PROCEDIMIENTOS Y CONFIGURACIONES PARA LA RECUPERACIÓN DE NGL
Campo de la Invención La presente invención se refiere a la elaboración del gas, y especialmente elaboración del gas para la recuperación de etano/la recuperación de propano. Antecedentes de la Invención Numerosos procedimientos de expansión son comúnmente usados para la recuperación de los líquidos de hidrocarburo en la industria de la elaboración de gas, y en particular en la recuperación de etano y de propano del gas de alimentación a alta presión. Tal expansión proporciona por lo menos una parte para el requerimiento de refrigeración en el procedimiento de separación del hidrocarburo. La refrigeración adicional del propano puede ser requerida en donde está baja la presión del gas de alimentación o donde el gas de alimentación contiene una cantidad significativa de propano y de componentes más pesados . Por ejemplo, el gas de alimentación en las plantas de expansión de NGL más conocidas es enfriado y condensado parcialmente por intercambio de calor con vapor saliente desmetanizado, rehervidores laterales, y/o la refrigeración externa del propano. La fracción así formada del líquido (que contiene menos componentes volátiles) se separa, mientras que REF. :188330 la fracción del vapor es típicamente dividida en dos fracciones, con una fracción siendo además enfriada y alimentada a una sección superior del desmetanizador mientras la otra fracción es típicamente descendida en presión en un turbo-extensor y alimentada a la sección media del desmetanizador. Tales configuraciones conocidas son comúnmente usadas para la alimentación del gas con el C02 relativamente bajo (menos de 2%) y el contenido relativamente alto de C3+ (mayor del 5%) , y son en general no aplicable para el gas de alimentación con el contenido alto del C02 (mayor del 2%) y bajo contenido de C3+ (menos del 2% y típicamente menos del 1%) . Sin embargo, en numerosos procedimientos de extensor, el gas de residuo de la columna de fraccionamiento todavía contiene cantidades significativas de hidrocarburos de etano y de propano que podrían ser además recuperados si es enfriado a una temperatura incluso más baja, o sometido a otro etapa de rectificación. Temperaturas más bajas son conseguidas típicamente utilizando una proporción más alta de expansión a través del turbo-extensor de. tal modo para bajar la presión y la temperatura de la columna. Desafortunadamente, en las configuraciones comunes más numerosas la recuperación alta del etano superior al 90% no es debido a la congelación del C02 en el desmetanizador, ni económicamente justificada debido al costo elevado del capital del equipo de compresión y de los costos de energía. En otras plantas conocidas, donde las configuraciones fueron adaptadas al propano relativamente alto y a recuperaciones más pesadas, la recuperación del etano está típicamente en el rango del 20% al 50%. Las plantas ilustrativas de la recuperación de NGL con un turbo-extensor, el refrigerador del gas de alimentación, separadores, y un desmetanizador de reflujo son descritas, por ejemplo, en Patente U.S. No. 4,854,955 de Campbell y otros. Aqií, una configuración se emplea para la recuperación moderada del etano con turbo-expansion en la cual el vapor saliente de la columna del desmetanizador es enfriado y condensado por un intercambiador superior utilizando la refrigeración generada del enfriamiento del gas de alimentación. Tal etapa de enfriamiento adicional condensa la mayoría del propano y de los elementos más pesados del gas saliente de la columna, que es un recuperado más tarde en un separador, y vuelto a la columna como reflujo. Desafortunadamente, mientras la recuperación elevada del propano puede ser lograda con tales procedimientos, la recuperación del etano se limita con frecuencia hasta del 20% al 50% debido a los problemas de congelación del C02 en el desmetanizador cuando se elabora un gas de alimentación alto de C02. Las plantas conocidas más numerosas requieren típicamente temperaturas muy bajas (por ej . , -100 °F (37.77°c)o más baja) en el desmetanizador para conseguir una recuperación alta del etano. Sin embargo, como en numerosas configuraciones altas de la recuperación del propano, el contenido del C02 en el las bandejas superiores aumentará debido a las temperaturas más bajas, que provoca invariablemente recirculación interna significativa y acumulación del C02. Así, tales configuraciones resultan típicamente en concentraciones altas de C02 en las bandejas superiores, y son así más tendentes a congelar el C02, que presenta un obstáculo significativo para