NO165875B - Fremgangsmaate for separering av naturgassvaesker fra nitrogenholdig naturgass. - Google Patents

Fremgangsmaate for separering av naturgassvaesker fra nitrogenholdig naturgass. Download PDF

Info

Publication number
NO165875B
NO165875B NO85853516A NO853516A NO165875B NO 165875 B NO165875 B NO 165875B NO 85853516 A NO85853516 A NO 85853516A NO 853516 A NO853516 A NO 853516A NO 165875 B NO165875 B NO 165875B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
stream
liquid
methane
natural gas
demethanizer
Prior art date
Application number
NO85853516A
Other languages
English (en)
Other versions
NO165875C (no
NO853516L (no
Inventor
Ravindra Fulchand Pahade
John Bernard Saunders
James Joseph Maloney
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/570,664 external-priority patent/US4479871A/en
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of NO853516L publication Critical patent/NO853516L/no
Publication of NO165875B publication Critical patent/NO165875B/no
Publication of NO165875C publication Critical patent/NO165875C/no

Links

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår separering av naturgassvæsker fra naturgass som i tillegg inneholder nitrogen, og er spesielt anvendelige der naturgassreservoaret underkastes forbedret gjenvinning som inkluderer nitrogeninjeksjon.
Naturgassvæsker innbefatter hydrokarboner som inneholder to eller flere karbonatomer som vanligvis finnes i naturgass-reservoarer. Eksempler på naturgassvæsker er etan, propan og butan. Når man gjenvinner naturgass, for eksempel metan, fra et naturgassreservoar, er det ønskelig å separere naturgass-vaeskene fra naturgassen og å gjenvinne disse to separat. Dette fordi naturgassvæsker har høyere økonomisk verdi enn metan for bruk som brennstoff som propan eller flytendegjort petroleumgass, eller for bruk som kjemiske råstoffer. Når nitrogen også er til stede i naturgassreservoaret er det ønskelig å separere nitrogen fra hydrokarbonet uten å påvirke separering av naturgassvæsker fra naturgassen. Et reservoar kan ha et innhold av naturlig forekommende nitrogen fra 0 til 90* og generelt fra 3 til 5SÉ.
Efter hvert som hydrokarbonkiIdene blir sjeldnere og vanske-ligere å utvinne er sekundærutvinning blitt mere utbredt. Slik sekundærutvinning kalles vanligvis EOR (enhanced oil recovery) og EGR (enhanced gas recovery). En slik sekundær gjenvinningsteknikk medfører injeksjon av en gass som ikke understøtter forbrenning inn i et reservoar for å øke reservoartrykket for derved å fjerne hydrokarboner som ikke kan fjernes fra reservoaret ved hjelp av reservoarets naturlige trykk. En generelt benyttet gass for denne prosess er nitrogen fordi den er relativt lett tilgjengelig og også rimelig, og kan fremstilles i store mengder på reservoar-punktet.
Injeksjon av nitrogen inn i reservoaret vil med tiden medføre nærvær av økede konsentrasjoner nitrogen i naturgassen som gjenvinnes fra reservoaret. Nitrogenkonsentrasjonen i fluidet som gjenvinnes fra reservoaret kan være fra den naturlig forekommende konsentrasjon og helt opp til 90* eller mer. Videre er konsentrasjonen av nitrogen i den gjenvundne gass Ikke konstant men har en tendens til å øke med tiden efter hvert som mer og mer nitrogen benyttes for å holde reservoartrykket på et punkt der utvinning kan skje. Dette har en ugunstig virkning på gjenvinningen av naturgassvæsker separat fra naturgassen.
Den økede konsentrasjon av nitrogen i brønnhodestrømmen kompliserer effektiv separering av naturgassvæsker fra naturgass fordi en prosess som kan være effektiv ved en relativt lav nitrogenkonsentrasjon slik som ca. 5*, kan være ineffektiv ved høy nitrogenkonsentrasjon slik som over 50*. Således må en prosess for separering av naturgassvæsker fra nitrogen inneholdende naturgass gjenvunnet fra et reservoar som har vært underkastet nitrogeninnsprøytning, ha tilstrek-kelig fleksibilitet til effektivt å kunne gjennomføre separering over et vidt område nitrogenkonsentrasjoner.
