CN101460800B - 液化天然气的处理 - Google Patents

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Abstract

公开一种从液化天然气(LNG)物流中回收乙烷、乙烯、丙烷、丙烯和更重烃的方法和装置。将LNG进料物流分成两部分。将第一部分在上部中间塔进料点供入分馏塔。第二部分与自塔分馏段上升的热馏出物流进行热交换，从而使此部分LNG进料物流部分气化并将馏出物流全部冷凝。冷凝的馏出物流分成“贫”LNG产物物流和回流物流，将回流物流在塔顶进料位置供入该塔。将部分气化的那部分LNG进料物流分成气流和液流，然后将其在下部中间塔进料位置供入该塔。该塔进料的量和温度能有效使塔顶温度保持在一定温度，从而将大部分所期望组分回收到塔底液体产物中。

Description

液化天然气的处理
相关申请的交叉参考
根据《美国法典》第35篇第119节(e)，本申请人要求2006年6月2日提交的在先美国临时申请号60/810244和2006年6月8日提交的美国临时申请号60/812686的权益。
技术领域
本发明涉及一种从液化天然气(下文中称为LNG)中分离乙烷及更重烃或丙烷及更重烃来提供挥发性的富甲烷贫LNG物流和低挥发性的天然气液体(NGL)或液化石油气(LPG)物流的方法。
背景技术
作为管道输送的替代方法，有时要将边远地区的天然气进行液化并在专用LNG罐中运输到适当的LNG接收和储存罐区。然后可将LNG再汽化并按与天然气相同的方式用作气态燃料。尽管LNG通常有较大比例的甲烷，即甲烷占LNG的至少50摩尔％，但也含有相对较少量诸如乙烷、丙烷和丁烷等的更重烃和氮气。通常需要将LNG中的部分或全部更重烃与甲烷分离以使LNG汽化所得气体燃料符合管道气热值要求。此外，因为更重烃作为液体产物(例如用作石化原料)的价值比其作为燃料的价值高，通常也希望使这些更重烃与甲烷分离。
尽管可用来从LNG中分离乙烷及更重烃的方法很多，但这些方法通常必须妥善处理高回收率、低公用工程费和工艺简单(从而投资少)之间的关系。US 2952984、3837172、5114451和7155931描述了能够回收乙烷或丙烷同时生产出气态贫LNG物流再将其压缩至输送压力进入气体分配网的相关LNG方法，然而，若产出的贫LNG物流换成液态的，就可将其用泵压(而非压缩)至气体分配网的输送压力，随后用少量的外部热源或其它手段使贫LNG物流汽化，则公用工程费可能较低。美国专利7069743和7216507描述了此类方法。
发明内容
本发明广义涉及从这样的LNG物流中回收乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和更重烃的方法。采用新的工艺布置使乙烷或丙烷回收率高同时保持工艺设备简单而且投资少。此外，本发明还使处理LNG所需的公用工程(动力和热)降低而导致操作费用比先有技术方法低，也使资本投资明显减少。要按本发明进行处理的LNG物流的典型分析结果是(近似的摩尔百分率)89.8％甲烷、6.5％乙烷及其它C2组分、2.2％丙烷及其它C3组分、1.0％丁烷+和余量的氮气。
本发明还涉及如下实施方案：
1.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(e)将所述液流泵压至更高压力和加热，然后在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
2.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(e)将所述液流泵压至更高压力和加热，然后在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
3.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述气流至少分成第一气流和第二气流；
(e)将所述第一气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)将所述液流加热，然后在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(g)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述第二气流合并，形成合并气流；
(h)将所述合并气流冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(j)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(k)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
4.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述气流至少分成第一气流和第二气流；
(e)将所述第一气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)将所述液流加热，然后在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(g)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述第二气流合并，形成合并气流；
(h)将所述合并气流冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(j)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(k)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
5.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述液流加热，然后在下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(e)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述气流合并，形成合并气流；
(f)将所述合并气流冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
6.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述液流加热，然后在下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(e)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述气流合并，形成合并气流；
(f)将所述合并气流冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
7.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成第一气流和第一液流；
(d)将所述第一液流加热至足以使之部分汽化，从而形成第二气流和第二液流；
(e)将所述第二气流膨胀至低压并在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)将所述第二液流膨胀至所述低压并在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(g)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述第一气流合并，形成合并气流；
(h)将所述合并气流压缩至更高压力和然后冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(j)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(k)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
8.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成第一气流和第一液流；
(d)将所述第一液流加热至足以使之部分汽化，从而形成第二气流和第二液流；
(e)将所述第二气流膨胀至低压并在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)将所述第二液流膨胀至所述低压并在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(g)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述第一气流合并，形成合并气流；
(h)将所述合并气流压缩至更高压力和然后冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(j)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(k)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
9.根据实施方案1的方法，其中将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流在所述第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
10.根据实施方案2的方法，其中将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流在所述第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
11.根据实施方案3的方法，其中
(a)将所述气流压缩至更高压力，随后将压缩气流至少分成所述第一气流和所述第二气流；和
(b)将所述液流泵压至更高压力并加热，随后将所述热的泵压液流在所述第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
12.根据实施方案4的方法，其中
(a)将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流至少分成所述第一气流和所述第二气流；和
