KR20120027488A - Hydrocarbon gas processing - Google Patents
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Abstract
콤팩트한 처리 조립체 내에서 탄화수소 가스 스트림으로부터 중탄화수소 성분들을 회수하는 방법 및 장치가 개시된다. 상기 가스 스트림은 냉각되고, 응축되어, 더 낮은 압력까지 팽창되고, 그리고 처리 조립체 내에 있는 흡수 수단으로 공급물로서 공급된다. 증류 액체 스트림은 흡수 수단으로부터 수집되어 처리 조립체 내에 있는 열과물질전달수단으로 향하게 되어 상기 가스 스트림을 냉각하는 동안에 그것의 휘발성 성분들을 스트리핑 한다. 증류 스트림은 열과물질전달수단으로부터 수집되고, 충분히 냉각되어, 최소한 부분적으로 그를 응축하고, 잔류 증기 스트림과 응축된 스트림을 형성한다. 상기 공급물의 양과 온도는 원하는 성분들의 대부분들이 스트리핑된 증류 액체 스트림으로 회수되는 온도에서 유지된다.A method and apparatus for recovering heavy hydrocarbon components from a hydrocarbon gas stream in a compact processing assembly is disclosed. The gas stream is cooled, condensed, expanded to a lower pressure, and fed as feed to absorbing means in the processing assembly. The distillation liquid stream is collected from the absorbing means and directed to the heat and mass transfer means within the processing assembly to strip its volatile components while cooling the gas stream. The distillation stream is collected from the heat and mass transfer means and cooled sufficiently to at least partially condense it and form a condensed stream with the residual vapor stream. The amount and temperature of the feed is maintained at the temperature at which most of the desired components are recovered in the stripped distillation liquid stream.
Description
본 발명은 탄화수소를 포함하는 가스 분리 방법 및 장치에 관한 것이다. 출원인들은 Title 35, United States Code, Section 119(e)에 근거하여, 2009년 6원 11일자로 제출된 선행 U.S. 가출원 번호 61/186,361를 우선권 주장한다. 출원인은 Title 35, United States Code, Section 120하에 2010년 5월 3일자로 제출된 U.S. 특허 출원 번호 12/772,472의 일부-연속 출원으로, 그리고 2010년 3월 31일자로 제출된 U.S. 특허 출원 번호 12/750,862의 일부-연속 출원으로, 그리고 2010년 3월 4일자로 제출된 미국 특허 출원 번호 12/717,394의 일부-연속 출원으로, 그리고 2010년 1월 19일자로 제출된 미국 특허 출원 번호 12/689,616의 일부-연속 출원으로, 그리고 2009년 2월 17일자로 제출된 미국 특허 출원 번호 12/372,604의 일부-연속 출원의 일부로서 우선권을 주장한다. 양수인 S.M.E. Products LP 및 Ortloff Engineers, Ltd.는 본 출원 발명이 있기 전 유효하였던 공동 연구 협정의 당사자였다. The present invention relates to a gas separation method and apparatus comprising a hydrocarbon. Applicants filed in accordance with Title U.S. Proclaim provisional application number 61 / 186,361. Applicant is required to file a U.S. U.S. Patent Application Serial No. 12 / 772,472, filed March 31, 2010, and in part- continuous application. US patent application filed as part-continuous application of patent application No. 12 / 750,862 and US application patent filed March 19, 2010 as part-continuous application of US patent application No. 12 / 717,394 Priority is claimed as part-continuous application of No. 12 / 689,616 and as part of part-continuous application of US Patent Application No. 12 / 372,604, filed February 17, 2009. Assignee S.M.E. Products LP and Ortloff Engineers, Ltd. were parties to a joint research agreement that was valid before the invention of the present application.
에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판, 및/또는 중탄화수소(heavier hydrocarbon)는 천연 가스, 정류 가스(refinery gas), 그리고 석탄, 원유, 나프타, 유혈암(oil shale), 역청암(tar sands) 및 갈탄 등의 기타 탄화수소 재료로부터 수득한 합성 가스 스트림(stream)과 같은 다양한 가스로부터 회수할 수 있다. 천연 가스는 통상 주로 메탄과 에탄을 주요 부분으로 가지며, 다시 말해, 메탄과 에탄이 함께 가스의 최소한 (50)몰퍼센트를 구성한다. 천연 가스에는 또한 상대적으로 미량의 프로판, 부탄, 펜탄 등과 같은 중탄화수소 뿐만 아니라, 수소, 질소, 이산화탄소 및 다른 가스 등을 함유한다.Ethylene, ethane, propylene, propane, and / or heavier hydrocarbons include natural gas, refinery gas, and coal, crude oil, naphtha, oil shale, tar sands, and lignite. Can be recovered from various gases, such as synthesis gas streams obtained from other hydrocarbon materials. Natural gas usually has mainly methane and ethane as its main part, ie methane and ethane together constitute at least (50) mole percent of the gas. Natural gas also contains relatively minor amounts of heavy hydrocarbons such as propane, butane, pentane and the like, as well as hydrogen, nitrogen, carbon dioxide and other gases and the like.
본 발명은 개괄적으로 그러한 가스 스트림으로부터 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판, 및 중탄화수소의 회수에 관한 것이다. 본 발명에 따라 처리하고자 하는 가스 스트림의 전형적 분석치는 대략적인 몰퍼센트 단위로, 90.3% 메탄, 4.0% 에탄 및 다른 C2 성분들, 1.7% 프로판 및 기타 C3 성분들, 0.3% 이소부탄, 0.5% 노말부탄, 그리고 0.8% 펜탄 이상 물질(pentane plus), 그리고 잔량으로서 질소와 이산화탄소이다. 또한 황을 함유하는 가스도 종종 있다. The present invention relates generally to the recovery of ethylene, ethane, propylene, propane, and heavy hydrocarbons from such gas streams. Typical analyzes of the gas streams to be treated according to the invention are in approximate mole percent, 90.3% methane, 4.0% ethane and other C 2 components, 1.7% propane and other C 3 components, 0.3% isobutane, 0.5 % Normal butane, and 0.8% pentane plus, and the balance is nitrogen and carbon dioxide. There is also often a gas containing sulfur.
역사적으로 천연 가스 및 그것의 액화 천연 가스(NGL) 성분의 주기적인 가격 변동은 액체 생성물로서 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 및 중탄화수소 성분의 가치 증대를 종종 저하시켜 왔다. 이점이 이들 생성물을 좀더 효율적으로 회수할 수 있는 공정, 더 적은 자본의 투자로 효율적인 회수를 제공하는 방법 및 넓은 범위에 걸쳐 특정 성분의 회수를 변경하기 위하여 쉽게 개조하거나 조정할 수 있는 공정에 대한 수요를 불러왔다. 이들 재료의 분리에 이용 가능한 공정들로는 가스의 냉각 및 냉동, 오일의 흡수 그리고 냉각유의 흡수에 기초한 공정이 포함된다. 그 밖에, 동력을 제조하면서 처리되는 가스를 팽창시키고 동시에 이로부터 열을 회수하는 경제성 높은 장치를 이용할 수 있기 때문에 극저온공정(cryogenic process)이 보편화되고 있다. 가스원의 압력, 가스의 농후성(richness)(에탄, 에틸렌, 및 중탄화수소 함량) 및 원하는 최종 생성물에 따라, 이러한 공정의 각각 또는 여러 공정의 조합을 사용할 수 있다. Historically, periodic price fluctuations of natural gas and its liquefied natural gas (NGL) components have often degraded the value-added ethane, ethylene, propane, propylene, and heavy hydrocarbon components as liquid products. This has led to the need for a process that can recover these products more efficiently, a method that provides efficient recovery with less capital investment, and a process that can be easily adapted or adjusted to alter the recovery of specific components over a wide range. Imported Processes available for the separation of these materials include processes based on cooling and refrigeration of gases, absorption of oil and absorption of cooling oil. In addition, cryogenic processes are becoming commonplace because high-efficiency devices are available that expand the gas being processed while producing power and at the same time recover heat from it. Depending on the pressure of the gas source, the richness of the gas (ethane, ethylene, and heavy hydrocarbon content) and the desired end product, each or a combination of these processes can be used.
극저온 팽창 공정은 현재 일반적으로 액화 천연 가스 회수에 바람직한데, 그 이유는 이 공정은 용이한 시작, 작업 유연성, 우수한 효율, 안정성 그리고 양호한 신뢰성과 함께 최대 간소함을 제공하기 때문이다. U.S. 특허 제3,292,380호; 제4,061,481호; 제4,140,504호; 제4,157,904호; 제4,171,964호; 제4,185,978호; 제4,251,249호; 제4,278,457호; 제4,519,824호; 제4,617,039호; 제4,687,499호; 제4,689,063호; 제4,690,702호; 제4,854,955호; 제4,869,740호; 제4,889,545호; 제5,275,005호; 제5,555,748호; 제5,566,554호; 제5,568,737호; 제5,771,712호; 제5,799,507호; 제5,881,569호; 제5,890,378호; 제5,983,664호; 제6,182,469호; 제6,578,379호; 제6,712,880호; 제6,915,662호; 제7,191,617호; 제7,219,513호; 재공고된 U.S. 특허 제33,408호; 그리고 공동계류중인 출원 11/430,412; 11/839,693; 11/971,491; 및 12/206,230은 관련 공정들을 설명한다(일부 경우 본 발명의 설명은 언급된 미국 특허에서 설명하는 것과 상이한 공정 조건에 기반을 둔다).Cryogenic expansion processes are currently generally preferred for liquefied natural gas recovery because they provide maximum simplicity with easy start, work flexibility, good efficiency, stability and good reliability. U.S. Patent number 3,292,380; 4,061,481; 4,061,481; 4,140,504; 4,140,504; 4,157,904; 4,157,904; No. 4,171,964; No. 4,185,978; No. 4,251,249; 4,278,457; No. 4,519,824; 4,617,039; 4,687,499; No. 4,689,063; 4,690,702; 4,690,702; No. 4,854,955; No. 4,869,740; No. 4,889,545; 5,275,005; 5,275,005; 5,555,748; 5,555,748; 5,566,554; 5,566,554; 5,568,737; 5,568,737; No. 5,771,712; 5,799,507; 5,799,507; 5,881,569; 5,881,569; 5,890,378; 5,890,378; 5,983,664; 5,983,664; No. 6,182,469; No. 6,578,379; 6,712,880; 6,915,662; 6,915,662; No. 7,191,617; No. 7,219,513; Reannounced U.S. Patent number 33,408; And co-pending
전형적인 극저온 팽창 회수 공정에서, 가압 하에 공급되는 가스 스트림은 공정의 다른 스트림 및/또는 프로판 압축-냉각 시스템과 같은 외부의 냉각원과의 열 교환에 의해 냉각된다. 가스가 냉각되면, 액체가 응축되어 원하는 C2+ 성분을 일부 함유하는 고압 액체로써 하나 이상의 분리기(separator)에 포집될 수 있다. 가스의 농후성 및 형성된 액체의 양에 따라, 상기 고압 액체는 저압으로 팽창되고, 그리고 분별증류될 수 있다. 액체의 팽창단계에서 일어나는 증발이 스트림의 추가적인 냉각을 가져온다. 어떠한 조건 하에서는, 팽창에 의한 온도를 더욱 낮추기 위하여 팽창 이전에 상기 고압 액체를 예비냉각(pre-cooling)시키는 것이 바람직할 수 있다. 액체와 증기 혼합물로 구성된 상기 팽창된 스트림은, 증류[탈메탄흡수기(demethanizer) 또는 탈에탄흡수기(deethanizer)] 컬럼에서 분별증류된다. 이 컬럼에서, 팽창 냉각된 스트림(들)은 증류되어, 탑저 액체 생성물(bottom liquid product)으로서 원하는 C2 성분, C3 성분 및 중탄화수소 성분으로부터 탑정(overhead) 증기로서 잔류하는 메탄, 질소 및 기타 휘발성 가스들을 분리하거나, 또는 탑저 액체 생성물으로서 원하는 C3 성분 및 중탄화수소 성분으로부터 탑정 증기로서 잔류하는 메탄, C2 성분들, 질소 및 기타 휘발성 가스들을 분리한다.In a typical cryogenic expansion recovery process, the gas stream supplied under pressure is cooled by heat exchange with an external cooling source, such as another stream of the process and / or a propane compression-cooling system. If the gas is cooled, and can be collected in one or more separators (separator) as a high pressure liquid to the liquid condenses part containing the desired C 2 + components. Depending on the richness of the gas and the amount of liquid formed, the high pressure liquid may expand to low pressure and fractionate distillate. Evaporation in the expansion phase of the liquid results in additional cooling of the stream. Under certain conditions, it may be desirable to pre-cool the high pressure liquid prior to expansion to further lower the temperature due to expansion. The expanded stream, consisting of a liquid and vapor mixture, is fractionated in a distillation (demethanizer or deethanizer) column. In this column, the expansion cooled stream (s) is distilled off to allow methane, nitrogen and other residues remaining as overhead vapors from the desired C 2 component, C 3 component and heavy hydrocarbon component as the bottom liquid product. Volatile gases are separated or methane, C 2 components, nitrogen and other volatile gases remaining as overhead vapors are separated from the desired C 3 and heavy hydrocarbon components as the bottom liquid product.
공급 가스가 완전하게 응축되지 않는다면(일반적으로 그렇지 않지만), 부분 응축에 따라 잔류하는 증기가 두 개 스트림으로 분리될 수 있다. 증기의 한 부분은 일 팽창기(work expansion machine) 또는 엔진, 또는 팽창밸브를 통하여 스트림의 추가적 냉각에 의해 추가의 액체가 응축되는 저압측으로 이송될 수 있다. 팽창 후의 압력은 증류 컬럼이 작동되는 압력과 본질적으로 동일하다. 팽창으로부터 얻어진 결합된 증기-액체 상들은 컬럼에 공급물(feed))로서 제공된다. If the feed gas is not completely condensed (usually not), the partial vapor can separate the remaining steam into two streams. A portion of the vapor can be conveyed to the low pressure side where additional liquid is condensed by further cooling of the stream via a work expansion machine or engine, or expansion valve. The pressure after expansion is essentially the same as the pressure at which the distillation column is operated. The combined vapor-liquid phases obtained from the expansion are provided as feed to the column.
증기의 남은 부분은 다른 공정 스트림, 예를 들면, 저온 분별증류 탑정과 함께 열 교환에 의해 실질적으로 냉각되고 응축된다. 고압-액체의 일부 또는 전부는 냉각 전에 이러한 수증기 부분과 결합할 수 있다. 이렇게 생성된 냉각된 스트림은 이어서 팽창 밸브와 같은 적합한 팽창 장치를 통하여 탈메탄흡수기가 작동되는 압력까지 팽창된다. 팽창되는 동안, 액체 부분은 증발하여, 전체 스트림의 냉각을 가져온다. 이어서, 플래시(flash) 팽창된 스트림은 탈메탄흡수기에 최상단 공급물(top feed)로서 공급된다. 일반적으로, 플래시 팽창된 스트림의 증기 부분과 탈메탄흡수기 탑정 증기는 잔류 메탄 제품 가스로서 분별증류탑(fractionation tower)의 상부 분리 섹션에서 혼합된다. 택일적으로, 냉각되고, 팽창된 스트림은 분리기에 공급되어, 증기 및 액체 스트림을 제공한다. 증기는 탑정과 혼합되고, 액체는 정상 컬럼 공급물(top column feed)로서 컬럼에 공급된다.The remainder of the vapor is substantially cooled and condensed by heat exchange with other process streams, for example cold fractionation towers. Some or all of the high pressure-liquid may combine with this steam portion before cooling. The resulting cooled stream is then expanded through a suitable expansion device, such as an expansion valve, to the pressure at which the demethane absorber is operated. During expansion, the liquid portion evaporates, resulting in cooling of the entire stream. The flash expanded stream is then fed as a top feed to the demethane absorber. In general, the vapor portion of the flash expanded stream and the demethane absorber overhead vapor are mixed in the upper separation section of the fractionation tower as residual methane product gas. Alternatively, the cooled, expanded stream is fed to the separator to provide vapor and liquid streams. The vapor is mixed with the top and the liquid is fed to the column as a top column feed.