Det er kjent å separere en matestrøm inneholdende metan og naturgassvæsker ved å føre matestrømmen gjennom en metanisør og en slik prosess er beskrevet i "Hydrocarbon Processing", vol. 49, nr. 4, april 1970, side 89-92. Videre er det, også i "Hydrocarbon Processing", vol. 61, nr. 4, april 1982, side 103, beskrevet en fremgangsmåte for hydrokarbonutvinning fra dermed forbundne gasser oppnådd fra nitrogengassinjeksjon for forbedret oljeutvinning.
Det er nu funnet mulig å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for separering av naturlige gassvæsker fra naturgass som også inneholder nitrogen, spesielt for effektivt å separere naturgassvæsker fra nitrogenholdig naturgass med en relativt høy nitrogenkonsentrasjon, eller der nitrogenkonsentrasjonen kan variere fra den naturlig forekommende konsentrasjon og helt opp til 90* eller mer.
I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for separering av naturgassvæsker fra en matestrøm Inneholdende naturgassvæsker, metan og nitrogen, og med et trykk innen området 2 068,5 til 10 342,5 kg Pa omfattende å innføre de flytende tilmatningsstoffer til en demetanisør der de separeres i en metanrik fraksjon og en bunnvæske inneholdende naturgassvæsker, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved: 1) partielt å kondensere matestrømmen for å gi en første dampstrøm og en første væskestrøm; 2) partielt å fordampe den første væskestrøm for å gi en partielt fordampet strøm; 3) separering av den partielt fordampede strøm I en andre dampstrøm og en andre væskestrøm; 4) partielt å kondensere den første dampstrøm for å gi en tredje dampstrøm og en tredje væskestrøm 1 det den tredje væskestrøm sammen med den andre væskestrøm mates til
demetanisøren;
5) partielt å fordampe bunnvæsken for å tilveiebringe damp for oppadrettet strøm gjennom demetanisøren og for å
tilveiebringe gjenværende væske; og
6) gjenvinning av den gjenværende væske som naturgass væskeprodukt.
Uttrykket "kolonne" slik det her benyttes er ment å bety en destillasjons- eller fraksjoneringskolonne, det vil si en kontaktkolonne eller sone der væske og damp bringes I motstrøms kontakt for å bevirke separering av en fluid-blanding, for eksempel ved å bringe damp og væske i kontakt på en serie vertikalt anordnede skåler eller plater montert i kolonnen eller alternativt på pakkeelementet som er fylt I kolonnen. For en utvidet diskusjon av fraksjoneringskolonnen skal det henvises til "Chemical Engineers Handbook", femte utgave, R.H. Perry og C.H. Chilton, McGraw-Hill Book Company, New York, del 13, "Destillation" av B.D. Smith et al. på side 13-3, "The Continuous Distillation Process".
Uttrykket "dobbeltkolonne" benyttes her for å antyde en høytrykkskolonne der den evre ende er i varmevekslings-forbindelse med den nedre ende av lavtrykk kolonne. En utvidet diskusjon av dobbeltkolonner finnes i Ruheman, "The Separation of Gases" Oxford University Press, 149, kap. 7, "Commersial Air Separation" og videre i Barron "Cryogenic Systems", McGraw-Hill, 1966, side 230 "Air Separation Systems".
Uttrykket "metanfjerner" benyttes her for å angi en kolonne der et flytende råstoff inneholdende metan og naturgassvæsker innføres i kolonnen for så å synke ned gjennom kolonnen og hvor derved de flyktigere komponenter fjernes eller strippes av fra den synkende væske ved hjelp av en stigende dampstrøm.
Uttrykket "naturgassvæsker" og "høyere hydrokarboner" benyttes for å angi hydrokarboner med to eller flere karbonatomer. Disse befinner seg ikke nødvendigvis i flytende tilstand.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene der
Figur 1 er et flytskjema over en foretrukket utførelsesform
av oppfinnelsens fremgangsmåte og
Figur 2 er et flytskjema av en annen utførelsesform av oppfinnelsen som kan vær fortrukket når nitrogenkonsentrasjonen i råstoffstrømmen Ikke overskrider ca. 20*.
