NO168099B - PROCEDURE FOR NITROGEN REMOVAL FROM NATURAL GASES - Google Patents

PROCEDURE FOR NITROGEN REMOVAL FROM NATURAL GASES Download PDF

Info

Publication number
NO168099B
NO168099B NO85850997A NO850997A NO168099B NO 168099 B NO168099 B NO 168099B NO 85850997 A NO85850997 A NO 85850997A NO 850997 A NO850997 A NO 850997A NO 168099 B NO168099 B NO 168099B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
nitrogen
column
methane
heat pump
pump fluid
Prior art date
Application number
NO85850997A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO850997L (en
NO168099C (en
Inventor
Ravindra Fulchand Pahade
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 US06/514,338 external-priority patent/US4501600A/en
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of NO850997L publication Critical patent/NO850997L/en
Publication of NO168099B publication Critical patent/NO168099B/en
Publication of NO168099C publication Critical patent/NO168099C/en

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fjerning av nitrogen fra naturgasser og er spesielt anvendelig for anvendelse ved separering av en strøm fra en brønn i metan, naturgassvæsker og nitrogen. The present invention relates to a method for removing nitrogen from natural gases and is particularly applicable for use in separating a flow from a well into methane, natural gas liquids and nitrogen.

Efterhvert som hydrokarbonkiIdene blir sjeldnere og vanske-ligere å utvinne, blir sekundærgjenvinning stadig mere utstrakt. Slik sekundærgjenvinning kalles vanligvis forbedret oljeutvinning (EOR) og forbedret gassutvinning (EGR). En slik sekundær gjenvinningsteknikk involverer innsprøyting av gass som ikke understøtter forbrenning inn i et reservoar for å heve reservoartrykket for å fjerne hydrokarboner som ikke kan fjernes fra reservoaret på grunn av det naturlige reservoartrykk. En vanlig benyttet gass for dette er nitrogen fordi den er relativt rikelig tilgjengelig og rimelig, og kan fremstilles i store mengder på reservoarstedet. As the hydrocarbons become rarer and more difficult to extract, secondary recycling becomes increasingly widespread. Such secondary recovery is usually called enhanced oil recovery (EOR) and enhanced gas recovery (EGR). One such secondary recovery technique involves injecting gas that does not support combustion into a reservoir to raise the reservoir pressure to remove hydrocarbons that cannot be removed from the reservoir due to the natural reservoir pressure. A commonly used gas for this is nitrogen because it is relatively abundantly available and inexpensive, and can be produced in large quantities at the reservoir site.

I løpet av tiden vil nitrogen som sprøytes inn i reservoaret begynne å bli fjernet sammen med hydrokarbonene. Dette krever fjerning av nitrogen fra hydrokarbonstrømmen for å til-fredsstille de minimale varmeinnholdskrav eller maksimale inert-innholdskrav for produkt-brenngass. Over time, nitrogen injected into the reservoir will begin to be removed along with the hydrocarbons. This requires the removal of nitrogen from the hydrocarbon stream to satisfy the minimum heat content requirements or maximum inert content requirements for product fuel gas.

Konvensjonelle prosesser for å fjerne nitrogen fra naturgasser, ofte kalt nitrogenfjerningsprosesser, skiller reservoarstrømmen i metan, nitrogen og hydrokarbon med to eller flere karbonatomer som ofte kalles naturgassvæsker. Konvensjonelle prosesser gjennomfører denne separering ved først å separere reservoarstrømmen i en flytende strøm som hovedsakelig inneholder naturgassvæsker og i en dampstrøm som hovedsakelig inneholder nitrogen og metan. Væskestrømmen gjenvinnes og dampstrømmen separeres kryogent i en eller flere rektifiseringskolonner til nitrogen og metan. Når en enkel rektifiseringskolonne benyttes for å gjennomføre den kryogene rektifisering blir kolonnen ofte drevet ved hjelp av en varmepumpe med resirkulerende fluid. Fluidet for denne varmepumpe er generelt metan fordi denne gass tåler de omkoker- og kondensatortemperaturer som er nødvendige rimelige trykknivåer. Conventional processes for removing nitrogen from natural gases, often called nitrogen removal processes, separate the reservoir stream into methane, nitrogen, and hydrocarbons with two or more carbon atoms commonly called natural gas liquids. Conventional processes accomplish this separation by first separating the reservoir stream into a liquid stream containing primarily natural gas liquids and a vapor stream containing primarily nitrogen and methane. The liquid stream is recovered and the vapor stream is cryogenically separated in one or more rectification columns into nitrogen and methane. When a simple rectification column is used to carry out the cryogenic rectification, the column is often driven by means of a heat pump with recirculating fluid. The fluid for this heat pump is generally methane because this gas can withstand the reboiler and condenser temperatures necessary at reasonable pressure levels.

Et problem med slike konvensjonelle prosesser er at noe av naturgassvæskene ikke skilles ut ved den første separering men forblir sammen med og gjenvinnes sammen med metan. Dette er ufordelaktig fordi naturgassvæskene med bedre utbytte kan benyttes ved andre anvendelser enn som brennstoff sammen med metan. Således ville det være ønskelig å gjenvinne mere naturgassvæsker separat fra metan enn det er mulig ved konvensjonelle nitrogenutvinningsprosesser. A problem with such conventional processes is that some of the natural gas liquids are not separated during the first separation but remain together with and are recovered together with methane. This is disadvantageous because the natural gas liquids with a better yield can be used in other applications than as fuel together with methane. Thus, it would be desirable to recover more natural gas liquids separately from methane than is possible with conventional nitrogen extraction processes.

Et annet problem ved slike konvensjonelle prosesser er at bruken av metan som varmepumpe-fluid for kryogene nitrogen-metansepareringskolonner enten krever at kolonnen arbeider ved relativt høye trykk eller krever at varmepumpekretsen arbeider under vakuumbetingelser på lavtrykkssiden. Vakuum-betlngelser i metankretsen er uønsket, for det første fordi metan inherent er en usikker driftstilstand på grunn av mulig luftinntrengning i kretsen, for det andre fordi vakuumbetingelser forårsaker relativt høy energitilførsel fordi den nødvendige pumpeenergi er vesentlig. Imidlertid er drift av den nitrogen-metan-kryogene destillasjonskolonne ved høyt trykk for å unngå varmepumpekrets vakuumbetingelser ufordelaktig på grunn av at de høyere trykk legger driftsbegrens-ninger på kolonnen i form av økede separeringstrinn, økede tilbakeløpsvæskekrav, eller en kombinasjon derav. Det ville derfor være ønskelig å drive nitrogen-metan-destillasjons-kolonnen ved lavere trykk uten behovet for at varmepumpekretsen må arbeide under vakuumbetingelser. Another problem with such conventional processes is that the use of methane as heat pump fluid for cryogenic nitrogen-methane separation columns either requires the column to work at relatively high pressures or requires the heat pump circuit to work under vacuum conditions on the low pressure side. Vacuum conditions in the methane circuit are undesirable, firstly because methane is inherently an unsafe operating condition due to possible air intrusion into the circuit, secondly because vacuum conditions cause a relatively high energy supply because the required pumping energy is substantial. However, operation of the nitrogen-methane cryogenic distillation column at high pressure to avoid heat pump circuit vacuum conditions is disadvantageous because the higher pressures place operating limitations on the column in the form of increased separation steps, increased reflux liquid requirements, or a combination thereof. It would therefore be desirable to operate the nitrogen-methane distillation column at lower pressure without the need for the heat pump circuit to work under vacuum conditions.

