NO180687B - Fremgangsmåte ved samtidig dekarbonisering og bensinstripping av hydrokarboner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved simultan dekarbonisering og bensinstripping av en gass-formig blanding bestående hovedsakelig av hydrokarboner som metan og C2- og høyere hydrokarboner, og som også inneholder C02 og eventuelt en eller flere ikke-svovel-forbindelser med lavt kokepunkt, såsom H2, CO, N2 og argon.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen gjør det mulig å separere en gassblanding av den type som er beskrevet ovenfor direkte i tre komponenter, nemlig: - en bearbeidet gass som i hovedsak består av metan og C2-hydrokarboner, og hvis C02-innhold ikke overstiger 2 mol%, - en hydrokarbon-fraksjon inneholdende minst 80 mol% C3- og høyere hydrokarboner som foreligger i gassblandingen som skal bearbeides, - en sur gass-strøm inneholdende C02 med mindre enn 10 mol% hydrokarboner, uttrykt som metanekvivalenter, i forhold til C02.

Det er kjent en rekke industrielt anvendte prosesser for bearbeidelse av gassblandinger som definert ovenfor, og de viktigste eksempler på disse gassblandinger er de forskjellige naturgasser. Prosessene omfatter en dekar-boniseringsoperasjon, dvs. fjerning av C02, og en bensin-strippeoperasjon, dvs. separasjon av tyngre hydrokarboner, f.eks. C3- og høyere hydrokarboner, fra gassblandingen, og de gjør det mulig å fraksjonere gassblandingen i de tre komponenter som er definert ovenfor.

Dekarbonisering og bensinstripperoperasjonene blir gene-relt utført separat og utgjør en del av en rekke operasjoner som utføres med gassblandingen som skal bearbeides, og de omfatter i korte trekk fjerning av den C02-sure gass, en tørkeoperasjon, vannadsorpsjon på et passende fast stoff som f.eks. en molekylsikt, separasjon ved kryogen destillasjon mellom -30 og -90"C, eventuelt koblet med en ekstraksjon med et løsningsmiddel for å erholde en væskefraksjon av naturgassen, og tilslutt opp-varming av den bearbeidede gass til omgivelsestemperatur, som regel for tilførsel til et kommersielt gassnett.

I et slikt behandlingssystem for naturgassblandinger, som inneholder de ovennevnte bestanddeler, senkes temperaturen bare ved fremstilling av væskefraksjonen av naturgassen, og ingen andre operasjoner utføres ved dette tempe-raturn i vå .

I denne type bearbeidelsessystem vil en seriemessig utførelse av operasjonene, som er basert på helt forskjellige prinsipper og som utføres ved vidt forskjellige temperaturområder, medføre en rekke betydelige ulemper. Muligheten for termisk integrasjon er meget liten, og dette behandlingssystem er meget kostbart med hensyn til energi og investeringer.

Det er også kjent andre prosesser for bearbeidelse av naturgassblandinger, hvilke gjør det mulig å utføre fjerning av C02 som er tilstede i gassblandingen samtidig med produksjon av gassformige hydrokarboner og væskeform-ige hydrokarboner, og en typisk prosess er kalt Ryan-Holmes-prosessen. Den er spesielt beskrevet av J. Ryan og F. Schaffert i Journ. Chem. Eng. Prog. Oktober 1984, s. 53 - 56. I en prosess av denne typen blir naturgassen etter konvensjonell dehydrering og påfølgende avkjøling utsatt for en lav-temperaturdestillasjon som utføres i tre eller fire suksessive trinn.

I tre-trinns metoden blir den dehydrerte og avkjølte naturgass i en første kolonne (demetaniserer), hvor det i toppen injiseres et additiv, bestående av et flytende fraksjon av C4- og høyere hydrokarboner, oppdelt i en gassfase inneholdende metanet og lettere forbindelser og i en væskefraksjon inneholdende C2- og høyere hydrokarboner og C02. Denne væskefraksjonen oppdeles i en andre kolonne (de-etaniserer), hvor også en viss mengde additiv tilføres, i en toppfraksjon bestående av C02 og i en bunnfraksjon bestående av C2- og høyere hydrokarboner.

Bunnfraksjonen blir deretter i en tredje kolonne oppdelt i en toppfraksjon bestående av en væskeformig C2-C4-hydrokarbonfraksjon og i en bunnfraksjon bestående av en flytende fraksjon av C4- og høyere hydrokarboner inneholdende de fleste butaner og høyere hydrokarboner som foreligger i naturgassen under bearbeidelse, og av denne fraksjon tas en passende mengde for å danne additivet som injiseres i den første og andre kolonne. Anvendelsen av dette additiv hindrer krystallisasjon av C02 i toppen av de-metanisereren, sikrer nedbrytelse av azeotropen som dannes mellom etan og C02, og forenkler separasjonen av disse forbindelser i de-etanisereren. Den beskrevne prosess bygger dermed i hovedsak på destillasjonsopera-sjoner i serie.

