DE102005008059A1 - Separating nitrogen from nitrogen-containing hydrocarbon fractions, comprises removing nitrogen-free hydrocarbons from nitrogen separation process, before heating and mixing streams of warmed fractions; and cooling/heating the fractions - Google Patents

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Abstract

Method of separating nitrogen from nitrogen-containing hydrocarbon rich fractions, comprises at least partially removing nitrogen-free hydrocarbon rich fractions (7, 8) from the nitrogen separation process (T2), before heating and mixing at least partial streams of the first warmed hydrocarbon rich fractions and/or at least partial stream of the second warmed nitrogen-free hydrocarbon rich fractions; and cooling the hydrocarbon rich fractions and/or the led back partial streams (10, 10', 11) before their mixing or heating nitrogen-free hydrocarbon fractions in heat exchangers (E4, E3, E1). Method of separating nitrogen from a nitrogen-containing hydrocarbon rich fractions, where the hydrocarbon rich fractions are cooled and partially condensed in a nitrogen enrichment process, from which a first nitrogen-free hydrocarbon rich fractions are removed and warmed, and supplied to a nitrogen separation process, from which a second, nitrogen-free hydrocarbon rich fractions are removed and warmed, comprises removing at least partially nitrogen-free hydrocarbon rich fractions (7, 8) from the nitrogen separation process (T2), before heating and mixing at least a partial stream (11, 10') of the first warmed (E1) hydrocarbon rich fractions and/or at least a partial stream (10, 10') of the second warmed nitrogen-free hydrocarbon rich fractions; and cooling the hydrocarbon rich fractions and/or the led back partial streams (10, 10', 11) before their mixing or heating nitrogen-free hydrocarbon rich fractions in heat exchangers (E4, E3, E1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff aus einer Stickstoffenthaltenden, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion, wobei die Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion abgekühlt, partiell kondensiert, einem Stickstoff-Anreicherungsprozess, aus dem eine erste, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion abgezogen und angewärmt wird, und einem Stickstoff-Abtrennprozess zugeführt wird, aus dem eine zweite, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion abgezogen und angewärmt wird.The The invention relates to a method for separating nitrogen from a nitrogen-containing, hydrocarbon-rich fraction, wherein the hydrocarbon-rich fraction is cooled, partially condensed, a nitrogen enrichment process, from which a first, from nitrogen freed, hydrocarbon-rich fraction is withdrawn and warmed, and a nitrogen separation process, from which a second, stripped of nitrogen, hydrocarbon-rich fraction deducted and warmed becomes.

Die Abtrennung von Stickstoff aus einer Stickstoff-enthaltenden, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion – wobei es sich bspw. um Erdgas handeln kann – erfolgt in sog. Nitrogen Rejection Units. Dies sind vergleichsweise kompakte Anlagen, die üblicherweise als sog. Cold Box gebaut werden bzw. ausgeführt sind. Die Bewertung derartiger Anlagen erfolgt hierbei im Regelfall über ihren Energieverbrauch.The Separation of nitrogen from a nitrogen-containing, hydrocarbon-rich fraction - wherein it may, for example, be natural gas - is in so-called. Nitrogen Rejection units. These are comparatively compact plants, usually be built as so-called. Cold box or are executed. The evaluation of such As a rule, systems are powered by their energy consumption.

Stickstoff-Abtrennprozesse – wie vorstehend beschrieben – haben grundsätzlich Probleme mit niedrigen Stickstoff-Konzentrationen in der zu reinigenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion. Dies hat zur Folge, dass oftmals die geforderten Produktreinheiten – also der Stickstoffgehalt des Salesgases sowie der Methangehalt des Stickstoffes – nicht eingehalten werden können.Nitrogen separation processes - as described above - have in principle Problems with low nitrogen concentrations in the to be cleaned Hydrocarbon-rich fraction. As a result, often the required product purities - ie the nitrogen content of the gas of sale and methane content of nitrogen - not can be complied with.