el funcionamiento continuo. Alternativamente, la concentración del C02 puede ser reducida en el gas de alimentación a un límite tolerable con el uso de unidades de remoción de amina C02. Sin embargo, tal opción de remoción del C02 adiciona costo significativo y el consumo de energía de las plantas . Para evitar los problemas de la congelación del C02 en el desmetanizador de una planta de NGL, el C02 puede ser removido en la columna de fraccionamiento de NGL. Por ejemplo, la Patente. U.S. No. 6,182,469 de Campell y otros divulga una configuración en la cual una fracción del líquido en las bandejas superiores del desmetanizador sean retiradas, calentadas, y se vuelto a la sección más baja de la columna para la eliminación y el control del C02. Mientras que tal configuración pueda remover C02 indeseable por lo menos a un cierto nivel, la eficiencia del fraccionamiento del desmetanizador se reduce a menudo y fraccionamiento adicional de las bandejas, calentamiento, y trabajos de enfriamiento deben ser proporcionados para tal elaboración. Todavía otra aproximación para el procesamiento del gas de alimentación con eliminación concurrente de C02 es descrita en la Patente U.S. No. 6,516,631 de Trebble en la cual el vapor saliente del desetanizador se recicla a la sección media del desmetanizador para la eliminación del C02. Tales esquemas de recirculación pueden también ser utilizados para reducir el contenido del C02 en el producto de NGL por lo menos a un cierto nivel, pero el reciclaje del vapor del desetanizador requiere la compresión adicional, el calentamiento, y el enfriamiento que a menudo hacen tales configuraciones económicamente menos atractiva. Así, se han hecho numerosos intentos de mejorar la eficiencia y la economía de los procedimientos para separar y recuperar el etano y líquidos más pesados del gas natural del gas natural y de otras fuentes. Sin embargo, todos o casi todos ellos son relativamente complejos y fallan a menudo para conseguir el funcionamiento económico para la recuperación alta del etano con los gases de alimentación elevados del C02. Por lo tanto, todavía hay una necesidad de proporcionar procedimientos y configuraciones mejoradas para la recuperación de los líquidos a través del gas natural.
Breve Descripción de la Invención La presente invención es dirigida a las configuraciones y a los procedimientos de producción de NGL en los cuales la temperatura del material de alimentación del vapor al desmetanizador (más típicamente corriente arriba del turboextensor) aumentó combinando al vapor de alimentación con una fracción de gas de alimentación sin procesar. Tales configuraciones permiten ventajosamente operación más caliente del desmetanizador en la sección superior, de tal modo eliminando dióxido de carbono congelado bajo todas las operaciones, y proporciona además un aumento en la producción de energía por el turboextensor. Debe ser especialmente observado que tales configuraciones permiten el funcionamiento del desmetanizador con un gradiente de temperatura optimizado, cjue resulta en características deseables de separación a pesar de una temperatura más alta en la sección superior. En un aspecto de la materia inventiva, una planta incluye un separador del gas de alimentación que es configurado para separar un gas de alimentación en una fracción del líquido y una fracción del vapor. Un desmetanizador es fluidamente acoplado al separador y es configurado para recibir la fracción del vapor y la fracción del líquido, y un turboextensor es configurado para recibir y para expandir por lo menos parte de la fracción de vapor en una colocación corriente arriba del desmetanizador. En tales plantas, un circuito de desvío del gas de alimentación se configura para proporcionar parte del gas de alimentación como gas de desvío a la fracción del vapor corriente arriba del desmetanizador en cantidad suficiente para evitar la congelación del dióxido de carbono en el desmetanizador. Por lo tanto, las plantas preferidas además comprenden un dispositivo de control configurado variable para controlar el flujo del gas de desviación en función por lo menos de la temperatura del desmetanizador y de una temperatura de una corriente de entrada del turboextensor. Además, un intercambiador de calor se incluye y se configura para enfriar otra parte del gas de alimentación utilizando el contenido de la refrigeración de un producto saliente del desmetanizador de tal modo para formar a un corriente de reflujo del desmetanizador. Mientras que no limitan a la materia inventiva, es generalmente preferido que el separador del