CN102472574A - 烃气体处理 - Google Patents

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Abstract

公开了从烃气流中回收丙烷、丙烯和重烃组分的紧凑型工艺设备的工艺及装置。将气流冷却、膨胀到较低的压力并供给到吸收装置。将来自所述吸收装置的第一蒸馏液流供给到传质装置。冷却来自所述传质装置的第一蒸馏蒸气流以将其部分地冷凝，形成残余蒸气流和冷凝的料流。将所述冷凝的料流作为顶部进料提供给所述吸收装置。通过冷却所述第一蒸馏蒸气流而将来自所述吸收装置的第二蒸馏蒸气流加热，与所述残余蒸气流合并，并通过冷却所述气流进行加热。在传热及传质装置中加热来自所述传质装置的第二蒸馏液流以汽提出其挥发性组分。

Description

烃气体处理
发明背景
可以从多种气体中回收丙烯、丙烷和/或重烃，这些气体如天然气、炼厂气和由其它烃材料(如煤、原油、石脑油、油页岩、焦油砂及褐煤)获得的合成气流。天然气通常具有较大比例的甲烷和乙烷，即甲烷和乙烷合起来占天然气的至少50摩尔％。天然气还含有相对较少量的重烃(如丙烷、丁烷、戊烷等)以及氢、氮、二氧化碳及其它气体。
本发明一般地涉及从这种气流中回收丙烯、丙烷和重烃。对按本发明要进行处理的气流进行典型分析，近似摩尔百分比的结果是88.4％的甲烷、6.2％的乙烷及其它C2组分、2.6％的丙烷及其它C3组分、0.3％的异丁烷、0.6％的正丁烷和0.8％的戊烷及以上的烃，余者由氮和二氧化碳组成。有时还存在含硫气体。
天然气及其天然气液体(NGL)成分两者的价格在历史上的周期性波动有时会使丙烷、丙烯及重组分作为液体产品的增值缩减。这就造成需要开发能够更有效地回收这些产品的工艺以及能够以较低的资本投入进行有效回收的工艺。用于分离这些材料的现有工艺包括基于气体的冷却及制冷、油吸收和冷冻油吸收的工艺。另外，由于能在膨胀并从工艺气体中获取热量的同时产生动力的经济型设备的有效性原因，低温工艺已经得到普及。根据气源压力、气体的富度(乙烷、乙烯和重烃含量)以及所需最终产品的情况，可以采取这些工艺中的每一种或它们的联合工艺。
低温膨胀工艺对于天然气液体回收来说目前一般是优选的，因为该工艺可提供最大程度的简单性，易于启动，操作灵活，效率良好，安全且可靠性良好。美国专利3,292,380；4,061,481；4,140,504；4,157,904；4,171,964；4,185,978；4,251,249；4,278,457；4,519,824；4,617,039；4,687,499；4,689,063；4,690,702；4,854,955；4,869,740；4,889,545；5,275,005；5,555,748；5,566,554；5,568,737；5,771,712；5,799,507；5,881,569；5,890,378；5,983,664；6,182,469；6,578,379；6,712,880；6,915,662；7,191,617；7,219,513；再公告的美国专利No.33,408；以及共同待决的申请11/430,412；11/839,693；11/971,491；12/206,230；12/689,616；12/717,394；12/750,862；12/772,472；12/781,259；12/868,993；12/869,007；12/869,139；12/979,563；和13/048,315描述了相关的工艺(虽然本发明的描述在有些情况下是基于与引用的美国专利中所述不同的工艺条件)。
在典型的低温膨胀回收工艺中，在压力下的进料气流通过与其它工艺料流和/或外部制冷源(如丙烷压缩制冷系统)进行热交换而被冷却。随着气体被冷却，液体可以被冷凝，并作为含一些所需的C3+组分的高压液体收集在一个或多个分离器中。根据气体的富度和所形成的液体量的情况，可以使高压液体膨胀到较低的压力并分馏。在液体膨胀期间发生的气化导致料流的进一步冷却。在一些情况下，为了进一步降低源于膨胀的温度，在膨胀之前预冷却高压液体是可取的。包括液体和蒸气的混合物的膨胀料流在蒸馏(脱乙烷装置)塔中被分馏。在塔中，蒸馏膨胀冷却的料流以将残余甲烷、C2组分、氮及其它挥发性气体作为塔顶蒸气与作为底部液体产品的所需C3组分和重烃组分分离。
如果进料气体没有完全冷凝(一般是没有完全冷凝的)，则可以使由部分冷凝剩下的蒸气通过做功膨胀机或发动机或膨胀阀达到较低的压力，在所述较低的压力下，由于料流的进一步冷却，更多的液体被冷凝。然后膨胀的料流进入塔中的吸收段，并与冷液体接触以吸收来自膨胀料流的蒸气部分的C3组分和重组分。然后将来自吸收段的液体导至塔的脱乙烷段。
从脱乙烷段的上部区域中抽出蒸馏蒸气流，并通过与来自吸收段的塔顶蒸气流形成热交换关系来进行冷却，冷凝所述蒸馏蒸气流的至少一部分。从冷却的蒸馏蒸气流中分离冷凝液以产生冷液体回流料流，将所述冷液体回流料流导至吸收段的上部区域，冷液体在该处可以接触膨胀料流的蒸气部分，如前面所述。冷却的蒸馏蒸气流的蒸气部分(如果有的话)与来自吸收段的塔顶蒸气合并形成残余甲烷和C2组分产品气体。
在本工艺中发生的分离(产生离开工艺的残余气体和离开脱乙烷装置的底部馏分，所述残余气体含有进料气体中基本上所有的甲烷和C2组分，基本上没有C3组分和重烃组分，所述底部馏分含有基本上所有的C3组分和重烃组分，基本上没有甲烷、C2组分或挥发性较大的组分)消耗能量用于进料气体的冷却、用于脱乙烷段的再沸、用于吸收段的回流和/或用于残余气体的再压缩。
本发明采用新型装置更有效地实施上述各步骤，并且使用设备的件数较少。这是通过以下方式实现的，将到目前为止单个的设备产品组合到共同的框体当中，从而减少处理厂所需的地块空间并降低设施的投资成本。意外的是，申请人已发现，更紧凑的布置也大大地降低了实现给定回收水平所需的动力消耗，从而提高了工艺效率并降低了设施的操作成本。此外，更紧凑的布置也避免了需要传统工厂设计中用于互连单个设备产品的大部分管道，进一步降低了投资成本，并且还避免了需要相关的法兰管道连接。因为管道法兰是潜在的烃(其为促成了温室气体并且也可能是大气臭氧形成前体的挥发性有机化合物，VOC)泄漏源，避免使用这些法兰能降低破坏环境的大气排放物的潜在危害。
根据本发明已经发现，可以获得超过99.6％的C3回收率，同时基本上完全地将C2组分排除到残余气流中。此外，与现有技术相比，本发明能够以较低的能量需求使C2组分和轻组分与C3组分和重组分实现基本上100％的分离，同时保持相同的回收水平。虽然本发明可应用于较低的压力和较暖的温度，但当在要求-50℉[-46℃]或更冷的NGL回收塔塔顶温度的条件下，工艺进料气体在400至1500psia[2,758至10,342kPa(a)]或更高的范围内时是特别有利的。
为了更好地理解本发明，参考以下的实施例及附图。参考附图：
图1是根据美国专利No.5,799,507的现有技术的天然气处理厂的流程图；
图2是根据本发明的天然气处理厂的流程图；以及
图3至21是示出本发明申请对天然气流的替代装置的流程图。
在下面对上述图形的说明中，提供了对代表性工艺条件计算的流速的汇总表。为了方便起见，在本文中出现的表中，流速值(摩尔/小时)已经四舍五入到最接近的整数。表中所示的总流率包括所有的非烃组分，因此通常大于烃组分料流流速的总和。所指温度是四舍五入到最接近度数的近似值。还应当指出的是，为比较附图中描述的工艺而进行的工艺设计计算是基于这样的假定，即没有从环境到工艺或从工艺到环境的热漏泄。市售隔离材料的质量使这成为非常合理的假设，并且通常是本领域技术人员可以做出的。
为了方便起见，以传统的英式单位和以国际单位制(SI)两者记录工艺参数。表中给出的摩尔流速可以解释为磅摩尔/小时或公斤摩尔/小时。记录为马力(HP)和/或千英国热单位/小时(MBTU/Hr)的能量消耗对应于所述以磅摩尔/小时为单位的摩尔流速。记录为千瓦(kW)的能量消耗对应于所述以千克摩尔/小时为单位的摩尔流速。
现有技术描述
图1是显示采用根据美国专利No.5,799,507的现有技术从天然气中回收C3+组分的处理厂设计的工艺流程图。在这一工艺的模拟中，入口气体作为料流31在110℉[43℃]和885psia[6,100kPa(a)]下进入装置。如果入口气体含有一定浓度的妨碍产品流符合规格的硫化合物，则通过对进料气体进行适当的预处理(未示出)移除硫化合物。此外，通常对进料流进行脱水以防止在低温条件下形成水合物(冰)。固体干燥剂通常被用于此目的。
进料流31在热交换器10中通过与冷残余气体(料流44)、快速膨胀的分离器液体(料流35a)和-105℉[-76℃]的蒸馏液体(料流43)进行热交换被冷却。冷却的料流31a在-34℉[-36℃]和875psia[6,031kPa(a)]下进入分离器11，蒸气(料流34)在该处与冷凝的液体(料流35)分离。分离器液体(料流35)通过膨胀阀12膨胀到略高于分馏塔15的操作压力(大约375psia[2,583kPa(a)])，将料流35a冷却到-65℉[-54℃]。料流35a在下部塔中间进料点被供给至分馏塔15之前进入热交换器10，以对进料气提供冷却(如前所述)，将料流35b加热到105℉[41℃]。
来自分离器11的蒸气(料流34)进入做功膨胀机13，在其中由这部分高压进料获得机械能。所述机器13将蒸气基本上等熵地膨胀到分馏塔15的操作压力，通过做功膨胀将膨胀的料流34a冷却到大约-100℉[-74℃]的温度。典型的市售膨胀机能够取得理论上可从理想的等熵膨胀中获得的功的大概80-85％。取得的功往往用于驱动离心压缩机(如装置14)，所述离心压缩机例如可用于再压缩受热的残余气体(料流44a)。此后将部分冷凝的膨胀料流34a作为进料在上部塔中间进料点提供给分馏塔15。
塔15中的脱乙烷装置为常规的蒸馏塔，其包括有多个竖直隔开的塔板、一个或多个填充床或塔板与填料的某种组合。脱乙烷装置塔由两段构成：上部吸收(精馏)段15a，其包括塔板和/或填料以提供向上升的膨胀料流34a的蒸气部分与向下降的冷液体之间的必要接触，以冷凝并吸收C3组分和重组分；和下部汽提段15b，其包括塔板和/或填料以提供向下降的液体与向上升的蒸气之间的必要接触。脱乙烷段15b还包括至少一个再沸器(如再沸器16)，其加热并蒸发沿塔向下流的液体的一部分以提供汽提蒸气，所述汽提蒸气沿塔向上流以汽提液体产品，即甲烷、C2组分和轻组分的料流37。料流34a在位于脱乙烷装置15的吸收段15a的下部区域中的塔中间进料位置进入脱乙烷装置15。膨胀料流34a的液体部分与来自吸收段15a的向下降的液体混合，合并的液体继续向下进入脱乙烷装置15的汽提段15b。膨胀料流34a的蒸气部分上升通过吸收段15a，并与向下降的冷液体接触以冷凝并吸收C3组分和重组分。
从汽提段15b的上部区域中抽出一部分蒸馏蒸气(料流38)。然后在交换器17中通过与冷的脱乙烷装置塔顶料流36进行热交换而将此料流冷却并部分冷凝(料流38a)，所述冷的脱乙烷装置塔顶料流36在-109℉[-79℃]下脱离脱乙烷装置15的顶部。将冷的脱乙烷装置塔顶料流升温至大约-33℉[-66℃](料流36a)，这时它将料流38从-30℉[-35℃]冷却到约-103℉[-75℃](料流38a)。
保持回流分离器18中的操作压力略低于脱乙烷装置15的操作压力。此压差提供使蒸馏蒸气流38流过热交换器17并由此进入回流分离器18的驱动力，冷凝的液体(料流40)在回流分离器18中与未冷凝的蒸气(料流39)分离。未冷凝的蒸气流39与来自交换器17的升温的脱乙烷装置塔顶料流36a合并形成-37℉[-38℃]的冷残余气流44。