(b)将所述液流泵压至更高压力并加热，随后将所述热的泵压液流在所述第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
13.根据实施方案5的方法，其中
(a)将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流与所述馏出气流合并，以形成所述的合并气流；和
(b)将所述液流泵压至更高压力并加热，随后将所述热的泵压液流在所述下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
14.根据实施方案6的方法，其中
(a)将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流与所述馏出气流合并，以形成所述的合并气流；和
(b)将所述液流泵压至更高压力并加热，随后将所述热的泵压液流在所述下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
15.根据实施方案7的方法，其中将所述第一液流泵压至更高压力，随后加热至足以使其至少部分汽化，从而形成所述第二气流和所述第二液流。
16.根据实施方案8的方法，其中将所述第一液流泵压至更高压力，随后加热至足以使其至少部分汽化，从而形成所述第二气流和所述第二液流。
17.根据实施方案1、3、5、7、9、11、13或15的方法，其中将所述回流物流进一步冷却，然后在所述塔顶进料位置供入所述分馏塔，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用。
18.根据实施方案2、4、6、8、10、12、14或16的方法，其中将所述回流物流进一步冷却，然后在所述塔顶进料位置供入所述分馏塔，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用。
19.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)所述第一分流设备进一步与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述第一物流；
(c)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(d)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(e)所述分离设备进一步与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述气流；
(f)与所述分离设备连接的泵压设备，其用来接收所述液流并将其泵压至更高压力；
(g)与所述泵压设备连接的加热设备，其用来接收所述泵压的液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述的泵压的热液流；
(h)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(i)所述热交换设备还进一步与所述提取设备连接，以接收所述馏出气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(j)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(k)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
20.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第一物流并将其加热；
(c)所述热交换设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述热的第一物流；
(d)所述热交换设备还进一步与所述第一分流设备连接，以接收所述第二物流并将其加热至足以使其部分气化；
(e)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(f)所述分离设备还与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述气流；
(g)与所述分离设备连接的泵压设备，其用来接收所述液流并将其泵压至更高压力；
(h)与所述泵压设备连接的加热设备，其用来接收所述泵压的液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述的泵压的热液流；
(i)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(j)所述热交换设备还与所述提取设备连接，以接收所述馏出气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(k)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(l)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
21.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)所述第一分流设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述第一物流；
(c)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(d)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(e)与所述分离设备连接的第二分流设备，其用来接收所述气流并将其至少分成第一气流和第二气流；
(f)所述第二分流设备进一步与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述第一气流；
(g)与所述分离设备连接的加热设备，其用来接收所述液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述的热液流；
(h)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(i)与所述提取设备和所述第二分流设备连接的合并设备，其用来接收所述馏出气流和所述第二气流并形成合并气流；
(j)所述热交换设备还进一步与所述合并设备连接，以接收所述合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(k)与所述热交换设备连接的第三分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第三分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(l)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
22.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第一物流并将其加热；
(c)所述热交换设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述热的第一物流；
(d)所述热交换设备还进一步与所述第一分流设备连接，以接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(e)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(f)与所述分离设备连接的第二分流设备，其用来接收所述气流并将其至少分成第一气流和第二气流；
(g)所述第二分流设备进一步与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述第一气流；
(h)与所述分离设备连接的加热设备，其用来接收所述液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述的热液流；
(i)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(j)与所述提取设备和所述第二分流设备连接的合并设备，其用来接收所述馏出气流和所述第二气流并形成合并气流；
(k)所述热交换设备还进一步与所述合并设备连接，以接收所述合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(l)与所述热交换设备连接的第三分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第三分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(m)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
23.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)所述第一分流设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述第一物流；
(c)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(d)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(e)与所述分离设备连接的加热设备，其用来接收所述液流并将其加热，所述加热设备还与所述分馏塔连接，以在下部中间塔进料位置供入所述的热液流；
(f)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(g)合并设备与所述提取设备和所述分离设备连接，以接收所述馏出气流和所述气流并形成合并气流；
(h)所述热交换设备还进一步与所述合并设备连接，以接收所述合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(j)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
24.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第一物流并将其加热；
