MX2009000311A - Configuraciones y metodos para acondicionamiento de gas rico para la recuperacion de liquidos de gas natural. - Google Patents

Configuraciones y metodos para acondicionamiento de gas rico para la recuperacion de liquidos de gas natural.

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Abstract

Se contemplan plantas de tratamiento de gas para la recuperación de LGN de gas de alimentación rico que incluyen una unidad de acondicionamiento corriente arriba en la cual los hidrocarburos más pesados, y más típicamente C5 y más pesados se remueven previo a la alimentación del gas de alimentación procesado a una planta de recuperación de LGN, de esta manera se evita la necesitad de procesar los hidrocarburos más pesados en la planta de recuperación de LGN. Tales unidades de acondicionamiento reducen ventajosamente la demanda de energía para la deshidratación que de otra manera se requiere y se permite la producción de corrientes C2-C4, y C5+ que pueden venderse como productos valiosos.

Description

CONFIGURACIONES Y METODOS PARA ACONDICIONAMIENTO DE GAS RICO PARA LA RECUPERACION DE LIQUIDOS DE GAS NATURAL Campo de la Invención El campo de la invención es la recuperación de los líquidos de gas natural (LGN) de los gases de alimentación, y especialmente de los gases de alimentación ricos en C5+. Antecedentes de la Invención A medida que nuevos pozos de petróleo y gas se ponen en línea para satisfacer la creciente demanda de energía, muchas de las instalaciones de procesamiento de gas existentes no están bien adaptadas para acomodarse a las composiciones de gas más ricas de estos nuevos pozos. Más típicamente, tales composiciones de gas son ricas en LGN (líquidos de gas natural) y contienen cantidades substanciales de hidrocarburos más pesados (por ejemplo C4 a C6), las cuales frecuentemente crean problemas para operarse cuando se alimentan a unidades de recuperación de LGN existentes. Por ejemplo, muchas configuraciones y procesos de expansión criogénicos conocidos (por ejemplo, como se describen en las Patentes de E.U.A. Nos. 4,157,904 para Campbell et al., 4,251,249 para Gulsby, 4,617,039 para Buck, 4,690,702 para Paradowski et al., 5,275,005 para Campbell et al., 5,799,507 para Wilkinson et al., y 5,890,378 para Rambo et al.) se configuran para la recuperación de LGN Ref . : 199077 relativamente alta, sin embargo, solamente cuando se suministran con un intervalo relativamente reducido de composiciones de gas, tales como gases de alimentación ligeros y/o gases de alimentación con contenido de C5+ bajo. En consecuencia, el rendimiento y recuperación de LGN en tales plantas conocidas se reduce frecuentemente cuando las composiciones de gas de alimentación son significativamente diferentes que las originalmente previstas, lo cual frecuentemente se traduce en una importante pérdida de ingresos por producto. En tales casos, el equipo de procesamiento típicamente tendrá que ser renovado para mantener una recuperación de LGN alta, lo cual frecuentemente requiere el cierre de la planta con una pérdida de los ingresos por producto substancial. Adicionalmente, es necesario un gasto de capital importante, por ejemplo, para incluir nuevas unidades de refrigeración, nuevos intercambiadores de calor, o turboexpansores de re-rueda. En otros casos, la columna desmetanizadora deberá ser renovada (por ejemplo, con bandejas de alta capacidad) o incluso reemplazarse para manejar el gas más rico. Alternativamente, el rendimiento de la planta y las recuperaciones de LGN pueden reducirse, lo que reduce significativamente los ingresos por producto. En todavía otros ejemplos (por ejemplo, Patente de E.U.A. No. 6,182,469 para Campbell et al., Patente de E.U.A.