En gjenstand for oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for å fjerne nitrogen fra naturgasser . An object of the invention is therefore to provide an improved method for removing nitrogen from natural gases.

En annen gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for fjerning av nitrogen fra naturgasser der en større mengde naturgassvæsker gjenvinnes separat fra metan enn det som er mulig ved konvensjonelle nitrogensepareringsprosesser. Another object of the invention is to provide an improved method for removing nitrogen from natural gases where a larger amount of natural gas liquids is recovered separately from methane than is possible with conventional nitrogen separation processes.

Ytterligere er gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for fjerning av nitrogen fra naturgass der en nitrogen-metan-kryogen separeringskolonne drives ved lavere enn konvensjonelle trykk mens man samtidig unngår behovet for å drive en varmepumpe under vakuumbetingelser . Furthermore, the object of the invention is to provide an improved method for removing nitrogen from natural gas where a nitrogen-methane-cryogenic separation column is operated at lower than conventional pressures while at the same time avoiding the need to operate a heat pump under vacuum conditions.

I DE-A-2 932 561 beskrives det en fremgangsmåte for rektifisering av en rågassblanding under overatmosfærisk trykk og inneholdende minst tre komponenter, for eksempel naturgass der gassblandingen er fraksjonert i en første rektifiseringskolonne til et topprodukt i det vesentlige befridd for minst en høyerekokende komponent og i et bunnprodukt i det vesentlige befridd for minst en laverekokende komponent og som omfatter å komprimere de flytende bunnprodukter fra den første rektifiseringskolonne; føring av det resulterende komprimerte bunnprodukt i indirekte varmevekslingsforhold med gassblandingen for i det minste partielt å fordampe bunnproduktene; maskinekspansjon av resulterende fordampede komprimerte bunnprodukter for å danne en væske som så føres som tilbakeløp inn i en andre rektifiseringskolonne; og fraksjonering av resulterende ekspanderte bunnprodukter i den andre rektifiseringskolonne for å danne et topprodukt inneholdende laverekokende komponenter og i et bunnprodukt inneholdende høyerekokende komponenter. DE-A-2 932 561 describes a method for the rectification of a raw gas mixture under superatmospheric pressure and containing at least three components, for example natural gas where the gas mixture is fractionated in a first rectification column to a top product essentially freed of at least one higher-boiling component and in a bottoms substantially freed of at least one lower boiling component and comprising compressing the liquid bottoms from the first rectification column; passing the resulting compressed bottoms product in indirect heat exchange with the gas mixture to at least partially vaporize the bottoms products; machine expansion of resulting vaporized compressed bottoms to form a liquid which is then refluxed into a second rectification column; and fractionating resulting expanded bottoms in the second rectification column to form a top product containing lower boiling components and a bottoms product containing higher boiling components.

I EP-A-0 068 587 beskrives det en fremgangsmåte som effektivt fjerner nitrogen fra naturgass over et vidt spektrum av nitrogenkonsentrasjoner og der naturgassen også kan inneholde høye konsentrasjoner av tunge hydrokarboner. Prosessen som der beskrives er spesielt fordelaktig for rensing av en naturgasstrøm som gjenvinnes fra et petroleumområde der nitrogeninjeksjon benyttes som en forbedret utvinnings-teknlkk. EP-A-0 068 587 describes a method which effectively removes nitrogen from natural gas over a wide spectrum of nitrogen concentrations and where the natural gas can also contain high concentrations of heavy hydrocarbons. The process described there is particularly advantageous for cleaning a natural gas stream that is recovered from a petroleum area where nitrogen injection is used as an improved extraction technology.

Som det fremgår av beskrivelsen nedenfor skiller fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen seg fra den i EP-A-0 068 587 på flere måter, nemlig: 1. Foreliggende oppfinnelse krever at strippekolonnen er mellom en første separering og rektifiseringskolonnene. Den første separering separerer råstoffet i flytende tunge hydrokarboner og gassformig nitrogen-metan. I motsetning til dette lærer EP-A-0 068 587 bruken av en strippekolonne As appears from the description below, the method according to the invention differs from that in EP-A-0 068 587 in several ways, namely: 1. The present invention requires that the stripping column is between a first separation and the rectification columns. The first separation separates the raw material into liquid heavy hydrocarbons and gaseous nitrogen-methane. In contrast, EP-A-0 068 587 teaches the use of a stripping column

oppstrøms en rektifiseringskolonne. upstream a rectification column.

2. Foreliggende oppfinnelse krever at dampen fra en første separering partielt kondenseres og avkjøles i en minimal grad og at kun den resulterende flytende andel innføres til en strippekolonne. EP-A-0 068 587 innfører en 2. The present invention requires that the vapor from a first separation be partially condensed and cooled to a minimal degree and that only the resulting liquid portion be introduced to a stripping column. EP-A-0 068 587 introduces a

tofasestrøm til dens strippekolonne 70. two-phase flow to its stripping column 70.

3. Foreliggende oppfinnelse krever at bunnvæsken i en strippekolonne gjenvinnes, mens EP-A-0 068 587 fører 3. The present invention requires that the bottom liquid in a stripping column be recovered, while EP-A-0 068 587 leads

bunnproduktene til en annen strippekolonne. the bottoms to another stripping column.

4. Foreliggende oppfinnelse krever at dampandelen av partiell kondensasjon forbigår en strippekolonne og føres direkte til rektifiseringskolonnene. 4. The present invention requires that the steam portion of partial condensation bypasses a stripping column and is fed directly to the rectification columns.