Oppfinnelsen tilveiebringer en prosess for simultan dekarbonisering og bensinstripping av gassformige blan-dinger som er tilgjengelige ved et absolutt trykk høyere enn 0,5 MPa, og som i hovedsak er sammensatt av hydrokarboner bestående av metan, C2- og høyere hydrokarboner som også inneholder C02 og eventuelt en eller flere ikke-svovelholdige forbindelser med lavt kokepunkt, som f.eks. H2, CO, N2 og argon, hvilke gassblandinger f.eks. er av naturgasstypen. Prosessen gjør det mulig, med større letthet og lavere kostnader sammenlignet med kjente prosesser, å oppnå oppdeling av gassen i tre komponenter, nemlig bearbeidet gass bestående hovedsakelig av metan, en flytende hydrokarbonfraksjon med mest C3- og høyere hydrokarboner som i henhold til betingelsene inneholder en større eller mindre mengde etan, og C02 ifølge spesi-fikasjonene beskrevet ovenfor.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er en prosess av den typen som er beskrevet i US-A 3.770.622, hvor gassblandingen bringes i kontakt, i en vaskesone, med et løsningsmiddel, som består av en væske som oppløser C02 og C2- og høyere hydrokarboner, og som for det første ved atmosfærisk trykk har et kokepunkt høyere enn 40"C og for det annet en viskositet som ved -30°C er lavere enn 0,1 Pa*s, idet man opererer med en tilstrekkelig lav temperatur og med et sådant mengdeforhold mellom gassblandingen som skal bearbeides og løsningsmiddelet at det på den ene side erholdes en bearbeidet gass som består i hovedsak av metan og har et C02-innhold som ikke overstiger 2 mol%, og på den annen side en væskefase av såkalt anriket løsningsmiddel bestående av C02-anriket løsningsmiddel, og av en fraksjon av C2- og høyere hydrokarboner inneholdende minst 80 mol% av C3- og høyere hydrokarboner som foreligger i gassblandingen som bearbeides, hvilket anriket løsningsmiddel utsettes for minst én partiell demetaniseringsbehandling ved hjelp av ekspansjon som separerer nevnte anrikede løsningsmiddel i en metan-redusert væskefase av demetanisert, anriket løs-ningsmiddel og i en metan-rik gassfase, som eventuelt kan kombineres med gassblandingen som skal bearbeides før den bringes i kontakt med løsningsmiddelet, og det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel utsettes for en behandling som produserer en sur gass-strøm som inneholder det C02 som er tilstede i det demetaniserte, anrikede løsnings-middel, hvorved det også produseres en blanding av hydrokarboner kalt hydrokarbonfraksjonen, og endelig frem-stille et regenerert løsningsmiddel som resirkuleres til vaskesonen. ;Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er forskjellig fra prosessen i US-A 3.770.622 og er således karakterisert ved at behandlingen av det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel utføres ved å underkaste nevnte demetaniserte, anrikede løsningsmiddel, som på forhånd er blitt utsatt for avkjøling, en fluidum/fluidum-ekstraksjon i en ekstraksjonssoné, ved hjelp av et avkjølt hydrokarbon-løsningsmiddel, og på den ene side erholde et renset løsningsmiddel som inneholder nesten alt C02 som er tilstede i det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel og har et innhold av hydrokarboner uttrykt som metanekvivalenter lavere enn 10 mol% i forhold til C02, og på den annen side et hydrokarbonløsningsmiddel anriket på C2- og høyere hydrokarboner, ved å fraksjonere nevnte anrikede hydrokarbonløsningsmiddel ved destillasjon i en C2- og høyere hydrokarbonf raks jon, som utgjør hydrokarbonfraksjonen og inneholder minst 80 mol% av de C3- og høyere hydrokarboner som foreligger i gassblandingen som skal bearbeides, og i det regenererte hydrokarbonløsnings-middel som etter avkjøling resirkuleres til ekstraksjons-området, og ved å utsette det rensede løsningsmiddel for regenerasjon ved ekspansjon og stripping og således erholde det regenererte løsningsmiddel og den sure gass-strøm, som består av nesten alt C02 som foreligger i det avmetaniserte, anrikede løsningsmiddel og har et hydro-karboninnhold, uttrykt i metanekvivalenter, på mindre enn 10 mol% i forhold til C02. ;"Metan-ekvivalenter11 i henhold til oppfinnelsen refererer til så mange psevdomolekyler på et enkelt karbonatom som det er karbonatomer i det angjeldende hydrokarbonmolekyl. ;Løsningsmiddelet beskrevet ovenfor, som bringes