RU2272973C1 - Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты) - Google Patents

Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2272973C1
RU2272973C1 RU2004128348/06A RU2004128348A RU2272973C1 RU 2272973 C1 RU2272973 C1 RU 2272973C1 RU 2004128348/06 A RU2004128348/06 A RU 2004128348/06A RU 2004128348 A RU2004128348 A RU 2004128348A RU 2272973 C1 RU2272973 C1 RU 2272973C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
expansion
distillation column
gas
phase
Prior art date
Application number
RU2004128348/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Салават Зайнетдинович Имаев (RU)
Салават Зайнетдинович Имаев
Леонард Макарович Дмитриев (RU)
Леонард Макарович Дмитриев
Вадим Иванович Алферов (RU)
Вадим Иванович Алферов
Лев Аркадьевич Багиров (RU)
Лев Аркадьевич Багиров
Владимир Исаакович Фейгин (RU)
Владимир Исаакович Фейгин
Original Assignee
Салават Зайнетдинович Имаев
Леонард Макарович Дмитриев
Вадим Иванович Алферов
Лев Аркадьевич Багиров
Владимир Исаакович Фейгин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to RU2004128348/06A priority Critical patent/RU2272973C1/ru
Application filed by Салават Зайнетдинович Имаев, Леонард Макарович Дмитриев, Вадим Иванович Алферов, Лев Аркадьевич Багиров, Владимир Исаакович Фейгин filed Critical Салават Зайнетдинович Имаев
Priority to CN2005800402687A priority patent/CN101069055B/zh
Priority to EA200700625A priority patent/EA010564B1/ru
Priority to AU2005287826A priority patent/AU2005287826B2/en
Priority to GB0705692A priority patent/GB2432413B/en
Priority to UAA200704563A priority patent/UA86266C2/ru
Priority to BRPI0516049A priority patent/BRPI0516049B1/pt
Priority to US11/233,378 priority patent/US20070227186A1/en
Priority to CA2520800A priority patent/CA2520800C/en
Priority to PCT/CA2005/001437 priority patent/WO2006032139A1/en
Priority to MX2007003514A priority patent/MX2007003514A/es
Application granted granted Critical
Publication of RU2272973C1 publication Critical patent/RU2272973C1/ru
Priority to NO20071943A priority patent/NO20071943L/no

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033—Other features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033—Other features
    • B01D5/0045—Vacuum condensation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/76—Refluxing the column with condensed overhead gas being cycled in a quasi-closed loop refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/10—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using combined expansion and separation, e.g. in a vortex tube, "Ranque tube" or a "cyclonic fluid separator", i.e. combination of an isentropic nozzle and a cyclonic separator; Centrifugal separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/04—Mixing or blending of fluids with the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/08—Cold compressor, i.e. suction of the gas at cryogenic temperature and generally without afterstage-cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/60—Expansion by ejector or injector, e.g. "Gasstrahlpumpe", "venturi mixing", "jet pumps"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/02—Internal refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/04—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/88—Quasi-closed internal refrigeration or heat pump cycle, if not otherwise provided
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике переработки природного газа, а именно к процессу низкотемпературной сепарации компонентов газа. Способ низкотемпературной сепарации смеси углеводородных газов включает охлаждение смеси, расширение смеси или ее части, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе. Процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал. В сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают. На выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой обеднен этими компонентами. Обогащенный поток частью или полностью направляют в ректификационную колонну. Газофазные продукты, полученные в ректификационной колонне, частью или полностью направляют в смесь до ее расширения. В другом варианте способа газофазные продукты частично или полностью смешивают с обедненным потоком. В третьем варианте обогащенный поток частично или полностью направляют в смесь до ее расширения. В четвертом варианте обогащенный поток и газофазные продукты частично или полностью направляют в смесь до ее расширения. 4 н. и 60 з.п. ф-лы, 23 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к технике переработки природного газа, а именно к процессу низкотемпературной сепарации компонент газа (НТС).
Известен способ низкотемпературной сепарации смеси (RU 2047061 C1), основанный на охлаждении смеси и ее сепарации на паровую и жидкую фазы, расширении одной части паровой фазы без совершения механической работы, а другой - с совершением механической работы, разделении расширенной смеси в ректификационной колонне с получением газового и жидкого продуктов.
Однако реализация этого способа сопряжена со значительными потерями давления смеси в процессе НТС.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ НТС (US 6182468 В1), включающий охлаждение смеси, расширение смеси без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе. При этом охлаждение смеси проводится при помощи рекуперативных теплообменников и холодильного агрегата, а расширение смеси осуществляется посредством дросселирования смеси в клапане Джоуля-Томсона.
Реализация этого способа также требует повышенных затрат энергии.
Цель предлагаемого изобретения - сокращение энергетических затрат в установках НТС.
В первом варианте предлагаемого способа (см. п.1 формулы изобретения), цель достигается тем, что в известном процессе НТС смеси углеводородных газов, включающем охлаждение смеси, расширение смеси или ее части без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе, согласно изобретению, процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой - обеднен этими компонентами, обогащенный поток частью или полностью направляют в ректификационную колонну, а газофазные продукты, полученные в ректификационной колонне, частью или полностью направляют в смесь до ее расширения.
Работа первого варианта предлагаемого способа поясняется на схемах Фиг.1-2.
На этих и последующих фигурах введены следующие обозначения: 1 - поток смеси, поступающий на НТС, 2 - теплообменники или холодильные агрегаты, 3 - газовые сепараторы, 4, 17, 18, 19, 24-26 - технологические потоки различных продуктов смеси, 5 - поток жидкости или двухфазный поток, 6 - ректификационная колонна, 7 - устройство для расширения смеси, 8, 22 - обогащенный поток, полученный после расширения, 9, 23 - обедненный поток смеси, полученный после расширения, 10 - газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, 11 - жидкие продукты из ректификационной колонны, 12 - компрессор, 13 - смеситель или эжектор, 14 - устройство для закрутки потока, 15 - сопловой канал, 16 - дроссельный клапан, 20 - турбина турбодетандера, 21 - компрессорная часть турбодетандера, 27 - насос.
Повторение обозначений потоков на одной и той же фигуре соответствует движению одного и того же потока массы.
В примере, приведенном на Фиг.1, после охлаждения сжатой смеси 1 в теплообменниках 2 и выделения из нее в сепараторе 3 потока, содержащего жидкую фазу 5, часть смеси 4 направляется в устройство 7 для расширения смеси, в котором поток разделяется на два потока 8 и 9, один из которых 8, обогащенный компонентами тяжелее метана, направляется в ректификационную колонну 6, туда же направляется поток 5, содержащий жидкую фазу. В ректификационной колонне получают газофазный продукт 10 и жидкий продукт 11. Газофазный продукт 10 с помощью компрессора 12 направляют в смеситель 13 для смешения с исходной смесью. Часть смеси 9, обедненная после расширения компонентами тяжелее метана, направляется в рекуперативный теплообменник, в котором охлаждают смесь перед ее расширением.
В устройстве 7 (Фиг.2) поток 4 предварительно закручивается с помощью устройства 14 для закрутки потока, в процессе расширения потока смеси в сопловом канале 15 происходит частичная конденсация смеси, капли конденсата в поле центробежных сил движутся к стенкам, и возле стенок формируется двухфазный поток 8, обогащенный компонентами тяжелее метана, который отделяется на выходе из соплового канала от потока 9, обедненного компонентами тяжелее метана.
Устройство 7 может быть выполнено как с закруткой потока на входе в сопловой канал, как показано на Фиг.2 (см., например, патенты ЕР 1131588, US 6372019), так и с закруткой потока внутри соплового канала (см., например, ЕР 0496128, WO 99/01194).
Так как в процессе расширения при движении смеси в сопловом канале статическое давление смеси оказывается ниже давления на выходе из устройства расширения, разделение смеси происходит при более низких температурах, чем температура смеси на выходе из устройства 7, при этом за счет возвращения газофазного продукта из ректификационной колонны в смесь до ее расширения обеспечивается более глубокое разделение смеси.
