MX2010009024A - Metodo para separar nitrogeno de gas natural. - Google Patents

Metodo para separar nitrogeno de gas natural.

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Abstract

Se describe un método para licuar una fracción inicial rica en hidrocarburo que contiene nitrógeno, preferiblemente gas natural. De conformidad con la invención a) la fracción inicial se licua, b) se separa mediante rectificación en una fracción enriquecida del nitrógeno cuyo contenido de metano es de máximo 1% en volumen, y una fracción rica en hidrocarburo, empobrecida de nitrógeno, c) la fracción rica en hidrocarburo, empobrecida de nitrógeno se subfusiona y se expande, d) la fracción rica en hidrocarburo, empobrecida de nitrógeno expandida se desdobla en una fracción líquida rica en hidrocarburo cuyo contenido de nitrógeno es de máximo 1% en volumen y una fracción rica en nitrógeno, y e) la fracción rica en nitrógeno se mezcla con la fracción inicial.

Description

METODO PARA SEPARAR NITROGENO DE GAS NATURAL DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se refiere a un método para li ión inicial rica en hidrocarburo que contiene ni riblemente de gas natural.
Las fracciones iniciales o respectivament ales ricos en hidrocarburo que contienen n eren de medidas adecuadas para licuarlas, par ar la concentración de nitrógeno en el produc (gas natural licuado) a 1% en volumen. En el cas concentración de nitrógeno, dentro del ta enamiento del GNL se producen estratifi eables y peligrosas en virtud de las di dades . Para evitar esto, el nitrógeno usualm sa del proceso extrayendo una flujo de gas com enden turbinas de gas que pueden usar al almente el flujo de gas combustible precede onado. Sin embargo, en este caso es necesari do de que la máxima concentración de nitrógeno a flujo de gas combustible se encuentre entre 20 en. En cuanto el contenido de nitrógeno de la al a ser licuada es tan alto que no es posible l contenido de nitrógeno máximo admisible en el y en el flujo de gas combustible precede onado usualmente se extrae del proceso de licu fracción de nitrógeno altamente concentrad nido de metano es inferior a 1% en volume ión de nitrógeno altamente concentrado se pued tamente a la atmósfera. La generación de esta nitrógeno se puede efectuar o bien media blamiento del flujo de gas combustible en lo facción.
Una fracción inicial rica en hidrocarb ene nitrógeno se alimenta mediante la línea 1 so de licuefacción representado por los cambia o zonas El a E3 del cambiador de calor. La cir dibujada a rayas constituye en este caso un pr geración cualquiera o bien una planta de refrí uiera que se puede usar, por ejemplo, en la licu subenfriamiento de la fracción inicial mencionad En el cambiador de calor o bien en la zon iador de calor tiene lugar primero un enfriamien ión inicial, la cual a continuación se alimenta ínea 102 a un segundo cambiador de calor o bien eí cambiador de calor y en esta se licúa por c ante la línea 103 y la válvula a de expansión la ial ahora licuada se alimenta a una columna De se macenamiento de GNL no representado en la figura De la cabeza de la columna De separació e mediante la línea 108 una fracción de n ente concentrado; su contenido de nitrógeno us cuentra entre 90 y 100% en volumen. Una parte ión de nitrógeno se emite directamente a la a nte la línea 109, en tanto que otro flujo pa fracción de nitrógeno se alimenta mediante la l flujo de retorno a la columna De separación TI ber pasado por el condensador E4 de retorno disp parador DI .
Sin embargo, una forma de proceder como l ibe mediante la figura 1 provoca problemas si n io para el flujo 107 de gas combustible, el cu emitir directamente a la atmósfera, contrariame sucede con fracción 109 de nitrógeno a Para solucionar este problema se especi o para licuar una fracción inicial rica en hidr ontiene nitrógeno en el cual a) la fracción inicial se licúa, b) mediante rectificación se separa ión enriquecida de nitrógeno cuyo contenido má o es de 1% en volumen y una fracción carburo, empobrecida de nitrógeno, c) la fracción rica en hidrocarburo, emp trógeno se subfusiona y se expande, d) la fracción rica en hidrocarburo ex recida de nitrógeno se separa en una fracción en hidrocarburo cuyo contenido de nitrógeno es en como máximo y una fracción rica en nitrógeno, e) la fracción rica en nitrógeno se mezcl ión inicial . ión inicial, si la fracción inicial se somete a un ecado por adsorción previo a su enfriamie teriza porque la fracción rica en nitrógeno se gas regenerador para el proceso de secado por a de mezclarla con la fracción inicial, un flujo parcial de la fracción ada se alimenta como gas extractor (stripgas e en inglés) a la subsiguiente separaci ficación de la fracción inicial licuada, la licuefacción y/o el subenfriamient ión inicial rica en hidrocarburo que contiene n fectúa utilizando cualquier proceso de licuef eción, si la fracción rica en hidrocarburo contenido de nitrógeno es de máximo 1% en vo nte la conducción del proceso representado en l ora el flujo de gas combustible que se produce proceso de licuefacción y tras la expansión ión inicial licuada y superfría ya no se alimen io de gas combustible como, por ejemplo, una tu sino que se mezcla con la fracción inicial a ser de alimentarla al proceso de enfriami facción .
El método de conformidad con la invenci r una fracción inicial rica en hidrocarburo que geno así como los perfeccionamientos adiciona se explicarán con más detalle a continuación emplo de realización representado en la figura 2.
De manera análoga a la forma de proceder figura 1, la fracción inicial rica en hidrocar ene nitrógeno se alimenta mediante las líneas 1 diante lo cual se apoya el efecto de rectificaci na de separación TI.
Del sumidero de la columna de separació e mediante la línea 4 una fracción rica en hidro recida de nitrógeno y se subfusiona en el camb o bien en la zona E3 del cambiador de calor.
La circulación 20 dibujada en líneas senta un proceso de refrigeración cualquiera o a de refrigeración cualquiera, como se puede u lo, en la licuefacción y subfusión de la al mencionada.
Esta fracción superfría se extrae del pr facción propiamente dicho mediante la línea 5, se válvula b y se alimenta a un separador DI. Med 6 se extrae del sumidero del separador DI una fra cto GNL licuada y se alimenta a un ta pasado a través del condensador de retorno E4 d separador DI .
Convenientemente el condensador de retorno ador DI se colocan tan altos que el retorno 11 ina de separación TI se puede efectuar mediante f dad sin el uso de una bomba. Además, la presió ador DI es de al menos 2 bara, preferiblemente permitir una transferencia sin bombeo de la fra cto GNL a un tanque de almacenamiento férico .
De acuerdo con un perfeccionamiento favor o de conformidad con la invención es posible qu eños un flujo parcial de la fracción 10 enriqu geno para el enfriamiento previo de la fra al antes de emitirlo a la atmósfera. Sí la fr al se somete a un proceso de secado como se de este propósito el gas perdido por ebullición de lmacenamiento de GNL atmosférico convenientem ime primero a la presión del separador D nuación a la presión de la fracción 1 inicial j acción 7 rica en nitrógeno extraída del separado La fracción rica en nitrógeno o bien fra ombustible que se extrae de la cabeza del sepa nte la línea 7 ahora se comprime Cl de conform nvención en una o varias etapas, se enfría ador adicional E5 y a continuación se mezcla med 8 con la fracción inicial rica en hidrocar ene nitrógeno de la línea 1. Si la fracción 1 in ntra presente con una presión comparativamente le mezclar la fracción 7 rica en nitrógeno pri acción 1 inicial y luego someterla junto con el esión. nte la figura 1 se producen tres fracciones dife ión de producto GNL, fracción de gas combus ión de nitrógeno altamente concentrado - que se proceso, en el caso del método de conformidad ción son únicamente dos fracciones, especifíca ión 6 del producto GNL así como la fracción geno altamente concentrado que se extrae de la c lumna de separación TI.
El retorno de la fracción 7 rica en nitróg ión 1 inicial tiene por consecuencia de que al licuefacción favorablemente se le sobrepo lación mixta indefinida. Esta circulación inida consta esencialmente de los componentes n tano así como pequeñas cantidades de hidro iores y eventualmente oxígeno y trazas de hel lación mixta indefinida se preenfría en el camb na de separación TI y se alimentan nuevament ión 1 inicial con la fase gaseosa del separador D En combinación con el proceso de refriger la planta 20 de refrigeración que puede comprend técnicas conocidas como, por ejemplo, evapora cto puro, evaporación mixta, expansión de ctor de trabajo así como cualesquiera combinac resulta una cascada de circulación refrigerante lación mixta N2/CH4 indefinida en el extremo f so de licuefacción.
Mediante la formación de la circulació inida es posible proporcionar al condensador de el enfriamiento requerido independientemente sición y la presión de la fracción inicial, d a cantidad total del nitrógeno contenido en la al se puede reconcentrar a la pureza requerida

