(3 進(jìn)料到該主熱交換器。進(jìn)入該主熱交換器的該混合致冷劑的溫度典型地為 約-60° F -175° F。在使用控制閥(6 來降低該混合致冷劑的溫度的情況下，該溫 度通常降低約20° F 50° F，該壓力降低約90psi 250psi。隨著氣通過該主熱交換 器(10)并通過管線(35a)離開，該混合致冷劑蒸發(fā)并過熱。離開該主熱交換器的該混合 致冷劑的溫度為約80° F 100° F。
在離開該主熱交換器之后，該混合致冷劑被進(jìn)料到乙烷壓縮機(jī)(80)。將該混合 致冷劑以約230° F 350° F的溫度壓縮到比該蒸餾塔的操作壓力高約15psi 25psi的 壓力。通過將該混合致冷劑壓縮到比該蒸餾塔壓力更高的壓力，不需要回流泵。該經(jīng) 壓縮的混合致冷劑通過管線(36)流向冷卻器(90)，在其中被冷卻到約70° F 130° F 的溫度。非必要地，可以省去冷卻器(90)，可以將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑直接如下所 述流到主熱交換器(10)。然后該經(jīng)壓縮的混合致冷劑通過管線(38)流過該主熱交換器 (10)，在其中其進(jìn)一步冷卻和部分液化。該混合致冷劑在該主熱交換器中被冷卻到約 15° F -70° F的溫度。將該部分液化的混合致冷劑通過管線(39)引向該回流分離器 00)。如上所述，在圖1的實(shí)施方案中，將該回流分離器GO)的塔頂流08)與該蒸餾 塔的塔頂流(14)結(jié)合，并將該結(jié)合的流(32)進(jìn)料到該蒸餾塔塔頂分離器。將該回流分 離器GO)的塔底液體(26)作為回流06)供回到該蒸餾塔?？梢允褂每刂崎y(75、85) 以保持該壓縮機(jī)上的壓力以促進(jìn)冷凝。
用作回流的該開路混合致冷劑使該蒸餾塔富集氣相組分。該蒸餾塔富集了氣 體，該塔的塔頂流在更高的溫度冷凝，該蒸餾塔在比高NGL回收率通常所需的更高的溫 度運(yùn)行。
流向該蒸餾塔的回流還降低了較重?zé)N從該塔中的損失。例如，在回收丙烷的工 藝中，該回流提高了乙烷在該蒸餾塔中的摩爾分?jǐn)?shù)，這可以更容易地冷凝該塔頂流。該 工藝兩次使用該蒸餾塔塔頂儲(chǔ)液器中冷凝的液體，一次作為低溫致冷劑，第二次作為蒸 餾塔的回流。
在圖2中所示的本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，其中相似的編號(hào)表示與上述相似的 組分和流動(dòng)流，該工藝用于將丙烷和其他C3+烴與乙烷和輕質(zhì)烴分離開。在管線(38)中 在該混合致冷劑壓縮機(jī)(80)和該混合致冷劑冷卻器之后提供T形接頭(110)用于將該混 合致冷劑分開進(jìn)入返回管線G5)和乙烷回收管線07)。該返回管線05)將該混合致冷 劑的一部分通過主熱交換器(10)如上所述返回該工藝。乙烷回收管線Gl)將該混合致 冷劑的一部分進(jìn)料到用于乙烷回收的單獨(dú)的乙烷回收裝置。假設(shè)在該系統(tǒng)中仍有足夠的 C2組分以提供所需的致冷，那么除去該混合致冷劑的一部分對(duì)該工藝具有最小的影響。 在一些實(shí)施方案中，可以出去多達(dá)95%的該混合致冷劑流用于(2回收。該除去的流可以 用作例如乙烯裂化裝置中的供氣流。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，該NGL回收裝置能夠與該丙烷一起回收顯著量的乙烷。在該工藝的該實(shí)施方案中，該蒸餾塔是脫甲烷塔，該塔頂流主要包含甲烷和惰性 氣體，而該塔底流包含乙烷、丙烷和更重組分。
在該工藝的另一實(shí)施方案中，可以用吸收器代替該脫乙烷塔塔頂儲(chǔ)液器。如圖 3中所示，其中類似的數(shù)值表示上述類似的組分和流動(dòng)流，在該實(shí)施方案中，該蒸餾塔 (20)的塔頂流(14)通過主熱交換器(10)，將該冷卻的流(19)進(jìn)料到吸收器(110)。該 回流分離器GO)的塔頂流08)也進(jìn)料到該吸收器(110)。該吸收器的塔頂流G2)是銷 售氣，該吸收器的塔底流(34)是該混合致冷劑。圖3中所示的其他流和組分具有與上述 相同的流程。
在圖4中所示的另一實(shí)施方案中，其中類似的數(shù)值表示上述類似的組分和流動(dòng) 流，在該工藝中未使用第二分離器和冷卻器。在該實(shí)施方案中，將該經(jīng)壓縮的混合致冷 劑(36)通過該主熱交換器(10)并通過管線(39)進(jìn)料到該蒸餾塔以提供回流。
