Claims (17)
1. Способ удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, причем данный способ включает:1. The method of removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase, and this method includes:
- обеспечение криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу;- providing a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase;
- подачу первого потока сырья для колонны отпаривания азота при давлении отпаривания в колонну отпаривания азота, содержащую по меньшей мере одну внутреннюю секцию отпаривания, расположенную внутри колонны отпаривания азота, причем указанный первый поток сырья для колонны отпаривания азота содержит первую порцию криогенной углеводородной композиции;- supplying a first feed stream for a nitrogen stripping column at a stripping pressure to a nitrogen stripping column containing at least one inner stripping section located inside the nitrogen stripping column, said first feed stream for a nitrogen stripping column containing a first portion of a cryogenic hydrocarbon composition;
- отведение обедненной азотом жидкости из области сборника колонны отпаривания азота, расположенной ниже секции отпаривания;- discharge of nitrogen-depleted liquid from the region of the collector of the nitrogen stripping column located below the stripping section;
- получение по меньшей мере потока жидкого углеводородного продукта и технологического пара из обедненной азотом жидкости, включающее по меньшей мере стадию сброса давления обедненной азотом жидкости до давления мгновенного испарения;- obtaining at least a stream of liquid hydrocarbon product and process steam from a nitrogen-depleted liquid, comprising at least a step of depressurizing the nitrogen-depleted liquid to a flash pressure;
- сжатие указанного технологического пара до по меньшей мере давления отпаривания, тем самым получая сжатый пар;- compressing said process steam to at least a stripping pressure, thereby obtaining compressed steam;
- селективное деление сжатого пара на отпарную порцию и неотпарную порцию, которая не содержит отпарной порции, при этом неотпарная порция содержит перепускаемую порцию указанного сжатого пара;- selective division of the compressed steam into a stripping portion and an unboiled portion that does not contain a stripping portion, while the unboiled portion contains a bypassed portion of the specified compressed steam;
- пропускание потока отпарного пара в колонну отпаривания азота на уровне, находящемся ниже по вертикали указанной секции отпаривания, причем указанный поток отпарного пара содержит по меньшей мере отпарную порцию указанного сжатого пара;- transmitting the stripping steam stream to the nitrogen stripping column at a level lower vertically of the indicated stripping section, wherein said stripping steam stream contains at least a stripping portion of said compressed steam;
- прохождение промежуточного пара через конденсатор, с помощью которого происходит косвенный теплообмен промежуточного пара с потоком вспомогательного хладагента и частичная конденсация промежуточного пара, причем указанный промежуточный пар содержит по меньшей мере неотпарную порцию указанного сжатого пара, и причем указанный теплообмен включает в себя поступление тепла от промежуточного пара к потоку вспомогательного хладагента в режиме охлаждения, в результате чего образуется избыточная жидкость из промежуточного пара, и в результате чего по меньшей мере указанная перепускаемая порция из сжатого пара остается в паровой фазе;- the passage of the intermediate steam through the condenser, by means of which indirect heat exchange of the intermediate steam with the auxiliary refrigerant stream and partial condensation of the intermediate steam take place, said intermediate steam containing at least an unpaired portion of said compressed steam, and wherein said heat exchange includes heat from the intermediate steam to the auxiliary refrigerant stream in cooling mode, resulting in the formation of excess liquid from the intermediate vapor, and into the cut whereupon at least said bypassed portion of the compressed steam remains in the vapor phase;
- отведение паровой фракции в виде отходящего газа, содержащего отводимую фракцию пара головного погона, полученную из области головного погона колонны отпаривания азота и содержащую по меньшей мере указанную перепускаемую порцию; и- removal of the vapor fraction in the form of an exhaust gas containing a vented overhead vapor fraction obtained from the overhead region of the nitrogen stripping column and containing at least said bypass portion; and
- возвращение по меньшей мере части порции жидкого рециркулята в поток жидкого углеводородного продукта, причем порция жидкого рециркулята содержит по меньшей мере часть избыточной жидкости;- returning at least a portion of the portion of the liquid recycle to the liquid hydrocarbon product stream, wherein the portion of the liquid recycle contains at least a portion of the excess liquid;
в котором от указанного селективного деления до отведения указанной перепускаемой порции в паровой фракции испарившегося газа указанная перепускаемая порция обходит по меньшей мере одну внутреннюю секцию отпаривания.in which from the specified selective division to the discharge of the specified bypass portion in the vapor fraction of the vaporized gas, the specified bypass portion bypasses at least one inner stripping section.
