JP2013500382A5 - - Google Patents

Description

重炭化水素の除去のための上記方法が“制御凍結ゾーン”塔を利用する方法ではなく、酸性ガス除去方法と関連して適用されてもよいことが理解される。その他の低温蒸留カラムが使用されてもよい。更に、バルク分別蒸留の如きその他の低温蒸留方法が使用されてもよい。バルク分別蒸留塔は図１からのCFZ 塔100と同様であるが、中間凍結ゾーンを有しない。バルク分別蒸留塔は典型的にはCFZ 塔100より高い圧力で運転し、それによりCO₂ 固体生成を回避する。しかしながら、オーバーヘッドガス流がかなりの量のCO₂を含むであろう。いずれの場合にも、重炭化水素の除去に別の方法を利用することは脱水ガス流624が約３％より多いC₂又は一層重質の炭化水素を含む場合に望ましい。
最後に、重炭化水素濃度が１又は２モル％未満である場合、作業者は重炭化水素除去を使用しないことを単に選んでもよい。何とならば、このような少量の価値が追加投資を正当化しないかもしれないからである。
本明細書に記載された発明は先に示された利益及び利点を得るように良く計算されていることが明らかであるが、本発明がその精神から逸脱しないで改良、変化及び変更の余地があることが認められるであろう。制御凍結ゾーンを使用する酸性ガス除去方法の操作の改良が与えられる。これらの改良が重炭化水素の回収のための設計を与える。
次に、本発明の態様を示す。
1. サワーガス流を受けるための酸性ガス除去システム、ここで、その酸性ガス除去システムはサワーガス流を主としてメタンを含むオーバーヘッドガス流、及び主として二酸化炭素を含むボトム酸性ガス流に分離する、及び
酸性ガス除去システムの上流の重炭化水素除去システム、ここで、その重炭化水素除去システムは少なくとも５モル％の重炭化水素成分を含む生ガス流を受け、一般に化学溶媒を使用しないで生ガス流を重炭化水素流体流及びサワーガス流に分離する、
を含むことを特徴とする酸性ガスをサワーガス流から除去するためのシステム。
2. 酸性ガス除去システムが
低温蒸留塔、及び
蒸留塔に入る前にサワーガス流を冷却するための熱交換機
を含む低温酸性ガス除去システムである、上記１記載のシステム。
3. 低温蒸留塔が下部蒸留ゾーン及び主としてメタンを含む冷液体スプレーを受ける中間制御凍結ゾーン、ここで、その塔が生ガス流を受け、次いでそれをオーバーヘッドメタン流及びボトム酸性ガス流に分離する、並びに
オーバーヘッドメタン流を冷却し、オーバーヘッドメタン流の一部を冷スプレーとして低温蒸留塔に戻すための低温蒸留塔の下流の冷凍装置を含む、上記２記載のシステム。
4. 酸性ガス除去システムがバルク分別蒸留システムである、上記１記載のシステム。
5. 重炭化水素除去システムが物理溶媒システムを含む、上記２記載のシステム。
6. 物理溶媒システムがスルホラン、セレキソール、冷凍メタノール、リーンオイル、又は冷凍リーンオイルを物理溶媒として使用する、上記５記載のシステム。
7. 物理溶媒システムが物理溶媒を生ガス流と接触させるための向流コンタクター又はコンパクトな並流コンタクターを含む、上記５記載のシステム。
8. 重炭化水素除去システムが少なくとも一つの膜コンタクターを含む、上記２記載のシステム。
9. ボトム酸性ガス流を受け、ボトム酸性ガス流を主として二酸化炭素を含む第一の流体流、及び主として重炭化水素成分を含む第二の流体流に分離するための酸性ガス除去システムの下流の抽出蒸留システムを更に含む、上記８記載のシステム。
10. 重炭化水素除去システムが少なくとも若干の重炭化水素成分を吸着し、軽炭化水素成分を実質的に通すための少なくとも一つの固体吸着剤床を含む、上記１記載のシステム。
11. 固体吸着剤床が(i)ゼオライト材料から加工され、又は(ii)少なくとも一種のモレキュラーシーブを含む、上記９記載のシステム。
12. 固体吸着剤床が少なくとも若干の二酸化炭素を吸着し、かつ