(c)所述热交换设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述热的第一物流；
(d)所述热交换设备还进一步与所述第一分流设备连接，以接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(e)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(f)与所述分离设备连接的加热设备，其用来接收所述液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在下部中间塔进料位置供入所述的热液流；
(g)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(h)合并设备与所述提取设备和所述分离设备连接，以接收所述馏出气流和所述气流并形成合并气流；
(i)所述热交换设备还进一步与所述合并设备连接，以接收所述合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(j)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(k)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
25.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)所述第一分流设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述第一物流；
(c)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第二物流并将其加热至足以使其部分气化；
(d)与所述热交换设备连接的第一分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成第一气流和第一液流；
(e)与所述第一分离设备连接的加热设备，其用来接收所述第一液流并将其加热使其足以至少部分气化；
(f)与所述加热设备连接的第二分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第一液流并将其分成第二气流和第二液流；
(g)与所述第二分离设备连接的第一膨胀设备，其用来接收所述第二气流并将其膨胀至较低压力，所述第一膨胀设备还与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述膨胀的第二气流；
(h)与所述第二分离设备连接的第二膨胀设备，其用来接收所述第二液流并将其膨胀至所述的较低压力，所述第二膨胀设备还与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述膨胀的第二液流；
(i)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(j)与所述提取设备和所述第一分离设备连接的合并设备，其用来接收所述馏出气流和所述第一气流并形成合并气流；
(k)与所述合并设备连接的压缩设备，其用来接收所述合并气流并将其压缩至更高压力；
(l)所述热交换设备还进一步与所述压缩设备连接，以接收所述压缩的合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(m)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(n)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
26.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第一物流并将其加热；
(c)所述热交换设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述热的第一物流；
(d)所述热交换设备还进一步与所述第一分流设备连接，以接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(e)与所述热交换设备连接的第一分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成第一气流和第一液流；
(f)加热设备与所述第一分离设备连接，以接收所述第一液流并将其加热使其足以至少部分气化；
(g)与所述加热设备连接的第二分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第一液流并将其分成第二气流和第二液流；
(h)与所述第二分离设备连接的第一膨胀设备，其用来接收所述第二气流并将其膨胀至较低压力，所述第一膨胀设备还与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述膨胀的第二气流；
(i)与所述第二分离设备连接的第二膨胀设备，其用来接收所述第二液流并将其膨胀至所述的较低压力，所述第二膨胀设备还与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述膨胀的第二液流；
(j)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(k)与所述提取设备和所述第一分离设备连接的合并设备，其用来接收所述馏出气流和所述第一气流并形成合并气流；
(l)与所述合并设备连接的压缩设备，其用来接收所述合并气流并将其压缩至更高压力；
(m)所述热交换设备还进一步与所述压缩设备连接，以接收所述压缩的合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(n)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(o)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
27.根据实施方案19的装置，其中
(a)压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力，所述压缩设备还与所述分馏塔连接，以在所述第一下部中间塔进料位置供入所述的压缩气流。
28.根据实施方案20的装置，其中
(a)压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力，所述压缩设备还与所述分馏塔连接，以在所述第一下部中间塔进料位置供入所述的压缩气流。
29.根据实施方案21的装置，其中
(a)压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力；
(b)所述第二分流设备与所述压缩设备连接，以接收所述压缩气流并将其至少分成第一气流和第二气流；
(c)泵压设备与所述分离设备连接，以接收所述液流并将其泵压至更高压力；和
(d)所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压液流，所述加热设备适合将所述泵压液流加热，然后在所述第二下部中间塔进料位置供入所述的热泵压液流。
30.根据实施方案22的装置，其中
(a)压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力；
(b)所述第二分流设备与所述压缩设备连接，以接收所述压缩气流并将其至少分成第一气流和第二气流；
(c)泵压设备与所述分离设备连接，以接收所述液流并将其泵压至更高压力；和
(d)所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压液流，所述加热设备适合将所述泵压液流加热，然后在所述第二下部中间塔进料位置供入所述的热泵压液流。
31.根据实施方案23的装置，其中
(a)压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力，所述压缩设备还与所述合并设备连接，用来向所述合并设备提供所述压缩气流并将其与所述馏出气流合并，形成所述的合并气流；
(b)泵压设备与所述分离设备连接，以接收所述液流并将其泵压至更高压力；和
(d)所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压液流，所述加热设备适合将所述泵压液流加热，然后在所述下部中间塔进料位置供入所述的热泵压液流。
32.根据实施方案24的装置，其中
(a)压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力，所述压缩设备还与所述合并设备连接，用来向所述合并设备提供所述压缩气流并将其与所述馏出气流合并，形成所述的合并气流；
(b)泵压设备与所述分离设备连接，以接收所述液流并将其泵压至更高压力；和
(c)所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压液流，所述加热设备适合将所述泵压液流加热，然后在所述下部中间塔进料位置供入所述的热泵压液流。
33.根据实施方案25的装置，其中
(a)泵压设备与所述第一分离设备连接，以接收所述第一液流并将其泵压至更高压力；和
(b)所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压第一液流，所述加热设备适合将所述泵压第一液流加热至足以使其至少部分气化，从而形成所述的至少部分气化的热物流。
34.根据实施方案26的装置，其中
(a)泵压设备与所述第一分离设备连接，以接收所述第一液流并将其泵压至更高压力；和
(b)所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压第一液流，所述加热设备适合将所述泵压第一液流加热至足以使其至少部分气化，从而形成所述的至少部分气化的热物流。
35.根据实施方案19、23、25、27、31或33的装置，其中所述热交换设备还与所述第二分流设备连接，以接收所述的回流物流并将其进一步冷却，所述热交换设备还与所述分馏塔连接，以在所述塔顶进料位置供入所述的进一步冷却的回流物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用。