No. 6,244,070 para Lee et al., y Patente de E.U.A. No. 5,890,377 para Foglietta) , los rehervidores desmetanizadores se calientan estrechamente integrados con los intercambiadores de gas de alimentación, y por lo tanto tienen un trabajo incrementado con un incremento en la riqueza de los gases de alimentación. En tales plantas, los líquidos de los separadores intermediarios se alimentan en diversas ubicaciones de la bandeja en el desmetanizador , que se optimizan para la composición de alimentación diseñada. Sin embargo, la eficiencia del fraccionamiento se reducirá significativamente cuando se opera en composiciones de gas de alimentación diferentes. Además, la corriente absorbente se enfría frecuentemente y se pone a reflujo por una corriente ligera cuya composición también depende de la composición del gas de alimentación. Se deberá notar que las recuperaciones altas de los componentes de NGL (C2 hasta C5 y más pesados) en tales plantas se basa generalmente en un diseño óptimo para un intervalo estrecho de composiciones de gas. En consecuencia, ya que los gases de alimentación se vuelven más ricos (esto es, contenido de componente C4-C6 más alto) , estas plantas típicamente fallan para alcanzar el rendimiento y recuperación deseables debido a las limitaciones en la capacidad de refrigeración y el sistema del desmetanizador que se diseñó originalmente para los gases más ligeros. Por lo tanto, aunque diversas configuraciones y métodos son conocidos para recuperar el LGN de un gas de alimentación, todos o casi todos estos sufren de una o más desventajas, especialmente donde el gas de alimentación es relativamente rico. Por lo tanto, existe todavía una necesidad para proporcionar métodos y configuraciones para una recuperación del LGN mejorada. Breve Descripción de la Invención La presente invención se dirige a configuraciones de planta y métodos en los cuales un gas de alimentación rico se acondiciona en una unidad de acondicionamiento para remover una porción de los componentes más pesados para por ello permitir la operación de una planta de recuperación de LGN corriente abajo convencional bajo condiciones de gas de alimentación variables y/o con el gas de alimentación rico en una manera económicamente atractiva. En un aspecto de la materia objeto inventiva, un método para acondicionar un gas de alimentación rico en una unidad de acondicionamiento incluye la etapa de enfriar y separar de un gas de alimentación rico en una porción líquida y una porción en vapor, y una etapa de enfriado adicional de la porción de vapor y separar la porción de vapor enfriada en una corriente de vapor reducida en C5+ y en una corriente de líquido enriquecida en C5+. En todavía otra etapa, la corriente líquida enriquecida en C5+ y la porción líquida se separan en un fraccionador a reflujo en un producto residual C2-C5 y un producto de la corriente, y el producto de la corriente se enfría y se separa en un líquido a reflujo por el fraccionador y un vapor ligero. El vapor ligero y la corriente del vapor reducida en C5+ luego se colocaron en una ruta a una planta de recuperación de LGN corriente abajo. Más preferiblemente, el gas de alimentación rico (por ejemplo, que tiene al menos 20% mol de componentes C2+ con al menos 2.5% mol de componentes C5+ ) se enfría a una temperatura de alrededor de 1-20°F (-17.2 hasta -6.67°C) arriba del punto de hidrato del gas de alimentación rico, y el agua se remueve del gas de alimentación rico enfriado. Más típicamente, la porción líquida y la porción de vapor se secan además (por ejemplo, en unidades de tamiz molecular) . Adicionalmente, es generalmente preferido reducir la presión de la corriente líquida enriquecida en C5+ para con ello proporcionar un trabajo de condensación de reflujo previo a la alimentación de la corriente líquida enriquecida en C5+ al fraccionador y/o para expandir el líquido a reflujo previo a la alimentación del líquido a reflujo en el fraccionador. En todavía aspectos contemplados adicionales, el producto residual C2-C5 del fraccionador se separa en una fracción C5+ y un producto C2-C4 LGN, y una porción del producto C2-C4 LGN se emplea como un reflujo al desbutanizador mientras que otra porción del producto C2-C4 LGN se combina con un producto de LGN de la planta de recuperación de LGN. Así, y en vista de una perspectiva diferente, una unidad de acondicionamiento de gas para procesar un gas de alimentación