重炭化水素除去システムが二酸化炭素を重炭化水素成分から分離するための汚染物洗浄システムを更に含む、上記１０記載のシステム。
13. 少なくとも一つの固体吸着剤床システムが少なくとも三つの吸着床を含み、
少なくとも三つの吸着床の第一の床が重炭化水素成分を吸着するのに使用中であり、
少なくとも三つの吸着床の第二の床が再生を受けており、かつ
少なくとも三つの吸着床の第三の床が少なくとも三つの吸着床の第一の床を交換するために準備して保持される、上記１０記載のシステム。
14. 再生が圧力スイング吸着方法の一部である、上記１３記載のシステム。
15. 重炭化水素除去システムが大気圧以下の圧力を適用して重炭化水素成分を少なくとも三つの吸着床の第一の床から脱着し、重炭化水素流体流を加圧し、その結果、それがセパレーターに入り得るための真空を更に含む、上記１４記載のシステム。
16. 再生が熱スイング吸着方法の一部である、上記１３記載のシステム。
17. 重炭化水素除去システムが(i) 再生ガスを受け、(ii)再生ガスを加熱し、そして(iii) 加熱され、再生されたガスからの熱を第二の吸着床に適用することにより重炭化水素を第二の吸着床から脱着するための再生ガスヒーターを更に含み、
再生ガスが重炭化水素を含む流れを、重炭化水素を軽ガスから分離するセパレーターに放出する、上記１６記載のシステム。
18. 重炭化水素除去システムが重炭化水素流体流を受け、重炭化水素流体流をそれがセパレーターに入る前に冷却するための冷却器を更に含む、上記１７記載のシステム。
19. 重炭化水素除去システムがメタンを実質的に吸着し、重炭化水素成分を実質的に通すための少なくとも一つの吸着動的分離床を含む、上記１記載のシステム。
20. 重炭化水素除去システムが
ターボ-エキスパンダー、及び
生ガス流を重炭化水素流体流及びサワーガス流に分離するためのセパレーターを含む、上記２記載のシステム。
21. 重炭化水素除去システムが
生ガス流を重炭化水素流体流及びサワーガス流に分離するためのサイクロン装置、及び
重炭化水素流体流を受け、重炭化水素流体流を炭化水素成分及び二酸化炭素に分離するための汚染物洗浄システムを含む、上記２記載のシステム。
22. オーバーヘッドガス流がメタンだけでなく、ヘリウム、窒素、又はこれらの組み合わせを含む、上記２記載のシステム。
23. ボトム酸性ガス流が二酸化炭素だけでなく、硫化水素を含む、上記２記載のシステム。
24. 生ガス流をそれが重炭化水素除去システムを通過する前に受け、生ガス流を脱水酸性ガス流及び実質的に水性流体を含む流れに分離するための脱水装置を更に含み、かつ
重炭化水素除去システムにより受けられた酸性ガス流が脱水サワーガス流である、上記２記載のシステム。
25. サワーガス流を受けるための酸性ガス除去システム、ここで、そのサワーガス流は少なくとも約５モル％の重炭化水素成分を含み、その酸性ガス除去システムはサワーガス流を主としてメタンを含むオーバーヘッドガス流、及び主として二酸化炭素及び重炭化水素成分を含むボトム酸性ガス流に分離する、及び
酸性ガス除去システムの下流の重炭化水素除去システム。ここで、その重炭化水素除去システムはボトム酸性ガス流の少なくとも一部を受け、化学溶媒を使用しないで重炭化水素をボトム酸性ガス流から分離する、
を含むことを特徴とする酸性ガスをサワーガス流から除去するためのシステム。
26. 酸性ガス除去システムが
低温蒸留塔、及び
蒸留塔に入る前にサワーガス流を冷却するための熱交換機
を含む低温酸性ガス除去システムである、上記２５記載のシステム。
27. 低温蒸留塔が下部蒸留ゾーン及び主としてメタンを含む冷液体スプレーを受ける中間制御凍結ゾーン、ここで、その塔が生ガス流を受け、次いでそれをオーバーヘッドメタン流及びボトム液化酸性ガス流に分離する、並びに
オーバーヘッドメタン流を冷却し、オーバーヘッドメタン流の一部を液体還流として低温蒸留塔に戻すための低温蒸留塔の下流の冷凍装置を含む、上記２６記載のシステム。