36.根据实施方案21或29的装置，其中所述热交换设备还与所述第三分流设备连接，以接收所述的回流物流并将其进一步冷却，所述热交换设备还与所述分馏塔连接，以在所述塔顶进料位置供入所述的进一步冷却的回流物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用。
37.根据实施方案20、24、26、28、32或34的装置，其中所述热交换设备还与所述第二分流设备连接，以接收所述的回流物流并将其进一步冷却，所述热交换设备还与所述分馏塔连接，以在所述塔顶进料位置供入所述的进一步冷却的回流物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用。
38.根据实施方案22或30的装置，其中所述热交换设备还与所述第三分流设备连接，以接收所述的回流物流并将其进一步冷却，所述热交换设备还与所述分馏塔连接，以在所述塔顶进料位置供入所述的进一步冷却的回流物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用。
附图说明
为更好地理解本发明，参考以下实施例和附图。参看的附图：
图1是按照本发明的LNG处理装置的流程图；和
图2、3和4是说明将本发明应用到LNG处理装置的替代方案的流程图。
具体实施方式
以下对上述附图的解释中，提供了针对典型工艺条件计算的流量汇总表。为方便起见，本文出现的这些表中，流量值(摩尔/小时)已圆整至最接近的整数。表中所示总物流流量包括所有非烃类组分，因而一般会大于烃组分物流流量之和。所示温度是已圆整到最近度数的近似值。还应注意为对比图中所示方法而进行的工艺设计计算是基于从环境至过程(或者从过程至环境)没有热损失的假定。商购绝热材料的质量使其成为很合理的假定，而且是本领域技术人员通常采用的假定。
为方便起见，同时以传统的英制单位和国际制(SI)单位报告工艺参数。表中所给出的摩尔流量可解释为磅摩尔/小时或千摩尔/小时。以马力(HP)和/或千英热单位/小时(MBTU/Hr)报告的能耗对应于磅摩尔/小时为单位的摩尔流量。以千瓦(kW)报告的能耗对应于千摩尔/小时为单位的摩尔流量。
发明详述
实施例1
图1示出根据本发明适合生产包含进料物流中存在的大部分C2组分及更重烃组分的NGL产物的方法的流程图。
在图1方法的模拟过程中，来自LNG罐10的待处理LNG(物流41)于-255°F[-159℃]下进入泵11，其将LNG的压力升高至足以使其能流过热交换器然后进入分离器13。从该泵排出的物流41a分成两部分即物流42和43。第一部分即物流42在热交换器12中被加热到-220°F[-140℃](物流42a)，然后用泵18泵压至更高压力。然后将泵压后的物流42b于-219°F[-140℃]下在上部中间塔(mid-column)进料点供入分馏塔21。
物流41a的第二部分(物流43)在进入分离器13之前被加热以使其至少部分汽化。图1所示实施例中，物流43在热交换器12中通过冷却塔顶馏出气流48和回流物流53而被加热。加热的物流43a于-171°F[-113℃]和192psia[1324kPa(a)]下进入分离器13，在其中将蒸气(物流46)与任何余留液(物流47)分离。物流46进入压缩机14(由外部能源驱动)并压缩至压力高到足以进入在约265psia[1825kPa(a)]下操作的分馏塔21。然后将压缩后的蒸气物流46a作为进料在塔中部进料点供入分馏塔21。
分离器液体(物流47)用泵15泵压至更高压力，然后将物流47a在热交换器16中通过冷却来自塔的液体产物(物流51)而被加热到-156°F[-104℃]。然后将部分加热的物流47b在热交换器17中用低能级公用工程热进一步加热到-135°F[-93℃](物流47c)，之后供入分馏塔21的下部中间塔进料点。(高能级公用工程热如塔再沸器25中使用的加热介质通常要比低能级公用工程热费用高，因而最大化使用低能级公用工程热如本例中使用的海水和最少化使用高能级公用工程热通常能达到低操作成本的目的)。
注意：在所有情况下，热交换器12、16和17可表示多个独立热交换器或单个多路热交换器或其任意组合。(至于如何确定所示加热设备是否用多于一个的热交换器则取决于若干因素，其包括但不限于LNG输入流量、热交换器大小、物流温度等。)或者热交换器16和/或17可用其它加热手段替代，例如图1所示的使用海水的加热器、使用公用工程物流而不是工艺物流(像图1中所用的物流51)的加热器、间接加热的加热器或使用由环境空气加热的传热流体的加热器，根据具体情形而定。
分馏塔21中脱甲烷塔是包含多个垂直间隔的塔板、一或多个填料床、或塔板与填料的某种组合的常规蒸馏塔。如天然气处理装置中常见的情况，分馏塔可由两段构成。上部吸收(精馏)段21a包含能为上升蒸气与下降冷液体之间提供必要接触的塔板和/或填料以便冷凝和吸收蒸气中的乙烷及更重组分；下部汽提(脱甲烷)段21b包含能为下降液体与上升蒸气之间提供必要接触的塔板和/或填料。脱甲烷段还包括一或多个再沸器(如再沸器25)，其能将一部分沿塔向下流动的液体加热并汽化以提供沿塔向上流动的汽提用蒸气。这些蒸气将甲烷从液体中汽提出来，以使塔底液体产物(物流51)基本不含甲烷且主要由LNG进料物流中的C2组分和更重烃组分构成。根据塔底产物中甲烷摩尔分数为0.008，液体产物流51于40°F[4℃]条件下从塔底排出。按前面所述在热交换器16中冷却至0°F[-18℃]后，液体产物(物流51a)流入储罐或进一步处理。
塔顶馏出气流48于-166°F[-110℃]下从分馏塔21的上部取出，并且当在前面所述热交换器12中冷却至-170°F[-112℃]时被全部冷凝。然后将冷凝液(物流48a)分成两部分即物流52和53。第一部分(物流52)是富甲烷贫LNG的物流，将其用泵20泵压至1365psia[9411kPa(a)](物流52a)用于后续的汽化和/或输送过程。
其余部分是回流物流53，使其流入热交换器12，如前面所述通过与一部分冷LNG(物流42和43)进行热交换使之过冷至-220°F[-140℃]。过冷的回流物流53a用泵19泵压至脱甲烷塔21的操作压力，然后将-220°F[-140℃]下的物流53b作为冷塔顶进料(回流液)供入脱甲烷塔21。此冷回流液从脱甲烷塔21上部精馏段的上升蒸气中吸收并冷凝C2组分及更重烃组分。
图1所例示方法的物流流量和能耗汇总示于下表中：
表I
(图1)
物流流量一览表-磅摩尔/小时[千克摩尔/小时]
Figure GSB00000351406300241
*(基于未圆整的流量)
有四个主要因素使得本发明效率得以改进。第一，与许多现有工艺方法相比，本发明不依赖于LNG进料本身直接用作分馏塔21的回流液。而是将冷LNG固有的致冷作用用于热交换器12来生成含极少欲回收C2组分及更重烃组分的回流液流(物流53)，使分馏塔21上部吸收段内能更有效地精馏并避免了此类现有工艺方法的平衡限制。第二，与许多现有工艺方法相比，在供入分馏塔21之前使LNG进料分成两部分可更有效地利用低能级公用工程热，从而减少再沸器25所消耗的高能级公用工程热的量。较冷的那部分LNG进料(图1中物流42b)作为分馏塔21的补加回流物流，使蒸气和液流(图1中物流46a和47c)中的蒸气进行部分精馏以使另一部分LNG进料(物流43)的加热和部分汽化操作不会过度增加热交换器12的冷凝负荷。第三，与许多现有工艺方法相比，用一部分冷LNG进料(图1中物流42b)作为补加回流物流能够使用较少的分馏塔21塔顶回流(图1中物流53b)。塔顶回流量减少，加上热交换器17中大量使用低能级公用工程热加热，导致进入分馏塔21的总液体量减少，再沸器25所需负荷降低且使为满足脱甲烷塔塔底液体产物规格所需的高能级公用工程热量最小化。第四，与许多现有工艺方法相比，LNG在分离器13中首先分离成蒸气和液体馏分的操作是在较低压力下进行的。轻质组分(即甲烷)和所期望的待回收重质组分(即C2和更重组分)之间的相对挥发度在低压下更为有利，使得在物流46a中存在的且随后需要在分馏塔21中进行精镏的所期望组分更少。
实施例2
图2示出本发明的一种可供选择的实施方案。图2所示方法中设定的LNG组成和条件与图1中的相同。因此，本发明的图2方法可与图1所示实施方案进行对比。
在图2方法的模拟过程中，来自LNG罐10的待处理LNG(物流41)于-255°F[-159℃]下进入泵11。泵11将LNG的压力升高至足以使其能流过热交换器然后进入分离器13。从该泵排出的物流41a分成两部分即物流42和43。第一部分即物流42在热交换器12中被加热到-220°F[-140℃](物流42a)，然后用泵18泵压至更高压力。然后将泵压后的物流42b于-219°F[-140℃]下在上部中间塔进料点供入分馏塔21。
物流41a的第二部分(物流43)在进入分离器13之前被加热以使其至少部分汽化。图2所示的实施例中，物流43在热交换器12中被加热，以使加热的物流43a于-169°F[-112℃]和196psia[1351kPa(a)]下进入分离器13，在其中将蒸气(物流46)与任何余留液(物流47)分离。物流46用压缩机14压缩至足够高压力以进入在约265psia[1825kPa(a)]下操作的分馏塔21。然后将压缩后的蒸气物流46a分成两部分，即物流49和50。然后将包含总压缩蒸气约30％的物流49作为进料在塔中部进料点供入分馏塔21。
分离器液体(物流47)用泵15泵压至更高压力，然后将物流47a在热交换器16中通过冷却来自塔的液体产物(物流51)而被加热到-153°F[-103℃]，然后将部分加热的物流47b在热交换器17中用低能级公用工程热进一步加热到-135°F[-93℃](物流47c)，之后供入分馏塔21的下部中间塔进料点。液体产物物流51于40°F[4℃]下从塔底排出，并按前述在热交换器16中冷却至0°F[-18℃](物流51a)后流入储罐或进一步处理。
塔顶馏出气流48于-166°F[-110℃]下从分馏塔21的上部取出，并与其余部分的压缩蒸气(物流50)混合。-155°F[-104℃]的合并物流54按前述在热交换器12中冷却至-170°F[-112℃]时被全部冷凝。然后将冷凝液(物流54a)分成两部分即物流52和53。第一部分(物流52)是富甲烷贫LNG的物流，将其用泵20泵压至1365psia[9411kPa(a)](物流52a)用于后续的汽化和/或输送过程。
其余部分是回流物流53，使其流入热交换器12，如前面所述通过与冷LNG(物流42和43)进行热交换使之过冷至-220°F[-140℃]。过冷的回流物流53a用泵19泵压至脱甲烷塔21的操作压力，然后将-220°F[-140℃]下的物流53b作为冷塔顶进料(回流液)供入脱甲烷塔21。此冷回流液从脱甲烷塔21上部精馏段的上升蒸气中吸收并冷凝C2组分及更重烃组分。