rico corriente arriba de una planta de recuperación de líquido de gas natural (LGN) incluye un separador que se configura para separar una fase de vapor enfriada y deshidratada de un gas de alimentación rico enfriado en una corriente de vapor reducida en C5+ y una corriente líquida enriquecida en C5+. Un dispositivo de expansión (por ejemplo, válvula JT o turbina de expansión) se configura para despresurizar al menos parcialmente la corriente líquida enriquecida en C5+ y se acopla a un fraccionador de reflujo que recibe la corriente líquida enriquecida en C5+ parcialmente despresurizada, en donde el fraccionador a reflujo se configura además para proporcionar un producto de corriente a un separador de reflujo corriente debajo de un condensador de reflujo. El trabajo del condensador de reflujo se proporciona por el contenido de refrigeración de la corriente líquida enriquecida en C5+ al menos parcialmente despresurizada para el producto de corriente. En tales unidades, el separador y el separador de reflujo se configuran para proporcionar la corriente de vapor reducida en C5+ y un vapor ligero a la planta de recuperación de LGN, respectivamente y el fraccionador a reflujo se configura además para recibir una fase líquida enfriada y deshidratada del gas de alimentación rico enfriado y para producir un producto residual C2-C5. Más típicamente, un segundo separador se incluye y se configura para separar el gas de alimentación rico enfriado en un vapor de gas de alimentación y un líquido de gas de alimentación, en donde el segundo separador se acopla fluidamente al fraccionador para permitir la liberación del líquido de gas de alimentación al separador. El segundo separador se acopla preferiblemente a una unidad secadora que se configura para secar el vapor de gas de alimentación para por ello producir la fase de vapor deshidratada del gas de alimentación rico. Donde sea deseable, el segundo separador se configura para permitir la remoción del agua del gas de alimentación rico enfriado. Un gas de alimentación rico enfriador se incluye además preferiblemente y se configura para enfriar el gas de alimentación rico hasta una temperatura de 1-20°F (-17.2 hasta -6.67°C) arriba de un punto de hidrato del gas de alimentación rico, en donde el gas de alimentación rico enfriador se acopla fluidamente al segundo separador. En todavía aspectos preferidos adicionales, el separador de reflujo se configura para producir un líquido de reflujo, y un segundo dispositivo de expansión se configura para reducir la presión del líquido de reflujo. Adicionalmente, las unidades contempladas típicamente incluirá un desbutanizador (a reflujo) que se acopla fluidamente al fraccionador , y que se configura además para producir a partir del producto residual C2-C5, un producto de corriente desbutanizador de LGN C2-C4 y un producto residual C5+. Una tubería se acopla fluidamente preferiblemente entre la planta ele recuperación de LGN y el desbutanizador para permitir la combinación del producto de corriente del desbutanizador de LGN C2-C4 y un producto de LGN de la planta de recuperación de LGN. Diversos objetos, características, aspectos y ventajas de la presente invención serán más aparentes de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención junto con la figura acompañante. Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista esquemática ejemplar de una configuración de la planta con una unidad de condicionamiento de gas de alimentación corriente arriba. Descripción Detallada de la Invención El inventor ha descubierto que la recuperación de LGN alta puede mantenerse en una planta de recuperación de LGN existente o nueva que recibe un gas de alimentación con contenido rico en C5+ (por ejemplo, >2% mol) al agregar una instalación de acondicionamiento corriente arriba que produce un gas ligero reducido en C5+ (por ejemplo, menos de 2 % mol) para alimentar la planta de LGN existente mientras se produce el producto de LGN y/o C5+. Por lo tanto, al usar tales instalaciones de acondicionamiento corriente arriba se permite que una planta de LGN acepte un intervalo amplio de las composiciones de gas de alimentación mientras se mantiene la recuperación de LGN alta y el rendimiento alto a un consumo de energía más bajo que los procesos de LGN conocidos actualmente. Sin embargo, las instalaciones de acondicionamiento corriente arriba contempladas también reducen significativamente