i kontakt med gassblandingen for adsorpsjon av C02, C2- og høyere hydrokarboner, har fortrinnsvis en viskositet som er lavere enn 0,05 Pa-s. ;Løsningsmiddelet i henhold til oppfinnelsen kan spesielt bestå av en eller flere selektive væske-absorbenter for C02, brukt i vannfri form eller som en blanding med vann, hvilket løsningsmiddel eller -midler er valgt fra amider med formelen: ;aldehyder med formel estere med formelen C1-C4-alkanoler, dietere med formelen CH3 -[C2H40]n-CH3, dieteralkoholer med formelen R90-C2H4-C—C2H4-OH, laktoner med formelen ;og propylenkarbonat, hvor i ;disse formler R x og R2 er like eller ulike og angir et hydrogenatom eller et C^- eller C2-alkylradikal, R3 er et C3- eller et C4-alkylradikal, R6 er et C2-C4-alkylradikal eller et -[C2H40]n-R8-radikal hvor R8 angir et Cx- eller et C2-alkylradikal og n representerer 1 ellér 2, Rj er et Cj- eller C2-alkylradikal eller et -[C2H40]n-<R>8-radikal, Rg angir et C^-^-alkylradikal, og p er et helt tall fra 2 til 4. ;Ikke-begrensende eksempler på flytende organiske absorbenter i henhold til formlene over er f.eks. N,N-dimetyl-formamid, N,N-dimetylacetamid, dimetoksymetan, dietoksy-metan, dimetoksy-1,1-etan, metanol, etanol, etylenglykol dimetyleter, dietylenglykol-dimetyleter, etylenglykol-monometyleter, butyrolakton, propiolakton og propylenkarbonat. ;Temperaturen ved kontakt mellom gassblandingen og løs-ningsmiddelet i vaskesonen er fortrinnsvis mellom 0 og ;<+>45<e>C. ;Vaskesonen består fortrinnsvis av en eller flere vaskekolonner som omfatter et passende antall teoretiske vas-ketrinn, hvilke vaskekolonner f.eks. er av typen plate-kolonne eller pakket kolonne. Med fordel holdes temperaturen i hver vaskekolonne ialt vesentlig konstant ved indirekte varmeveksling, som utføres i et eller flere punkter i kolonnen mellom fluidet som foreligger i kolonnen, og et kjølefluidum. ;Demetaniseringsbehandlingen av det anrikede løsningsmid-del utføres spesielt i to trinn, dvs. et første trinn hvor det anrikede løsningsmiddel utsettes for en første ekspansjon for å frigjøre en stor del av metanet, som er oppløst i løsningsmiddelet som skal demetaniseres, og produsere en første metan-rik gass og et predemetanisert fluidum, og et andre trinn hvor det predemetaniserte fluidum utsettes for en andre ekspansjon og deretter for en destillasjon for å produsere en andre metan-rik gass og det demetaniserte anrikede løsningsmiddel, hvilken andre metan-rik gass komprimeres opp til trykket i den første metan-rike gass og deretter blandes med sistnevnte for å utgjøre den metan-rike gassfase. ;Den metan-rike gassfase som er resultatet av demetanise-ringsbehandl ingen påført det anrikede løsningsmiddel blir fortrinnsvis komprimert opp til trykket til gassblandingen som skal bearbeides, og den blir deretter avkjølt og blandet med gassblandingen som skal bearbeides før sistnevnte bringes i kontakt med løsningsmiddelet i vaskesonen. ;Regenerering av renset løsningsmiddel, som fører til produksjon av sur gass rik på C02 og med et hydrokarbon-innhold, uttrykt i metanekvivalenter, på mindre enn 10 mol% i forhold til C02-innholdet, kan erholdes ved enhver prosess som muliggjør frigivelse av gasskomponenter opp-løst i væsken. Spesielt kan det rensede løsningsmiddel regenereres ved ekspansjon av nevnte rensede løsningsmid-del til et trykk på mer enn 100 kPa, f.eks. mellom 150 kPa og 300 kPa, og ved å strippe ved hjelp av en inert gass såsom nitrogen, eventuelt i tilknytning til gjenopp-varming av det rensede løsningsmiddel i regenererings-sonen. ;Regenereringen av det rensede løsningsmiddel kan også utføres ved å oppvarme det rensede løsningsmiddel til en temperatur som ligger nær opptil omgivelsestemperaturen, splitte det oppvarmede løsningsmiddelet i en første og andre strøm, føre den første strømmen direkte til en regenereringssone, føre den andre strømmen til regenerer-ingssonen etter at den er oppvarmet ved indirekte varmeveksling med det regenererte rensede løsningsmiddel og utsette løsningsmiddelet for destillasjon i regenerer-ingssonen for å produsere det regenererte løsningsmiddel og den C02-rike sure gass-strøm. ;Når gassblandingen som skal bearbeides inneholder vann og/eller C5- og høyere hydrokarboner, er det fordelaktig å utsette den for en forbehandling for å fjerne alle eller