通过泵19将来自回流分离器18的液流40泵到压力略高于脱乙烷装置15的操作压力。然后将所得到的料流40a分流成两个部分。将第一部分(料流41)作为冷的塔顶部进料(回流)提供给脱乙烷装置15的吸收段15a的上部区域。此冷的液体在脱乙烷装置15的吸收(精馏)段15a内产生吸收冷却效果，其中由通过包含在料流41中的液体甲烷和乙烷的气化经由塔向上升的蒸气的饱和对所述段提供制冷。请注意，作为结果，离开吸收段15a的上部区域的蒸气(塔顶料流36)和离开吸收段15a的下部区域的液体(蒸馏液流43)都比向吸收段15a的任一进料流(料流41和料流34a)冷。这一吸收冷却效果使塔顶馏分(料流36)能提供在热交换器17中部分地冷凝蒸馏蒸气流(料流38)所需的冷却，而不需要在明显高于吸收段15a的压力的压力下操作汽提段15b。这一吸收冷却效果也有利于回流料流41冷凝并吸收向上流过吸收段15a的蒸馏蒸气中的C3组分和重组分。将泵过的料流40a的第二部分(料流42)提供给脱乙烷装置15的汽提段15b的上部区域，冷液体在该处充当回流以吸收和冷凝从下面向上流的C3组分和重组分，使得蒸馏蒸气流38含有最少量的这些组分。
从吸收段15a的下部区域中抽出来自脱乙烷装置15的蒸馏液流43并送往热交换器10，其在该处被加热，这时其提供对引入的进料气体的冷却，如前面所述。通常情况下，脱乙烷装置中的此液体的流动是通过热虹吸管循环进行的，但可以使用泵。将液流加热到-4℉[-20℃]，部分地气化料流43a，之后才将其作为塔中间进料返回至汽提段15b的中间区域中的脱乙烷装置15
在脱乙烷装置15的汽提段15b中，汽提进料流的甲烷和C2组分。根据在底部产物中乙烷与丙烷的摩尔比为0.048∶1的典型规范，所得到的液体产品流37在201℉[94℃]下脱离塔底。冷残余气体(料流44)与引入的进料气体逆流地通过热交换器10，在该处被加热到98℉[37℃](料流44a)。然后分两个阶段再压缩残余气体。第一阶段由膨胀机13驱动压缩机14。第二阶段由补充动力源驱动压缩机20，所述压缩机20将残余气体(料流44c)压缩到销售管线压力。在排放冷却器21中冷却到120℉[49℃]后，残余气流44d在足以满足管线要求(通常大概为入口压力)的915psia[6,307kPa(a)]下流至销售气管道。
下表中给出图1所示工艺的料流流速和能量消耗的汇总：
表I
(图1)
料流流量汇总—磅摩尔/小时[千克摩尔/小时]
Figure BPA00001480524100081
发明描述
图2示出根据本发明工艺的流程图。在图2给出的工艺中所考虑的进料气体组成及条件与图1中的相同。因此，可以将图2工艺与图1工艺进行比较以说明本发明的优点。
在图2工艺的模拟中，入口气体作为料流31进入所述装置，并进入工艺设备115内部的进料冷却段115a中的热交换装置。这一热交换装置可包括叶片加管型热交换器、板式热交换器、钎焊铝型热交换器或其它类型的传热装置，包括多通道和/或多操作热交换器。配置热交换装置以提供流过所述热交换装置的一个通道的料流31和快速膨胀的分离器液体(料流35a)与来自工艺设备115内部的冷凝段115b的残余气流之间的热交换。料流31在加热快速膨胀的分离器液体和残余气流的同时被冷却。在料流31已经部分地冷却到25℉[-4℃]后，从热交换装置中抽出料流31的第一部分(料流32)，同时进一步冷却剩下的第二部分(料流33)，使其在-20℉[-29℃]下离开热交换装置。
分离器段115e具有内部头件或其它装置以将其与脱乙烷段115d分开，使得工艺设备115内的两个段可以在不同的压力下操作。料流31的第一部分(料流32)在875psia[6,031kPa(a)]下进入分离器段115e的下部区域，在蒸气被导入分离器段115e内的传热及传质装置之前，任何冷凝的液体在该处与蒸气分离。这一传热及传质装置也可以包括叶片加管型热交换器、板式热交换器、钎焊铝型热交换器或其它类型的传热装置，包括多通道和/或多操作热交换器。配置传热及传质装置，用以提供向上流过传热及传质装置的一个通道的料流32的蒸气部分与向下流的来自工艺设备115内的吸收段115c的蒸馏液流43之间的热交换，使得蒸气在加热蒸馏液流的同时被冷却。随着蒸气流被冷却，其一部分可以被冷凝并向下降，同时剩下的蒸气继续向上流过传热及传质装置。传热及传质装置提供冷凝的液体与蒸气之间的连续接触，因此其还起到提供蒸气相与液相之间的传质的作用，用以提供蒸气的部分精馏。
料流31的第二部分(料流33)进入传热及传质装置上面的工艺设备115内的分离器段115e。任何冷凝的液体与蒸气分离，并与由向上流过传热及传质装置的料流32的蒸气部分冷凝的任何液体混合。料流33的蒸气部分与离开传热及传质装置的蒸气合并形成料流34，所述料流34在-31℉[-35℃]下脱离分离器段115e。料流32和33的液体部分(如果有的话)与由传热及传质装置中的料流32的蒸气部分冷凝的任何液体合并形成料流35，所述料流35在-15℉[-26℃]下脱离分离器段115e。其通过膨胀阀12膨胀到略高于工艺设备115内的脱乙烷段115d的操作压力(大约383psia[2,639kPa(a)])，将料流35a冷却到-42℉[-41℃]。料流35a进入进料冷却段115a中的热交换装置以对进料气提供冷却，如先前所述，在其于下部塔中间进料点被提供给工艺设备115内的脱乙烷段115d之前将料流35b加热到103℉[39℃]。
来自分离器段115e的蒸气(料流34)进入做功膨胀机13，在其中由这部分高压进料获得机械能。机器13将蒸气基本上等熵地膨胀到吸收段115c的操作压力(大约380psia[2,618kPa(a)])，通过做功膨胀将膨胀的料流34a冷却到大约-98℉[-72℃]的温度。部分冷凝的膨胀料流34a此后作为进料提供给工艺设备115内的吸收段115c的下部区域。
吸收段115c包括由以下组成的吸收装置：多个竖直隔开的塔板、一个或多个填充床或塔板与填料的某种组合。吸收段115c中的塔板和/或填料提供向上升的蒸气与向下降的冷液体之间的必要接触。膨胀料流34a的蒸气部分上升通过吸收段115c中的吸收装置，用以与向下降的冷液体进行接触，以冷凝并吸收这些蒸气中的大部分C3组分和重组分。膨胀料流34a的液体部分与从吸收段115c中的吸收装置中向下降的液体混合以形成蒸馏液流43，所述蒸馏液流43在-102℉[-74℃]下从吸收段115c的下部区域中抽出。蒸馏液被加热到-9℉[-23℃]，这时其冷却分离器段115e中的料流32的蒸气部分，如先前所述，此后将受热的蒸馏液流43a在上部塔中间进料点提供给工艺设备115内的脱乙烷段115d。通常情况下，此液体从吸收段115c流过分离器段115e中的传热及传质装置到达脱乙烷段115d是通过热虹吸管循环进行的，但可以使用泵。
吸收段115c具有内部头件或其它装置以将其与脱乙烷段115d分开，使得工艺设备115内的两个段可以在脱乙烷段115d的压力略高于吸收段115c的压力的情况下操作。这一压差提供使第一蒸馏蒸气流(料流)被从脱乙烷段115d的上部区域中抽出并被导至工艺设备115内的冷凝段115b中的热交换装置的驱动力。这一热交换装置同样也可以包括叶片加管型热交换器、板式热交换器、钎焊铝型热交换器或其它类型的传热装置，包括多通道和/或多操作热交换器。配置热交换装置以提供流过所述热交换装置的一个通道的第一蒸馏蒸气流38与工艺设备115内的吸收段115c中所产生的第二蒸馏蒸气流之间的热交换。第二蒸馏蒸气流被加热，同时其冷却并至少部分地冷凝料流38，此后料流38脱离热交换装置并分离成其各自的蒸气相和液相。蒸气相(如果有的话)与脱离热交换装置的受热的第二蒸馏蒸气流合并形成残余气流，所述残余气流提供进料冷却段115a中的冷却，如先前所述。液相分成料流41和42两个部分。
第一部分(料流41)作为冷的塔顶部进料(回流)通过重力流提供给工艺设备115内的吸收段115c的上部区域。这一冷液体造成在吸收(精馏)段115a内产生吸收冷却效果，其中通过料流41中所含有的液体甲烷和乙烷的蒸发使上升通过塔的蒸气饱和而对所述段提供制冷。这一吸收冷却效果使第二蒸馏蒸气流能提供在冷凝段115b中的热交换装置中所需的冷却，以部分地冷凝第一蒸馏蒸气流(料流38)而不必在显著高于吸收段115c的压力的压力下操作脱乙烷段115d。这一吸收冷却效果还有利于回流料流41冷凝并吸收向上流过吸收段115c的蒸馏蒸气中的C3组分和重组分。在冷凝段115b中分离的液相的第二部分(料流42)作为冷的塔顶部进料(回流)通过重力流提供给工艺设备115内的脱乙烷段115d的上部区域，使得冷液体充当回流以吸收并冷凝从下面向上流动的C3组分和重组分，使蒸馏蒸气流38含有最少量的这些组分。
工艺设备115内的脱乙烷段115d包括由以下组成的传质装置：多个竖直隔开的塔板、一个或多个填充床或塔板与填料的某种组合。脱乙烷段115d中的塔板和/或填料提供向上升的蒸气与向下降的冷液体之间的必要接触。脱乙烷段115d还包括在传质装置之下的传热及传质装置。这一传热及传质装置也可以包括叶片加管型热交换器、板式热交换器、钎焊铝型热交换器或其它类型的传热装置，包括多通道和/或多操作热交换器。配置传热及传质装置以提供流过传热及传质装置的一个通道的加热介质与从脱乙烷段115d中的传质装置中向下流动的蒸馏液流之间的热交换，使得蒸馏液流被加热。随着蒸馏液流被加热，其一部分气化以形成汽提蒸气，所述汽提蒸气随着剩下的液体继续向下流过传热及传质装置而向上升。传热及传质装置提供汽提蒸气与蒸馏液流之间的连续接触，因此它也起到提供蒸气相与液相之间的传质的作用，汽提甲烷、C2组分和轻组分的液体产品料流37。所得到的液体产品(料流37)脱离脱乙烷段115d的下部区域，并在203℉[95℃]下离开工艺设备115。
吸收段115c中所产生的第二蒸馏蒸气流在冷凝段115b中升温，这时其对料流38提供冷却，如先前所述。升温的第二蒸馏蒸气流与从冷却的第一蒸馏蒸气流38中分离的任何蒸气合并，如先前所述。所得到的残余气流在进料冷却段115a中被加热，这时其对料流31提供冷却，如先前所述，然后残余气流44在104℉[40℃]下离开工艺设备115。然后分两个阶段再压缩残余气流，即由膨胀机13驱动压缩机14和由补充动力源驱动压缩机20。在排放冷却器21中冷却到120℉[49℃]后，残余气流44c在足以满足管线要求(通常大概为入口压力)的915psia[6,307kPa(a)]下流至销售气管道。
下表中给出图2所示工艺的料流流速和能量消耗的汇总：
表II
(图2)
料流流量汇总—磅摩尔/小时[千克摩尔/小时]
Figure BPA00001480524100121
表I和II的比较显示，本发明保持了与现有技术基本上相同的回收率。然而，进一步比较表I和表II显示，实现产品收率所使用的动力比现有技术大为减少。就回收效率(定义为每单位动力回收的丙烷量)而言，本发明相当于比现有技术的图1工艺的改进超过5％。
由本发明提供的较现有技术的图1工艺的回收效率的提高主要是由于三个因素。首先，在工艺设备115中，热交换装置在进料冷却段115a和冷凝段115b中的紧凑布置消除了由见于常规处理厂中的互联管道所施加的压降。结果本发明与现有技术相比时，流至压缩机14的残余气体处于较高的压力，使得残余气体在高得多的压力下进入压缩机20，从而减少了本发明将残余气体恢复到管道压力所需的动力。
第二，在脱乙烷段115d中使用传热及传质装置同时地加热离开脱乙烷段115d中的传质装置的蒸馏液，同时使所得到的蒸气能接触液体并汽提其挥发性组分，这比使用带有外部再沸器的常规蒸馏塔更有效率。挥发性组分被连续地从液体中汽提出来，更快地减少了挥发性组分在汽提蒸气中的浓度，从而提高了本发明的汽提效率。
第三，在分离器段115e中使用传热及传质装置同时地冷却料流32的蒸气部分，同时冷凝蒸气中的重烃组分，这在料流34随后膨胀并作为进料提供给吸收段115c之前对其提供了部分精馏。作为结果，对膨胀料流34a进行精馏以从其中移除C3组分和重烃组分所需的回流流量(料流41)较少，如通过比较表I和II中的料流41的流速所见。
与现有技术相比，本发明除了提高工艺效率之外还提供两个其它的优点。首先，本发明工艺设备115的紧凑布置用单一的设备产品(图2中的工艺设备115)代替现有技术中的六个单独的设备产品(图1中的热交换器10和17、分离器11、回流分离器18、回流泵19以及分馏塔15)。与现有技术相比，这减少了地块空间要求，排除使用互连管道，并消除了回流泵的功率消耗，减少了利用本发明的处理厂的投资成本和操作成本。第二，排除互连管道意味着利用本发明的处理厂具有的法兰连接远少于现有技术，减少了工厂中潜在的泄漏源数目。烃是挥发性有机化合物(VOC)，其中一些被列为温室气体，其中一些可能是形成大气臭氧的前体，这意味着本发明可以减少能破坏环境的大气排放物的潜在危害。