la- energía de deshidratación requeridas y además evitan el procesamiento de los componentes pesados (C5+) en la planta de recuperación de LGN . Por lo tanto, y en vista de aun otra perspectiva, las instalaciones corriente arriba contempladas incrementan la capacidad y recuperación de una unidad de recuperación de LGN existente cuando se usa para procesar un gas rico al remover los hidrocarburos más pesados (C5+) del gas de alimentación antes de guiarse a la unidad de recuperación de LGN existente. Las instalaciones corriente arriba contempladas típicamente incluirán un desbutanizador que separa los residuos de un fraccionador en residuos enriquecidos C5+ y un producto de corriente de LGN (C2, C3 , C4) . Bajo la mayoría de las circunstancias, la recuperación del C5+ en la instalación corriente arriba típicamente está entre alrededor de 60% hasta 90%. Se deberá además reconocer que las unidades de acondicionamiento corriente arriba contempladas pueden recibir solamente una fracción del gas de alimentación donde el gas de alimentación es menos rico pero el acondicionamiento es todavía deseado . Una configuración ejemplar se detalla en la Figura 1, en la cual el gas de alimentación húmedo rico 1 a alrededor de 1000 psig (70.3 kg/cm2) y alrededor de 140°F (60°C) tiene una composición típica (1.5% de C02 , 0.5 N2 , 74.54% de Cl, 9.74% de C2, 6.55 C3, 4.2% de C4, 1.79% de C5 y 1.2% de C6 más, en base molar) y se enfría en un enfriador de gas de alimentación 50 usando la corriente refrigerante de propano 30 hasta apenas arriba del punto de formación de hidrato del gas de alimentación (típicamente alrededor de 60°F hasta alrededor de 75°F (15.6°C hasta 23.9°C)). Un separador de alimentación corriente abajo 51 (más preferiblemente un separador de tres fases) remueve el agua 80 del gas de alimentación enfriado, reduciendo así ventajosamente el tamaño y el consumo de energía de las unidades de deshidratación corriente abajo. El separador de alimentación además separa el gas de alimentación enfriado en una porción líquida 4 y una porción de vapor 3. La porción líquida 4 se bombea usando la bomba 81 a un deshidratador de tamiz molecular líquido 53 (u otra unidad, por ejemplo, unidad de deshidratación TEG) para remover el agua residual del líquido de alimentación, el cual luego guía como la corriente 5 para la sección de agotamiento del fraccionador 60 para la recuperación de LGN. La corriente de vapor 3 del separador de alimentación 51 se seca en una unidad secadora de gas 52 (preferiblemente usando tamices moleculares) para producir la corriente 6 la cual luego se divide en dos corriente 81 y 82. Normalmente, la válvula 2 se cierra y la mayoría del flujo se desvía a la planta de acondicionamiento corriente arriba (esto es, la corriente 82) . La corriente 82 luego se enfría en el enfriador 54 para formar la corriente 7 usando refrigeración de propano 31 hasta alrededor de 30°F hasta 45°F (-1.11 hasta 7.22) . La porción de vapor así secada y enfriada luego se alimenta en un ségundo separador 55, el cual separa una corriente líquida enriquecida en C5+ 9 de la corriente de la porción de vapor secada y enfriada 8. La porción líquida se deja en presión de alrededor de 400 psig (28.12 kg/cm2) usando una válvula JT 57, que forma la corriente 10 a alrededor de 23°F (-5°C) . El contenido de refrigeración de la corriente 10 se usa para suministrar enfriamiento a la corriente que sale del fraccionador 16 en el intercambiador 59 mientras se calienta a 80°F (26.7°C) formando la corriente 11, la cual se alimenta a la sección superior del fraccionador 60 que se vuelve a hervir usando el rehervidor convencional 61. El fraccionador 60 opera a alrededor de 300 psig hasta 420 psig (21.09 hasta 29.526 kg/cm2) separando las corrientes líquidas de alimentación 5 y 11, en una corriente de residuos enriquecida en C5+ 14 y un corriente saliente de vapor de corriente reducida en C5 13. La corriente líquida 19, del tambor de reflujo 56, se deja en presión y se refrigera por medio de la válvula JT 58, y luego se alimenta al fraccionador como reflujo 12. La corriente saliente 13 se comprime en un compresor de corriente 62 hasta alrededor de 1000 psig (70.3 kg/cm2) de presión formando el 15, y se enfría por el enfriador de aire 63 formando la corriente 16 que se enfría además por la disminución de la segunda corriente que forma el líquido separador de alimentación 17. La corriente