Во втором варианте предлагаемого способа НТС смеси углеводородных газов (см. п.16 формулы изобретения), включающем охлаждение смеси, расширение смеси или ее части без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе, согласно изобретению, процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой - обеднен этими компонентами, обогащенный поток частью или полностью направляют в ректификационную колонну, а газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, частью или полностью смешивают с обедненным потоком.
На Фиг.3 приводится схема примера реализации данного способа.
Исходную смесь 1 охлаждают в теплообменнике 2, выделяют из смеси в сепараторе 3 жидкость 5, которую через клапан 16 направляют в ректификационную колонну 6, а газовую фазу 4 расширяют в устройстве 7, в котором процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой - обеднен этими компонентами, обогащенный поток 8 направляют в ректификационную колонну 6, в которой получают продукты в жидкой фазе 11 и газовой фазе 10, последний - в смесителе (эжекторе) 13 смешивают с обедненным потоком 9.
Такой способ позволяет уменьшить необходимые перепады давлений смеси в установках НТС.
В третьем варианте предлагаемого способа НТС смеси углеводородных газов (см. п.34 формулы изобретения), включающем охлаждение смеси, расширение смеси или ее части без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе, согласно изобретению, процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой - обеднен этими компонентами, обогащенный поток частью или полностью направляют в смесь до ее расширения, а газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, частью или полностью смешивают с обедненным потоком.
На Фиг.4 приводится возможная схема реализации такого способа.
Смесь 1 охлаждают в теплообменнике 2, сепарируют от жидкости 5 в сепараторе 3 и расширяют в устройстве 7; процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают; на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой - обеднен этими компонентами; обогащенный поток 8 направляют в смесь 1 до ее расширения, при этом поток 8 нагревается в теплообменнике 2 и далее подается с помощью компрессора 12 в смеситель 13, после охлаждения в теплообменнике 2. Продукт в жидкой фазе 5 проходит дроссельный клапан 16 и направляется в ректификационную колонну 6, продукт 10 в газовой фазе, истекающий из ректификационной колонны, поступает в смеситель (эжектор) 13, и далее газовая смесь 17 отправляется потребителю.
В четвертом варианте способа низкотемпературной сепарации смеси углеводородных газов (см. п.49 формулы изобретения), включающем охлаждение смеси, расширение смеси или ее части без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе, согласно изобретению, процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой - обеднен этими компонентами, обогащенный поток и газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, частично или полностью направляют в смесь до ее расширения.
На Фиг.5 приводится возможная схема реализации способа.
Смесь 1 охлаждают в теплообменниках 2, при этом из смеси в сепараторе 3 выделяют продукт 5 в жидкой фазе, который направляют в ректификационную колонну, а газовую фазу 10 после ректификационной колонны 6 направляют в смеситель (эжектор) 13, в котором происходит смешение потока 10, поступающего из ректификационной колонны в газовой фазе с газом 4 из сепаратора 3, и, после охлаждения в теплообменнике 2, расширяют смесь в устройстве 7, в котором процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают; на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой - обеднен этими компонентами; обогащенный поток 8 направляют в смеситель 13 для смешения с исходной смесью.
Такой способ позволяет получить глубокую очистку выходного потока 9 от компонентов тяжелее метана, так как обогащенный целевыми компонентами поток 8 возвращается в смесь 1, и при этом дополнительно охлаждает смесь в теплообменнике 2.
Во всех четырех вариантах предлагаемого способа после разделения потоков, по крайней мере один из них можно сжимать, пропуская поток через диффузор (см. п.п.2, 17, 35, 50 формулы изобретения). На Фиг.2 приведен случай, когда в устройстве для расширения смеси на выходе из соплового канала поток смеси разделяют на два потока, причем каждый из потоков затем сжимается в диффузоре. Это позволяет уменьшить перепад давлений на устройстве расширения.
В первом и четвертом вариантах предлагаемого способа, до расширения, смесь или ее часть можно смешивать в эжекторе с газофазными продуктами, поступающими из ректификационной колонны (см. п.п.3, 51 формулы изобретения). Примеры реализации иллюстрируются на Фиг.1, 5, в которых в качестве смесителя 13 используется эжектор.
Во всех четырех вариантах предлагаемого способа до процесса расширения и/или после него из смеси или ее части можно отсепарировать жидкую фазу, которую пропускают через дроссельный клапан и полученные продукты направляют в ректификационную колонну (см. п.п.4, 18, 36, 52 формулы изобретения, а также Фиг.3-6).
Пример схемы реализации такого способа приводится на Фиг.6, которая соответствует способу по п.4 формулы изобретения. В этой схеме сепарация жидкости проводится дважды: после охлаждения перед расширением смеси и после расширения. Из потока 8, обогащенного компонентами тяжелее метана, в сепараторе 3 извлекают жидкость 5, которую пропускают через клапан 16 и далее направляют в ректификационную колонну; газовую фазу после сепарации потока 8 направляют в смеситель 13, куда поступает поток 9 после расширения; полученную смесь 17 направляют в рекуперативный теплообменник 2, в котором охлаждают смесь до ее расширения, газофазный продукт 10 из колонны 6 сжимают компрессором 12, охлаждают в теплообменнике и направляют на смешение с исходной смесью в эжектор 13.
Процесс расширения и ректификации проводят также, как это приведено в описании способа по п.1.
Во всех четырех предлагаемых вариантах способа поступающий из ректификационной колонны газофазный продукт можно дополнительно охладить (см. п.п.5, 19, 37, 53 формулы изобретения).
На Фиг.7 приводится пример схемы реализации такого варианта способа по п.5 формулы изобретения.
После охлаждения в теплообменнике 2 в сепараторе 3 из смеси отделяется жидкая фаза, которая дросселируется в клапане 16 и частью или полностью испаряют в рекуперативном теплообменнике 2, охлаждая газофазный продукт 10, поступающий из ректификационной колонны 6; охлажденный продукт 10 поступает в эжектор 13. Для предварительного охлаждения газофазного продукта 10 возможно использование дополнительного теплообменника 2. Часть 9 смеси после расширения прокачивается через рекуперативный теплообменник для охлаждения смеси до ее расширения. Процессы расширения и ректификации проводятся также, как и в п.1. Такой способ позволяет в ряде случаев рационально распределить потоки массы и энтальпии в процессе НТС.
В вариантах способа по п.п.6, 20, 38, 54 формулы изобретения газофазный продукт, поступающий из ректификационной колонны, направляют в смесь до ее расширения вместе с частью продуктов, полученных при пропускании отсепарированной из смеси жидкости через дроссельный клапан.
Пример схемы реализации варианта способа по п.6 формулы изобретения приводится на Фиг.8.
После охлаждения сжатой смеси 1 в теплообменниках 2 из нее сепарируется жидкость, которую пропускают через дроссельный клапан 16, и полученные продукты 18 вместе с продуктами 10, истекающими из колонны в газовой фазе, повторно сепарируют с получением жидкой 5 и газовой 17 фазы, последнюю направляют в смесь 4 перед ее расширением в устройстве 7. При этом жидкую фазу 5 частично испаряют в теплообменнике 2, в котором одновременно охлаждают газофазный продукт 10.
Процесс расширения и ректификации проводят также, как в способе 1; часть 9 смеси после расширения используют для охлаждения исходной смеси 1 в рекуперативном теплообменнике 2.
Такой способ позволяет достичь более глубокой очистки выходного потока 9 от компонентов тяжелее метана.
В вариантах способа по п.п.7, 21, 39, 55 формулы изобретения часть отсепарированной из смеси жидкости пропускают через дроссельный клапан, и полученные продукты используют для дополнительного охлаждения смеси, прокачивая их через нагреваемые каналы теплообменника, в котором охлаждают смесь, далее эти продукты направляют в смесь до ее расширения.
На Фиг.9 приводится пример схемы реализации одного из вариантов таких способов НТС, соответствующего п.7 формулы изобретения.