图2所例示方法的物流流量和能耗汇总示于下表中：
表II
(图2)
物流流量一览表-磅摩尔/小时[千克摩尔/小时]
Figure GSB00000351406300271
*(基于未圆整的流量)
将本发明图2实施方案的表II与本发明图1实施方案的表I进行对比，显示图2实施方案的液体回收率略低，因为大部分LNG进料(物流50)不经任何精镏处理。因此，对图2实施方案而言，由于塔中蒸气负荷(由塔顶蒸气物流48所表示)很低，故分馏塔21的尺寸相当小。装置造价减少的结果可使本发明此实施方案所提供的液体回收率略低有一定合理性。
实施例3
图3示出本发明另一种可供选择的实施方案。图3所示方法中设定的LNG组成和条件与图1和2中的相同。因此，本发明的图3方法可与图1和2所示实施方案进行对比。
在图3方法的模拟过程中，来自LNG罐10的待处理LNG(物流41)于-255°F[-159℃]下进入泵11。泵11将LNG的压力升高至足以使其能流过热交换器然后进入分离器13。从该泵排出的物流41a分成两部分即物流42和43。第一部分即物流42在热交换器12中被加热到-220°F[-140℃](物流42a)，然后用泵18泵压至更高压力。然后将泵压后的物流42b于-219°F[-140℃]下在上部中间塔进料点供入分馏塔21。
物流41a的第二部分(物流43)在进入分离器13之前被加热以使其至少部分汽化。图3所示实施例中，物流43在热交换器12中被加热，以使加热的物流43a于-168°F[-111℃]和198psia[1365kPa(a)]下进入分离器13，在其中将蒸气(物流46)与任何余留液(物流47)分离。物流47用泵15泵压至更高压力，然后将物流47a在热交换器16中通过冷却来自塔的液体产物(物流51)而被加热到-152°F[-102℃]。然后将部分加热的物流47b在热交换器17中用低能级公用工程热进一步加热到-135°F [-93℃](物流47c)，之后供入分馏塔21的下部中间塔进料点。液体产物物流51于40°F[5℃]下从塔底排出，并按前述在热交换器16中冷却至0°F[-18℃](物流51a)后流入储罐或进一步处理。
塔顶馏出气流48于-166°F[-110℃]下从分馏塔21的上部取出。来自分离器13的蒸气(物流46)进入压缩机14并压缩到更高压力，使物流46a与物流48合并来形成物流54。当-150°F[-101℃]的合并物流54按前述在热交换器12中冷却至-169°F[-112℃]时被全部冷凝。然后将冷凝液(物流54a)分成两部分即物流52和53。第一部分(物流52)是富甲烷贫LNG的物流，将其用泵20泵压至1365psia[9411kPa(a)](物流52a)用于后续的汽化和/或输送过程。
其余部分是回流物流53，使其流入热交换器12，如前面所述通过与冷LNG(物流42和43)进行热交换使之过冷至-220°F[-140℃]。过冷的回流物流53a用泵19泵压至脱甲烷塔21的操作压力，然后将-220°F[-140℃]下的物流53b作为冷塔顶进料(回流液)供入脱甲烷塔21。此冷回流液从脱甲烷塔21上部精馏段的上升蒸气中吸收并冷凝C2组分及更重烃组分。
图3所例示方法的物流流量和能耗汇总列于下表中：
表III
(图3)
物流流量一览表-磅摩尔/小时[千克摩尔/小时]
Figure GSB00000351406300291
*(基于未圆整的流量)
将本发明图3实施方案的上表III与分属本发明图1和2实施方案的表I和II进行对比，显示图3实施方案的液体回收率有些低，因为更多的LNG进料(所有的压缩分离器蒸气，物流46a)不经任何精镏处理。因此，对图3实施方案而言，由于塔中蒸气负荷(由塔顶蒸气物流48所表示)甚至更低，故分馏塔21的尺寸仍然很小。因此本发明图3实施方案的基建投资有可能比图1或图2实施方案的更低。具体应用中选择采用何种实施方案通常由更重烃组分的相对价值、功率和高能级公用工程热的相对成本和分馏塔、泵、热交换器和压缩机的相对投资费用来决定。
实施例4
图4示出本发明另一种可供选择的实施方案。图4所示方法中设定的LNG组成和条件与图1至3中的相同。因此，本发明的图4方法可与图1至3所示实施方案进行对比。
在图4方法的模拟过程中，来自LNG罐10的待处理LNG(物流41)于-255°F[-159℃]下进入泵11，泵11将LNG的压力升高至足以使其能流过热交换器然后再进入分离器13和分馏塔21。从该泵排出的物流41a分成两部分即物流42和43。第一部分即物流42在热交换器12中被加热到-165°F[-109℃](物流42a)，然后在上部中间塔进料点供入分馏塔21。根据泵11的排出压力，需要阀30来将物流42b的压力降低到分馏塔21的压力。
物流41a的第二部分(物流43)在进入分离器13之前被加热以使其至少部分汽化。图4所示实施例中，物流43在热交换器12中被加热，以使加热的物流43a于-168°F[-111℃]和195psia[1342kPa(a)]下进入分离器13，在其中将蒸气(物流46)与任何余留液(物流47)分离。物流47用泵15泵压至更高压力，然后将物流47a在热交换器16中通过冷却来自塔的液体产物(物流51)而被加热到-155°F[-104℃]，然后将部分加热的物流47b进一步加热以使其部分汽化。在图4的实施方案中，物流47b在热交换器17中用低能级公用工程热进一步加热，以使进一步加热的物流47c于9°F[-13℃]和750psia[5169kPa(a)]下进入分离器26，在其中将蒸气物流55与任何余留液流56分离。将分离器液流(物流56)通过膨胀阀23膨胀到分馏塔21的操作压力(约195psia[1342kPa(a)])，在供入分馏塔21下部中间塔进料点之前，冷却物流56a至-36°F[-38℃]。
来自分离器26的蒸气(物流55)进入作功膨胀机27，从此部分高压进料中取出机械能。膨胀机27使蒸气基本上等熵膨胀至塔的操作压力，作功膨胀过程使膨胀物流55a冷却至约-74°F[-59℃]的温度。然后将此部分冷凝的膨胀物流55a作为进料在塔中部进料点供入分馏塔21。
液体产物物流51于17°F[-9℃]下从塔底排出，并按前述在热交换器16中冷却至0°F[-18℃]后，液体产物物流51a流入储罐或进一步处理。
塔顶馏出气流48于-178°F[-117℃]下从分馏塔21的上部取出。来自分离器13的蒸气(物流46)与物流48合并来形成物流54。合并物流54于-174°F[-114℃]下流入由膨胀机27驱动的压缩机28，在其中被压缩至266psia[1835kPa(a)](物流54a)。当物流54a按前述在热交换器12中冷却至-168°F[-111℃]时被全部冷凝。然后将冷凝液(物流54b)分成两部分即物流52和53。第一部分(物流52)是富甲烷贫LNG的物流，将其用泵20泵压至1365psia[9411kPa(a)](物流52a)用于后续的汽化和/或输送过程。
其余部分是回流物流53，使其流入热交换器12，如前面所述通过与冷LNG(物流42和43)进行热交换使之过冷至-225°F[-143℃]。过冷的回流物流53a在阀31中膨胀至脱甲烷塔21的操作压力，然后将-225°F[-143℃]下的膨胀物流53b作为冷塔顶进料(回流)供入脱甲烷塔21。此冷回流液从脱甲烷塔21上部精馏段的上升蒸气中吸收并冷凝C2组分及更重烃组分。
图4所例示方法的物流流量和能耗汇总列于下表中：
表IV
(图4)
物流流量一览表-磅摩尔/小时[千克摩尔/小时]
Figure GSB00000351406300311
*(基于未圆整的流量)
将上面的本发明图4实施方案的表IV与本发明图3实施方案的表III进行对比，显示图4实施方案的液体回收率基本相同，但现在已取消了蒸气压缩机，而偏向于另外的液体泵压步骤。由于泵压比压缩更为有效，此结果比图1至3实施方案在总能耗方面净减少约22％。图4实施方案还能比图1-3实施方案使用更多的低能级公用工程热，因而减少了使用高能级公用工程热。图4实施方案所需的高能级公用工程热仅为图1至3实施方案所需量的28％-35％。
分馏塔21的尺寸比图3实施方案的稍大，因为塔中蒸气负荷(由塔顶蒸气物流48所表示)稍高。然而，由于取消了蒸气压缩机设备，本发明图4实施方案的投资成本有可能低于图3实施方案。具体应用中选择采用何种实施方案通常由更重烃组分的相对价值、功率和高能级公用工程热的相对成本和分馏塔、泵、热交换器和压缩机的相对投资费用来决定。
其它实施方案
某些情况下，可能用另外的工艺物流而不是用进入热交换器12的冷LNG物流将回流物流53过冷更为有利。另一些情况更倾向于完全不进行过冷。至于回流物流53被送入塔之前是否要进行过冷取决于许多因素，包括但不限于LNG组成、所期望的回收率等。如图1至4中的虚线所示，若希望过冷的话，就将物流53送入热交换器12，但若不希望过冷的话，则不需要经此路线。同样，补加回流物流42在送入塔之前是否要加热必须针对各个应用进行评估。如图1-4中虚线所示，如果不希望加热则物流42就不必送入热交换器12。
当待处理的LNG较贫乏或者预计在热交换器17中LNG完全汽化时，图4中的分离器26可能不太合适。根据LNG进料中更重烃的量和LNG物流离开进料泵15的压力，离开热交换器17的热LNG物流可能不含任何液体(因为高于其露点，或者因为高于其临界凝结压力)。在此情况下，则可按虚线所示取消分离器26。
在所示实施例中，示出图1中的物流48a、图2和3中的物流54a以及图4中的物流54b全部冷凝。某些情况下将这些物流过冷更为有利，而另一些情况下更倾向于仅部分冷凝。如果采用将这些物流部分冷凝的方法，则必须要处理未冷凝的蒸气，用压缩机或其它手段将蒸气压力升高使其能加入到被泵送的冷凝液中。或者，可将未冷凝的蒸气送入工厂燃料系统或其它此类应用。
根据待处理的LNG组成，可以使分离器13在足够高的压力下操作，使得不需要压缩机14(图1至3)和泵15(图1至4)向分馏塔21提供蒸气(物流46)和液体(物流47)。若在分离器压力高于塔压力的条件下，分离器13中的相对挥发度有利于足以能达到所期望的回收率，则可如虚线所示取消压缩机14(图1至3)和泵15(图1至4)。
图1至4中，对大多数设备来说显示的是一些单热交换器。但也可将两或更多个热交换设备合并成共用热交换器，如将图1至4中的热交换器12和16合并成共用热交换器。某些情况下，环境状况可能更有利于将一个热交换设备分成多个热交换器。决定是否合并热交换器或所示设备使用一个以上热交换器取决于许多因素，包括但不限于LNG流量、热交换器尺寸、物流温度等。