de enfriamiento 17 luego se separa en el tambor de reflujo 56 en una corriente de vapor 18 y una corriente líquida 19. La corriente de vapor del tambor de reflujo 18 se combina con la corriente de vapor saliente 8 del segundo separador de alimentación, formado la corriente 20, la cual se alimento (junto con la corriente 83) como la corriente 21 a la planta de recuperación de LGN 69. Esta corriente combinada típicamente contiene no más de 0.5 % mol de hidrocarburos C5+. Con tal reducción significante en el contenido C5+ de la corriente de alimentación, la unidad de recuperación de LGN puede usarse para procesar un rendimiento más alto en una recuperación de LGN más alta. Adicionalmente, usando tal acondicionamiento corriente arriba, no se requieren modificaciones en la planta de LGN corriente abajo existente para alcanzar una recuperación de LGN alta y/o rendimiento más alto. Todavía además, una flexibilidad de operación se alcanza por la combinación de la corriente 20 con la corriente 83, derivada de la corriente 81. El flujo de la corriente 83 es típicamente una función del contenido de C5+ del gas de alimentación rico, y debería apreciarse que el flujo de la corriente 83 puede estar entre 0 y 100% del flujo de la corriente 6. La corriente de residuos del fraccionador 14 se fracciona además en el desbutanizador 64 en una corriente líquida saliente de LGN 23 y una corriente del producto C5+ del fondo 24. Una porción del líquido saliente del LGN es típicamente usada como la corriente de reflujo 26 para el desbutanizador 64 por medio del condensador 66 formando la corriente condensada 25, tambor 67 y bomba de reflujo 68. Otra porción de la corriente de LGN 27 puede combinarse con la corriente de LGN 22 de la unidad de recuperación de LGN 69 formando la corriente del producto de LGN total 28. El desbutanizador se diseña típicamente con el rehervidor convencional 65. De esta manera, se debería notar que la unidad de recuperación de LGN 69 recibe un gas de alimentación ligero (reducido en C5+) como se usa en el diseño de LGN típico u original, y produce un gas de residuo 29 y el producto del LGN 22. El término líquido, vapor, u otra fracción "enriquecida en C5+", como se usa en la presente significa que el líquido, vapor u otra fracción tiene una fracción molar más alta de las isoformas C5, C5 y/o componentes más pesados que el líquido, vapor u otra fracción de la cual el líquido, vapor, u otra fracción enriquecida en C5(+) se deriva. Similármente, el término líquido, vapor, u otra fracción "reducido en C5+ ", como se usa en la presente significa que el líquido, vapor u otra fracción tiene una fracción molar más baja de isoformas C5, C5 y/o componentes más pesados que el líquido, vapor u otra fracción de la cual el líquido, vapor u otra fracción reducido en C5+ se deriva. Como se usa además en la presente, el término "alrededor de" en conjunto con un número se refiere a un intervalo de tal número iniciando desde 20% debajo del absoluto del número hasta 20% arriba del absoluto del número, inclusive. Por ejemplo, el término "alrededor de -100°F (-73.3°C)" se refiere a un intervalo de -80°F hasta -120°F (-62.2°C hasta -84.4°C), y el término "alrededor de 1000 psig (70.3 kg/cm2) " se refiere a un intervalo de 800 psig hasta 1200 psig (56.24 kg/cm2 hasta 84.36 kg/cm2). Con respecto al gas de alimentación se contempla generalmente que los gases de alimentación adecuados predominantemente comprenderán (> 50% mol) metano e incluirán además hidrocarburos pesados y opcionalmente compuestos no de hidrocarburo, incluyendo dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. En consecuencia, debería apreciarse que la naturaleza del gas de alimentación puede variar considerablemente, y todos los gases de alimentación en plantas se consideran gases de alimentación adecuados en cuanto comprendan componentes C2 y C3 , y más típicamente componentes C1-C5, y más típicamente componentes C1-C6+. Por lo tanto, los gases de alimentación particularmente preferidos incluyen corrientes de gas natural, gas de refinería, y gas sintético obtenidas de otros materiales de hidrocarburo tales como carbón, aceite crudo, nafta, esquisto bituminoso, arenas de alquitrán, y lignito. Los gases adecuados también pueden contener cantidades relativamente menores de hidrocarburos más pesados tales como propano, butanos, pentanos y los similares, así como hidrógeno, nitrógeno, dióxido de