그러한 분리 공정의 이상적인 작동에서, 공정을 떠나는 잔류 가스는 공급 가스에서의 모든 메탄을 실질적으로 함유하고, 필수적으로 중탄화수소 성분을 전혀 함유하지 않으며, 탈메탄흡수기를 떠나는 탑저 유분은 필수적으로 메탄 또는 휘발성 성분을 전혀 함유하지 않고, 모든 중탄화수소 성분을 실질적으로 함유한다. 그러나, 실제로는, 이러한 이상적인 상황은 종래의 탈메탄흡수기가 대부분 스트리핑(stripping) 컬럼으로 작동되기 때문에 달성되지 않는다. 따라서, 공정의 메탄 생성물은 일반적으로 어떠한 정류 단계도 거치지 않는 증기와 함께, 컬럼의 상부 영역 분별증류 단계를 떠나는 증기를 함유한다. 탑정 액체 공급물은 이러한 성분들 및 C3 성분 및 C4+ 성분의 상응하는 평형양으로부터 유래한 중탄화수소 성분 그리고 탈메탄흡수기의 상부 분별증류 단계를 떠나는 증기에서의 중탄화수소 성분의 상당량을 함유하기 때문에 상당한 C3 및, C4+ 성분의 손실이 발생한다. 이러한 바람직한 성분들의 손실은 상승하는 증기가 C3 성분, C4 성분 및 중탄화수소를 증기로부터 흡수할 수 있는 상당량의 액체(환류)와 접촉하게 함으로써 상당히 감소된다. In the ideal operation of such a separation process, the residual gas leaving the process contains substantially all of the methane in the feed gas, essentially no heavy hydrocarbon components, and the bottom fraction leaving the demethane absorber is essentially methane or volatile. It contains no components at all and contains substantially all of the heavy hydrocarbon components. In practice, however, this ideal situation is not achieved because conventional demethane absorbers are mostly operated with stripping columns. Thus, the methane product of the process generally contains steam leaving the upper zone fractional distillation stage of the column, along with the steam not undergoing any rectification stage. The overhead liquid feed may contain these components and C 3 Of significant C 3 and C 4 + components because they contain significant amounts of heavy hydrocarbon components derived from the corresponding equilibrium amounts of components and C 4 + components and of the heavy hydrocarbon components in the steam leaving the upper fractional distillation stage of the demethane absorber. Loss occurs. The loss of these preferred components is significantly reduced by bringing the rising vapors into contact with a significant amount of liquid (reflux) capable of absorbing the C 3 component, C 4 component and heavy hydrocarbons from the steam.
최근, 바람직한 탄화수소 분리 공정은 상부 영역 흡수기 섹션을 사용하여 상승하는 증기의 추가적인 정류(rectification)를 제공한다. 상부 정류 섹션을 위한 환류 스트림을 발생시키는 한 가지 공정은 분별증류탑의 하부에서 상승하는 증기의 측면 추출을 사용하는 것이다. 분별증류탑의 하부 증기에 함유된 상대적으로 고농도의 C2 성분 때문에, 이러한 측면 추출 스트림에서 그 압력을 높이지 않고, 가끔 상부 정류 섹션을 떠나는 차가운 증기에 이용가능한 냉각만을 이용하여, 상당히 양의 액체가 응축될 수 있다. 주로 액체 메탄 및 에탄인 이러한 응축된 액체가 사용되어 이어서 상부 정류 섹션을 통하여 상승하는 증기로부터 C3 성분, C4 성분 및 중탄화수소 성분을 흡수하여, 탈메탄흡수기로부터 하부 액체 생성물에 함유된 이러한 유익한 성분들을 포집할 수 있다. 미국 특허 제7,191,617호는 이러한 종류의 공정의 예가 된다.Recently, preferred hydrocarbon separation processes use the upper region absorber section to provide additional rectification of the rising vapor. One process for generating the reflux stream for the upper rectifying section is to use lateral extraction of the vapor rising from the bottom of the fractionation tower. Due to the relatively high concentration of C 2 components in the bottoms steam of the fractionation tower, a significant amount of liquid can be obtained by using only the cooling available for cold steam, sometimes leaving the upper rectification section, without raising its pressure in this side extraction stream. Can be condensed. These condensed liquids, mainly liquid methane and ethane, are used to absorb the C 3 component, C 4 component and bihydrocarbon component from the rising vapor through the upper rectifying section, thus containing these beneficial substances contained in the bottom liquid product from the demethane absorber. The components can be collected. US Pat. No. 7,191,617 is an example of this kind of process.
본 발명은 위에서 설명된 다양한 단계를 더욱 효과적으로, 그리고 더 적은 수의 장치를 이용하여 수행하는 신규한 수단을 이용한다. 이는 지금까지 개별 장치들이었던 것들을 공동 하우징(housing)내에 결합시키고, 그에 의하여 처리 플랜트에 필요한 공간을 줄이고, 시설의 자본 비용을 감소함으로써 이루어진다. 놀랍게도, 출원인들은 더 컴팩트한 배치는 일정한 회수 수준을 달성하데 필요한 전력 소비를 또한 상당히 줄이며, 그에 의해 공정 효율을 증가시키고, 시설 운전 비용을 감소한다는 것을 알았다. 또한, 더 컴팩트한 배치는 종래의 플랜트 설계에서 개별 장비를 서로 연결하는데 사용되는 배관을 많이 제거하고, 나아가 투자 비용을 줄이며, 연관된 플랜지형 배관 연결도 또한 제거한다. 배관 플랜지는 (온실 가스의 원인이 되며, 또한 대기 오존 형성의 전구체가 될 수도 있는 휘발성 유기 화합물들(VOCs)인 탄화수소의) 잠재적 누출원이기 때문에, 이러한 플랜지들의 제거는 환경을 파괴할 수 있는 대기 배출의 잠재성을 감소시킨다. The present invention utilizes novel means for performing the various steps described above more effectively and with fewer devices. This is achieved by combining what has been individual devices up to now into a common housing, thereby reducing the space required for the treatment plant and reducing the capital cost of the facility. Surprisingly, Applicants have found that a more compact deployment also significantly reduces the power consumption required to achieve a constant recovery level, thereby increasing process efficiency and reducing plant operating costs. In addition, the more compact layout eliminates much of the piping used to connect individual equipment to each other in conventional plant designs, further reducing investment costs and also eliminating associated flanged piping connections. Because pipe flanges are a potential leak source (of hydrocarbons, which are volatile organic compounds (VOCs) that cause greenhouse gases and may also be precursors to atmospheric ozone formation), removal of these flanges can destroy the atmosphere. Reduces the potential for emissions.
본 발명에 따르면, 탈메탄흡수기에 대한 환류 스트림의 압축에 대한 요구없이 C2 성분 회수에서의 손실 없이 99% 이상의 C3 및 C4+ 회수가 가능하다는 것을 발견하였다. 본 발명은 C2 성분의 회수를 높은 값에서 낮은 값까지 조정하면서, C3 및 C4+ 성분의 99% 이상의 회수를 유지할 수 있는 추가적인 이점을 제공한다. 또한, 본 발명은 본질적으로 선행 기술과 비교하여 감소된 에너지 요구량으로 동일한 회수 수준을 유지하면서 C2 성분(또는 C3 성분) 및 무거운 성분들로부터 메탄(또는 C2 성분) 및 가벼운 성분들의 100% 분리를 가능하게 한다. 본 발명은, 비록 더 낮은 압력 및 더 높은 온도에서 적용가능한 것이만, -50℉ [-46℃] 이하의 NGL 회수 컬럼 탑정 온도를 요구하는 조건하에서 처리 공급 가스가 400 내지 1500 psia [2,758 내지 10,342 kPa(a)] 이상의 범위 내에 있을 때 특히 유익한 것이다.According to the present invention, it has been found that more than 99% of C 3 and C 4 + recovery is possible without loss in C 2 component recovery without the need for compression of the reflux stream to the demethane absorber. The present invention provides the additional advantage of maintaining at least 99% recovery of the C 3 and C 4 + components while adjusting the recovery of the C 2 component from a high value to a low value. Furthermore, the present invention is essentially 100% of methane (or C 2 component) and light components from C 2 (or C 3 ) and heavy components while maintaining the same recovery level with reduced energy requirements compared to the prior art. Enable separation. Although the present invention is applicable at lower pressures and higher temperatures, the process feed gas may be treated at 400 to 1500 psia [2,758 to 10,342] under conditions that require an NGL recovery column top temperature of -50 ° F. [-46 ° C.] or less. kPa (a)] is particularly advantageous when in the range.
본 발명을 더 잘 이해하기 위하여, 다음의 실시예 및 도면을 참조한다. To better understand the present invention, reference is made to the following examples and figures.
도 1은 미국 특허 제7,191,617호에 따라 종래 기술의 천연 가스 처리 플랜트의 흐름도이다;
도 2는 본 발명에 따른 천연 가스 처리 플랜트의 흐름도이다.
도 3 내지 9는 천연 가스 스트림에 적용되는 본 발명의 대체 수단을 설명하는 흐름도이다.1 is a flow chart of a natural gas treatment plant of the prior art according to US Pat. No. 7,191,617;
2 is a flow chart of a natural gas processing plant according to the present invention.
3 to 9 are flow charts illustrating alternative means of the invention applied to a natural gas stream.
상기 도면의 다음 설명에서, 대표적인 공정 조건에 대해 계산된 유량을 요약한 표들이 제공된다. 여기에 제시되는 표들에서, 유량에 대한 값(시간당 몰)은 편의상 가장 가까운 정수로 반올림되었다. 표에 나타난 총 유량은 모든 비-탄화수소 성분을 포함하고, 그러므로 일반적으로 탄화수소 성분의 스트림 유량의 합계보다는 크다. 나타낸 온도는 가장 가까운 정수값으로 반올림한 근사치이다. 또한 도면에 나타낸 공정들을 비교할 목적으로 수행된 공정 설계 계산은 주변에서 공정으로 또는 공정에서 주변으로 열 누출이 없다는 가정에 기초한다는 것을 알아야 한다. 시판중인 절연재의 품질이 이것을 매우 합리적 가정으로 만들어주며 또한 당업자에 의해 일반적으로 이루어지는 것으로 만들어 준다. In the following description of the figure, tables are provided summarizing the calculated flow rates for representative process conditions. In the tables presented here, the values for flow rates (moles per hour) have been rounded to the nearest integer for convenience. The total flow rate shown in the table includes all non-hydrocarbon components and is therefore generally greater than the sum of the stream flow rates of the hydrocarbon components. The temperature shown is an approximation rounded up to the nearest integer. It should also be noted that the process design calculations performed for the purpose of comparing the processes shown in the figures are based on the assumption that there is no heat leakage from the surroundings to the process or from the process to the surroundings. The quality of commercially available insulators makes this a very reasonable assumption and also what is generally made by those skilled in the art.
편의상, 공정 파리미터들은 전통적인 영국 단위 및 국제 표준(SI) 단위, 둘 모두로 기재한다. 표에서 주어진 몰 유량은 시간당 파운드 몰 또는 시간당 ㎏ 몰로써 해석될 수 있다. 마력(HP) 및/또는 시간당 수천 영국 열 단위(MBTU/Hr)로 기록된 에너지 소비는 시간당 파운드 몰로 언급된 몰 유량에 상응한다. 킬로와트(kW)로 기록한 에너지 소비는 시간당 ㎏ 몰의 전술한 몰 유량에 상응한다. For convenience, process parameters are listed in both traditional British and International Standard (SI) units. The molar flow rates given in the table can be interpreted as pound moles per hour or kg moles per hour. The energy consumption reported in horsepower (HP) and / or thousands of British thermal units (MBTU / Hr) per hour corresponds to the molar flow rate stated in pound moles per hour. The energy consumption, reported in kilowatts (kW), corresponds to the molar flow rate described above in kg moles per hour.
종래 기술의 설명Description of the prior art
도 1은 U.S. 특허 제 7,191,617호에 따른 종래 기술을 이용하여 천연 가스로부터 C2+ 성분들을 회수하는 처리 플랜트의 설계를 보여주는 공정 흐름도이다. 이 공정의 시뮬레이션에서, 유입 가스가 스트림(31)으로서 110℉ [43℃]의 온도와 915 psia [6,307 kPa(a)]의 압력 하에 플랜트로 들어간다. 유입 가스가 제품 스트림을 규격에 부합하지 않게 저해하는 황 화합물의 농도를 함유할 경우, 공급 가스의 적절한 선처리(도시되지 않음)에 의해 이 황 화합물들이 제거된다. 또한, 공급 스트림은 극저온 조건 하에서 수화물(얼음)이 형성되는 것을 방지하기 위하여 통상적으로 탈수처리된다. 이러한 목적으로 고형 건조제가 일반적으로 사용되어 왔다. 1 is a process flow diagram illustrating a design of a process plant for recovery of C 2 + components from natural gas using prior art according to US Patent No. 7,191,617. In the simulation of this process, the inlet gas enters the plant as
공급 스트림(31)은 두 부분, 즉 스트림(32) 및 스트림(33)으로 분할된다. 스트림(32)은 냉각된 잔류 가스 스트림(50a)과 열 교환에 의해 열 교환기(10)에서 -32℉ [-36℃]까지 냉각되며, 스트림(33)은 50℉ [10℃]의 온도의 탈메탄흡수기 리보일러(reboiler) 액체(스트림(43))와 -36℉ [-38℃]의 온도의 측면 리보일러 액체(스트림(42))과 열 교환에 의해 열 교환기(11)에서 -18℉ [-28℃]까지 냉각된다. 스트림(32a)과 스트림(33a)은 재결합되어 스트림(31a)을 형성하고, 이 스트림은 -28℉ [-33℃]의 온도와 893 psia [6,155 kPa(a)]의 압력 하에서 분리기(12)로 들어가고, 여기서 증기(스트림(34))는 응축된 액체(스트림(35))로부터 분리된다. 분리기 액체(스트림(35))는 팽창 밸브(17)에 의해 분별증류탑(18)의 작동 압력(대략 401 psia [2,765 kPa(a)])까지 팽창되고, 하부 중간컬럼 공급 지점에서 분별증류탑(18)으로 공급되기 전에 스트림(35a)을 -52℉ [-46℃]까지 냉각한다.