其它实施方案
一些情况下可能倾向于从工艺设备115中排除进料冷却段115a和冷凝段115b，并使用一个或多个工艺设备外部的热交换装置，用于进料冷却和回流冷凝，如使用图14到21中所示的热交换器23和17。这种布置允许工艺设备115较小，这样可以减少整个工厂的成本和/或在一些情况下缩短制造时间安排。注意：在所有情况下，交换器23和17代表多个单独的热交换器或单个多通道热交换器或它们的任意组合。每个这种热交换器可包括叶片加管型热交换器、板式热交换器、钎焊铝型热交换器或其它类型的传热装置，包括多通道和/或多操作热交换器。在一些情况下可能有利的是在单个多操作热交换器中合并进料冷却与回流冷凝。采用工艺设备外部的热交换器17，通常将需要回流分离器18和泵19来分离冷凝的液流40并将其至少一部分作为回流传送给吸收段115c。
如前文针对图2中所示的本发明的实施方案所述，第一蒸馏蒸气流38部分地冷凝，所得到的浓缩物用于吸收离开做功膨胀机的蒸气中的有价值的C3组分和重组分。然而本发明不限于此实施方案。例如，可能有利的是，在其它设计考虑表明部分膨胀机出口或冷凝物应绕过工艺设备115的吸收段115c的情况下，仅以这种方式处理做功膨胀机的出口蒸气的一部分，或者仅将冷凝物的一部分用作吸收剂。进料气体条件、工厂规模、现有的设备或其它因素可表明，不用做功膨胀机13或用替代的膨胀装置(如膨胀阀)进行替换是可行的，或者第一蒸馏蒸气流38在工艺设备115内的冷凝段115b(图2到13)或热交换器17(图14到21)中完全(而不是部分)冷凝是可能的或优选的。还应当指出的是，根据进料气流的组成情况，可能有利的是使用外部制冷来提供冷凝段115b(图2到13)或热交换器17(图14到21)中的第一蒸馏蒸气流的部分冷却。
在一些情况下可能有利的是使用外部分离器容器来分离冷却的第一和第二部分32和33或冷却的进料流31a，而不是在工艺设备115中包括分离器段115e。如图8和18中所示，分离器11中的传热及传质装置可用于将冷却的第一和第二部分32和33分离成蒸气流34和液流35。同样地，如图9到13和19到21中所示，分离器11可用于将冷却的进料流31a分离成蒸气流34和液流35。
必须对每一具体的应用评价以下各方面：用于工艺热交换的分离器段115e或分离器11中的液流35以及吸收段115c中的蒸馏液流43的使用及分布，用于冷却进料气(料流31和/或32)和第一蒸馏蒸气流38的热交换器的具体布置，以及用于特定热交换操作的工艺料流的选择。例如，图4到6、10到12、16和20描述了使用蒸馏液流43来提供在冷凝段115b(图4、5、10和11)、热交换器10(图6和12)或热交换器17(图16和20)中的第一蒸馏蒸气流38的一部分冷却。在这种情况下，分离器段115e(图4到6和16)或分离器11(图10到12和20)中可以不需要传热及传质装置。在图4和10所示的实施方案中，使用泵22将蒸馏液流43传送给冷凝段115b中的热交换装置。在图5和11所示的实施方案中，冷凝段115b位于工艺设备115中的吸收段115c的下面，使得蒸馏液流43的流动是通过热虹吸管循环进行的。在图6和12所示的实施方案中，使用工艺设备115外部的热交换器10，进料冷却段115a位于工艺设备115中的吸收段115c的下面，使得蒸馏液流43的流动是通过热虹吸管循环进行的。(图5、6、11和12中所示的实施方案使用回流泵19对工艺设备115中料流38的冷凝液相的收集点上方的位置提供回流)。在图16和20所示的实施方案中，热虹吸管循环可能足以使蒸馏液流43流过热交换器17，或者可能需要泵22来循环料流43。一些情况下可能倾向于在工艺设备115外部的热交换器(如图3、9、15和19中描述的热交换器10)中使用蒸馏液流43来冷却料流32。还在其它情况下可能倾向于完全不加热蒸馏液流43，改为使用蒸馏液流43作为对脱乙烷段115d的上部区域的回流，如图7、13、17和21中所示。(图13和21中所示的实施方案可能需要泵22，因为料流43的重力流可能是得不到的)。
根据进料气体中的重烃量和进料气体压力的情况，进入图2和14中的分离器段115e或图8和18中的分离器11的冷却的第一和第二部分32和33(或进入图3到7和15到17中的分离器段115e或图9到13和19到21中的分离器11的冷却的进料流31a)可能不含有任何液体(因为它高于其露点，或者因为它高于其临界凝结压力)。在这种情况下，在料流35中没有液体(如虚线所示)。在这种情况下可能不需要工艺设备115中的分离器段115e(图2到7和14到17)或分离器11(图8到13和18到21)。
按照本发明，可以采取使用外部制冷的方式来补充可由第二蒸馏蒸气流和蒸馏液流得到的对入口气体和/或第一蒸馏蒸气流的冷却，特别是在富入口气体的情况下。在需要额外的入口气体冷却的情况下，分离器段115e中可以包括传热及传质装置(或气体收集装置，在当冷却的第一和第二部分32和33或冷却的进料流31a不含有液体时的情况下)，如图3到7和15到17中的虚线所示，或者分离器11中可以包括传热及传质装置，如图9到13和19到21中的虚线所示。这一传热及传质装置可以包括叶片加管型热交换器、板式热交换器、钎焊铝型热交换器或其它类型的传热装置，包括多通道和/或多操作热交换器。配置传热及传质装置以提供流过所述传热及传质装置的一个通道的冷冻料流(例如，丙烷)与向上流动的料流31a的蒸气部分之间的热交换，使得制冷剂进一步地冷却蒸气并冷凝更多的液体，这些液体向下降以成为在料流35中移除的部分液体。如图2、8、14和18中的虚线所示，分离器段115e(图2和14)或分离器11(图8和18)中的传热及传质装置可以包括用制冷剂提供补充冷却的供给。或者，在料流32和33进入分离器段115e(图2和14)或分离器11(图8和18)或者料流31a进入分离器段115e(图3到7和15到17)或分离器11(图9到13和19到21)之前，可以使用常规的气体冷却器，用制冷剂冷却料流32、料流33和/或料流31a。在需要额外冷却第一蒸馏蒸气流的情况下，工艺设备115的冷凝段115b中的热交换装置(图2到5、7到11和13)、热交换器10(图6和12)或热交换器17(图14到21)可以包括用制冷剂提供补充冷却的供给，如虚线所示。
根据选择用于进料冷却段115a和冷凝段115b(图2到5、7到11和13)中的热交换装置的传热装置类型情况，有可能将这些热交换装置组合在单个多通道和/或多操作传热装置中。在这种情况下，为了完成所需的冷却和加热，多通道和/或多操作传热装置将包括用于分配、分离和收集料流31、料流32、料流33、第一蒸馏蒸气流38、从冷却的料流38中分离的任何蒸气以及第二蒸馏蒸气流的适当装置。
还要认识到，在图2到6、8到12、14到16和18到20中的料流41与42之间分开的冷凝液体的相对量取决于若干因素，包括气体压力、进料气组成以及可得到的马力量。在不对本发明的特定应用的具体情况进行评估的情况下，通常不能预计最佳分离。一些情况下可能倾向于将全部的冷凝液以料流41的形式供给至吸收段115c的上部区域，不以料流42的形式供给至脱乙烷段115d的上部区域，如料流42的虚线所示。在这种情况下，可以将受热的蒸馏液流43a提供给脱乙烷段115d的上部区域以充当回流。
按工艺操作所需的动力消耗指标量而言，本发明提供改进的C3组分和重烃组分的回收。工艺操作所需动力消耗指标的改进的表现形式可以为压缩或再压缩的功率要求降低、外部制冷的功率要求降低、塔再沸的能量要求降低或它们的组合。
虽然已经描述了据信为本发明优选的实施方案，但本领域技术人员应意识到，在不偏离由以下权利要求所限定的本发明的实质的情况下，可以对本发明进行其它和进一步的修改，例如使本发明适用于不同条件、进料类型或其它要求。

Claims (45)

1.一种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的工艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中
(1)在第一热交换装置中冷却所述气流；
(2)将所述冷却的气流膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(3)将所述膨胀冷却的气流作为底部进料提供给设置于工艺设备中的吸收装置；
(4)从所述吸收装置的下部区域中收集第一蒸馏液流，并作为顶部进料提供给设置在所述工艺设备中的传质装置；
(5)从所述传质装置的上部区域中收集第一蒸馏蒸气流并充分地冷却，以在第二热交换装置中冷凝其至少一部分；
(6)将所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流提供给分离装置并在其中进行分离，从而形成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却之后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(7)将所述冷凝的料流的至少一部分作为顶部进料提供给所述吸收装置；
(8)从所述吸收装置的上部区域中收集第二蒸馏蒸气流并在所述第二热交换装置中进行加热，从而提供步骤(5)中的至少一部分冷却；
(9)将所述受热的第二蒸馏蒸气流与任何所述的残余蒸气流合并以形成合并的蒸气流；
(10)在所述第一热交换装置中加热所述合并的蒸气流，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(11)从所述传质装置的下部区域中收集第二蒸馏液流，并在设置于所述工艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；以及
(12)使对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
2.一种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的工艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中
(1)在第一热交换装置中充分地冷却所述气流以部分地将其冷凝；
(2)将所述部分冷凝的气流提供给第一分离装置并在其中进行分离，以提供蒸气流和至少一液流；
(3)将所述蒸气流膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(4)将所述膨胀冷却的蒸气流作为底部进料提供给设置于工艺设备中的吸收装置；
(5)将所述至少一液流膨胀到所述较低的压力；
(6)从所述吸收装置的下部区域中收集第一蒸馏液流，并作为顶部进料提供给设置于所述工艺设备中的传质装置；
(7)从所述传质装置的上部区域中收集第一蒸馏蒸气流并充分地冷却，以在第二热交换装置中将其至少一部分冷凝；
(8)将所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流提供给第二分离装置并在其中进行分离，从而形成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(9)将所述冷凝的料流的至少一部分作为顶部进料提供给所述吸收装置；
(10)从所述吸收装置的上部区域中收集第二蒸馏蒸气流，并在所述第二热交换装置中进行加热，从而提供步骤(7)中的至少一部分冷却；
(11)将所述受热的第二蒸馏蒸气流与任何所述的残余蒸气流合并以形成合并的蒸气流；
(12)在所述第一热交换装置中加热所述合并的蒸气流，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(13)在所述第一热交换装置中加热所述膨胀的至少一液流，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热膨胀的至少一液流作为底部进料提供给所述传质装置；