2. Способ по п. 1, в котором указанная частичная конденсация промежуточного пара приводит к частично сконденсированному промежуточному потоку, содержащему сконденсированную фракцию и указанную паровую фракцию, в котором указанная паровая фракция содержит указанную перепускаемую порцию, и в котором указанная сконденсированная фракция содержит указанную избыточную жидкость, причем способ дополнительно включает в себя:2. The method of claim 1, wherein said partial condensation of the intermediate vapor results in a partially condensed intermediate stream comprising a condensed fraction and said vapor fraction, in which said vapor fraction contains said bypass portion and wherein said condensed fraction contains said excess liquid moreover, the method further includes:
- селективное введение неотпарной порции указанного сжатого пара в пар головного погона, полученный из области головного погона колонны отпаривания азота, тем самым образуя указанный промежуточный пар; и- selectively introducing an unpaired portion of said compressed steam into the overhead vapor obtained from the overhead region of the nitrogen stripping column, thereby forming said intermediate vapor; and
- отделение сконденсированной фракции от паровой фракции при давлении разделения, до указанного отведения паровой фракции в виде отходящего газа.- separation of the condensed fraction from the vapor fraction at the separation pressure, to the specified removal of the vapor fraction in the form of exhaust gas.
3. Способ по п. 2, в котором колонна отпаривания азота дополнительно содержит по меньшей мере одну внутреннюю ректификационную секцию, расположенную внутри указанной колонны отпаривания азота выше по вертикали, чем указанная секция отпаривания в указанной колонне отпаривания азота; причем указанный способ дополнительно включает в себя:3. The method according to claim 2, wherein the nitrogen stripping column further comprises at least one internal distillation section located inside said nitrogen stripping column higher vertically than said steam stripping section in said nitrogen stripping column; moreover, the specified method further includes:
- пропускание по меньшей мере порции орошения из сконденсированной фракции ко входу в ректификационную секцию в колонне отпаривания азота, от уровня над ректификационной секцией.- passing at least a portion of the irrigation from the condensed fraction to the inlet of the distillation section in a nitrogen stripping column, from a level above the distillation section.
4. Способ по п. 3, дополнительно включающий в себя:4. The method according to p. 3, further comprising:
- деление сконденсированной фракции на указанную порцию орошения и порцию жидкого рециркулята, в результате которого порция жидкого рециркулята не содержит указанной порции орошения; и в котором указанное возвращение по меньшей мере части порции жидкого рециркулята в поток жидкого углеводородного продукта включает в себя:- dividing the condensed fraction into a specified portion of the irrigation and a portion of the liquid recycle, as a result of which the portion of the liquid recycle does not contain the specified portion of the irrigation; and wherein said return of at least a portion of the portion of the liquid recycle to the liquid hydrocarbon product stream includes:
- отклонение порции жидкого рециркулята вокруг ректификационной секции.- deviation of a portion of the liquid recirculate around the distillation section.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором паровая фракция в отходящем газе обладает теплотворной способностью, причем способ дополнительно включает корректировку режима охлаждения для регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the vapor fraction in the exhaust gas has a calorific value, the method further comprising adjusting the cooling mode to control the calorific value of the exhausted vapor fraction.
6. Способ по любому из пп. 1-4, в котором после указанного селективного деления отпарная порция имеет такой же состав и фазу, что и неотпарная порция.6. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which after said selective division the stripping portion has the same composition and phase as the unboiling portion.