Under henvisning til figur 1 er matestrømmen 10 en gasstrøm som karakteristisk gjenvinnes fra en naturgassbrønn eller et oljereservoar efter en viss behandling for å fjerne vanndamp. Karbondioksyd, svovelforbindelser og eventuelt andre høyerekokende forbindelser som tunge hydrokarboner med 7 eller flere karbonatomer. Strømmen 10 har generelt omgivelsestemperatur og er generelt under et trykk innen området fra 21 til 105 kg/cm<2> abs. og inneholder metan, nitrogen og naturgassvæsker. Nitrogenkonsentrasjonen kan ligge innen området fra 3 til 90%. Når sekundære nitrogen-innsprøytingsgjenvinningsteknikker benyttes, har nitrogen-konsentras jonen i råstoffet en tendens til å øke med tiden. Hvis ikke annet er angitt er alle prosentandeler mol-#-andeler. Råstoffet kan også inneholde hydrogen og umettede hydrokarboner slik som når det føres gjennom en krakkings-enhet.
Matestrømmen 10 blir partielt kondensert for å gi en dampstrøm A og en væskestrøm B. I figur 1 blir strømmen 10 partielt kondensert ved avkjøling i varmeveksleren 11 mot returstrømmer og metanfjerner-bunnprodukter. Annen avkjøling 1 tillegg til det som er vist i figur 3 kan omfatte ekstern propanavkjøling. Den partielt kondenserte strøm 12 mates til faseseparatoren 13 og separeres i en dampstrøm 14, strøm A, og væskestrømmen 15, strøm B.
Strømmen A kondenseres partielt for derved å gi en dampstrøm C og en væskestrøm D. I figur 1 blir strømmen 14 partielt kondensert ved turboekspansjon gjennom turboekspanderen 16 og den partielt kondenserte strøm 17 mates til faseseparatoren 18 og separeres i en dampstrøm 19, strøm C, og væskestrømmen 20, strøm D.
Strømmen B fordampes partielt for derved å gi en dampstrøm E og en væskestrøm F. I figur 1 blir strømmen 15 partielt fordampet ved ekspansjon gjennom ventilen 21 og den partielt fordampede strøm 22 mates til faseseparatoren 23 og separeres i dampstrøm 24, strøm E, og væskestrømmen 25, strøm F. Selv om det ikke er vist kan strømmen 15 oppvarmes efter ekspansjon gjennom ventilen 12.
Strømmene D og F innføres i en første metanfjerner som flytende råstoff. På grunn av den første partielle kondensasjon av råstoffet og efterfølgende respektive partiell kondensasjon og partielle fordampning med dertil hørende faseseparering, blir den flyktigere komponent av råstoffet, nemlig nitrogen, bragt til hovedsakelig å gå inn i damp-strømmene C og E, noe som gir lite eller intet nitrogen i væskestrømmene D og F som mates til den første metanfjerner 28. I figur 1 føres strømmene 20 og 25 gjennom ventiler 26 og 27 og til en første metanfjerner 28 som arbeider ved et trykk Innen området 7 til 42 kg/cm<2> abs. og fortrinnsvis 14 til 32 kg/cm<2> abs.
I metanfjerneren 28 blir råstoffene separert i en metanrik fraksjon og en bunnvæske inneholdende en betydelig konsentrasjon naturgassvæsker. Bunnvæsken fra den første metanfjerner fordampes partielt for derved å gi en dampstrøm G og en væskestrøm H. I figur 1 trekkes bunnvæsken av fra metanfjerneren 28 som strømmen 29 og fordampes partielt ved oppvarming gjennom varmeveksleren 11 mot avkjølende matestrøm 10. Den partielt fordampede strøm 30 mates til faseseparatoren 31 og separeres i en dampstrøm 32, strøm G, og en væskestrøm 33, strøm H. Strømmen H gjenvinnes som produkt naturgassvæske. Konsentrasjonen av naturgassvæsker i strøm H vil variere og avhengig av den relative konsentrasjon av matestrømkomponentene og av naturgassvæskeprodukts spesifika-sjonene. Generelt vil konsentrasjonen av naturgassvæsker i strømmen H overskride 75* og ofte 90*. Videre vil strømmen H inneholde meget lite eller intet nitrogen selv når nitrogen-konsentras j onen i strømmen overskrider 90*.