Beträgt der Stickstoffgehalt weniger als 20 bis 25 %, wird dem Stickstoff-Abtrennprozess im Regelfall ein sog. Stickstoff-Anreicherungsprozess in Form einer Anreicherungssäule vorgeschaltet. Dadurch kann die Stickstoff-Konzentration in der dem Stickstoff-Abtrennprozess zugeführten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion auf Werte von mehr als 25 % erhöht werden. Diese Verfahrensweise eignet sich insbesondere für Prozesse, bei denen die Stickstoff-Konzentration im Rohgas nicht variiert. In derartigen Fällen wird der Stickstoff-Abtrennprozess für eine definierte Rohgaszusammensetzung optimiert und ausgelegt.Is the nitrogen content Less than 20 to 25%, the nitrogen separation process is usually a so-called. Nitrogen enrichment process upstream in the form of an enrichment column. This allows the nitrogen concentration in the nitrogen separation process supplied Hydrocarbon-rich fraction can be increased to values of more than 25%. This procedure is particularly suitable for processes where the nitrogen concentration not varied in the raw gas. In such cases, the nitrogen separation process for one defined raw gas composition optimized and designed.

Problematisch ist ferner eine Situation, bei der die Stickstoff-Konzentration über die Zeit im Einsatz- bzw. Rohgas schwankt, insbesondere ansteigt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Stickstoff-Verpumpung (Enhanced Oil Recovery) einen zeitlichen Anstieg des Stickstoffgehaltes im Erdgas verursacht.Problematic is also a situation where the nitrogen concentration over the Time in the feed or raw gas fluctuates, especially increases. This is for example the case when a nitrogen pumping (Enhanced Oil Recovery) a temporal increase in nitrogen content caused in natural gas.

Bei der vorbeschriebenen Stickstoff-Verpumpung kann durch Einbringen des künstlich zugeführten Stickstoffes der Stickstoffgehalt in einem Erdgasstrom kontinuierlich von sehr geringen Werten bis annähernd 50 % ansteigen.at the above-described nitrogen pumping can by introducing of the artificial supplied Nitrogen the nitrogen content in a natural gas stream continuously from very low values to approximate 50% increase.

In diesen Fällen durchläuft bei konstanter Menge der Einsatzfraktion der flüssige, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Strom, der aus dem Stickstoff-Abtrennprozess abgezogen wird, bei seinem Verdampfen einen Lastbereich, der von einem Wärmetauscher nicht mehr abgedeckt werden kann. Dies hat zur Folge, dass die Strömungsverhältnisse der anzuwärmenden, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion in dem- bzw. denjenigen Wärmetauschern, in denen sie verdampft wird, nicht mehr stabil sind. Dadurch kann die Betreibbarkeit der Anlage, im Extremfall sogar die mechanische Festigkeit des bzw. der betroffenen Wärmetauscher gefährdet werden. Da bei gattungsgemäßen Verfahren im Regelfall als Wärmetauscher Plattentauscher vorgesehen sind und die Verdampfung von unten nach oben stattfindet, verschärft sich die vorbeschriebene Problematik noch.In these cases goes through with a constant amount of the feed fraction, the liquid, nitrogen-free, Hydrocarbon-rich stream withdrawn from the nitrogen separation process is, when it evaporates a load range of a heat exchanger can not be covered anymore. This has the consequence that the flow conditions the to be heated, Hydrocarbon-rich fraction in the heat exchanger (s), in which it is evaporated, are no longer stable. This can the operability of the plant, in extreme cases even the mechanical one Strength of the affected heat exchanger or be endangered. As in generic methods usually as a heat exchanger Plate exchangers are provided and the evaporation from below to takes place above, aggravates the above problem still.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff aus einer Stickstoff-enthaltenden, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion anzugeben, das die vorgenannten Probleme löst.task The present invention is a generic method for separating of nitrogen from a nitrogen-containing, hydrocarbon-rich Indicate a group which solves the above problems.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff aus einer Stickstoff-enthaltenden, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass

  • a) zumindest zeitweilig der aus dem Stickstoff-Abtrennprozess abgezogenen, von Stickstoff befreiten, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion vor ihrer Anwärmung wenigstens ein Teilstrom der ersten angewärmten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion und/oder wenigstens ein Teilstrom der zweiten angewärmten, von Stickstoff befreite n, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion zugemischt wird,
  • b) wobei der bzw. die zurückgeführten Teilströme vor ihrer Zumischung in dem- oder denjenigen Wärmetauschern abgekühlt werden, in dem bzw. in denen die von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion angewärmt wird.
To solve this problem, a generic method for separating nitrogen from a nitrogen-containing, hydrocarbon-rich fraction is proposed, which is characterized in that
  • a) at least temporarily withdrawing from the nitrogen removal process, freed from nitrogen, hydrocarbon-rich fraction prior to warming at least a partial stream of the first warmed hydrocarbon-rich fraction and / or at least a partial stream of the second warmed, freed from nitrogen n, hydrocarbon rich fraction is mixed in,
  • b) wherein the recycled or the partial streams are cooled prior to their admixture in the or those heat exchangers in which or in which the nitrogen-free, hydrocarbon-rich fraction is heated.

Erfindungsgemäß wird nunmehr der aus dem Stickstoff-Abtrennprozess abgezogenen, von Stickstoff befreiten, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion zumindest dann, wenn dies erforderlich ist, ein Teilstrom der ersten und/oder zweiten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion zugemischt, wobei der bzw. die zurückgeführten. Teilströme vor der Zumischung durch den- bzw. diejenigen Wärmetauscher geführt werden, in dem bzw. denen die Strömungsverhältnisse der anzuwärmenden, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion – ohne Zumischung des bzw. der zurückgeführten Teilströme – nicht stabil wäre. Durch die erfindungsgemäße Rückführung und Zumischung können somit Menge und Zusammensetzung des anzuwärmenden Kohlenwasserstoff-reichen Stromes derart eingestellt werden, dass die kritischen Verdampfungspassagen zu jedem Zeitpunkt optimal belastet sind. Im Ergebnis ermöglicht die erfindungsgemäße Verfahrensweise somit zu jedem Zeitpunkt einen optimalen, zumindest jedoch ausreichend guten Betrieb des oder der Wärmetauscher.According to the present invention, the hydrocarbon-rich fraction withdrawn from the nitrogen removal process is now admixed, at least when required, with a substream of the first and / or second hydrocarbon-rich fraction, the recycled one or more. Partial streams are passed before the admixture by den- or those heat exchanger in which or which the flow conditions of the heated, hydrocarbon-rich fraction - would not be stable without admixture of or the recirculated partial streams. The inventive repatriation and admixture thus amount and composition of warming hydrocarbon-rich stream are set so that the critical evaporation passages are optimally loaded at any time. As a result, the procedure according to the invention thus enables an optimum, but at least sufficiently good, operation of the heat exchanger or heat exchangers at any time.

Welcher der vorgenannten Teilströme für die Rückführung und Zumischung zu der aus dem Stickstoff-Abtrennprozess abgezogenen Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion gewählt wird – oder ob gar die Teilströme beider Fraktionen zurückgeführt und zugemischt werden – ist im Wesentlichen abhängig von der Zusammensetzung des Rohgases, also der von Stickstoff zu befreienden, Kohlenwasserstoff-reichen (Einsatz)Fraktion. Insbesondere ist der Gehalt an denjenigen Kohlenwasserstoffen, die schwerer als Methan sind, von Bedeutung. Sofern dieser Gehalt mehr als 3 Vol.-% beträgt, wird vorzugsweise ein Teilstrom der zweiten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion zurückgeführt. Im Falle eines sehr mageren Rohgases, also eines Gases mit einem sehr niedrigen Gehalt an C2+-Kohlenwasserstoffen, wird bevorzugt ein Teilstrom der ersten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion in der beschriebenen Weise zurückgeführt.Which of the abovementioned partial streams is selected for the recirculation and admixture with the hydrocarbon-rich fraction withdrawn from the nitrogen removal process - or even if the partial streams of both fractions are recirculated and admixed - is essentially dependent on the composition of the raw gas, that is of nitrogen to be liberated, hydrocarbon-rich (use) fraction. In particular, the content of those hydrocarbons which are heavier than methane, of importance. If this content is more than 3 vol .-%, preferably a partial stream of the second hydrocarbon-rich fraction is recycled. In the case of a very lean raw gas, ie a gas with a very low content of C 2+ hydrocarbons, a partial stream of the first hydrocarbon-rich fraction is preferably recycled in the manner described.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abtrennen von Stickstoff aus einer Stickstoff-enthaltenden, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion sind:

  • – Möglichkeit der Variierung der Menge(n) des bzw. der zurückgeführten Teilströme der ersten und/oder der zweiten angewärmten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion.
  • – Ein- oder mehrstufige Verdichtung der zweiten, angewärmten, von Stickstoff befreiten, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion.
  • – Pumpen der aus dem Stickstoff-Abtrennprozess abgezogenen, von Stickstoff befreiten, zweiten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion, vorzugsweise vor deren Anwärmung.
  • – Aufteilen der zweiten, von Stickstoff befreiten, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion vor deren Anwärmung und Anwärmen und Verdampfen der Teilströme bei unterschiedlichen Drücken; anschließendes Zuspeisen der Teilströme während der Verdichtung auf einem passendem bzw. auf passenden Zwischendrücken.
  • – Pumpen der ersten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion, vorzugsweise vor deren Anwärmung.
Further advantageous embodiments of the method according to the invention for separating nitrogen from a nitrogen-containing, hydrocarbon-rich fraction are:
  • Possibility of varying the amount (s) of the recirculated partial streams of the first and / or the second warmed hydrocarbon-rich fraction.
  • - Single or multi-stage compression of the second, warmed, nitrogen-free, hydrocarbon-rich fraction.
  • Pumping the second hydrocarbon-rich fraction withdrawn from the nitrogen separation process and freed of nitrogen, preferably before heating it.
  • - Divide the second, freed from nitrogen, hydrocarbon-rich fraction before warming and heating and evaporation of the partial streams at different pressures; Subsequent feeding of the partial streams during compaction on a suitable or on suitable intermediate pressures.
  • - Pumping the first hydrocarbon-rich fraction, preferably before their warming.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie weitere Ausgestaltungen desselben, die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche darstellen, seien anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The inventive method as well as further embodiments thereof, the objects of dependent claims represent, are based on the embodiment shown in the figure explained in more detail.

Die über Leitung 1 herangeführte Stickstoff-enthaltende, Kohlenwasserstoff-reiche Einsatzfraktion, die ggf. vorbehandelt und einer Verdichtung unterworfen wurde, wird im Wärmetauscher E1 gegen anzuwärmende Verfahrensströme, auf die im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, abgekühlt. Im Wärmetauscher E2 erfolgt eine weitere Abkühlung der Einsatzfraktion gegen den Heizstrom 12 der Stickstoff-Anreicherungskolonne T. Über Leitung 1' wird die Einsatzfraktion anschließend dem Wärmetauscher E3 zugeführt, in diesem weiter abgekühlt, dabei partiell kondensiert und über Leitung 2 und Entspannungsventil a der Stickstoff-Anreicherungskolonne T zugeführt.The over line 1 brought nitrogen-containing, hydrocarbon-rich feed fraction, which may have been pretreated and subjected to compression, is in the heat exchanger E1 cooled against process streams to be heated, which will be discussed in more detail below. In the heat exchanger E2, a further cooling of the feed fraction takes place against the heating current 12 the nitrogen enrichment column T. via line 1' the feed fraction is then fed to the heat exchanger E3, further cooled in this, thereby partially condensed and via line 2 and expansion valve a of the nitrogen enrichment column T supplied.