图1至3中，回流泵压需求(泵18和19)所显示的是一些单泵。但是，可以用单独的泵20达到泵19指定的泵压量和用单独的泵11达到泵18指定的泵压量，以提高一些总的泵功率。若取消泵19而想要由泵20来进行另外的泵压，则按虚线所示物流53取自泵20的排出物流。在此情形下，按图1至3中虚线所示删除泵19。若取消泵18而想要由泵11来进行另外的泵压，泵11的出口压力将高于图1至3实施方案所示压力，需要有适当的减压阀(如虚线标出的阀22)以维持分离器13中操作压力在理想水平。在此情形下，按图1至3中虚线所示删除泵18。
图4中也可通过增加一或多个泵压设备进一步降低泵压需求。例如可以通过在管线42a中加泵来降低泵11的出口压力，所述加泵将单独将42a物流泵送至分馏塔21并减少了热交换器12上游物流43中阀22的压降。决定是否合并泵压设备或所示设备使用一个以上的泵取决于许多因素，包括但不限于LNG流量、物流温度等。
应认识到供入分馏塔21的LNG进料各分支中进料的相对量取决于许多因素，包括LNG组成、可经济地从进料中提取的热量和可得功率的量。供入塔顶的进料多可提高回收率，同时会增加再沸器25的负荷，而使高能级公用工程热的需要量增加。塔下部进料量增加使高能级公用工程热的消耗减少但也可能使产物回收率下降。中间塔进料的相对位置可根据LNG组成或诸如所期望的回收率和进料物流加热过程中生成蒸气的量等其它因素而变动。此外，可根据各物流的相对温度和量使两或多个进料物流或其部分合并，然后将合并物流供入塔中部进料位置。
图1至4实施方案所给出的实施例中，例示说明了C2组分及更重烃组分的回收方法。但据信当只想回收C3组分及更重烃组分时，图1至4的实施方案也是有利的。
尽管已对据信为本发明的优选实施方案进行了描述，本领域技术人员将认识到，在不背离如下权利要求书所限定的本发明精神的前提下可对其进行其它和进一步修改，例如使本发明适合于各种条件、原料种类或其它要求。

Claims (38)

1.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(e)将所述液流泵压至更高压力和加热，然后在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
2.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(e)将所述液流泵压至更高压力和加热，然后在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
3.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述气流至少分成第一气流和第二气流；
(e)将所述第一气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)将所述液流加热，然后在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(g)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述第二气流合并，形成合并气流；
(h)将所述合并气流冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(j)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(k)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
4.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述气流至少分成第一气流和第二气流；
(e)将所述第一气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)将所述液流加热，然后在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(g)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述第二气流合并，形成合并气流；
(h)将所述合并气流冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(j)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(k)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
5.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述液流加热，然后在下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(e)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述气流合并，形成合并气流；
(f)将所述合并气流冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
6.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液流；
(d)将所述液流加热，然后在下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(e)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述气流合并，形成合并气流；
(f)将所述合并气流冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
7.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成第一气流和第一液流；
(d)将所述第一液流加热至足以使之部分汽化，从而形成第二气流和第二液流；
(e)将所述第二气流膨胀至低压并在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)将所述第二液流膨胀至所述低压并在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(g)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述第一气流合并，形成合并气流；
(h)将所述合并气流压缩至更高压力和然后冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(j)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(k)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
8.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的方法，其中
(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；
(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；
(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成第一气流和第一液流；
(d)将所述第一液流加热至足以使之部分汽化，从而形成第二气流和第二液流；
(e)将所述第二气流膨胀至低压并在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(f)将所述第二液流膨胀至所述低压并在第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；
(g)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并与所述第一气流合并，形成合并气流；
(h)将所述合并气流压缩至更高压力和然后冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流；
(j)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和
(k)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
9.根据权利要求1的方法，其中将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流在所述第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
10.根据权利要求2的方法，其中将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流在所述第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
11.根据权利要求3的方法，其中
将所述气流压缩至更高压力，随后将压缩气流至少分成所述第一气流和所述第二气流；和
将所述液流泵压至更高压力并加热，随后将所述热的泵压液流在所述第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
12.根据权利要求4的方法，其中
将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流至少分成所述第一气流和所述第二气流；和
将所述液流泵压至更高压力并加热，随后将所述热的泵压液流在所述第二下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
13.根据权利要求5的方法，其中
将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流与所述馏出气流合并，以形成所述的合并气流；和
将所述液流泵压至更高压力并加热，随后将所述热的泵压液流在所述下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
14.根据权利要求6的方法，其中
将所述气流压缩至更高压力，随后将所述压缩气流与所述馏出气流合并，以形成所述的合并气流；和
将所述液流泵压至更高压力并加热，随后将所述热的泵压液流在所述下部中间塔进料位置供入所述分馏塔。