Strømmen G returneres til den første metanfjerner. I figur 1 blir strømmen 32 returnert til metanfjerneren 28 ved den nedre ende av kolonnen og gir en dampoppoverstrøm for kolonneseparering mot den synkende væske.
Som et alternativ til arrangementet I figur 1 behøver bunnvæsken ikke å trekkes av fra den første metanfjerner, den kan i stedet kokes om igjen ved bunnen av kolonnen med en andel av mategassen eller en annen egnet varmekilde. I en slik alternativ utførelsesform vil strømmen G være avkokt damp fra bunnproduktet og strømmen H vil trekkes direkte ut av bunnproduktet fra den første metanfjerner.
En annen Ikke vist variasjon vil omfatte bruken av side-omkokere i metanfjernere som kan benytte varme tilgjengelig fra matestrømmen.
Strømmene C og E som inneholder mesteparten av nitrogenet som var i råstoffet, kondenseres partielt for derved å gi en dampstrøm I og en væskestrøm J. I figur 1 blir strømmene 24 og 19 først kombinert og den kombinerte strøm 34 kondenseres partielt ved avkjøling gjennom varmeveksleren 35 mot returstrømmer. Denne partielt kondenserte strøm mates til faseseparatoren 37 og separeres i en dampstrøm 38, strøm I, og en væskestrøm 39, strøm J. Alternative strømmer 19 og 24 kan hver separat gå gjennom varmeveksleren 35 og kombineres ved å følge traversen eller mates separat til faseseparatoren 37. I figur 1 blir en del 40 av den kombinerte strøm 34 grenet av og avkjølt mot bunnvæske fra den andre metanfjerner og ført tilbake til hovedstrømmen. Den avkjølte avgrenede strøm 41 kan føres tilbake til hovedstrømmen nedstrøms varmeveksleren 35, slik dette er vist i figur 1, eller kan føres tilbake oppstrøms varmeveksleren 35.
Strømmen J fordampes partielt for derved å gi en dampstrøm K og en væskestrøm L. I figur 1 blir strømmen 39 oppvarmet og partielt fordampet ved føring gjennom varmeveksleren 42 mot den avgrenede strøm 40. Den partielt fordampede strøm mates til faseseparatoren 44 og separeres i en dampstrøm 45, strøm K, og en væskestrøm 46, strøm L.
På grunn av den partielle fordampning av nitrogenholdig materiale og efterfølgende partiell fordamping ay de resulterende flytende strømmer, vil mesteparten av nitrogenet som kom inn i systemet sammen med råstoffet, på grunn av sin høyere flyktighet bragt til å gå inn i dampstrømmene I og K, noe som således kun efterlater en mindre mengde nitrogen i væskestrømmen L som innføres som råstoff til den andre metanfjerner.
I figur 1 føres strømmen 46 gjennom ventilen 47 og innføres til den andre metanfjerner 48 som arbeider ved et trykk innen området 3,5 til 42 kg/cm<2> abs., fortrinnsvis fra 7 til 28 kg/cm<2> abs. I metanfjerneren 48 blir råstoffet separert i en metananriket fraksjon og en bunnvæske inneholdende naturgassvæsker .
Bunnvæsken fra den andre metanfjerner fordampes partielt for derved å gi en dampstrøm M og en væskestrøm N. I figur 1 trekkes bunnvæsken av fra metanfjerneren 48 som en strøm 49 og fordampes partielt ved oppvarming gjennom varmeveksleren 42 mot kjølestrømmen 40. Den partielt fordampede strøm 50 mates til faseseparatoren 51 og separeres i en dampstrøm 52, strøm M, og en væskestrøm 53, strøm N.
Strømmen N innføres i den første metanfjerner. I figur 1 blir strømmen 53 innført separat fra andre strømmer til metanfjerneren 28. Alternativt kan strømmen 53 kombineres med strømmen 25 efter ventilekspansjon før innføring til metanfjerneren 28. Som en ytterligere variasjon kan hver av disse strømmer oppvarmes, for eksempel i varmeveksleren 60, før innføring til metanfJerneren 28.