deler av disse komponenter før den bringes i kontakt med løsningsmiddelet i vaskesonen. ;Denne forbehandlingen kan bestå av destillasjon som eventuelt utføres i nærvær av løsningsmiddelet fra løsningsmiddelet som injiseres i vaskesonen, og produsere en forbearbeidet gassblanding med et innhold av C6- og høyere hydrokarboner på mindre enn 0,1 vekt%, en såkalt tung hydrokarbonfraksjon inneholdende nesten alle C6- og høyere hydrokarboner og alle eller deler av (^-hydrokar-bonene og muligens et fluidum bestående av en blanding av løsningsmiddelet og vann. Destillasjonen av gassblandingen utføres ved en temperatur som er minst like høy ;som temperaturen i vaskesonen. ;Oppfinnelsen vil bli forstått bedre utfra beskrivelsen nedenfor av en av oppfinnelsens utførelsesformer som gjør bruk av anlegget vist skjematisk på figuren i den medføl-gende tegning. ;Under henvisning til figuren blir gassblandingen som skal bearbeides tilført via røret 1 til den nedre del av destillasjonskolonnen 2, i hvilken gassblandingen destil-leres, eventuelt i nærvær av løsningsmiddel tatt via et rør 41 som leder til den øvre del av kolonnen 2, fra det regenererte løsningsmiddel 38 tilført til vaskekolonnen 5, før løsningsmiddelet føres inn i en kjølesone 39 montert på injeksjonsrøret 6 for injeksjon av det regenererte løsningsmiddel til vaskekolonnen 5, slik at det på den ene side produseres en tørket gassblanding som fjernes fra kolonnen 2 via røret 3 hvis innhold av C6- og høyere hydrokarboner er mindre enn 0,1 vekt% og på den annen side en hydrokarbonfraksjon inneholdende stort sett alle C6- og høyere hydrokarboner og eventuelt alle eller deler av C5-hydrokarbonene, tatt fra kolonnen 2 via røret 4, og eventuelt en væske som er trukket ut fra kolonnen 2 via røret 54, og som består av en blanding av løsnings-middel og vann. ;Den tørkede gassblanding som kommer ut av kolonnen 2 via røret 3, føres inn i den nedre del av en vaskekolonne 5, f.eks. av typen plate-kolonne, i hvilken gassblandingen bringes i motstrøms kontakt med det regenererte kalde løsningsmiddel som injiseres i den øvre delen av kolonnen 5 via røret 6, etter å ha passert gjennom kjøleren 39, hvorved denne kontakt skjer ved en temperatur på f.eks. mellom 0 og -45°C, hvilken temperatur kontrolleres ved å føre den tilstedeværende væskeblanding i kolonne 5 gjennom kjølerne 7. En bearbeidet gass i hovedsak bestående av metan og lite C02 fjernes fra toppen av kolonnen 5 via røret 8 og oppvarmes igjen i et varmesystem 9 og føres via røret 10 til en brukssone, mens væskefasen bestående av C02-anriket løsningsmiddel og andre adsor-berte forbindelser, kalt anriket løsningsmiddel, fjernes fra bunnen av kolonnen 5 via røret 11. ;Kontakten mellom den tørkede gassblanding og løsningsmid-delet i vaskekolonnen 5 skjer ved en passende temperatur i området 0 til -45'C og med forhold mellom gassblanding som skal bearbeides og løsningsmiddel slik at den bearbeidede gass som er oppsamlet via røret 8 på toppen av kolonnen 5, har et innhold av C02 på ikke mer enn 2 mol%. og slik at det anrikede løsningsmiddel som kommer ut via røret 11 inneholder minst 80 mol% C3- og høyere hydrokarboner som foreligger i den tørkede gassblanding innført i kolonnen 5. ;Det anrikede løsningsmiddel i røret 11 blir etter å ha passert gjennom ekspansjonsventilen 12 ført inn i den øvre del av ekspansjonskammeret 13 i hvilket det blir separert fra en første metanrik gass som fjernes fra toppen av kammeret 13 via røret 14 og et predemetanisert anriket løsningsmiddel som fjernes fra bunnen av kammeret 13 via røret 15. Det predemetaniserte anrikede løsnings-middel utsettes for en andre ekspansjon gjennom en ekspansjonsventil 16 etterfulgt av destillasjon i destillasjonskolonnen 17 forsynt med en koker 18, slik at det produseres en andre metanrik gass som fjernes fra toppen av kolonnen 17 via røret 19, og en metan-fattig væskefase, kalt demetanisert, anriket løsningsmiddel, som fjernes fra bunnen av kolonnen 17 via røret 27. Den andre metan-rike gass strømmer i røret 19 til en kompressor 20, som den forlater via røret 21 ved et trykk som i hovedsak er likt trykket i den første metanrike gass som strømmer gjennom røret 14, og disse to metanrike gasser blandes i røret 22, og den resulterende gassfase resirkuleres ved hjelp av en kompressor 23 