ES3045962T3 - Side draw reflux heavy hydrocarbon removal system and method - Google Patents

Side draw reflux heavy hydrocarbon removal system and method

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ES3045962T3 ES22727690T ES22727690T ES3045962T3 ES 3045962 T3 ES3045962 T3 ES 3045962T3 ES 22727690 T ES22727690 T ES 22727690T ES 22727690 T ES22727690 T ES 22727690T ES 3045962 T3 ES3045962 T3 ES 3045962T3
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Douglas A Ducote
Timothy P Gushanas
Mark R Glanville
Ravikumar Vipperla
Peter J Turner
Brent A Heyrman
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Original Assignee
Chart Energy and Chemicals Inc
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Abstract

Un intercambiador de calor para la remoción de materiales pesados enfría al menos una parte de la corriente de gas de alimentación. Una sección de depuración recibe la corriente de gas de alimentación principal enfriada. Una sección de depuración recibe una corriente de fluido de la sección de depuración. Un dispositivo de expansión de la alimentación del gas de depuración recibe una parte de la corriente de gas de alimentación y está en comunicación fluida con la sección de depuración. Una línea de vapor de extracción lateral recibe una corriente de vapor de la salida de vapor de la sección de depuración y está en comunicación fluida con un conducto de enfriamiento de la corriente de reflujo del intercambiador de calor para la remoción de materiales pesados. Un dispositivo de separación por reflujo recibe fluido del intercambiador de calor para la remoción de materiales pesados y cuenta con una salida de líquido y una salida de vapor. La salida de líquido está en comunicación fluida con la sección de depuración. Un dispositivo de expansión de vapor de retorno recibe una corriente de vapor de la sección de depuración y dirige una corriente de vapor enfriada a un conducto de enfriamiento de la corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor para la remoción de materiales pesados. La salida de vapor del dispositivo de separación de reflujo está configurada de manera que el fluido que pasa a través de ella se une con el fluido que ha salido del dispositivo de expansión de vapor de retorno antes o después de que el fluido que ha salido del dispositivo de expansión de vapor de retorno fluya a través del paso de calentamiento de la corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor de eliminación de pesados de neumáticos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Sistema y procedimiento de eliminación de hidrocarburos pesados por reflujo de extracción lateral
[0003] Campo de la Invención
[0004] La presente invención se refiere a sistemas y procedimientos para procesar gases y, más particularmente, a un sistema y procedimiento para eliminar componentes de hidrocarburos pesados de un gas de alimentación.
[0005] Antecedentes
[0006] Las corrientes de gas natural, u otras corrientes de gas ricas en metano, a menudo se licúan para facilitar su transporte y uso.
[0007] El documento de patente US 2007/056318 A1 divulga un sistema para eliminar componentes de hidrocarburos pesados de una corriente de gas de alimentación que comprende: a) un intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados que tiene un conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal, un conducto de enfriamiento de la corriente de reflujo y un conducto de calentamiento de la corriente de vapor de retorno; b) dicho conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados configurado para recibir y enfriar al menos una porción de la corriente de gas de alimentación a fin de producir una corriente de alimentación principal enfriada; c) una sección de depuración que incluye una entrada de alimentación principal, una salida de líquido, una salida de vapor de retorno y una entrada de reflujo, en el que dicha entrada de alimentación principal está configurada para recibir la corriente de alimentación principal enfriada; d) una sección de extracción que tiene una primera entrada de fluido, una segunda entrada de fluido, una salida de líquido y una salida de vapor, dicha primera entrada de fluido configurada para recibir una corriente de fluido desde la salida de líquido de la sección de depuración; e) un dispositivo de expansión de alimentación de gas de extracción que tiene una entrada configurada para recibir una porción de la corriente de gas de alimentación, dicho dispositivo de expansión de alimentación de gas de extracción tiene una salida en comunicación fluida con la segunda entrada de fluido de la sección de extracción; f) una línea de vapor de extracción lateral configurada para recibir una corriente de vapor desde la salida de vapor de la sección de extracción, dicha línea de vapor de extracción lateral en comunicación fluida con el conducto de enfriamiento de corriente de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados; g) un dispositivo de separación de reflujo configurado para recibir fluido desde el conducto de la corriente de enfriamiento de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, dicho dispositivo de separación de reflujo incluye una salida de líquido y una salida de vapor, en el que la salida de líquido del dispositivo de separación de reflujo está en comunicación fluida con la entrada de reflujo de la sección de depuración; h) un dispositivo de expansión de retorno que tiene una entrada configurada para recibir una corriente desde la salida de vapor de retorno de la sección de depuración y una salida configurada para dirigir una corriente de vapor enfriada al conducto de calentamiento de la corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados; i) dicha salida de vapor de dispositivo de separación de reflujo configurada de modo que el fluido que pasa a través de la misma se une con el fluido que ha salido del dispositivo de expansión de retorno después de que el fluido que ha salido del dispositivo de expansión de retorno fluye a través del conducto de calentamiento de corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados.
[0008] A menudo es deseable procesar tales corrientes de gas de alimentación para eliminar hidrocarburos más pesados (hidrocarburos que son más pesados que el propano) a fin de proporcionar una mayor pureza de metano en el producto de gas natural líquido resultante y un coproducto líquido (líquidos de gas natural) que contiene los hidrocarburos pesados. Estos productos de gas natural licuado purificado se queman de forma más limpia en vehículos propulsados por GNL, por lo que se produce una menor contaminación del aire. Además, el hecho de purificar la corriente de alimentación antes de la licuefacción evita la congelación del intercambiador de calor de licuefacción que de otro modo se produciría debido a la presencia de componentes de hidrocarburos pesados. La corriente líquida de coproducto, rica en hidrocarburos pesados tales como etano, propano, butano e hidrocarburos más pesados, tiene varios usos industriales valiosos. Es además deseable que este procesamiento minimice el consumo de energía dado el volumen de gas que debe purificarse.
[0009] Sumario de la Invención
[0010] La presente invención se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas.
[0011] En un aspecto de la presente invención, la presente invención proporciona un aparato de acuerdo con la reivindicación 1.
[0012] En otro aspecto de la presente invención, la presente invención proporciona un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14.
[0013] Breve Descripción de los Dibujos
[0014] Las Figuras 1 a 19 muestran realizaciones de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
[0015] La Figura 1 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una primera realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0016] La Figura 2 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una segunda realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0017] La Figura 3 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una tercera realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0018] La Figura 4 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una cuarta realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0019] La Figura 5 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una quinta realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0020] La Figura 6 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una sexta realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0021] La Figura 7 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una séptima realización del sistema y procedimiento de eliminación de hidrocarburos pesados de la descripción.
[0022] La Figura 8 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una octava realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0023] La Figura 9 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una novena realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0024] La Figura 10 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una décima realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0025] La Figura 11 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una undécima realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0026] La Figura 12 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una duodécima realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0027] La Figura 13 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una decimotercera realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0028] La Figura 14 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una decimocuarta realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0029] La Figura 15 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una decimoquinta realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0030] La Figura 16 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una decimosexta realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0031] La Figura 17 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una decimoséptima realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0032] La Figura 18 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una decimoctava realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0033] La Figura 19 es un diagrama de flujo de proceso y un esquema que ilustra una decimonovena realización del sistema de eliminación de hidrocarburos pesados y el procedimiento de la descripción.
[0034] Descripción Detallada de la Invención
[0035] Las realizaciones de un sistema de eliminación de hidrocarburos pesados de acuerdo con la descripción se ilustran en las Figuras 1-19. Cabe señalar que, si bien las realizaciones se ilustran y describen a continuación en términos de eliminar componentes de hidrocarburos pesados de una corriente de alimentación de gas natural antes de ser licuados, la tecnología de la descripción se puede usar para eliminar otros componentes de corrientes de alimentación de gas alternativas antes de tipos alternativos de procesamiento posterior.
[0037] También cabe señalar que, en las descripciones presentadas a continuación, a veces se hace referencia a las líneas, conductos, conductos o corrientes con los mismos números de referencia establecidos en las figuras.
[0038] Con referencia a la Figura 1, una primera realización del sistema de la divulgación se indica en general en 20. Una corriente de gas de alimentación de hidrocarburos 22 (tal como una corriente de gas natural) entra en una turbina expansora de gas de alimentación 23 y la corriente de gas resultante, expandida, se divide en una corriente de alimentación principal 24 y una corriente de alimentación de gas de extracción 26.