carbono y otros gases. Dependiendo de la fuente particular y la naturaleza del gas de alimentación, debería reconocerse que el enfriamiento del gas de alimentación puede variar considerablemente. Sin embargo, se prefiere generalmente que el gas de alimentación se enfríe a una temperatura que esté arriba (típicamente entre alrededor de 1-5°F (-17.2°C - -15.0°C), más típicamente entre alrededor de 1-10°F (-17.2°C - -12.2°C), y más típicamente entre alrededor de 1-20°F (-17.2°C - -6.67°C)) del punto de hidrato del gas de alimentación. Por lo tanto, donde el gas de alimentación es gas natural, la temperatura del gas de alimentación enfriado ejemplar típicamente estará en el intervalo de alrededor de 55°F (12.8°C) hasta alrededor de 65°F (18.3°C). De manera similar, y nuevamente dependiendo de la fuente particular del gas de alimentación, la presión puede variar substancialmente . Sin embargo, se prefiere generalmente que el gas de alimentación tenga una presión entre alrededor de 800 psig (56.24 kg/cm2) hasta alrededor de 1400 psig (98.42 kg/cm2), y más típicamente entre alrededor de 1000 psig (70.3 kg/cm2) hasta alrededor de 1400 psig (98.42 kg/cm2) . Donde la presión del gas de alimentación es más baja, pueden usarse bombas y/o compresores corriente arriba. De manera similar, donde se presentan presiones de gas de alimentación más altas, pueden emplearse dispositivos que reducen la presión, los cuales ventajosamente pueden contribuir en energía y/o refrigeración a la unidad de acondicionamiento . Con respecto a los separadores contemplados en la planta de acondicionamiento corriente arriba en la presente, debería reconocerse que todos los separadores (alimentación) conocidos son apropiados. Sin embargo, y con respecto al separador de alimentación rico, se prefiere particularmente que el separador sea un separador de tres fases en el. cual el agua puede separarse del líquido hidrocarbonáceo y fases de vapor. Además, el fraccionador, intercambiador de calor, secador, y compresor usados en la presente son dispositivos típicamente convencionales bien conocidos para el técnico experimentado . Debería reconocerse que al usar un enfriador de alimentación y un separador de alimentación, y por enfriamiento adicional de los vapores del enfriador de alimentación con separación posterior de los vapores enfriados en el separador intermedio (para formar un líquido enriquecido en C5+ y un vapor reducido en C5+) , la mayoría, si no todos los componentes más pesados se remueven del gas de alimentación. Por lo tanto, con la remoción de los hidrocarburos C5+ en la planta de acondicionamiento corriente arriba, el equipamiento en la planta de recuperación LGN corriente abajo existente, incluyendo trabajos de calentamiento, el expansor turbo, y el desmetanizador operarán en sus puntos más eficientes independiente de los cambios en la composición del gas de alimentación. Las configuraciones y procesos contemplados de esta manera permiten el manejo sencillo y flexible de las velocidades de flujo del gas de alimentación variadas y las composiciones de gas que deberán aumentar todos los procesos LGN de expansor turbo conocidos. Como una consecuencia, la complejidad de operar un expansor turbo corriente abajo (planta LGN) . bajo composiciones de gas variadas se reduce significativamente sin sacrificar la recuperación y rendimiento del LGN. Visto desde otra perspectiva, las instalaciones y procesos contemplados en la presente permiten condiciones de operación constantes para las plantas de recuperación de LGN corriente abajo por la eliminación de los componentes pesados en el gas de alimentación sin requerir modificaciones de las plantas de recuperación de LGN en el procesamiento de gases de alimentación más ricos variados. Las configuraciones especialmente preferidas incluyen un primer enfriador y un primer separador de alimentación para remover al menos algo del agua y líquido C5+, y más preferiblemente incluyen secadores de gas y de líquido que reciben y secan el gas y el líquido del primer separador para por ello generar un gas al menos parcialmente deshidratado, el cual luego se enfría además por al menos un segundo enfriador para condensar parcialmente la mayoría de hidrocarburos C5+ (típicamente sobre el 70%, y más típicamente sobre el 75%) . El primer separador de líquido luego puede alimentarse al fraccionador , y un segundo separador luego producirá un gas reducido