Strømmen M innføres til den andre metanfjerner. I figur 1 blir strømmen 52 ført tilbake til metanf jerneren 48 ved de nedre ende av kolonnen og gir damp oppoverstrøm for kolonneseparering mot synkende væske.
Som et alternativ til arrangementet I figur 1 behøver bunnvæsken ikke trekkes av fra den andre metanfjerner, den kan i stedet kokes om igjen i bunnen av kolonnen ved hjelp av en egnet varmekilde. Ved et slikt alternativt arrangement vil strømmen M være den avkokte damp fra bunnen og strømmen N trekkes av direkte fra bunnen av den andre metanfjerner. Figur 1 viser fremgangsmåten Ifølge oppfinnelsen i forbin-delse med et system som separerer metan fra nitrogen og gjenvinner metan og, hvis ønskelig, nitrogenet. I en slik prosess som vist i figur 1 blir strømmene 38 og 45 innført til en nitrogenf jerningsenhet 54. Strømmene 38 og 45 kan hvis ønskelig underkastes ytterligere avkjøling, for eksempel ved turbo- eller ventilekspansjon før innføring til enheten 54. Nitrogengjenvinningsenheten kan være en enkel kryogen kolonne, en dobbeltkolonne eller en hvilken som helst effektiv anordning som separerer nitrogen fra metan. Separeringen i enheten 54 gir en nitrogenstrøm 54 og en metanstrøm 56 som begge føres gjennom varmevekslere 35 og 11 og fjernes eller gjenvinnes som strømmer 55E henholdsvis 56E. Den metananrikede fraksjon fra den andre metanfjerner trekkes av som strømmen 57 og denne strøm passerer også gjennom varmevekslerne før fjerning eller gjenvinning som strøm 57E. Figur 1 viser også et annet alternativ til oppfinnelsens fremgangsmåte. Den metanrike fraksjon fra den første metanfjerner trekkes av som strømmen 58 og kombineres med strømmen 56 før fjerning og gjenvinning. I det alternativ som er vist i figur 1 blir hele eller en andel 59 av strømmen 58 avkjølt og partielt kondensert ved kjølemidler 60. Den partielt kondenserte strøm 61 mates til faseseparatoren 62 og separeres i en dampstrøm 63 og en væskestrøm 64. Dampstrømmen 63 føres til strømmen 57 før fjerning og gjenvinning. Væskestrømmen 64 føres tilbake til metanfjerneren 28 som fallende væske. Dette trekk fører til forbedret naturgassvæske gjenvinning fra toppstrømmen, det vil si metanprodukt-strømmen, noe som derfor gir prosessen ytterligere fleksibilitet med henblikk på naturgassvæskegjenvinning.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tar seg med hell av problemet med effektiv separering og gjenvinning av naturgassvæsker fra en metanblanding når metanblandingen også inneholder nitrogen. Selv om fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er effektiv ved enhver nitrogenkonsentrasjon i råstoffet er den mere attraktiv når nitrogenkonsentrasjonen 1 råstoffet overskrider ca. 10* og fortrinnsvis når det overskrider ca. 20*. Prosessen ifølge oppfinnelsen kan for det meste avbøte de skadevirkninger på hydrokarbonseparering som forårsakes av nitrogenets høyere flyktighet. Denne ugunstige virkning oppheves ved det definerte system av partielle faseendringer og separeringer som har en kombinert kumulativ virkning på i det vesentlige å fjerne nitrogen fra hydrokarbonsepareringen. Fordi den absolutte mengde nitrogen i råstoffet ikke skader prosessens evne til med hell å gjenvinne naturgassvæsker kan endringer i konsentrasjonen av nitrogen i råstoffet heller ikke skade gjenvinningsevnen for oppfinnelsen. Dette gjør oppfinnelsens prosess Ideell for bearbeiding av en strøm fra et gass- eller oljereservoar som har vært utsatt for øket gjenvinning ved nitrogeninjeksjon. Videre er oppfinnelsens fremgangsmåte også effektiv når andre relativt flyktige komponenter som helium er til stede i råstoffet.