via en kjøler 25 og et rør 26, inn i røret 3 som tilfører den tørkede gassblanding til vaskekolonnen 5. ;Det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel som trekkes fra kolonnen 17 via røret 27, ekspanderes gjennom ekspansjonsventilen 29, og avkjøles i kjølesystemet 40, resulterende i en adskillelse av løsningsmiddelet i to væske-faser, dvs. en høyere hydrokarbonfase og en lavere fase bestående av løsningsmiddelet inneholdende mesteparten av C02 og en viss mengde hydrokarboner. Dette innføres i ekstraksjonstårnet 56 i hvilket det bringes i motstrøms kontakt med et avkjølt hydrokarbonløsningsmiddel injisert ved hjelp av røret 57 i den nedre del av ekstraksjonstårnet og med en regenerert løsningsmiddelstrøm innført i tårnet 56 ved hjelp av røret 63 for å produsere på den ene side et renset løsningsmiddel som inneholder mesteparten av C02 som er tilstede i det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel, hvilket renset løsningsmiddel fjernes fra bunnen av ekstraksjonstårnet 56 via røret 58 i hvilket en ekspansjonsventil 60 er plassert, og på den annen side et hydrokarbonløsningsmiddel anriket på C2- og høyere hydrokarboner, inneholdende lite C02, hvilket løsningsmiddel fjernes fra toppen av ekstraksjonstårnet 56 via røret 59. ;Det anrikede hydrokarbonløsningsmiddel 59 føres inn i en regenereringskolonne 49 i hvilken løsningsmiddelet blir fraksjonert ved destillasjon i en C2- og høyere hydrokarbonf raks jon som fjernes fra toppen av kolonnen 49 via røret 48 og som omfatter C2- og høyere hydrokarboner med minst 80 mol% C3- og høyere hydrokarboner som foreligger i gassen som skal bearbeides, og som tilføres til vaskekolonnen 5 via røret 3, og i et regenerert hydrokarbon-løsningsmiddel som fjernes fra bunnen av kolonnen 49 via røret 50, hvilket regenerert hydrokarbonløsningsmiddel blir resirkulert ved hjelp av pumpen 51, gjennom kjøle-systemet 61 og røret 57 til ekstraksjonstårnet 56. ;Når det kommer ut av ekspansjonsventilen 60, blir det rensede løsningsmiddelet i røret 58 ført inn i den øvre del av regenereringskolonnen 62 forsynt med en varmer 69, i hvilken kolonne det rensede løsningsmiddel blir utsatt for regenerering bestående av en strippeoperasjon med hjelp av en inertgass, f.eks. nitrogen, injisert i den nedre del av kolonnen 62 via røret 43. Regenereringen produserer på den ene side et regenerert løsningsmiddel 34 som resirkuleres ved hjelp av pumpen 37 og røret 38 til vaskekolonnen 5 gjennom varmeveksleren 39 og røret 6, og på den annen side en C02-rik, sur gass-strøm 44 som inneholder mesteparten av C02 i det demetaniserte anrikede løsningsmiddel, og som har et innhold av hydrokarboner, uttrykt som metanekvivalenter, på mindre enn 10 mol% i forhold til co2-innholdet. ;En del av det kalde, regenererte løsningsmiddel som ;strømmer i røret 38, blir fraskilt via et rør 63 og injiseres i ekstraksjonstårnet 56 ved et punkt i tårnet rett over injeksjonspunktet for demetanisert anriket løsnings-middel som strømmer i røret 27. ;For å gjøre beskrivelsen ovenfor fullstendig, vil det bli gitt et eksempel på iverksettelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. ;EKSEMPEL. ;Under henvisning til en installasjon som vist skjematisk på figuren i den medfølgende tegning og med funksjoner som beskrevet ovenfor, bearbeides en gassblanding med følgende molare sammensetning: ;Gassblandingen ble tilført via røret 1 i en mengde av 10000 kmol/h ved en temperatur av 30°C og et trykk på 5000 kPa til kolonnen 2 for fjerning av C6- og høyere hydrokarboner. Siden gassblandingen i dette eksempel var tørr, ble det ikke tilsatt løsningsmiddel via røret 41. ;352 kmol/h av en tung hydrokarbonfraksjon med et trykk på 5000 kPa og en temperatur på 30°C ble fjernet via røret 4 i kolonne 2 og hadde følgende sammensetning : ;9648 kmol/h av en forbehandlede gassblanding ved en temperatur på -20°C og et trykk på 4950 kPa ble fjernet via røret 3 på toppen av kolonnen 2 og denne forbehandlede gassblanding hadde følgende sammensetning: ;Den forbehandlede gassblanding bringes i kontakt med 11500 kmol/h av et løsningsmiddel bestående av en blanding av 82,34 mol% metanol, 14,67 mol% vann og 2,88 mol% heksan ved et trykk på 5000 kPa og en temperatur på +20°C. Kontakten foregår i en vaskekolonne 5 bestående av 14 plater som opererer