(14)从所述传质装置的下部区域中收集第二蒸馏液流，并在设置于所述工艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；以及
(15)使对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
3.一种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的工艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中
(1)在第一热交换装置中冷却所述气流；
(2)将所述冷却的气流膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(3)将所述膨胀冷却的气流作为底部进料提供给设置于工艺设备中的吸收装置；
(4)从所述吸收装置的下部区域中收集第一蒸馏液流并在第二热交换装置中进行加热，此后将所述受热的第一蒸馏液流作为顶部进料提供给设置于所述工艺设备中的传质装置；
(5)从所述传质装置的上部区域中收集第一蒸馏蒸气流并充分地冷却，以在所述第二热交换装置中将其至少一部分冷凝，从而提供步骤(4)中的至少一部分加热；
(6)将所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流提供给分离装置并在其中进行分离，从而形成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(7)将所述冷凝的料流的至少一部分作为顶部进料提供给所述吸收装置；
(8)从所述吸收装置的上部区域中收集第二蒸馏蒸气流并在所述第二热交换装置中进行加热，从而提供步骤(5)中的至少一部分冷却；
(9)将所述受热的第二蒸馏蒸气流与任何所述的残余蒸气流合并以形成合并的蒸气流；
(10)在所述第一热交换装置中加热所述合并的蒸气流，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(11)从所述传质装置的下部区域中收集第二蒸馏液流，并在设置于所述工艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；以及
(12)使对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
4.一种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的工艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中
(1)在第一热交换装置中充分地冷却所述气流以部分地将其冷凝；
(2)将所述部分冷凝的气流提供给第一分离装置并在其中进行分离，以提供蒸气流和至少一液流；
(3)将所述蒸气流膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(4)将所述膨胀冷却的蒸气流作为底部进料提供给设置于工艺设备中的吸收装置；
(5)将所述至少一液流膨胀到所述较低的压力；
(6)从所述吸收装置的下部区域中收集第一蒸馏液流并在第二热交换装置中进行加热，此后将所述受热的第一蒸馏液流作为顶部进料提供给设置于所述工艺设备中的传质装置；
(7)从所述传质装置的上部区域中收集第一蒸馏蒸气流并充分地冷却，以在所述第二热交换装置中将其至少一部分冷凝，从而提供步骤(6)中的至少一部分加热；
(8)将所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流提供给第二分离装置并在其中进行分离，从而形成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(9)将所述冷凝的料流的至少一部分作为顶部进料提供给所述吸收装置；
(10)从所述吸收装置的上部区域中收集第二蒸馏蒸气流，并在所述第二热交换装置中进行加热，从而提供步骤(7)中的至少一部分冷却；
(11)将所述受热的第二蒸馏蒸气流与任何所述的残余蒸气流合并以形成合并的蒸气流；
(12)在所述第一热交换装置中加热所述合并的蒸气流，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(13)在所述第一热交换装置中加热所述膨胀的至少一液流，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热膨胀的至少一液流作为底部进料提供给所述传质装置；
(14)从所述传质装置的下部区域中收集第二蒸馏液流，并在设置于所述工艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；以及
(15)使对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
5.一种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的工艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中
(1)在第一热交换装置中部分地冷却所述气流；
(2)将所述部分冷却的气流分流成第一和第二部分；
(3)在设置于第一分离装置中的第一传热及传质装置中进一步冷却所述第一部分，从而同时地冷凝所述第一部分中的任何挥发性较小的组分；
(4)在所述第一热交换装置中进一步冷却所述第二部分；
(5)将所述进一步冷却的第一部分与所述进一步冷却的第二部分合并形成冷却的气流；
(6)将所述冷却的气流膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(7)将所述膨胀冷却的气流作为底部进料提供给设置于工艺设备中的吸收装置；
(8)从所述吸收装置的下部区域中收集第一蒸馏液流并在所述第一传热及传质装置中进行加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，此后将所述受热的第一蒸馏液流作为顶部进料提供给设置于所述工艺设备中的传质装置；
(9)从所述传质装置的上部区域中收集第一蒸馏蒸气流，并在第二热交换装置中充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(10)将所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流提供给第二分离装置并在其中进行分离，从而形成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(11)将所述冷凝的料流的至少一部分作为顶部进料提供给所述吸收装置；
(12)从所述吸收装置的上部区域中收集第二蒸馏蒸气流，并在所述第二热交换装置中进行加热，从而提供步骤(9)中的至少一部分冷却；
(13)将所述受热的第二蒸馏蒸气流与任何所述的残余蒸气流合并以形成合并的蒸气流；
(14)在所述第一热交换装置中加热所述合并的蒸气流，从而提供步骤(1)和(4)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(15)从所述传质装置的下部区域中收集第二蒸馏液流，并在设置于所述工艺设备中的第二传热及传质装置中进行加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；以及
(16)使对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
6.一种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的工艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中
(1)在第一热交换装置中部分地冷却所述气流；
(2)将所述部分冷却的气流分流成第一和第二部分；
(3)在设置于第一分离装置中的第一传热及传质装置中进一步冷却所述第一部分，从而同时地冷凝所述第一部分中的挥发性较小的组分；
(4)在所述第一热交换装置中进一步冷却所述第二部分；
(5)将所述进一步冷却的第二部分导至所述第一分离装置，使得随所述第一部分进一步冷却而冷凝的任何液体与随所述第二部分进一步冷却而冷凝的任何液体合并以形成至少一液流，所述进一步冷却的第一部分和所述进一步冷却的第二部分的剩余部分形成蒸气流；
(6)将所述蒸气流膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(7)将所述膨胀冷却的蒸气流作为底部进料提供给设置于工艺设备中的吸收装置；
(8)将所述至少一液流膨胀到所述较低的压力；
(9)从所述吸收装置的下部区域中收集第一蒸馏液流并在所述第一传热及传质装置中进行加热，从而提供步骤(3)的至少一部分冷却，此后将所述受热的第一蒸馏液流作为顶部进料提供给设置于所述工艺设备中的传质装置；
(10)从所述传质装置的上部区域中收集第一蒸馏蒸气流，并在第二热交换装置中充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(11)将所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流提供给第二分离装置并在其中进行分离，从而形成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(12)将所述冷凝的料流的至少一部分作为顶部进料提供给所述吸收装置；
(13)从所述吸收装置的上部区域中收集第二蒸馏蒸气流，并在所述第二热交换装置中进行加热，从而提供步骤(10)的至少一部分冷却；
(14)将所述受热的第二蒸馏蒸气流与任何所述的残余蒸气流合并以形成合并的蒸气流；
(15)在所述第一热交换装置中加热所述合并的蒸气流，从而提供步骤(1)和(4)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(16)在所述第一热交换装置中加热所述膨胀的至少一液流，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热膨胀的至少一液流作为底部进料提供给所述传质装置；
(17)从所述传质装置的下部区域中收集第二蒸馏液流，并在设置于所述工艺设备中的第二传热及传质装置中进行加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；以及
(18)使对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
7.一种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的工艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中
(1)在第一热交换装置中部分地冷却所述气流；
(2)将所述部分冷却的气流分流成第一和第二部分；
(3)在第二热交换装置中进一步冷却所述第一部分；
(4)在所述第一热交换装置中进一步冷却所述第二部分；
(5)将所述进一步冷却的第一部分和所述进一步冷却的第二部分合并以形成冷却的气流；
(6)将所述冷却的气流膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(7)将所述膨胀冷却的气流作为底部进料提供给设置于工艺设备中的吸收装置；
(8)从所述吸收装置的下部区域中收集第一蒸馏液流并在所述第二热交换装置中进行加热，从而提供步骤(3)的至少一部分冷却，此后将所述受热的第一蒸馏液流作为顶部进料提供给设置于所述工艺设备中的传质装置；