[0040] La corriente de alimentación principal 24, que contiene la mayor parte de la corriente de gas de alimentación 22, pasa a través de un intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 28, y se enfría y se condensa parcialmente. La corriente de fase mixta resultante 32 se dirige luego a una sección de depuración 34 de una columna de eliminación de materiales pesados, indicada en general en 36, en la que los líquidos se separan del vapor de alimentación principal. La corriente de líquido resultante 38, que contiene una gran porción del gas de alimentación de hidrocarburos pesados/componentes de congelación, es dirigida a un dispositivo de expansión opcional 42 (tal como una válvula Joule-Thomson o JT) con la corriente de fase mixta resultante 44 viajando hacia la porción superior de la sección de extracción de columna 46. Como se usa en el presente documento, el término "dispositivo de expansión" incluye, entre otros, una válvula JT, un expansor giratorio, una turbina, una placa de orificio y cualquier otro dispositivo de expansión conocido en la técnica. La corriente 44 se separa en una porción de vapor y una porción líquida al entrar en la sección de extracción de columna 46.
[0042] La corriente de alimentación de gas de extracción 26 se desplaza hasta un dispositivo de expansión 48 (tal como una válvula Joule-Thomson o JT) con la corriente de fase mixta resultante 52 que se desplaza hasta la porción inferior de la sección de extracción de columna 46. La porción de vapor de la corriente 52 se separa de la porción liquida al entrar en la sección 46 de la columna de extracción y se eleva para proporcionar una acción de calentamiento a los líquidos de la corriente 44 que desciende a través de las partes internas de la sección de extracción, revaporizando así una porción de los componentes más ligeros en tales líquidos. La porción líquida de la corriente 52 sale de la sección de extracción 46 como una porción de la corriente de condensado 54 de líquidos de gas natural (NGL por sus siglas en inglés) al igual que la porción líquida restante de la corriente 44. La corriente de condensado 54 contiene la mayoría de los de hidrocarburos pesados/componentes de congelación que estaban presentes en la corriente de gas de alimentación 22.
[0044] Una corriente de extracción del lado de vapor 56 sale de la sección de extracción 46 de la columna de eliminación de materiales pesados y se enfría y se condensa parcialmente en el intercambiador de eliminación de materiales pesados 28. Una corriente de fase mixta resultante 58 viaja a un dispositivo de separación, tal como un tambor de reflujo de eliminación de materiales pesados 62, y se separa en porciones de vapor y líquida. La corriente líquida 64 del dispositivo de separación 62 es dirigida a través de la bomba 66 (opcional) hacia la parte superior de la sección de depuración 34 de la columna de eliminación de materiales pesados como corriente de reflujo 70 después de pasar a través de la válvula de control opcional 71.
[0046] La corriente de vapor 68 del dispositivo de separación 62 es dirigida a través de un dispositivo de expansión 72 (tal como una válvula JT) en el que se enfría para formar la corriente enfriada 74, una porción (o la totalidad) de la cual pasa a través del intercambiador de eliminación de materiales pesados 28 y se calienta, y por lo tanto proporciona enfriamiento a otras corrientes en el intercambiador. Como resultado, se proporciona la corriente de vapor 76.
[0048] La porción de vapor de la corriente de alimentación principal 32 en la sección de depuración de la columna de eliminación de materiales pesados sufre una transferencia de masa con el reflujo proporcionado por la corriente de reflujo 70 dentro de las partes internas de la sección de depuración de la columna, que pueden ser bandejas, empaquetamiento aleatorio o empaquetamiento estructurado. Esto elimina los componentes de congelación/hidrocarburos pesados de la porción de vapor de la corriente de alimentación principal 32. La corriente de vapor de retorno depurada 82 sale por la parte superior de la columna 36 y es luego dirigida a través de un dispositivo de expansión 84 (tal como una válvula JT) para producir enfriamiento. La corriente de vapor de retorno enfriada 86 se dirige luego al intercambiador de eliminación de materiales pesados 28 en el que es calentada en uno o más conductos y de ese modo, junto con la corriente 74, proporciona enfriamiento a otras corrientes en el intercambiador. Después del calentamiento y la combinación con la corriente 76, la corriente de vapor de retorno 88 es comprimida mediante el compresor de gas de alimentación 92 y es enviada a un proceso de licuefacción de modo que se produzca una corriente licuada (tal cono gas natural líquido/GNL).
[0050] El compresor de gas de alimentación 92 es preferiblemente accionado por la turbina expansora de gas de alimentación 23, mientras que opcionalmente también se puede proporcionar un compresor de refuerzo 94 (que puede o no ser accionado por la turbina expansora de gas 23). Al expandir la corriente de gas de alimentación 22 antes del enfriamiento, la turbina 23 desarrolla una mayor potencia, lo que da como resultado una mayor potencia disponible para hacer funcionar el compresor 92 (y cualquier compresor de refuerzo). Esto disminuye el uso neto de energía del sistema y, por lo tanto, aumenta la eficiencia del sistema en algunas aplicaciones. Además, expandir la corriente de gas de alimentación 22 antes del enfriamiento reduce el costo del equipo ya que, en algunas aplicaciones, se puede usar acero al carbono para construir la turbina de gas de alimentación 23 (a diferencia del acero inoxidable, que se requiere que se expanda a temperaturas de fluido más frías).
[0052] Únicamente como ejemplos, los sistemas descritos en el presente documento pueden proporcionar gas purificado para los procesos y sistemas de licuefacción descritos en la Patente Estadounidense de propiedad común No. 9,411,877 de Gushanas et al., la Patente Estadounidense No. 10,480,851 de Ducote et al. o la Patente Estadounidense No. 10,663,221 de Ducote et al., cuyo contenido se incorpora por referencia en la presente.
[0054] Cabe señalar que, en realizaciones alternativas, las corrientes 74 y 86 se pueden combinar antes de la introducción en el intercambiador de calor 28, como se ilustra en la Figura 2. Además, la cabeza del recipiente 95 (Figura 1) que separa las secciones de depuración y de extracción de la columna 36 se puede eliminar opcionalmente, de modo que las funciones se combinen en una única columna con bandejas de extracción u otros dispositivos usados para capturar líquido. En otras realizaciones alternativas, las secciones de depuración y de extracción se pueden proporcionar como columnas individuales completamente separadas.
[0056] Las ventajas de la realización de la Figura 1 incluyen el expansor 23 que extrae energía y que proporciona enfriamiento a la corriente de gas de alimentación. Además, la corriente de reflujo de extracción lateral proporciona una alta recuperación de hidrocarburos pesados, incluidas capturas de benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos (BTEX).
[0058] En una segunda realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 100 en la Figura 2, se ha agregado un servicio de hervidor al sistema de la Figura 1 mediante el cual la corriente liquida 102 proveniente de la sección de depuración 104, después de ser expandida y enfriada en el dispositivo de expansión del hervidor opcional 115, tal como una válvula JT, se calienta en el intercambiador de eliminación de materiales pesados 107 para proporcionar enfriamiento en el mismo. En una realización alternativa, una porción de la corriente 102 puede ir directamente a la sección de extracción antes o después de pasar a través del dispositivo de expansión 115. También se ha agregado un dispositivo de expansión 117 a la corriente de extracción del lado de vapor 119 para enfriar el vapor de la sección de extracción antes de viajar al intercambiador de eliminación de materiales pesados 107. Además, se pueden usar corrientes opcionales 108 y 112 del intercambiador para optimizar las temperaturas de la corriente de gas de extracción 114 y la corriente de retorno del hervidor 116, respectivamente. Además, se puede proporcionar opcionalmente la línea 118 (ya sea con o sin válvula de control 122) para proporcionar inyección de reflujo de extracción lateral a la sección de extracción 124. En una realización alternativa, una ramificación 83 puede dirigir una porción de la corriente de vapor de retorno depurada 82 a el dispositivo de separación (tambor de reflujo) 62. Los componentes restantes del sistema de la Figura 2 pueden ser generalmente los mismos y proporcionar la misma funcionalidad que los ilustrados en la Figura 1.
[0059] En una tercera realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 150, en la Figura 3, un dispositivo de expansión 152, tal como una válvula JT, es sustituido por la turbina expansora de gas de alimentación 24 de los sistemas de las Figuras 1 y 2. El sistema 150 de la Figura 3 también sustituye una turbina expansora de vapor de retorno 154 por la válvula JT 84 de los sistemas 20 y 100 de las Figuras 1 y 2 que recibe la corriente de vapor de retorno 156 desde la columna de eliminación de materiales pesados 158. Esta turbina expansora de vapor de retorno 154 alimenta preferiblemente el compresor de gas de alimentación 162. Los componentes restantes del sistema de la Figura 2 pueden ser generalmente los mismos y proporcionar la misma funcionalidad como aquellas ilustradas en la Figura 1. En una versión alternativa del sistema de la descripción, como se ilustra en la Figura 3, una porción 163 de la corriente de líquido depurador pasa a través del conducto de recalentamiento de líquido depurador del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 167 y una porción restante 165 de la corriente de líquido depurador va directamente hacia la sección de extracción.