ved -20°C ved et trykk på 4900 kPa. Kjølerne 7 som kolonnen 5 er utstyrt med, gjør at temperaturen kan holdes på det ønskede nivå. ;7499 kmol/h av bearbeidet gass med et trykk på 4900 kPa ;og temperatur -20°C fjernes fra toppen av kolonnen 5 via røret 8. Gassblandingen har følgende sammensetning: ;Den bearbeidede gass som fjernes via røret 8, oppvarmes til omgivelsestemperatur i en varmeutvekslingssystem 9, hvorved den bearbeidede, oppvarmede gass føres via røret 10 til et gassledningssystem. ;14655 kmol/h av et anriket løsningsmiddel med temperatur -20°C og trykk 4900 kPa fjernes fra bunnen av vaskekolonnen via røret 11 og har følgende sammensetning: ;;Demetaniseringen av anriket løsningsmiddel omfatter først og fremst ekspansjon av løsningsmiddelet til et trykk på 3000 kPa, det ekspanderte anrikede løsningsmiddelet føres til ekspansjonskammeret 13 hvor det fremstilles 401 kmol/h av en første gass inneholdende 64 mol% metan, som fjernes fra toppen av kammeret via røret 14, og et predemetanisert, anriket løsningsmiddel som fjernes fra bunnen av kammeret 13 via røret 15 og har et mol innhold av metan som er redusert fra 3,70% til 2,01%. Det predemetaniserte, anrikede løsningsmiddel med en temperatur på +22,5°C ekspanderes i ventilen 16 og føres til destillasjonskolonnen 17 som består av 10 plater og opererer ved et trykk på 1800 kPa. ;Kolonnen 17 produserer 604 kmol/h av en andre metan-rik gass som fjernes via røret 19 ved et trykk på 1800 kPa og en temperatur på - 25°C, og et demetanisert løsningsmiddel som fjernes fra bunnen av kolonnen 17 via røret 27 i en mengde av 13649 kmol/h, et trykk på 1800 kPa og en temperatur på l'C. ;Det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel som passerer inn i røret 27, har følgende molare sammensetning: ;Den andre metan-rike gass komprimeres i kompressoren 20 til trykket i den første metan-rike gass, nemlig 3000 kPa. Den komprimerte gass forlater kompressoren 20 via røret 21 og blandes med den første metan-rike gass til en metan-rik gassfase 22, som deretter komprimeres i kompressoren 23 opp til trykket av gassblandingen som skal bearbeides, nemlig 5000 kPa, og den tilsettes gjennom røret 24, kjøleren 25 og røret 26 til den forvarmede gassblanding som strømmer i røret 3. ;Den metan-rike, komprimerte gass som strømmer inn i røret 26, har en temperatur på -20°C, et trykk på 5000 kPa og en strømningshastighet på 1006 kmol/h. Den molare sammensetning av den metan-rike gassfase i røret 26 er følgen-de: ;Det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel ekspandert i ventilen 29 og kjølt til -40°C i kjølesystemet 40, bringes i motstrøms kontakt med et avkjølt hydrokarbon-løsningsmiddel inneholdende i hovedsak heksan i væske/- væske-ekstraksjonstårnet 56, hvilket hydrokarbonløs-ningsmiddel på molar basis består av 95,77% heksan, 1,11% butan og 3,12% metanol. Ekstraksjonstårnet 56 omfatter 31 plater, og det tilføres på den første plate 5000 kmol/h regenerert løsningsmiddel tilført via røret 63 ved en temperatur på -40"C, på plate 2i det demetaniserte anrikede løsningsmiddel fra kjølesystemet 40 og på plate 31 det heksan-baserte kjølte hydrokarbonløsningsmiddel via røret 57 i en strømningshastighet av 1600 kmol/h. Denne ekstraksjon produserer 2079 kmol/h av et anriket hydrokarbonløsningsmiddel med en temperatur på -40°C og et trykk på 1200 kPa, hvilket løsningsmiddel fjernes fra toppen av tårnet 56 via røret 59, og 18069 kmol/h renset løsningsmiddel fjernes fra bunnen av tårnet via røret 58 ved en temperatur på -40°C og et trykk på 1200 kPa. ;Den molare sammensetningen av det anrikede løsningsmiddel i røret 59 er som følger: ;Den molare sammensetning av det rensede løsningsmiddel i røret 58 er som følger: ;Ved fraksjonering av det anrikede hydrokarbonløsningsmid-del 59 i regenereringskolonnen 49 bestående av 28 plater og operert ved 700 kPa produseres for det første 497 kmol/h av en C2- og høyere hydrokarbonfraksjon ved toppen av kolonnen 49 ved en temperatur på 28°C og et trykk på 700 kPa, hvilken fjernes via røret 48, og for det annet i bunnen av kolonnen, 1600 kmol/h regenerert hydrokarbonløsningsmiddel ved en temperatur på 142,7°C og et trykk på 670 kPa, hvilket fjernes fra bunnen av kolonnen via røret 50. ;Fraksjonen av C2- og høyere hydrokarboner som føres bort via røret 