En annen fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er minimalisering av innvirkningen av naturgassvæske gjen-vinningsfleksibilitet på metan nitrogen separering, det vil si de to separeringer har liten innflytelse på hverandre.
Når konsentrasjonen av nitrogen i matestrømmen er relativt lav, det vil si ikke mer enn 20* og fortrinnsvis ikke mer enn 10*, kan en annen utførelsesform av oppfinnelsens fremgangsmåte være mere attraktiv. Denne er vist i figur 2.
Under henvisning til figur 2 blir en matestrøm 110, generelt ved omgivelsestemperatur og med et trykk innen området fra 21 til 105 kg/cm<2> abs. og inneholdende naturgassvæsker, metan og ikke mer enn ca. 20* nitrogen, partielt kondensert for å gi en første dampstrøm og en første væskestrøm. I figur 2 blir strømmen 110 partielt kondensert ved føring gjennom en varmeveksler 111 mot returstrømmer og bunnen av metanfjerneren. Den partielt kondenserte strøm 112 mates til faseseparatoren 113 og separeres i den første dampstrøm 114 og den første væskestrøm 115.
Strømmen 115 ekspanderes gjennom ventilen 121 og fordampes partielt og partielt fordampet strøm 171 oppvarmes på en hvilken som helst egnet måte, for eksempel mot matestrømmen i varmeveksleren 111. Oppvarmingen fordamper ytterligere noe av væskedelen av strømmen 171. Den oppvarmede og partielt fordampede strøm 181 føres til faseseparatoren 123 og separeres i en andre dampstrøm 129 og en andre væskestrøm.
Strømmen 114 kondenseres partielt for å gi en tredje dampstrøm og en tredje væskestrøm. I figur 12 ble strømmen 114 partielt kondensert ved turboekspansjon gjennom turboekspanderen 116 og den partielt kondenserte strøm 117 mates til faseseparatoren 118 og separeres i den tredje dampstrøm og den tredje væskestrøm.
Den andre og tredje væskestrøm, 125 og 120, føres henholdsvis gjennom ventilene 127 henholdsvis 126 og innføres i metanfjerneren 128 som arbeider ved et trykk innen området 7 til 42 kg/cm<2> abs. og fortrinnsvis fra 14 til 31,5 kg/cm<2> abs. I metanfJerneren 128 separeres disse i en metanrik fraksjon og en bunnvæske inneholdende naturgassvæsker.
Bunnvæsken fordampes partielt for å gi damp for oppoverstrøm gjennom metanfjerneren og den gjenværende væske fjernes som produkt inneholdende en betydelig andel naturgassvæsker.
I figur 2 blir bunnvæsken trukket av fra metanfJerneren 128 som en strøm 129 og partielt fordampet ved passasje gjennom varmeveksleren 111. Den partielt fordampede strøm 130 mates til faseseparatoren 131 og separert i dampstrømmen 132 som føres tilbake til metanfjerneren 128 som damp oppoverstrøm, og til gjenværende væskestrøm 133 som gjenvinnes som produkt med en naturgassvæske konsentrasjon på minst 75* og generelt 90* eller mer. Alternativt behøver bunnvæskene Ikke å trekkes av fra metanfjerneren og kan 1 stedet kokes om Igjen 1 bunnen av kolonnen ved hjelp av en egnet varmekilde. Ved et slikt arrangement vil gjenværende væske fjernes fra bunnen av kolonnen og gjenvunnet Inneholdende produktnaturgassvæsker. Den andre og tredje dampstrøm, 124 og 119 1 figur 2, sammen med den metanrike fraksjon fra metanfjerneren som vises som avtrukket strøm 128, .'..an begge føres gjennom varmeveksleren 111 og fjernes eller gjenvinnes som strømmene 124E, 119E henholdsvis 158E.
Tabell I angir typiske prosessbetingelser for oppfinnelsens fremgangsmåte gjennomført i henhold til utførelsesformen i figur 1. Verdien ble oppnådd fra en datamaskinsimulering av prosessen ifølge oppfinnelsen og strømnumrene i tabell I tilsvarer de i figur 1. Angivelsen C2+ angir naturgassvæsker. Datamaskinsimuleringen Inkluderer en enkelt kolonne nitrogen-gjenvlnningsenhet drevet av en varmepumpe som benytter en blanding av nitrogen og metan som varmepumpefluid. Datamaskinsimuleringen skal være illustrerende og er ikke ment å være begrensende for oppfinnelsen.