[0060] En una cuarta realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 180 en la Figura 4, se ha agregado una disposición de reflujo de extracción lateral en cascada al sistema de la Figura 2. Más específicamente, una corriente de extracción lateral de vapor 182 sale de la sección de extracción 182 de la columna de eliminación de materiales pesados y se enfría y se condensa parcialmente en el intercambiador de eliminación de materiales pesados 184. Una corriente de fase mixta resultante 186 viaja a un primer dispositivo de separación de reflujo, tal como un tambor de reflujo caliente 188, y se separa en porciones de vapor y de líquido. La corriente líquida 192 proveniente del tambor de reflujo caliente 188 se dirige a través de la bomba 194 (opcional) hacia la parte superior de la sección de extracción 182 de la columna de eliminación de materiales pesados como corriente de reflujo 196 después de pasar a través del dispositivo de expansión opcional 198.
[0061] Siguiendo con la referencia a la Figura 4, la corriente de vapor 202 procedente del tambor de reflujo caliente 188 viaja hasta el intercambiador de eliminación de materiales pesados 184 y se enfría y se condensa parcialmente. Una corriente de fase mixta resultante 204 viaja a un segundo dispositivo de separación de reflujo, tal como un tambor de reflujo frío 206, y se separa en porciones de vapor y de líquido. La corriente de líquido 208 proveniente del dispositivo de separación 206 es dirigida a través de la bomba 212 (opcional) hacia la parte superior de la sección de depuración 214 de la columna de eliminación de materiales pesados como corriente de reflujo 216 después de pasar a través de la válvula de control opcional 218. La corriente de vapor 222 sale por la parte superior del tambor de reflujo frío 206 y se une a la corriente de vapor de retorno 224 después de pasar a través del dispositivo de expansión 226. Si bien en la Figura 4 se ilustra una única sección de empaquetamiento para la sección de depuración 214, la sección de depuración puede estar provista opcionalmente con dos (o más) secciones de empaquetamiento con base en consideraciones de diseño.
[0062] Los componentes restantes del sistema de la Figura 4 pueden ser generalmente los mismos y pueden proporcionar la misma funcionalidad que aquellos ilustrados en las Figuras 1 y 2.
[0063] La disposición de reflujo en cascada de la Figura 4 reduce el nivel de componentes de hidrocarburos pesados presentes en las corrientes de reflujo (en comparación con los sistemas de las Figuras 1-3) en algunas aplicaciones.
[0064] En una quinta realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 250 en la Figura 5, se ha agregado una disposición de reflujo de alimentación dividida al sistema 100 de la Figura 2. Más específicamente, el sistema 250 incluye una ramificación de la corriente de gas de alimentación de hidrocarburos 254 antes del expansor de gas de alimentación 256. Una pequeña porción de la corriente de gas de alimentación se divide en la ramificación y fluye a través de la línea 252 como una corriente de gas de reflujo de alimentación dividida que se enfría en el intercambiador de eliminación de materiales pesados 258, y al menos parcialmente condensada para formar una corriente de fase mixta 262. Esta corriente es luego expandida a través de un dispositivo de expansión de reflujo de alimentación dividida 264, tal como una válvula JT, con la corriente enfriada resultante 266 dirigida a la sección de depuración 268 de la columna de eliminación de materiales pesados como reflujo, para ayudar en la eliminación de hidrocarburos pesados de la alimentación principal de la columna. Un sistema de este tipo proporciona una eficiencia mejorada para algunas aplicaciones de alimentación de gas a alta presión. La sección de depuración puede ser de empaquetamiento simple o doble y la corriente 266 puede entrar en la sección de depuración por encima del empaquetamiento o en un punto medio entre las dos secciones de empaque.
[0065] En una realización alternativa, se puede omitir el dispositivo de expansión 264 de la Figura 5. En una realización alternativa adicional, la línea 272 se puede proporcionar opcionalmente (ya sea con o sin válvula de control 274) para proporcionar inyección de reflujo de extracción lateral a la sección de extracción 276.
[0066] Los componentes restantes del sistema de la Figura 5 pueden ser generalmente los mismos y proporcionar la misma funcionalidad que los ilustrados en las Figuras 1 y 2.
[0067] En una sexta realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 300 en la Figura 6, se ha agregado un intercambiador de calor de reflujo 302 al sistema de la Figura 5 para proporcionar enfriamiento adicional al extractor 304 del lado de vapor desde la sección de extracción 306 de la columna antes del tambor de reflujo 308. El enfriamiento en el intercambiador de calor de reflujo suplementario 302 es proporcionado por la corriente de reflujo de alimentación dividida enfriada (a través del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 312) y expandida (a través del dispositivo de expansión 314). Los componentes restantes del sistema de la Figura 6 pueden ser generalmente los mismos y proporcionar la misma funcionalidad que los ilustrados en las Figuras 1-5.
[0068] El intercambiador de calor adicional 302 permite un reflujo más frío y proporciona una eliminación más eficiente de hidrocarburos pesados en algunas aplicaciones. Cabe señalar que, en realizaciones alternativas, los intercambiadores de calor 312 y 302 pueden ser combinados en un único intercambiador de calor.
[0069] En una séptima realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 318 en la Figura 7, la disposición de reflujo de extracción lateral en cascada de la Figura 4 se puede agregar al sistema de la Figura 5. Como resultado, el sistema 318 de la Figura 7 incluye un primer dispositivo de separación de reflujo, tal como un tambor de reflujo caliente 317, que recibe y separa una corriente de fase mixta 315 (resultante del enfriamiento de la corriente de vapor de extracción lateral 313) en porciones de líquido y vapor. La porción de vapor 311 se enfría y la corriente de fase mixta resultante 309 se proporciona a un segundo dispositivo de separación de reflujo, tal como un tambor de reflujo frío 319, y se separa en porciones de vapor y líquido, que se procesan adicionalmente como se explica con referencia a la Figura 4.
[0070] En una octava realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 320 en la Figura 8, se ha añadido un dispositivo de separación de alimentación 322 al sistema de la Figura 2. Como en realizaciones anteriores, la corriente de gas de alimentación 324 es expandida mediante el expansor de gas de alimentación 326 y luego es enfriada mediante el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 328. La corriente de fase mixta resultante 332 se dirige al dispositivo de separación de alimentación 322 en el que se separa en una porción de vapor y una porción liquida. La porción liquida sale del dispositivo de separación de alimentación 322 como corriente liquida 334 y, después de la expansión a través del dispositivo de expansión de líquido de alimentación separada 336 (tal como una válvula JT) se calienta en el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados para proporcionar refrigeración en el mismo. La corriente de fase mixta resultante 338, que puede pasar a través del dispositivo de expansión de líquido de alimentación separado, enfriado, opcional, 340, tal como una válvula JT, se dirige a la sección de extracción 342 de la columna de eliminación de materiales pesados, en la que se separa en porciones de vapor y líquido.
[0072] La corriente de vapor 344 proveniente del dispositivo de separación de alimentación 322 es dirigida a través del dispositivo (opcional) de expansión de vapor de alimentación separado 346, tal como una válvula JT, en el que se enfría y se condensa parcialmente de modo que se forme la corriente de fase mixta 348. La corriente de fase mixta 348 se dirige luego a la sección de depuración 352 de la columna de eliminación de materiales pesados en la que se separa en porciones de vapor y líquido. Un sistema de este tipo proporciona una eficiencia mejorada a una presión moderada para algunas aplicaciones y también puede ser beneficioso para aplicaciones de gas de alimentación más rico.
[0074] Los componentes restantes del sistema de la Figura 7 pueden ser generalmente los mismos y proporcionar la misma funcionalidad que los ilustrados en las Figuras 1 y 2.
[0076] El sistema 320 de la Figura 8 puede incluir una ramificación opcional 354 a la sección de extracción 342 de la corriente de fase mixta 338. La ramificación 354 puede incluir opcionalmente un dispositivo de expansión 356, tal como una válvula JT. Tal disposición puede ser deseable cuando se requiere flujo adicional en la parte superior de la sección de extracción para cumplir con los criterios de humectación. En tal realización, la sección de extracción 342 tiene dos capas de bandejas internas o similares para permitir la ubicación de inyección adicional más arriba en la sección de extracción.
[0078] La realización de la Figura 8 proporciona una eficiencia mejorada a presiones de alimentación moderadas y/o cuando la corriente de gas de alimentación 324 es rica en algunas aplicaciones.
[0080] En una novena realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 380 en la Figura 9, se ha agregado una disposición de reflujo de alimentación dividida al sistema 320 de la Figura 8. Más específicamente, el sistema 380 incluye una ramificación de la corriente de gas de alimentación de hidrocarburos 382 antes del expansor de gas de alimentación 384. Una pequeña porción de la corriente de gas de alimentación se divide en la ramificación y fluye a través de la línea 386 como una corriente de gas de reflujo de alimentación dividida que se enfría en el intercambiador de eliminación de materiales pesados 388 y al menos parcialmente condensado para formar una corriente de fase mixta 392. Esta corriente luego se expande a través de un dispositivo de expansión 394, tal como una válvula JT, con la corriente enfriada resultante 396 dirigida a la sección de depuración 398 de la columna de eliminación de materiales pesados, como reflujo para ayudar en la eliminación de hidrocarburos pesados de la alimentación principal de la columna. En una realización alternativa, se puede omitir el dispositivo de expansión 394. En una realización adicional, se puede agregar una ramificación 395 a la línea 397 que va desde el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 388 de modo que una porción de la corriente de fase mezclada en la línea 397 se pueda transferir a la línea 399, que también ingresa a la sección de extracción 393 de la columna de eliminación de materiales pesados.