분리기(12)로부터의 증기(스트림(34))는 2개 스트림, 즉 스트림(38)과 스트림(39)로 분할된다. 총 증기의 약(32)%를 함유하는 스트림(38)은 냉각된 잔류 가스 스트림(50)과 열 교환 관계에 있는 열 교환기(13)를 통과하여, 여기서 냉각되어 실질적인 응축이 된다. -130℉ [-90℃]의 온도에서 생성된 실질적으로 응축된 스트림(38a)은 이어서 팽창 밸브(14)를 통하여 플래시 팽창되어 분별증류 분별증류탑(18)의 작동 압력까지 팽창된다. 팽창하는 동안 스트림의 일부분이 증발되어 전체 스트림의 냉각이 이루어진다. 도 1에 도시된 공정에서, 팽창 밸브(14)를 떠나는 팽창된 스트림(38b)은 -140℉ [-96℃]의 온도에 이르고, 상부 중간-컬럼 공급 지점에서 분별증류탑(18)으로 공급된다. The vapor from the separator 12 (stream 34) is divided into two streams,
분리기(12)로부터의 증기의 잔여 68%(스트림(39))는 일 팽창기(15)로 들어가고, 여기서 기계적 에너지는 고압 공급물의 이 부분으로부터 추출된다. 이 팽창기(15)는 증기를 실질적으로 등엔트로피 방식으로 분별증류탑 작동 압력까지 팽창시키고, 이 일 팽창은 상기 팽창된 스트림(39a)을 대략 -94℉ [-70℃]의 온도까지 냉각시킨다. 시판되는 전형적 팽창기들은 이상적인 등엔프로피 방식의 팽창에서 이론적으로 이용가능한 일의 거의 80-85%를 회수할 수 있다. 회수된 일은 예를 들면, 가열된 잔류 가스 스트림(스트림(50b)을 재압축시키는데 사용될 수 있는 원심분리 압축기(예컨대, 품목(16))를 구동시키는데 종종 사용된다. 부분적으로 응축된 팽창된 스트림(39a)은 이어서 하부 중간-컬럼 공급 지점에서 분별증류탑(18)으로 공급물로서 공급된다. The remaining 68% of the steam from the separator 12 (stream 39) enters one
분별증류탑(18)내 탈메탄흡수기는 수직으로 이격된 다수의 트레이들, 하나 이상의 충전층(packed bed) 또는 일부 트레이와 충전층의 조합을 구비하는 종래의 증류 컬럼이다. 천연 가스 처리 플랜트에서 종종 그러하듯이, 탈메탄흡수기 분별증류탑은 두 개 섹션: 즉, 위로 상승하는 팽창된 스트림들(38b, 39a)의 증기 부분과 아래로 낙하하여 C2 성분, C3 성분 및 더 무거운 성분들을 응축 및 흡수하는 냉각 액체 사이에 필요한 접촉을 제공하는 상기 트레이들 및/또는 충전층을 포함하는 상부 흡수(정류) 섹션(18a); 및 아래로 낙하하는 액체와 위로 상승하는 증기 사이에 필요한 접촉을 제공하는 상기 트레이들 및/또는 충전층을 포함하는 하부 스트리핑 (탈메탄) 섹션(18b)으로 구성된다. 탈메탄 섹션(18b)은 또한, 메탄 및 더 가벼운 성분들의 액체 생성물(스트림(44))을 스트리핑하기 위하여 컬럼 위로 흐르는 스트리핑 증기를 제공하기 위하여, 컬럼을 흘러 내려가는 액체의 일부분을 가열하고 증발시키는 리보일러(이미 설명한 리보일러 및 측면 리보일러)들도 포함한다. 액체 생성물 스트림(44)은 탑저 생성물의 질량을 기준으로 하여 통상적인 사양인 0.010: 1의 메탄 대 에탄 비율에 기초하여 74℉ [23℃]의 온도에서 분별증류탑의 저부를 빠져나간다.The demethane absorber in the
증류 증기(스트림(45))의 일부분이 스트리핑 섹션(18b)의 상부로부터 회수된다. 이 스트림은 이어서 -109℉ [-78℃]의 온도에서 -134℉ [-92℃]의 온도까지 냉각되며, -139℉ [-95℃]의 온도의 탈메탄흡수기(18)의 상부를 빠져나가는 냉각된 탈메탄흡수기 탑정 스트림(41)과의 열 교환에 의해 열 교환기(20)에서 부분적으로 응축된다(스트림(45a)). 냉각된 탈메탄흡수기 탑정 스트림은 스트림(45)의 최소한 일부분을 냉각하고, 응축하면서, -134℉ [-92℃]의 온도까지 약간 가온된다(스트림(41a)).A portion of the distillation vapor (stream 45) is recovered from the top of the stripping
환류 분리기(21)에서의 작동 압력(398 psia [2,748 kPa(a)])은 탈메탄흡수기(18)의 작동 압력보다 약간 낮게 유지된다. 이는 증류 증기 스트림(45)으로 하여금 열 교환기(20)를 통하여 환류 분리기(21)로 흐르게 만드는 구동력을 제공하고, 여기에서 상기 응축된 액체(스트림(47))는 응축되지 않은 증기(스트림(46))로부터 분리된다. 스트림(46)은 이어서 열 교환기(20)로부터의 가온된 탈메탄흡수기 탑정 스트림(41a)과 결합하여 -134℉ [-92℃]의 온도의 냉각된 잔류 가스 스트림(50)을 형성한다.The operating
환류 분리기(21)로부터의 액체 스트림(47)은 펌프(22)에 의해 탈메탄흡수기(18)의 작동 압력보다 약간 높은 압력까지 압출되고, 스트림(47a)은 이어서 냉각된 정상 컬럼 공급물(환류)로서 탈메탄흡수기(18)로 공급된다. 이러한 냉각된 액체 환류는 탈메탄흡수기(18)의 흡수 섹션(18a)의 상부 정류부에서 상승하는 C3 성분과 더 무거운 성분들을 흡수하고 응축한다.
분별증류탑 탑정을 형성하는 증류 증기 스트림(스트림(41))은 이전에 설명된 바와 같이 증류 스트림(45)에 냉각을 제공하면서, 열 교환기(20)에서 가온되며, 이어서 스트림(46)과 결합하여 냉각된 잔류 가스 스트림(50)을 형성한다. 잔류 가스는 열 교환기(13)(여기서 -46℉ [-44℃](스트림(50a))까지 가열됨)에서 그리고 열 교환기(10)(여기서 이전에 설명된 바와 같이 냉각을 제공하면서 102℉ [39℃](스트림(50b))까지 가열됨)에서 유입 공급 가스로 역류로 나아간다. 잔류 가스는 이어서 두 단계로 재압축된다. 제 1 단계는 팽창기(15)에 의해 구동되는 압축기(16)이다. 제 2 단계는 잔류 가스(스트림(50d))를 판매 라인 압력까지 압축시키는 보충 동력원에 의해 구동되는 압축기(23)이다. 배출 냉각기(24)에서 110℉ [43℃]까지 냉각된 후, 잔류 가스 스트림(50e)은 라인 요구조건에 충분히 부합되는 915 psia [6,307 kPa(a)](일반적으로 유입 압력과 거의 비슷함)의 압력으로 판매 가스 배관으로 흐른다.The distillation vapor stream (stream 41) forming the fractionation tower column top (stream 41) is warmed in the
도 1에 예시된 공정에 대한 스트림 유량 및 에너지 소비량의 요약을 다음의 표에 명시한다: A summary of stream flow rates and energy consumption for the process illustrated in FIG. 1 is set forth in the following table:
본 발명의 설명Description of the invention
도 2는 본 발명에 따른 공정의 흐름도를 예시한다. 도 2에 도시된 공정에서 고려된 공급 가스 조성 및 조건들은 도 1의 것과 동일하다. 따라서, 본 발명의 장점들을 설명하기 위하여 도 2의 공정이 도 1의 공정과 비교될 수 있다.2 illustrates a flowchart of a process according to the invention. The feed gas compositions and conditions considered in the process shown in FIG. 2 are the same as those of FIG. 1. Thus, the process of FIG. 2 can be compared with the process of FIG. 1 to illustrate the advantages of the present invention.
도 2의 공정 시뮬레이션에서, 유입 가스는 스트림(31)으로서 플랜트에 들어가며, 2개 부분, 즉 스트림(32)과 스트림(33)으로 분할된다. 제 1 부분인 스트림(32)은 처리 조립체(processing assembly)(118) 내에 있는 공급물 냉각 섹션(118a)의 상부에 있는 열 교환 수단으로 들어간다. 이러한 열 교환 수단은 핀(fin)튜브형 열 교환기, 판형 열 교환기, 평행류형 알루미늄 열 교환기, 또는 다중 통로(multipass) 및/또는 다중 서비스(multiservice) 열 교환기를 포함하는 다른 유형의 열 전달 장치로 구성될 수 있다. 상기 열 교환 수단은 열 교환 수단의 한 통로를 통하여 흐르는 스트림(32)과 공급 냉각 섹션(118a)의 하부에 있는 열 교환 수단에서 가열되었던 처리 조립체(118) 내에 있는 응축 섹션(118b)으로부터의 잔류 가스 스트림 사이에 열 교환을 제공하도록 구성된다. -30℉ [-35℃]의 온도의 열 교환 수단을 떠나는 스트림(32a)과 함께 잔류 가스 스트림을 더 가열하는 동안 스트림(32)은 냉각된다.In the process simulation of FIG. 2, the inlet gas enters the plant as
제 2 부분, 스트림(33)은 처리 조립체(118) 내에 있는 스트리핑 섹션(118e)에 있는 열과물질전달수단으로 들어간다. 상기 열과물질전달수단 또한, 핀튜브형 열 교환기, 판형 열 교환기, 평행류형 알루미늄 열 교환기, 또는 다중 통로 및/또는 다중 서비스 열 교환기를 포함하는 다른 유형의 열 전달 장치로 구성될 수 있다. 상기 열과물질전달수단은 열과물질전달수단의 한 통로를 통하여 흐르는 스트림(33)과 처리 조립체(118) 내에 있는 흡수 섹션(118d)으로부터 아래로 흐르는 증류 액체 스트림 사이에 열 교환을 제공하도록 구성되고, 그리하여, 상기 스트림(33)이 상기 열과물질전달수단을 떠나기 전에 증류 액체 스트림을 가열하고, 스트림(33a)을 -42℉ [-41℃]의 온도까지 냉각하는 동안 스트림(33)이 냉각되도록 구성된다. 증류 액체 스트림이 가열되면서, 이의 일부분은 증발되어, 잔여 액체가 열과물질전달수단을 통하여 아래로 계속 흐르면서 위로 상승하는 스트리핑 증기를 형성한다. 상기 열과물질전달수단은 스트리핑 증기와 증류 액체 스트림 사이에 연속적인 접촉을 제공하여 메탄 및 더 가벼운 성분들의 액체 생성물 스트림(44)을 스트리핑하면서, 증기와 액체 상 사이에 물질 전달을 제공하도록 기능한다. The second portion,
스트림(32a)과 스트림(33a)은 재결합하여 스트림(31a)을 형성하고, 이 스트림은 -34℉ [-37℃]의 온도와 900 psia [6,203 kPa(a)]의 압력에서 처리 조립체(118) 내에 있는 분리 섹션(118f)으로 들어가고, 그에 의하여 증기(스트림(34))는 응축된 액체(스트림(35))로부터 분리된다. 분리기 섹션(118f)은 처리 조립체(118) 내에 있는 2개의 섹션이 다른 압력에서 작동할 수 있도록 분리기 섹션(118f)을 스트리핑 섹션(118e)으로부터 분리시키는 내부 헤드 또는 기타 수단을 가진다.
분리기 섹션(118f)으로부터의 상기 증기(스트림(34)) 및 상기 액체(스트림(35))는 각각 2개 스트림, 즉, 스트림(36)과 스트림(39), 그리고 스트림(37)과 스트림(40)으로 분할된다. 전체 증기의 약 31%를 함유하는 스트림(36)은 전체 액체의 약 50%를 함유하는 스트림(37)과 결합되고, 결합된 스트림(38)은 처리 조립체(118) 내의 공급 냉각 섹션(118a)의 하부에 있는 열 교환 수단으로 들어간다. 상기 열 교환 수단은 마찬가지로 핀튜브형 열 교환기, 판형 열 교환기, 평행류형 알루미늄 열 교환기, 또는 다중 통로 및/또는 다중 서비스 열 교환기를 포함하는 다른 유형의 열 전달 장치로 구성될 수 있다. 상기 열 교환 수단은 열 교환 수단의 한 통로를 통하여 흐르는 스트림(38)과 응축 섹션(118b)의 잔류 가스 스트림 사이에 열 교환을 제공하여, 잔류 가스 스트림을 가열하는 동안 스트림(38)이 실질적으로 냉각되어 응축되도록 구성된다.The vapor (stream 34) and the liquid (stream 35) having two streams, i.e.,
-128℉ [-89℃]의 온도에서 생성된 실질적으로 응축된 스트림(38a)은 이어서 처리 조립체(118) 내에 있는 정류 섹션(118c)(흡수 수단) 및 흡수 섹션(118d)(또 다른 흡수 수단)의 작동 압력(대략 402 psia [2,772 kPa(a)])까지 팽창 밸브(14)를 통하여 플래시 팽창된다. 팽창하는 동안 스트림의 일부가 증발되어, 전체 스트림의 냉각이 이루어지게 할 수 있다. 도 2에서 도시된 공정에서, 팽창 밸브(14)를 떠나는 팽창된 스트림(38b)은 -139℉ [-95℃]의 온도에 도달하며, 정류 섹션(118c)과 흡수 섹션(118d) 사이에 있는 처리 조립체(118)로 공급된다. Substantially condensed
분리기 섹션(118f)(스트림(39))으로부터 증기의 잔여 69%는 일 팽창기(15)로 들어가고, 여기서 이러한 상기 고압 공급물의 일부분으로부터 기계적 에너지가 추출된다. 상기 팽창기(15)는 상기 증기를 흡수 섹션(118d)의 작동 압력까지 등엔트로피 방식으로 팽창하고, 이 일 팽창은 팽창된 스트림(39a)을 대략 -100℉ [-73℃]의 온도까지 냉각한다. 부분적으로 응축 팽창된 스트림(39a)은 이어서 처리 조립체(118) 내에 있는 흡수 섹션(118d)의 하부에 공급물로서 공급되어, 흡수 섹션(118d)의 상부로 공급되는 액체와 접촉된다. 분리기 섹션(118f)으로부터의 상기 액체의 잔여 50%(스트림(40))는 팽창 밸브(17)에 의해 처리 조립체(118) 내에 있는 스트리핑 섹션(118e)의 작동 압력까지 팽창되고, 스트림(40a)을 -60℉ [-51℃]의 온도까지 냉각한다. 스트리핑 섹션(118e)내에 있는 열과물질전달수단은 팽창된 액체 스트림(40a)이 상부 및 하부 사이에 있는 스트리핑 섹션(118e)으로 유입될 수 있도록 상부 및 하부에 구성된다. The remaining 69% of the steam from
증류 증기의 일부분(제 1 증류 증기 스트림(45))이 -95℉ [-71℃]의 온도에서 스트리핑 섹션(118e)의 상부로부터 회수되며, 처리 조립체(118) 내에 있는 응축 섹션(118b)의 열 교환 수단으로 나아가게 된다. 상기 열 교환 수단은 마찬가지로 핀튜브형 열 교환기, 판형 열 교환기, 평행류형 알루미늄 열 교환기, 또는 다중 통로 및/또는 다중 서비스 열 교환기를 포함하는 다른 유형의 열 전달 장치로 구성될 수 있다. 상기 열 교환 수단은 열 교환 수단의 한 통로를 통하여 흐르는 제 1 증류 증기 스트림(45)과 처리 조립체(118) 내의 정류 섹션(118e)으로부터 발생하는 제 2 증류 증기 스트림 사이에 열 교환이 제공되어, 제 1 증류 증기 스트림(45)을 냉각하는 동안 제 2 증류 증기 스트림이 가열되도록 구성된다. 스트림(45)은 -134℉ [-92℃]의 온도까지 냉각되고, 최소한 부분적으로 응축되며, 이어서 열 교환 수단을 빠져나가, 그것의 증기 및 액체 상으로 각각 분리된다. 상기 증기 상(있다면)은 열 교환 수단을 빠져나가는 가열된 제 2 증류 증기 스트림과 결합하여 이전에 설명된 바와 같이, 공급물 냉각 섹션(118a)에서 냉각을 제공하는 잔류 가스 스트림을 형성한다. 상기 액체 상(스트림(48))은 중력 흐름에 의해 처리 조립체(118) 내에 있는 정류 섹션(118c)의 상부에 냉각된 최상단 컬럼 공급물(환류)로서 공급된다.A portion of the distillation vapor (first distillation vapor stream 45) is recovered from the top of the stripping
정류 섹션(118c)과 흡수 섹션(118d)은 수직으로 이격된 다수의 트레이들, 하나 이상의 충전층, 또는 트레이들과 충전층의 어떤 조합으로 구성된 흡수 수단을 포함한다. 정류 섹션(118c)과 흡수 섹션(118d) 내에 있는 상기 트레이들 및/또는 충전층은 위로 상승하는 증기와 아래로 낙하하는 냉각 액체 사이에 필요한 접촉을 제공한다. 팽창된 스트림(39a)의 액체 부분은 흡수 섹션(118d)으로부터 아래로 낙하하는 액체와 혼합하며, 이렇게 혼합된 액체는 아래쪽 스트리핑 섹션(118e)으로 계속 나아간다. 스트리핑 섹션(118e)으로부터 발생하는 스트리핑 증기는 팽창된 스트림(39a)의 증기 부분과 혼합하고, 흡수 섹션(118d)을 통하여 위로 상승하여, 아래로 낙하하는 냉각 액체와 접촉되어, 이들 증기로부터 C2 성분, C3 성분 및 더 무거운 성분들의 대부분을 응축하고 흡수한다. 흡수 섹션(118d)으로부터 발생하는 증기는 팽창된 스트림(38b)의 증기 부분과 결합하고, 정류 섹션(118c)을 통하여 위로 상승하여, 아래로 낙하하는 냉각 액체(스트림(48))와 접촉되어, 이들 증기에 남아있는 C3 성분 및 더 무거운 성분들의 대부분을 응축하고 흡수한다. 팽창된 스트림(38b)의 액체 부분은 정류 섹션(118c)으로부터 아래로 낙하하는 액체와 혼합되고, 이러한 혼합된 액체는 아래쪽 흡수 섹션(118d)으로 계속 나아간다.The rectifying
처리 조립체(118) 내부 스트리핑 섹션(118e)내의 열과물질전달수단으로부터 아래로 흐르는 증류 액체에서 메탄 및 더 가벼운 성분들이 스트리핑 되었다. 생성된 액체 생성물(스트림(44))은 스트리핑 섹션(118e)의 하부를 빠져나가고, 74℉ [23℃]의 온도의 처리 조립체(118)를 떠난다. 정류 섹션(118c)으로부터 발생하는 제 2 증류 증기 스트림은 응축 섹션(118b)에서 가온되고, 이전에 설명된 바와 같이, 스트림(45)에 냉각을 제공한다. 가온된 제 2 증류 증기 스트림은 이전에 설명된 바와 같이, 냉각된 제 1 증류 증기 스트림(45)으로부터 분리된 증기와 결합한다. 생성된 잔류 가스 스트림은 공급 냉각 섹션(118a)내에서 가열되고, 이미 설명된 바와 같이, 스트림들(32, 38)에 냉각을 제공하여, 잔류 가스 스트림(50)은 이어서 104℉ [40℃]의 온도의 처리 조립체(118)를 떠난다. 잔류 가스 스트림은 팽창기(15)에 의해 구동되는 압축기(16)와 보충 동력원에 의해 구동되는 압축기(23)로 구성된 2 단계로 재압축된다. 배출 냉각기(24)에서 110℉ [43℃]까지 냉각한 후, 잔류 가스 스트림(50c)은 라인 요구조건에 충분히 부합되는 915 psia [6,307 kPa(a)](보통 유입 압력과 거의 비슷함)의 압력에서 판매 가스 배관으로 흐른다.Methane and lighter components were stripped in the distillation liquid flowing down from the heat and mass transfer means in the
도 2에 예시된 공정에 대한 스트림 유량 및 에너지 소비량의 요약을 다음의 표에 명시한다:A summary of stream flow rates and energy consumption for the process illustrated in FIG. 2 is set forth in the following table:
종래 기술에 비하여, 표 I과 II의 비교에서 본 발명은 본질적으로 동일한 에탄 회수율(85.03% 대 85.00%-종래 기술)을 유지하며, 프로판 회수는 99.11%에서 99.16%로 약간 개선되었으며, 그리고 본질적으로 동일한 부탄+ 회수(99.98% 대 99.99%-종래 기술)를 유지한다는 것을 보여준다. 그러나, 표 I과 II의 추가 비교에서, 생성물 수율은 종래 기술보다 상당히 적은 동력을 사용하여 수득하였다는 것을 보여준다. 회수 효율 측면에서(단위 전력당 회수된 에탄의 양으로 정의함), 본 발명은 도 1 공정의 종래 기술보다 5% 이상의 개선을 의미한다. Compared to the prior art, the present invention maintains essentially the same ethane recovery (85.03% vs. 85.00% -prior art) in comparison of Tables I and II, propane recovery slightly improved from 99.11% to 99.16%, and essentially It shows the same butane + recovery (99.98% vs. 99.99% -prior art). However, further comparisons of Tables I and II show that the product yields were obtained using significantly less power than the prior art. In terms of recovery efficiency (defined as the amount of ethane recovered per unit power), the present invention represents an improvement of at least 5% over the prior art of the FIG. 1 process.