(9)从所述传质装置的上部区域中收集第一蒸馏蒸气流，并在第三热交换装置中充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(10)将所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流提供给分离装置并在其中进行分离，从而形成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却之后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(11)将所述冷凝的料流的至少一部分作为顶部进料提供给所述吸收装置；
(12)从所述吸收装置的上部区域中收集第二蒸馏蒸气流并在所述第三热交换装置中进行加热，从而提供步骤(9)中的至少一部分冷却；
(13)将所述受热的第二蒸馏蒸气流与任何所述的残余蒸气流合并以形成合并的蒸气流；
(14)在所述第一热交换装置中加热所述合并的蒸气流，从而提供步骤(1)和(4)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(15)从所述传质装置的下部区域中收集第二蒸馏液流，并在设置于所述工艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；以及
(16)使对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
8.一种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的工艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中
(1)在第一热交换装置中部分地冷却所述气流；
(2)将所述部分冷却的气流分流成第一和第二部分；
(3)在第二热交换装置中进一步冷却所述第一部分；
(4)在所述第一热交换装置中进一步冷却所述第二部分；
(5)将所述进一步冷却的第一部分与所述进一步冷却的第二部分合并以形成部分冷凝的气流；
(6)将所述部分冷凝的气流提供给第一分离装置，并在其中进行分离以提供蒸气流和至少一液流；
(7)将所述蒸气流膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(8)将所述膨胀冷却的蒸气流作为底部进料提供给设置于工艺设备中的吸收装置；
(9)将所述至少一液流膨胀到所述较低的压力；
(10)从所述吸收装置的下部区域中收集第一蒸馏液流，并在所述第二热交换装置中进行加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，此后将所述受热的第一蒸馏液流作为顶部进料提供给设置于所述工艺设备中的传质装置；
(11)从所述传质装置的上部区域中收集第一蒸馏蒸气流，并在第三热交换装置中充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(12)将所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流提供给第二分离装置并在其中进行分离，从而形成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却之后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(13)将所述冷凝的料流的至少一部分作为顶部进料提供给所述吸收装置；
(14)从所述吸收装置的上部区域中收集第二蒸馏蒸气流并在所述第三热交换装置中进行加热，从而提供步骤(11)中的至少一部分冷却；
(15)将所述受热的第二蒸馏蒸气流与任何所述的残余蒸气流合并以形成合并的蒸气流；
(16)在所述第一热交换装置中加热所述合并的蒸气流，从而提供步骤(1)和(4)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(17)在所述第一热交换装置中加热所述膨胀的至少一液流，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热膨胀的至少一液流作为底部进料提供给所述传质装置；
(18)从所述传质装置的下部区域中收集第二蒸馏液流，并在设置于所述工艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；以及
(19)使对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
9.根据权利要求2所述的工艺，其中所述第一分离装置设置于所述工艺设备中。
10.根据权利要求4或8所述的工艺，其中所述第一分离装置设置于所述工艺设备中。
11.根据权利要求5或6所述的工艺，其中所述第一分离装置设置于所述工艺设备中。
12.根据权利要求3或7所述的工艺，其中
(1)在中间进料位置将所述受热的第一蒸馏液流提供给所述传质装置；
(2)将所述冷凝的料流分流成至少第一和第二回流料流；
(3)将所述第一回流料流作为所述顶部进料提供给所述吸收装置；以及
(4)将所述第二回流料流作为所述顶部进料提供给所述传质装置；
13.根据权利要求4或8所述的工艺，其中
(1)在中间进料位置将所述受热的第一蒸馏液流提供给所述传质装置；
(2)将所述冷凝的料流分流成至少第一和第二回流料流；
(3)将所述第一回流料流作为所述顶部进料提供给所述吸收装置；以及
(4)将所述第二回流料流作为所述顶部进料提供给所述传质装置。
14.根据权利要求5或6所述的工艺，其中
(1)在中间进料位置将所述受热的第一蒸馏液流提供给所述传质装置；
(2)将所述冷凝的料流分流成至少第一和第二回流料流；
(3)将所述第一回流料流作为所述顶部进料提供给所述吸收装置；以及
(4)将所述第二回流料流作为所述顶部进料提供给所述传质装置。
15.根据权利要求10所述的工艺，其中
(1)在中间进料位置将所述受热的第一蒸馏液流提供给所述传质装置；
(2)将所述冷凝的料流分流成至少第一和第二回流料流；
(3)将所述第一回流料流作为所述顶部进料提供给所述吸收装置；以及
(4)将所述第二回流料流作为所述顶部进料提供给所述传质装置。
16.根据权利要求11所述的工艺，其中
(1)在中间进料位置将所述受热的第一蒸馏液流提供给所述传质装置；
(2)将所述冷凝的料流分流成至少第一和第二回流料流；
(3)将所述第一回流料流作为所述顶部进料提供给所述吸收装置；以及
(4)将所述第二回流料流作为所述顶部进料提供给所述传质装置。
17.根据权利要求1、3或7所述的工艺，其中
(1)气体收集装置设置于所述工艺设备中；
(2)所述气体收集装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(3)将所述冷却的气流提供给所述气体收集装置，并导至另外的传热及传质装置以通过所述外部制冷介质进一步冷却；以及
(4)将所述进一步冷却的气流膨胀到所述较低的压力，并此后作为所述底部进料提供给所述吸收装置。
18.根据权利要求12所述的工艺，其中
(1)气体收集装置设置于所述工艺设备中；
(2)所述气体收集装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(3)将所述冷却的气流提供给所述气体收集装置，并导至另外的传热及传质装置以通过所述外部制冷介质进一步冷却；以及
(4)将所述进一步冷却的气流膨胀到所述较低的压力，并此后作为所述底部进料提供给所述吸收装置。
19.根据权利要求2、4、8或9所述的工艺，其中
(1)所述第一分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(2)将所述蒸气流导至所述另外的传热及传质装置以通过所述外部制冷介质进行冷却，用以形成另外的冷凝物；以及
(3)所述冷凝物成为在其中分离的所述至少一液流的一部分。
20.根据权利要求10所述的工艺，其中
(1)所述第一分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(2)将所述蒸气流导至所述另外的传热及传质装置以通过所述外部制冷介质进行冷却，用以形成另外的冷凝物；以及
(3)所述冷凝物成为在其中分离的所述至少一液流的一部分。
21.根据权利要求13所述的工艺，其中
(1)所述第一分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(2)将所述蒸气流导至所述另外的传热及传质装置以通过所述外部制冷介质进行冷却，用以形成另外的冷凝物；以及
(3)所述冷凝物成为在其中分离的所述至少一液流的一部分。
22.根据权利要求15所述的工艺，其中
(1)所述第一分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(2)将所述蒸气流导至所述另外的传热及传质装置以通过所述外部制冷介质进行冷却，用以形成另外的冷凝物；以及
(3)所述冷凝物成为在其中分离的所述至少一液流的一部分。
23.一种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，所述装置包括
(1)第一热交换装置，用以冷却所述气流；
(2)膨胀装置，其连接于所述第一热交换装置以接收所述冷却的气流并将其膨胀到较低的压力；
(3)吸收装置，其设置于工艺设备中并连接于所述膨胀装置以接收所述膨胀冷却的气流作为对其的底部进料；
(4)第一液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置以接收来自所述吸收装置的下部区域的第一蒸馏液流；
(5)传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第一液体收集装置以接收所述第一蒸馏液流作为对其的顶部进料；
(6)第一蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置以接收来自所述传质装置的上部区域的第一蒸馏蒸气流；
(7)第二热交换装置，其连接于所述第一蒸气收集装置，用以接收所述第一蒸馏蒸气流并将其充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(8)分离装置，其连接于所述第二热交换装置，用以接收所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流并将其分离成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(9)所述吸收装置进一步连接于所述分离装置，用以接收所述冷凝的料流的至少一部分作为对其的顶部进料；
(10)第二蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置，用以接收来自所述吸收装置的上部区域的第二蒸馏蒸气流；
(11)所述第二热交换装置进一步连接于所述第二蒸气收集装置，用以接收所述第二蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(7)中的至少一部分冷却；
(12)联合装置，其连接于所述第二热交换装置和所述分离装置，用以接收所述受热的第二蒸馏蒸气流和任何所述的残余蒸气流并形成合并的蒸气流；
(13)所述第一热交换装置进一步连接于所述联合装置以接收所述合并的蒸气流并将其加热，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(14)第二液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置，用以接收来自所述传质装置的下部区域的第二蒸馏液流；
(15)传热及传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二液体收集装置，用以接收所述第二蒸馏液流并将其加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；和
(16)控制装置，其适应于调节对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