Aus dem Sumpf der Stickstoff-Anreicherungskolonne T wird über Leitung 9 eine erste flüssige von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion – nachfolgend als erste Salesgasfraktion bezeichnet – abgezogen, mittels einer sog. "kalten Pumpe" P1 auf den gewünschten Abgabedruck gepumpt und anschließend im Wärmetauscher E1 gegen die abzukühlende Einsatzfraktion angewärmt und verdampft. Die verdampfte erste Salesgasfraktion wird sodann über Leitung 9' der zweiten Salesgasfraktion, auf die im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, in Leitung 8' zugeführt. Die so vereinigten Salesgasfraktionen werden nach einer Verdichtung V2 auf den gewünschten Abgabedruck über Leitung 8'' als Salesgas aus dem Prozess abgegeben.From the bottom of the nitrogen enrichment column T is via line 9 a first liquid nitrogen-free, hydrocarbon-rich fraction - hereinafter referred to as the first Salesgasfraktion - deducted, pumped by a so-called. "Cold pump" P1 to the desired discharge pressure and then warmed in the heat exchanger E1 against the cooled feed fraction and evaporated. The evaporated first Salesgasfraktion is then over line 9 ' the second Salesgasfraktion, which will be discussed in more detail below, in management 8th' fed. The thus combined Salesgasfraktionen are after a compression V2 on the desired discharge pressure via line 8th'' Sent as sales gas from the process.

Am Kopf der Stickstoff-Anreicherungskolonne T wird über Leitung 3 eine gasförmige, Stickstoff-enthaltende, C1-reiche Fraktion abgezogen, im Wärmetauscher E4 weiter abgekühlt und anschließend über Leitung 3' und Entspannungsventil b in die Hochdruckkolonne T1 der Doppelkolonne T1/T2 eingespeist.At the top of the nitrogen enrichment column T is via line 3 withdrawn a gaseous, nitrogen-containing, C 1 -rich fraction, further cooled in the heat exchanger E4 and then via line 3 ' and expansion valve b is fed to the high-pressure column T1 of the double column T1 / T2.

Aus dem Sumpf der Hochdruckkolonne T1 wird über Leitung 4 eine N2/C1-reiche Fraktion abgezogen und nach einer Abkühlung im Wärmetauscher E4 über Leitung 4' und Entspannungsventil c der Niederdruckkolonne T2 aufgegeben. Am Kopf der Hochdruckkolonne T1 wird über Leitung 5 eine N2-reiche Fraktion abgezogen, im Wärmetauscher E5 gegen die über Leitung 6 aus dem Kopf der Niederdruckkolonne T2 abgezogene Stickstoff-Fraktion abgekühlt, zumindest teilweise verflüssigt und anschließend über Leitung 5' und Ventil d in den oberen Bereich der Niederdruckkolonne T2 entspannt.From the bottom of the high-pressure column T1 is via line 4 withdrawn an N 2 / C 1 -rich fraction and after cooling in the heat exchanger E4 via line 4 ' and expansion valve c of the low-pressure column T2 abandoned. At the top of the high-pressure column T1 is via line 5 deducted an N 2 -rich fraction, in the heat exchanger E5 against the over line 6 cooled from the top of the low pressure column T2 withdrawn nitrogen fraction, at least partially liquefied and then via line 5 ' and valve d is expanded into the upper region of the low-pressure column T2.

Die bereits erwähnte, über Leitung 6 aus dem Kopf der Niederdruckkolonne T2 abgezogene Stickstoff-reiche Fraktion wird in den Wärmetauschern E5, E4, E3 und E1 gegen abzukühlende Verfahrensströme angewärmt und anschließend über Leitung 6' aus dem Prozess abgezogen.The already mentioned, via wire 6 from the top of the low-pressure column T2 withdrawn nitrogen-rich fraction is warmed in the heat exchangers E5, E4, E3 and E1 against cooled process streams and then via line 6 ' withdrawn from the process.

Aus dem unteren Bereich der Niederdruckkolonne T2 wird über Leitung 7 eine zweite, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion – nachfolgend als zweite Salesgasfraktion bezeichnet – abgezogen und mittels der Pumpe P2 auf einen Druck, den der Temperaturverlauf in den Wärmetauschern E4, E3 und E1 erlaubt, gepumpt. Nach ihrer Anwärmung und Verdampfung in den Wärmetauschern E4, E3 und E1 wird die zweite Salesgasfraktion einer ein- oder mehrstufigen Verdichtung V1 unterworfen und – wie bereits erläutert – mit der ersten Salesgasfraktion vereinigt.From the lower region of the low-pressure column T2 is via line 7 a second, nitrogen-free, hydrocarbon-rich fraction - hereinafter referred to as the second Salesgasfraktion - withdrawn and pumped by the pump P2 to a pressure that allows the temperature profile in the heat exchangers E4, E3 and E1, pumped. After being heated and vaporized in the heat exchangers E4, E3 and E1, the second sales gas fraction is subjected to a single or multi-stage compression V1 and - as already explained - combined with the first sales gas fraction.