gas de alimentación esté configurado para recibir el gas de desviación. También, donde es deseable, la planta puede incluir un enfriador del gas de alimentación que es configurado para utilizar el frío de la refrigeración de un saliente del desmetanizador para enfriar el gas de alimentación. Alternativamente, o además, una segunda derivación puede ser incluida que es configurada para utilizar una fracción de un producto saliente del desmetanizador para enfriarse, en la fabricación de un reflujo pobre del desmetanizador. En otro aspecto de la materia inventiva, un dispositivo de control que incluye una unidad procesadora que se acopla electrónicamente a una pluralidad de detectores de temperatura y de una válvula de control de flujo, en donde la pluralidad de sensores de temperatura son térmicamente acoplados por lo menos a uno de un corriente de gas de alimentación, de una corriente de gas de desviación, de una corriente de vapor de un separador del gas de alimentación, y de un desmetanizador, en donde la válvula de control de flujo se acopla a un circuito de desviación del gas de alimentación que fluidamente acopla la corriente de gas de alimentación con una corriente de vapor en o aguas abajo del separador del gas de alimentación, y en donde la unidad procesadora es configurada de tal manera que, utilizando la válvula de control de flujo, una velocidad de flujo del gas de alimentación a través del circuito de desviación es una función de una temperatura en por lo menos una del desmetanizador y de la corriente de gas de desviación. Típicamente, los sensores de temperatura son térmicamente acoplados a la corriente del gas de desviación, la corriente de vapor de un separador del gas de alimentación, y el desmetanizador, y/o el circuito de desviación es configurado para acoplar fluidamente la corriente de gas de alimentación con la corriente de vapor en el separador del gas de alimentación. Preferiblemente, la unidad de proceso es configurada de tal manera que la velocidad de flujo del gas de alimentación a través del circuito de desviación es una función de la temperatura en el desmetanizador y la corriente de gas de desviación. En numerosos aspectos considerados, la recuperación del etano en el producto del fondo del desmetanizador es por lo menos el 80%, y el producto del fondo tiene un contenido del dióxido de carbono de no más de 10 mol%, típicamente no más de 2 mol% y más típicamente no más que 6%. Por lo tanto, en otro aspecto de la materia inventiva, un procedimiento de separación del gas de alimentación incluye una etapa para proporcionar un gas de alimentación, y separar una primera fracción del gas de alimentación en una fracción de vapor y una fracción del líquido. Aún en otra etapa, una segunda fracción del vapor se expande en un turboextensor, y la parte expandida de la fracción del vapor es alimentada en un desmetanizador. En otra etapa, una segunda fracción del gas de alimentación se combina con la fracción del vapor corriente arriba del desmetanizador en cantidad suficiente para reducir la congelación del dióxido de carbono en el desmetanizador. Más típicamente, los procedimientos contemplados incluyen una etapa para determinar una temperatura de la fracción del vapor corriente arriba del desmetanizador antes de la combinación, la fracción del vapor corriente arriba del desmetanizador después de la combinación, y/o de una bandeja en el desmetanizador. En tales procedimientos, se emplea un dispositivo de control que controle la cantidad de la segunda fracción del gas de alimentación que se combina con la fracción del vapor. Así, el circuito de desviación se configura preferiblemente para acoplar fluidamente las corrientes del gas de alimentación con la corriente de vapor en el separador del gas de alimentación. Además, es generalmente considerado que la unidad procesadora es programada de tal manera que el flujo del gas de alimentación a través del circuito de desviación sea una función de la temperatura en el desmetanizador y la corriente de gas de desviación. Por ejemplo, el dispositivo de control puede ser utilizado para controlar la cantidad de la segunda fracción del gas de alimentación que se combina con la fracción del vapor. Además, una tercera fracción del gas de alimentación puede ser utilizada como reflujo del desmetanizador que es formado utilizando frío de la refrigeración del producto saliente del desmetanizador. Varios objetivos, características, aspectos y ventajas de la presente invención se convierten en evidentes de la descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención.