48, har følgende molare sammensetning: ;Det regenererte løsningsmiddel i røret 50 inneholder på molar basis, 95,77% heksan, 1,11% butan og 3,12% metanol. Løsningsmiddelet føres til pumpen 51 ved et trykk på 1200 kPa og avkjøles deretter til -40"C i kjølesystemet 61, før det resirkuleres til ekstraksjonstårnet 56 via røret 57. ;Det rensede løsningsmiddel erholdt via røret 58 fra ekstraksjonstårnet 56 ekspanderes til et trykk på 200 kPa i ekspansjonsventilen 60 og fores deretter inn i regene-rer ingskolonnen 62 for regenerering. Kolonnen 62 som består av 14 plater og opererer ved et trykk på 200 kPa, forsynes på den første plate med renset løsningsmiddel som skal regenereres og på den siste platen med en nitro-genstrøm tilført via røret 43 i en mengde av 650 kmol/h. Varmeren 69 som kolonnen 62 er utstyrt med, er plassert på den syvende plate. ;Regenereringen av det rensede løsningsmiddel produserer på den ene side 2289 kmol/h av en C02-rik, sur gass-strøm som fjernes via røret 44 på toppen av kolonnen 52, og på den annen side et regenerert løsningsmiddel som fjernes fra bunnen av kolonnen 62 via røret 34. ;Den C02-rike, sure gass-strøm som fjernes via røret 44 har et trykk på 200 kPa, en temperatur på -47,5*C og følgende molare sammensetning:

Det regenererte løsningsmiddel i røret 34 bringes til et trykk på 5000 kPa ved hjelp av pumpen 37 og deles deretter i to strømmer, en hovedstrøm som resirkuleres til vaskekolonnen 5 etter å ha passert gjennom varmeveks-lersystemet 39 og røret 6, og en andre strøm som føres til ekstraksjonstårnet 56 via røret 63.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for samtidig dekarbonisering og bensinstripping av en gassblanding som har et absolutt trykk på mer enn 0,5 MPa og inneholder hovedsakelig hydrokarboner bestående av metan og C2- og høyere hydrokarboner, og som omfatter også C02 og eventuelt en eller flere ikke-svovelfor-bindelser med lavt kokepunkt, som f.eks. H2, CO, N2 og Ar, hvorved gassblandingen i en vaskesone (5) bringes i kontakt med et løsningsmiddel (6) bestående av et fluidum som fortrinnsvis oppløser C02 og <Z^- og høyere hydrokarboner, og som for det første ved atmosfærisk trykk har et kokepunkt høyere enn 40°C og for det annet en viskositet som ved -30°C er lavere enn 0,1 Pa*s, ved å operere med en tilstrekkelig lav temperatur og med et sådant mengdeforhold mellom gassblanding som skal bearbeides og løsningsmiddel at det på den ene side erholdes en bearbeidet gass (8) som består i hovedsak av metan og har et C02-innhold som ikke overstiger 2 mol%, og på den annen side en væskefase av såkalt anriket løsningsmiddel (11) bestående av C02-anriket løsningsmiddel, og av en fraksjon av C2- og høyere hydrokarboner inneholdende minst 80 mol% av C3- og høyere hydrokarboner foreliggende i gassblandingen som bearbeides, hvilket anriket løsningsmiddel utsettes for minst én partiell demetaniseringsbehandling (12, 17) ved hjelp av ekspansjon som separerer nevnte anrikede løsningsmiddel i en metanredusert væskefase av demetanisert, anriket løsningsmiddel (27) og i en metanrik gassfase (22), og det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel utsettes for en behandling som produserer en sur gass-strøm (44) som inneholder det C02 som foreligger i det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel, idet det også produserers en blanding av hydrokarboner kalt hydrokarbonfraksjonen (48), og endelig fremstilles et regenerert løsningsmiddel (34) som resirkuleres til vaskesonen (5), karakterisert ved at behandlingen av det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel utføres ved å underkaste nevnte demetaniserte, anrikede løsningsmiddel, som på forhånd er blitt utsatt for avkjøling (40) , en fluidum/- fluidumekstraksjon i en ekstraksjonssone (56), ved hjelp av et avkjølt hydrokarbon-løsningsmiddel, og på den ene side erholde et renset løsningsmiddel (58) som inneholder nesten alt C02 som er tilstede i det demetaniserte anrikede løs-ningsmiddel og har et innhold av hydrokarboner uttrykt som metanekvivalenter lavere enn 10 mol% i forhold til C02, og på den annen side et hydrokarbonløsningsmiddel (59) anriket på C2- og høyere hydrokarboner, ved å fraksjonere nevnte anrikede hydrokarbonløsningsmiddel (59) ved destillasjon (49) i en C2- og høyere hydrokarbonfraksjon, som