en C5+ y un líquido enriquecido en C5+, en donde el gas reducido en C5+ se alimenta a la unidad de recuperación de LGN, y el líquido enriquecido en C5+ se disminuye, enfría, y proporciona de esta manera enfriamiento al condensador de reflujo del fraccionador previo a la alimentación del fraccionador . isto desde una perspectiva diferente, debería apreciarse que el enfriamiento y el fraccionamiento permite a los componentes más pesados condensarse (en donde al menos parte del trabajo de enfriamiento se proporciona por expansión de los componentes líquidos) , mientras que los componentes más ligeros se combinan y alimentan en la planta de recuperación de LGN corriente abajo. Donde la composición del gas de alimentación es variable, debería apreciarse que los cambios en la composición pueden acomodarse al desviar las porciones variables del gas de alimentación rico en la unidad de acondicionamiento corriente arriba y/o al combinar C2-C4 y/o C5+ de la unidad de acondicionamiento con el gas de alimentación rico. Con respecto al vapor de corriente del fraccionador, se prefiere típicamente que el vapor se condense al menos parcialmente usando un enfriador de ambiente y un intercambiador de calor, en donde el intercambiador preferiblemente usa refrigeración contenida desde el líquido reducido del separador que forma el líquido enriquecido en C5+ y el gas reducido en C5+. El vapor de corriente enfriado de esta manera se separa además en un tercer separador (separador de reflujo) que proporciona una corriente líquida que se reduce en presión para el fraccionador como un reflujo superior, mientras que el vapor del tercer separador se combina preferiblemente con el gas reducido en C5+. El gas reducido en C5+ de la corriente del fraccionador se comprime típicamente hasta presión adecuada usando dispositivos convencionales . De esta manera, se han descrito modalidades y aplicaciones específicas relacionadas al acondicionamiento de gas rico para la recuperación de LGN. Debería ser aparente, sin embargo, para aquellos experimentados en la técnica que muchas modificaciones más además de aquellas ya descritas son posibles sin alejarse de los conceptos inventivos en la presente. La materia objeto inventiva, por lo tanto, no es para restringirse excepto en el espíritu de la presente descripción. Adicionalmente, al interpretar la especificación y reivindicaciones contempladas, todos los términos deberán interpretarse en la manera más amplia posible consistente con el contexto. En particular, los términos "comprende" y "que comprende" deberían interpretarse como que se refieren a elementos, componentes, o etapas en una manera no exclusiva, indicando que los elementos, componentes, o etapas referenciadas pueden presentarse, o utilizarse, o combinarse con otros elementos, componentes, o etapas que no se hacen referencia expresamente. Adicionalmente, donde una definición o uso de un término en una referencia, la cual se incorpora para referencia en la presente es inconsistente o contraria a la definición de tal término proporcionado en la presente, la definición de tal término proporcionado en la presente aplica y la definición de tal término en la referencia no aplica.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un método para acondicionar un gas de alimentación rico en una unidad de acondicionamiento, caracterizado porque comprende : enfriar y separar un gas de alimentación rico en una porción líquida y una porción de vapor; enfriar además la porción de vapor y separar la porción de vapor enfriada en una corriente de vapor reducida en C5+ y en una corriente líquida enriquecida en C5+; separar la corriente líquida enriquecida en C5+ y la porción líquida en un fraccionador a reflujo en un producto residual C2-C5 y un producto de corriente; enfriar el producto de corriente y separar el producto de corriente enfriado en un líquido a reflujo para el fraccionador y un vapor ligero; y guiar el vapor ligero y la corriente de vapor reducida en C5+ a una planta de recuperación de LGN corriente abajo.
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas de alimentación rico se enfría a una temperatura de 1-20°F (-17.2°C - -6.67°C) arriba de un punto de hidrato del gas de alimentación rico, y en donde el agua se remueve del gas de alimentación rico enfriado.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una etapa de secar la porción líquida y la porción de vapor.