После охлаждения в теплообменниках 2 в сепараторе 3 из смеси выделяют жидкую фазу, часть которой пропускают через дроссельный клапан 16, и полученные продукты 18 направляют в теплообменник 2, в котором охлаждают смесь до ее расширения; далее эти продукты направляют с помощью компрессора 12 после охлаждения в теплообменнике в исходную смесь 1.
Другую часть 5 жидкой фазы пропускают через другой дроссельный клапан и полученные продукты используют в теплообменнике для охлаждения газофазных продуктов 10, поступающих из колонны 6; продукты 10 смешивают в эжекторе 13 с частью смеси 4 и расширяют в устройстве 7.
Обогащенный поток 8 направляется в ректификационную колонну, а газофазные продукты 10, поступающие из ректификационной колонны, после охлаждения в теплообменнике возвращают в смесь до ее расширения, направляя их в эжектор 13 (см. Фиг.9).
В вариантах способов по п.п.8, 26, 41, 57 формулы изобретения турбодетандер может быть использован до расширения смеси или после расширения, как это показано, например, на Фиг.10, соответствующей варианту по п.8 формулы изобретения.
В этом случае после расширения обедненный поток 9 пропускают через турбину 20 турбодетандера и, при прокачивании через рекуперативный теплообменник 2, охлаждают смесь до ее расширения. Обогащенный поток 8 сепарируется в сепараторе 3 от жидкости, которая направляется в ректификационную колонну, а газ вместе с продуктами, полученными после прохождения через дроссельный клапан 16 жидкости, выделенной из смеси до ее расширения в сепараторе 3, прокачивается через второй рекуперативный теплообменник и с помощью компрессоров 21, 12 подается в смеситель 13 для смешения с исходной смесью.
Часть жидкости 5, выделенной из смеси до ее расширения, подается в ректификационную колонну 6, а газофазный продукт 10, поступающий из колонны 6, направляется через эжектор 13 в смесь до ее расширения. Компрессор 21 турбодетандера используется для сжатия потока 19 перед его смешением с исходной смесью.
Расположение турбины в обедненном потоке 9 благоприятно для увеличения ресурса лопаток турбины, т.к. в потоке, обтекающем лопатки, количество конденсата (капель) будет уменьшено.
В вариантах способа по п.п.9, 27, 42, 58 формулы изобретения, при недостаточном перепаде давлений в смеси, для эффективной работы турбодетандера может быть применен компрессор для дополнительного сжатия смеси. Пример выполнения способа по п.9 формулы изобретения приведен на Фиг.11. В схеме Фиг.11 часть жидкости, полученной после сепарации ее из смеси, пропускается через дроссельный клапан 16, и полученные продукты 18 прокачивают через рекуперативный теплообменник 2, в котором охлаждается смесь перед ее расширением, дальше эти продукты вместе с газофазным продуктом 10, поступающим из колонны 6, направляют в смесь перед ее сжатием в компрессоре 12. Обедненный поток 9 прокачивается через турбину 20 и направляется в другой рекуперативный теплообменник для дополнительного охлаждения смеси после ее сжатия в компрессоре 12 и охлаждения в теплообменнике воздушного охлаждения 2.
Компрессор 21 турбодетандера используется для сжатия газа, прошедшего процесс низкотемпературной сепарации.
В вариантах способа по п.п.10, 28, 43, 59 формулы изобретения после смешения исходной смеси с возвращенными в исходную смесь продуктами, смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
В приведенном на Фиг.12 варианте способа по п.28 формулы изобретения обогащенный при расширении поток 8 и часть смеси 4, прошедшую через турбодетандер 20, смешивают в эжекторе 13 и направляют в ректификационную колонну 6. Обедненный поток 9 смешивают с газофазным продуктом 10, поступающим из ректификационной колонны в эжектор 13, и прокачивают через рекуперативный теплообменник 2, в котором охлаждается смесь до ее расширения; при этом компрессор 21 турбодетандера используют для сжатия газа на выходе из теплообменника.
Перед расширением из смеси сепарируют в сепараторе 3 жидкую фазу, часть которой пропускают через дроссельный клапан 16, и полученные продукты 18 пропускают через другой рекуперативный теплообменник, в котором охлаждают смесь до ее расширения, и направляют в смеситель 13 для смешения с исходной смесью 1.
Другую часть 5 жидкости после сепаратора 3 направляют в ректификационную колонну, а газовую фазу 4 смеси разделяют на два потока, которые направляют соответственно в устройство расширения смеси 7 и турбину детандера 20.
Такие способы применимы в случае необходимости обеспечения повышенных давлений для увеличения эффективности сепарации смеси.
В вариантах способа по п.п.11, 29, 44, 60 формулы изобретения газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, охлаждают, расширяют и выделяют обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, которую частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
В примере выполнения способа по п.29 формулы изобретения, приведенном на Фиг.13, газофазные продукты 10 после охлаждения в рекуперативном теплообменнике 2 поступают в устройство 7 для расширения смеси, в котором получают обогащенный поток 22, из которого в сепараторе 3 выделяют жидкую фазу 26, которую с помощью насоса 27 направляют в ректификационную колонну вместе с продуктами, полученными после дросселирования жидкости 5 в клапане 16. При этом газовую фазу 24 из сепаратора 3 смешивают с обедненными при расширении в устройствах 7 потоками 23, 9, а смешение потоков с разными давлениями проводят в эжекторе 13, после чего выходной поток 17 нагревают за счет охлаждения смеси в рекуперативном теплообменнике. До расширения из смеси сепарируется жидкая фаза, часть 18 которой пропускается через дроссельный клапан 16 и используется для охлаждения смеси в теплообменнике-испарителе и направляется в исходную смесь. После компрессора 12 предусмотрено охлаждение смеси в теплообменнике 2 воздушного охлаждения.
В вариантах способа по п.п.12, 30, 45, 61 формулы изобретения газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, дополнительно сжимают в компрессоре. На Фиг.14 представлен пример реализации способа по п.30.
Газофазные продукты 10 из ректификационной колонны сжимаются в компрессоре 12 и после охлаждения в теплообменниках 2 сепарируются от жидкости 26 в сепараторе 3; газовая фаза 24 из сепаратора 3 расширяется с получением потока 22, обогащенного компонентами тяжелее метана. Жидкие продукты 26 из сепаратора используют для охлаждения газофазных продуктов 10, прокачивая через рекуперативный теплообменник, и далее вместе с обогащенным потоком 22 направляют в ректификационную колонну. Описание работы остальных элементов схемы на Фиг.14 идентично их описанию в схеме на Фиг.13.
В вариантах способов по п.13, 31, 46, 62 формулы изобретения газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, расширяют с получением продукта, обогащенного компонентами тяжелее метана, последний, частью или полностью, направляют в ректификационную колонну или возвращают в поток газофазных продуктов до его расширения. Пример реализации варианта способа по п.31 формулы изобретения приводится на Фиг.15.
Газофазные продукты 10, поступающие из ректификационной колонны, охлаждают в теплообменнике 2, расширяют с получением обогащенного потока 22, из которого сепарируют в сепараторе 3 жидкую фазу 26, которую с помощью насоса 27 направляют в ректификационную колонну, а газовую фазу 24 вместе с обедненным потоком 23 смешивают в эжекторе 13 с обедненным потоком 9, полученным в устройстве 7, и охлажденного в турбодетандере 20. Поток 17, поступающий из эжектора 13, направляется в теплообменник 2 для охлаждения смеси перед ее расширением, после нагрева в теплообменнике поток 17 сжимается в компрессоре 21 турбодетандера.
До расширения смеси из нее сепарируется в сепараторе 3 жидкая фаза, часть которой пропускается через дроссельный клапан 16, и полученные продукты 18 используются для дополнительного охлаждения смеси в рекуперативном теплообменнике перед расширением смеси, далее нагретые продукты 18 направляются в исходную смесь перед сжатием в компрессоре 12. Часть жидкой фазы 5 пропускается через клапан 16 и полученные продукты направляются в колонну 6.