Fremgangsmåten Ifølge oppfinnelsen tillater at man effektivt separerer naturgassvæsker fra naturgass som inneholder nitrogen, uansett nitrogenkonsentrasjonen. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er spesielt fordelaktig når nitrogenkonsentrasjonen i naturgassen forandres.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for separering av naturgassvæsker fra en matestrøm inneholdende naturgassvæsker, metan og nitrogen, og med et trykk innen området 2 068,5 til 10 342,5 kg Pa omfattende å innføre de flytende tilmatningsstoffer (125, 130) til en demetanisør (128) der de separeres i en metanrik fraksjon (158) og en bunnvæske (129) inneholdende naturgassvæsker, karakterisert ved:
1) partielt å kondensere matestrømmen (110) for å gi en første dampstrøm (114) og en første væskestrøm (115);
2) partielt å fordampe den første væskestrøm (115) for å gl en partielt fordampet strøm (181);
3) separering av den partielt fordampede strøm (181) I en andre dampstrøm (124) og en andre væskestrøm (125);
4) partielt å kondensere den første dampstrøm (114) for å gi en tredje dampstrøm (119) og en tredje væskestrøm (120) i det den tredje væskestrøm sammen med den andre væskestrøm (125) mates til demetanisøren (128);
5) partielt å fordampe bunnvæsken (129) for å tilveiebringe damp (132) for oppadrettet strøm gjennom demetanisøren (128) og for å tilveiebringe gjenværende væske (133); og
6) gjenvinning av den gjenværende væske (133) som naturgass væskeprodukt.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den første væskestrøm (115) ekspanderes og oppvarmes for fordamping.
3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 2, karakterisert ved at minst noe av minst ei. av ('en andre dampstrøm (124), den tredje dampstrøm (119) og den metanrike fraksjon (158) videre separeres i metanrikere nitrogen-rlkere fraksjoner.
4. Fremgangsmåte ifølge kravene 2 og 3, karakterisert ved at oppvarmingen gjennomføres ved å føre den partielt fordampede første væskestrøm (171) mot matestrømmen (110).
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert v e d at a) den andre og tredje strøm (199, 24) partielt kondenseres for å gi en fjerde dampstrøm (38) og en fjerde væskestrøm (39); b) den fjerde væskestrøm (39) partielt fordampes for å gi en femte dampstrøm (45) og en femte væskestrøm (46); c) den femte væskestrøm (46) innføres til en andre demetani-sør (48) for separering i en metananriket fraksjon (57) og en bunnvæsker (59) inneholdende naturgassvæsker; d) bunnvæske (49) fra den andre demetanisør (48) partielt fordampes for å gi en sjette dampstrøm (52) og en sjette væskestrøm (53); e) den sjette dampstrøm Innføres i en andre demetanisør (48); f) dampstrømmen (32) som oppnås ved partiell fordamping av bunnvæske (39) fra en første demetanisør (28) bg væske-strøm (53) innføres til den første demetanisør (28); og g) gasstrømmen (33) som oppnådd ved partiell fordampning av bunnvæsken (29) fra den første demetanisør (28) gjenvinnes som produktnaturgassvæsker hvorved nærværet av nitrogen og tilstedeværende endringer som kan inntre i konsentrasjonen av nitrogen i matestrømmen forhindres fra å ha vesentlig betydning på hydrogensepareringen.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den partielle fordamping av den første flytende strøm (15) oppnås ved partiell kondensering av matestrømmen (10) gjennomføres ved ventilekspansjon (21) av væskestrømmen (15).
7. Fremgangsmåte Ifølge krav 6, karakterisert ved at den partielt fordampede strøm (15) oppvarmes efter vent1lekspansjonen.
8. Fremgangsmåte Ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 7, karakterisert ved at minst en del av den metanrike fraksjon fra den første del metanisør (28) partielt kondenseres og den flytende del (64) returneres til den første del metanisør (28).