도 1 공정의 종래 기술의 회수 효율에 비하여 본 발명에 의해 제공되는 회수 효율의 개선은 주로 2가지 요인으로 인한 것이다. 첫째, 처리 조립체(118) 내의 공급 냉각 섹션(118a)과 응축 섹션(118b)에 있는 열 교환 수단, 그리고 스트리핑 섹션(118e) 내의 열과물질전달수단의 컴팩트한 배치는 종래 처리 플랜트에서 볼 수 있는 서로 연결된 배관에 의해 부과되는 압력 강하를 해소한다. 그 결과는 종래 기술에 비하여 압축기(16)로 흐르는 잔류 가스는 본 발명에서 더 높은 압력에 있고, 압축기(23)로 들어가는 잔류 가스는 상당히 더 높은 압력에 있고, 그에 의해 본 발명이 잔류 가스를 배관 압력으로 복귀시키기 위하여 필요한 동력을 감소시킨다. The improvement in recovery efficiency provided by the present invention over the prior art recovery efficiency of the FIG. 1 process is mainly due to two factors. First, processing
둘째, 생성된 증기가 증류 액체와 접촉하여, 그것의 휘발성 성분을 스트리핑할 수 있게 만들면서, 흡수 섹션(118d)을 떠나는 증류 액체를 동시에 가열하기 위하여 스트리핑 섹션(118e) 내의 열과물질전달수단을 사용하는 것이 외부 리보일러를 구비한 종래의 증류 컬럼을 사용하는 것보다 더 효율적이다. 상기 휘발성 성분들은 액체로부터 계속 스트리핑되며, 스트리핑 증기에 함유된 휘발성 성분들의 농도를 더 빠르게 낮추고, 그에 의해 본 발명의 스트리핑 효율을 개선한다. Second, use of heat and mass transfer means in stripping
본 발명은 또한 공정 효율의 제고 이외에도, 종래 기술에 비해 2가지 다른 장점을 제공한다. 첫째, 본 발명의 처리 조립체(118)의 컴팩트한 배치는 종래 기술의 8개의 별도 장비 품목(도 1의 열 교환기(10),(11),(13) 및 (20), 분리기(12), 환류 분리기(21), 환류 펌프(22), 그리고 분별증류탑(18))을 단일 장비 품목(도 2의 처리 조립체(118))으로 대체한다. 이는 대지 공간 요구조건들을 감소시키며, 서로 연결하는 배관을 제거하고, 환류 펌프에 의해 소비되는 전력을 없애고, 그리고 종래 기술에 비하여 본 발명에서 사용하는 처리 플랜트의 운전 비용 및 자본 비용을 줄인다. 둘째, 서로 연결하는 배관의 제거가 의미하는 것은, 본 발명을 사용하는 처리 플랜트가 종래 기술에 비하여 훨씬 더 적은 플랜지형 접속부를 가지고 있어, 플랜트에서 잠재적 누출원들의 수를 감소시킨다는 점이다. 탄화수소는 휘발성 유기 화합물들(VOCs)이며, 이들 중 일부는 온실 가스로 분류되며, 또 일부는 대기 오존 형성의 전구체가 될 수 있으며, 본 발명은 환경에 피해를 줄 수 있는 대기 배출에 대한 잠재성을 감소시키는 것을 의미한다.The present invention also provides two other advantages over the prior art, in addition to improving process efficiency. First, the compact arrangement of the
기타 Etc 실시예들Examples
도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 대해 앞에서 설명된 바와 같이, 제 1 증류 증기 스트림(45)은 부분적으로 응축되며, 그리고 생성된 응축물은 처리 조립체(118)의 정류 섹션(118c)을 통하여 상승하는 증기로부터 유효한 C3 성분 및 더 무거운 성분들을 흡수하는데 사용되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이러한 방식에서 이들 증기의 일부만을 처리하거나, 또는 다른 설계 고려사항에서 증기 또는 응축물의 일부분이 처리 조립체(118)의 정류 섹션(118c) 및/또는 흡수 섹션(118d)를 우회해야 할 경우 응축물의 일부분만을 흡수제로 사용하는 것이 유익할 수 있다. 어떤 상황에서는, 응축 섹션(118b)에서 제 1 증류 증기 스트림(45)를 부분 응축하는 것보다는 전부 응축하는 것이 유리할 수 있다. 다른 상황에서는 제 1 증류 증기 스트림(45)의 부분 증기 측면 추출보다는 스트리핑 섹션(118e)으로부터 완전한 증기 측면 추출이 유리할 수 있다. 또한, 공급 가스 스트림의 조성에 따라, 응축 섹션(118b)에서 제 1 증류 증기 스트림(45)의 부분 냉각을 제공하기 위하여 외부 냉각을 이용하는 것이 유익할 수 있다는 것을 알아야 한다. As described above for the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the first
공급 가스가 밀도가 더 희박한 경우(leaner), 스트림(35)에서 분리되는 액체의 양은 도 2, 4, 6 및 8에 도시된 팽창된 스트림(39a)과 팽창된 액체 스트림(40a) 사이의 스트리핑 섹션(118e)의 추가 물질 전달 영역이 합당하지 않을 수 있는 정도로 충분히 작을 수 있다. 이러한 경우, 스트리핑 섹션(118e) 내의 열과물질전달수단은 단일 섹션으로 구성될 수 있고, 도 3, 5, 7 및 9에서 도시된 바와 같은 물질 전달 수단 위로 팽창된 액체 스트림(40a)이 유입된다. 어떤 상황에서는 팽창된 액체 스트림(40a)과 팽창된 스트림(39a)이 결합되어, 흡수 섹션(118d)의 하부로 결합된 스트림이 단일 공급물로 공급하는 것이 유리할 수 있다. 어떤 상황에서는 스트림(40)을 통하여 스트리핑 섹션(118e)으로 바로 액체 스트림(35) 모두를 공급하거나, 또는 스트림(37)을 통하여 스트림(36)과 액체 스트림(35) 모두를 결합시키는 것이 유리할 수 있다. 전자의 경우, 스트림(37)에서 흐름이 없고 (도 2~9에서 파선으로 나타냄), 분리기 섹션(118f)(도 2~5)) 또는 분리기(12)(도 6~9) 및 13)의 스트림(36)에서는 증기만 스트림(38)을 향하여 흐른다. 후자의 경우, 스트림(40)을 위한 팽창 장치(팽창 밸브(17)와 같은)는 필요없다(도 3, 5, 7 및 9에서 파선으로 나타냄).If the feed gas is less dense, the amount of liquid separated in the
어떤 상황에서는, 처리 조립체(118)에 분리기 섹션(118f)을 포함시키는 것보다는 냉각된 공급 스트림(31a)을 분리하기 위하여 외부 분리기 용기(vessel)를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 도 6~9에 도시된 바와 같이, 분리기(12)가 사용되어 냉각된 공급 스트림(31a)을 증기 스트림(34)과 액체 스트림(35)으로 분리할 수 있다.In some situations, it may be advantageous to use an external separator vessel to separate the cooled
어떤 상황에서는, 증기 스트림(34)의 제 1 부분(스트림(36))을 대신하여 냉각된 제 2 부분(도 2~9에서 스트림(33a))을 이용하여 공급물 냉각 섹션(118a)의 하부에 있는 열 교환 수단으로 흐르는 스트림(38)을 만드는 것이 유리할 수 있다. 이러한 경우, 오직 냉각된 제 1 부분(스트림(32a))만 분리기 섹션(118f)(도 2~5) 또는 분리기(12)(도 6~9)로 공급되고, 생성된 증기 스트림(34)은 모두 일 팽창기(15)로 공급된다.In some situations, the lower portion of the
공급 가스내 중탄화수소의 양과 공급 가스 압력에 따라, 도 3 및 5에서 분리기 섹션(118f)으로, 또는 도 7 및 9에서 분리기(12)로 들어가는 냉각된 공급 스트림(31a)은 어떠한 액체도 포함하지 않을 수 있다(그 이유는 그것이 그의 이슬점 이상이거나 그의 임계응축압력 이상이기 때문이다). 이러한 경우, 스트림들(35, 37)에 액체가 없으며(파선으로 나타냄), 분리기 섹션(118f)으로부터 스트림(36)에 함유된 증기(도 3 및 5)만이, 또는 분리기(12)로부터 스트림(36)에 함유된 증기(도 7 및 9)가 스트림(38)으로 흘러가 정류 섹션(118c)과 흡수 섹션(118d) 사이에 있는 처리 조립체(118)로 공급된 상기 팽창되고 실질적으로 응축된 스트림(38b)이 된다. 그러한 상황에서는, 처리 조립체(118) 내의 분리기 섹션(118f)(도 3 및 5) 또는 분리기(12)(도 7 및 9)는 필요하지 않을 수 있다. Depending on the amount of bicarbonate in the feed gas and the feed gas pressure, the cooled
공급 가스 조건, 플랜트 크기, 이용가능한 장비 또는 다른 요인들은 일 팽창기(15)의 제거, 또는 택일적 팽창 장치로의 대체(가령, 팽창 밸브)가 타당하다는 것을 나타낼 수 있다. 비록 개별 스트림 팽창이 특정 팽창 장치에서 도시되어 있지만, 적합한 경우 택일적 팽창 수단이 사용될 수 있다. 예를 들면, 조건들에 따라 공급 스트림의 실질적으로 응축된 부분(스트림(38a))의 일 팽창이 보장될 수 있다.Feed gas conditions, plant size, available equipment, or other factors may indicate that removal of one
본 발명에 따르면, 증류 증기 및 액체 스트림으로부터의 유입 가스에, 특히 풍부한 유입 가스의 경우에 이용가능한 냉각을 보충하기 위하여 외부 냉각을 사용할 수 있다. 그러한 경우, 열과물질전달수단은 도 2~5에서 파선으로 도시된 바와 같이 분리기 섹션(118f)에 포함될 수 있고 (또는 냉각된 공급 스트림(31a)에 액체가 포함되지 않은 경우 포집 수단), 또는 도 6~9에서 파선으로 도시된 바와 같이, 열과물질전달수단은 분리기(12)에 포함될 수 있다. 상기 열과물질전달수단은 핀튜브형 열 교환기, 판형 열 교환기, 평행류형 알루미늄 열 교환기, 또는 다중 통로 및/또는 다중 서비스 열 교환기를 포함하는 기타 유형의 열 전달 장치로 구성될 수 있다. 상기 열과물질전달수단은 냉각제가 증기를 더 냉각시키고, 추가 액체를 더 응축시키기 위하여, 열과물질전달수단의 한 통로를 통하여 흐르는 냉각 스트림(예, 프로판)과 위로 흐르는 스트림(31a)의 증기 부분 사이에 열 교환이 제공되도록 구성되며, 추가 액체는 아래로 낙하하여 스트림(35)에서 제거된 액체의 일부가 된다. 택일적으로, 스트림(31a)이 분리기 섹션(118f)(도 2~5) 또는 분리기(12)(도 6~9)로 들어가기 전에, 종래의 가스 냉각기를 냉각제와 함께 사용하여 스트림(32a), 스트림(33a) 및/또는 스트림(31a)을 냉각할 수 있다.According to the invention, external cooling can be used to supplement the inlet gas from the distillation vapor and the liquid stream, in particular in the case of abundant inlet gas. In such a case, the heat and mass transfer means may be included in the
공급 가스의 온도 및 농후성 그리고 액체 생성물 스트림(44)에서 회수될 C2 성분의 양에 따라, 스트리핑 섹션(118e)을 떠나는 액체가 제품 규격에 부합하도록 만드는 스트림(33)으로부터 이용할 수 있는 가열이 충분하지 않을 수 있다. 그러한 경우, 스트리핑 섹션(118e) 내의 열과물질전달수단은 도 2~9의 파선으로 도시된 바와 같이, 가열 매체에 보충 가열을 제공하는 공급물을 포함할 수 있다. 택일적으로, 보충 가열을 제공하기 위하여 스트리핑 섹션(118e)의 하부에 또 다른 열과물질전달수단이 포함될 수 있고, 또는 스트림(33)은 스트리핑 섹션(118e) 내의 열과물질전달수단으로 공급되기 전에 가열 매체로 가열될 수 있다. Depending on the temperature and enrichment of the feed gas and the amount of C 2 component to be recovered in the
공급물 냉각 섹션(118a)의 상부 및 하부 및/또는 응축 섹션(118b) 내의 열 교환 수단으로 선택된 열 전달 장치의 유형에 따라, 이들 열 교환 수단을 단일의 다중 통로 및/또는 다중 서비스 열 전달 장치에서 조합시키는 것도 가능하다. 이러한 경우, 다중 통로 및/또는 다중 서비스 열 전달 장치는 원하는 냉각 및 가열을 얻기 위하여 스트림(32), 스트림(38), 스트림(45), 냉각된 스트림(45)으로부터 분리되는 증기와, 제 2 증류 증기 스트림을 분배하고, 분리하고 포집하는 적합한 수단을 포함한다. Depending on the type of heat transfer device selected as the heat exchange means in the top and bottom of the
일부 상황에서는 스트리핑 섹션(118e)의 상부에서 추가 물질 전달을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 경우, 물질 전달 수단은 팽창된 스트림(39a)이 흡수 섹션(118d)의 하부로 들어가는 하부와 냉각된 제 2 부분(33a)이 스트리핑 섹션(118e) 내의 열과물질전달수단을 떠나는 상부에 위치할 수 있다.In some situations it may be advantageous to provide additional mass transfer on top of the stripping
본 발명의 도 2~5의 실시예에서 다소 덜 바람직한 선택은 냉각된 제 1 부분(32a)을 위한 분리기 용기와 냉각된 제 2 부분(33a)을 위한 분리기 용기를 제공하고, 여기에서 분리된 증기 스트림을 결합하여 증기 스트림(34)을 만들고, 그리고 여기에서 분리된 액체 스트림을 결합하여 액체 스트림(35)을 만드는 것이다. 본 발명의 또 다른 다소 덜 바람직한 선택은 (스트림(37)과 스트림(36)을 결합하여 결합된 스트림(38)을 형성하기 보다는) 공급물 냉각 섹션(118a) 내에 있는 별도의 열 교환 수단에 있는 스트림(37)을 냉각하고, 냉각된 스트림을 별도 팽창 장치에서 팽창시키고, 그리고 흡수 섹션(118d)의 중간 부분으로 팽창된 스트림을 공급하는 것이다.Somewhat less preferred choices in the embodiments of FIGS. 2-5 of the present invention provide a separator vessel for the cooled
일부 상황에서는, C2 성분의 더 낮은 회수 수준이 특히 바람직한 경우, 스트리핑 섹션(118e)의 상부를 위한 환류를 제공하는 것이 유익할 수 있다. 그러한 경우, 응축 섹션(118b) 내의 열 교환 수단을 떠나는 냉각된 스트림(45)의 액체 상은 두 부분, 즉, 스트림(48) 및 스트림(49)으로 분할될 수 있다. 스트림(48)은 최상단 공급물로서 정류 섹션(118c)으로 공급되며, 반면 스트림(49)은 스트리핑 섹션(118e)의 상부로 공급되어, 제 1 증류 증기 스트림(45)을 회수하기 전에, 처리 조립체(118)의 이 섹션에서 증류 증기를 부분적으로 정류할 수 있다. 어떤 경우에서는, 스트림(48) 및 스트림(49)의 중력에 의한 흐름이 적합할 것이며(도 2, 3, 6, 및 7), 반면 다른 경우에서는, 환류 펌프(22)를 이용하여 액체 상(스트림(47))의 압출이 바람직할 수 있다(도 4, 5, 8, 및 9). 스트림(48)과 스트림(49)으로 분할되는 액체 상의 상대적인 양은 가스 압력, 공급 가스 조성, 원하는 C2 성분 회수 수준, 그리고 이용가능한 마력의 양을 포함하는 몇 가지 요인들에 따라 달라진다. 본 발명의 특정 용도를 위한 특정 상황을 평가하지 않고 최적의 분할은 일반적으로 예측할 수 없다. 어떤 상황에서는 액체 상 모두를 최상단 공급물로서 스트림(48)에서의 정류 섹션(118c)으로 공급하고, 스트림(49)에 대해 파선으로 도시된 바와 같이, 스트림(49)에서의 스트리핑 섹션(118e)의 상부로는 아무것도 공급하지 않는 것이 유리할 수 있다. In some situations, it may be beneficial to provide reflux for the top of the stripping
분할된 증기 공급물의 각 분지에서 발견된 공급물의 상대적 양은 가스 압력, 공급 가스 조성, 공급물로부터 경제적으로 추출할 수 있는 열의 양, 그리고 이용가능한 마력의 양을 포함한 몇 가지 요인들에 따라 달라진다는 것을 알게 된다. 흡수 섹션(118d) 위의 더 많은 공급물은 회수를 증가시킬 수 있지만, 팽창기로부터 회수되는 동력을 감소시켜, 이에 의하여 재압축 마력 요구량을 증가시킨다. 흡수 섹션(118d) 아래의 공급물 증가는 마력 소비를 감소시키지만 생성물 회수도 또한 감소시킬 수 있다.The relative amount of feed found in each branch of the split steam feed depends on several factors, including gas pressure, feed gas composition, the amount of heat economically extracted from the feed, and the amount of horsepower available. Get to know. Absorption Section (118d) More feeds above can increase recovery, but reduce the power recovered from the inflator, thereby increasing the recompression horsepower demand. Increasing the feed below the
본 발명은 C2 성분, C3 성분 및 중탄화수소 성분들의 개선된 회수를 제공하거나, 또는 공정을 작동하는데 필요한 유틸리티 소비량당 C3 성분 및 중탄화수소 성분들의 개선된 회수를 제공한다. 공정을 작동하는데 필요한 유틸리티 소비량의 개선은 압축 또는 재압축용의 감소된 전력 요구량, 외부 냉동용의 감소된 전력 요구량, 보충 가열용의 감소된 에너지 요구량, 분별증류탑 리보일링용의 감소된 에너지 요구량의 형태로, 또는 그 조합의 형태로 나타날 수 있다. The present invention provides an improved recovery of the C 2 component, C 3 component and heavy hydrocarbon component, or provides an improved recovery of the C 3 component and heavy hydrocarbon component per utility consumption required to operate the process. Improvements in utility consumption required to operate the process include reduced power requirements for compression or recompression, reduced power requirements for external refrigeration, reduced energy requirements for supplemental heating, and reduced energy requirements for fractionation tower reboiling. In the form or combinations thereof.
본 발명의 바람직한 실시예로 생각되는 것들이 설명되었지만, 당 업계의 기술분야의 숙련자들은 본 발명을 다음의 청구범위에서 정해진 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 다양한 조건, 공급물의 종류 및 기타 요구조건들에 맞추도록 달리 그리고 더 개조할 수 있다는 것을 인지한다.While what has been described as preferred embodiments of the invention has been described, those skilled in the art can adapt the invention to various conditions, types of supplies and other requirements without departing from the spirit of the invention as defined in the following claims. Be aware that you can make other changes and modifications.