24.一种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，所述装置包括
(1)第一热交换装置，用以充分地冷却所述气流以部分地将其冷凝；
(2)第一分离装置，其连接于所述第一热交换装置，用以接收所述部分冷凝的气流并将其分离成蒸气流和至少一液流；
(3)第一膨胀装置，其连接于所述第一分离装置，用以接收所述蒸气流并将其膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(4)吸收装置，其设置于工艺设备中并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的蒸气流作为对其的底部进料；
(5)第二膨胀装置，其连接于所述第一分离装置，用以接收所述至少一液流并将其膨胀到所述较低的压力；
(6)第一液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置以接收来自所述吸收装置的下部区域的第一蒸馏液流；
(7)传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第一液体收集装置以接收所述第一蒸馏液流作为对其的顶部进料；
(8)第一蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置以接收来自所述传质装置的上部区域的第一蒸馏蒸气流；
(9)第二热交换装置，其连接于所述第一蒸气收集装置，用以接收所述第一蒸馏蒸气流并将其充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(10)第二分离装置，其连接于所述第二热交换装置，用以接收所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流并将其分离成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(11)所述吸收装置进一步连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流的至少一部分作为对其的顶部进料；
(12)第二蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置，用以接收来自所述吸收装置的上部区域的第二蒸馏蒸气流；
(13)所述第二热交换装置进一步连接于所述第二蒸气收集装置，用以接收所述第二蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(9)中的至少一部分冷却；
(14)联合装置，其连接于所述第二热交换装置和所述第二分离装置，用以接收所述受热的第二蒸馏蒸气流和任何所述的残余蒸气流并形成合并的蒸气流；
(15)所述第一热交换装置进一步连接于所述联合装置以接收所述合并的蒸气流并将其加热，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(16)所述第一热交换装置进一步连接于所述第二膨胀装置，用以接收所述膨胀的至少一液流并将其加热，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，所述第一热交换装置进一步连接于所述传质装置，用以提供所述受热膨胀的至少一液流作为对其的底部进料；
(17)第二液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置，用以接收来自所述传质装置的下部区域的第二蒸馏液流；
(18)传热及传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二液体收集装置，用以接收所述第二蒸馏液流并将其加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；和
(19)控制装置，其适应于调节对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
25.一种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，所述装置包括
(1)第一热交换装置，用以冷却所述气流；
(2)膨胀装置，其连接于所述第一热交换装置以接收所述冷却的气流并将其膨胀到较低的压力；
(3)吸收装置，其设置于工艺设备中并连接于所述膨胀装置以接收所述膨胀冷却的气流作为对其的底部进料；
(4)第一液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置以接收来自所述吸收装置的下部区域的第一蒸馏液流；
(5)第二热交换装置，其连接于所述第一液体收集装置，用以接收所述第一蒸馏液流并将其加热；
(6)传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二热交换装置，用以接收所述受热的第一蒸馏液流作为对其的顶部进料；
(7)第一蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置以接收来自所述传质装置的上部区域的第一蒸馏蒸气流；
(8)所述第二热交换装置进一步连接于所述第一蒸气收集装置，用以接收所述第一蒸馏蒸气流并将其充分地冷却以冷凝其至少一部分，从而提供步骤(5)中的至少一部分加热；
(9)分离装置，其连接于所述第二热交换装置，用以接收所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流并将其分离成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(10)所述吸收装置进一步连接于所述分离装置，用以接收所述冷凝的料流的至少一部分作为对其的顶部进料；
(11)第二蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置，用以接收来自所述吸收装置的上部区域的第二蒸馏蒸气流；
(12)所述第二热交换装置进一步连接于所述第二蒸气收集装置，用以接收所述第二蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(8)中的至少一部分冷却；
(13)联合装置，其连接于所述第二热交换装置和所述分离装置，用以接收所述受热的第二蒸馏蒸气流和任何所述的残余蒸气流并形成合并的蒸气流；
(14)所述第一热交换装置进一步连接于所述联合装置以接收所述合并的蒸气流并将其加热，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(15)第二液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置，用以接收来自所述传质装置的下部区域的第二蒸馏液流；
(16)传热及传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二液体收集装置，用以接收所述第二蒸馏液流并将其加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；和
(17)控制装置，其适应于调节对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
26.一种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，所述装置包括
(1)第一热交换装置，用以充分地冷却所述气流以部分地将其冷凝；
(2)第一分离装置，其连接于所述第一热交换装置，用以接收所述部分冷凝的气流并将其分离成蒸气流和至少一液流；
(3)第一膨胀装置，其连接于所述第一分离装置，用以接收所述蒸气流并将其膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(4)吸收装置，其设置于工艺设备中并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的蒸气流作为对其的底部进料；
(5)第二膨胀装置，其连接于所述第一分离装置，用以接收所述至少一液流并将其膨胀到所述较低的压力；
(6)第一液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置以接收来自所述吸收装置的下部区域的第一蒸馏液流；
(7)第二热交换装置，其连接于所述第一液体收集装置，用以接收所述第一蒸馏液流并将其加热；
(8)传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二热交换装置，用以接收所述受热的第一蒸馏液流作为对其的顶部进料；
(9)第一蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置以接收来自所述传质装置的上部区域的第一蒸馏蒸气流；
(10)所述第二热交换装置进一步连接于所述第一蒸气收集装置，用以接收所述第一蒸馏蒸气流并将其充分地冷却以冷凝其至少一部分，从而提供步骤(7)中的至少一部分加热；
(11)第二分离装置，其连接于所述第二热交换装置，用以接收所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流并将其分离成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(12)所述吸收装置进一步连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流的至少一部分作为对其的顶部进料；
(13)第二蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置，用以接收来自所述吸收装置的上部区域的第二蒸馏蒸气流；
(14)所述第二热交换装置进一步连接于所述第二蒸气收集装置，用以接收所述第二蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(10)中的至少一部分冷却；
(15)联合装置，其连接于所述第二热交换装置和所述第二分离装置，用以接收所述受热的第二蒸馏蒸气流和任何所述的残余蒸气流并形成合并的蒸气流；
(16)所述第一热交换装置进一步连接于所述联合装置，用以接收所述合并的蒸气流并将其加热，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(17)所述第一热交换装置进一步连接于所述第二膨胀装置，用以接收所述膨胀的至少一液流并将其加热，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，所述第一热交换装置进一步连接于所述传质装置，用以提供所述受热膨胀的至少一液流作为对其的底部进料；
(18)第二液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置，用以接收来自所述传质装置的下部区域的第二蒸馏液流；
(19)传热及传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二液体收集装置，用以接收所述第二蒸馏液流并将其加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；和
(20)控制装置，其适应于调节对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
27.一种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，所述装置包括
(1)第一热交换装置，用以部分地冷却所述气流；
(2)分流装置，其连接于所述第一热交换装置，用以接收所述部分冷却的气流并将其分流成第一和第二部分；