Foreliggende oppfinnelse er således å forbedre den kjente teknikk ved en fremgangsmåte for fjerning av nitrogen fra naturgasser der en nitrogenholdig hydrokarbonstrøm først separeres i en væske inneholdende primært hydrokarboner med to eller flere karbonatomer og i en damp inneholdende primært nitrogen og metan, og der dampstrømmen videre separeres i en eller flere rektifiseringskolonner i nitrogen og metan, idet denne fremgangsmåte karakteriseres ved: (A) avkjøling av dampen (12) etter den første separering med minst 10"C for partielt å kondensere den; (B) innføring av den kondenserte del (62) til toppen av en strippekolonne (43) idet den utgjør den eneste The present invention is thus to improve the known technique by a method for removing nitrogen from natural gases where a nitrogen-containing hydrocarbon stream is first separated into a liquid containing primarily hydrocarbons with two or more carbon atoms and into a vapor containing primarily nitrogen and methane, and where the vapor stream is further separated in one or more rectification columns in nitrogen and methane, this process being characterized by: (A) cooling the vapor (12) after the first separation by at least 10"C to partially condense it; (B) introducing the condensed part (62 ) to the top of a stripping column (43) as it constitutes the only one

tilmatning til strippekolonnen, og separering av den i strippekolonnen 1 en væske (11) inneholdende primært hydrokarboner med to eller flere karbonatomer feeding to the stripping column, and separating it in the stripping column 1 a liquid (11) containing primarily hydrocarbons with two or more carbon atoms

og i en damp (66) inneholdende primært metan; and in a vapor (66) containing primary methane;

(C) gjenvinning av hydrokarbonvæsken (11) og metandampen (C) recovery of the hydrocarbon liquid (11) and the methane vapor

(66) i trinn (B); og (66) in step (B); and

(D) innføring av den ikke-kondenserte andel til rektifiseringskolonnen(e) (45) for separering i nitrogen og (D) introducing the non-condensed portion to the rectification column(s) (45) for separation in nitrogen and

metan. methane.

Oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte av den ovenfor beskrevne type omfattende opprettholdelse av rektifisering-kolonnen(e) ved trykk under konvensjonelle trykk, men ikke under vakuumbetingelser i en varmepumpekrets, og denne utførelsesform karakteriseres ved trinnene: (a) innføring av den ikke-kondenserte andel som nitrogenholdig naturgassråstoff til en rektifiseringskolonne (45) som arbeider ved et trykk innen området The invention further relates to a method of the type described above comprising maintaining the rectification column(s) at pressure below conventional pressures, but not under vacuum conditions in a heat pump circuit, and this embodiment is characterized by the steps: (a) introduction of the non-condensed portion as nitrogenous natural gas feedstock to a rectification column (45) operating at a pressure within the range

1379 x IO<3> til 3103 x IO<3> Pa; 1379 x IO<3> to 3103 x IO<3> Pa;

(b) separering av råstoffet i kolonnen til en nitrogenrik (b) separation of the feedstock in the column to a nitrogen-rich

toppdamp (70) og en metanrik bunnvæske (79); overhead vapor (70) and a methane-rich bottom liquid (79);

(c) avkjøling av toppdampen (70) ved indirekte varmeveksling (40) med fordampende varmepumpefluid omfattende fra 0,5 til 60 mol-# nitrogen og 99,5 til 40 mol-% metan for partielt å kondensere denne (c) cooling the overhead vapor (70) by indirect heat exchange (40) with evaporating heat pump fluid comprising from 0.5 to 60 mol-# nitrogen and 99.5 to 40 mol-% methane to partially condense it

toppdamp; top steam;

(d) tilbakeføring av den kondenserte del av toppdampen til kolonnen som flytende tilbakeløp (72) og fjerning fra prosessen av den ikke-kondenserte del (73) av (d) returning the condensed portion of the overhead vapor to the column as liquid reflux (72) and removing from the process the non-condensed portion (73) of

toppdampen som nitrogen; the top vapor as nitrogen;

(e) oppvarming av bunnvæsken ved indirekte va.rmeveksling (51) med kondenserende varmepumpefluid for partielt å (e) heating the bottom fluid by indirect heat exchange (51) with condensing heat pump fluid to partially

fordampe bunnvæsken; og evaporate the bottom liquid; and

(f) tilbakeføring av den fordampede del (40) av bunnvæsken til kolonnen (45) som damptilbakeløp og (f) returning the vaporized portion (40) of the bottom liquid to the column (45) as vapor reflux and

gjenvinning av den ikke-fordampede del (45) som recovery of the non-evaporated part (45) which

produktnaturgass, product natural gas,

der varmepumpefluidet til enhver tid er ved eller over omgivelsestrykk. where the heat pump fluid is at or above ambient pressure at all times.

Uttrykket: "kolonne" benyttes her for å angi en destilla-sjons- eller fraksjoneringskolonne, det vil si en kontakt-kolonne eller sone der væske- eller dampfaser motstrøms kommer i kontakt for å bevirke separering av en fluidblanding som for eksempel ved kontakt mellom damp- og væskefåsene av en serie vertikalt anordnede skåler eller plater anordnet i kolonnene eller alternativt, på pakningselementer med hvilke kolonnen er fyllt. The term: "column" is used here to indicate a distillation or fractionation column, that is a contact column or zone where liquid or vapor phases countercurrently come into contact to effect separation of a fluid mixture such as by contact between vapor - and the liquid basins of a series of vertically arranged bowls or plates arranged in the columns or alternatively, on packing elements with which the column is filled.

For en utvidet diskusjon av fraksjoneringskolonner skal det henvises til "Chemical Engineer's Handbook", 5. utgave, utgitt av R.H.Perry og C.H.Chilton, McGraw-Hill Book Company, New York, del 13, "Distillation", B.D.Smith et al, side 13-3, "The Continuous Distillation Process." For an extended discussion of fractionating columns, reference should be made to "Chemical Engineer's Handbook", 5th edition, published by R.H.Perry and C.H.Chilton, McGraw-Hill Book Company, New York, Part 13, "Distillation", B.D.Smith et al, p 13-3, "The Continuous Distillation Process."

Uttrykket "strippekolonne" benyttes her for å angi en kolonne der væskeråstoffet tilføres til toppen av kolonnen og de mere flyktige komponenter fjernes eller strippes fra den fallende væske på grunn av den stigende dampstrøm. The term "stripping column" is used here to denote a column in which the liquid feedstock is fed to the top of the column and the more volatile components are removed or stripped from the falling liquid due to the rising steam flow.

Uttrykket "naturgass" og "naturgasser" benyttes her for å angi et metanholdig fluid som de vanligvis utvinnes fra naturgassbrønner eller oljereservoarer. The term "natural gas" and "natural gases" are used here to denote a methane-containing fluid which is usually extracted from natural gas wells or oil reservoirs.

Uttrykket "nitrogenholdig naturgasstrøm" og "nitrogenholdig hydrokarbonstrøm" benyttes her for å angi en strøm med en nitrogenkonsentrasjon fra 1 til 99 K>. The terms "nitrogen-containing natural gas stream" and "nitrogen-containing hydrocarbon stream" are used herein to denote a stream with a nitrogen concentration from 1 to 99 K>.

Uttrykkene "naturgassvæske" og "høyere hydrokarboner" benyttes her for å angi hydrokarboner med to eller flere karbonatomer. The terms "natural gas liquid" and "higher hydrocarbons" are used herein to denote hydrocarbons with two or more carbon atoms.

Uttrykket "omgivelsestrykk" benyttes her for å angi trykket på utsiden av varmepumpekrets røranlegget. Generelt er omgivelsestrykket det atmosfæriske trykk. The term "ambient pressure" is used here to indicate the pressure on the outside of the heat pump circuit piping system. In general, the ambient pressure is the atmospheric pressure.