15.根据权利要求7的方法，其中将所述第一液流泵压至更高压力，随后加热至足以使其至少部分汽化，从而形成所述第二气流和所述第二液流。
16.根据权利要求8的方法，其中将所述第一液流泵压至更高压力，随后加热至足以使其至少部分汽化，从而形成所述第二气流和所述第二液流。
17.根据权利要求1、3、5、7、9、11、13或15的方法，其中将所述回流物流进一步冷却，然后在所述塔顶进料位置供入所述分馏塔，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用。
18.根据权利要求2、4、6、8、10、12、14或16的方法，其中将所述回流物流进一步冷却，然后在所述塔顶进料位置供入所述分馏塔，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用。
19.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)所述第一分流设备进一步与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述第一物流；
(c)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(d)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(e)所述分离设备进一步与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述气流；
(f)与所述分离设备连接的泵压设备，其用来接收所述液流并将其泵压至更高压力；
(g)与所述泵压设备连接的加热设备，其用来接收所述泵压的液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述的泵压的热液流；
(h)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(i)所述热交换设备还进一步与所述提取设备连接，以接收所述馏出气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(j)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(k)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
20.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第一物流并将其加热；
(c)所述热交换设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述热的第一物流；
(d)所述热交换设备还进一步与所述第一分流设备连接，以接收所述第二物流并将其加热至足以使其部分气化；
(e)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(f)所述分离设备还与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述气流；
(g)与所述分离设备连接的泵压设备，其用来接收所述液流并将其泵压至更高压力；
(h)与所述泵压设备连接的加热设备，其用来接收所述泵压的液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述的泵压的热液流；
(i)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(j)所述热交换设备还与所述提取设备连接，以接收所述馏出气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(k)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(l)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
21.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)所述第一分流设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述第一物流；
(c)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(d)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(e)与所述分离设备连接的第二分流设备，其用来接收所述气流并将其至少分成第一气流和第二气流；
(f)所述第二分流设备进一步与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述第一气流；
(g)与所述分离设备连接的加热设备，其用来接收所述液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述的热液流；
(h)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(i)与所述提取设备和所述第二分流设备连接的合并设备，其用来接收所述馏出气流和所述第二气流并形成合并气流；
(j)所述热交换设备还进一步与所述合并设备连接，以接收所述合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(k)与所述热交换设备连接的第三分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第三分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(l)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
22.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第一物流并将其加热；
(c)所述热交换设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述热的第一物流；
(d)所述热交换设备还进一步与所述第一分流设备连接，以接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(e)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(f)与所述分离设备连接的第二分流设备，其用来接收所述气流并将其至少分成第一气流和第二气流；
(g)所述第二分流设备进一步与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述第一气流；
(h)与所述分离设备连接的加热设备，其用来接收所述液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述的热液流；
(i)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(j)与所述提取设备和所述第二分流设备连接的合并设备，其用来接收所述馏出气流和所述第二气流并形成合并气流；
(k)所述热交换设备还进一步与所述合并设备连接，以接收所述合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(l)与所述热交换设备连接的第三分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第三分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(m)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
23.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)所述第一分流设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述第一物流；
(c)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(d)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(e)与所述分离设备连接的加热设备，其用来接收所述液流并将其加热，所述加热设备还与所述分馏塔连接，以在下部中间塔进料位置供入所述的热液流；
(f)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(g)合并设备与所述提取设备和所述分离设备连接，以接收所述馏出气流和所述气流并形成合并气流；
(h)所述热交换设备还进一步与所述合并设备连接，以接收所述合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(i)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(j)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
24.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第一物流并将其加热；
(c)所述热交换设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述热的第一物流；
(d)所述热交换设备还进一步与所述第一分流设备连接，以接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(e)与所述热交换设备连接的分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成气流和液流；
(f)与所述分离设备连接的加热设备，其用来接收所述液流并将其加热，所述加热设备还进一步与所述分馏塔连接，以在下部中间塔进料位置供入所述的热液流；
(g)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(h)合并设备与所述提取设备和所述分离设备连接，以接收所述馏出气流和所述气流并形成合并气流；