Breve Descripción de la Figura La Figura 1 es un diagrama esquemático de una configuración ilustrativa de la recuperación del etano según la materia inventiva. La Figura 2 es un diagrama esquemático de otra configuración ilustrativa de la recuperación del etano según la materia inventiva. La Figura 3 es un diagrama esquemático de otra configuración ilustrativa de la recuperación del etano según la materia inventiva. La Figura 4 es una curva del compuesto para el intercambiador 50 y 51 del proceso de recuperación del etano según la materia inventiva. Descripción Detallada de la Invención Los inventores han descubierto que la recuperación alta del etano y del propano (por ej . , por lo menos el 70% hasta el 90% de C , y por lo menos 95% de C3) puede ser logrado en donde una planta de NGL incluye una desviación del gas de alimentación que controla la temperatura de entrada al turboextensor y/o el desmetanizador de tal modo destilar el contenido del C02 del fondo del desmetanizador. Las configuraciones consideradas y los procedimientos son en particular ventajosos donde el gas de alimentación tiene un contenido relativamente alto de C02 (por ej . , igual o mayor de 2 mol%) tales configuraciones también evitan la congelación del C02. Además, tales configuraciones y procedimientos reducen ventajosamente el requerimiento de energía de la compresión del gas. Visto de otra perspectiva, debe ser apreciado que la utilización de un desviación del gas de alimentación que es acoplado al funcionamiento del desmetanizador permite destilar el C02 del producto de NGL a no más de 10 mol%, típicamente no más de 6 mol% más típicamente no más de 2 mol%, de tal modo que reduce la congelación del C02, baja el consumo de energía, y mejora la recuperación de NGL. Preferiblemente, la temperatura al extensor es controlada mezclando la fracción del vapor del separador del gas de alimentación con una fracción de desviación del gas de alimentación, y preferiblemente, el mezclado se realiza para mantener la temperatura de la entrada en el extensor en un estado actual sobrecalentado (sin la formación del líquido) . Debe ser apreciado que la temperatura más alta resultante de la corriente mezclada (típicamente entre cerca de -20°F hasta alrededor de 50°F) es especialmente ventajosa en destilación indeseable de C02 en el desmetanizador mientras aumenta la salida de energía del extensor, que alternadamente reduce residuos de los caballos de fuerza del gas de compresión. Visto de otra perspectiva, las configuraciones consideradas pueden ser utilizadas para eliminar el C02 del NGL a los bajos niveles típicamente a 6% o aún más bajo, reducir el consumo de energía del sistema de eliminación del C02 aguas abajo. Por el contrario, el gas de alimentación en configuraciones actualmente conocidas de la planta del extensor es típicamente enfriado a una temperatura baja (típicamente -20°F a -50°F) (-28.88°C a -45.55°C), desvío en dos fracciones, y luego alimentar por separado al intercambiador saliente del desmetanizador (sub-enfriador) y al extensor. Debe ser observado que mientras tales temperaturas bajas mejoran la recuperación, ellas también aumentan perceptiblemente el consumo de energía del procedimiento, debido a la energía relativa de salida más baja del extensor, qué a su ves requieren caballos de fuerza más altos del gas de compresión residual. Aún más, tales temperaturas bajas también conducen a la condensación del vapor del C02 dentro del desmetanizador, que tiene los efectos indeseables de promover el enfriamiento de C02 y que aumentan el contenido del C02 en el producto de NGL. Así, la mayoría de las configuraciones actualmente conocidas no fallan para reducir el contenido del C02 en NGL a 6 mol% o para bajar, sin sacrificar la recuperación del etano. En otras configuraciones preferidas, el gas de alimentación enfriado es partido en dos fracciones, en donde una fracción se mezcla con el gas de alimentación de desviación que forma al gas de entrada calentado del extensor, y en donde la otra fracción es enfriada por vapor saliente del desmetanizador de tal modo formar reflujo subenfriado al desmetanizador. Debe ser reconocido que la proporción del flujo de los gases de alimentación pueda ser variada (preferiblemente en conjunción con la desviación del gas de alimentación que controla la temperatura de la entrada del extensor) para una recuperación deseada del etano y una eliminación del C02. Debe también ser apreciado que aumentando el flujo del intercambiador saliente del desmetanizador aumenta la velocidad del reflujo, resultando así una recuperación más alta del etano. Ventajosamente y especialmente a