For en nærmere forståelse av oppfinnelsen skal det henvises til fig. 1 som er et flytskjema for en foretrukket ut-førelsesform av oppfinnelsens fremgangsmåte. For a closer understanding of the invention, reference should be made to fig. 1 which is a flowchart for a preferred embodiment of the method of the invention.

Under henvisning til fig. 1 er strømmen 12 en gassformig strøm fra en første separering av et råstoff fra en brønn eller et reservoar. Det opprinnelige råstoff inneholdt nitrogen, metan og høyere hydrokarboner og i den første separering ble hovedmengden av høyrere hydrokarboner separert ut som væske. Gasstrømmen 12 er den andre del fra den første separering og inneholder nitrogen, metan og noen høyere hydrokarboner. Karakteristisk er nitrogen-konsentrasjonen i strømmen 12 fra 3 til 90 H>, metankonsentrasjonen fra 10 til 97 <t>, konsentrasjonen av høyere hydrokarboner fra 1 til 15 H> og temperaturen i strømmen 12 fra-13 3 til -43°C. With reference to fig. 1, the stream 12 is a gaseous stream from a first separation of a raw material from a well or a reservoir. The original raw material contained nitrogen, methane and higher hydrocarbons and in the first separation the main quantity of higher hydrocarbons was separated out as liquid. The gas stream 12 is the second part from the first separation and contains nitrogen, methane and some higher hydrocarbons. Characteristically, the nitrogen concentration in stream 12 is from 3 to 90 H>, the methane concentration from 10 to 97 <t>, the concentration of higher hydrocarbons from 1 to 15 H> and the temperature in stream 12 from -13 3 to -43°C.

Strømmen 12. avkjøles i varmeveksleren 40 mot returstrømmer med minst 10 og fortrinnsvis minst 20, aller helst minst 30"c for å gi en delvis kondensert strøm 60 som tilføres til faseseparatoren 42. Dampdelen 61 fra faseseparatoren 42 inneholdende i det vesentlige nitrogen og metan avkjøles ytterligere mot returstrømmer i varmeveksleren 41, ekspanderes gjennom ventilen 64 og innføres som råstoff 65 til rektifiseringskolonnen 45 som arbeider ved et trykk fra 1379 x IO<3> til 1303 x IO<3> Pa. Væskedelen 62 fra f aseseparatoren 42 inneholdende i det vesentlige metan og høyere hydrokarboner ekspanderes gjennom ventilen 63 og tilføres til strippekolonnen 43 ved toppen av kolonnen. Fortrinnsvis ekspanderes væskedelen 62 til et trykk minst 345 x IO<3> Pa lavere gjennom ventilen 63. Med andre ord kjøres strippekolonnen 43 fortrinnsvis ved et lavere trykk minst 345 x IO<3 >Pa lavere enn trykket i gasstrømmen 12 fra den første separering. The stream 12 is cooled in the heat exchanger 40 against return streams by at least 10 and preferably at least 20, most preferably at least 30"c to give a partially condensed stream 60 which is fed to the phase separator 42. The vapor part 61 from the phase separator 42 containing essentially nitrogen and methane is cooled further towards return flows in the heat exchanger 41, is expanded through the valve 64 and introduced as raw material 65 to the rectification column 45 which operates at a pressure from 1379 x IO<3> to 1303 x IO<3> Pa. The liquid part 62 from the phase separator 42 containing essentially methane and higher hydrocarbons are expanded through the valve 63 and fed to the stripping column 43 at the top of the column. Preferably, the liquid portion 62 is expanded to a pressure of at least 345 x IO<3> Pa lower through the valve 63. In other words, the stripping column 43 is preferably run at a lower pressure of at least 345 x IO<3 >Pa lower than the pressure in the gas flow 12 from the first separation.

I str.ippekolonnen 43 faller væske mot den stigende damp som dannes fra omkokt væske i bunnen av kolonnen. Kolonnebunn-væsken kokes om i bunnomkokeren 44 som kan oppnå varme fra en hvilken som helst hensiktsmessig kilde som en varmeveksler 40. Den fallende væske og stigende damp kommer i motstrøms-kontakt for å separere innkommende væske i en damp som fjernes fra kolonnen som en strøm 66 inneholdende primært metan og i en væske som fjernes fra kolonnen som strømmen 11 inneholdende primært høyere hydrokarboner. Som vist i figur II kan strømmen 66 oppvarmes i varmeveksleren 40 og tre ut som en strøm 17. In the str.ippe column 43, liquid falls against the rising steam that is formed from reboiled liquid at the bottom of the column. The column bottom liquid is reboiled in the bottom reboiler 44 which can obtain heat from any suitable source such as a heat exchanger 40. The falling liquid and rising vapor come into countercurrent contact to separate the incoming liquid into a vapor which is removed from the column as a stream 66 containing primarily methane and in a liquid removed from the column as stream 11 containing primarily higher hydrocarbons. As shown in figure II, the flow 66 can be heated in the heat exchanger 40 and emerge as a flow 17.

Således kan man ved bruk av faseseparering og ytterligere separering av væskestrøm fra fasesepareringen i en strippekolonne, være i stand til å gjenvinne ytterligere høyere hydrokarboner, vist i figur 1 som strømmen 11 separat fra metan. Uten bruk av faseseparering og strippekolonne-separering ville disse ytterligere høyere hydrokarboner gjenvinnes som en komponent i et meta&tbytte fra kolonnen 45. Gjenvinning av disse høyere hydrokarboner separat fra metan er fordelaktig på grunn av at de høyere hydrokarboner har høyere økonomisk verdi som kjemikalier eller kjemikalie-råstoffer enn som brennstoff og gjenvinning av høyere hydrokarboner sammen med metan ville nødvendiggjøre deres bruk som brennstoff istedetfor mere fortjenestebringende anvendelser. Thus, by using phase separation and further separation of liquid flow from the phase separation in a stripping column, one may be able to recover further higher hydrocarbons, shown in Figure 1 as stream 11 separately from methane. Without the use of phase separation and stripping column separation, these additional higher hydrocarbons would be recovered as a component of a meta&tproduct from column 45. Recovery of these higher hydrocarbons separately from methane is advantageous because the higher hydrocarbons have higher economic value as chemicals or chemical- raw materials than as fuel and recovery of higher hydrocarbons together with methane would necessitate their use as fuel instead of more profitable applications.

Selv om den sekundære metanfjerner vanligvis ville benyttes for å øke gjenvinningen av naturgassvæsker kan det for enkelte formål være mere fordelaktig å benytte dualmetan-fjerner-arrangementet for å redusere prosessenergibehovet. For eksempel har prosessberegninger antydet at prosessenergi-besparelser på flere prosent kan oppnås ved dualmetan-fjernings-arrangementet for ekvivalent naturgassvæske-gjenvinning. Although the secondary methane remover would normally be used to increase the recovery of natural gas liquids, for some purposes it may be more advantageous to use the dual methane remover arrangement to reduce the process energy requirement. For example, process calculations have suggested that process energy savings of several percent can be achieved with the dual methane removal arrangement for equivalent natural gas liquid recovery.