В вариантах способа по п.п.14, 32, 47, 63 формулы изобретения обогащенный поток, полученный после расширения газофазного продукта, поступающего из ректификационной колонны, направляют в исходную смесь до ее расширения. Пример варианта способа по п.32 формулы изобретения приводится на Фиг.16. Обогащенный поток 22 после прохождения дроссельного клапана 16 направляется в рекуперативный теплообменник для охлаждения газофазного продукта 10, поступающего из ректификационной колонны, далее вместе с продуктами, полученными при прокачивании части жидкости через дроссельный клапан 16, подается в рекуперативный теплообменник для охлаждения смеси перед расширением и затем направляется в исходную смесь перед ее сжатием в компрессоре 12. Остальные элементы приведенной схемы функционируют также, как в схеме способа по п.13 (Фиг.15).
В вариантах способов по п.п.15, 33, 48, 64 до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера.
На Фиг.17 приводится пример схемы реализации варианта способа по п.64 формулы изобретения.
В этой схеме исходная смесь 1 после охлаждения в теплообменниках 2 и сепарации от жидкости в сепараторе 3 проходит через турбину 20 детандера, смеситель (или эжектор 13) и после повторной сепарации от жидкости поступает в устройство расширения 7, после которого поток, обедненный целевыми компонентами, поступает в теплообменник 2 для охлаждения в нем исходной смеси 1.
Обогащенный поток 8 смешивается с продуктами, полученными после прохождения жидкости из сепараторов 3 через дроссельные клапаны 16. Полученный после смешения поток 18 сепарируется от жидкости, последняя направляется в теплообменник-испаритель 2, после прохождения которого повторно сепарируется от жидкости 5, последнюю направляют в ректификационную колонну 6. Газофазный продукт 10, поступающий из ректификационной колонны, смешивается в эжекторе 13 с газовой фазой 19, поступающей из сепаратора, и вместе с потоком 24 направляется с помощью компрессора 21 через эжектор 13 в смесь до ее расширения, при необходимости смесь после компрессора 21 охлаждается в теплообменнике 2.
В качестве компрессора 21 может быть использована компрессорная ступень турбодетандера.
Такая схема позволяет оптимизировать затраты энергии в процессе НТС.
В варианте способа по п.22 формулы изобретения из смеси сепарируют жидкую фазу, часть ее пропускают через дроссельный клапан, полученные продукты используют для охлаждения смеси и направляют в смесь до ее расширения.
На Фиг.18 приводится схема примера реализации способа.
После охлаждения в теплообменниках 2 из сжатой смеси в сепараторе 3 отделяется жидкость, которую пропускают через дроссельные клапаны 16, и часть полученных продуктов 18 направляют в теплообменник-испаритель 2, в котором смесь охлаждается до ее расширения; далее продукты 18 направляются с помощью компрессора 12 в смеситель (эжектор) 13 для смешения с исходной смесью 1. Расширение смеси в устройстве 7 и ректификация проводятся также, как это описано в способе по п.16.
Такой способ может быть предпочтительнее при небольших расходах газофазного продукта, поступающего из ректификационной колонны.
В варианте способа по п.23 формулы изобретения до расширения смесь разделяют по крайней мере на два потока, один из которых прокачивают через турбину детандера и направляют в ректификационную колонну, а другой расширяют, прокачивая завихренный поток смеси через сопловой канал; на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой - обеднен этими компонентами; обогащенный поток далее направляют в ректификационную колонну.
Такой способ применим для более глубокой очистки смеси от целевых компонент.
На Фиг.19 приводится пример схемы реализации способа.
Сжатая смесь 1 охлаждается в теплообменнике 2, в сепараторе 3 из нее отделяется жидкая фаза, а газовая смесь 4 разделяется на два потока, один из которых через турбину 20 турбодетандера направляют в колонну 6, а другой - расширяют в устройстве 7; обогащенный поток 8 направляют в колонну, а обедненный поток 9 смешивают в эжекторе 13 с газообразным продуктом 10, поступающим из колонны, и направляют в рекуперативный теплообменник 2 для охлаждения смеси; компрессор 21 турбодетандера используют для сжатия смеси 17 на выходе из теплообменника.
Расширение смеси и ректификацию проводят также, как и в способе по п.16. При этом часть 9 смеси, обедненная целевыми компонентами, и газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, могут быть смешаны в эжекторе 13 для получения более высокого давления в выходном потоке 17.
В варианте способа по п.24 формулы изобретения обогащенный при расширении поток и часть смеси, прошедшую через турбину турбодетандера, смешивают в эжекторе. Схема реализации способа приводится на Фиг.20. Обогащенный поток 8 и поток, прошедший через турбину 20, смешиваются в эжекторе 13. Работу остальных элементов схемы проводят также, как и в способе по п.23. Такой способ позволяет получить в турбине детандера большую работу и тем самым получить более глубокое охлаждение газа в турбине и большую степень сжатия в компрессоре турбодетандера.
В варианте способа по п.25 формулы изобретения поток смеси до расширения разделяют по крайней мере на три потока, один из которых пропускают через клапан с управляемым расходом и направляют либо в ректификационную колонну, либо смешивают с газофазным продуктом, поступающим из колонны. Схема примера реализации варианта приводится на Фиг.21, на которой показан управляемый клапан 22, после которого поток вместе с газофазным продуктом 10 поступает в эжектор 13. Остальные элементы схемы и их обозначения, такие же, как и на Фиг.20.
Такой способ позволяет стабилизировать расход через турбину детандера при изменении параметров смеси, например, ее расхода.
В варианте способа по п.40 формулы изобретения из смеси сепарируют жидкую фазу, часть которой пропускают через дроссельный клапан и часть полученных продуктов используют для охлаждения смеси и направляют в смесь до ее расширения.
На Фиг.22 приводится схема примера реализации такого способа.
Часть продуктов 18, полученных после прохождения жидкости, отсепарированной из смеси в сепараторе 3, через дроссельный клапан 16, направляется в рекуперативный теплообменник 2 после смешения в эжекторе 13 с обогащенным потоком 8, полученным после расширения в устройстве 7. В рекуперативном теплообменнике происходит охлаждение смеси за счет нагрева потока 19, последний с помощью компрессора 12 направляется в смесь до ее расширения.
Процессы расширения смеси и ректификации проводятся также, как это описано в способе 34. Выходной поток 17 может быть также использован для дополнительного охлаждения смеси в теплообменнике.
Такой способ может быть эффективным в случае, если газофазные продукты 10 на выходе из колонны содержат незначительное количество компонент тяжелее метана.
В варианте способа по п.56 формулы изобретения из смеси сепарируют жидкую фазу, которую пропускают через дроссельный клапан, и полученные продукты используют для охлаждения смеси.
На Фиг.23 приводится пример схемы реализации такого способа. Жидкость, полученную в сепараторе 3, пропускают через дроссельные клапаны 16, и часть 18 полученных продуктов вместе с обогащенным потоком 8 прокачивают через рекуперативные теплообменники 2. Далее поток 19 вместе с газофазным продуктом 10, поступающим из колонны, с помощью компрессора 12 подают в смеситель 13 для смешения с исходным потоком 1.
При этом в рекуперативных теплообменниках поток 19 отдает холод смеси, протекающей через охлаждаемые каналы этих теплообменников. Выходной поток 9 может быть также использован для охлаждения, например, потока смеси 1 на входе в смеситель.
Поток газа после компрессора 12 охлаждают в теплообменнике 2, например, воздушного охлаждения.
Такой способ может быть предпочтительным для обработки газов, в которых концентрация целевых компонент незначительна.