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una etapa de reducir la presión de la corriente líquida enriquecida en C5+ para proporcionar un trabajo de condensación de reflujo previo a la alimentación de la corriente líquida enriquecida en C5+ al fraccionador .
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una etapa de expandir el líquido de reflujo previo a la alimentación del líquido de reflujo en el fraccionador .
  6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una etapa de separar en un desbutanizador el producto residual C2-C5 en una fracción C5+ y un producto de LGN C2-C4.
  7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende además una etapa de usar una porción del producto LGN C2-C4 como reflujo para el desbutanizador .
  8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende además una etapa de combinar otra porción del producto de LGN C2-C4 con un producto de LGN de la planta de recuperación de LGN.
  9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de acondicionamiento se proporciona como una adaptación a la planta de recuperación de LGN.
  10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas de alimentación rico comprende al menos 20% mol de componentes C2+ con al menos 2.5% mol de componentes C5+.
  11. 11. Una unidad de acondicionamiento de gas para la operación corriente arriba de una planta de recuperación de liquido de gas natural (LGN) y configurada para procesar un gas de alimentación rico, caracterizada porque comprende: un primer separador configurado para separar una fase de vapor enfriada y deshidratada de un gas de alimentación rico enfriado en una corriente de vapor reducida en C5+ y en una corriente líquida enriquecida en C5+; un dispositivo de expansión configurado para despresurizar al menos parcialmente la corriente líquida enriquecida en C5+ y acoplarse a un fraccionador a reflujo que se configura para recibir al menos la corriente líquida enriquecida en C5+ parcialmente despresurizada; en donde el fraccionador a reflujo se configura además para proporcionar un producto de corriente a un separador de reflujo corriente abajo de un condensador de reflujo, y en donde el condensador de reflujo se configura para proporcionar contenido de refrigeración de corriente liquida enriquecida en C5+ al menos parcialmente despresurizada para el producto de corriente; en donde el primer separador y el separador de reflujo se configuran para proporcionar la corriente de vapor reducida en C5+ y un vapor ligero para la planta de recuperación de LGN, respectivamente; y en donde el fraccionador a reflujo se configura para recibir una fase líquida enfriada y deshidratada del gas de alimentación rico y para producir un producto residual C2-C5.
  12. 12. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque comprende además un segundo separador que se configura para separar el gas de alimentación rico enfriado en un vapor del gas de alimentación y un líquido del gas de alimentación, en donde el segundo separador se acopla de manera fluida al fraccionador para permitir la administración del líquido de gas de alimentación al separador y en donde el segundo separador se acopla de manera fluida a una unidad de secado que se configura para secar el vapor del gas de alimentación para por ello producir la fase de vapor deshidratada del gas de alimentación rico.
  13. 13. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque el segundo separador se configura además para permitir la eliminación de agua del gas de alimentación rico enfriado.
  14. 14. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque comprende además un enfriador de gas de alimentación rico que se configura para enfriar el gas de alimentación rico a una temperatura de 1-20°F (-17.2°C - -6.67°C) arriba de un punto de hidrato del gas de alimentación rico, y en donde el enfriador de gas de alimentación rico se acopla de manera fluida al segundo separador.
  15. 15. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el dispositivo de expansión es una válvula JT o turbina de expansión.
  16. 16. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el separador de reflujo se configura para producir un líquido de reflujo.
  17. 17. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque comprende además un segundo dispositivo de expansión configurado para reducir la presión del líquido de reflujo.
  18. 18. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque comprende además un desbutanizador que se acopla de manera fluida al fraccionador , y que se configura además para recibir el producto residual C2-C5 y para producir un producto de corriente del desbutanizador LGN C2-C4 y un producto residual C5+.
  19. 19. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque comprende además una tubería que se acopla de manera fluida entre la planta de recuperación de LGN y el desbutanizador para permitir la combinación del producto de corriente del desbutanizador de LGN C2-C4 y un producto de LGN de la planta de recuperación de LGN.
  20. 20. La unidad de acondicionamiento de gas de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque el desbutanizador es un desbutanizador a reflujo.
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