velocidades crecientes del reflujo, el C02 co-absorbido puede ser removido aumentando el flujo del gas de alimentación de desviación, que aumento la temperatura al extensor, que a su vez aumenta la temperatura de descarga del extensor que eleva las temperaturas de la bandeja del desmetanizador a un punto arriba del punto de congelación del C02. El gas residual del desmetanizador se comprime preferiblemente (por ej . , por un compresor accionado por el del gas de alimentación del extensor, y/o un compresor residual) a la demanda de presión de gas de la tubería. Opcionalmente, para incluso una recuperación más alta del etano (por ej . , del 90% al 99%), una fracción (alrededor del 5% al 40%) del gas comprimido residual se recicla al desmetanizador y será, después subenfriado en el intercambiador saliente del desmetanizador, proporciona otra corriente de reflujo pobre. Con respecto al líquido condensado del tambor de la aspiración del extensor, especialmente cuando se elabora un gas rico, es preferido que el líquido sea expandido, enfriado, y alimentado al desmetanizador. Según se usa aquí en los ejemplos siguientes, la denominación "alrededor" conjuntamente con un número refiere a un alcance de ese número a partir del 10% debajo del absoluto del número hasta 20% sobre el absoluto del número, inclusive. Por ejemplo, la denominación "cerca de -100°F" se refiere a un alcance de -80°F(-62.22°C) a -120°F(-84.44°C) , y el término "cerca de 1000 psig(70.30 Kg/cm2)" se refiere a un alcance de 800 psig a 1200 psig (56.24 a 84.36 Kg/cm2) . En un ejemplo típico, el gas de alimentación tiene un contenido relativamente alto del C02 y es empobrecido de C4 y componentes más pesados (por ej . , 0.58% N2, 3.0%CO2, 89% Ci, 7.0% C2, 0.6% C3, y 0.07% C4+). Una configuración preferida, como se representa en La Figura 1, incluye un desmetanizador que reciba la fracción de temperatura controlada expandida del vapor del gas de alimentación (que es una combinación del vapor enfriado del gas de alimentación y la desviación del gas de alimentación que controla ventajosamente la temperatura de entrada del extensor) . Debe ser observado que la temperatura más alta del extensor es utilizada para desviar C02 en el desmetanizador mientras que simultáneamente evitan la congelación del C02 en la columna. Debe también ser apreciado que la temperatura de entrada más alta del extensor también aumenta la potencia de salida de la expansión, que es utilizado para accionar el re-compresor así conectado. Por consiguiente, los caballos de fuerza de compresión del gas residual puede ser reducido significantemente. Aquí, la corriente de gas de alimentación 1, en 40°F (4.4°C) y 1250 psig (87.88 Kg/cm2), es dividida en la corriente 2 y la corriente 3 de desviación. La corriente 2 es enfriada en el intercambiador 51 que forma la corriente 5, utilizando el contenido del refrigerante en la corriente 20 lateral del desmetanizador (de tal modo que forma la corriente 21) mientras proporcionando por lo menos una fracción del trabajo del calentamiento del rehervidor para dividir los componentes ligeros indeseables en el líquido del desmetanizador. Opcionalmente, dos o más envíos laterales pueden ser utilizados incluso para una eficiencia más alta. La corriente 5 es dividida en dos fracciones, corriente 6 y 7, típicamente a una proporción de la corriente 5 a 7 de cerca de 0.2 a 0.8. La corriente 6 se mezcla con la corriente 3 de desviación en el tambor 52 de la aspiración del extensor. Es preferible que la temperatura de entrada del extensor sea controlada utilizando realimentación de los elementos detectores 60 y 61 de la temperatura. Opcionalmente, la temperatura de control de rocío puede ser ajustada manualmente según sea necesario para evitar la congelación del C02 . Un aumento en el fluj o de la corriente 3 de desviación aumentará las temperaturas de descarga de entrada y salida del extensor , y aumentará posteriormente las temperaturas de la bandej a del desmetanizador , de tal modo aumentando la división del C02 del NGL mientras se elimina la congelación del C02 . Las temperaturas de entrada más altas del extensor también tienen los benef icios laterales de un aumento en energía de salida del extensor , que reduce ventaj osamente el consumo de energía total . La corriente 8 , que se mantiene típicamente cerca de -20 °F a 50°F ( -28 . 88 a
°C ) se expande en el extensor 54 a aproximadamente 510 psig