Claims (64)

1. Способ низкотемпературной сепарации смеси углеводородных газов, включающий охлаждение смеси, расширение смеси или ее части без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе, отличающийся тем, что процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой обеднен этими компонентами, обогащенный поток частью или полностью направляют в ректификационную колонну, а газофазные продукты, полученные в ректификационной колонне, частью или полностью направляют в смесь до ее расширения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после разделения потоков, по крайней мере, один из них сжимают, пропуская поток через диффузор.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что до расширения смесь или ее часть смешивают в эжекторе с газофазными продуктами, поступающими из ректификационной колонны.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что до расширения и/или после него из смеси или ее части сепарируют жидкую фазу, последнюю пропускают через дроссельный клапан, а продукты, полученные после клапана, частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, дополнительно охлаждают.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть газофазных продуктов, поступающих из ректификационной колонны, направляют в смесь до ее расширения вместе с частью продуктов, полученных после дроссельного клапана.
7. Способ по п.4, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть отсепарированной из смеси жидкой фазы используют для дополнительного охлаждения смеси или ее части и направляют в смесь до ее расширения.
8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что до расширения смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что после смешения с продуктами, направляемыми в исходную смесь до ее расширения, полученную смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, охлаждают, расширяют и выделяют обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, которую частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, перед охлаждением дополнительно сжимают в компрессоре.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, расширяют с получением продукта, обогащенного компонентами тяжелее метана, последний частично или полностью направляют в ректификационную колонну или возвращают в поток газофазных продуктов до его расширения.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, полученных после расширения газофазного продукта, возвращают в исходную смесь до ее расширения.
15. Способ по п.5, отличающийся тем, что до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера
16. Способ низкотемпературной сепарации смеси углеводородных газов, включающий охлаждение смеси, расширение смеси или ее части без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе, отличающийся тем, что процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой обеднен этими компонентами, обогащенный поток частью или полностью направляют в ректификационную колонну, а газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, частью или полностью смешивают с обедненным потоком.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что после разделения потоков, по крайней мере, один из них сжимают, пропуская поток через диффузор.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что до и/или после расширения из смеси или ее части сепарируют жидкую фазу, последнюю пропускают через дроссельный клапан, а продукты, полученные после клапана, частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
19. Способ по п.16, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, дополнительно охлаждают.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть газофазных продуктов, поступающих из ректификационной колонны, направляют в смесь до ее расширения вместе с частью продуктов, полученных после дроссельного клапана.
21. Способ по п.18, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть отсепарированной из смеси жидкой фазы используют для дополнительного охлаждения смеси или ее части и направляют в смесь до ее расширения.
22. Способ по п.16, отличающийся тем, что в процессе расширения или после него из смеси сепарируют жидкую фазу, последнюю пропускают через дроссельный клапан, часть продуктов, полученных после дроссельного клапана, используют для охлаждения смеси или ее части и направляют в смесь до ее расширения.
23. Способ по п.16, отличающийся тем, что поток смеси разделяют, по крайней мере, на две части, одну из которых прокачивают через турбину детандера и направляют в ректификационную колонну, а другую расширяют в завихренном потоке, прокачиваемом через сопловой канал, с получением части потока, обогащенной компонентами тяжелее метана, обогащенный поток направляют в ректификационную колонну.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что обогащенный поток, полученный в процессе расширения, и поток, прошедший турбину турбодетандера, смешивают в эжекторе.
25. Способ по п.23, отличающийся тем, что поток смеси разделяют, по крайней мере, на три потока, один из которых направляют через клапан с управляемым расходом в ректификационную колонну или смешивают с продуктами, поступающими из ректификационной колонны в газовой фазе.
26. Способ по п.16 или 22, отличающийся тем, что до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что до расширения смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
28. Способ по любому из пп.16, 22, 24, 25, отличающийся тем, что после смешения с продуктами, направляемыми в исходную смесь до ее расширения, полученную смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, охлаждают, расширяют и выделяют обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, которую частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, перед охлаждением дополнительно сжимают в компрессоре.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, расширяют с получением продукта, обогащенного компонентами тяжелее метана, последний частично или полностью направляют в ректификационную колонну или возвращают в поток газофазных продуктов до его расширения.
32. Способ по п.31, отличающийся тем, что обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, полученных после расширения газофазного продукта, возвращают в исходную смесь до ее расширения.
33. Способ по п.19, отличающийся тем, что до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера.
34. Способ низкотемпературной сепарации смеси углеводородных газов, включающий охлаждение смеси, расширение смеси или ее части без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе, отличающийся тем, что процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой обеднен этими компонентами, обогащенный поток частью или полностью направляют в смесь до ее расширения, а газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, частью или полностью смешивают с обедненным потоком.
35. Способ по п.34, отличающийся тем, что после разделения потоков, по крайней мере, один из них сжимают, пропуская поток через диффузор.
36. Способ по п.34, отличающийся тем, что до расширения или после него из смеси или ее части сепарируют жидкую фазу, последнюю пропускают через дроссельный клапан, а продукты, полученные после клапана, частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
37. Способ по п.34, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, дополнительно охлаждают.
38. Способ по п.36, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть газофазных продуктов, поступающих из ректификационной колонны, направляют в смесь до ее расширения вместе с частью продуктов, полученных после дроссельного клапана.
39. Способ по п.36, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть отсепарированной из смеси жидкой фазы используют для дополнительного охлаждения смеси или ее части и направляют в смесь до ее расширения.
40. Способ по п.34, отличающийся тем, что в процессе охлаждения или после него из смеси сепарируют жидкую фазу, последнюю пропускают через дроссельный клапан, часть продуктов, полученных после дроссельного клапана, используют для охлаждения смеси и направляют в смесь до ее расширения.
41. Способ по п.34 или 40, отличающийся тем, что до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера.
42. Способ по п.41, отличающийся тем, что до расширения смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
43. Способ по любому из пп.34, 40, отличающийся тем, что после смешения с продуктами, направляемыми в исходную смесь до ее расширения, полученную смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
44. Способ по п.43, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, охлаждают, расширяют и выделяют обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, которую частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
45. Способ по п.43, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, перед охлаждением дополнительно сжимают в компрессоре.
46. Способ по п.45, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, расширяют с получением продукта, обогащенного компонентами тяжелее метана, последний частично или полностью направляют в ректификационную колонну или возвращают в поток газофазных продуктов до его расширения.
47. Способ по п.46, отличающийся тем, что обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, полученных после расширения газофазного продукта, возвращают в исходную смесь до ее расширения.
48. Способ по п.37, отличающийся тем, что до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера.
49. Способ низкотемпературной сепарации смеси углеводородных газов, включающий охлаждение смеси, расширение смеси или ее части без совершения механической работы, частичную конденсацию смеси при ее расширении, разделение смеси или ее части в ректификационной колонне с получением продуктов в жидкой и газовой фазе, отличающийся тем, что процесс расширения смеси проводят, пропуская смесь через сопловой канал, причем в сопловом канале и/или на входе в сопловой канал поток смеси закручивают, на выходе из соплового канала или его части поток смеси разделяют, по крайней мере, на два потока, один из которых обогащен компонентами тяжелее метана, а другой обеднен этими компонентами, обогащенный поток и газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, частично или полностью направляют в смесь до ее расширения.
50. Способ по п.49, отличающийся тем, что после разделения потоков, по крайней мере, один из них сжимают, пропуская поток через диффузор.
51. Способ по п.49, отличающийся тем, что до расширения смесь или ее часть смешивают в эжекторе с газофазными продуктами, поступающими из ректификационной колонны.
52. Способ по п.49, отличающийся тем, что до расширения и/или после него из смеси или ее части сепарируют жидкую фазу, последнюю пропускают через дроссельный клапан, а продукты, полученные после клапана, частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
53. Способ по п.49, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, дополнительно охлаждают.
54. Способ по п.49, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть газофазных продуктов, поступающих из ректификационной колонны, направляют в смесь до ее дросселирования вместе с частью продуктов, полученных после дроссельного клапана.
55. Способ по п.52, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть отсепарированной из смеси жидкой фазы используют для дополнительного охлаждения смеси или ее части и направляют в смесь до ее расширения.
56. Способ по п.49, отличающийся тем, что до расширения или после расширения из смеси сепарируют жидкую фазу, последнюю пропускают через дроссельный клапан, продукты, полученные после дроссельного клапана, используют для охлаждения смеси или ее части.