[0082] En una décima realización del sistema de la divulgación, indicado en general en 400 en la Figura 10, se proporciona una corriente de reflujo frío a la sección de extracción 402 de la columna de eliminación de materiales pesados. Más específicamente, como se describió anteriormente para los sistemas de las Figuras 2 y 5, se puede proporcionar una línea de reflujo dividida 404 (ya sea con o sin válvula de control 406) después de la bomba de reflujo 408 para proporcionar inyección de reflujo de extracción lateral a la sección de extracción 402. Tal división del reflujo de extracción lateral proporciona eficiencia adicional en la eliminación de hidrocarburos pesados en algunas aplicaciones. El reflujo dividido también reduce el BTEX y mejora el control de la concentración de BTEX de reflujo en la corriente de reflujo y, por lo tanto, reduce el BTEX en el gas limpio que sale por la parte superior de la columna de eliminación de materiales pesados en algunas aplicaciones. Como resultado, el sistema 400 es adecuado para aplicaciones que tienen altos niveles de BTEX en la corriente de gas de alimentación.
[0084] Además, como se ilustra en la Figura 10, el sistema 400 puede incluir una ramificación opcional 412 a la sección de extracción 402 desde la línea de hervidor 414 que conduce desde el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 416. Tal disposición puede ser deseable cuando se requiere flujo adicional en la parte superior de la sección de extracción para cumplir con los criterios de humectación. En tal realización, la sección de extracción 402 tiene dos capas de bandejas internas o similares para permitir la ubicación de inyección adicional más arriba en la sección de extracción.
[0085] Como se ilustra por el sistema 430 de la Figura 11 en 432, el dispositivo de separación de alimento de la Figura 7 (322 en la Figura 7) se puede agregar al sistema de la Figura 9. El sistema de la Figura 11 también ilustra que el sistema de 400 de la Figura 10 puede ser modificado para omitir el dispositivo de expansión 418 presente en la línea de líquido 420 que va desde la sección de depuración 422 de la columna de eliminación de materiales pesados hasta el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 416. En el sistema 430 de la Figura 11, se han agregado dispositivos de expansión, tales como las válvulas JT 434, 436, 438 y 442, a las líneas 444, 446, 448 y 452, respectivamente, que conducen a la sección de depuración 454 de la columna de eliminación de materiales pesados, con la sección de depuración incluyendo múltiples capas de bandejas internas o similares para acomodar las múltiples ubicaciones de inyección.
[0086] Como se ilustra por el sistema 500 de la Figura 12, el sistema de la Figura 10 puede ser modificado para agregar un dispositivo de expansión de extracción lateral, tal como la válvula JT 502, a la línea de vapor de extracción lateral 504 que sale de la sección de extracción 506. Además, como se describió anteriormente con respecto a la Figura 2, una ramificación 507 puede dirigir una porción de la corriente de vapor de retorno depurada 508 desde la columna de eliminación de materiales pesados 509 al dispositivo de separación (tambor de reflujo) 512 antes del dispositivo de expansión 514. En una realización alternativa, el dispositivo de expansión 514 y la porción de línea correspondiente 516 se pueden omitir de modo que toda la corriente de vapor de retorno depurada 508 se dirija al tambor de reflujo 512. La corriente de vapor 518 del tambor de reflujo es dirigida luego a través, y calentada dentro, del intercambiador de calor 522 después de pasar a través de y ser enfriado en un dispositivo de expansión, tal como la válvula JT 524.
[0087] En las realizaciones de las Figuras 13-15, en algunas aplicaciones se obtiene la optimización de la temperatura del gas de extracción para proporcionar un control mejorado para especificaciones más estrictas de líquidos de gas natural (GNL).
[0088] En el sistema indicado en general en 550 en la Figura 13, un intercambiador de calor de gas de alimentación 552 recibe la corriente de gas de alimentación 554. Una corriente de gas de alimentación enfriada 556 sale del intercambiador de calor de gas de alimentación y se expande y enfría dentro de la turbina expansora de gas de alimentación 558. La corriente que sale de la turbina se divide para formar la corriente principal 562, que contiene la mayor parte de la corriente de gas de alimentación, y la corriente de gas de extracción 564. La corriente de gas de extracción 564 viaja a través del intercambiador de calor de gas de alimentación 552 y se calienta de modo que es proporcionada refrigeración para enfriar la corriente de gas de alimentación 554. La corriente de gas de extracción calentada 566 sale del intercambiador de calor de gas de alimentación 552 y se expande en un dispositivo de expansión opcional, tal como la válvula JT 568, y se dirige a la sección de extracción 572. Tal disposición optimiza la temperatura del gas de extracción en algunas aplicaciones para cumplir algunas especificaciones para la corriente de condensado de NGL 574. Por ejemplo, el gas de extracción más caliente reduce los niveles de metano presentes en la corriente de condensado de NGL 574. Las opciones alternativas para calentar la corriente de gas de extracción incluyen el uso de medios de calentamiento distintos de fluidos y diferentes tipos de intercambiadores de calor, incluidos intercambiadores de calor de aluminio soldado, intercambiadores de calor de estructura de placas e intercambiadores de calor de carcasa y tubos.
[0089] Como se ilustra por el sistema 600 en la Figura 14, la disposición de reflujo de alimentación dividida de la Figura 5 se puede agregar al sistema 550 de la Figura 13. Más específicamente, el sistema 600 incluye una ramificación de la corriente de gas de alimentación de hidrocarburos enfriada 602 corriente abajo del intercambiador de calor de gas de alimentación 604 antes del expansor de gas de alimentación 606. Como en la realización de la Figura 5, una pequeña porción de la corriente de gas de alimentación se divide en la ramificación y fluye a través de la línea 608 como una corriente de gas de reflujo de alimentación dividida que es enfriada en el intercambiador de eliminación de materiales pesados 612 y al menos parcialmente se condensa para formar una corriente de fase mixta 614. Esta corriente se expande luego mediante un dispositivo de expansión opcional 616, tal como una válvula JT, con la corriente enfriada resultante dirigida a la sección de depuración 618 de la columna de eliminación de materiales pesados como reflujo.
[0090] Además, la corriente de reflujo fría 622 de los sistemas de las Figura 2, 5 y 10 puede ser agregada opcionalmente al sistema 600 de la Figura 14.
[0091] Como se ilustra en el sistema 650 de la Figura 15, la disposición de intercambio de calor de reflujo de alimentación dividida y de reflujo de extracción lateral de la Figura 6, incluido el intercambiador de calor de reflujo 652, se puede combinar con el intercambiador de calor de gas de alimentación 654, que también es empleado en los sistemas de las Figuras 13 y 14.
[0092] Una realización del sistema de la divulgación que incluye una bomba de calor se indica en general en 700 y se ilustra en la Figura 16. En el sistema 700, una corriente de gas de alimentación de hidrocarburos 702 (tal como una corriente de gas natural) entra en una turbina expansora de gas de alimentación 704 y la corriente de gas expandida resultante es dividida en una corriente de alimentación principal 706 y una corriente de alimentación de gas de extracción 708.
[0093] La corriente de alimentación principal 706, que contiene la mayor parte de la corriente de gas de alimentación 702, pasa a través de un intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 712 y se enfría y se condensa parcialmente. La corriente de fase mixta resultante 714 se dirige luego a una sección de depuración 716 de una columna de eliminación de materiales pesados, indicada en general en 718, en la que los líquidos se separan del vapor de alimentación principal. Una corriente de condensado de NGL 720 que contiene hidrocarburos pesados sale por el fondo de la sección de extracción 736. La corriente de líquido resultante 722, que contiene una gran porción del gas de alimentación de hidrocarburos pesados/componentes de congelación, se dirige a un dispositivo de expansión opcional 724 (tal como una válvula Joule-Thomson o válvula JT) con la corriente de fase mixta resultante 726 calentándose en el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 712 y luego a un intercambiador de calor de sección de extracción 728 en el que se calienta aún más y se dirige a la sección de extracción 736 de la columna 718. El intercambiador de calor de sección de extracción 728 también recibe una corriente 732 después de haber pasado a través de un dispositivo de expansión de alimentación de gas de extracción 734 de modo que al menos una porción del gas de extracción 708 se caliente antes de su introducción en la sección de extracción 736 de la columna 718. La porción restante del gas de extracción 708 se expande a través de un dispositivo de expansión de depuración, tal como la válvula JT 738, y se une con la corriente de fase mixta 714 que se dirige a la sección de depuración 716.