I rektifiseringskolonnen 45 separeres det nitrogenholdige naturgass råstoff i en nitrogenrik toppdamp og en metanrik bunnvæske. Bunnvæsken trekkes av fra kolonnen 45 som strømmen 79 og oppvarmes i varmeveksleren 51 ved indirekte varmeveksling mot kondenserende varmepumpe fluid for å oppnå en delvis fordampet strøm 8 som innføres til faseseparatoren 52 tilbakeføres til kolonnen 45 som tilbakeløpsdamp. Væske-andelen 95 fra faseseparatoren 52 ekspanderes gjennom ventilen 56 og den flytende strøm 67 oppvarmes i varmeveksleren 41 til tilstand 68, oppvarmes videre i varmeveksleren 20 og trer ut som metanprodukt i form av strømmen 20. Toppdampen trekkes av fra kolonnen 45 som strømmen 70 og avkjøles i varmeveksleren 49 ved indirekte varmeveksllng med fordampende varmepumpefluid og gir en partielt kondensert strøm 71 som Innføres til faseseparatoren 53. Væskedelen 72 fra faseseparatoren 53 tilbakeføres til kolonnen 45 som tilbakeløpsvæske. Dampandelen 73 fra faseseparatoren 53 oppvarmes i varmeveksleren 48 til tilstanden 74, oppvarmes ytterligere i varmeveksleren 47 til tilstand 75, oppvarmes ytterligere i varmeveksleren 41 til tilstanden 76 og oppvarmes i varmeveksleren 40 hvorfra den slippes ut som nitrogenstrøm 23. Denne strøm kan frigis til atmosfæren eller fortrinnsvis gjenvinnes og benyttes igjen for injeksjon i en brønn eller et reservoar for EGR- eller EOR-prosesser. In the rectification column 45, the nitrogen-containing natural gas raw material is separated into a nitrogen-rich overhead vapor and a methane-rich bottom liquid. The bottom liquid is withdrawn from the column 45 as the stream 79 and heated in the heat exchanger 51 by indirect heat exchange against condensing heat pump fluid to obtain a partially vaporized stream 8 which is introduced to the phase separator 52 and returned to the column 45 as reflux steam. The liquid part 95 from the phase separator 52 is expanded through the valve 56 and the liquid stream 67 is heated in the heat exchanger 41 to state 68, is further heated in the heat exchanger 20 and emerges as a methane product in the form of the stream 20. The top steam is withdrawn from the column 45 as the stream 70 and is cooled in the heat exchanger 49 by indirect heat exchange with evaporating heat pump fluid and gives a partially condensed stream 71 which is introduced to the phase separator 53. The liquid part 72 from the phase separator 53 is returned to the column 45 as reflux liquid. The vapor portion 73 from the phase separator 53 is heated in the heat exchanger 48 to state 74, further heated in heat exchanger 47 to state 75, further heated in heat exchanger 41 to state 76 and heated in heat exchanger 40 from where it is released as nitrogen stream 23. This stream can be released to the atmosphere or preferably recovered and used again for injection into a well or reservoir for EGR or EOR processes.

Kolonnen 45 drives av en varmepumpekrets som tar varme ut fra toppen av kolonnen og pumper den til bunnen av kolonnen. Fortrinnsvis fjerner også varmepumpen noe varme fra et mellomliggende punkt i kolonnen. Varmekretsen er en lukket sløyfe og masseuavhengig fra kolonnen 45. Varmepumpekretsen benytter et varmepumpefluid som er en blanding av nitrogen og metan. Blandingen omfatter fra 0,5 til 60 mol-# nitrogen og 99,5 til 40 mol-% metan, fortrinnsvis fra 1 til 30 rool-# nitrogen og 99 til 70 mol-% metan og aller helst fra 5 til 20 mol-# nitrogen og 95 til 80 mol-# metan. The column 45 is operated by a heat pump circuit which takes heat from the top of the column and pumps it to the bottom of the column. Preferably, the heat pump also removes some heat from an intermediate point in the column. The heating circuit is a closed loop and mass independent from the column 45. The heat pump circuit uses a heat pump fluid which is a mixture of nitrogen and methane. The mixture comprises from 0.5 to 60 mol-# nitrogen and 99.5 to 40 mol-% methane, preferably from 1 to 30 rool-# nitrogen and 99 to 70 mol-% methane and most preferably from 5 to 20 mol-# nitrogen and 95 to 80 mol-# methane.

Den utførelsesform som er vist i figur 1 benytter en totrinns eller dualtrykk varmepumpekrets som er en foretrukket utførelsesform og som nu skal beskrives i detalj. Varmepumpefluidet under trykk og ved omgivelsestemperatur ved 89 avkjøles i varmeveksleren 46 mot oppvarmende resirkulerende varmepumpefluid til avkjølt trykktilstand 90. Avkjølt varmepumpefluid under trykk kondenseres så i varmeveksleren 51 for delvis å fordampe bunnvæske fra kolonnen 45. Kondensert varmepumpefluid 91 underkjøles så i varmeveksleren 47 mot oppvarmende resirkulerende varmepumpefluid og helst den oppvarmede nitrogen returstrøm. The embodiment shown in Figure 1 uses a two-stage or dual-pressure heat pump circuit which is a preferred embodiment and which will now be described in detail. The heat pump fluid under pressure and at ambient temperature at 89 is cooled in heat exchanger 46 against heating recirculating heat pump fluid to cooled pressure state 90. Cooled heat pump fluid under pressure is then condensed in heat exchanger 51 to partially evaporate bottom liquid from column 45. Condensed heat pump fluid 91 is then subcooled in heat exchanger 47 against heating recirculating heat pump fluid and preferably the heated nitrogen return flow.