57. Способ по п.49 или 56, отличающийся тем, что до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера.
58. Способ по п.56, отличающийся тем, что до расширения смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
59. Способ по любому из пп.49, 56, отличающийся тем, что после смешения с продуктами, направляемыми в исходную смесь до ее расширения, полученную смесь дополнительно сжимают в компрессоре.
60. Способ по п.59, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, охлаждают, расширяют и выделяют обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, которую частично или полностью направляют в ректификационную колонну.
61. Способ по п.60, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, перед охлаждением дополнительно сжимают в компрессоре.
62. Способ по п.61, отличающийся тем, что газофазные продукты, поступающие из ректификационной колонны, расширяют с получением продукта, обогащенного компонентами тяжелее метана, последний частично или полностью направляют в ректификационную колонну или возвращают в поток газофазных продуктов до его расширения.
63. Способ по п.62, отличающийся тем, что обогащенную компонентами тяжелее метана часть продуктов, полученных после расширения газофазного продукта, возвращают в исходную смесь до ее расширения.
64. Способ по п.53, отличающийся тем, что до расширения или после расширения смесь или ее часть пропускают через турбину турбодетандера.
RU2004128348/06A 2004-09-24 2004-09-24 Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты) RU2272973C1 (ru)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128348/06A RU2272973C1 (ru) 2004-09-24 2004-09-24 Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты)
EA200700625A EA010564B1 (ru) 2004-09-24 2005-09-23 Способ низкотемпературной сепарации газовой смеси (варианты)
AU2005287826A AU2005287826B2 (en) 2004-09-24 2005-09-23 Systems and methods for low-temperature gas separation
GB0705692A GB2432413B (en) 2004-09-24 2005-09-23 Systems and methods for low-temperature gas separation
CN2005800402687A CN101069055B (zh) 2004-09-24 2005-09-23 低温气体分离的系统和方法
UAA200704563A UA86266C2 (ru) 2004-09-24 2005-09-23 Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты)
BRPI0516049A BRPI0516049B1 (pt) 2004-09-24 2005-09-23 sistemas e métodos para separação de gases à baixa temperatura
US11/233,378 US20070227186A1 (en) 2004-09-24 2005-09-23 Systems and methods for low-temperature gas separation
CA2520800A CA2520800C (en) 2004-09-24 2005-09-23 Systems and methods for low-temperature gas separation
PCT/CA2005/001437 WO2006032139A1 (en) 2004-09-24 2005-09-23 Systems and methods for low-temperature gas separation
MX2007003514A MX2007003514A (es) 2004-09-24 2005-09-23 Sistemas y metodos para separacion de gas a baja temperatura.
NO20071943A NO20071943L (no) 2004-09-24 2007-04-17 Systemer og fremgangsmater for lavtemperatursgasseparasjon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128348/06A RU2272973C1 (ru) 2004-09-24 2004-09-24 Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2272973C1 true RU2272973C1 (ru) 2006-03-27

Family

ID=36089810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004128348/06A RU2272973C1 (ru) 2004-09-24 2004-09-24 Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты)

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20070227186A1 (ru)
CN (1) CN101069055B (ru)
AU (1) AU2005287826B2 (ru)
BR (1) BRPI0516049B1 (ru)
CA (1) CA2520800C (ru)
EA (1) EA010564B1 (ru)
GB (1) GB2432413B (ru)
MX (1) MX2007003514A (ru)
NO (1) NO20071943L (ru)
RU (1) RU2272973C1 (ru)
UA (1) UA86266C2 (ru)
WO (1) WO2006032139A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013119142A1 (ru) 2012-02-10 2013-08-15 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аэрогаз" Способ разделения смеси газов
WO2016076755A1 (ru) 2014-11-14 2016-05-19 Общество с ограниченной ответственностью "ЭНГО Инжиниринг" Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления
RU2761489C1 (ru) * 2020-10-29 2021-12-08 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ низкотемпературной подготовки природного газа и установка для его осуществления

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006089948A1 (en) * 2005-02-24 2006-08-31 Twister B.V. Method and system for cooling a natural gas stream and separating the cooled stream into various fractions
TW200912228A (en) * 2007-06-27 2009-03-16 Twister Bv Method and system for removing H2S from a natural gas stream
RU2348871C1 (ru) * 2007-08-22 2009-03-10 Вадим Иванович Алферов Устройство для сжижения и сепарации газов
EP2153879B1 (de) * 2008-08-05 2013-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Gasabtrennung mittels mehrstufiger Kondensation
WO2010040735A2 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Methods of treating a hydrocarbon stream and apparatus therefor
FR2940413B1 (fr) * 2008-12-19 2013-01-11 Air Liquide Procede de capture du co2 par cryo-condensation
AU2013204700B2 (en) * 2009-02-05 2015-07-09 Twister B.V. Multistage cyclonic fluid separator
AU2009339468B2 (en) * 2009-02-05 2013-07-04 Twister B.V. Multistage cyclonic fluid separator
NL2002691C2 (en) * 2009-03-31 2010-10-04 Romico Hold A V V Method for separating a medium mixture into fractions.
DK2365852T3 (da) * 2009-07-13 2022-07-18 Dexpro Corp Fremgangsmåde til fjernelse af kondenserbare bestanddele fra et fluid
US20120324941A1 (en) * 2010-03-02 2012-12-27 Rick Van Der Vaart Process for producing a contaminant-depleted hydrocarbon gas stream with improved hydrocarbon recovery
JP5211115B2 (ja) * 2010-06-28 2013-06-12 三菱重工業株式会社 ガスエンジンの給気冷却器のドレン装置
CN103201013B (zh) * 2010-09-03 2017-02-22 缠绕机公司 用于精炼原料气流的精炼系统和方法
CN102277215B (zh) * 2011-07-13 2013-11-20 上海国际化建工程咨询公司 一种焦炉煤气低温精馏生产液化天然气的方法及装置
DE102011084733A1 (de) * 2011-10-18 2013-04-18 Victoria Capital Investments Group LTD. Verfahren und Vorrichtung zur Entwässerung eines C02-haltigen Gases
US20130239608A1 (en) * 2011-11-22 2013-09-19 General Electric Company System and method for separating components in a gas stream
US9612050B2 (en) * 2012-01-12 2017-04-04 9052151 Canada Corporation Simplified LNG process
US20130283852A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 General Electric Company Method and systems for co2 separation
US20140075985A1 (en) 2012-09-17 2014-03-20 N. Wayne Mckay Process for optimizing removal of condensable components from a fluid
CA2790182C (en) * 2012-09-17 2014-04-29 Gas Liquids Engineering Ltd. Process for optimizing removal of condensable components from a fluid
WO2017121042A1 (zh) * 2016-01-15 2017-07-20 成都赛普瑞兴科技有限公司 一种膨胀制冷富甲烷气液化的方法及装置
US20180187972A1 (en) * 2017-01-05 2018-07-05 Larry Baxter Device for Separating Solid Carbon Dioxide from a Suspension
US11414966B2 (en) * 2020-03-30 2022-08-16 Moneyhun Equipment Sales & Service Co., Inc. Gas-lift treatment system
CN111693559B (zh) * 2020-06-22 2022-04-01 中国核动力研究设计院 气相混合物的蒸汽液滴质量流量分离测量装置及测量方法
CN112229098B (zh) * 2020-11-18 2024-04-26 珠海格力电器股份有限公司 热泵系统及其控制方法、控制装置、制冷设备和存储介质
CN113623622A (zh) * 2021-07-26 2021-11-09 西安交通大学 一种以压缩空气为能量来源的热水器或蒸汽发生器
CN117858748A (zh) * 2021-08-23 2024-04-09 朗姆研究公司 共定位于衬底处理系统上的紧凑型气体分离器设备

Family Cites Families (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4040806A (en) * 1972-01-19 1977-08-09 Kennedy Kenneth B Process for purifying hydrocarbon gas streams
US4008059A (en) * 1975-05-06 1977-02-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Centrifugal separator
US4171964A (en) * 1976-06-21 1979-10-23 The Ortloff Corporation Hydrocarbon gas processing
US4157904A (en) * 1976-08-09 1979-06-12 The Ortloff Corporation Hydrocarbon gas processing
US4140504A (en) * 1976-08-09 1979-02-20 The Ortloff Corporation Hydrocarbon gas processing
US4070172A (en) * 1976-11-29 1978-01-24 Phillips Petroleum Company Pressure responsive fractionation control
US4251249A (en) * 1977-01-19 1981-02-17 The Randall Corporation Low temperature process for separating propane and heavier hydrocarbons from a natural gas stream
US4185978A (en) * 1977-03-01 1980-01-29 Standard Oil Company (Indiana) Method for cryogenic separation of carbon dioxide from hydrocarbons
US4278457A (en) * 1977-07-14 1981-07-14 Ortloff Corporation Hydrocarbon gas processing
US4331461A (en) * 1978-03-10 1982-05-25 Phillips Petroleum Company Cryogenic separation of lean and rich gas streams
US4164451A (en) * 1978-06-05 1979-08-14 Phillips Petroleum Company Pressure responsive fractionation control