Claims (34)
(1) 상기 가스 스트림은 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되고;
(2) 상기 제 1 부분이 냉각되고;
(3) 상기 제 2 부분이 냉각되고;
(4) 상기 냉각된 제 1 부분은 상기 냉각된 제 2 부분과 결합되어 냉각된 가스 스트림을 형성하고;
(5) 상기 냉각된 가스 스트림은 제 1 및 제 2 스트림으로 분할되고;
(6) 상기 제 1 스트림은 냉각되어 제 1 스트림 모두 실질적으로 응축되고, 이어서 더 낮은 압력으로 팽창되며, 이에 의해 제 1 스트림은 더 냉각되고;
(7) 상기 팽창되고 냉각된 제 1 스트림은 처리 조립체에 내장된 제 1 흡수 수단과 제 2 흡수 수단 사이에 공급물로서 공급되고, 상기 제 1 흡수 수단은 상기 제 2 흡수 수단 위에 위치하며;
(8) 상기 제 2 스트림은 상기 더 낮은 압력으로 팽창되어, 상기 제 2 흡수 수단에 탑저 공급물로서 공급되고;
(9) 증류 액체 스트림은 상기 제 2 흡수 수단의 하부 영역 부분으로부터 수집되고, 그리고 상기 처리 조립체안에 내장된 열과물질전달수단에서 가열되고, 이에 의해 단계 (3)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고 동시에 상기 증류 액체 스트림으로부터 더 많은 휘발성 성분들을 스트리핑하고, 그리고 이어서 상기 처리 조립체로부터 상기 가열되고 스트리핑된 증류 액체 스트림은 상기 상대적으로 휘발성이 덜한 유분으로 배출되고;
(10) 제 1 증류 증기 스트림은 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 수집되어, 이의 최소한 일부를 응축시키는데 충분하도록 냉각되고, 이에 의해 응축된 스트림과 상기 제 1 증류 증기 스트림이 냉각된 후 남아있는 임의의 응축되지 않은 증기를 포함하는 잔류 증기 스트림을 형성하고;
(11) 상기 응축된 스트림의 최소한 일부분은 최상단 공급물로서 상기 제 1 흡수 수단으로 공급되고;
(12) 제 2 증류 증기 스트림은 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 수집되어 가열되고;
(13) 상기 가열된 제 2 증류 증기 스트림은 임의의 상기 잔류 증기 스트림과 결합되어 결합된 증기 스트림을 형성하고;
(14) 상기 결합된 증기 스트림은 가열되고, 그 다음 상기 가열된 결합 증기 스트림은 상기 처리 조립체로부터 상기 휘발성 잔여 가스 유분으로서 배출되고;
(15) 상기 제 2 증류 증기 스트림 및 상기 결합된 증기 스트림의 상기 가열은 상기 처리 조립체에 내장된 하나 이상 열 교환 수단내에서 이루어지며, 이에 의해 단계 (2), (6), 및 (10)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고; 그리고
(16) 상기 제 1 및 제 2 흡수 수단으로 향하는 상기 공급 스트림들의 양과 온도는 상기 상대적으로 휘발성이 적은 유분내 상기 성분들의 대부분이 회수되는 온도에서 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분의 온도를 유지하는데 효과적인 방법. A gas stream comprising methane, C 2 components, C 3 components, and heavier hydrocarbon components comprises a volatile residual gas fraction and most of the C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components. In the method for separating into a relatively less volatile oil comprising or comprising the C 3 components and heavy hydrocarbon components,
(1) said gas stream is divided into a first portion and a second portion;
(2) said first portion is cooled;
(3) said second portion is cooled;
(4) said cooled first portion is combined with said cooled second portion to form a cooled gas stream;
(5) said cooled gas stream is divided into first and second streams;
(6) said first stream is cooled to substantially condense both of the first stream, and then expands to a lower pressure whereby the first stream is cooled further;
(7) said expanded cooled first stream is supplied as a feed between a first absorbing means and a second absorbing means embedded in a processing assembly, said first absorbing means being located above said second absorbing means;
(8) said second stream is expanded to said lower pressure and is supplied as a bottom feed to said second absorbing means;
(9) The distillation liquid stream is collected from the lower region portion of the second absorbing means and heated in heat and mass transfer means embedded in the processing assembly, thereby supplying at least a portion of the cooling of step (3) and simultaneously Stripping more volatile components from the distillation liquid stream, and then the heated and stripped distillation liquid stream from the processing assembly is withdrawn into the relatively less volatile fraction;
(10) a first distillation vapor stream is collected from said upper region portion of said heat and mass transfer means and cooled enough to condense at least a portion thereof, thereby cooling the condensed stream and said first distillation vapor stream. Forming a residual vapor stream comprising any remaining uncondensed vapor;
(11) at least a portion of the condensed stream is fed to the first absorbing means as a top feed;
(12) a second distillation vapor stream is collected from the upper region portion of the first absorbing means and heated;
(13) said heated second distillation vapor stream is combined with any of said residual vapor stream to form a combined vapor stream;
(14) the combined vapor stream is heated, and then the heated combined vapor stream is withdrawn from the processing assembly as the volatile residual gas fraction;
(15) said heating of said second distillation vapor stream and said combined vapor stream takes place in one or more heat exchange means embedded in said processing assembly, thereby providing steps (2), (6), and (10) Supply at least a portion of the cooling of the battery; And
(16) the amount and temperature of the feed streams directed to the first and second absorbing means is equal to the temperature of the upper region portion of the first absorbing means at a temperature at which the majority of the components in the relatively less volatile fraction are recovered. Effective way to maintain.
(1) 상기 가스 스트림은 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되고;
(2) 상기 제 1 부분이 냉각되고;
(3) 상기 제 2 부분이 냉각되고;
(4) 상기 냉각된 제 1 부분은 상기 냉각된 제 2 부분과 결합되어 부분적으로 응축된 가스 스트림을 형성하고;
(5) 상기 부분적으로 응축된 가스 스트림은 분리 수단으로 공급되며, 그곳에서 분리되어 증기 스트림과 최소한 하나의 액체 스트림을 제공하고;
(6) 상기 증기 스트림은 제 1 스트림과 제 2 스트림으로 분할되고;
(7) 상기 제 1 스트림은 냉각되어 제 1 스트림 모두 실질적으로 응축되고, 이어서 더 낮은 압력으로 팽창되며, 이에 의해 제 1 스트림은 더 냉각되고;
(8) 상기 팽창되고 냉각된 제 1 스트림은 처리 조립체내 내장된 제 1 흡수 수단과 제 2 흡수 수단 사이에 공급물로서 공급되고, 상기 제 1 흡수 수단은 상기 제 2 흡수 수단 위에 위치하며;
(9) 상기 제 2 스트림은 상기 더 낮은 압력으로 팽창되어, 상기 제 2 흡수 수단에 탑저 공급물로서 공급되고;
(10) 증류 액체 스트림은 상기 제 2 흡수 수단의 상기 하부 영역 부분으로부터 수집되고, 그리고 상기 처리 조립체 안에 내장된 열과물질전달수단에서 가열되고, 이에 의해 단계 (3)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고 동시에 상기 증류 액체 스트림으로부터 더 많은 휘발성 성분들을 스트리핑하고, 그리고 이어서 상기 처리 조립체로부터 상기 가열되고, 스트리핑된 증류 액체 스트림은 상대적으로 휘발성이 덜한 유분으로서 배출되고;
(11) 상기 최소한 하나의 액체 스트림의 최소한 일부분은 상기 더 낮은 압력으로 팽창되고, 상기 제 2 흡수 수단 아래 그리고 상기 열과물질전달수단 위의 처리 조립체에 공급물로서 공급되고;
(12) 제 1 증류 증기 스트림은 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 수집되어, 이의 최소한 일부를 응축시키는데 충분하도록 냉각되고, 이에 의해 응축된 스트림과 상기 제 1 증류 증기 스트림이 냉각된 후 남아있는 임의의 응축되지 않은 증기를 포함하는 잔류 증기 스트림을 형성하고;
(13) 상기 응축된 스트림의 최소한 일부분은 최상단 공급물로서 상기 제 1 흡수 수단으로 공급되고;
(14) 제 2 증류 증기 스트림은 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 수집되어 가열되고;
(15) 상기 가열된 제 2 증류 증기 스트림은 임의의 상기 잔류 증기 스트림과 결합되어 결합된 증기 스트림을 형성하고;
(16) 상기 결합된 증기 스트림은 가열되고, 그 다음 상기 가열된 결합 증기 스트림은 상기 처리 조립체로부터 상기 휘발성 잔여 가스 유분으로서 배출되고;
(17) 상기 제 2 증류 증기 스트림 및 상기 결합된 증기 스트림의 가열은 상기 처리 조립체에 내장된 하나 이상의 열 교환 수단 내에서 이루어지며, 이에 의해 단계 (2), (7), 및 (12)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고; 그리고
(18) 상기 제 1 및 제 2 흡수 수단으로 향하는 상기 공급 스트림들의 양과 온도는 상기 상대적으로 휘발성이 적은 유분내 상기 성분들의 대부분이 회수되는 온도에서 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분의 온도를 유지하는데 효과적인 방법. A gas stream comprising methane, C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components comprises a volatile residual gas fraction and a majority of the C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components or In the method for separating into a relatively less volatile oil containing the C 3 components and heavy hydrocarbon components,
(1) said gas stream is divided into a first portion and a second portion;
(2) said first portion is cooled;
(3) said second portion is cooled;
(4) said cooled first portion is combined with said cooled second portion to form a partially condensed gas stream;
(5) said partially condensed gas stream is fed to a separation means, where it is separated to provide a vapor stream and at least one liquid stream;
(6) said vapor stream is divided into a first stream and a second stream;
(7) said first stream is cooled to substantially condense both of the first stream and then expands to a lower pressure whereby the first stream is cooled further;
(8) said expanded cooled first stream is supplied as a feed between a first absorbing means and a second absorbing means embedded in a processing assembly, said first absorbing means being located above said second absorbing means;
(9) said second stream is expanded to said lower pressure and is supplied as a bottom feed to said second absorbing means;
(10) A distillation liquid stream is collected from said lower region portion of said second absorbing means and heated in heat and mass transfer means embedded in said processing assembly, thereby providing at least a portion of the cooling of step (3) and At the same time stripping more volatile components from the distillation liquid stream and then from the processing assembly the heated, stripped distillation liquid stream is discharged as a relatively less volatile fraction;
(11) at least a portion of said at least one liquid stream is expanded to said lower pressure and is supplied as a feed to a processing assembly below said second absorbing means and above said heat and mass transfer means;
(12) a first distillation vapor stream is collected from the upper region portion of the heat and mass transfer means and cooled to condense at least a portion thereof, thereby cooling the condensed stream and the first distillation vapor stream. Forming a residual vapor stream comprising any remaining uncondensed vapor;
(13) at least a portion of the condensed stream is fed to the first absorbing means as a top feed;
(14) a second distillation vapor stream is collected from the upper region portion of the first absorbing means and heated;
(15) said heated second distillation vapor stream is combined with any of said residual vapor stream to form a combined vapor stream;
(16) the combined vapor stream is heated and then the heated combined vapor stream is withdrawn from the processing assembly as the volatile residual gas fraction;
(17) The heating of the second distillation vapor stream and the combined vapor stream takes place in one or more heat exchange means built into the treatment assembly, whereby the steps (2), (7), and (12) Supply at least a portion of the cooling; And
(18) The amount and temperature of the feed streams directed to the first and second absorbing means is equal to the temperature of the upper region portion of the first absorbing means at the temperature at which the majority of the components in the relatively less volatile fraction are recovered. Effective way to maintain.