28. 重炭化水素除去システムが少なくとも若干の重炭化水素成分をボトム酸性ガス流から吸着し、酸性ガスを実質的に通すための少なくとも一つの固体吸着剤床を含む、上記２５記載のシステム。
29. 重炭化水素除去システムが重炭化水素成分を少なくとも一種のその他の成分から分離するための少なくとも一つの吸着動的分離床を含む、上記２５記載のシステム。
30. 重炭化水素除去システムがボトム酸性ガス流を受け、ボトム酸性ガス流を主として二酸化炭素を含む第一の流体流、及び主として重炭化水素成分を含む第二の流体流に分離するための抽出蒸留システムを含む、上記２５記載のシステム。
31. 重炭化水素除去システムにより分離された酸性ガスが主として二酸化炭素を含む、上記２５記載のシステム。
32. 再沸騰された蒸気流を酸性ガス除去システムに与えるのに適したボトム酸性ガス流についてのリボイラーを更に含み、その再沸騰された蒸気流が主として軽炭化水素及び残留重炭化水素を含み、かつ重炭化水素除去システムが再沸騰された蒸気流中の残留重炭化水素を分離するのに適している、上記２５記載のシステム。

Claims (20)

1. サワーガス流を受けるための酸性ガス除去システム、ここで、その酸性ガス除去システムはサワーガス流を主としてメタンを含むオーバーヘッドガス流、及び主として二酸化炭素を含むボトム酸性ガス流に分離する、及び
   重炭化水素除去システムが全ての生ガス流を受け、化学溶媒を使用しないで生ガス流を重炭化水素流体流及びサワーガス流に分離するような酸性ガス除去システムの上流の重炭化水素除去システム、
   を含み、ここで、重炭化水素流体流は、１個より多い炭素原子を有する炭化水素を含むことを特徴とする酸性ガスをサワーガス流から除去するためのシステム。
2. 酸性ガス除去システムが、バルク分別蒸留システム及び低温酸性ガス除去システムのいずれかであり、低温酸性ガス除去システムが、
   低温蒸留塔、及び
   蒸留塔に入る前にサワーガス流を冷却するための熱交換機
   を含む、請求項１記載のシステム。
3. 低温蒸留塔が下部蒸留ゾーン及び主としてメタンを含む冷液体スプレーを受ける中間制御凍結ゾーンを含み、ここで、その塔がサワーガス流を受け、次いでそれをオーバーヘッドガス流及びボトム酸性ガス流に分離する、並びに
   オーバーヘッドガス流を冷却し、オーバーヘッドガス流の一部を冷スプレーとして低温蒸留塔に戻すための低温蒸留塔の下流に冷凍装置が設けられている、請求項２記載のシステム。
4. 重炭化水素除去システムが物理溶媒システムを含む、請求項１記載のシステム。
5. 重炭化水素除去システムが(i)少なくとも一つの膜コンタクター及び(ii)少なくとも若干の重炭化水素成分を吸着し、軽炭化水素成分を実質的に通すための少なくとも一つの固体吸着剤床のいずれかを含む、請求項２記載のシステム。
6. ボトム酸性ガス流を受け、ボトム酸性ガス流を主として二酸化炭素を含む第一の流体流、及び主として重炭化水素成分を含む第二の流体流に分離するための酸性ガス除去システムの下流の抽出蒸留システムを更に含む、請求項５記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つの固体吸着剤床が少なくとも若干の二酸化炭素を吸着し、かつ
   重炭化水素除去システムが二酸化炭素を重炭化水素成分から分離するための汚染物洗浄システムを更に含む、請求項５記載のシステム。
8. 少なくとも一つの固体吸着剤床システムが少なくとも三つの吸着床を含み、
   少なくとも三つの吸着床の第一の床が重炭化水素成分を吸着するのに使用中であり、
   少なくとも三つの吸着床の第二の床が再生を受けており、かつ
   少なくとも三つの吸着床の第三の床が少なくとも三つの吸着床の第一の床を交換するために準備して保持される、請求項５記載のシステム。