US4164452A (en) * 1978-06-05 1979-08-14 Phillips Petroleum Company Pressure responsive fractionation control
US4203742A (en) * 1978-10-31 1980-05-20 Stone & Webster Engineering Corporation Process for the recovery of ethane and heavier hydrocarbon components from methane-rich gases
DE2849344A1 (de) * 1978-11-14 1980-05-29 Linde Ag Verfahren zur abtrennung einer c tief 2+ -kohlenwasserstoff-fraktion aus erdgas
US4459459A (en) * 1981-04-01 1984-07-10 Airco, Inc. Power supply for electric arc welding
IT1137281B (it) * 1981-07-07 1986-09-03 Snam Progetti Metodo per il recupero di condensati da gas naturale
US4410342A (en) * 1982-05-24 1983-10-18 United States Riley Corporation Method and apparatus for separating a liquid product from a hydrocarbon-containing gas
US4453958A (en) * 1982-11-24 1984-06-12 Gulsby Engineering, Inc. Greater design capacity-hydrocarbon gas separation process
CA1235650A (en) * 1983-09-13 1988-04-26 Paul Kumman Parallel stream heat exchange for separation of ethane and higher hydrocarbons from a natural or refinery gas
US4507133A (en) * 1983-09-29 1985-03-26 Exxon Production Research Co. Process for LPG recovery
US4548629A (en) * 1983-10-11 1985-10-22 Exxon Production Research Co. Process for the liquefaction of natural gas
US4519824A (en) * 1983-11-07 1985-05-28 The Randall Corporation Hydrocarbon gas separation
GB8411686D0 (en) * 1984-05-08 1984-06-13 Stothers W R Recovery of ethane and natural gas liquids
US4698080A (en) * 1984-06-15 1987-10-06 Phillips Petroleum Company Feed control for cryogenic gas plant
US4563201A (en) * 1984-07-16 1986-01-07 Mobil Oil Corporation Method and apparatus for the production of liquid gas products
FR2571129B1 (fr) * 1984-09-28 1988-01-29 Technip Cie Procede et installation de fractionnement cryogenique de charges gazeuses
US4619679A (en) * 1984-10-29 1986-10-28 Phillips Petroleum Company Gas processing
US4617039A (en) * 1984-11-19 1986-10-14 Pro-Quip Corporation Separating hydrocarbon gases
DE3445994A1 (de) * 1984-12-17 1986-06-19 Linde Ag Verfahren zur gewinnung von c(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)- oder von c(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen
DE3445961A1 (de) * 1984-12-17 1986-06-26 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zur abtrennung von c(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen aus einem gasstrom
FR2578637B1 (fr) * 1985-03-05 1987-06-26 Technip Cie Procede de fractionnement de charges gazeuses et installation pour l'execution de ce procede
DE3510097A1 (de) * 1985-03-20 1986-09-25 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zum abtrennen von co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) aus einem gasgemisch
US4596588A (en) * 1985-04-12 1986-06-24 Gulsby Engineering Inc. Selected methods of reflux-hydrocarbon gas separation process
DE3531307A1 (de) * 1985-09-02 1987-03-05 Linde Ag Verfahren zur abtrennung von c(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen aus erdgas
GB8531686D0 (en) * 1985-12-23 1986-02-05 Boc Group Plc Separation of gaseous mixtures
US4901533A (en) * 1986-03-21 1990-02-20 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for the liquefaction of a natural gas stream utilizing a single mixed refrigerant
US4698081A (en) * 1986-04-01 1987-10-06 Mcdermott International, Inc. Process for separating hydrocarbon gas constituents utilizing a fractionator
US4687499A (en) * 1986-04-01 1987-08-18 Mcdermott International Inc. Process for separating hydrocarbon gas constituents
US4714487A (en) * 1986-05-23 1987-12-22 Air Products And Chemicals, Inc. Process for recovery and purification of C3 -C4+ hydrocarbons using segregated phase separation and dephlegmation
US4710214A (en) * 1986-12-19 1987-12-01 The M. W. Kellogg Company Process for separation of hydrocarbon gases
DE3802553C2 (de) * 1988-01-28 1996-06-20 Linde Ag Verfahren zur Abtrennung von Kohlenwasserstoffen
US4805413A (en) * 1988-03-10 1989-02-21 Kerr-Mcgee Corporation Process for cryogenically separating natural gas streams
US4869740A (en) * 1988-05-17 1989-09-26 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US4854955A (en) * 1988-05-17 1989-08-08 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
CA1327947C (en) * 1988-06-02 1994-03-22 Willem Johannes Christian Prinsloo Vortex tube separating device
US4889545A (en) * 1988-11-21 1989-12-26 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US4895584A (en) * 1989-01-12 1990-01-23 Pro-Quip Corporation Process for C2 recovery
US4921514A (en) * 1989-05-15 1990-05-01 Air Products And Chemicals, Inc. Mixed refrigerant/expander process for the recovery of C3+ hydrocarbons
US4987744A (en) * 1990-01-26 1991-01-29 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Cryogenic distillation with unbalanced heat pump
US5246575A (en) * 1990-05-11 1993-09-21 Mobil Oil Corporation Material extraction nozzle coupled with distillation tower and vapors separator
US5275005A (en) * 1992-12-01 1994-01-04 Elcor Corporation Gas processing
US5568737A (en) * 1994-11-10 1996-10-29 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
RU2144556C1 (ru) * 1995-06-07 2000-01-20 Элкор Корпорейшн Способ разделения газового потока и устройство для его осуществления (варианты)
US5566554A (en) * 1995-06-07 1996-10-22 Kti Fish, Inc. Hydrocarbon gas separation process
US5555748A (en) * 1995-06-07 1996-09-17 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US5799507A (en) * 1996-10-25 1998-09-01 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US5960643A (en) * 1996-12-31 1999-10-05 Exxon Chemical Patents Inc. Production of ethylene using high temperature demethanization
US5983664A (en) * 1997-04-09 1999-11-16 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US5890378A (en) * 1997-04-21 1999-04-06 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US5881569A (en) * 1997-05-07 1999-03-16 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
TW368596B (en) * 1997-06-20 1999-09-01 Exxon Production Research Co Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas
MY129174A (en) * 1997-07-02 2007-03-30 Shell Int Research Removing a gaseous component from a fluid
US5953936A (en) * 1997-10-28 1999-09-21 Air Products And Chemicals, Inc. Distillation process to separate mixtures containing three or more components
US5953935A (en) * 1997-11-04 1999-09-21 Mcdermott Engineers & Constructors (Canada) Ltd. Ethane recovery process
US5992175A (en) * 1997-12-08 1999-11-30 Ipsi Llc Enhanced NGL recovery processes
EP1062466B1 (en) * 1997-12-16 2012-07-25 Battelle Energy Alliance, LLC Apparatus and process for the refrigeration, liquefaction and separation of gases with varying levels of purity
FR2772896B1 (fr) * 1997-12-22 2000-01-28 Inst Francais Du Petrole Procede de liquefaction d'un gaz notamment un gaz naturel ou air comportant une purge a moyenne pression et son application
US6237365B1 (en) * 1998-01-20 2001-05-29 Transcanada Energy Ltd. Apparatus for and method of separating a hydrocarbon gas into two fractions and a method of retrofitting an existing cryogenic apparatus
FR2775275B1 (fr) * 1998-02-20 2000-05-19 Air Liquide Procede et installation pour la production combinee d'un melange de synthese d'ammoniac et de monoxyde de carbone
US6032483A (en) * 1998-04-07 2000-03-07 American Air Liquide Inc. System and method for delivery of a vapor phase product to a point of use
US6122931A (en) * 1998-04-07 2000-09-26 American Air Liquide Inc. System and method for delivery of a vapor phase product to a point of use
US5970742A (en) * 1998-04-08 1999-10-26 Air Products And Chemicals, Inc. Distillation schemes for multicomponent separations
US6106674A (en) * 1998-05-26 2000-08-22 Air Products And Chemicals, Inc. Operable and efficient distillation schemes for multicomponent separations
EA002780B1 (ru) * 1998-10-16 2002-08-29 Трансланг Текнолоджиз Лтд. Способ и устройство для разделения компонентов газовых смесей и сжижения газа
US6182469B1 (en) * 1998-12-01 2001-02-06 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US6116050A (en) * 1998-12-04 2000-09-12 Ipsi Llc Propane recovery methods
TW446800B (en) * 1998-12-18 2001-07-21 Exxon Production Research Co Process for unloading pressurized liquefied natural gas from containers
US6524368B2 (en) * 1998-12-31 2003-02-25 Shell Oil Company Supersonic separator apparatus and method
GC0000091A (en) * 1998-12-31 2004-06-30 Shell Int Research Method for removing condensables from a natural gas stream.