(1) 상기 가스 스트림은 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되고;
(2) 상기 제 1 부분이 냉각되고;
(3) 상기 제 2 부분이 냉각되고;
(4) 상기 냉각된 제 1 부분은 상기 냉각된 제 2 부분과 결합되어 부분적으로 응축된 가스 스트림을 형성하고;
(5) 상기 부분적으로 응축된 가스 스트림은 분리 수단으로 공급되며, 그곳에서 분리되어 증기 스트림과 최소한 하나의 액체 스트림을 제공하고;
(6) 상기 증기 스트림은 제 1 스트림과 제 2 스트림으로 분할되고;
(7) 상기 제 1 스트림은 상기 최소한 하나의 액체 스트림의 최소 일부분과 결합되어 결합된 스트림이 형성되고;
(8) 상기 결합된 스트림은 냉각되어 결합 스트림 모두 실질적으로 응축되고, 이어서 더 낮은 압력으로 팽창되며, 이에 의해 결합 스트림은 더 냉각되고;
(9) 상기 팽창되고 냉각된 결합 스트림은 처리 조립체 안에 내장된 제 1 흡수 수단과 제 2 흡수 수단 사이에 공급물로서 공급되고, 상기 제 1 흡수 수단은 상기 제 2 흡수 수단 위에 위치하며;
(10) 상기 제 2 스트림은 상기 더 낮은 압력으로 팽창되어, 상기 제 2 흡수 수단에 탑저 공급물로서 공급되고;
(11) 증류 액체 스트림은 상기 제 2 흡수 수단의 상기 하부 영역 부분으로부터 수집되고, 그리고 상기 처리 조립체 안에 내장된 열과물질전달수단에서 가열되고, 이에 의해 단계 (3)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고 동시에 상기 증류 액체 스트림으로부터 더 많은 휘발성 성분들을 스트리핑하고, 그리고 이어서 상기 처리 조립체로부터 상기 가열되고, 스트리핑된 증류 액체 스트림은 상기 상대적으로 휘발성이 덜한 유분으로서 배출되고;
(12) 상기 최소한 하나의 액체 스트림의 임의의 남아있는 부분은 상기 더 낮은 압력으로 팽창되고, 상기 제 2 흡수 수단 아래 그리고 상기 열과물질전달수단 위의 상기 처리 조립체에 공급물로서 공급되고;
(13) 제 1 증류 증기 스트림은 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 수집되어, 이의 최소한 일부를 응축시키는데 충분하도록 냉각되고, 이에 의해 응축된 스트림과 상기 제 1 증류 증기 스트림이 냉각된 후 남아있는 임의의 응축되지 않은 증기를 포함하는 잔류 증기 스트림을 형성하고;
(14) 상기 응축된 스트림의 최소한 일부분은 최상단 공급물로서 상기 제 1 흡수 수단으로 공급되고;
(15) 제 2 증류 증기 스트림은 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 수집되어 가열되고;
(16) 상기 가열된 제 2 증류 증기 스트림은 임의의 상기 잔류 증기 스트림과 결합되어 결합된 증기 스트림을 형성하고;
(17) 상기 결합된 증기 스트림은 가열되고, 이어서 상기 가열된 결합 증기 스트림은 상기 처리 조립체로부터 상기 휘발성 잔여 가스 유분으로서 배출되고;
(18) 상기 제 2 증류 증기 스트림 및 상기 결합된 증기 스트림의 가열은 상기 처리 조립체에 내장된 하나 이상의 열 교환 수단 내에서 이루어지며, 이에 의해 단계 (2), (8) 및 (13)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고; 그리고
(19) 상기 제 1 및 제 2 흡수 수단으로 향하는 상기 공급 스트림의 양과 온도는 상기 상대적으로 휘발성이 적은 유분내 상기 성분들의 대부분이 회수되는 온도에서 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분의 온도를 유지하는데 효과적인 방법. A gas stream comprising methane, C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components comprises a volatile residual gas fraction and a majority of the C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components or In the method of separating as a relatively less volatile oil comprising the C 3 components and the heavy hydrocarbon components,
(1) said gas stream is divided into a first portion and a second portion;
(2) said first portion is cooled;
(3) said second portion is cooled;
(4) said cooled first portion is combined with said cooled second portion to form a partially condensed gas stream;
(5) said partially condensed gas stream is fed to a separation means, where it is separated to provide a vapor stream and at least one liquid stream;
(6) said vapor stream is divided into a first stream and a second stream;
(7) said first stream is combined with at least a portion of said at least one liquid stream to form a combined stream;
(8) the combined stream is cooled to substantially condense both of the combined streams and then expand to a lower pressure whereby the combined streams are cooled further;
(9) said expanded cooled combined stream is supplied as a feed between a first absorbing means and a second absorbing means embedded in a processing assembly, said first absorbing means being located above said second absorbing means;
(10) said second stream is expanded to said lower pressure and is supplied as a bottom feed to said second absorbing means;
(11) A distillation liquid stream is collected from said lower region portion of said second absorbing means and heated in heat and mass transfer means embedded in said processing assembly, thereby providing at least a portion of the cooling of step (3) and At the same time stripping more volatile components from the distillation liquid stream, and then from the processing assembly the heated, stripped distillation liquid stream is withdrawn as the relatively less volatile fraction;
(12) any remaining portion of said at least one liquid stream is expanded to said lower pressure and is supplied as a feed to said processing assembly below said second absorbing means and above said heat and mass transfer means;
(13) a first distillation vapor stream is collected from said upper region portion of said heat and mass transfer means and cooled enough to condense at least a portion thereof, thereby cooling the condensed stream and said first distillation vapor stream. Forming a residual vapor stream comprising any remaining uncondensed vapor;
(14) at least a portion of the condensed stream is fed to the first absorbing means as a top feed;
(15) a second distillation vapor stream is collected from the upper region portion of the first absorbing means and heated;
(16) said heated second distillation vapor stream is combined with any of said residual vapor stream to form a combined vapor stream;
(17) the combined vapor stream is heated, and then the heated combined vapor stream is withdrawn from the processing assembly as the volatile residual gas fraction;
(18) Heating of the second distillation vapor stream and the combined vapor stream takes place in one or more heat exchange means built into the treatment assembly, thereby cooling the steps (2), (8) and (13). Supply at least a portion of the; And
(19) The amount and temperature of the feed stream directed to the first and second absorbing means is such that the temperature of the upper region portion of the first absorbing means is at a temperature at which the majority of the components in the relatively less volatile fraction are recovered. Effective way to maintain.
(1) 상기 열과물질전달수단은 상부 영역 및 하부 영역 부분내에 배치되며; 그리고
(2) 상기 최소한 하나의 액체 스트림중 상기 팽창된 최소 일부분은 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분과 하부 영역 부분 사이로 진입시키기 위하여 상기 처리 조립체에 공급되는 방법.The method according to claim 2,
(1) said heat and mass transfer means is disposed in an upper region and a lower region portion; And
(2) said expanded at least a portion of said at least one liquid stream is supplied to said processing assembly for entry between said upper and lower region portions of said heat and mass transfer means.
(1) 상기 열과물질전달수단은 상부 영역 및 하부 영역 부분내에 배치되며; 그리고
(2) 상기 최소한 하나의 액체 스트림중 팽창된 임의의 남아있는 부분은 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분과 하부 영역 부분 사이로 진입시키기 위하여 상기 처리 조립체에 공급되는 방법.The method according to claim 3,
(1) said heat and mass transfer means is disposed in an upper region and a lower region portion; And
(2) any remaining portion of the at least one liquid stream that is expanded is supplied to the processing assembly for entry between the upper region portion and the lower region portion of the heat and mass transfer means.
(1) 상기 열과물질전달수단은 상부 영역 및 하부 영역 부분내에 배치되며; 그리고
(2) 상기 최소한 하나의 액체 스트림중 상기 팽창된 최소한 일부분은 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분과 하부 영역 부분 사이로 진입시키기 위하여 상기 처리 조립체에 공급되는 방법.The method of claim 4,
(1) said heat and mass transfer means is disposed in an upper region and a lower region portion; And
(2) said expanded at least part of said at least one liquid stream is supplied to said processing assembly for entry between said upper and lower region portions of said heat and mass transfer means.
(1) 상기 열과물질전달수단은 상부 영역 및 하부 영역 부분내에 배치되며; 그리고
(2) 상기 최소한 하나의 액체 스트림중 상기 팽창된 임의의 남아있는 부분은 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분과 하부 영역 부분 사이로 진입시키기 위하여 상기 처리 조립체에 공급되는 방법.The method according to claim 5,
(1) said heat and mass transfer means is disposed in an upper region and a lower region portion; And
(2) said expanded any remaining portion of said at least one liquid stream is supplied to said processing assembly for entry between said upper and lower region portions of said heat and mass transfer means.
(1) 수집 수단은 상기 처리 조립체에 내장되며;
(2) 추가 열과물질전달수단은 상기 수집 수단에 포함되며, 상기 추가 열과물질전달수단은 외부 냉매를 위한 하나 이상 통로를 포함하며;
(3) 상기 냉각된 가스 스트림은 상기 수집 수단에 공급되고, 상기 추가 열과물질전달수단으로 향하여 상기 외부 냉매에 의해 더 냉각되며; 그리고
(4) 상기 더 냉각된 가스 스트림은 상기 제 1 및 제 2 스트림으로 분할되는 방법.The method according to claim 1,
(1) a collecting means is embedded in said processing assembly;
(2) an additional heat and mass transfer means is included in said collecting means, said additional heat and mass transfer means including one or more passages for an external refrigerant;
(3) said cooled gas stream is supplied to said collecting means and further cooled by said external refrigerant towards said additional heat and mass transfer means; And
(4) the further cooled gas stream is divided into the first and second streams.
(1) 추가 열과물질전달수단은 상기 분리 수단에 포함되며, 상기 추가 열과물질전달수단은 외부 냉매를 위한 하나 이상 통로를 포함하고;
(2) 상기 증기 스트림은 상기 추가 열과물질전달수단으로 향하여 상기 외부 냉매에 의해 냉각되어 추가 응축물을 형성하고; 그리고
(3) 상기 추가 응축물은 여기에서 분리된 상기 최소한 하나의 액체 스트림의 일부가 되는 방법. The method according to any one of claims 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9,
(1) an additional heat and mass transfer means is included in said separating means, said additional heat and mass transfer means comprising one or more passages for an external refrigerant;
(2) said vapor stream is cooled by said external refrigerant towards said additional heat and mass transfer means to form additional condensate; And
(3) said further condensate becomes part of said at least one liquid stream separated therein.
(1) 상기 응축된 스트림은 최소한 제 1 및 제 2 환류 스트림으로 분할되며;
(2) 상기 제 1 환류 스트림은 상기 최상단 공급물로서 상기 제 1 흡수 수단에 공급되며; 그리고
(3) 상기 제 2 환류 스트림은 상기 제 2 흡수 수단의 아래 그리고 상기 열과물질전달수단의 위에서 상기 처리 조립체로 공급물로서 공급되는 방법.The method according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10,
(1) said condensed stream is split into at least a first and a second reflux stream;
(2) said first reflux stream is supplied to said first absorbing means as said top feed; And
(3) said second reflux stream is fed as feed to said processing assembly under said second absorbing means and above said heat and mass transfer means.
(1) 상기 응축된 스트림은 최소한 제 1 및 제 2 환류 스트림으로 분할되며;
(2) 상기 제 1 환류 스트림은 상기 최상단 공급물로서 상기 제 1 흡수 수단에 공급되며; 그리고
(3) 상기 제 2 환류 스트림은 상기 제 2 흡수 수단의 아래 그리고 상기 열과물질전달수단의 위에서 상기 처리 조립체로 공급물로서 공급되는 방법.The method of claim 11,
(1) said condensed stream is split into at least a first and a second reflux stream;
(2) said first reflux stream is supplied to said first absorbing means as said top feed; And
(3) said second reflux stream is fed as feed to said processing assembly under said second absorbing means and above said heat and mass transfer means.
상기 열과물질전달수단은 상기 증류 액체 스트림으로부터 상기 더 많은 휘발성 성분들을 스트리핑하기 위하여 상기 제 2 부분에 의해 공급되는 열 보충을 위한 외부 가열 매체를 위한 하나 이상의 통로를 포함하는 방법. The method according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10,
Wherein said heat and mass transfer means comprises at least one passage for an external heating medium for heat replenishment supplied by said second portion for stripping said more volatile components from said distillation liquid stream.