(i)所述热交换设备还进一步与所述合并设备连接，以接收所述合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(j)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(k)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
25.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)所述第一分流设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述第一物流；
(c)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第二物流并将其加热至足以使其部分气化；
(d)与所述热交换设备连接的第一分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成第一气流和第一液流；
(e)与所述第一分离设备连接的加热设备，其用来接收所述第一液流并将其加热使其足以至少部分气化；
(f)与所述加热设备连接的第二分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第一液流并将其分成第二气流和第二液流；
(g)与所述第二分离设备连接的第一膨胀设备，其用来接收所述第二气流并将其膨胀至较低压力，所述第一膨胀设备还与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述膨胀的第二气流；
(h)与所述第二分离设备连接的第二膨胀设备，其用来接收所述第二液流并将其膨胀至所述的较低压力，所述第二膨胀设备还与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述膨胀的第二液流；
(i)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(j)与所述提取设备和所述第一分离设备连接的合并设备，其用来接收所述馏出气流和所述第一气流并形成合并气流；
(k)与所述合并设备连接的压缩设备，其用来接收所述合并气流并将其压缩至更高压力；
(l)所述热交换设备还进一步与所述压缩设备连接，以接收所述压缩的合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(m)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(n)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
26.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液体馏分的装置，包括：
(a)第一分流设备，其连接用来接收所述液化天然气并将其至少分成第一物流和第二物流；
(b)与所述第一分流设备连接的热交换设备，其用来接收所述第一物流并将其加热；
(c)所述热交换设备还与分馏塔连接，以在上部中间塔进料位置供入所述热的第一物流；
(d)所述热交换设备还进一步与所述第一分流设备连接，以接收所述第二物流并将其加热至足以使其至少部分气化；
(e)与所述热交换设备连接的第一分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第二物流并将其分成第一气流和第一液流；
(f)加热设备与所述第一分离设备连接，以接收所述第一液流并将其加热使其足以至少部分气化；
(g)与所述加热设备连接的第二分离设备，其用来接收所述的加热后部分气化的第一液流并将其分成第二气流和第二液流；
(h)与所述第二分离设备连接的第一膨胀设备，其用来接收所述第二气流并将其膨胀至较低压力，所述第一膨胀设备还与所述分馏塔连接，以在第一下部中间塔进料位置供入所述膨胀的第二气流；
(i)与所述第二分离设备连接的第二膨胀设备，其用来接收所述第二液流并将其膨胀至所述的较低压力，所述第二膨胀设备还与所述分馏塔连接，以在第二下部中间塔进料位置供入所述膨胀的第二液流；
(j)与所述分馏塔上部区域连接的提取设备，其用来取出馏出气流；
(k)与所述提取设备和所述第一分离设备连接的合并设备，其用来接收所述馏出气流和所述第一气流并形成合并气流；
(l)与所述合并设备连接的压缩设备，其用来接收所述合并气流并将其压缩至更高压力；
(m)所述热交换设备还进一步与所述压缩设备连接，以接收所述压缩的合并气流并将其冷却至足以使之至少部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用；
(n)与所述热交换设备连接的第二分流设备，其用来接收所述冷凝物流并将其至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液体馏分和回流物流，所述第二分流设备还进一步与所述分馏塔连接，以在塔顶进料位置向所述分馏塔供入所述回流物流；和
(o)控制设备，其适合用来调节所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料物流温度来使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。
27.根据权利要求19的装置，其中
压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力，所述压缩设备还与所述分馏塔连接，以在所述第一下部中间塔进料位置供入所述的压缩气流。
28.根据权利要求20的装置，其中
压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力，所述压缩设备还与所述分馏塔连接，以在所述第一下部中间塔进料位置供入所述的压缩气流。
29.根据权利要求21的装置，其中
压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力；
所述第二分流设备与所述压缩设备连接，以接收所述压缩气流并将其至少分成第一气流和第二气流；
泵压设备与所述分离设备连接，以接收所述液流并将其泵压至更高压力；和
所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压液流，所述加热设备适合将所述泵压液流加热，然后在所述第二下部中间塔进料位置供入所述的热泵压液流。
30.根据权利要求22的装置，其中
压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力；
所述第二分流设备与所述压缩设备连接，以接收所述压缩气流并将其至少分成第一气流和第二气流；
泵压设备与所述分离设备连接，以接收所述液流并将其泵压至更高压力；和
所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压液流，所述加热设备适合将所述泵压液流加热，然后在所述第二下部中间塔进料位置供入所述的热泵压液流。
31.根据权利要求23的装置，其中
压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力，所述压缩设备还与所述合并设备连接，用来向所述合并设备提供所述压缩气流并将其与所述馏出气流合并，形成所述的合并气流；
泵压设备与所述分离设备连接，以接收所述液流并将其泵压至更高压力；和
所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压液流，所述加热设备适合将所述泵压液流加热，然后在所述下部中间塔进料位置供入所述的热泵压液流。
32.根据权利要求24的装置，其中
压缩设备与所述分离设备连接，以接收所述气流并将其压缩至更高压力，所述压缩设备还与所述合并设备连接，用来向所述合并设备提供所述压缩气流并将其与所述馏出气流合并，形成所述的合并气流；
泵压设备与所述分离设备连接，以接收所述液流并将其泵压至更高压力；和
所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压液流，所述加热设备适合将所述泵压液流加热，然后在所述下部中间塔进料位置供入所述的热泵压液流。
33.根据权利要求25的装置，其中
泵压设备与所述第一分离设备连接，以接收所述第一液流并将其泵压至更高压力；和
所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压第一液流，所述加热设备适合将所述泵压第一液流加热至足以使其至少部分气化，从而形成所述的至少部分气化的热物流。
34.根据权利要求26的装置，其中
泵压设备与所述第一分离设备连接，以接收所述第一液流并将其泵压至更高压力；和
所述加热设备与所述泵压设备连接，以接收所述的泵压第一液流，所述加热设备适合将所述泵压第一液流加热至足以使其至少部分气化，从而形成所述的至少部分气化的热物流。
35.根据权利要求19、23、25、27、31或33的装置，其中所述热交换设备还与所述第二分流设备连接，以接收所述的回流物流并将其进一步冷却，所述热交换设备还与所述分馏塔连接，以在所述塔顶进料位置供入所述的进一步冷却的回流物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用。
36.根据权利要求21或29的装置，其中所述热交换设备还与所述第三分流设备连接，以接收所述的回流物流并将其进一步冷却，所述热交换设备还与所述分馏塔连接，以在所述塔顶进料位置供入所述的进一步冷却的回流物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部分所述加热作用。
37.根据权利要求20、24、26、28、32或34的装置，其中所述热交换设备还与所述第二分流设备连接，以接收所述的回流物流并将其进一步冷却，所述热交换设备还与所述分馏塔连接，以在所述塔顶进料位置供入所述的进一步冷却的回流物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用。
38.根据权利要求22或30的装置，其中所述热交换设备还与所述第三分流设备连接，以接收所述的回流物流并将其进一步冷却，所述热交换设备还与所述分馏塔连接，以在所述塔顶进料位置供入所述的进一步冷却的回流物流，所述冷却过程至少为所述第一物流和所述第二物流提供一部分所述加热作用。
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