US6182468B1 (en) * 1999-02-19 2001-02-06 Ultimate Process Technology Thermodynamic separation of heavier components from natural gas
US6205813B1 (en) * 1999-07-01 2001-03-27 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing fuel and high purity methane
JP2001048587A (ja) * 1999-08-17 2001-02-20 Central Glass Co Ltd 機能性膜付きガラスおよびその製造方法
US6244070B1 (en) * 1999-12-03 2001-06-12 Ipsi, L.L.C. Lean reflux process for high recovery of ethane and heavier components
GB0000327D0 (en) * 2000-01-07 2000-03-01 Costain Oil Gas & Process Limi Hydrocarbon separation process and apparatus
US6453698B2 (en) * 2000-04-13 2002-09-24 Ipsi Llc Flexible reflux process for high NGL recovery
US6276168B1 (en) * 2000-05-08 2001-08-21 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of nitrogen trifluoride by continuous cryogenic distillation
US6401486B1 (en) * 2000-05-18 2002-06-11 Rong-Jwyn Lee Enhanced NGL recovery utilizing refrigeration and reflux from LNG plants
US6266976B1 (en) * 2000-06-26 2001-07-31 Air Products And Chemicals, Inc. Cryogenic H2 and carbon monoxide production with an impure carbon monoxide expander
FR2817766B1 (fr) * 2000-12-13 2003-08-15 Technip Cie Procede et installation de separation d'un melange gazeux contenant du methane par distillation,et gaz obtenus par cette separation
US6526777B1 (en) * 2001-04-20 2003-03-04 Elcor Corporation LNG production in cryogenic natural gas processing plants
US6581409B2 (en) * 2001-05-04 2003-06-24 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods related to same
FR2826969B1 (fr) * 2001-07-04 2006-12-15 Technip Cie Procede de liquefaction et de deazotation de gaz naturel, installation de mise en oeuvre, et gaz obtenus par cette separation
US6516631B1 (en) * 2001-08-10 2003-02-11 Mark A. Trebble Hydrocarbon gas processing
US6425266B1 (en) * 2001-09-24 2002-07-30 Air Products And Chemicals, Inc. Low temperature hydrocarbon gas separation process
US6743829B2 (en) * 2002-01-18 2004-06-01 Bp Corporation North America Inc. Integrated processing of natural gas into liquid products
US6564578B1 (en) * 2002-01-18 2003-05-20 Bp Corporation North America Inc. Self-refrigerated LNG process
US6915661B2 (en) * 2002-11-13 2005-07-12 L'air Liquide - Societe Anonyme A'directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes George Claude Integrated air separation process and apparatus
US6932858B2 (en) * 2003-08-27 2005-08-23 Gas Technology Institute Vortex tube system and method for processing natural gas

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013119142A1 (ru) 2012-02-10 2013-08-15 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аэрогаз" Способ разделения смеси газов
RU2514859C2 (ru) * 2012-02-10 2014-05-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аэрогаз" Способ разделения смеси газов
EA028888B1 (ru) * 2012-02-10 2018-01-31 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аэрогаз" Способ разделения смеси газов
WO2016076755A1 (ru) 2014-11-14 2016-05-19 Общество с ограниченной ответственностью "ЭНГО Инжиниринг" Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления
RU2761489C1 (ru) * 2020-10-29 2021-12-08 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ низкотемпературной подготовки природного газа и установка для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
US20070227186A1 (en) 2007-10-04
EA010564B1 (ru) 2008-10-30
CN101069055B (zh) 2010-06-23
WO2006032139A1 (en) 2006-03-30
NO20071943L (no) 2007-06-14
CA2520800C (en) 2014-08-19
BRPI0516049A (pt) 2008-08-19
BRPI0516049B1 (pt) 2018-11-27
CA2520800A1 (en) 2006-03-24
GB2432413B (en) 2008-04-16
GB0705692D0 (en) 2007-05-02
AU2005287826B2 (en) 2010-12-16
UA86266C2 (ru) 2009-04-10
EA200700625A1 (ru) 2007-10-26
CN101069055A (zh) 2007-11-07
MX2007003514A (es) 2007-08-06
AU2005287826A1 (en) 2006-03-30
GB2432413A (en) 2007-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2272973C1 (ru) Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты)
US10345039B2 (en) Integrated pre-cooled mixed refrigerant system and method
US9500404B2 (en) Method and system for removing H2S from a natural gas stream
JP5032342B2 (ja) 天然ガス流を冷却し、冷却流を各種フラクションに分離する方法及びシステム
RU2362954C2 (ru) Очистка сжиженного природного газа
CN108955084B (zh) 混合制冷剂系统和方法
EA020215B1 (ru) Способ получения потоков жидкого и газообразного азота, газового потока с высоким содержанием гелия и деазотированного потока углеводородов и установка для его осуществления
RU2614947C1 (ru) Способ переработки природного газа с извлечением С2+ и установка для его осуществления
AU2023237164A1 (en) Liquefaction system
RU2514859C2 (ru) Способ разделения смеси газов
RU2272972C2 (ru) Способ низкотемпературного разделения попутных нефтяных газов (варианты)
JPH07504026A (ja) ガス流れから蒸気を抽出するプロセス
RU2761489C1 (ru) Способ низкотемпературной подготовки природного газа и установка для его осуществления
RU2812652C1 (ru) Способ разделения многокомпонентной смеси
EA025118B1 (ru) Бесфакельная стабилизация конденсата в комбинации с кондиционированием газа
RU2157721C1 (ru) Способ переработки природного газа
RU2178129C2 (ru) Способ работы устройства для ожижения газа и устройство для ожижения газа
RU2749628C1 (ru) Способ и установка выделения из природного газа целевых фракций
RU2162362C1 (ru) Способ переработки природного газа
EA043146B1 (ru) Способ и установка выделения из природного газа целевых фракций
RU2212599C1 (ru) Способ сжижения природного газа
SU1495600A1 (ru) Способ компримировани легких газов
RU2003128516A (ru) Способ сжижения природного газа в дроссельном цикле
TW202309456A (zh) 側抽回流重烴去除系統和方法
SU1733872A1 (ru) Способ компримировани легких газов

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120215

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20121001

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20131217