(3)第一传热及传质装置，其设置在第一分离装置中并连接于所述分流装置，用以接收所述第一部分并将其进一步冷却，从而同时地冷凝所述第一部分中的任何挥发性较小的组分；
(4)所述第一热交换装置进一步连接于所述分流装置，用以接收所述第二部分并将其进一步冷却；
(5)第一联合装置，其连接于所述第一传热及传质装置和所述第一热交换装置，用以接收所述进一步冷却的第一部分和所述进一步冷却的第二部分并形成冷却的气流；
(6)膨胀装置，其连接于所述第一联合装置，用以接收所述冷却的气流并将其膨胀到较低的压力；
(7)吸收装置，其设置于工艺设备中并连接于所述膨胀装置以接收所述膨胀冷却的气流作为对其的底部进料；
(8)第一液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置以接收来自所述吸收装置的下部区域的第一蒸馏液流；
(9)所述第一传热及传质装置进一步连接于所述第一液体收集装置，用以接收所述第一蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却；
(10)传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第一传热及传质装置，用以接收所述受热的第一蒸馏液流作为对其的顶部进料；
(11)第一蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置以接收来自所述传质装置的上部区域的第一蒸馏蒸气流；
(12)第二热交换装置，其连接于所述第一蒸气收集装置，用以接收所述第一蒸馏蒸气流并将其充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(13)第二分离装置，其连接于所述第二热交换装置，用以接收所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流并将其分离成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(14)所述吸收装置进一步连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流的至少一部分作为对其的顶部进料；
(15)第二蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置，用以接收来自所述吸收装置的上部区域的第二蒸馏蒸气流；
(16)所述第二热交换装置进一步连接于所述第二蒸气收集装置，用以接收所述第二蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(12)中的至少一部分冷却；
(17)第二联合装置，其连接于所述第二热交换装置和所述第二分离装置，用以接收所述受热的第二蒸馏蒸气流和任何所述的残余蒸气流并形成合并的蒸气流；
(18)所述第一热交换装置进一步连接于所述第二联合装置，用以接收所述合并的蒸气流并将其加热，从而提供步骤(1)和(4)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(19)第二液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置，用以接收来自所述传质装置的下部区域的第二蒸馏液流；
(20)第二传热及传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二液体收集装置，用以接收所述第二蒸馏液流并将其加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；和
(21)控制装置，其适应于调节对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
28.一种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，所述装置包括
(1)第一热交换装置，用以部分地冷却所述气流；
(2)分流装置，其连接于所述第一热交换装置，用以接收所述部分冷却的气流并将其分流成第一和第二部分；
(3)第一传热及传质装置，其设置在第一分离装置中并连接于所述分流装置，用以接收所述第一部分并将其进一步冷却，从而同时地冷凝所述第一部分中的挥发性较小的组分；
(4)所述第一热交换装置进一步连接于所述分流装置，用以接收所述第二部分并将其进一步冷却；
(5)所述第一分离装置进一步连接于所述第一热交换装置以接收所述进一步冷却的第二部分，使得随所述第一部分进一步冷却而冷凝的任何液体与随所述第二部分进一步冷却而冷凝的任何液体合并以形成至少一液流，所述进一步冷却的第一部分和所述进一步冷却的第二部分的剩余部分形成蒸气流；
(6)第一膨胀装置，其连接于所述第一分离装置，用以接收所述蒸气流并将其膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(7)吸收装置，其设置于工艺设备中并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的蒸气流作为对其的底部进料；
(8)第二膨胀装置，其连接于所述第一分离装置，用以接收所述至少一液流并将其膨胀到所述较低的压力；
(9)第一液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置以接收来自所述吸收装置的下部区域的第一蒸馏液流；
(10)所述第一传热及传质装置进一步连接于所述第一液体收集装置，用以接收所述第一蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却；
(11)传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第一传热及传质装置，用以接收所述受热的第一蒸馏液流作为对其的顶部进料；
(12)第一蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置以接收来自所述传质装置的上部区域的第一蒸馏蒸气流；
(13)第二热交换装置，其连接于所述第一蒸气收集装置，用以接收所述第一蒸馏蒸气流并将其充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(14)第二分离装置，其连接于所述第二热交换装置，用以接收所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流并将其分离成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(15)所述吸收装置进一步连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流的至少一部分作为对其的顶部进料；
(16)第二蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置，用以接收来自所述吸收装置的上部区域的第二蒸馏蒸气流；
(17)所述第二热交换装置进一步连接于所述第二蒸气收集装置，用以接收所述第二蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(13)中的至少一部分冷却；
(18)联合装置，其连接于所述第二热交换装置和所述第二分离装置，用以接收所述受热的第二蒸馏蒸气流和任何所述的残余蒸气流并形成合并的蒸气流；
(19)所述第一热交换装置进一步连接于所述联合装置以接收所述合并的蒸气流并将其加热，从而提供步骤(1)和(4)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(20)所述第一热交换装置进一步连接于所述第二膨胀装置，用以接收所述膨胀的至少一液流并将其加热，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，所述第一热交换装置进一步连接于所述传质装置，用以提供所述受热膨胀的至少一液流作为对其的底部进料；
(21)第二液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置，用以接收来自所述传质装置的下部区域的第二蒸馏液流；
(22)第二传热及传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二液体收集装置，用以接收所述第二蒸馏液流并将其加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；和
(23)控制装置，其适应于调节对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
29.一种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，所述装置包括
(1)第一热交换装置，用以部分地冷却所述气流；
(2)分流装置，其连接于所述第一热交换装置，用以接收所述部分冷却的气流并将其分流成第一和第二部分；
(3)第二热交换装置，其连接于所述分流装置以接收所述第一部分并将其进一步冷却；
(4)所述第一热交换装置进一步连接于所述分流装置，用以接收所述第二部分并将其进一步冷却；
(5)第一联合装置，其连接于所述第二热交换装置和所述第一热交换装置，用以接收所述进一步冷却的第一部分和所述进一步冷却的第二部分并形成冷却的气流；
(6)膨胀装置，其连接于所述第一联合装置，用以接收所述冷却的气流并将其膨胀到较低的压力；
(7)吸收装置，其设置于工艺设备中并连接于所述膨胀装置以接收所述膨胀冷却的气流作为对其的底部进料；
(8)第一液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置以接收来自所述吸收装置的下部区域的第一蒸馏液流；
(9)所述第二热交换装置进一步连接于所述第一液体收集装置，用以接收所述第一蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却；
(10)传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二热交换装置，用以接收所述受热的第一蒸馏液流作为对其的顶部进料；
(11)第一蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置以接收来自所述传质装置的上部区域的第一蒸馏蒸气流；
(12)第三热交换装置，其连接于所述第一蒸气收集装置，用以接收所述第一蒸馏蒸气流并将其充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(13)分离装置，其连接于所述第三热交换装置，用以接收所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流并将其分离成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(14)所述吸收装置进一步连接于所述分离装置，用以接收所述冷凝的料流的至少一部分作为对其的顶部进料；
(15)第二蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置，用以接收来自所述吸收装置的上部区域的第二蒸馏蒸气流；
(16)所述第三热交换装置进一步连接于所述第二蒸气收集装置，用以接收所述第二蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(12)中的至少一部分冷却；
(17)第二联合装置，其连接于所述第三热交换装置和所述分离装置，用以接收所述受热的第二蒸馏蒸气流和任何所述的残余蒸气流并形成合并的蒸气流；
(18)所述第一热交换装置进一步连接于所述第二联合装置，用以接收所述合并的蒸气流并将其加热，从而提供步骤(1)和(4)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(19)第二液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置，用以接收来自所述传质装置的下部区域的第二蒸馏液流；
(20)传热及传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二液体收集装置，用以接收所述第二蒸馏液流并将其加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；和
(21)控制装置，其适应于调节对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
30.一种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C3组分和重烃组分的主要部分，所述装置包括
(1)第一热交换装置，用以部分地冷却所述气流；
(2)分流装置，其连接于所述第一热交换装置，用以接收所述部分冷却的气流并将其分流成第一和第二部分；
(3)第二热交换装置，其连接于所述分流装置以接收所述第一部分并将其进一步冷却；
(4)所述第一热交换装置进一步连接于所述分流装置，用以接收所述第二部分并将其进一步冷却；
(5)第一联合装置，其连接于所述第二热交换装置和所述第一热交换装置，用以接收所述进一步冷却的第一部分和所述进一步冷却的第二部分并形成部分冷凝的气流；
(6)第一分离装置，其连接于所述第一联合装置，用以接收所述部分冷凝的气流并将其分离成蒸气流和至少一液流；
(7)第一膨胀装置，其连接于所述第一分离装置，用以接收所述蒸气流并将其膨胀到较低的压力，由此将其进一步冷却；
(8)吸收装置，其设置于工艺设备中并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的蒸气流作为对其的底部进料；
(9)第二膨胀装置，其连接于所述第一分离装置，用以接收所述至少一液流并将其膨胀到所述较低的压力；
(10)第一液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置以接收来自所述吸收装置的下部区域的第一蒸馏液流；
(11)所述第二热交换装置进一步连接于所述第一液体收集装置，用以接收所述第一蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却；
(12)传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二热交换装置，用以接收所述受热的第一蒸馏液流作为对其的顶部进料；
(13)第一蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置以接收来自所述传质装置的上部区域的第一蒸馏蒸气流；
(14)第三热交换装置，其连接于所述第一蒸气收集装置，用以接收所述第一蒸馏蒸气流并将其充分地冷却以冷凝其至少一部分；
(15)第二分离装置，其连接于所述第三热交换装置，用以接收所述至少部分冷凝的第一蒸馏蒸气流并将其分离成冷凝的料流和残余蒸气流，所述残余蒸气流含有在所述第一蒸馏蒸气流冷却后剩下的任何未冷凝的蒸气；
(16)所述吸收装置进一步连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流的至少一部分作为对其的顶部进料；
(17)第二蒸气收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述吸收装置，用以接收来自所述吸收装置的上部区域的第二蒸馏蒸气流；
(18)所述第三热交换装置进一步连接于所述第二蒸气收集装置，用以接收所述第二蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(14)中的至少一部分冷却；
(19)第二联合装置，其连接于所述第三热交换装置和所述第二分离装置，用以接收所述受热的第二蒸馏蒸气流和任何所述的残余蒸气流并形成合并的蒸气流；
(20)所述第一热交换装置进一步连接于所述第二联合装置，用以接收所述合并的蒸气流并将其加热，从而提供步骤(1)和(4)中的至少一部分冷却，并此后将所述受热的合并蒸气流作为所述挥发性残余气体馏分排出；
(21)所述第一热交换装置进一步连接于所述第二膨胀装置，用以接收所述膨胀的至少一液流并将其加热，从而提供步骤(1)中的至少一部分冷却，所述第一热交换装置进一步连接于所述传质装置，用以提供所述受热膨胀的至少一液流作为对其的底部进料；
(22)第二液体收集装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述传质装置，用以接收来自所述传质装置的下部区域的第二蒸馏液流；
(23)传热及传质装置，其设置在所述工艺设备中并连接于所述第二液体收集装置，用以接收所述第二蒸馏液流并将其加热，从而同时地汽提所述第二蒸馏液流中的挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的第二蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述工艺设备中排出；和
(24)控制装置，其适应于调节对所述吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
31.根据权利要求24所述的装置，其中所述第一分离装置设置在所述工艺设备中。
32.根据权利要求26所述的装置，其中所述第一分离装置设置在所述工艺设备中。
33.根据权利要求27或28所述的装置，其中所述第一分离装置设置在所述工艺设备中。
34.根据权利要求30所述的装置，其中所述第一分离装置设置在所述工艺设备中。
35.根据权利要求25所述的装置，其中
(1)所述传质装置适应于连接到所述第二热交换装置，以在中间进料位置接收所述受热的第一蒸馏液流；
(2)分流装置，其连接于所述分离装置，用以接收所述冷凝的料流并将其分流成至少第一和第二回流料流；
(3)所述吸收装置适应于连接到所述分流装置，用以接收所述第一回流料流作为对其的所述顶部进料；且
(4)所述传质装置适应于连接到所述分流装置，用以接收所述第二回流料流作为对其的所述顶部进料。
36.根据权利要求29所述的装置，其中
(1)所述传质装置适应于连接到所述第二热交换装置，以在中间进料位置接收所述受热的第一蒸馏液流；
(2)另外的分流装置连接于所述分离装置，用以接收所述冷凝的料流并将其分流成至少第一和第二回流料流；
(3)所述吸收装置适应于连接到所述另外的分流装置，用以接收所述第一回流料流作为对其的所述顶部进料；且
(4)所述传质装置适应于连接到所述另外的分流装置，用以接收所述第二回流料流作为对其的所述顶部进料。
37.根据权利要求26所述的装置，其中
(1)所述传质装置适应于连接到所述第二热交换装置，以在中间进料位置接收所述受热的第一蒸馏液流；
(2)分流装置，其连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流并将其分流成至少第一和第二回流料流；
(3)所述吸收装置适应于连接到所述分流装置，用以接收所述第一回流料流作为对其的所述顶部进料；且
(4)所述传质装置适应于连接到所述分流装置，用以接收所述第二回流料流作为对其的所述顶部进料。
38.根据权利要求27或28所述的装置，其中
(1)所述传质装置适应于连接到所述第一传热及传质装置，以在中间进料位置接收所述受热的第一蒸馏液流；
(2)另外的分流装置连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流并将其分流成至少第一和第二回流料流；
(3)所述吸收装置适应于连接到所述另外的分流装置，用以接收所述第一回流料流作为对其的所述顶部进料；且
(4)所述传质装置适应于连接到所述另外的分流装置，用以接收所述第二回流料流作为对其的所述顶部进料。
39.根据权利要求30或34所述的装置，其中
(1)所述传质装置适应于连接到所述第二热交换装置，以在中间进料位置接收所述受热的第一蒸馏液流；
(2)另外的分流装置连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流并将其分流成至少第一和第二回流料流；
(3)所述吸收装置适应于连接到所述另外的分流装置，用以接收所述第一回流料流作为对其的所述顶部进料；且
(4)所述传质装置适应于连接到所述另外的分流装置，用以接收所述第二回流料流作为对其的所述顶部进料。
40.根据权利要求32所述的装置，其中
(1)所述传质装置适应于连接到所述第二热交换装置，以在中间进料位置接收所述受热的第一蒸馏液流；
(2)分流装置连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流并将其分流成至少第一和第二回流料流；
(3)所述吸收装置适应于连接到所述分流装置，用以接收所述第一回流料流作为对其的所述顶部进料；且
(4)所述传质装置适应于连接到所述分流装置，用以接收所述第二回流料流作为对其的所述顶部进料。
41.根据权利要求33所述的装置，其中
(1)所述传质装置适应于连接到所述第一热及质装置，以在中间进料位置接收所述受热的第一蒸馏液流；
(2)另外的分流装置连接于所述第二分离装置，用以接收所述冷凝的料流并将其分流成至少第一和第二回流料流；
(3)所述吸收装置适应于连接到所述另外的分流装置，用以接收所述第一回流料流作为对其的所述顶部进料；且
(4)所述传质装置适应于连接到所述另外的分流装置，用以接收所述第二回流料流作为对其的所述顶部进料。
42.根据权利要求23、25或35所述的装置，其中
(1)气体收集装置设置在所述工艺设备中；
(2)所述气体收集装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(3)所述气体收集装置连接于所述第一热交换装置，用以接收所述冷却的气流并将其导至所述另外的传热及传质装置，以通过所述外部制冷介质进一步冷却；且
(4)所述膨胀装置适应于连接到所述气体收集装置，用以接收所述进一步冷却的气流并将其膨胀到所述较低的压力，所述膨胀装置进一步连接于所述吸收装置，用以提供所述膨胀的进一步冷却的气流作为对其的所述底部进料。
43.根据权利要求29或36所述的装置，其中
(1)气体收集装置设置在所述工艺设备中；
(2)所述气体收集装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(3)所述气体收集装置连接于所述第一联合装置，用以接收所述冷却的气流并将其导至所述另外的传热及传质装置，以通过所述外部制冷介质进一步冷却；且
(4)所述膨胀装置适应于连接到所述气体收集装置，用以接收所述进一步冷却的气流并将其膨胀到所述较低的压力，所述膨胀装置进一步连接于所述吸收装置，用以提供所述膨胀的进一步冷却的气流作为对其的所述底部进料。
44.根据权利要求24、26、30、31、32、34、37或40所述的装置，其中
(1)所述第一分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(2)所述蒸气流被导至所述另外的传热及传质装置，用以通过所述外部制冷介质进行冷却以形成另外的冷凝物；且
(3)所述冷凝物成为在其中分离的所述至少一液流的一部分。
45.根据权利要求39所述的装置，其中
(1)所述第一分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通道；
(2)所述蒸气流被导至所述另外的传热及传质装置，用以通过所述外部制冷介质进行冷却以形成另外的冷凝物；且
(3)所述冷凝物成为在其中分离的所述至少一液流的一部分。
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