[0095] Una corriente de vapor de extracción lateral 742 sale de la sección de extracción 736 de la columna 718 y se enfría a través de un dispositivo de expansión de extracción lateral, tal como la válvula JT 744, con la corriente resultante viajando al compresor de bomba de calor 746. El gas comprimido que sale del compresor 746 se enfría en el post-enfriador 748 del compresor de reflujo y luego se enfría en el intercambiador de calor 728 de la sección de extracción de modo que se forme una corriente 752 de fase mixta. La corriente de fase mixta 752 viaja a un primer dispositivo de separación de reflujo, tal como un tambor de reflujo caliente 754, y se separa en porciones de vapor y líquido. La corriente liquida 756 del tambor de reflujo caliente 754 se dirige a la parte superior de la sección de extracción 736 de la columna de eliminación de materiales pesados como corriente de reflujo 757 después de pasar a través de un dispositivo de expansión opcional, tal como la válvula JT 758.
[0097] Continuando con la referencia a la Figura 16, la corriente de vapor 762 del tambor de reflujo caliente 754 viaja al intercambiador de eliminación de materiales pesados 712 y se enfría y al menos parcialmente se condensa. Una corriente resultante 764 viaja a través de un dispositivo de expansión opcional, tal como la válvula JT 766, hasta un segundo dispositivo de separación de reflujo, tal como un tambor de reflujo frío 768, y se separa en porciones de vapor y líquido. Una porción de la corriente de vapor 762 del tambor de reflujo caliente 754 se separa y viaja a través de un dispositivo de expansión, tal como la válvula JT 772, uniéndose la corriente de fase mixta resultante a la corriente de fase mixta de la válvula JT 766 al viajar hacia el tambor de reflujo frío 768. La corriente liquida 774 del tambor de reflujo frío 768 se dirige a la porción superior de la sección de depuración de la columna de eliminación de materiales pesados 716 como corriente de reflujo 778 después de pasar a través de una válvula de control opcional 776. La corriente de vapor 782 sale por la parte superior del tambor de reflujo frío 768 y se une con la corriente de vapor de retorno depurada para formar la corriente 783 después de pasar a través de un dispositivo de expansión opcional, tal como la válvula JT 784.
[0099] La corriente de vapor de retorno depurada sale por la parte superior de la columna 718 y es luego dirigida a través de un dispositivo de expansión, tal como la válvula JT 786, para producir enfriamiento. La corriente de vapor de retorno enfriada luego se combina con la corriente de la válvula JT 784 (como se señaló anteriormente) y la corriente resultante 783 se dirige al intercambiador de eliminación de sustancias pesadas 712 en el que se calienta y, por lo tanto, proporciona enfriamiento a otras corrientes en el intercambiador de calor. Después del calentamiento, la corriente de vapor de retorno 788 se comprime mediante el compresor de gas de alimentación 792 y se envía como corriente 794 hacia la licuefacción, de modo que se produzca una corriente licuada (tal como gas natural líquido o GNL).
[0101] El compresor de gas de alimentación 792 es accionado preferiblemente por la turbina expansora de gas de alimentación 704. El compresor de reflujo 746 también puede ser accionado por la turbina expansora de gas de alimentación 704 o, alternativamente, con un motor dedicado 796.
[0103] Con referencia a la Figura 17, una decimoséptima realización del sistema de la divulgación se indica en general en 800. Una corriente de gas de alimentación de hidrocarburos 802 (tal como una corriente de gas natural) es dividida para formar una corriente de alimentación de gas de extracción 804 y una corriente de alimentación principal 806. Como en las realizaciones anteriores, la corriente de alimentación de gas de extracción 804 se expande en el dispositivo de expansión 808 y es dirigida como una corriente de fase mixta 809 hacia una sección de extracción 810. La sección de extracción 810 puede incluir una sección de empaquetamiento superior 811, una sección de empaquetamiento intermedia agregada 813 y una sección de empaquetamiento inferior 815, con la corriente 809 ingresando a la sección de extracción debajo de la sección de empaquetamiento inferior 815. Únicamente como un ejemplo, las secciones de empaquetamiento pueden incluir lechos de empaquetamiento aleatorio con una bandeja de distribución entre cada lecho de empaquetamiento para redistribuir el líquido uniformemente sobre los lechos. Los lechos también pueden ser bandejas o incluso empaquetamientos estructurados.
[0104] La corriente de alimentación principal 806 se expande en el dispositivo de expansión 812 con la corriente resultante dirigida hacia el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 814. La corriente de fase mixta resultante 820 es dirigida hacia un dispositivo de separación de alimentación 822 en el que se separa en una porción de vapor y una porción de líquido. La porción liquida sale del dispositivo de separación de alimentación 822 como corriente liquida 824 y, después de la expansión a través del dispositivo de expansión de líquido de alimentación separado 826, es dirigida hacia la sección de extracción 810 de la columna de eliminación de materiales pesados como corriente de fase mixta 828. La corriente de fase mixta 828 puede entrar en la sección de extracción debajo de la sección de empaquetamiento intermedia agregada 813. Con los hidrocarburos de peso medio adicionales del tambor de reflujo (a través de una corriente de reciclaje de reflujo que se describe a continuación), la sección de empaquetamiento intermedia adicional proporciona una separación mejorada de los componentes de congelación. No se requiere la sección de empaquetamiento intermedia adicional 813.
[0106] La corriente de vapor 823 que sale por la parte superior del dispositivo de separación de alimentación 822, después de la expansión a través del dispositivo de expansión 830, es enfriada en el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 814. La corriente de fase mixta resultante 832 es dirigida a la sección de depuración 834 de la columna de eliminación de materiales pesados. Al disminuir la presión de la corriente de vapor 823 antes de que la corriente entre en el intercambiador de calor 814, los perfiles de temperatura de los conductos B y A2 del intercambiador de calor 814 coinciden mejor, proporcionando una mejor eficiencia. Esto también permite combinar el intercambiador de calor de alimentación y el intercambiador de calor de reflujo en una sola unidad. También esto ayuda a reducir la probabilidad de formación de sólidos en el conducto del intercambiador de calor A2.
[0108] Como en la realización de la Figura 3, el sistema 800 de la Figura 17 usa una turbina expansora de vapor de retorno 836 que recibe la corriente de vapor de retorno 838 de la columna de eliminación de materiales pesados 814. Esta turbina expansora de vapor de retorno 836 alimenta preferiblemente el compresor de gas de alimentación 842. Además, como en el sistema de la Figura 10, el sistema 800 puede incluir una ramificación opcional 839 hacia la sección de extracción desde la línea del hervidor 841 que conduce desde el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 814. Tal disposición puede ser deseable cuando se requiere flujo adicional en la parte superior de la sección de extracción para cumplir con los criterios de humectación.
[0110] Una línea de reciclaje de reflujo 844 incluye una válvula de control 846 y recibe una porción de la corriente de reflujo líquido que sale de la bomba de reflujo 848. La corriente de reciclaje de reflujo en la línea 844 viaja a un conducto de calentamiento de reciclaje de reflujo E en el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 814, en el que se calienta y se vaporiza. La corriente resultante 852 se une a la corriente de alimentación principal 806. Además, una segunda línea opcional de reciclaje de reflujo 853 puede dirigir una porción de la corriente de reflujo líquido que sale de la bomba de reflujo 848 hacia la parte superior de la sección de extracción. Los aspectos restantes del sistema de manejo de reflujo de la Figura 17 son los mismos que los de las Figuras 2 y 3.
[0112] Las corrientes 844 y 852 proporcionan componentes de hidrocarburos de peso medio, tales como propano, butano, etc., al frente del proceso. Estos hidrocarburos de peso medio deben ser proporcionados en cantidades suficientes para que formen una fase liquida a una temperatura más cálida que la temperatura de desublimación de los componentes de congelación más pesados, tales como el benceno y otros componentes similares que entran en el proceso. El retorno de la corriente 844 a través del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados ayuda a equilibrar las curvas de calentamiento y enfriamiento del intercambiador de calor, lo que mejora la eficiencia del proceso. Al vaporizar la corriente 852 antes de mezclarla con la corriente de gas de alimentación 806, se mejora el proceso de mezcla y no hay preocupación por una mala distribución en la corriente de alimentación.
[0114] En el sistema de la Figura 17, el gas de alimentación de entrada 806 se enfría a una temperatura en la que existirá un flujo de dos fases 825 que sale del dispositivo de expansión 821, en las condiciones de proceso del recipiente de separación de alimentación 822. El recipiente de separación de alimentación 822 separa la fase liquida 824, que contiene gran parte de los hidrocarburos de peso medio reciclados del tambor de reflujo, así como la mayoría de los componentes de congelación más pesados. Como se señaló anteriormente, la corriente líquida 824 es enviada hacia la sección de extracción 814 de la columna para separar los hidrocarburos de alto peso molecular y los componentes de congelación.