7. Способ по любому из пп. 1-4, в котором давление отпаривания находится в диапазоне от 2 до 15 бар абс. (0,2-1,5 МПа), и/или в котором давление мгновенного испарения составляет от 1 до 2 бар абс. (0,1-0,2 МПа).7. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the stripping pressure is in the range from 2 to 15 bar abs. (0.2-1.5 MPa), and / or in which the flash pressure is from 1 to 2 bar abs. (0.1-0.2 MPa).
8. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно включающий поступление по меньшей мере топливной порции паровой фракции в сжигательное устройство при давлении топливного газа, не превышающем давления отпаривания.8. The method according to any one of paragraphs. 1-4, further comprising supplying at least a fuel portion of the vapor fraction to the combustion device at a fuel gas pressure not exceeding the stripping pressure.
9. Способ по любому из пп. 1-4, в котором технологический пар содержит испарившийся газ, полученный с помощью добавления тепла в поток жидкого углеводородного продукта, в результате чего часть потока жидкого углеводородного продукта испаряется с образованием указанного испарившегося газа.9. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the process steam contains vaporized gas obtained by adding heat to the liquid hydrocarbon product stream, whereby a portion of the liquid hydrocarbon product stream is vaporized to form said evaporated gas.
10. Способ по любому из пп. 1-4, в котором пар мгновенного испарения образуется во время указанного сброса давления указанной обедненной азотом жидкости до указанного давления мгновенного испарения, и в котором технологический пар содержит указанный пар мгновенного испарения.10. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which flash vapor is generated during said depressurization of said nitrogen-depleted liquid to said flash pressure, and in which process steam comprises said flash vapor.
11. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанное обеспечение указанной криогенной углеводородной композиции включает:11. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the specified provision of the specified cryogenic hydrocarbon composition includes:
- теплообмен потока сырья, содержащего углеводородсодержащее парообразное сырье, в криогенном теплообменнике с потоком основного хладагента, при этом приводящий к сжижению парообразного сырья из потока сырья с получением неочищенного сжиженного потока; и- heat transfer of a feed stream containing a hydrocarbon-containing vaporous feedstock in a cryogenic heat exchanger with a main refrigerant stream, thereby leading to liquefaction of the vaporous feedstock from the feedstock to obtain a crude liquefied stream; and
- получение криогенной углеводородной композиции из неочищенного сжиженного потока.- obtaining a cryogenic hydrocarbon composition from a crude liquefied stream.
12. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно включающий в себя:12. The method according to any one of paragraphs. 1-4, further including:
- отведение порции парообразного рециркулята из паровой фракции;- abstraction of a portion of vapor recycle from the vapor fraction;
- сброс давления указанной порции парообразного рециркулята до давления мгновенного испарения;- depressurization of the indicated portion of the vaporous recycle to the pressure of flash evaporation;
- ввод порции парообразного рециркулята в по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из: обедненной азотом жидкости, потока жидкого углеводородного продукта и технологического пара.- the introduction of a portion of the vaporous recycle in at least one selected from the group consisting of: a nitrogen-depleted liquid, a stream of liquid hydrocarbon product and process steam.
13. Способ по любому из пп. 1-4. в котором вспомогательный хладагент содержит от 5 мол. % до 75 мол. % азота.13. The method according to any one of paragraphs. 1-4. in which the auxiliary refrigerant contains from 5 mol. % to 75 mol. % nitrogen.
14. Способ по любому из пп. 1-4, в котором паровая фракция содержит от 50 мол. % до 95 мол. % азота.14. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the vapor fraction contains from 50 mol. % to 95 mol. % nitrogen.