Det underkjølte varmepumpefluid fra varmeveksleren 47 oppdeles så i to andeler. Den første andel 92 underkjøles ytterligere i varmeveksleren 48 mot oppvarmende resirkulerende og aller helst den oppvarmende nitrogen returstrøm. Den første del av ytterligere underkjølt varmepumpefluid fra varmeveksleren 48 ekspanderes gjennom ventilen 54 til et trykk minst lik omgi vel sestrykket som strømmen 97 og føres gjennom varmeveksleren 49 for partielt å kondensere toppdampen fra kolonnen 45. Varmepumpe-fluidets første del trer ut av varmeveksleren 49 som strømmen 82, oppvarmes ved gjennomføring gjennom varmeveksleren 48 til tilstand 83, oppvarmes ytterligere i varmeveksleren 47 til tilstand 84, oppvarmes ytterligere i varmeveksleren 46 til tilstand 85 og føres gjennom kompressoren 57 der den komprimeres til et mellomliggende trykk. Den andre del av det underkjølte varmepumpefluid ekspanderes gjennom ventilen 55 til et mellomliggende trykk, høyere enn det trykk hvortil den første del ekspanderes, som strømmen 96 og føres gjennom varmeveksleren 50 der den oppvarmes for minst partielt å kondensere strømmen 77 som er en dampstrøm tatt fra et mellomliggende punkt i kolonnen 45. Den i det minste delvis kondenserte strøm 78 tilbakeføres så til kolonnen 45 som ytterligere tilbakeløp. Varmepumpefluidets andre del trer ut av varmeveksleren 50 som strømmen 86, oppvarmes ved gjennom-gang gjennom varmeveksleren 46 til tilstand 88 og kombineres med den første del ved mellomliggende trykk. Den kombinerte strøm føres så gjennom kompressoren 58 der den komprimeres og hvorfra den trer ut som strømmen 89 og begynner resirku-leringen på ny. Det sees så at trykket i varmepumpekretsen alltid er lik eller overskrider omgivelsestrykket. Således unngås vakuumtilstander i kretsen og det er ingen luftinntrengning i kretsen. The subcooled heat pump fluid from the heat exchanger 47 is then divided into two parts. The first portion 92 is further subcooled in the heat exchanger 48 against the heating recirculating and most preferably the heating nitrogen return flow. The first part of further subcooled heat pump fluid from the heat exchanger 48 is expanded through the valve 54 to a pressure at least equal to the ambient pressure of the flow 97 and is passed through the heat exchanger 49 to partially condense the overhead steam from the column 45. The first part of the heat pump fluid exits the heat exchanger 49 as the stream 82 is heated by passing through the heat exchanger 48 to state 83, is further heated in the heat exchanger 47 to state 84, is further heated in the heat exchanger 46 to state 85 and is passed through the compressor 57 where it is compressed to an intermediate pressure. The second part of the subcooled heat pump fluid is expanded through the valve 55 to an intermediate pressure, higher than the pressure to which the first part is expanded, as the flow 96 and is passed through the heat exchanger 50 where it is heated to at least partially condense the flow 77 which is a steam flow taken from an intermediate point in column 45. The at least partially condensed stream 78 is then returned to column 45 as further reflux. The second part of the heat pump fluid exits the heat exchanger 50 as stream 86, is heated by passing through the heat exchanger 46 to state 88 and is combined with the first part at intermediate pressure. The combined stream is then passed through the compressor 58 where it is compressed and from where it exits as stream 89 and begins the recirculation again. It is then seen that the pressure in the heat pump circuit is always equal to or exceeds the ambient pressure. Thus, vacuum conditions in the circuit are avoided and there is no ingress of air into the circuit.

Anvendelsen av blandet varmepumpefluid ifølge oppfinnelsen resulterer i et antall fordeler. Bruken av den definerte mengde • nitrogen i varmepumpefluidet senker kokepunktet i fluidet og tillater derved at separeringskolonnen 45 kan arbeide ved lavere trykk. Drift av separeringskolonnen 45 ved lavere trykk reduserer kondenseringstemperaturen for kolonne toppstrømmen 70. Tilsvarende må også koketemperaturen for varmepumpefluidet i varmeveksleren 49 synke. Bruken av den definerte mengde nitrogen i varmepumpefluidet holder positivt trykk på dette punkt i varmepumpekretsen og unngår derved vakuumbetingelser i denne. The use of mixed heat pump fluid according to the invention results in a number of advantages. The use of the defined amount • of nitrogen in the heat pump fluid lowers the boiling point of the fluid and thereby allows the separation column 45 to work at a lower pressure. Operation of the separation column 45 at lower pressure reduces the condensation temperature for the column top flow 70. Correspondingly, the boiling temperature of the heat pump fluid in the heat exchanger 49 must also decrease. The use of the defined amount of nitrogen in the heat pump fluid maintains positive pressure at this point in the heat pump circuit and thereby avoids vacuum conditions in it.

Drift ved lavere trykk av kolonnen 45 tillater mere effektiv separering av råstoffstrømmen til dens nitrogen- og metan-komponenter med reduksjon av enten det nødvendige antall separeringstrinn eller nødvendige mengde tilbakeløpsvæske eller en kombinasjon av disse to faktorer. Videre kan kolonnen 45 drives ved et lavere trykk enn i en konvensjonell nitrogen-metan enkeltkolonne-separeringsprosess uten de vesentlige mangler som oppstår ved vakuumtilstander i varmepumpekretsen. Enkeltkolonne nitrogen-metan-separerings-prosessen ifølge oppfinnelsen tillater at kolonnen kan arbeide ved et lavere trykk enn det som er nødvendig ved en konvensjonell enkel kolonne mens man holder positivt trykk på alle punkter i varmepumpekretsen. Trykkreduksjonen vil avhenge av mengden nitrogen i varmepumpefluidet og kan nå opp i ca. 1034 x 10<3> Pa. For de situasjoner der nitrogenstrømmen ikke er ment for bruk om igjen i en nitrogen reinjiserings-prosess mister man Ikke trykkenergi fra prosessen ved frigitt nitrogen ved lavt trykk. Lower pressure operation of column 45 allows more efficient separation of the feed stream into its nitrogen and methane components with a reduction in either the required number of separation stages or the required amount of reflux liquid or a combination of these two factors. Furthermore, the column 45 can be operated at a lower pressure than in a conventional nitrogen-methane single-column separation process without the significant shortcomings that occur with vacuum conditions in the heat pump circuit. The single column nitrogen-methane separation process according to the invention allows the column to operate at a lower pressure than that required by a conventional single column while maintaining positive pressure at all points in the heat pump circuit. The pressure reduction will depend on the amount of nitrogen in the heat pump fluid and can reach approx. 1034 x 10<3> Pa. For those situations where the nitrogen flow is not intended for use again in a nitrogen reinjection process, no pressure energy is lost from the process when nitrogen is released at low pressure.