[0116] En una realización alternativa, la corriente en la línea de reciclaje de reflujo 844 se puede mezclar con la corriente de gas de alimentación 806 antes del intercambiador de calor 814 sin calentar la corriente, pero puede no ser óptima. En una realización alternativa, la corriente de reciclado en la línea 844 también se puede mezclar a la salida de la etapa A1 del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 814 sin calentar la corriente de reciclado a través del intercambiador de calor de materiales pesados. Esto también puede no ser óptimo toda vez que corre el riesgo de una mala mezcla y podría crear una pobre separación en el recipiente de separación de alimentación 822, debido a una mala distribución de los regímenes de flujo de líquido/vapor.
[0117] Se añade una sección adicional de empaquetamiento a la sección de extracción de la columna.
[0119] Se puede agregar un hervidor 862 como un elemento opcional dependiendo de la cantidad de hidrocarburos de peso medio que deben ser reciclados junto con la cantidad de componentes de congelación más pesados y el deseo de producir líquidos de NGL en la corriente líquida 864 que sale de la sección de extracción 810.
[0121] El sistema de la Figura 17 está mejor diseñado para una corriente de gas natural pobre (bajas cantidades de propanos, butanos, pentanos y componentes más pesados) pero con contaminantes congelados en la corriente entrante, tales como bencenos u otros. Cuando una corriente tiene concentraciones muy bajas de hidrocarburos de peso medio, puede resultar difícil eliminar a un nivel aceptable los componentes de congelación. Los componentes de congelación permanecen en la fase de vapor y tenderán a desublimarse (congelarse) directamente de la fase de vapor a sólido antes de que puedan pasar a la fase liquida. Esto tiene lugar debido a que existen cantidades limitadas de hidrocarburos de peso medio que únicamente formarán una fase liquida a temperaturas inferiores a la temperatura de desublimación de los componentes de congelación.
[0123] En una realización alternativa del sistema de la descripción, indicado en general en 900 en la Figura 18, se ha agregado un dispositivo de expansión 910 a la línea 912 que va desde el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 914 a la sección de depuración 916 de una columna de eliminación de materiales pesados. Únicamente como un ejemplo, el dispositivo de expansión 910 puede ser una válvula (tal como una válvula JT) o una turbina. Si el dispositivo de expansión 910 es una turbina, esta puede ser usada para alimentar un compresor. En algunas aplicaciones, el dispositivo de expansión 910 permite que la columna de eliminación de materiales pesados funcione a una presión óptima para una separación mejorada. Además, una corriente de refrigerante 918, tal como un refrigerante mixto procedente de un licuefactor, viaja hasta el conducto 922 del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 914, en el que se enfría. La corriente enfriada se expande a través de un dispositivo de expansión 924 que puede ser, como ejemplo únicamente, una válvula JT. La corriente resultante fluye a través de un conducto de refrigeración suplementario 926 para proporcionar enfriamiento adicional en el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 914. Los componentes restantes del sistema de la Figura 18 pueden ser en general los mismos y proporcionar la misma funcionalidad que los ilustrados en la Figura 2.
[0125] En el sistema de la Figura 19, indicado en general en 950, se ha agregado un dispositivo de separación 952 al sistema de la Figura 18, para recibir una corriente 954 proveniente del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 956. La corriente 954 es producida después de que corriente la de alimentación 962 pasa parcialmente a través de un conducto del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados 956. La corriente de vapor 964 proveniente del dispositivo de separación 952 regresa a otro conducto del intercambiador de calor 956 para su enfriamiento adicional antes de viajar hacia el dispositivo de expansión 966 y luego hacia la sección de depuración 968 de la columna de eliminación de materiales pesados. La corriente liquida 972 proveniente del dispositivo de separación 952 es dirigida a través del dispositivo de expansión 974 y luego a la sección de depuración 976 de la columna de eliminación de materiales pesados. El dispositivo de expansión 974 puede ser, únicamente como ejemplo, una válvula JT.
[0127] Si bien se han mostrado y descrito las realizaciones preferentes de la invención, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar cambios y modificaciones en las mismas sin apartarse del alcance de la invención, cuyo alcance se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES
1. Un sistema para eliminar componentes de hidrocarburos pesados de una corriente de gas de alimentación que comprende:
a. un intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados (28) que tiene un conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal, un conducto de enfriamiento de la corriente de reflujo y un conducto de calentamiento de la corriente de vapor de retorno;
b. el conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados configurado para recibir y enfriar al menos una porción de la corriente de gas de alimentación (24) para producir una corriente de alimentación principal enfriada; c. una sección de depuración (34) que incluye una entrada de alimentación principal, una salida de líquido, una salida de vapor de retorno y una entrada de reflujo, en el que la entrada de alimentación principal está configurada para recibir la corriente de alimentación principal enfriada;
d. una sección de extracción (46) que tiene una primera entrada de fluido, una segunda entrada de fluido, una salida de líquido y una salida de vapor, la primera entrada de fluido configurada para recibir una corriente de fluido desde la salida de líquido de la sección de depuración;
e. un dispositivo de expansión de alimentación de gas de extracción (48) que tiene una entrada configurada para recibir una porción de la corriente de gas de alimentación, teniendo el dispositivo de expansión de alimentación de gas de extracción una salida en comunicación fluida con la segunda entrada de fluido de la sección de extracción;
f. una línea de vapor de extracción lateral (56) configurada para recibir una corriente de vapor desde la salida de vapor de la sección de extracción, la línea de vapor de extracción lateral está en comunicación fluida con el conducto de enfriamiento de corriente de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados;
g. un dispositivo de separación de reflujo (62) configurado para recibir fluido desde el conducto de la corriente de enfriamiento de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, incluyendo tal dispositivo de separación de reflujo una salida de líquido y una salida de vapor, en el que la salida de líquido del dispositivo de separación de reflujo está en comunicación fluida con la entrada de reflujo de la sección de depuración;
h. un dispositivo de expansión de vapor de retorno (84) que tiene una entrada configurada para recibir una corriente de vapor desde la salida de vapor de retorno de la sección de depuración y una salida configurada para dirigir una corriente de vapor enfriada al conducto de calentamiento de la corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados;
i. la salida de vapor del dispositivo de separación de reflujo está configurada de manera que el fluido que pasa a través de la misma (68) se une con el fluido que ha salido del dispositivo de expansión de vapor de retorno antes o después de que el fluido que ha salido del dispositivo de expansión de vapor de retorno (86) y fluye a través del conducto de calentamiento de corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento de líquido de depurador, configurado para recibir una corriente de líquido desde la salida de líquido de la sección del depurador, y para calentar y devolver una corriente de fluido a la primera entrada de fluido de la sección de extracción, o que además comprende un dispositivo de expansión de líquido depurador (42) configurado para recibir una corriente de fluido desde la salida de líquido de la sección de depuración y para devolver una corriente de fluido a la primera entrada de fluido de la sección de extracción.
3. El sistema de la reivindicación 1, que además comprende una bomba de reflujo (66) configurada para recibir una corriente de líquido desde la salida de líquido del dispositivo de separación de reflujo, y para dirigir la corriente de líquido recibida a la entrada de reflujo de la sección de depuración, opcionalmente que además comprende un dispositivo de expansión de líquido de reflujo (71) configurado para recibir una corriente de líquido bombeada desde la bomba y para dirigir la corriente de líquido expandida a la entrada de reflujo de la sección de depuración.
4. El sistema de la reivindicación 1, que además comprende un dispositivo de expansión de vapor de reflujo (72) que tiene una entrada configurada para recibir vapor desde la salida de vapor del dispositivo de separación de reflujo, opcionalmente en el que el conducto de calentamiento de corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados está configurado para recibir fluido desde la salida del dispositivo de expansión de vapor de reflujo
5. El sistema de la reivindicación 1, en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de calentamiento de vapor de reflujo que está separado y es distinto del conducto de calentamiento de vapor de retorno, teniendo dicho conducto de calentamiento de vapor de reflujo una entrada configurada para recibir un fluido desde la salida de vapor del dispositivo de separación de reflujo.
6.El sistema de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de expansión de vapor de retorno incluye una válvula, una válvula Joule-Thomson o una turbina, o en el que el sistema además comprende un dispositivo de expansión de gas de alimentación (23) configurado para recibir y expandir la corriente de gas de alimentación para producir una corriente de gas de alimentación expandida, y en el que el conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, está configurado para recibir y enfriar al menos una porción de la corriente de gas de alimentación expandida para producir la corriente de alimentación principal enfriada, y en el que el dispositivo de expansión de gas de alimentación es una válvula, una válvula Joule-Thomson o una turbina.