9. 再生が圧力スイング吸着方法の一部であり、かつ重炭化水素除去システムが大気圧以下の圧力を適用して重炭化水素成分を少なくとも三つの吸着床の第一の床から脱着し、重炭化水素流体流を加圧し、その結果、それがセパレーターに入り得るための真空を更に含む、請求項８記載のシステム。
10. 再生が熱スイング吸着方法の一部であり、かつ重炭化水素除去システムが(i) 再生ガスを受け、(ii)再生ガスを加熱し、そして(iii) 加熱され、再生されたガスからの熱を第二の吸着床に適用することにより重炭化水素を第二の吸着床から脱着するための再生ガスヒーターを更に含み、
    再生ガスが重炭化水素を含む流れを、重炭化水素を軽ガスから分離するセパレーターに放出する、請求項８記載のシステム。
11. 重炭化水素除去システムが重炭化水素流体流を受け、重炭化水素流体流をそれがセパレーターに入る前に冷却するための冷却器を更に含む、請求項１０記載のシステム。
12. 重炭化水素除去システムがメタンを実質的に吸着し、重炭化水素成分を実質的に通すための少なくとも一つの吸着動的分離床を含む、請求項１記載のシステム。
13. 重炭化水素除去システムが
    ターボ-エキスパンダー、及び
    生ガス流を重炭化水素流体流及びサワーガス流に分離するためのセパレーターを含む、請求項１記載のシステム。
14. 重炭化水素除去システムが
    生ガス流を重炭化水素流体流及びサワーガス流に分離するためのサイクロン装置、及び
    重炭化水素流体流を受け、重炭化水素流体流を炭化水素成分及び二酸化炭素に分離するための汚染物洗浄システムを含む、請求項１記載のシステム。
15. 生ガス流をそれが重炭化水素除去システムを通過する前に受け、生ガス流を脱水酸性ガス流及び実質的に水性流体を含む流れに分離するための脱水装置を更に含み、かつ
    重炭化水素除去システムにより受けられた酸性ガス流が脱水酸性ガス流である、請求項１記載のシステム。
16. サワーガス流を受けるための酸性ガス除去システム、その酸性ガス除去システムはサワーガス流を主としてメタンを含むオーバーヘッドガス流、及び主として二酸化炭素及び重炭化水素成分を含むボトム酸性ガス流に分離する、及び
    酸性ガス除去システムの下流の重炭化水素除去システム、ここで、その重炭化水素除去システムはボトム酸性ガス流の少なくとも一部を受け、化学溶媒を使用しないで重炭化水素をボトム酸性ガス流から分離する、
    を含み、ここで、重炭化水素流体流は、１個より多い炭素原子を有する炭化水素を含むことを特徴とする酸性ガスをサワーガス流から除去するためのシステム。
17. 酸性ガス除去システムが
    低温蒸留塔、及び
    蒸留塔に入る前にサワーガス流を冷却するための熱交換機
    を含む低温酸性ガス除去システムである、請求項１６記載のシステム。
18. 低温蒸留塔が下部蒸留ゾーン及び主としてメタンを含む冷液体スプレーを受ける中間制御凍結ゾーン、ここで、その塔が生ガス流を受け、次いでそれをオーバーヘッドメタン流及びボトム酸性ガス流に分離する、並びに
    オーバーヘッドメタン流を冷却し、オーバーヘッドメタン流の一部を液体還流として低温蒸留塔に戻すための低温蒸留塔の下流の冷凍装置を含む、請求項１６記載のシステム。
19. 重炭化水素除去システムが(i)少なくとも若干の重炭化水素成分をボトム酸性ガス流から吸着し、酸性ガスを実質的に通すための少なくとも一つの固体吸着剤床及び(ii)ボトム酸性ガス流を受け、ボトム酸性ガス流を主として二酸化炭素を含む第一の流体流、及び主として重炭化水素成分を含む第二の流体流に分離するための抽出蒸留システムのいずれかを含む、請求項１６記載のシステム。
20. 再沸騰された蒸気流を酸性ガス除去システムに与えるのに適したボトム酸性ガス流についてのリボイラーを更に含み、その再沸騰された蒸気流が主として軽炭化水素及び残留重炭化水素を含み、かつ重炭化水素除去システムが再沸騰された蒸気流中の残留重炭化水素を分離するのに適している、請求項１６記載のシステム。