( 35 . 85 Kg/cm2 ) , formando la corriente 9 típicamente en -90 °F (-67.77°C) , que es alimentada a las bandejas del extremo superior del desmetanizador 57. La corriente 7 es enfriada en el intercambiador saliente 50 del desmetanizador alrededor a -100°F (-73 .99°C) , utilizando el contenido del refrigerante de la corriente de vapor saliente 13 del desmetanizador. La corriente enfriada así formada 10 es entonces JT' d en la válvula 56 a la corriente 11 que es alimentada al extremo superior del desmetanizador 57. La fracción 18 líquida a través del tambor 52 se expande a través de la válvula 55 del JT para formar la corriente 19 , que es alimentada posteriormente al desmetanizador 57 . La columna 57 del desmetani zador es rehervida con el calor contenido de la corriente de gas de alimentación 2 y del fondo del rehervidor 58 (por ej . , utilizando calor externo o calor del gas residual comprimido) de tal modo para controlar el contenido de metano en el fondo del producto en una cantidad predeterminada ( típicamente 2% peso o menos ) . El desmetanizador 57 produce un corriente de vapor saliente 13 en cerca de -125 °F ( -87 . 22 °C ) y 510 psig ( 35 . 85 Kg/cm2 ) y un corriente de colas 12 en alrededor 50 °F ( 10 °C ) y 515 psig ( 36 . 20 Kg/cm2 ) . Preferiblemente , el vapor saliente 13 se utiliza para suministrar enfriamiento del gas de alimentación en el intercambiador 50 y después es comprimido por el re-coppresor 53 (como corriente 14) que es impulsado por la corriente que forma 31 del extensor 54 alrededor a 45°F (7.22°C) y 600 psig (42.18 Kg/cm2) . La corriente 31 es además comprimida por el compresor 59 del gas residual, formando la corriente 16 en 1260 psig (88.58 Kg/cm2) y 150°F (35.55°C) , que es enfriada típicamente por el enfriador ambiental 60 para formar la corriente de gas residual 17. La alta eficiencia térmica de los procedimientos considerados y de las configuraciones puede ser fácilmente apreciada de la curva del compuesto de los intercambiadores 50 y 51 como se representa en la Figura 4 . Aquí , las curvas de calentamiento cercanas paralelas y la temperatura del cierre aproximada entre el calentamiento y las curvas del enfriamiento de las configuraciones consideradas representan una minimización de pérdidas termodinámicas , y por lo tanto de una eficiencia termodinámica notable alta utilizando una aproximación conceptual sencilla. En los aspectos alternativos, y especialmente donde el gas alimentado comprende relativamente grandes cantidades de componentes de C3+ (por ej . , entre cerca de 2.0% y el 6.0% C3+) , el gas de alimentación adicional enfriado puede ser proporcionado quizá como se representa en la Figura 2. Aquí, la corriente de gas 14 residual proporciona la refrigeración al gas de alimentación 2 en el intercambiador 51 forma la corriente 30 antes de la compresión por el re-compresor 53. Esta configuración puede ser ventajosamente utilizada pora suministrar enfriamiento adicional para el gas de alimentación cuando el gas de alimentación contiene una concentración más alta de los componentes de C3+. Otros parámetros operativos y configuraciones del dispositivo de los componentes restantes del proceso según la Figura 2 son semejantes a la configuración previamente descrita de la Figura 1, y con respecto a los componentes restantes y la numeración, los mismos números y las consideraciones que en la Figura 1 arriba aplicadas. La Figura 3 muestra a otra configuración que puede ser empleada para aumentar aún más la cantidad de la recuperación del etano hasta el 99% (y aún más alto) . Aquí, la corriente de reflujo pobre 40 es formada de la descarga del gas residual que es enfriada en el intercambiador 51 que forma la corriente 41 y en el intercambiador 50 formando 42 antes de ser JT'd al extremo superior del desmetanizador vía la válvula 62 del JT y la corriente 43. Tal configuración también puede ser utilizada para suministrar enfriamiento adicional donde el gas de alimentación contiene una concentración más alta de los componentes más pesados de C3+ (por ej . , entre cerca de 2.0% y 6.0%, e incluso más alto). Como antes, los parámetros operativos y las configuraciones del dispositivo de los componentes restantes del procedimiento según la Figura 3 son semejantes a las configuraciones descritas para la Figura 1 arriba, y con respecto a los componentes restantes y la numeración, las mismas consideraciones que en las Figuras 1 y 2 aplican para los mismos números. Con respecto a las corrientes de gas de alimentaciones adecuadas, es generalmente considerado que varias de las corrientes de gas de alimentación son apropiadas, y especialmente las corrientes de gas de alimentación adecuadas incluyen los hidrocarburos de diferente peso molecular y con diferente composición molar. Por lo tanto, y entre los distintos gases de alimentaciones consideradas, el gas natural procesado y sin procesar