下面描述本發(fā)明的工藝的工藝的特別實(shí)施方案的實(shí)施例。這些實(shí)施例提供用于 進(jìn)一步描述本發(fā)明的工藝，其絕不意于限制本發(fā)明的全部范圍。
實(shí)施例1
在以下實(shí)施例中，使用工藝Apsen HYSYS模擬器對(duì)用不同類型和組成的供氣對(duì) 圖1中所示的工藝裝置的操作進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。在該實(shí)施例中，提供了使用相對(duì)貧的供 氣的用于C3+回收的操作參數(shù)。表1顯示了使用貧供氣的用于丙烷回收的操作參數(shù)。表 2中提供了以摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)的該供氣、銷售氣流和C3+產(chǎn)物流和該混合致冷劑流的組成。用 于該實(shí)施方案的能量輸入包括向再沸器(30)輸入的約3.717X IObtuZhr(Q)和向乙烷壓縮 機(jī)(80)輸入的約459馬力(P)。
表2-流中組分的摩爾分?jǐn)?shù)
權(quán)利要求
1.用于從供氣流中回收天然氣液體的工藝，包括以下步驟(a)提供供氣流并在熱交換器中冷卻該供氣流；(b)將該冷卻的供氣流進(jìn)料到蒸餾塔，其中將該供氣流中的較輕組分從該蒸餾塔中作 為塔頂蒸氣流除去，將該供氣流中的較重組分從該蒸餾塔中作為產(chǎn)物流在塔底除去；(c)將該蒸餾塔塔頂流進(jìn)料到該熱交換器，并將該流冷卻以至少部分液化該塔頂流；(d)將該部分液化的蒸餾塔頂流進(jìn)料到第一分離器；(e)在該第一分離器中分離該蒸氣和液體以產(chǎn)生包括銷售氣的塔頂蒸氣流和包括混合 致冷劑的塔底流；(f)將該混合致冷劑流進(jìn)料到該熱交換器以提供冷卻，其中隨著其通過該熱交換器， 該混合致冷劑流氣化；(g)壓縮該氣化的混合致冷劑流并將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流通過該熱交換器；(h)將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流進(jìn)料到第二分離器；和ω將來自該第二分離器的塔底流作為回流進(jìn)料到該蒸餾塔，并將來自該第二分離器 的塔頂流進(jìn)料到該第二分離器。
2.權(quán)利要求1的工藝，進(jìn)一步包括以下步驟在所述混合致冷劑進(jìn)入該主熱交換器 之前，通過使用控制閥降低該混合致冷劑的壓力而降低該混合致冷劑的溫度。
3.權(quán)利要求1的工藝，進(jìn)一步包括以下步驟將來自該第二分離器的塔頂流與來自 該蒸餾塔的塔頂流相結(jié)合并將該結(jié)合流進(jìn)料到該第一分離器。
4.權(quán)利要求1的工藝，進(jìn)一步包括以下步驟在將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流通過該 熱交換器之前，將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流在冷卻器中冷卻。
5.權(quán)利要求1的工藝，其中該第一分離器是吸收器。
6.權(quán)利要求1的工藝，其中該供氣流是天然氣或煉廠氣之一。
7.權(quán)利要求1的工藝，其中該產(chǎn)物流包括至少約99wt%的C3+烴。
8.權(quán)利要求1的工藝，其中該產(chǎn)物流包括該供氣中至少約97%的C3+烴。
9.權(quán)利要求1的工藝，其中該產(chǎn)物流包括該供氣中至少約55%的C2+烴。
10.權(quán)利要求1的工藝，其中該產(chǎn)物流包括該供氣中至少約99%的C4+烴。
11.權(quán)利要求1的工藝，其中該蒸餾塔是在約IOOpsia 450psia的壓力操作的。
12.用于從供氣流中回收天然氣液體的工藝，包括以下步驟(a)提供供氣流并在熱交換器中冷卻該供氣流；(b)將該冷卻的供氣流進(jìn)料到蒸餾塔，其中將該供氣流中的較輕組分從該蒸餾塔中作 為塔頂蒸氣流除去，將該供氣流中的較重組分從該蒸餾塔中作為產(chǎn)物流在塔底除去；(c)將該蒸餾塔塔頂流進(jìn)料到該熱交換器，并將該流冷卻以至少部分液化該塔頂流；(d)將該部分液化的蒸餾塔頂流進(jìn)料到第一分離器；(e)在該第一分離器中分離該蒸氣和液體以產(chǎn)生包括銷售氣的塔頂蒸氣流和包括混合 致冷劑的塔底流；(f)將該混合致冷劑流進(jìn)料到該熱交換器以提供冷卻，其中隨著其通過該熱交換器， 該混合致冷劑流氣化；(g)壓縮該氣化的混合致冷劑流；(h)將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流分成返回流和回收流；ω將該回收流進(jìn)料到用于回收該混合致冷劑中的較輕烴的裝置；Φ將該返回流進(jìn)料到第二分離器；和(k)將來自該第二分離器的塔底流作為回流進(jìn)料到該蒸餾塔。