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como ante ma como propiedad lo contenido en las si ndicaciones : 1. Método para licuar una fracción inici idrocarburo que contiene nitrógeno, preferiblen natural, caracterizado porque a) la fracción in , b) se desdobla mediante rectificación en una uecida de nitrógeno cuyo contenido máximo de m % en volumen y una fracción rica en hidro recida de nitrógeno, c) la fracción r carburo, empobrecida de nitrógeno se subfusió de, d) la fracción rica en hidrocarburo, empobr geno expandida se desdobla en una fracción líqu idrocarburo cuyo contenido máximo de nitrógeno ndicaciones 1 ó 2 en el cual la fracción ini e a un proceso de secado por adsorción a arla, caracterizado porque la fracción rica en n sa como gas regenerador para el proceso de se ción antes de mezclarla con la fracción inicial. 4. Método de conformidad con cualquiera ndicaciones 1 a 3 precedentes, caracterizado p parcial de la fracción inicial enfriada se gas extractor al subsiguiente desdoblamie ficación de la fracción inicial licuada. 5. Método de conformidad con cualquiera ndicaciones 1 a 4 precedentes, caracterizado p facción y/o la subfusión de la fracción inicial carburo que contiene nitrógeno se efectúa ut uier proceso de licuefacción a discreción. 6. Método de conformidad con cualquiera
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