15 Устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу, причем данное устройство содержит:15 A device for removing nitrogen from a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase, and this device contains:
- линию подачи криогенного сырья, соединенную с источником криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метанеодержащую жидкую фазу;- a cryogenic feed line connected to a source of a cryogenic hydrocarbon composition containing a nitrogen and methane-containing liquid phase;
- колонну отпаривания азота, находящуюся в сообщении но текучей среде с линией подачи криогенного сырья, причем указанна, колонна отпаривания азота содержит по меньшей мере одну внутреннюю секцию отпаривания, расположенную внутри колонны отпаривания азота, и область сборника, расположенную по вертикали ниже секции отпаривания;- a nitrogen stripping column in fluid communication with the cryogenic feed line, said nitrogen stripping column comprising at least one internal stripping section located inside the nitrogen stripping column and a collection area located vertically below the stripping section;
- линию отведения обедненной азотом жидкости, содержащую устройство промежуточного сброса давления, находящееся в сообщении по текучей среде с областью сборника колонны отпаривания азота, выполненное с возможностью принимать обедненную азотом жидкость из области сборника и сбрасывать давление обедненной азотом жидкости, причем указанное устройство промежуточного сброса давления расположено на границе раздела между стороной давления отпаривания, включающей в себя колонну отпаривания азота, и стороной давления мгновенного испарения;- a nitrogen-depleted liquid discharge line containing an intermediate pressure relief device in fluid communication with the region of the nitrogen stripping column collector, configured to receive nitrogen-depleted liquid from the collection region and depressurize the nitrogen-depleted liquid, said intermediate pressure relief device being located at the interface between the stripping pressure side including the nitrogen stripping column and the flash side ;
- линию жидкого углеводородного продукта, расположенную на стороне давления мгновенного испарения, в сообщении с устройством промежуточного сброса давления, для отведения потока жидкого углеводородного продукта, полученного из обедненной азотом жидкости;- a line of liquid hydrocarbon product located on the pressure side of the flash, in communication with the intermediate pressure relief device, to divert the flow of liquid hydrocarbon product obtained from a nitrogen-depleted liquid;
- линию технологического пара, расположенную на стороне давления мгновенного испарения в сообщении с устройством промежуточного сброса давления, для приема технологического пара, образованного из обедненной азотом жидкости;- a process steam line located on the pressure side of flash flash in communication with an intermediate pressure relief device for receiving process steam formed from a nitrogen-depleted liquid;
- технологический компрессор, расположенный в линии технологического пара, выполненный с возможностью приема технологического пара и сжатия технологического пара для создания сжатого пара на выпускном отверстии технологического компрессора, причем указанный технологический компрессор находив на указанной границе раздела между стороной давления отпаривания и стороной давления мгновенного испарения;- a process compressor located in the line of process steam, configured to receive process steam and compress process steam to create compressed steam at the outlet of the process compressor, wherein said process compressor is located at a specified interface between the stripping pressure side and the flash side;
- перепускной делитель, сторона впуска которого находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием технологического компрессора, чтобы принимать сжатый пар, и первая сторона выпуска перепускного делителя находится в сообщении по текучей среде с колонной отпаривания азота через линию отпарного пара и вторую впускную систему, расположенную на уровне ниже по вертикали секции отпаривания и выполненную с возможностью приема по меньшей мере отпарной порции указанного сжатого пара из технологического компрессора, и вторая сторона выпуска перепускного делителя находится в сообщении по текучей среде с перепускной линией пара, содержащей неотпарную порцию сжатого пара;a bypass divider whose inlet is in fluid communication with the outlet of the process compressor to receive compressed steam, and the first inlet of the bypass divider is in fluid communication with a nitrogen stripping column through a stripping steam line and a second inlet system located at a lower vertical level of the stripping section and configured to receive at least a stripping portion of the specified compressed steam from the process compressor, and the second side Product bypass divider is in fluid communication with the bypass line pair comprising neotparnuyu portion of the compressed vapor;