7.El sistema de la reivindicación 1, en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados también incluye un conducto de enfriamiento de reflujo suplementario y el dispositivo de separación de reflujo incluye un tambor de reflujo caliente (188) y un tambor de reflujo frío (206),
en el que el tambor de reflujo caliente tiene una entrada de tambor de reflujo caliente configurada para recibir fluido desde el conducto de corriente de enfriamiento de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, una salida de líquido caliente del tambor de reflujo en comunicación fluida con la sección de extracción, y una salida de vapor caliente del tambor de reflujo, configurada para dirigir el fluido hacia el conducto de enfriamiento de reflujo suplementario del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados y en el que el tambor de reflujo frío tiene una entrada del tambor de reflujo frío configurada para recibir fluido desde el conducto de enfriamiento de reflujo suplementario del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y una salida de líquido de tambor de reflujo frío en comunicación fluida con la entrada de reflujo de la sección de depuración,
o en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados también incluye un conducto de enfriamiento de reflujo de alimentación dividida, configurado para recibir y enfriar una porción de la corriente de gas de alimentación, y que además comprende un dispositivo de expansión de reflujo de alimentación dividida que tiene una entrada configurada para recibir fluido desde el conducto de enfriamiento de reflujo de alimentación dividida del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, teniendo el dispositivo de expansión de reflujo de alimentación dividida también una salida en comunicación fluida con la sección de depuración, opcionalmente que además comprende un intercambiador de calor de reflujo configurado para recibir, calentar y dirigir una corriente de fluido desde la salida del dispositivo de expansión de reflujo de alimentación dividida a la sección de depuración, en el que el intercambiador de calor de reflujo también está configurado para recibir y enfriar una corriente de fluido proveniente del conducto de enfriamiento de corriente de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y para dirigir una corriente enfriada resultante al dispositivo de separación de reflujo.
8.El sistema de la reivindicación 1, en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento de residuos que se acumulan en el fondo de separador de alimentación, que tiene una entrada y una salida y que además comprende:
j. un dispositivo de separación de alimentación configurado para recibir la corriente de alimentación principal enfriada desde el conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, teniendo dicho dispositivo de separación de alimentación una salida de vapor y una salida de líquido;
k. un dispositivo de expansión de vapor de alimentación separado configurado para recibir vapor desde la salida de vapor del dispositivo de separación de alimentación y para dirigir un fluido a la sección de depuración;
l. un dispositivo de expansión de residuos que se acumulan en el fondo de separador de alimentación en comunicación fluida con la salida de líquido del dispositivo de separación de alimentación, el conducto de recalentamiento de residuos que se acumulan en el fondo de separador de alimentación del intercambiador de calor y la sección de extracción, opcionalmente en el que
i) el dispositivo de expansión de residuos que se acumulan en el fondo de separador de alimentación está configurado para recibir líquido desde la salida de líquido del dispositivo de separación de alimentación, y para dirigir el fluido a la entrada del conducto de recalentamiento de residuos que se acumulan en el fondo de separador de alimentación del intercambiador de calor, o
ii) el dispositivo de expansión de residuos que se acumulan en el fondo de separador de alimentación está configurado para recibir fluido desde el conducto de recalentamiento de residuos que se acumulan en el fondo de separador de alimentación del intercambiador de calor, y para dirigir el fluido a la sección de extracción.
9.El sistema de la reivindicación 1, que además comprende una línea de reflujo dividida que tiene una entrada en comunicación fluida con la salida de líquido del dispositivo de separación de reflujo, teniendo la línea de reflujo dividida una salida en comunicación fluida con la sección de extracción,
o en el que la salida de gas de retorno de la sección de depuración está configurada para dirigir el fluido al dispositivo de separación de reflujo.
10.El sistema de la reivindicación 1, que además comprende un dispositivo de expansión de gas de alimentación configurado para recibir y expandir la corriente de gas de alimentación para producir una corriente de gas de alimentación expandida, en el que al menos una porción de la corriente de gas de alimentación expandida es dirigida hacia el conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados,
opcionalmente que además comprende un intercambiador de calor de gas de alimentación, configurado para recibir y enfriar la corriente de gas de alimentación antes de ingresar al dispositivo de expansión de gas de alimentación, el intercambiador de calor de gas de alimentación también está configurado para recibir y calentar una porción de la corriente de gas de alimentación expandida, y dirigir un fluido a la entrada del dispositivo de expansión de alimentación de gas de extracción.
11.El sistema de la reivindicación 1, que además comprende:
j. un compresor de reflujo que tiene una entrada configurada para recibir una corriente de fluido desde la salida de vapor de la sección de extracción;
y en el que el dispositivo de separación de reflujo incluye un tambor de reflujo caliente y un tambor de reflujo frío, en el que el tambor de reflujo caliente tiene una entrada de tambor de reflujo caliente en comunicación fluida con la salida del compresor de reflujo, una salida de líquido de tambor de reflujo caliente en comunicación fluida con la sección de extracción y una salida de vapor del tambor de reflujo caliente configurada para dirigir fluido al conducto de enfriamiento de corriente de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y en el que el tambor de reflujo frío tiene una entrada del tambor de reflujo frío configurada para recibir fluido desde el conducto de enfriamiento de corriente de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y una salida de líquido de tambor de reflujo frío en comunicación fluida con la entrada de reflujo de la sección de depuración,
o en el que la sección de depuración y la sección de extracción se combinan en una columna de eliminación de materiales pesados,
o que además comprende un compresor de gas de alimentación que tiene una entrada configurada para recibir un fluido desde el conducto de calentamiento de corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados y una salida, y en el que la salida de vapor de reflujo está en comunicación fluida con la entrada del compresor de gas de alimentación, opcionalmente que además comprende un dispositivo de expansión de gas de alimentación, configurado para recibir y expandir la corriente de gas de alimentación para producir una corriente de gas de alimentación expandida, en el que al menos una porción de la corriente de gas de alimentación expandida es dirigida hacia el conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y en el que el dispositivo de expansión de gas de alimentación es una turbina de gas de alimentación configurada para alimentar el compresor de gas de alimentación,
o en el que el dispositivo de expansión de vapor de retorno incluye una turbina de vapor de retorno configurada para alimentar el compresor de gas de alimentación,
o en el que la salida del compresor de gas de alimentación está configurada para dirigir un fluido a un proceso de licuefacción, opcionalmente que además comprende un compresor de refuerzo configurado para recibir un fluido desde el compresor de gas de alimentación y para dirigir un fluido al proceso de licuefacción.
12.El sistema de la reivindicación 1, en el que i) la sección de extracción incluye una tercera entrada de fluido, y el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento de líquido depurador configurado para recibir una corriente de fluido que se origina desde la salida de líquido de la sección de depuración y para calentar y devolver corrientes de fluido a la primera y tercera entradas de fluido de la sección de extracción, opcionalmente en el que la sección de extracción incluye una porción superior, una porción intermedia y una porción inferior con empaquetamiento entre las mismas, y la primera entrada de fluido está ubicada en la porción intermedia, la segunda entrada de fluido está ubicada en la porción inferior y la tercera entrada de fluido está situada en la porción superior, o
ii) que además comprende:
j. un intercambiador de calor de sección de extracción que tiene una entrada en comunicación fluida con la salida del dispositivo de expansión de alimentación de gas de extracción, y una salida en comunicación fluida con la segunda entrada de fluido de la sección de extracción, dicho intercambiador de calor de sección de extracción también en comunicación fluida con la salida de líquido de la sección de depuración y la primera entrada de fluido de la sección de extracción; y k. un dispositivo de expansión de depuración configurado para recibir una porción de una corriente desviada desde la entrada del dispositivo de expansión de alimentación de gas de extracción,
teniendo dicho dispositivo de expansión de depuración una salida en comunicación fluida con la sección de depuración, o
iii) que además comprende un dispositivo de expansión de extracción lateral configurado para recibir una corriente de vapor desde la salida de vapor de la sección de extracción y para dirigir una corriente de fluido al conducto de enfriamiento de corriente de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, o
iv) en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de enfriamiento de vapor de separador de alimentación, que tiene una entrada y una salida, y que además comprende:
j. un dispositivo de separación de alimentación que tiene una entrada configurada para recibir la corriente de alimentación principal enfriada desde el conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, teniendo el dispositivo de separación de alimentación una salida de vapor y una salida de líquido; k. un dispositivo de expansión de vapor de alimentación separado, en comunicación fluida con la salida de vapor del dispositivo de separación de alimentación, el conducto de enfriamiento de vapor de separador de alimentación del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados y la sección de depuración;
1. un dispositivo de expansión de residuos que se acumulan en el fondo de separador configurado para recibir líquido desde la salida de líquido del dispositivo de separación de alimentación, y para producir y dirigir una corriente de residuos que se acumulan en el fondo, expandidos, a la sección de extracción,
opcionalmente en el que la sección de extracción incluye una sección de empaquetamiento superior, una sección de empaquetamiento inferior y una sección de empaquetamiento intermedio, y en el que la corriente de residuos expandidos que se acumulan en el fondo, ingresa a la sección de extracción entre las secciones de empaquetamiento intermedio e inferior, opcionalmente
i) en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de calentamiento de reciclaje de reflujo que tiene una salida en comunicación fluida con la entrada del dispositivo de separación de alimentación y una entrada en comunicación fluida con la salida de líquido del dispositivo de separación de reflujo, o
ii) en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento del líquido del depurador, configurado para recibir una corriente de líquido desde la salida de líquido de la sección del depurador, y para calentar y devolver una primera porción de una corriente de fluido por arriba de la sección de empaquetamiento superior de la sección de extracción, y una segunda porción de la corriente de fluido entre las secciones de empaquetamiento superior e intermedia, o
iii) en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento del líquido del depurador, configurado para recibir una corriente de líquido desde la salida de líquido de la sección del depurador y para calentar y devolver una corriente de fluido por arriba de la sección de empaquetamiento superior, o
iv) en el que la salida de líquido del dispositivo de separación de reflujo también está en comunicación fluida con la sección de extracción sobre la sección de empaquetamiento superior, o
v) en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento de líquido depurador, configurado para recibir una corriente de líquido desde la salida de líquido de la sección de depuración y para calentar y devolver una corriente de fluido entre las secciones de empaquetamiento superior e inferior de la sección de extracción.