In der Figur nicht dargestellt ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die vorbeschriebene zweite, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion in zwei Teilströme aufgeteilt wird und diese in den Wärmetauschern E4, E3 und E1 bei unterschiedlichen Drücken angewärmt und verdampft werden. Anschließend werden diese Teilströme vorzugsweise während der Verdichtung auf einem passendem bzw. auf passenden Zwischendrücken wieder vereinigt.In the figure is not shown is an embodiment of the method according to the invention, in which the above-described second, nitrogen-free, hydrocarbon-rich Fraction in two streams is split and this in the heat exchangers E4, E3 and E1 warmed up at different pressures and be evaporated. Then be these partial flows preferably during the compression on a matching or on matching intermediate pressures again united.

Erfindungsgemäß wird nunmehr zumindest zeitweilig ein Teilstrom der ersten Salesgasfraktion – über die Leitungsabschnitte 11 und 10' – oder ein Teilstrom der zweiten Salesgasfraktion – über die Leitungsabschnitte 10 und 10' – der aus dem unteren Bereich der Niederdruckkolonne T2 über Leitung 7 abgezogenen, von Stickstoff befreiten, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion zugeführt. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass der letztgenannten Fraktion eine Kombination aus den Teilströmen beider Salesgasfraktionen zugeführt wird.According to the invention, at least temporarily, a partial flow of the first sales gas fraction is now - via the line sections 11 and 10 ' - or a partial stream of the second Salesgasfraktion - over the line sections 10 and 10 ' - From the lower region of the low-pressure column T2 via line 7 withdrawn, freed of nitrogen, hydrocarbon-rich fraction supplied. Of course, it is also conceivable that the last-mentioned fraction is supplied with a combination of the partial streams of both sales gas fractions.

Im Leitungsabschnitt 10' ist ein Entspannungsventil e, in dem die zurückgeführte(n) Salesgasfraktion(en) auf den in der Leitung 7 herrschenden Druck entspannt wird/werden, vorgesehen. Der bzw. die zurückzuführenden Teilströme werden erfindungsgemäß in den Wärmetauschern E1, E3 und E4, in denen die über Leitung 7 abgezogene Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion angewärmt und verdampft wird, abgekühlt und partiell kondensiert.In the pipe section 10 ' is an expansion valve e, in which the recirculated sales gas fraction (s) on the line 7 pressure is relaxed, are provided. The return partial streams are inventively in the heat exchangers E1, E3 and E4, in which the line 7 heated hydrocarbon-rich fraction is warmed and evaporated, cooled and partially condensed.

Durch das Vorsehen von in der Figur nicht dargestellten Regelventilen in den Leitungsabschnitten 10 und 11 können die Mengenströme der zurückgeführten Salesgasteilströme entsprechend den Anforderungen eingestellt und geregelt werden.By the provision of control valves, not shown in the figure in the line sections 10 and 11 The flow rates of the recirculated sales gas sub-streams can be adjusted and regulated according to the requirements.

Durch die Rückführung und Zumischung des Teilstromes wenigstens einer Salesgasfraktion kann der Mengenstrom der in den Wärmetauschern E4, E3 und E1 zu verdampfenden Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion im Wesentlichen konstant gehalten werden, so dass die eingangs erläuterten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können.By the repatriation and Admixing the partial flow of at least one sales gas fraction of the Flow rate in the heat exchangers E4, E3 and E1 to vaporizing hydrocarbon-rich fraction be kept substantially constant, so that the above-explained Disadvantages of the prior art can be overcome.