es particularmente preferido. Así, el peso molecular de hidrocarburos en los gases de alimentación contemplados varía considerablemente. Sin embargo, es generalmente preferido que la corriente de gas de alimentación incluye predominantemente (por ej . , por lo menos el 90%, y típicamente por lo menos 95%), de hidrocarburos de Ci a Ce, C02, nitrógeno y distintos hidrocarburos y componentes no-hidrocarburos . El contenido de hidrocarburos puede variar substancialmente, pero es típicamente preferido que el gas de alimentación incluya por lo menos los componentes del metano al menos 80%, más típicamente por lo menos componentes del metano 85%, y más típicamente entre los componentes del metano 85% y 95%. Los componentes C2 estará típicamente presente en un rango de entre cerca de 1% y hasta cerca de 10%, y más típicamente entre cerca de 3% y hasta cerca de 8%, mientras los componentes de C3 estarán típicamente presentes en un rango entre cerca de 1% y cerca de 6% (y en algunos casos aún más) . Los hidrocarburos elevados (es decir, componentes de C4+) estarán preferiblemente presentes en una cantidad de menos de 3%, típicamente menos de 1%, y típicamente menos del 0.5%. Las corrientes de gas de alimentación adecuadas pueden también comprender unos o más gases ácidos, y en especial los gases ácidos considerados incluyen el dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno. Se considera que el gas de alimentación puede estar sin procesar (por ej . , donde el gas de alimentación tiene una composición que sea semejante o idéntica a una composición deseable del compuesto químico) , o que el gas de alimentación puede ser procesado en varias formas. Por ejemplo, los gases de alimentación considerados pueden ser tratados para eliminar por lo menos algo del contenido del gas ácido, del contenido de C4+, y/o de agua. Por lo tanto, las fuentes adecuadas de gas de alimentación incluyen la producción de gas asociado, la producción de gas no asociado, cámaras de almacenamiento del gas, la producción de gas de la recuperación mejorada del aceite, las plantas de tratamiento del gas natural, y la producción de gas de tubería que producen cantidades apreciables de metano y de distintos hidrocarburos. Dependiendo de la fuente del gas de alimentación, debe ser apreciado que la presión del gas de alimentación puede variar considerablemente. Por ejemplo, la presión del gas de alimentación puede estar en la presión de la tubería (por ej . , cerca de 1000 a 1400 psig (70.30 a 98.42 Kg/cm2)) o aún más alto. En aspectos menos preferidos de la modalidad, la presión del gas de alimentación puede también estar entre cerca de 500 psig (35.15 Kg/cm2) y 1000 psig(70.30 Kg/cm2), y en aspectos incluso menos preferidos, la presión del gas de alimentación está entre 500 psig (35.15 Kg/cm2) y 50 psig (3.51 Kg/cm2) (o aún más bajo) . Por lo tanto, propulsores de presión del gas de alimentación o compresores son también considerados. Más típicamente, el gas de alimentación en las plantas consideradas estarán a una temperatura de entre cerca de 20°F(-6.66°C) hasta cerca de 60°F (15.55°C)y así necesita ser enfriado en un refrigerador del gas de alimentación a una temperatura de entre cerca de -10°F(-23.33°C) hasta cerca de -100°F (-73.33°C) antes de entrar al separador y/o el desmetanizador (como corriente de reflujo) . Por ejemplo, el enfriamiento del gas de alimentación se puede realizar utilizando el contenido de la refrigeración del producto saliente del desmetanizador (antes o después de la recompresión) , y/o utilizando otras fuentes de contenido de la refrigeración de dentro o fuera de la planta para además aumentar la recuperación del etano y de componentes más pesados. Por lo tanto, y dependiendo de la temperatura concreta del gas de alimentación y/o del enfriamiento del gas de alimentación, la corriente de desviación puede ser directamente utilizable para el control de temperatura de la fracción del vapor corriente arriba del desmetanizador o indirectamente. Por ejemplo, la corriente de desviación puede ser mezclada con la fracción del vapor del gas de alimentación enfriado en el separador que es aguas abajo del gas de alimentación enfriado, o puede ser combinado con la fracción del vapor que deja el separador. Alternativamente, la corriente de desviación se puede también combinar con la fracción expandida de la corriente arriba de vapor o en la columna del desmetanizador. En configuraciones menos preferidas, es considerado que la corriente de desviación puede también ser enfriada o calentada, típicamente utilizando el contenido de la refrigeración o el calentamiento de un componente dentro de la planta.