- конденсатор, расположенный в сообщении по текучей среде с перепускной линией пара для подачи промежуточного пара, который содержит по меньшей мере неотпарную порцию из перепускной линии пара, причем конденсатор содержит поверхность теплообмена, обеспечивающую косвенный теплообменный контакт между промежуточным паром и потоком вспомогательного хладагента;- a condenser located in fluid communication with a steam bypass line for supplying intermediate steam, which contains at least an unpaired portion from the steam bypass line, the condenser comprising a heat exchange surface providing indirect heat exchange contact between the intermediate steam and the auxiliary refrigerant stream;
- линию отведения, находящуюся в сообщении как с конденсатором, так и с областью головного погона колонны отпаривания азота, и выполненную с возможностью отведения паровой фракции в виде отходящего газа, содержащего пар головного погона, полученный из области головного погона колонны отпаривания азота, и перепускаемой порции, содержащей несконденсированный пар из промежуточного пара, который прошел через конденсатор; и- a discharge line in communication with both the condenser and the overhead region of the nitrogen stripping column and configured to discharge the vapor fraction in the form of exhaust gas containing the overhead vapor obtained from the overhead region of the nitrogen stripping column and a bypassed portion containing non-condensed vapor from an intermediate vapor that has passed through a condenser; and
- линию жидкого рециркулята, находящуюся на стороне впуска в сообщении по текучей среде с конденсатором, и на стороне выпуска - в сообщении по жидкой среде с линией жидкого углеводородного продукта;- a line of liquid recycle located on the inlet side in fluid communication with the condenser, and on the outlet side in fluid communication with the liquid hydrocarbon product line;
в котором обходной путь проходит между перепускным делителем и линией отведения, причем обходной путь обходит по меньшей мере одну внутреннюю секцию отпаривания, и в котором перепускная линия пара проходит вдоль обходного пути.in which the bypass path passes between the bypass divider and the lead line, the bypass path bypasses at least one inner stripping section, and in which the bypass steam line runs along the bypass path.
16. Устройство по п. 15, в котором конденсатор также находится в сообщении по текучей среде с областью головного погона колонны отпаривания азота, в результате чего указанный промежуточный пар содержит как неотпарную порцию из перепускной линии пара, так и пар головного погона, полученный из области головного погона колонны отпаривания азота.16. The device according to p. 15, in which the condenser is also in fluid communication with the region of the overhead of the nitrogen stripping column, as a result of which said intermediate pair contains both an unpaired portion from the steam bypass line and the overhead pair obtained from the region head cut of a nitrogen stripping column.
17. Устройство по п. 16, в котором колонна отпаривания азота дополнительно содержит по меньшей мере одну внутреннюю ректификационную секцию, расположенную внутри указанной колонны отпаривания азота, выше по вертикали, чем указанная секция отпаривания в указанной колонне отпаривания азота, причем указанное устройство дополнительно содержит систему орошения, выполненную с возможностью пропускать по меньшей мере порцию орошения сконденсированной фракции из конденсатора для входа в ректификационную секцию в колонне отпаривания азота, от уровня над ректификационной секцией, и делитель сконденсированной фракции, выполненный с возможностью приема сконденсированной фракции из конденсатора, при этом линия жидкого рециркулята находится в сообщении по текучей среде с конденсатором через делитель сконденсированной фракции и находится в сообщении по жидкой среде с линией жидкого углеводородного продукта через путь для рециркулята, который обходит ректификационную секцию.
17. The device according to claim 16, wherein the nitrogen stripping column further comprises at least one internal distillation section located inside said nitrogen stripping column, vertically higher than said steam stripping section in said nitrogen stripping column, said device further comprising a system irrigation, configured to pass at least a portion of the condensed fraction from the condenser to enter the distillation section in a nitrogen stripping column, from a level above the distillation section, and a condensed fraction divider configured to receive the condensed fraction from the condenser, the liquid recirculate line being in fluid communication with the condenser through the condensed fraction divider and in fluid communication with the liquid hydrocarbon product line through the path for recycle that bypasses the distillation section.