13.El sistema de la reivindicación 1, en el que:
i) el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento del dispositivo de separación de alimentación y que además comprende:
j. un dispositivo de separación de alimentación (322) que tiene una entrada configurada para recibir la corriente de alimentación principal enfriada proveniente del conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, teniendo el dispositivo de separación de alimentación una salida de vapor y una salida de líquido, en el que la salida de vapor está en comunicación fluida con la sección de depuración; y
k. en el que el conducto de recalentamiento de dispositivo de separación de alimentación incluye una entrada en comunicación fluida con la salida de líquido del dispositivo de separación de alimentación y una salida configurada para dirigir el fluido hacia la sección de extracción, o
ii) en el que sistema de la reivindicación 1 además comprende:
j. un compresor de reflujo (746) que tiene una entrada configurada para recibir una corriente de fluido desde la salida de vapor de la sección de extracción;
y en el que el dispositivo de separación de reflujo incluye un tambor de reflujo caliente y un tambor de reflujo frío, en el que el tambor de reflujo caliente tiene una entrada de tambor de reflujo caliente en comunicación fluida con la salida del compresor de reflujo, una salida de líquido de tambor de reflujo caliente en comunicación fluida con la sección de extracción y una salida de vapor del tambor de reflujo caliente, configurada para dirigir fluido al conducto de enfriamiento de corriente de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y en el que dicho tambor de reflujo frío tiene una entrada de tambor de reflujo frío configurada para recibir fluido desde el conducto de enfriamiento de corriente de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y una salida de líquido de tambor de reflujo frío en comunicación fluida con la entrada de reflujo de la sección de depuración;
k. un dispositivo de expansión de gas de alimentación (704) configurado para recibir y expandir la corriente de gas de alimentación para producir una corriente de gas de alimentación expandida, en el que al menos una porción de la corriente de gas de alimentación expandida es dirigida al conducto de enfriamiento de corriente de alimentación principal del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y en el que el dispositivo de expansión de gas de alimentación es una turbina de gas de alimentación configurada para alimentar el compresor de reflujo, o
iii) en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados también incluye un conducto de enfriamiento de reflujo suplementario, y el dispositivo de separación de reflujo incluye un tambor de reflujo caliente y un tambor de reflujo frío, en el que el tambor de reflujo caliente tiene una entrada de tambor de reflujo caliente configurada para recibir fluido desde el conducto de corriente de enfriamiento de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, una salida de líquido caliente del tambor de reflujo en comunicación fluida con la sección de extracción y una salida de vapor caliente del tambor de reflujo configurada para dirigir el fluido al conducto de enfriamiento de reflujo suplementario del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados y en el que el tambor de reflujo frío tiene una entrada de tambor de reflujo frío configurada para recibir fluido del conducto de enfriamiento de reflujo suplementario del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, una salida de líquido de tambor de reflujo frío en comunicación fluida con la entrada de reflujo de la sección de depuración y una salida de vapor del tambor de reflujo frío, y que además comprende un compresor de gas de alimentación que tiene una entrada configurada para recibir un fluido desde el conducto de calentamiento de corriente de vapor de retorno del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados y una salida, y en el que la salida de vapor del tambor de reflujo frío está en comunicación fluida con la entrada del compresor de gas de alimentación, o
iv) en el que la sección de extracción incluye una tercera entrada de fluido y el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento de líquido depurador, configurado para recibir una primera porción de una corriente de fluido que se origina desde la salida de líquido de la sección de depuración y para calentar y devolver la primera porción de la corriente de fluido a la primera entrada de la sección de extracción, y que además comprende un conducto configurado para dirigir una segunda porción de la corriente de fluido que se origina desde la salida de líquido de la sección depuradora a la tercera entrada de fluido de la sección de extracción, o v) en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados incluye un conducto de recalentamiento de líquido depurador, configurado para recibir una corriente de líquido desde la salida de líquido de la sección depuradora, y para calentar y devolver una corriente de fluido a la primera entrada de fluido de la sección de extracción, y en el que el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados también incluye un conducto de enfriamiento de reflujo suplementario y el dispositivo de separación de reflujo incluye un tambor de reflujo caliente y un tambor de reflujo frío, en el que el tambor de reflujo caliente tiene una entrada de tambor de reflujo caliente configurada para recibir fluido del conducto de corriente de enfriamiento de reflujo del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, una salida de líquido de tambor de reflujo caliente en comunicación fluida con la sección de extracción y una salida de vapor del tambor de reflujo caliente configurada para dirigir el fluido al conducto de enfriamiento de reflujo suplementario del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y en el que el tambor de reflujo frío tiene una entrada de tambor de reflujo frío configurada para recibir fluido desde el conducto de enfriamiento de reflujo suplementario del intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, y una salida de líquido de tambor de reflujo frío en comunicación fluida con la entrada de reflujo de la sección de depuración, y en el que la sección de extracción incluye dos capas de
empaquetamiento.
14.Un procedimiento para eliminar componentes de hidrocarburos pesados de una corriente de gas de alimentación caracterizado porque comprende las etapas de:
a. dividir la corriente de gas de alimentación en una corriente de alimentación principal que incluye una porción mayoritaria de la corriente de gas de alimentación expandida y una corriente de alimentación de gas de extracción;
b. enfriar la corriente de alimentación principal en un intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados (28);
c. dirigir la corriente de alimentación principal enfriada a una sección de depuración (34);
d. separar la corriente de alimentación principal enfriada en una porción de vapor de la corriente principal y una porción de líquido de la corriente principal en la sección de depuración;
e. expandir la corriente de alimentación de gas de extracción;
f. dirigir la corriente de alimentación de gas de extracción expandida a una sección de extracción (46); g. separar la corriente de alimentación de gas de extracción en una porción de vapor de extracción y una porción de líquido de extracción en la sección de extracción;
h. expandir una corriente que se originó como la porción liquida de la corriente principal, para crear una corriente de fluido principal;
i. dirigir la corriente de fluido principal a la sección de extracción;
j. enfriar la porción de vapor de extracción para crear una corriente de fase mixta de reflujo;
k. separar la corriente de fase mixta de reflujo en una porción de vapor de reflujo y una porción de líquido de reflujo;
l. dirigir la porción de líquido de reflujo a la sección de depuración;
m. expandir la porción de vapor de la corriente principal ;
n. calentar la porción de vapor de la corriente principal expandida en el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados para enfriar la corriente de alimentación principal;
o. expandir la porción de vapor de reflujo;
p. calentar la porción de vapor de reflujo expandido en el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, para enfriar la corriente de alimentación principal.
15.El procedimiento de la reivindicación 14, que además comprende:
i) la etapa de expandir la corriente de gas de alimentación antes de la etapa a. y en el que la etapa a. incluye dividir la corriente de gas de alimentación expandida, opcionalmente que además comprende la etapa de:
q. comprimir la porción de vapor de la corriente principal expandida calentada y la porción de vapor de reflujo expandido calentado, opcionalmente en el que la expansión antes de la etapa a. se realiza en una turbina de alimentación y la compresión de la etapa q. se realiza en un compresor de gas de alimentación, en el que el compresor de gas de alimentación es accionado por la turbina de alimentación, o
ii) que además comprende la etapa de calentar la corriente de fase mixta principal en el intercambiador de calor de eliminación de materiales pesados, para enfriar la corriente de alimentación principal, o
ii) que además comprende la etapa de:
q. comprimir la porción de vapor de corriente principal expandida calentada y la porción de vapor de reflujo expandido calentado, opcionalmente en el que la compresión de la etapa q. usa la energía proveniente de un motor y una turbina conectada a un generador.
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