(1) 상기 가스 스트림을 제 1 및 제 2 부분으로 분할하는 제 1 분할 수단;
(2) 처리 조립체에 내장되고 상기 제 1 분할 수단에 연결되어, 상기 제 1 부분을 수용하고, 이를 냉각시키는 열 교환 수단;
(3) 상기 처리 조립체에 내장되며, 상기 제 1 분할 수단에 연결되어 상기 제 2 부분을 수용하고, 이를 냉각시키는 열과물질전달수단;
(4) 상기 열 교환 수단과 상기 열과물질전달수단에 연결되어 상기 냉각된 제 1 부분과 상기 냉각된 제 2 부분을 수용하여, 냉각된 가스 스트림을 형성하는 제 1 결합 수단;
(5) 상기 제 1 결합 수단에 연결되어 상기 냉각된 가스 스트림을 수용하고 이를 제 1 및 제 2 스트림으로 나누는 제 2 분할 수단;
(6) 상기 열 교환 수단은 상기 제 2 분할 수단에 추가로 연결되어 상기 제 1 스트림을 수용하고, 실질적으로 응축되도록 이를 충분히 냉각시키고;
(7) 상기 실질적으로 응축된 제 1 스트림을 수용하고, 이를 더 낮은 압력으로 팽창시키기 위하여 상기 열 교환 수단에 연결된 제 1 팽창 수단;
(8) 상기 처리 조립체안에 내장되며, 상기 제 1 팽창 수단에 연결된 제 1 및 제 2 흡수 수단으로서, 상기 제 1 흡수 수단과 제 2 흡수 수단 사이로 공급물로서 공급되는 상기 팽창된 냉각된 제 1 스트림을 수용하며, 상기 제 1 흡수 수단은 상기 제 2 흡수 수단 위에 위치하는 제 1 및 제 2 흡수 수단;
(9) 상기 제 2 분할 수단에 연결되어 상기 제 2 스트림을 수용하고, 이를 상기 더 낮은 압력으로 팽창시키는 제 2 팽창 수단으로서, 상기 제 2 흡수 수단에 추가로 연결되어 거기에 상기 팽창된 제 2 스트림을 탑저 공급물로서 공급하는 제 2 팽창 수단;
(10) 상기 처리 조립체 안에 내장되고, 상기 제 2 흡수 수단에 연결되어 상기 제 2 흡수 수단의 상기 하부 영역 부분으로부터 증류 액체 스트림을 수용하는 액체 수집 수단;
(11) 상기 열과물질전달수단은 상기 액체 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 증류 액체 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하고, 이에 의해 단계 (3)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고, 동시에 상기 증류 액체 스트림으로부터 더 많은 휘발성 성분들을 스트리핑하고, 그리고 이어서 상기 처리 조립체로부터 상기 가열되고, 스트리핑된 증류 액체 스트림은 상기 상대적으로 휘발성이 적은 유분으로서 배출되며;
(12) 상기 처리 조립체에 내장되며, 상기 열과물질전달수단에 연결되어 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 제 1 증류 증기 스트림을 수용하는 제 1 증기 수집 수단;
(13) 상기 열 교환 수단은 상기 제 1 증기 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 제 1 증류 증기 스트림을 수용하고, 이의 최소한 일부분을 응축시키는데 충분하도록 이를 냉각시키고; 이에 의하여 응축된 스트림과 상기 제 1 증류 증기 스트림이 냉각된 후 남아있는 임의의 응축되지 않은 증기를 포함하는 잔류 증기 스트림을 형성하고;
(14) 상기 제 1 흡수 수단은 상기 열 교환 수단에 추가로 연결되어 여기에 최상단 공급물로서 상기 응축된 스트림의 최소한 일부분을 수용하고;
(15) 상기 처리 조립체안에 내장되고, 상기 제 1 흡수 수단에 연결되어 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 제 2 증류 증기 스트림을 수용하는 제 2 증기 수집 수단;
(16) 상기 열 교환 수단은 상기 제 2 증기 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 제 2 증류 증기 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하고, 이에 의해 단계 (13)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고;
(17) 상기 열 교환 수단에 연결되어 상기 가열된 제 2 증류 증기 스트림과 임의의 상기 잔류 증기 스트림을 수용하여, 결합된 증기 스트림을 형성하는 제 2 결합 수단;
(18) 상기 열 교환 수단은 상기 제 2 결합 수단에 추가로 연결되어 상기 결합된 증기 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하고, 이에 의해 단계 (2) 및 (6)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고, 이어서 상기 가열된 결합 증기 스트림을 상기 처리 조립체로부터 상기 휘발성 잔여 가스 유분으로서 배출하고; 그리고
(19) 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분의 온도를 상기 상대적으로 휘발성이 적은 유분내 상기 성분들의 대부분이 회수되는 온도로 유지시키기 위하여 상기 제 1 및 제 2 흡수 수단으로 향하는 상기 공급 스트림의 양과 온도를 조절하는데 적합한 조절 수단을 포함하는 장치.A gas stream comprising methane, C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components comprises a volatile residual gas fraction and a majority of the C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components or A device for separating as a relatively less volatile fraction comprising the C 3 components and the heavy hydrocarbon components,
(1) first dividing means for dividing the gas stream into first and second portions;
(2) heat exchange means embedded in a processing assembly and connected to said first dividing means to receive said first portion and cool it;
(3) heat and material transfer means embedded in said processing assembly and connected to said first dividing means to receive said second portion and cool it;
(4) first combining means connected to said heat exchange means and said heat and mass transfer means to receive said cooled first portion and said cooled second portion to form a cooled gas stream;
(5) second dividing means connected to said first combining means to receive said cooled gas stream and divide it into first and second streams;
(6) said heat exchange means being further connected to said second dividing means to receive said first stream and cool it sufficiently to substantially condense;
(7) first expansion means connected to said heat exchange means to receive said substantially condensed first stream and expand it to lower pressure;
(8) said expanded cooled first stream embedded in said processing assembly and connected to said first expansion means, said first absorbing means being supplied as a feed between said first absorbing means and said second absorbing means. Wherein the first absorbing means comprises: first and second absorbing means positioned above the second absorbing means;
(9) second expansion means connected to said second dividing means to receive said second stream and expand it to said lower pressure, said second expansion means being further connected to said second absorbing means and therewith said expanded second Second expansion means for feeding the stream as a bottom feed;
(10) liquid collecting means embedded in said processing assembly and connected to said second absorbing means to receive a distillation liquid stream from said lower region portion of said second absorbing means;
(11) said heat and mass transfer means being further connected to said liquid collecting means to receive said distillate liquid stream and to heat it, thereby supplying at least a portion of the cooling of step (3) and at the same time said distillation liquid Stripping more volatile components from the stream, and then the heated, stripped distillation liquid stream from the processing assembly is withdrawn as the relatively less volatile fraction;
(12) first vapor collection means embedded in said processing assembly and connected to said heat transfer material means for receiving a first distillation vapor stream from said upper region portion of said heat transfer material means;
(13) said heat exchange means being further connected to said first vapor collection means to cool it enough to receive said first distillation vapor stream and to condense at least a portion thereof; Thereby forming a residual vapor stream comprising the condensed stream and any uncondensed vapor remaining after the first distillation vapor stream has cooled;
(14) said first absorbing means being further connected to said heat exchange means to receive at least a portion of said condensed stream as a top feed thereto;
(15) second vapor collecting means embedded in said processing assembly and connected to said first absorbing means to receive a second distillation vapor stream from said upper region portion of said first absorbing means;
(16) said heat exchange means being further connected to said second vapor collecting means to receive said second distillation vapor stream and heat it, thereby supplying at least a portion of the cooling of step (13);
(17) second combining means connected to said heat exchange means to receive said heated second distillation vapor stream and any said residual vapor stream to form a combined vapor stream;
(18) said heat exchange means being further connected to said second combining means to receive and heat said combined vapor stream, thereby supplying at least a portion of the cooling of steps (2) and (6); Then draining the heated combined vapor stream from the processing assembly as the volatile residual gas fraction; And
(19) of said feed stream directed to said first and second absorbing means to maintain a temperature of said upper region portion of said first absorbing means at a temperature at which a majority of said components in said relatively less volatile fraction are recovered. A device comprising control means adapted to control the amount and temperature.
(1) 상기 가스 스트림을 제 1 및 제 2 부분으로 분할하는 제 1 분할 수단;
(2) 처리 조립체에 내장되고 상기 제 1 분할 수단에 연결되어, 상기 제 1 부분을 수용하고, 이를 냉각시키는 열 교환 수단;
(3) 상기 처리 조립체에 내장되며, 상기 제 1 분할 수단에 연결되어 상기 제 2 부분을 수용하고, 이를 냉각시키는 열과물질전달수단;
(4) 상기 열 교환 수단과 상기 열과물질전달수단에 연결되어 상기 냉각된 제 1 부분과 상기 냉각된 제 2 부분을 수용하여, 부분적으로 응축된 가스 스트림을 형성하는 제 1 결합 수단;
(5) 상기 제 1 결합 수단에 연결되어 상기 부분적으로 응축된 가스 스트림을 수용하고, 이를 증기 스트림과 최소한 하나의 액체 스트림으로 분리시키는 분리 수단;
(6) 상기 증기 스트림을 수용하고, 이를 제 1 및 제 2 스트림으로 분할하기 위하여 상기 분리 수단에 연결된 제 2 분할 수단;
(7) 상기 열 교환 수단은 상기 제 2 분할 수단에 추가로 연결되어 상기 제 1 스트림을 수용하고, 실질적으로 응축되도록 이를 충분히 냉각시키고;
(8) 상기 실질적으로 응축된 제 1 스트림을 수용하고, 이를 더 낮은 압력으로 팽창시키기 위하여 상기 열 교환 수단에 연결된 제 1 팽창 수단;
(9) 상기 처리 조립체에 내장되며, 상기 제 1 팽창 수단에 연결된 제 1 및 제 2 흡수 수단으로서, 상기 제 1 흡수 수단과 제 2 흡수 수단 사이로 공급물로서 공급되는 상기 팽창된 냉각 제 1 스트림을 수용하며, 상기 제 1 흡수 수단은 상기 제 2 흡수 수단 위에 위치하는 제 1 및 제 2 흡수 수단;
(10) 상기 제 2 분할 수단에 연결되어 상기 제 2 스트림을 수용하고, 이를 상기 더 낮은 압력으로 팽창시키는 제 2 팽창 수단으로서, 상기 제 2 흡수 수단에 추가로 연결되어 거기에 상기 팽창된 제 2 스트림을 탑저 공급물로서 공급하는 제 2 팽창 수단;
(11) 상기 처리 조립체 안에 내장되고, 상기 제 2 흡수 수단에 연결되어 상기 제 2 흡수 수단의 하부 영역 부분으로부터 증류 액체 스트림을 수용하는 액체 수집 수단;
(12) 상기 열과물질전달수단은 상기 액체 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 증류 액체 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하고, 이에 의해 단계 (3)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고, 동시에 상기 증류 액체 스트림으로부터 더 많은 휘발성 성분들을 스트리핑하고, 그리고 이어서 상기 처리 조립체로부터 상기 가열되고, 스트리핑된 증류 액체 스트림은 상대적으로 휘발성이 적은 유분으로서 배출되며;
(13) 상기 분리 수단에 연결되어, 상기 최소한 하나의 액체 스트림의 최소한 일부를 수용하고, 이를 상기 더 낮은 압력으로 팽창시키는 제 3 팽창 수단으로서, 상기 처리 조립체에 추가로 연결되어 상기 팽창된 액체 스트림을 상기 제 2 흡수 수단 아래 그리고 상기 열과물질전달수단 위에서 공급물로서 공급하는 제 3 팽창 수단;
(14) 상기 처리 조립체안에 내장되며, 상기 열과물질전달수단에 연결되어 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 제 1 증류 증기 스트림을 수용하는 제 1 증기 수집 수단;
(15) 상기 열 교환 수단은 상기 제 1 증기 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 제 1 증류 증기 스트림을 수용하고, 이의 최소한 일부분을 응축시키는데 충분하도록 이를 냉각시키고, 이에 의하여 응축된 스트림과 상기 제 1 증류 증기 스트림이 냉각된 후 남아있는 임의의 응축되지 않은 증기를 포함하는 잔류 증기 스트림을 형성하고;
(16) 상기 제 1 흡수 수단은 상기 열 교환 수단에 추가로 연결되어 여기에 최상단 공급물로서 상기 응축된 스트림의 최소한 일부분을 수용하고;
(17) 상기 처리 조립체안에 내장되고, 상기 제 1 흡수 수단에 연결되어 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 제 2 증류 증기 스트림을 수용하는 제 2 증기 수집 수단;
(18) 상기 열 교환 수단은 상기 제 2 증기 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 제 2 증류 증기 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하고, 이에 의해 단계 (15)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고;
(19) 상기 열 교환 수단에 연결되어 상기 가열된 제 2 증류 증기 스트림과 임의의 상기 잔류 증기 스트림을 수용하여, 결합된 증기 스트림을 형성하는 제 2 결합 수단;
(20) 상기 열 교환 수단은 상기 제 2 결합 수단에 추가로 연결되어 상기 결합된 증기 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하고, 이에 의해 단계 (2) 및 (7)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고, 이어서 상기 가열된 결합 증기 스트림을 상기 처리 조립체로부터 상기 휘발성 잔여 가스 유분으로서 배출하고; 그리고
(21) 상기 제 1 흡수 수단의 상부 영역 부분의 온도를 상기 상대적으로 휘발성이 적은 유분내 상기 성분들의 대부분이 회수되는 온도로 유지시키기 위하여 상기 제 1 및 제 2 흡수 수단으로 향하는 상기 공급 스트림의 양과 온도를 조절하는데 적합한 조절 수단을 포함하는 장치.A gas stream comprising methane, C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components comprises a volatile residual gas fraction and the majority of the C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components or the C the three components of the apparatus and of the relative separation as the less volatile fraction containing a hydrocarbon component,
(1) first dividing means for dividing the gas stream into first and second portions;
(2) heat exchange means embedded in a processing assembly and connected to said first dividing means to receive said first portion and cool it;
(3) heat and material transfer means embedded in said processing assembly and connected to said first dividing means to receive said second portion and cool it;
(4) first combining means connected to said heat exchange means and said heat and mass transfer means to receive said cooled first portion and said cooled second portion to form a partially condensed gas stream;
(5) separating means connected to said first combining means to receive said partially condensed gas stream and separate it into a vapor stream and at least one liquid stream;
(6) second dividing means connected to said separating means to receive said vapor stream and divide it into first and second streams;
(7) said heat exchange means being further connected to said second dividing means to receive said first stream and cool it sufficiently to substantially condense;
(8) first expansion means connected to said heat exchange means to receive said substantially condensed first stream and expand it to lower pressure;
(9) first and second absorbing means embedded in said processing assembly and connected to said first expanding means, said expanded cooled first stream being supplied as a feed between said first absorbing means and said second absorbing means; And the first absorbing means includes: first and second absorbing means positioned above the second absorbing means;
(10) second expansion means connected to said second dividing means to receive said second stream and expand it to said lower pressure, said second expansion means being further connected to said second absorbing means and therewith said expanded second Second expansion means for feeding the stream as a bottom feed;
(11) liquid collecting means embedded in said processing assembly and connected to said second absorbing means to receive a distillation liquid stream from a lower region portion of said second absorbing means;
(12) said heat and mass transfer means being further connected to said liquid collecting means to receive said distillate liquid stream and to heat it, thereby supplying at least a portion of the cooling of step (3), and at the same time said distillation liquid Stripping more volatile components from the stream, and then the heated, stripped distillation liquid stream from the processing assembly exits as a relatively less volatile fraction;
(13) third expansion means connected to said separating means to receive at least a portion of said at least one liquid stream and expand it to said lower pressure, further connected to said processing assembly to expand said expanded liquid stream Third expansion means for supplying as a feed below said second absorbing means and above said heat and mass transfer means;
(14) first vapor collecting means embedded in said processing assembly and connected to said heat and mass transfer means to receive a first distillation vapor stream from said upper region portion of said heat and mass transfer means;
(15) said heat exchange means being further connected to said first vapor collection means to cool it sufficient to receive said first distillation vapor stream and to condense at least a portion thereof, thereby condensing the stream with said first Forming a residual vapor stream comprising any uncondensed vapor remaining after the distillation vapor stream has cooled;
(16) said first absorbing means being further connected to said heat exchange means to receive at least a portion of said condensed stream as a top feed thereto;
(17) second vapor collecting means embedded in said processing assembly and connected to said first absorbing means to receive a second distillation vapor stream from said upper region portion of said first absorbing means;
(18) said heat exchange means being further connected to said second vapor collecting means to receive and heat said second distillation vapor stream, thereby supplying at least a portion of the cooling of step (15);
(19) second combining means connected to said heat exchange means to receive said heated second distillation vapor stream and any said residual vapor stream to form a combined vapor stream;
(20) said heat exchange means being further connected to said second combining means to receive and heat said combined vapor stream, thereby supplying at least a portion of the cooling of steps (2) and (7); Then draining the heated combined vapor stream from the processing assembly as the volatile residual gas fraction; And
(21) the amount of feed stream directed to the first and second absorbing means to maintain the temperature of the upper region portion of the first absorbing means at a temperature at which the majority of the components in the relatively less volatile fraction are recovered; A device comprising regulating means adapted to regulate the temperature.