Debe ser apreciado que todas las formas de combinar la corriente de desviación con una fracción del vapor son estimadas generalmente adecuadas para utilización en conjunción con las directrices presentadas a uí. Sin embargo, en aspectos preferidos, la corriente de desviación se combina en el separador situado corriente arriba del turboextensor. Más típicamente, el flujo de la corriente de desviación será controlado por una unidad de control que es programada o configurado de otra manera para regular el flujo de la corriente de desviación en dependencia de la temperatura del desmetanizador (medido típicamente en las bandejas superiores) y/o la corriente combinada que es alimentada al turboextensor. Por lo tanto, los sensores múltiples de temperatura serán acoplados típicamente a la unidad de control. Alternativamente, la temperatura del corriente de vapor corriente arriba del turboextensor y/o el desmetanizador puede también ser controlado por intercambio de calor con un procedimiento de calentamiento o un fluido de transferencia de calor, y la corriente de desviación puede por lo tanto ser reducida o aún ser omitida enteramente. En otras configuraciones y procedimientos preferidos, la corriente de desviación se mezcla con una fracción de un vapor enfriado de la corriente de alimentación antes de alimentar un turbo-extensor para proporcionar el control de temperatura de la entrada del extensor. La corriente de 5
alimentación mezclada del turbo-extensor es entonces alimentada en un turbo-extensor y alimentada posteriormente en el desmetanizador, en donde una fracción restante del gas de alimentación enfriado se enfría más a fondo, preferiblemente utilizando el contenido del refrigerante del producto saliente del desmetanizador, y después bajando en presión vía la válvula del JT antes de entrar a la sección del extremo superior del absorbedor como corriente de reflujo. Especialmente los dispositivos adecuados incluyen las válvulas del Joule-Thomson, sin embargo, todos los distintos dispositivos y método conocidos para reducir la presión son también considerado adecuados para la aplicación aquí. Por ejemplo, los dispositivos alternativos adecuados pueden incluir los dispositivos de las turbinas de la recuperación de energía y boquillas de expansión. Con respecto a las fracciones del vapor de configuraciones consideradas y de procedimientos, debe ser reconocido que la fracción del vapor del reflujo (por ej . , fracción de gas de alimentación enfriado) es alimentada en un intercambiador que es enfriado y condensado por el vapor saliente del desmetanizador antes de ser utilizado como reflujo en la columna. Además, es preferido que el producto saliente de la columna pueda actuar como refrigerante en por lo menos uno, y preferiblemente por lo menos dos intercambiadores de calor, en donde el producto saliente del desmetanizador enfría por lo menos una fracción del gas de alimentación y/o de la fracción separada del vapor. Los tipos adecuados de la columna pueden variar dependiendo de las configuraciones concretas, sin embargo, es generalmente preferido que la columna sea una columna del tipo de bandeja o de lecho compacto. Debe ser reconocido especialmente que el gas de alimentación en configuraciones consideradas es enfriado suministrando el líquido subenfriado como reflujo, y que una alimentación de entrada de un extensor controle el C02 enfriado en la columna. Así, debe ser apreciado que los requerimientos del enfriamiento para la columna son al menos proporcionados parcialmente por las corrientes de reflujo, y que la recuperación C2/C3 es mejorada significativamente empleando una corriente de reflujo adicional pobre de la recirculación del gas residual. Utilizando las configuraciones consideradas, el C02 en el producto de NGL puede ser económicamente reducido a los niveles inferiores
(por ej . , reducido por 20 a 90%, y más típicamente por 40 a 80%) . Con respecto a la recuperación de C2, es considerado que tales configuraciones proporcione por lo menos el 70%, más típicamente por lo menos el 80%, y más típicamente 95% de recuperación cuando el gas residual de recirculación es usado mientras se considera que la recuperación de C3 será por lo menos del 90%, y más típicamente al menos 95%. Aspectos y contemplaciones adicionales para las configuraciones y los procedimientos del tratamiento del gas son descritos en nuestra solicitud de patente internacional copendiente con los números de publicación WO 2005/075056 y WO 2003/100334, ambos son incorporados aquí por referencia. Así, las modalidades específicas y las aplicaciones de los procedimientos y de las configuraciones de la recuperación de NGL se han divulgado. Debe ser evidente, sin embargo, a los expertos en la materia muchas más modificaciones además de eso son ya descritos sin salir de los conceptos inventivos adjuntos. La materia inventiva, por lo tanto, no debe ser restringida excepto en el espíritu de las reivindicaciones adjuntas. Por otra parte, en interpretar la descripción y las reivindicaciones, todas las denominaciones se deben interpretar en la posible forma más ancha consistente con el contexto. En particular, las denominaciones "comprende" y "comprendiendo" se debe interpretar como referida a elementos, a los componentes, o etapas en la forma no-exclusiva, indicando que los elementos, los componentes, o las etapas referenciadas pueden estar presentes, o utilizadas, o combinadas con los distintos elementos, los componentes, o las etapas que no son expresamente referenciadas. Además, donde una definición o una aplicación de un término en un modo de referencia, que es incorporado por el modo de referencia adjunto a la definición de esa denominación proporcionada aquí, la definición de esa denominación proporcionada aquí aplica y la definición de esa denominación en el modo de referencia no aplica. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.