utgjør hydrokarbonf r aksjonen (48) og inneholder minst 80 mol% av de C3- og høyere hydrokarboner som foreligger i gassblandingen som skal bearbeides, og i det regenererte hydrokarbonløsningsmiddel (50) som etter avkjøling resirkuleres til ekstraksjonsom-rådet, og ved å utsette det rensede løsningsmiddel (58) for regenerasjon ved ekspansjon og stripping (60, 62) og således erholde det regenererte løsningsmiddel (34) og den sure gass-strøm (44) , som består av nesten alt C02 som foreligger i det avmetaniserte, anrikede løsningsmiddel med et hydrokarbon-innhold, uttrykt i metanekvivalenter, på mindre enn 10 mol% i forhold til C02.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at løsningsmiddelet som bringes i kontakt med gassblandingen som skal bearbeides, har en viskositet ved -30°C på mindre enn 0,05 Pa«s.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at løsningsmiddelet som bringes i kontakt med gassblandingen som skal bearbeides i vaskesonen (5), omfatter en eller flere flytende organiske absorbenter, brukt i vannfri form eller i blanding med vann, hvilke(n) absorbent(er) er valgt fra amider med formlene aldehyder med formel estere med formelen Cj-C^-alkanoler, dietere med formelen CH3 -[C2H40]n-CH3/ dieteralkoholer med formelen R9O-C2H4-O-C2H4-OH, laktoner med formelen og propylenkarbonat, hvor i disse formler R x og R2 er like eller ulike og angir et hydrogenatom eller et Cj- eller C2-alkylradikal, R3 er et C3- eller et C4-alkylradikal, Rg er et C2-C4-alkylradikal eller et - [C2H4<0>]n<->R8-radikal hvor R8 angir et Cj- eller et C2-alkyl-radikal, og n representerer 1 eller 2, R7 er et C:- eller C2-alkylradikal eller et -[C2H40]n-R8-radikal, Rg angir et Cj-C^-alkylradikal, og p er et helt tall fra 2 til 4.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-3, karakterisert ved at temperaturen, ved hvilken gassblandingen som skal bearbeides bringes i kontakt med løsningsmiddelet i vaskesonen (5), er mellom 0 og -45°C.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-4, karakterisert ved at demetaniseringsbehandlingen som utføres med det anrikede løsningsmiddel (11) utføres i to trinn, dvs. et første trinn hvor det anrikede løsningsmiddel utsettes for en første ekspansjon (12, 13) for å frigjøre en stor andel av metanet oppløst i løsnings-middelet og erholde en første metanrik gass ((14) og et på forhånd demetanisert fluidum (15), og et andre trinn hvor det på forhånd demetaniserte fluidum utsettes for en andre ekspansjon (16) , deretter for destillasjon (17), for således å erholde en andre metan-rik gass (19) og det demetaniserte, anrikede løsningsmiddel (27), hvilken andre metan-rik gass komprimeres opp til trykket i den første metanrike gass og deretter blandes med denne for å utgjøre den metanrike gassfase (22).

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-5, karakterisert vedat den metanrike gassfase (22) komprimeres opp til trykket i gassblandingen som skal bearbeides og deretter avkjøles (25) og blandes med gassblandingen som skal bearbeides før denne bringes i kontakt med løsningsmiddelet i vaskesonen (5).

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-6, karakterisert ved at det rensede løsningsmid-del regeneres ved ekspansjon av nevnte løsningsmiddel til et trykk som er høyere enn 100 kPa, spesielt mellom 150 kPa og 300 kPa, og ved stripping (43) ved hjelp av en inert gass som f.eks. nitrogen, eventuelt i tilknytning til en gjenoppvar-ming (69) av det rensede løsningsmiddel i regenereringskolonnen.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-7, karakterisert ved at gassblandingen som skal bearbeides og som inneholder vann og/eller C5- og høyere hydrokarboner, utsettes for en forbehandling omfattende en destillasjon (2) som utføres ved en temperatur som er minst like høy som den eksisterende temperatur i vaskesonen (5), og eventuelt i nærvær av løsningsmiddel tatt fra løsningsmiddel-et tilført til vaskesonen (5), for således å erholde en såkalt tung hydrokarbonfraksjon (4) som inneholder nesten alle C6- og høyere hydrokarboner og eventuelt alle eller deler av C5-hydrokarbonene, en forbehandlet gassblanding (3) med et innhold av C6- og høyere hydrokarboner på mindre enn 0,1 vekt%, og eventuelt et fluidum (54) bestående av en blanding av løsningsmiddel og vann.