(1) 상기 가스 스트림을 제 1 및 제 2 부분으로 분할하는 제 1 분할 수단;
(2) 처리 조립체에 내장되고 상기 제 1 분할 수단에 연결되어, 상기 제 1 부분을 수용하고, 이를 냉각시키는 열 교환 수단;
(3) 상기 처리 조립체에 내장되며, 상기 제 1 분할 수단에 연결되어 상기 제 2 부분을 수용하고, 이를 냉각시키는 열과물질전달수단;
(4) 상기 열 교환 수단과 상기 열과물질전달수단에 연결되어 상기 냉각된 제 1 부분과 상기 냉각된 제 2 부분을 수용하여, 부분적으로 응축된 가스 스트림을 형성하는 제 1 결합 수단;
(5) 상기 제 1 결합 수단에 연결되어 상기 부분적으로 응축된 가스 스트림을 수용하고, 이를 증기 스트림과 최소한 하나의 액체 스트림으로 분리시키는 제 1 분리 수단;
(6) 상기 증기 스트림을 수용하고, 이를 제 1 및 제 2 스트림으로 분할하기 위하여 상기 분리 수단에 연결된 제 2 분할 수단;
(7) 상기 제 2 분할 수단 및 분리 수단에 연결되어, 상기 제 1 스트림과 상기 최소한 하나의 액체 스트림의 최소한 일부분을 수용하고, 결합된 스트림을 형성하는 제 2 결합 수단;
(8) 상기 열 교환 수단은 상기 제 2 결합 수단에 추가로 연결되어 상기 결합 스트림을 수용하고, 실질적으로 응축되도록 이를 충분히 냉각시키고;
(9) 상기 실질적으로 응축된 결합 스트림을 수용하고, 이를 더 낮은 압력으로 팽창시키기 위하여 상기 열 교환 수단에 연결된 제 1 팽창 수단;
(10) 상기 처리 조립체에 내장되며, 상기 제 1 팽창 수단에 연결된 제 1 및 제 2 흡수 수단으로서, 상기 제 1 흡수 수단과 제 2 흡수 수단 사이에 공급물로서 공급되는 상기 팽창된 냉각된 결합 스트림을 수용하며, 상기 제 1 흡수 수단은 상기 제 2 흡수 수단 위에 위치하는 제 1 및 제 2 흡수 수단;
(11) 상기 제 2 분할 수단에 연결되어 상기 제 2 스트림을 수용하고, 이를 상기 더 낮은 압력으로 팽창시키는 제 2 팽창 수단으로서, 상기 제 2 흡수 수단에 추가로 연결되어 거기에 상기 팽창된 제 2 스트림을 탑저 공급물로서 공급하는 제 2 팽창 수단;
(12) 상기 처리 조립체 안에 내장되고, 상기 제 2 흡수 수단에 연결되어 상기 제 2 흡수 수단의 상기 하부 영역 부분으로부터 증류 액체 스트림을 수용하는 액체 수집 수단;
(13) 상기 열과물질전달수단은 상기 액체 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 증류 액체 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하고, 이에 의해 단계 (3)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고, 동시에 상기 증류 액체 스트림으로부터 더 많은 휘발성 성분들을 스트리핑하고, 그리고 이어서 상기 처리 조립체로부터 상기 가열되고, 스트리핑된 증류 액체 스트림은 상기 상대적으로 휘발성이 적은 유분으로서 배출되며;
(14) 상기 분리 수단에 연결되어, 상기 최소한 하나의 액체 스트림의 임의의 남아있는 부분을 수용하고, 이를 상기 더 낮은 압력으로 팽창시키는 제 3 팽창 수단으로서, 상기 처리 조립체에 또한 연결되어 상기 팽창된 액체 스트림을 상기 제 2 흡수 수단 아래 그리고 상기 열과물질전달수단 위에서 공급물로서 공급하는 제 3 팽창 수단;
(15) 상기 처리 조립체에 내장되며, 상기 열과물질전달수단에 연결되어 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 제 1 증류 증기 스트림을 수용하는 제 1 증기 수집 수단;
(16) 상기 열 교환 수단은 상기 제 1 증기 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 제 1 증류 증기 스트림을 수용하고, 이의 최소한 일부분을 응축시키는데 충분하도록 이를 냉각시키고, 이에 의하여 응축된 스트림과 상기 제 1 증류 증기 스트림이 냉각된 후 남아있는 임의의 응축되지 않은 증기를 포함하는 잔류 증기 스트림을 형성하고;
(17) 상기 제 1 흡수 수단은 상기 열 교환 수단에 추가로 연결되어 여기에 최상단 공급물로서 상기 응축된 스트림의 최소한 일부분을 수용하고;
(18) 상기 처리 조립체에 내장되고, 상기 제 1 흡수 수단에 연결되어 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분으로부터 제 2 증류 증기 스트림을 수용하는 제 2 증기 수집 수단;
(19) 상기 열 교환 수단은 상기 제 2 증기 수집 수단에 추가로 연결되어 상기 제 2 증류 증기 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하고, 이에 의해 단계 (16)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고;
(20) 상기 열 교환 수단에 연결되어 상기 가열된 제 2 증류 증기 스트림과 임의의 상기 잔류 증기 스트림을 수용하여, 결합된 증기 스트림을 형성하는 제 3 결합 수단;
(21) 상기 열 교환 수단은 상기 제 3 결합 수단에 추가로 연결되어 상기 결합된 증기 스트림을 수용하고, 그리고 이를 가열하여, 이에 의해 단계 (2) 및 (8)의 냉각의 최소한 일부분을 공급하고, 이어서 상기 가열된 결합 증기 스트림을 상기 처리 조립체로부터 상기 휘발성 잔여 가스 유분으로서 배출하고; 그리고
(22) 상기 제 1 흡수 수단의 상기 상부 영역 부분의 온도를 상기 상대적으로 휘발성이 적은 유분내 상기 성분들의 대부분이 회수되는 온도로 유지시키기 위하여 상기 제 1 및 제 2 흡수 수단으로 향하는 상기 공급 스트림들의 양과 온도를 조절하는데 적합한 조절 수단을 포함하는 장치.A gas stream comprising methane, C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components comprises a volatile residual gas fraction and the majority of the C 2 components, C 3 components, and heavy hydrocarbon components or the C the three components of the apparatus and of the relative separation as the less volatile fraction containing a hydrocarbon component,
(1) first dividing means for dividing the gas stream into first and second portions;
(2) heat exchange means embedded in a processing assembly and connected to said first dividing means to receive said first portion and cool it;
(3) heat and material transfer means embedded in said processing assembly and connected to said first dividing means to receive said second portion and cool it;
(4) first combining means connected to said heat exchange means and said heat and mass transfer means to receive said cooled first portion and said cooled second portion to form a partially condensed gas stream;
(5) first separating means connected to said first combining means to receive said partially condensed gas stream and separate it into a vapor stream and at least one liquid stream;
(6) second dividing means connected to said separating means to receive said vapor stream and divide it into first and second streams;
(7) second combining means connected to said second dividing means and separating means to receive at least a portion of said first stream and said at least one liquid stream and form a combined stream;
(8) said heat exchange means being further connected to said second combining means to receive said combined stream and cool it sufficiently to substantially condense;
(9) first expansion means connected to said heat exchange means to receive said substantially condensed combined stream and expand it to lower pressure;
(10) said expanded cooled combined stream embedded in said processing assembly and connected to said first expansion means, said first and second absorbing means being supplied as a feed between said first absorbing means and said second absorbing means. Wherein the first absorbing means comprises: first and second absorbing means positioned above the second absorbing means;
(11) second expansion means connected to said second dividing means to receive said second stream and expand it to said lower pressure, said second expansion means being further connected to said second absorbing means and therewith said expanded second Second expansion means for feeding the stream as a bottom feed;
(12) liquid collecting means embedded in said processing assembly and connected to said second absorbing means to receive a distillation liquid stream from said lower region portion of said second absorbing means;
(13) said heat and mass transfer means being further connected to said liquid collecting means to receive said distillate liquid stream and to heat it, thereby supplying at least a portion of the cooling of step (3), and at the same time said distillation liquid Stripping more volatile components from the stream, and then the heated, stripped distillation liquid stream from the processing assembly is withdrawn as the relatively less volatile fraction;
(14) third expansion means connected to said separation means to receive any remaining portion of said at least one liquid stream and expand it to said lower pressure, wherein said expansion means is further connected to said processing assembly to Third expansion means for supplying a liquid stream as a feed below said second absorbing means and above said heat and mass transfer means;
(15) first vapor collecting means embedded in said processing assembly and connected to said heat and mass transfer means to receive a first distillation vapor stream from said upper region portion of said heat and mass transfer means;
(16) said heat exchange means being further connected to said first vapor collection means to cool it sufficient to receive said first distillation vapor stream and to condense at least a portion thereof, thereby condensing the stream and said first Forming a residual vapor stream comprising any uncondensed vapor remaining after the distillation vapor stream has cooled;
(17) said first absorbing means being further connected to said heat exchange means to receive at least a portion of said condensed stream as a top feed thereto;
(18) second vapor collecting means embedded in said processing assembly and connected to said first absorbing means to receive a second distillation vapor stream from said upper region portion of said first absorbing means;
(19) said heat exchange means being further connected to said second vapor collecting means to receive said second distillation vapor stream and heat it, thereby supplying at least a portion of the cooling of step (16);
(20) third combining means connected to said heat exchange means to receive said heated second distillation vapor stream and any said residual vapor stream to form a combined vapor stream;
(21) said heat exchange means being further connected to said third coupling means to receive said combined vapor stream and heat it, thereby supplying at least a portion of the cooling of steps (2) and (8); Then draining the heated combined vapor stream from the processing assembly as the volatile residual gas fraction; And
(22) of said feed streams directed to said first and second absorbing means to maintain a temperature of said upper region portion of said first absorbing means at a temperature at which a majority of said components in said relatively less volatile fraction are recovered. A device comprising control means adapted to control the amount and temperature.
(1) 상기 열과물질전달수단은 상부 영역 및 하부 영역 부분에 배치되며; 그리고
(2) 상기 처리 조립체는 상기 제 3 팽창 수단에 연결되어 상기 팽창된 액체 스트림을 수용하고, 이를 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 및 하부 영역 부분 사이로 향하게 하는 장치.The method of claim 19,
(1) said heat and mass transfer means is disposed in an upper region and a lower region portion; And
(2) said processing assembly is connected to said third expansion means to receive said expanded liquid stream and direct it between said upper and lower region portions of said heat and mass transfer means.
(1) 상기 열과물질전달수단은 상부 영역 및 하부 영역 부분에 배치되며; 그리고
(2) 상기 처리 조립체는 상기 제 3 팽창 수단에 연결되어 상기 팽창된 액체 스트림을 수용하고, 이를 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 및 하부 영역 부분 사이로 향하게 하는 장치.The method of claim 20,
(1) said heat and mass transfer means is disposed in an upper region and a lower region portion; And
(2) said processing assembly is connected to said third expansion means to receive said expanded liquid stream and direct it between said upper and lower region portions of said heat and mass transfer means.
(1) 상기 열과물질전달수단은 상부 영역 및 하부 영역 부분에 배치되며; 그리고
(2) 상기 처리 조립체는 상기 제 3 팽창 수단에 연결되어 상기 팽창된 액체 스트림을 수용하고, 이를 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 및 하부 영역 부분 사이로 향하게 하는 장치.The method according to claim 21,
(1) said heat and mass transfer means is disposed in an upper region and a lower region portion; And
(2) said processing assembly is connected to said third expansion means to receive said expanded liquid stream and direct it between said upper and lower region portions of said heat and mass transfer means.
(1) 상기 열과물질전달수단은 상부 영역 및 하부 영역 부분에 배치되며; 그리고
(2) 상기 처리 조립체는 상기 제 3 팽창 수단에 연결되어 상기 팽창된 액체 스트림을 수용하고, 이를 상기 열과물질전달수단의 상기 상부 영역 및 하부 영역 부분 사이로 향하게 하는 장치. The method according to claim 22,
(1) said heat and mass transfer means is disposed in an upper region and a lower region portion; And
(2) said processing assembly is connected to said third expansion means to receive said expanded liquid stream and direct it between said upper and lower region portions of said heat and mass transfer means.
(1) 수집 수단은 상기 처리 조립체에 내장되며;
(2) 추가적인 열과물질전달수단은 상기 수집 수단 안에 포함되며, 상기 추가 열과물질전달수단은 외부 냉매를 위한 하나 이상의 통로를 포함하며;
(3) 상기 수집 수단은 상기 제 1 결합 수단에 연결되어 상기 냉각된 가스 스트림을 수용하고, 이를 상기 추가 열과물질전달수단으로 보내어 상기 외부 냉매에 의해 더 냉각되고; 그리고
(4) 상기 제 2 분할 수단은 상기 수집 수단에 연결되도록 개조되어 상기 더 냉각된 가스 스트림을 수용하고, 이를 상기 제 1 및 제 2 스트림으로 분할하는 장치.The method according to claim 18,
(1) a collecting means is embedded in said processing assembly;
(2) additional heat and mass transfer means are included in the collecting means, wherein the additional heat and mass transfer means includes one or more passages for external refrigerant;
(3) said collecting means is connected to said first combining means to receive said cooled gas stream and send it to said additional heat and mass transfer means for further cooling by said external refrigerant; And
(4) said second dividing means adapted to be connected to said collecting means to receive said cooler gas stream and divide it into said first and second streams.
(1) 추가 열과물질전달수단은 상기 분리 수단 안에 포함되며, 상기 추가 열과물질전달수단은 외부 냉매를 위하여 하나 이상의 통로를 포함하고;
(2) 상기 증기 스트림은 상기 추가 열과물질전달수단으로 향하여 상기 외부 냉매에 의해 냉각되어 추가 응축물을 형성하고; 그리고
(3) 상기 추가 응축물은 여기에서 분리된 상기 최소한 하나의 액체 스트림의 일부가 되는 장치. The method according to claim 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, or 26,
(1) an additional heat and mass transfer means is included in said separating means, said additional heat and mass transfer means including one or more passages for an external refrigerant;
(2) said vapor stream is cooled by said external refrigerant towards said additional heat and mass transfer means to form additional condensate; And
(3) said further condensate being part of said at least one liquid stream separated therein.
(1) 제 3 분할 수단은 상기 열 교환 수단에 연결되어 상기 응축된 스트림을 수용하고, 이를 최소한 제 1 및 제 2 환류 스트림으로 분할하며;
(2) 상기 제 1 흡수 수단은 상기 제3 분할 수단에 연결되도록 개조되어 이에 상기 최상단 공급물로서 상기 제 1 환류 스트림을 수용하고; 그리고
(3) 상기 열과물질전달수단은 상기 제 3 분할 수단에 연결되도록 개조되어 이에 최상단 공급물로서 상기 제 2 환류 스트림을 수용하는 장치.The method according to any one of claims 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 or 27,
(1) a third dividing means is connected to said heat exchange means to receive said condensed stream and divides it into at least first and second reflux streams;
(2) said first absorbing means is adapted to be connected to said third dividing means to receive said first reflux stream as said top feed; And
(3) said heat and mass transfer means adapted to be connected to said third dividing means to receive said second reflux stream as a top feed thereto.
(1) 제 3 분할 수단은 상기 열 교환 수단에 연결되어 상기 응축된 스트림을 수용하고, 이를 최소한 제 1 및 제 2 환류 스트림으로 분할하며;
(2) 상기 제 1 흡수 수단은 상기 제 3 분할 수단에 연결되도록 개조되어 이에 상기 최상단 공급물로서 상기 제 1 환류 스트림을 수용하고; 그리고
(3) 상기 열과물질전달수단은 상기 제 3 분할 수단에 연결되도록 개조되어 이에 최상단 공급물로서 상기 제 2 환류 스트림을 수용하는 장치.29. The method of claim 28,
(1) a third dividing means is connected to said heat exchange means to receive said condensed stream and divides it into at least first and second reflux streams;
(2) said first absorbing means is adapted to be connected to said third dividing means to receive said first reflux stream as said top feed; And
(3) said heat and mass transfer means adapted to be connected to said third dividing means to receive said second reflux stream as a top feed thereto.
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