13.權(quán)利要求12的工藝，進(jìn)一步包括以下步驟在所述混合致冷劑進(jìn)入該主熱交換 器之前，通過使用控制閥降低該混合致冷劑的壓力而降低該混合致冷劑的溫度。
14.權(quán)利要求12的工藝，進(jìn)一步包括以下步驟將來自該第二分離器的塔頂流與來 自該蒸餾塔的塔頂流相結(jié)合并將該結(jié)合流進(jìn)料到該第一分離器。
15.權(quán)利要求12的工藝，進(jìn)一步包括以下步驟在將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流分成 返回流和回收流之前，將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流在冷卻器中冷卻。
16.權(quán)利要求12的工藝，其中將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑的約95%分入用于回收較輕 烴的回收管線中。
17.權(quán)利要求12的工藝，其中該蒸餾塔是在約IOOpsia 450psia的壓力操作的。
18.權(quán)利要求12的工藝，其中該蒸餾塔是在200psia的壓力操作的。
19.用于從供氣流中回收天然氣液體的工藝，包括以下步驟(a)提供供氣流并在熱交換器中冷卻該供氣流；(b)將該冷卻的供氣流進(jìn)料到蒸餾塔，其中將該供氣流中的較輕組分從該蒸餾塔中作 為塔頂蒸氣流除去，將該供氣流中的較重組分從該蒸餾塔中作為產(chǎn)物流在塔底除去；(c)將該蒸餾塔塔頂流進(jìn)料到該熱交換器，并將該流冷卻以至少部分液化該塔頂流；(d)將該部分液化的蒸餾塔頂流進(jìn)料到分離器；(e)在該分離器中分離該蒸氣和液體以產(chǎn)生包括銷售氣的塔頂蒸氣流和包括混合致冷 劑的塔底流；(f)將該混合致冷劑流進(jìn)料到該熱交換器以提供冷卻，其中隨著其通過該熱交換器， 該混合致冷劑流氣化；(g)壓縮該氣化的混合致冷劑流并將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流通過該熱交換器；和(h)將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流作為回流進(jìn)料到該蒸餾塔。
20.用于從供氣流中分離天然氣液體的設(shè)備，該設(shè)備包括(a)熱交換器，可操作以通過在供氣流和一種或多種工藝流之間的熱交換接觸提供從 供氣流中分離天然氣液體所需的加熱和冷卻；(b)蒸餾塔，用于接收該供氣流并將該供氣流分離成包括顯著量的供氣流的較輕烴組 分的塔頂流和包括顯著量的較重?zé)N組分的塔底流；(c)第一分離器，用于接收該蒸餾塔塔頂流并將該塔頂流分離成塔頂銷售氣流和包括 用于在該熱交換器中提供工藝?yán)鋮s的混合致冷劑的塔底流；(d)壓縮機(jī)，用于在該混合致冷劑流已經(jīng)在該熱交換器中提供了工藝?yán)鋮s之后壓縮該 混合致冷劑流；(e)第二分離器，用于接收該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流并將該經(jīng)壓縮的混合致冷劑流分 成塔頂流和作為回流進(jìn)料到該蒸餾塔的塔底流。
21.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中該第一分離器是吸收器。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從天然氣供氣流中回收天然氣液體的改進(jìn)工藝。該工藝以恒定的壓力運(yùn)行，中間沒有壓力降低。使用開路混合致冷劑提供工藝?yán)鋮s并用于為用于回收該天然氣液體的蒸餾塔提供回流。該工藝可以用于從天然氣中回收C3+烴，或者用于從天然氣中回收C2+烴。
文檔編號(hào)F25J3/00GK102027303SQ200980117394
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者M·馬爾薩姆 申請(qǐng)人:魯姆斯科技公司