9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 8, karakterisert ved at den fjerde og femte dampstrøm (38, 45) innføres i en nitrogengjenvinningsenhet (54) for separering i metanrike (55) og metanfattige (56) strømmer.
10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 9, karakterisert ved at minst noe av minst en av den metanrike fraksjon (58) fra den første demetanisør (28) og den metanrikedii fraksjon (57) fra den andre demetani-sør (48) gjenvinnes som produktmetan.
11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst e. v krav ane 5 til 10, karakterisert ^ e d at mins<4>. av den metanrike strøm (56) fra riitrogengjenvimiiiigsenheten gjenvinnes som produktmetan.
12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 11, karakterisert ved at den andre og tredje dampstrøm kombineres før den partielle kondensasjon i trinn (6).
13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 12, karakterisert ved at demetanisøren eller den første demetanisør som anvendes er operativ ved et trykk innen området 689,5 til 4 137 kPa.
14. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 13, karakterisert ved at matestrømmen som anvendes i tillegg inneholder helium og/eller hydrogen og/eller ytterligere hydrokarboner.
NO853516A 1984-01-13 1985-09-09 Fremgangsmaate for separering av naturgassvaesker fra nitrogenholdig naturgass. NO165875C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/570,664 US4479871A (en) 1984-01-13 1984-01-13 Process to separate natural gas liquids from nitrogen-containing natural gas
PCT/US1984/001101 WO1985003116A1 (en) 1984-01-13 1984-07-13 Process to separate natural gas liquids

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO853516L NO853516L (no) 1985-09-09
NO165875B true NO165875B (no) 1991-01-14
NO165875C NO165875C (no) 1991-05-02

Family

ID=26770350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO853516A NO165875C (no) 1984-01-13 1985-09-09 Fremgangsmaate for separering av naturgassvaesker fra nitrogenholdig naturgass.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO165875C (no)

Also Published As

Publication number Publication date
NO165875C (no) 1991-05-02
NO853516L (no) 1985-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6510706B2 (en) Process for NGL recovery from pressurized liquid natural gas
US2973834A (en) Hydrocarbon recovery from natural gas
AU2011272754B2 (en) Methods and systems for recovering liquified petroleum gas from natural gas
US7234323B2 (en) Recovering natural gas liquids from LNG using vacuum distillation
CA2012611C (en) Cryogenic rectification process for separating nitrogen and methane
US3393527A (en) Method of fractionating natural gas to remove heavy hydrocarbons therefrom
NO175831B (no) Fremgangsmåte for kryogen separering av et råstoff inneholdende nitrogen og metan samt apparat for gjennomföring av fremgangsmåten
US3846993A (en) Cryogenic extraction process for natural gas liquids
US4479871A (en) Process to separate natural gas liquids from nitrogen-containing natural gas
NO160813B (no) Fremgangsmaate for behandling av en naturgassmatestroem inneholdende variable mengder metan, nitrogen, karbondioksyd og etan-+ hydrokarboner.
US2475957A (en) Treatment of natural gas
NO165233B (no) Fremgangsmaate og apparatur for gjenvinning av nitrogen ognatugassvaesker.
US4444576A (en) Energy-saving distillative separation using low-temperature heat input
US7875759B2 (en) Process for extracting natural gas liquids from natural gas
US3373574A (en) Recovery of c hydrocarbons from gas mixtures containing hydrogen
EP0068587B1 (en) Process to remove nitrogen from natural gas
US3813890A (en) Process of continuous distillation
EA007664B1 (ru) Удаление жидкостей природного газа из газообразного потока природного газа
US20080302650A1 (en) Process to recover low grade heat from a fractionation system
US4509967A (en) Process for devolatilizing natural gas liquids
US5026408A (en) Methane recovery process for the separation of nitrogen and methane
US4460396A (en) Method for producing purified ethylene through thermo-coupled distillation and ethylene-producing apparatus using the said method
CN109748772B (zh) 从lng中分离和回收烃类的设备
US4559070A (en) Process for devolatilizing natural gas liquids
NO165875B (no) Fremgangsmaate for separering av naturgassvaesker fra nitrogenholdig naturgass.