En annen forde] ved varmepumpesløyfen med blandet fluid ifølge oppfinnelsen angår temperaturmønstre i kondensator-omkokeren 51 og tilbakeløpskondensatorene 50 og 49. For de situasjoner der separering i kolonnen 45 ikke krever høyrene produkter vil toppdampen 70 kondensere over et temperaturområde istedet for ved en konstant temperatur og bunnvæsken 49 vil fordampe over et visst temperaturområde istedet for ved konstant temperatur. På samme måte vil dampen fra kolonnemidtpunktet som alltid er en blanding, kondensere over et temperaturområde. Hvis i henhold til dette varmepumpefluidet er en blanding slik at det kondenserer over et temperaturområde og fordamper over et temperaturområde istedet for ved konstante temperaturer vil bruken av motstrøms varmeveksling i omkokeren 51 og tilbakeløpskonden-satorene 50 og 49 tillate bedre tilpasning av temperatur-mønstre i disse varmevekslere slik at trykknivåene i varmepumpesløyfen reduseres. Dette resulterer direkte i lavere energiomkostninger forbundet med varmepumpekretsen, det vil si lavere energikrav for å tilmåte en gitt mengde tilbakeløpsvæske for kolonneseparering. Graden av energi-reduksjon kan erkjennes ved å ta i betraktning at for en anvendelse der nitrogen kolonnen over topp kan inneholde 5 mol-% metan kan bruken av et blandet nitrogen-metan-varmepumpefluid med ca. 5 mol-% nitrogen og 95 mol-Æ metan redusere energibehovet med ca. 4 # sammenlignet med energibehovet når 100 % metan er varmepumpefluidet. Another advantage of the mixed fluid heat pump loop according to the invention relates to temperature patterns in the condenser-reboiler 51 and the reflux condensers 50 and 49. For those situations where separation in the column 45 does not require pure products, the overhead steam 70 will condense over a temperature range instead of at a constant temperature and the bottom liquid 49 will evaporate over a certain temperature range instead of at a constant temperature. Similarly, the vapor from the center of the column, which is always a mixture, will condense over a range of temperatures. If according to this heat pump fluid is a mixture such that it condenses over a temperature range and evaporates over a temperature range instead of at constant temperatures, the use of countercurrent heat exchange in the reboiler 51 and the reflux condensers 50 and 49 will allow better adaptation of temperature patterns in these heat exchangers so that the pressure levels in the heat pump loop are reduced. This directly results in lower energy costs associated with the heat pump circuit, that is, lower energy requirements to accommodate a given amount of reflux liquid for column separation. The degree of energy reduction can be recognized by considering that for an application where the nitrogen column above the top may contain 5 mol-% methane, the use of a mixed nitrogen-methane heat pump fluid with approx. 5 mol-% nitrogen and 95 mol-Æ methane reduce the energy requirement by approx. 4 # compared to the energy requirement when 100% methane is the heat pump fluid.

Tabell 1 oppfører typiske prosessbetingelser oppnådd ved en datamaskinsimulering av prosessen ifølge oppfinnelsen. Strømnumrene tilsvarer de i figur 1 og angivelsen C£ + angir hydrokarboner med to eller flere karbonatomer. Ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man mere effektivt separere en matestrøm inneholdende nitrogen, metan og høyere hydrokarboner i disse komponentdeler. Table 1 lists typical process conditions obtained by a computer simulation of the process according to the invention. The stream numbers correspond to those in Figure 1 and the indication C£ + indicates hydrocarbons with two or more carbon atoms. By using the method according to the invention, a feed stream containing nitrogen, methane and higher hydrocarbons can be more effectively separated into these component parts.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for fjerning av nitrogen fra naturgasser der en nitrogenholdig hydrokarbonstrøm først separeres i en væske inneholdende primært hydrokarboner med to eller flere karbonatomer og i en damp inneholdende primært nitrogen og metan, og der dampstrømmen videre separeres i en eller flere rektifiseringskolonner i nitrogen og metan, karakterisert ved: (A) avkjøling av dampen (12) etter den første separering med minst 10°C for partielt å kondensere den; (B) innføring av den kondenserte del (62) til toppen av en strippekolonne (43) idet den utgjør den eneste tilmatning til strippekolonnen, og separering av den i strippekolonnen i en væske (11) inneholdende primært hydrokarboner med to eller flere karbonatomer og i en damp (66) inneholdende primært metan; (C) gjenvinning av hydrokarbonvæsken (11) og metandampen (66) i trinn (B); og (D) innføring av den ikke-kondenserte andel til rektif1-seringskolonnen(e) (45) for separering i nitrogen og metan.1. Process for removing nitrogen from natural gases where a nitrogenous hydrocarbon stream is first separated into a liquid containing primarily hydrocarbons with two or more carbon atoms and into a vapor containing primarily nitrogen and methane, and where the vapor stream is further separated in one or more rectification columns into nitrogen and methane, characterized by: (A) cooling the vapor (12) after the first separation by at least 10°C to partially condense it; (B) introducing the condensed portion (62) to the top of a stripping column (43) as it constitutes the only feed to the stripping column, and separating it in the stripping column into a liquid (11) containing primarily hydrocarbons having two or more carbon atoms and in a vapor (66) containing primary methane; (C) recovering the hydrocarbon liquid (11) and the methane vapor (66) in step (B); and (D) introducing the non-condensed portion to the rectification column(s) (45) for separation into nitrogen and methane. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at dampen etter den første separering avkjøles med minst 20°C.2. Method according to claim 1, characterized in that the steam after the first separation is cooled by at least 20°C. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at dampen etter den første separering avkjøles med minst 30°C.3. Method according to claim 2, characterized in that the steam after the first separation is cooled by at least 30°C. 4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at strippekolonnen drives ved et trykk på minst 344,8 x IO<3> Pa under trykket i dampen fra den første separering.4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the stripping column is operated at a pressure of at least 344.8 x IO<3> Pa below the pressure in the steam from the first separation. 5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at avkjølingen i trinn (A) gjennomføres i det minste delvis ved indirekte varmeveksling av dampen etter den første separering med metandampen fra strippekolonnen.5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling in step (A) is carried out at least partially by indirect heat exchange of the steam after the first separation with the methane steam from the stripping column. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 omfattende opprettholdelse av rektifiseringskolonnen(e) (45) ved trykk under konvensjonelle trykk, men ikke under vakuumbetingelser i en varmepumpekrets, karakterisert ved trinnene: (a) innføring av den ikke-kondenserte andel som nitrogenholdig naturgassråstoff til en rektifiseringskolonne (45) som arbeider ved et trykk innen området 1379 x IO<3> til 3103 x 10<3> Pa; (b) separering av råstoffet i kolonnen til en nitrogenrik toppdamp (70) og en metanrik bunnvæske (79); (c) avkjøling av toppdampen (70) ved indirekte varmeveksling (40) med fordampende varmepumpefluid omfattende fra 0,5 til 60 mol-% nitrogen og 99,5 til 40 mol-% metan for partielt å kondensere denne toppdamp; (d) tilbakeføring av den kondenserte del av toppdampen til kolonnen som flytende tilbakeløp (72) og fjerning fra prosessen av den ikke-kondenserte del (73) av toppdampen som nitrogen; (e) oppvarming av bunnvæsken ved indirekte varmeveksling (51) med kondenserende varmepumpefluid for partielt å fordampe bunnvæsken; og (f) tilbakeføring av den fordampede del (40) av bunnvæsken til kolonnen (45) som damptilbakeløp og gjenvinning av den ikke-fordampede del (45) som produktnaturgass, der varmepumpef luidet til enhver tid er ved eller over omgivelsestrykk.6. Method according to claim 1 comprising maintaining the rectification column(s) (45) at pressure below conventional pressures, but not under vacuum conditions in a heat pump circuit, characterized by the steps: (a) introducing the non-condensed portion as nitrogen-containing natural gas feedstock into a rectification column (45 ) operating at a pressure in the range 1379 x 10<3> to 3103 x 10<3> Pa; (b) separating the feedstock in the column into a nitrogen-rich overhead vapor (70) and a methane-rich bottom liquid (79); (c) cooling the overhead vapor (70) by indirect heat exchange (40) with evaporating heat pump fluid comprising from 0.5 to 60 mol% nitrogen and 99.5 to 40 mol% methane to partially condense said overhead vapor; (d) returning the condensed portion of the overhead vapor to the column as liquid reflux (72) and removing from the process the non-condensed portion (73) of the overhead vapor as nitrogen; (e) heating the bottom liquid by indirect heat exchange (51) with condensing heat pump fluid to partially vaporize the bottom liquid; and (f) returning the evaporated portion (40) of the bottom liquid to the column (45) as vapor reflux and recovering the non-evaporated portion (45) as product natural gas, where the heat pump fluid is at or above ambient pressure at all times. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det anvendes et varmepumpefluid som har en sammen-setning fra 1 til 30 mol-* nitrogen og fra 99 til 70 mol-* metan.7. Method according to claim 6, characterized in that a heat pump fluid is used which has a composition of from 1 to 30 mol-* nitrogen and from 99 to 70 mol-* methane. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes et varmepumpefluid som har en sammen-setning fra 5 til 20 mol-* nitrogen og fra 95 til 80 mol-* metan.8. Method according to claim 7, characterized in that a heat pump fluid is used which has a composition of from 5 to 20 mol-* nitrogen and from 95 to 80 mol-* methane. 9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 6 til 8, der varmepumpefluidet resirkuleres i lukket sløyfe, karakterisert ved at den omfatter:9. Method according to any one of claims 6 to 8, where the heat pump fluid is recycled in a closed loop, characterized in that it comprises: (1) avkjøling av varmepumpefluidet ved indirekte varmeveksling med bunnvæsken;(1) cooling of the heat pump fluid by indirect heat exchange with the bottom fluid; (2) oppdeling av det avkjølte varmepumpefluid i en første og i en andre del;(2) dividing the cooled heat pump fluid into a first and into a second part; (3) ekspandering av den første del til et trykk minst lik omgivelsestrykk og oppvarming av den ekspanderte første del ved indirekte varmeveksling med toppdampen;(3) expanding the first part to a pressure at least equal to ambient pressure and heating the expanded first part by indirect heat exchange with the overhead steam; (4) ekspandering av den andre del til et mellomliggende trykk over det trykk hvor til den første del ekspanderes og oppvarming av den ekspanderte andre del ved indirekte varmeveksling med en dampstrøm tatt fra det mellomliggende punkt i kolonnen; og(4) expanding the second part to an intermediate pressure above the pressure to which the first part is expanded and heating the expanded second part by indirect heat exchange with a steam stream taken from the intermediate point in the column; and (5) komprimering av de ekspanderte første og andre andeler for å danne varmepumpef luidet som skal avkjøles i trinn (1).(5) compressing the expanded first and second portions to form the heat pump fluid to be cooled in step (1). 10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den mellomliggende dampstrøm i trinn (4) i det minste partielt kondenseres og resirkuleres til kolonnen som tilbakeløp.10. Method according to claim 9, characterized in that the intermediate steam flow in step (4) in it the smallest is partially condensed and recycled to the column as reflux. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at minst en av de oppvarmede ekspanderte andeler oppvarmes ytterligere før komprimering ved indirekte varmeveksling med varmepumpefluidet før ekspansjonen.11. Method according to claim 9 or 10, characterized in that at least one of the heated expanded portions is heated further before compression by indirect heat exchange with the heat pump fluid before the expansion. 12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 11, karakterisert ved at varmepumpe-fluldet i tillegg avkjøles før sin ekspansjon ved indirekte varmeveksling med den ikke-kondenserte andel av toppdampen før fjerning fra prosessen.12. Method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the heat pump fluid is additionally cooled before its expansion by indirect heat exchange with the non-condensed portion of the overhead steam before removal from the process. 13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 9 til 12, karakterisert ved at den første del komprimeres til det mellomliggende trykk, kombineres med den andre del og at den kombinerte strøm komprimeres for å utgjøre varmepumpefluidet som skal avkjøles i trinn (1).13. Method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the first part is compressed to the intermediate pressure, combined with the second part and that the combined stream is compressed to form the heat pump fluid to be cooled in step (1).
NO850997A 1983-07-15 1985-03-13 PROCEDURE FOR NITROGEN REMOVAL FROM NATURAL GASES NO168099C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/514,338 US4501600A (en) 1983-07-15 1983-07-15 Process to separate nitrogen from natural gas
PCT/US1984/001102 WO1985000595A1 (en) 1983-07-15 1984-07-13 Process to separate nitrogen from natural gas