Claims (7)

Verfahren zum Abtrennen von Stickstoff aus einer Stickstoff-enthaltenden, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion, wobei die Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion abgekühlt, partiell kondensiert, einem Stickstoff-Anreicherungsprozess, aus dem eine erste, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion abgezogen und angewärmt wird, und einem Stickstoff-Abtrennprozess zugeführt wird, aus dem eine zweite, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion abgezogen und angewärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass a) zumindest zeitweilig der aus dem Stickstoff-Abtrennprozess (T2) abgezogenen, von Stickstoff befreiten, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion (7, 8) vor ihrer Anwärmung (E4, E3, E1) wenigstens ein Teilstrom (11, 10') der ersten angewärmten (E1) Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion und/oder wenigstens ein Teilstrom (10, 10') der zweiten angewärmten (E4, E3, E1), von Stickstoff befreiten, Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion zugemischt wird, b) wobei der bzw. die zurückgeführten Teilströme (10, 10', 11) vor ihrer Zumischung in dem- oder denjenigen Wärmetauschern (E4, E3, E1) abgekühlt werden, in dem bzw. in denen die von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion (7, 8) angewärmt wird.A process for separating nitrogen from a nitrogen-containing, hydrocarbon-rich fraction, wherein the hydrocarbon-rich fraction is cooled, partially condensed, a nitrogen enrichment process from which a first nitrogen-free, hydrocarbon-rich fraction is withdrawn and heated, and a nitrogen separation process from which a second, nitrogen-free, hydrocarbon-rich fraction is withdrawn and heated, characterized in that a) at least temporarily withdrawn from the nitrogen removal process (T2), freed from nitrogen, hydrocarbon -rich fraction ( 7 . 8th ) before being heated (E4, E3, E1) at least one substream ( 11 . 10 ' ) of the first warmed (E1) hydrocarbon-rich fraction and / or at least one substream ( 10 . 10 ' ) is added to the second warmed (E4, E3, E1), nitrogen-freed, hydrocarbon-rich fraction, b) the recirculated partial streams ( 10 . 10 ' . 11 ) are cooled before being admixed in one or more of the heat exchangers (E4, E3, E1) in which or in which the nitrogen-free, hydrocarbon-rich fraction ( 7 . 8th ) is warmed up. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge(n) des bzw. der zurückgeführten Teilströme (10, 10', 11) der ersten und/oder der zweiten angewärmten Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion variierbar sind.Method according to Claim 1, characterized in that the quantity (n) of the recirculated partial streams or streams ( 10 . 10 ' . 11 ) of the first and / or the second warmed hydrocarbon-rich fraction are variable. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite, angewärmte (E4, E3, E1), von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion ein- oder mehrstufig verdichtet wird (V1, V2).Method according to claim 1 or 2, characterized that the second, warmed up (E4, E3, E1), nitrogen-free, hydrocarbon-rich Group is condensed in one or more stages (V1, V2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Stickstoff-Abtrennprozess (T2) abgezogene, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion (7, 8) gepumpt wird (P2).Process according to one of the preceding Claims 1 to 3, characterized in that the nitrogen-free, hydrocarbon-rich fraction withdrawn from the nitrogen removal process (T2) ( 7 . 8th ) is pumped (P2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Stickstoff-Abtrennprozess (T2) abgezogene, von Stickstoff befreite, Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion (7, 8) auf wenigstens zwei Teilströme aufgeteilt wird und diese bei unterschiedlichen Drücken angewärmt und verdampft werden (E4, E3, E1).Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that from the nitrogen removal process (T2) withdrawn, freed from nitrogen, hydrocarbon-rich fraction ( 7 . 8th ) is divided into at least two substreams and these are heated and vaporized at different pressures (E4, E3, E1). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bei unterschiedlichen Drücken angewärmten und verdampften Teilströme während der Verdichtung (V1, V2) auf einem passendem bzw. auf passenden Zwischendrücken vereinigt werden.Method according to claim 5, characterized in that that at partial pressures warmed and evaporated partial flows during compression (V1, V2) on a matching or matched to appropriate intermediate pressures become. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kohlenwasserstoff-reiche Fraktion (9) gepumpt wird (P1).Method according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the first hydrocarbon-rich fraction ( 9 ) is pumped (P1).
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