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO850997L NO850997L (en) 1985-03-13
NO168099B true NO168099B (en) 1991-10-07
NO168099C NO168099C (en) 1992-01-15

Family

ID=26770351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO850997A NO168099C (en) 1983-07-15 1985-03-13 PROCEDURE FOR NITROGEN REMOVAL FROM NATURAL GASES

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO168099C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO850997L (en) 1985-03-13
NO168099C (en) 1992-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0231949B2 (en) Process to separate nitrogen and methane
US4878932A (en) Cryogenic rectification process for separating nitrogen and methane
US4507133A (en) Process for LPG recovery
US4869740A (en) Hydrocarbon gas processing
EP0095739B1 (en) Nitrogen rejection from natural gas with co2 and variable n2 content
US4617039A (en) Separating hydrocarbon gases
USRE33408E (en) Process for LPG recovery
EP0094062B1 (en) Nitrogen rejection from natural gas
US4519824A (en) Hydrocarbon gas separation
EP0233609B1 (en) Improved nitrogen rejection fractionation system for variable nitrogen content natural gas
US4501600A (en) Process to separate nitrogen from natural gas
US8840707B2 (en) Configurations and methods for gas condensate separation from high-pressure hydrocarbon mixtures
NO157993B (en) PROCEDURE TE FOR Separating NITROGEN FROM NATURG
NO175831B (en) Process for cryogenic separation of a raw material containing nitrogen and methane and apparatus for carrying out the process
EP0149298B1 (en) Process to separate natural gas liquids
US4732598A (en) Dephlegmator process for nitrogen rejection from natural gas
US6425266B1 (en) Low temperature hydrocarbon gas separation process
EP1137616B1 (en) Low temperature separation of hydrocarbon gas
US20080302650A1 (en) Process to recover low grade heat from a fractionation system
US3559417A (en) Separation of low boiling hydrocarbons and nitrogen by fractionation with product stream heat exchange
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
NO168099B (en) PROCEDURE FOR NITROGEN REMOVAL FROM NATURAL GASES
EP0271658B1 (en) Process for separation of hydrocarbon mixtures
NO172533B (en) PROCEDURE FOR NITROGEN AND METHANE SEPARATION

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired