RU2620601C2 - Method of obtaining natural gas processed, fraction enriched by c3+ - hydrocarbons, and, optionally, flow enlarged by ethan, and also, installation appropriate for this method - Google Patents

Method of obtaining natural gas processed, fraction enriched by c3+ - hydrocarbons, and, optionally, flow enlarged by ethan, and also, installation appropriate for this method Download PDF

Info

Publication number
RU2620601C2
RU2620601C2 RU2015103754A RU2015103754A RU2620601C2 RU 2620601 C2 RU2620601 C2 RU 2620601C2 RU 2015103754 A RU2015103754 A RU 2015103754A RU 2015103754 A RU2015103754 A RU 2015103754A RU 2620601 C2 RU2620601 C2 RU 2620601C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
column
natural gas
heat exchanger
hydrocarbons
Prior art date
Application number
RU2015103754A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015103754A (en
Inventor
Ванесса ГАЙЕ
Фабьен Гаэль Лео ЛАКРУА
Венсан Патрик МАТЬЁ
Original Assignee
Текнип Франс
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=46754708&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2620601(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Текнип Франс filed Critical Текнип Франс
Publication of RU2015103754A publication Critical patent/RU2015103754A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2620601C2 publication Critical patent/RU2620601C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/12Liquefied petroleum gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209Natural gas or substitute natural gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0242Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/06Heat exchange, direct or indirect
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/10Recycling of a stream within the process or apparatus to reuse elsewhere therein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/46Compressors or pumps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/48Expanders, e.g. throttles or flash tanks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/54Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C10L2290/543Distillation, fractionation or rectification for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/04Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/72Refluxing the column with at least a part of the totally condensed overhead gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/76Refluxing the column with condensed overhead gas being cycled in a quasi-closed loop refrigeration cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/78Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/06Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/62Ethane or ethylene
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/04Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/04Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F25J2270/06Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop with multiple gas expansion loops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/88Quasi-closed internal refrigeration or heat pump cycle, if not otherwise provided

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method comprises the following steps: selecting a recycle stream in the upper stream exiting the separation column; establishing a certain heat exchange interaction between the recycle stream and at least one portion of the overhead stream exiting the separation column; repeated administration, after expansion, of the cooled and expanded recycle stream into the isolation column; selecting, in the bottom of the column, the separation of at least one reboiling bottoms stream and providing heat exchange between the re-boiling stream and at least one portion of the feed natural gas and/or with the recycle stream. The re-boiling of the bottom liquid is provided by calories absorbed from the original natural gas stream and/or the recycle stream. The invention also relates to a device.
EFFECT: invention allows to reduce power consumption.
15 cl, 6 dwg, 9 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к способу одновременного получения обработанного природного газа, фракции, обогащенной С3 +-углеводородами, и, по меньшей мере в некоторых условиях получения, потока, обогащенного этаном, из исходного потока природного газа, содержащего метан, этан и С3 +-углеводороды, где указанный способ включает следующие стадии:The present invention relates to a method for the simultaneous production of treated natural gas, a fraction enriched in C 3 + hydrocarbons, and, at least in certain production conditions, a stream enriched in ethane from a feed stream of natural gas containing methane, ethane and C 3 + - hydrocarbons, where the specified method includes the following stages:

- исходный поток природного газа охлаждают и частично конденсируют в по меньшей мере одном из расположенных выше по технологическом потоку теплообменников с целью получения охлажденного исходного потока;- the natural gas feed stream is cooled and partially condensed in at least one of the heat exchangers located upstream of the process stream to obtain a cooled feed stream;

- охлажденный исходный газовый поток разделяют на жидкий поток и газовый поток;- the cooled feed gas stream is separated into a liquid stream and a gas stream;

- жидкий поток расширяют и вводят образовавшийся из указанного жидкого потока поток в колонну для выделения С2 +-углеводородов на первом промежуточном уровне;- the liquid stream is expanded and the stream formed from the specified liquid stream is introduced into the column to isolate C 2 + hydrocarbons at the first intermediate level;

- из газового потока формируют поток питания турбины;- a turbine power stream is formed from the gas stream;

- расширяют полученный поток питания в турбине динамического расширения и вводят его в колонну выделения на втором промежуточном уровне;- expand the resulting power flow in the dynamic expansion turbine and introduce it into the selection column at the second intermediate level;

- выделяют и сжимают по меньшей мере одну часть верхнего потока колонны выделения с целью получения природного газа, а также извлекают нижний поток колонны выделения;- at least one part of the top stream of the recovery column is isolated and compressed to produce natural gas, and the bottom stream of the recovery column is also extracted;

- жидкий поток вводят на уровне подачи колонны фракционирования, снабженной верхним конденсатором, при этом в упомянутых условиях получения вырабатывается обогащенный этаном поток из потока, выходящего из колонны фракционирования, причем колонна фракционирования вырабатывает нижний поток, предназначенный для формирования, по меньшей мере частично, фракции С3 +-углеводородов;- a liquid stream is introduced at the feed level of the fractionation column equipped with an upper condenser, while under the aforementioned production conditions an ethane-enriched stream is generated from the stream leaving the fractionation column, the fractionation column generating a lower stream intended to form, at least partially, fraction C 3 + hydrocarbons;

- первичный поток флегмы, полученный в верхнем конденсаторе, вводят в колонну фракционирования;- the primary reflux stream obtained in the upper condenser is introduced into the fractionation column;

- получают вторичный поток флегмы из верхнего конденсатора и вводят вторичный поток флегмы в верхнюю часть колонны выделения.- a secondary reflux stream is obtained from the upper condenser and a secondary reflux stream is introduced into the upper part of the recovery column.

Такой способ предназначен для обработки потока природного газа в целях извлечения из него, по крайней мере, С3 +-углеводородов с целью выделения из природного газа жидкостей и регулируемого количества С2-углеводородов.This method is designed to process a natural gas stream in order to extract at least C 3 + hydrocarbons from it in order to separate liquids and a controlled amount of C 2 hydrocarbons from natural gas.

С2 и С3 +-углеводороды извлекают из исходного природного газа во избежание конденсации в ходе транспортировки газа или/и при выполнении определенных операций с газом. Такая конденсация может приводить к образованию пробок жидкости в транспортных сооружениях, что отрицательно сказывается на добыче. Кроме того, указанные углеводороды можно продавать со значительной коммерческой выгодой, что оказывает благоприятное влияние в отношении эффективности затрат на оборудование.C 2 and C 3 + hydrocarbons are recovered from the source natural gas in order to avoid condensation during gas transportation and / or during certain gas operations. Such condensation can lead to the formation of fluid plugs in transport facilities, which negatively affects production. In addition, these hydrocarbons can be sold with significant commercial profit, which has a beneficial effect on the cost effectiveness of equipment.

Вследствие этого были разработаны способы одновременного извлечения почти всех С3 +-углеводородов, присутствующих в исходном природном газе, и значительной доли имеющегося в исходном газе этана.Consequently, methods have been developed almost simultaneously extracting all the C 3 + hydrocarbons present in the natural gas feed, and a significant proportion of the available ethane in the feed gas.

Однако потребность в этане на рынке сильно колеблется, тогда как потребность во фракции С3 +-углеводородов является относительно постоянной и сопряжена со значительной выгодой.However, the demand for ethane on the market varies greatly, while the need for a fraction of C 3 + hydrocarbons is relatively constant and is associated with significant benefits.

С учетом вышесказанного, в некоторых случаях необходимо сократить производство этана в рамках данного способа путем снижения степени извлечения этого соединения в колонне выделения. В таком случае степень извлечения С3 +-углеводородов также снижается, что уменьшает экономическую эффективность оборудования.In view of the foregoing, in some cases it is necessary to reduce the production of ethane in the framework of this method by reducing the degree of extraction of this compound in the recovery column. In this case, the degree of extraction of C 3 + hydrocarbons is also reduced, which reduces the economic efficiency of the equipment.

В целях преодоления указанной проблемы известно использование двойных установок, т.е. известно включение в схему вторичного блока, оптимизированного для получения С3 +-углеводородов в отсутствие извлечения этана. Такой вторичный блок является дорогим в эксплуатации и в обслуживании.In order to overcome this problem, it is known to use double installations, i.e. It is known to include in the secondary block scheme optimized for obtaining C 3 + hydrocarbons in the absence of ethane recovery. Such a secondary unit is expensive to operate and maintain.

В патенте США 7458232 раскрыто решение указанной проблемы путем использования способа, который обеспечивает оптимальное извлечение С3 +-углеводородов, как правило, более 99%, и в котором, тем не менее, достигается возможность гибкой регулировки степени извлечения этана, составляющей, например, от 2% до 85% в зависимости от состава подаваемого газа.US patent 7458232 discloses a solution to this problem by using a method that provides optimal recovery of C 3 + hydrocarbons, typically more than 99%, and in which, nevertheless, the flexibility of adjusting the degree of ethane extraction, for example, from 2% to 85% depending on the composition of the gas supplied.

С учетом вышесказанного способ, описанный в патенте США 7458232, является особенно эффективным и, при этом, очень гибким. Однако при повышении степени извлечения этана возрастает также энергопотребление в результате использования компрессоров. Следовательно, всегда остается потребность в повышении производительности установки. Это оказывается особенно существенно в случае высоких степеней извлечения этана.In view of the foregoing, the method described in US patent 7458232, is particularly effective and, at the same time, very flexible. However, with increasing ethane recovery, energy consumption also increases as a result of the use of compressors. Therefore, there is always a need to increase plant productivity. This is especially significant in the case of high degrees of ethane extraction.

Цель настоящего изобретения заключается в разработке способа, с помощью которого можно гибко регулировать степень извлечения этана, которая может находиться в диапазоне вплоть до 85%, при заметном снижении энергопотребления установки.The purpose of the present invention is to develop a method by which it is possible to flexibly control the degree of ethane extraction, which can be in the range up to 85%, with a marked reduction in the energy consumption of the installation.

В этой связи, целью данного изобретения является установка вышеупомянутого типа, отличающееся тем, что осуществляемый в ней процесс включает следующие стадии:In this regard, the purpose of this invention is to install the aforementioned type, characterized in that the process carried out therein includes the following steps:

-отбирают рециркуляционный поток в верхнем потоке, выходящем из колонны выделения;- select the recycle stream in the upper stream exiting the allocation column;

- устанавливают теплообменное взаимодействие между рециркуляционным потоком и по меньшей мере одной частью верхнего потока, выходящего из колонны выделения,- establish a heat transfer interaction between the recirculation stream and at least one part of the upper stream exiting the allocation column,

- после расширения охлажденный и расширенный рециркуляционный поток повторно вводят в колонну выделения;- after expansion, the cooled and expanded recycle stream is reintroduced into the recovery column;

при этом данный процесс включает отбор в кубе колонны выделения по меньшей мере одного кубового потока повторного кипячения и обеспечение определенного теплообменного взаимодействия кубового потока повторного кипячения с по меньшей мере одной частью потока исходного природного газа или/и с рециркуляционным потоком, причем осуществление повторного кипячения кубовой жидкости обеспечивается за счет калорий, поглощаемых из потока исходного природного газа или/и рециркуляционного потока.however, this process involves the selection in the cube of the recovery column of at least one cubic stream of re-boiling and providing a certain heat exchange interaction of the cubic stream of re-boiling with at least one part of the source natural gas stream and / or with the recirculation stream, moreover, the re-boiling of the bottled liquid provided by calories absorbed from the source of natural gas stream and / or recycle stream.

Способ согласно изобретению может включать один или несколько из следующих признаков, взятых по отдельности или в подходящих технически возможных сочетаниях:The method according to the invention may include one or more of the following features, taken individually or in suitable technically possible combinations:

- по меньшей мере одну часть верхнего потока колонны выделения и рециркуляционный поток вводят в определенное теплообменное взаимодействие с исходным потоком природного газа и кубовым потоком повторного кипячения;- at least one part of the upper stream of the recovery column and the recycle stream are introduced into a certain heat exchange interaction with the original natural gas stream and the still boiling bottoms stream;

- рециркуляционный поток, выходящий из первого, расположенного выше по технологическому потоку, теплообменника, вторичный поток флегмы, входящий из верхнего конденсатора, и верхний поток, выходящий из колонны выделения, вводят в определенное теплообменное взаимодействие в первом верхнем теплообменнике;- a recycle stream leaving the first heat exchanger located upstream of the process, a secondary reflux stream coming from the upper condenser, and an upper stream leaving the recovery column are introduced into a certain heat exchange interaction in the first upper heat exchanger;

- по меньшей мере один боковой поток повторного кипячения отбирают выше кубового потока повторного кипячения, при этом упомянутый или каждый боковой поток повторного кипячения вводят в теплообменное взаимодействие с по меньшей мере одной частью исходного потока природного газа;- at least one side reflux stream is taken above the bottoms reflux stream, wherein said or each side reflux stream is introduced into heat exchange interaction with at least one part of the natural gas feed stream;

- обогащенный этаном поток отводят с промежуточного уровня колонны фракционирования, расположенного выше уровня подачи колонны и ниже верхнего уровня колонны фракционирования;- the ethane-enriched stream is diverted from the intermediate level of the fractionation column located above the feed level of the column and below the upper level of the fractionation column;

- способ включает следующие стадии:- the method includes the following stages:

- разделяют исходный поток природного газа на первый исходный поток и второй исходный поток;- divide the feed stream of natural gas into a first feed stream and a second feed stream;

- подают первый исходный поток в первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник;- serves the first source stream to the first heat exchanger located upstream of the process stream;

- вводят по меньшей мере одну часть второго исходного потока во вспомогательную турбину динамического расширения с целью образования вспомогательного потока флегмы из выходящего потока из вспомогательной турбины;- introducing at least one part of the second feed stream into an auxiliary dynamic expansion turbine to form an auxiliary reflux stream from the effluent from the auxiliary turbine;

- подают вспомогательный поток флегмы в колонну выделения;- serves an auxiliary stream of reflux in the allocation column;

- по меньшей мере одну часть рециркуляционного потока сжимают во вспомогательном компрессоре, сопряженном со вспомогательной турбиной;- at least one part of the recirculation stream is compressed in an auxiliary compressor associated with the auxiliary turbine;

- по меньшей мере одну часть верхнего потока сжимают во вспомогательном компрессоре, сопряженном со вспомогательной турбиной, предпочтительно между первым компрессором, сопряженным с первой турбиной, и вторым компрессором;at least one portion of the overhead stream is compressed in an auxiliary compressor mated to an auxiliary turbine, preferably between a first compressor mated to a first turbine and a second compressor;

- способ включает стадию сжатия по меньшей мере одной части верхнего потока в первом компрессоре, сопряженном с первой турбиной, а затем стадию сжатия частично сжатого верхнего потока во втором компрессоре, при этом рециркуляционный поток отбирают ниже по технологическому потоку после второго компрессора;- the method includes the step of compressing at least one part of the overhead stream in a first compressor mated to a first turbine, and then the step of compressing a partially compressed overhead stream in a second compressor, wherein the recirculation stream is taken downstream from the second compressor;

- по меньшей мере один вторичный рециркуляционный поток отбирают из рециркуляционного потока, причем вторичный рециркуляционный поток подают во вторичную турбину расширения перед повторным введением в верхний поток, предпочтительно выше по технологическому потоку от точки прохождения верхнего потока в первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменнике;at least one secondary recycle stream is taken from the recycle stream, the secondary recycle stream being supplied to the secondary expansion turbine before being reintroduced into the upper stream, preferably upstream from the passage of the upper stream to the first heat exchanger located upstream of the process stream;

- вторичный поток флегмы состоит из жидкости, газа или смеси жидкости и газа, происходящей из верхнего конденсатора колонны фракционирования;- the secondary reflux stream consists of a liquid, gas, or a mixture of liquid and gas originating from the top condenser of the fractionation column;

- способ включает отбор обводного потока из рециркуляционного потока, причем обводной поток повторно вводят в поток, расположенный выше по технологическому потоку от первой турбины динамического расширения;- the method includes the selection of the bypass stream from the recycle stream, and the bypass stream is re-introduced into the stream located upstream of the first dynamic expansion turbine;

- жидкий поток из первого расположенного выше по технологическому потоку сосуда сепаратора расширяют и вводят во второй расположенный выше по технологическому потоку сосуд сепаратора с целью образования жидкой фракции и газовой фракции,- the liquid stream from the first separator vessel located upstream of the separator is expanded and introduced into the second separator vessel located upstream of the separator vessel to form a liquid fraction and a gas fraction,

причем жидкую фракцию после расширения вводят на первом промежуточном уровне колонны выделения, газовую фракцию вводят на верхнем уровне колонны выделения, расположенном выше промежуточного уровня,moreover, the liquid fraction after expansion is introduced at the first intermediate level of the separation column, the gas fraction is introduced at the upper level of the separation column located above the intermediate level,

причем жидкий поток, выходящий из первого расположенного выше по технологическому потоку сосуда сепаратора, предпочтительно вводят в определенное теплообменное взаимодействие с исходным потоком природного газа с целью нагревания перед введением во второй расположенный выше по технологическому потоку сосуд сепаратора;moreover, the liquid stream exiting the first separator vessel located upstream of the separator vessel is preferably introduced into a certain heat exchange interaction with the initial natural gas stream to heat it before being introduced into the second separator vessel located upstream of the invention;

- способ включает обеспечение теплообмена между нижним потоком, вытекающим из колонны выделения, и исходным потоком природного газа и кубовым потоком повторного кипячения в первом расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике до его подачи в колонну фракционирования;- the method includes providing heat exchange between the lower stream flowing from the recovery column and the natural gas feed stream and the boiling stream in the first heat exchanger located upstream of the process stream before it is fed to the fractionation column;

- газовый поток, выходящий из первого сосуда сепаратора, разделяют на поток питания и поток флегмы, при этом поток питания предназначен для питания турбины динамического расширения, а поток флегмы после охлаждения, частичной или полной конденсации и расширения в клапане вводят вместе в колонну выделения;- the gas stream leaving the first separator vessel is separated into a power stream and a reflux stream, while the power stream is designed to power a dynamic expansion turbine, and the reflux stream after cooling, partial or complete condensation and expansion in the valve is introduced together into the recovery column;

- способ включает стадию сжатия нижнего потока, выходящего из колонны выделения, в насосе до его введения в колонну фракционирования;- the method includes the step of compressing the bottom stream exiting the separation column in the pump before it is introduced into the fractionation column;

- способ включает стадию охлаждения вторичного потока флегмы посредством теплообмена с по меньшей мере одной частью верхнего потока колонны выделения.- the method includes the step of cooling the secondary reflux stream by heat exchange with at least one part of the upper stream of the recovery column.

Целью настоящего изобретения является также установка для одновременного получения обработанного природного газа, фракции, обогащенной С3 +-углеводородами, и, по меньшей мере в некоторых условиях получения, обогащенного этаном потока из исходного потока природного газа, содержащего метан, этан и С3 +-углеводороды, где установка содержит:The aim of the present invention is also a facility for the simultaneous production of treated natural gas, a fraction enriched in C 3 + hydrocarbons, and, at least in some production conditions, an ethane-enriched stream from a feed stream of natural gas containing methane, ethane and C 3 + - hydrocarbons, where the installation contains:

- узел охлаждения и частичного конденсирования исходного потока природного газа, включающий по меньшей мере один первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник, предназначенный для получения охлажденного исходного потока;- a cooling and partial condensing unit of a natural gas feed stream, comprising at least one first heat exchanger located upstream of the process stream for receiving a cooled feed stream;

- узел разделения охлажденного исходного потока на жидкий поток и газовый поток;- a unit for separating the cooled feed stream into a liquid stream and a gas stream;

- колонну выделения С2 +-углеводородов;- a column for the allocation of C 2 + hydrocarbons;

- узел расширения жидкого потока для введения потока, образующегося из жидкого потока, в колонну выделения на первом промежуточном уровне;- an expansion unit of a liquid stream for introducing a stream formed from the liquid stream into the recovery column at a first intermediate level;

- узел формирования из газового потока для питания турбины;- a gas flow forming unit for powering a turbine;

- узел расширения потока питания, включающий турбину динамического расширения, и узел подачи расширенного потока питания в колонну выделения на втором промежуточном уровне;- node expansion of the power stream, including a dynamic expansion turbine, and a node for supplying the expanded power stream to the extraction column at the second intermediate level;

- узел выделения и сжатия по меньшей мере одной части верхнего потока колонны выделения с целью получения природного газа и узел выделения нижнего потока колонны выделения с целью получения жидкого потока, обогащенного С2 +-углеводородами;- a separation and compression unit for at least one part of the upper stream of the recovery column to produce natural gas and a separation unit of the lower stream of the recovery column to obtain a liquid stream enriched in C 2 + hydrocarbons;

- колонну фракционирования, снабженную верхним конденсатором,- fractionation column equipped with an upper condenser,

- узел подачи жидкого потока на уровне подачи колонны фракционирования, причем в упомянутых условиях из потока, выходящего из колонны фракционирования, может быть получен обогащенный этаном поток, при этом в колонне фракционирования можно вырабатывать нижний поток, предназначенный для образования по меньшей мере части фракции С3 +-углеводородов;- a liquid flow supply unit at the feed level of the fractionation column, and under the mentioned conditions, an ethane-enriched stream can be obtained from the stream leaving the fractionation column, while a lower stream can be generated in the fractionation column to form at least a portion of fraction C 3 + -hydrocarbons;

- узел подачи первичного потока флегмы, полученного в верхнем конденсаторе, в колонну фракционирования;- a feed unit for the primary reflux stream obtained in the upper condenser into the fractionation column;

- узел получения вторичного потока флегмы из верхнего конденсатора и узел подачи вторичного потока флегмы в верхнюю часть колонны выделения,- a site for receiving a secondary reflux stream from an upper condenser and a feed unit for a secondary reflux stream to an upper part of a separation column,

и отличается тем, что она включает:and differs in that it includes:

- узел отбора рециркуляционного потока в верхнем потоке колонны выделения;- site selection recirculation flow in the upper stream of the separation column;

- узел для установления теплообмена между рециркуляционным потоком и по меньшей мере одной частью верхнего потока, выходящего из колонны выделения,- a node for establishing heat transfer between the recirculation stream and at least one part of the upper stream exiting the separation column,

- узел повторного введения, после расширения, рециркуляционного потока в колонну выделения, при этом описываемая установка дополнительно включает узел отбора в кубе колонны выделения по меньшей мере одного кубового потока повторного кипячения и узел для установления теплообмена между кубовым потоком повторного кипячения и по меньшей мере одной частью исходного потока природного газа или/и рециркуляционным потоком, причем осуществление повторного кипячения можно обеспечивать за счет калорий, поглощаемых из исходного потока природного газа или/и рециркуляционного потока.- a re-introduction unit, after expansion, of the recycle stream to the recovery column, wherein the described installation further includes a selection unit in the cube of the recovery column of at least one cubic re-boiling stream and a node for establishing heat exchange between the still boiling bottoms stream and at least one part the natural gas feed stream and / or a recycle stream, wherein reboiling can be achieved by calories absorbed from the natural gas feed stream about gas and / or recirculation flow.

Установка по изобретению может включать один или несколько из следующих признаков, взятых по отдельности или в соответствии со всеми технически возможными сочетаниями:The installation according to the invention may include one or more of the following features, taken individually or in accordance with all technically possible combinations:

- она включает первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник, при помощи которого можно установить теплообмен между по меньшей мере одной частью исходного потока природного газа, кубовым потоком повторного кипячения, необязательно боковыми потоками повторного кипячения, по меньшей мере одной частью верхнего потока и рециркуляционным потоком;- it includes a first heat exchanger located upstream of the process stream, by means of which heat exchange can be established between at least one part of the natural gas feed stream, still boiling stream, optionally side boiling streams, at least one part of the overhead stream and the recycle stream;

- она включает первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник, при помощи которого можно устанавливать теплообмен между первой частью исходного потока природного газа и по меньшей мере одной частью верхнего потока; второй расположенный выше по технологическому потоку теплообменник, отличный от первого расположенного выше по технологическому потоку теплообменника, при помощи которого можно устанавливать теплообмен между второй частью потока исходного газа и кубовым потоком повторного кипячения, вытекающим из колонны выделения, и третий расположенный выше по технологическому потоку теплообменник, отличный от первого расположенного выше по технологическому потоку теплообменника и от второго расположенного выше по технологическому потоку теплообменника, при этом с помощью третьего расположенного выше по технологическому потоку теплообменника можно устанавливать определенное теплообменное взаимодействие между по меньшей мере одной частью рециркуляционного потока и по меньшей мере одной частью верхнего потока, причем установка предпочтительно включает вспомогательный компрессор, с помощью которого можно сжимать часть рециркуляционного потока, предназначенного для введения в третий расположенный выше по технологическому потоку теплообменник;- it includes a first heat exchanger located upstream of the process stream, with which it is possible to establish heat exchange between the first part of the original natural gas stream and at least one part of the overhead stream; a second heat exchanger located upstream of the process, different from the first heat exchanger located upstream of the process, by which heat exchange can be established between the second part of the feed gas stream and the still boiling stream flowing from the recovery column, and the third heat exchanger located upstream of the process stream, different from the first heat exchanger located higher in the process flow and from the second heat located higher in the process stream while using the third heat exchanger located upstream of the process stream, a certain heat exchange interaction can be established between at least one part of the recycle stream and at least one part of the overhead stream, the installation preferably including an auxiliary compressor with which it is possible to compress a part of the recycle stream intended for introduction into a third heat exchanger located upstream of the process stream;

- установка включает первый верхний теплообменник, с помощью которого можно обеспечивать определенное теплообменное взаимодействие между по меньшей мере одной частью верхнего потока, необязательно с потоком флегмы, и вторичным потоком флегмы;- the installation includes a first upper heat exchanger, with which you can provide a certain heat exchange interaction between at least one part of the upper stream, optionally with the reflux stream, and the secondary reflux stream;

- установка включает второй верхний теплообменник, отличный от первого верхнего теплообменника, и с его помощью можно устанавливать определенное теплообменное взаимодействие между второй частью верхнего потока и рециркуляционным потоком.- the installation includes a second upper heat exchanger, different from the first upper heat exchanger, and with it you can set a specific heat exchange interaction between the second part of the upper stream and the recycle stream.

Настоящее изобретение будет более понятно после ознакомления с приведенным ниже описанием, которое приводится только в качестве примера и содержит ссылки на прилагаемые чертежи, на которых:The present invention will be better understood after reading the description below, which is given only as an example and contains links to the accompanying drawings, in which:

- фиг. 1 представляет собой функциональную схему первой установки для осуществления первого способа согласно изобретению,- FIG. 1 is a functional diagram of a first installation for implementing the first method according to the invention,

- фиг. 2 представляет собой схему второй установки, аналогичную той, что приведена на фиг. 1, для осуществления второго способа согласно изобретению;- FIG. 2 is a diagram of a second installation similar to that shown in FIG. 1, for implementing the second method according to the invention;

- фиг. 3 представляет собой схему третьей установки, аналогичную той, что приведена на фиг. 1, для осуществления третьего способа согласно изобретению;- FIG. 3 is a diagram of a third installation similar to that shown in FIG. 1, for implementing the third method according to the invention;

- фиг. 4 представляет собой схему четвертой установки, аналогичную той, что приведена на фиг. 1, для осуществления четвертого способа согласно изобретению;- FIG. 4 is a diagram of a fourth installation similar to that shown in FIG. 1, for the implementation of the fourth method according to the invention;

- фиг. 5 представляет собой схему пятой установки, аналогичную той, что приведена на фиг. 1, для осуществления пятого способа согласно изобретению;- FIG. 5 is a diagram of a fifth installation similar to that shown in FIG. 1, for implementing the fifth method according to the invention;

- фиг. 6 представляет собой схему шестой установки, аналогичную той, что приведена на фиг. 1, для осуществления шестого способа согласно изобретению, при этом шестая установка получена в результате устранения узких мест в существующей установке.- FIG. 6 is a diagram of a sixth installation similar to that shown in FIG. 1, for implementing the sixth method according to the invention, the sixth installation being obtained by eliminating bottlenecks in an existing installation.

Первая установка 11 по изобретению, изображенная на фиг. 1, предназначена для одновременного получения из исходного потока 13 обессеренного, сухого и по меньшей мере частично декарбонизированного природного газа обработанного природного газа 15 как основного продукта, фракции 17 С3 +-углеводородов и обогащенного этаном потока 19 с регулируемой интенсивностью потока.The first apparatus 11 of the invention depicted in FIG. 1, is intended for the simultaneous production of desulfurized, dry and at least partially decarbonated natural gas from treated feed stream 13 as natural product 15, a fraction of C 3 + hydrocarbons and an ethane-enriched stream 19 with a controlled flow rate.

Термин «по меньшей мере частично декарбонизированный» означает, что содержание диоксида углерода в исходном потоке 13 природного газа предпочтительно равно 50 ч/млн или меньше, если обработанный природный газ 15 необходимо сжижать. Указанное содержание составляет предпочтительно меньше 3%, если обработанный природный газ 15 направляют непосредственно в газораспределительную сеть.The term “at least partially decarbonized” means that the carbon dioxide content of the natural gas feed stream 13 is preferably 50 ppm or less if the treated natural gas 15 needs to be liquefied. The indicated content is preferably less than 3% if the treated natural gas 15 is sent directly to the gas distribution network.

К тому же, содержание воды составляет менее 1 ч/млн, предпочтительно менее 0,1 ч/млн.In addition, the water content is less than 1 ppm, preferably less than 0.1 ppm.

Установка 11 включает блок 21 выделения С2 +-углеводородов и блок 23 фракционирования С2 +-углеводородов.Installation 11 includes a block 21 for the separation of C 2 + hydrocarbons and a fractionation block 23 for C 2 + hydrocarbons.

Во всем нижеследующем тексте жидкий поток и трубопровод, по которому он перекачивается, будут обозначаться одной и той же позицией, соответствующие значения давления представляют значения абсолютного давления, а соответствующие процентные соотношения являются мольными процентами.Throughout the text that follows, the liquid stream and the pipeline through which it is pumped will be denoted by the same position, the corresponding pressure values represent absolute pressure values, and the corresponding percentages are molar percentages.

Блок 21 выделения С2 +-углеводородов последовательно включает первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 25, первый расположенный выше по технологическому потоку сосуд 27 сепаратора, первую расположенную выше по технологическому потоку турбину 29, сопряженную с первым компрессором 31, первый верхний теплообменник 33 и колонну 35 выделения, оснащенную по меньшей мере одним боковым контуром 37, 39 повторного кипячения и боковым контуром 41 повторного кипячения.Allocating unit 21 of C 2 + hydrocarbons comprises sequentially arranged first the upstream heat exchanger 25, the first located the upstream of the separator vessel 27, the first located the upstream turbine 29 conjugated to a first compressor 31, a first upper coil 33 and the column 35 selection, equipped with at least one side circuit 37, 39 re-boiling and side circuit 41 re-boiling.

В данном примере колонна 35 снабжена двумя боковыми контурами 37, 39 повторного кипячения.In this example, column 35 is provided with two side reflux circuits 37, 39.

Блок 21 дополнительно включает второй компрессор 43 с приводом от внешнего источника энергии и первый холодильник 45, размещенный ниже по технологическому потоку от второго компрессора 43. Блок 21 также включает насос 47 куба колонны.Block 21 further includes a second compressor 43 driven by an external energy source and a first refrigerator 45 located downstream of the second compressor 43. Block 21 also includes a column cube pump 47.

Блок 23 фракционирования включает колонну 61 фракционирования. Колонна 61 включает в своей верхней части верхний конденсатор 63, а в своей нижней части кипятильник 65.The fractionation unit 23 includes a fractionation column 61. Column 61 includes in its upper part an upper condenser 63, and in its lower part a boiler 65.

Верхний конденсатор 63 включает второй холодильник 67 и находящийся ниже по технологическому потоку первый сосуд 69 сепаратора, связанный с насосом 71 флегмы. Далее будет описан первый способ по изобретению, осуществляемый с использованием установки 11.The upper condenser 63 includes a second cooler 67 and a first separator vessel 69 located downstream of the reflux pump 71. Next will be described the first method according to the invention, carried out using the installation 11.

Типичный начальный мольный состав исходного потока 13 обессеренного, сухого и по меньшей мере частично декарбонизированного природного газа приведен в таблице ниже.A typical initial molar composition of the feed stream 13 of desulfurized, dry and at least partially decarbonated natural gas is shown in the table below.

Figure 00000001
Figure 00000001

В более общем виде, мольная доля метана в исходном потоке 13 природного газа лежит между 75% и 90%, мольная доля С2 +-углеводородов лежит между 5% и 15%, а мольная доля С3 +-углеводородов лежит между 1% и 8%.More generally, the mole fraction of methane in the feed stream 13 of natural gas lies between 75% and 90%, the mole fraction of C 2 + hydrocarbons lies between 5% and 15%, and the mole fraction of C 3 + hydrocarbons lies between 1% and 8%.

Скорость подаваемого потока, подлежащего обработке, составляет, например, порядка 38000 кмоль/ч.The feed rate to be processed is, for example, about 38,000 kmol / h.

Исходный поток 13 природного газа имеет температуру, близкую к комнатной, то есть по существу равную 20°С, а давление заметно выше 35 бар.The natural gas feed stream 13 has a temperature close to room temperature, i.e. substantially equal to 20 ° C., and the pressure is noticeably higher than 35 bar.

В конкретном примере поток 13 природного газа имеет температуру 20°С и давление 50 бар абс.In a specific example, the natural gas stream 13 has a temperature of 20 ° C. and a pressure of 50 bar abs.

На установке, изображенной на фиг. 1, исходный поток 13 природного газа охлаждают и по меньшей мере частично конденсируют в первом расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике 25 с целью образования охлажденного исходного потока 113.In the installation of FIG. 1, the natural gas feed stream 13 is cooled and at least partially condensed in a first upstream heat exchanger 25 to form a cooled feed stream 113.

Охлажденный исходный поток 113 вводят в первый расположенный выше по технологическому потоку сосуд 27 сепаратора, в котором осуществляют разделение между газовой фазой 115 и жидкой фазой 117.The cooled feed stream 113 is introduced into a first separator vessel 27 located upstream of the process stream, in which separation is performed between the gas phase 115 and the liquid phase 117.

Жидкая фаза 117 после пропускания в клапан 119 расширения образует расширенную смешанную фазу 120, которую вводят на первом промежуточном уровне N1 колонны 35 выделения, расположенном в верхней зоне колонны, над боковыми контурами 37 и 39 повторного кипячения.The liquid phase 117, after passing into the expansion valve 119, forms an expanded mixed phase 120, which is introduced at the first intermediate level N1 of the recovery column 35 located in the upper zone of the column, above the side boiling circuits 37 and 39.

Под «промежуточным уровнем» подразумевают местоположение, так что средства дистилляции расположены как выше, так и ниже указанного уровня.By “intermediate level” is meant location, so that the distillation means are located both above and below the specified level.

Газовую фракцию 115 разделяют на поток 121 питания и поток 123 флегмы.The gas fraction 115 is separated into a feed stream 121 and a reflux stream 123.

Мольная скорость протекания потока 121 питания предпочтительно выше мольной скорости протекания потока 123 флегмы.The molar flow rate of the feed stream 121 is preferably higher than the molar flow rate of the reflux stream 123.

Поток 121 питания расширяют в турбине 29 до достижения давления, близкого к значению давления колонны 35, с целью получения расширенного потока 125 питания. Поток 125 вводят в колонну 35 выделения на втором промежуточном уровне N2, расположенном над первым промежуточным уровнем N1.The feed stream 121 is expanded in the turbine 29 to achieve a pressure close to the pressure value of the column 35, in order to obtain an expanded feed stream 125. Stream 125 is introduced into the isolation column 35 at a second intermediate level N2 located above the first intermediate level N1.

Поток 123 флегмы частично или полностью конденсируют в первом верхнем теплообменнике 33, а затем расширяют в клапане 127 расширения с целью формирования расширенного потока 128 флегмы. Указанный поток 128 вводят в колонну 35 выделения на третьем промежуточном уровне N3, расположенном над промежуточным уровнем N2.The reflux stream 123 is partially or completely condensed in the first upper heat exchanger 33, and then expanded in the expansion valve 127 to form an expanded reflux stream 128. The specified stream 128 is introduced into the selection column 35 at the third intermediate level N3 located above the intermediate level N2.

Давление колонны 35 выделения составляет, например, от 12 до 40 бар.The pressure of the recovery column 35 is, for example, from 12 to 40 bar.

Колонна 35 выделения вырабатывает верхний поток 131, который нагревают в первом верхнем теплообменнике 33 путем теплообмена с потоком 123 флегмы с целью получения частично нагретого верхнего потока 139.The isolation column 35 produces an upper stream 131, which is heated in the first upper heat exchanger 33 by heat exchange with the reflux stream 123 to obtain a partially heated upper stream 139.

Поток 139 снова нагревают в первом расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике 25 путем теплообмена с исходным потоком 13 природного газа с целью получения нагретого верхнего потока 140.Stream 139 is again heated in a first heat exchanger 25 located higher up in the process stream by heat exchange with the natural gas feed stream 13 to obtain a heated overhead stream 140.

После этого нагретый верхний поток 140 сжимают в первом компрессоре 31, а затем во втором компрессоре 43 с целью получения сжатого верхнего потока 141. Давление потока 141 выше. 25 бар, например равно 50 бар. Затем поток 141 охлаждают в первом холодильнике 45 с получением обработанного природного газа 15.After that, the heated overhead stream 140 is compressed in the first compressor 31 and then in the second compressor 43 in order to obtain a compressed overhead stream 141. The pressure of the stream 141 is higher. 25 bar, for example, equal to 50 bar. Then, stream 141 is cooled in a first refrigerator 45 to produce processed natural gas 15.

Согласно изобретению рециркуляционный поток 152 отбирают в верхнем потоке, выходящем из колонны 35. В примере, проиллюстрированном на фиг. 1, рециркуляционный поток 152 отбирают в сжатом нагретом верхнем потоке 141 после его охлаждения в первом холодильнике 45.According to the invention, the recycle stream 152 is withdrawn in the overhead stream leaving the column 35. In the example illustrated in FIG. 1, the recycle stream 152 is sampled in a compressed heated overhead stream 141 after it has been cooled in the first refrigerator 45.

Отношение мольной скорости протекания рециркуляционного потока 152 к мольной скорости протекания верхнего потока 131, выходящего из колонны 35 выделения, составляет от 0% до 25%.The ratio of the molar flow rate of the recirculation stream 152 to the molar flow rate of the overhead stream 131 exiting the recovery column 35 is from 0% to 25%.

Затем рециркуляционный поток 152 подают в первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 25 для охлаждения в нем путем теплообмена с по меньшей мере одной частью верхнего потока 131. В указанном примере поток 152 вводят в теплообменное взаимодействие с частично нагретым верхним потоком 139, выходящим из верхнего теплообменника 33, с целью получения частично охлажденного рециркуляционного потока 154.Then, the recycle stream 152 is supplied to the first heat exchanger 25 located above the process stream for cooling therein by heat exchange with at least one part of the overhead stream 131. In this example, the stream 152 is introduced into the heat exchange interaction with the partially heated overhead stream 139 exiting the overhead exchanger 33, in order to obtain a partially cooled recirculation stream 154.

После этого поток 154 вводят в верхний теплообменник 33 с целью охлаждения в нем путем теплообмена с верхним потоком 131 и образования после расширения в клапане 156 охлажденного рециркуляционного потока 155.After this, the stream 154 is introduced into the upper heat exchanger 33 with the aim of cooling in it by heat exchange with the upper stream 131 and the formation after expansion in the valve 156 of a cooled recirculation stream 155.

Охлажденный рециркуляционный поток 155 подают в колонну 35 выделения на уровне N5, расположенном над уровнем N3, предпочтительно соответствующем первой ступени, начиная с верха колонны 35.The cooled recycle stream 155 is fed to the recovery column 35 at a level N5 located above level N3, preferably corresponding to a first stage, starting at the top of the column 35.

Обработанный газ 15 содержит в данном примере 1,36% мол. азота, 96,80% мол. метана и 1,76% мол. С2-углеводородов.Treated gas 15 contains in this example 1.36 mol%. nitrogen, 96.80 mol%. methane and 1.76 mol%. With 2 hydrocarbons.

В более общем случае обработанный газ 15 содержит более 99% мол. метана, имеющегося в составе исходного потока 13 природного газа, и менее 0,1% мол. С3 +-углеводородов, имеющихся в составе исходного потока природного газа.In a more general case, the treated gas 15 contains more than 99 mol%. methane present in the feed stream 13 of natural gas, and less than 0.1 mol%. C 3 + hydrocarbons present in the composition of the natural gas feed stream.

Обработанный газ 15 содержит мольную долю С2-углеводородов, имеющихся в составе исходного потока 13 природного газа, составляющую от 2% до 85%, при этом указанное соотношение можно регулировать.The treated gas 15 contains a molar fraction of C 2 hydrocarbons present in the feed stream 13 of natural gas, comprising from 2% to 85%, while this ratio can be adjusted.

Таким образом, газ 15 имеет содержание С6 +-углеводородов менее 1 ч/млн, содержание воды менее 1 ч/млн, предпочтительно менее 0,1 ч/млн, и содержание диоксида углерода менее 50 ч/млн. С учетом вышесказанного, обработанный газ 15 можно направлять непосредственно в линию сжижения с целью получения сжиженного природного газа. Его можно также направлять непосредственно в газораспределительную сеть.Thus, the gas 15 has a content of C 6 + hydrocarbons less than 1 h / mn, a water content of less than 1 h / million, preferably less than 0.1 parts / million, and the carbon dioxide content of less than 50 parts / million. Based on the foregoing, the treated gas 15 can be sent directly to the liquefaction line in order to produce liquefied natural gas. It can also be sent directly to the gas distribution network.

В боковых контурах 37 и 39 повторного кипячения боковые потоки 161 и 163 повторного кипячения извлекают из колонны 35 и повторно вводят в нее после нагревания в первом расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике 25 путем теплообмена с по меньшей мере одной частью исходного потока 13 природного газа и по меньшей мере одной частью рециркуляционного потока 152.In the side boiling circuits 37 and 39, the side boiling streams 161 and 163 are removed from the column 35 and re-introduced into it after heating in the first heat exchanger 25 located above the process stream by heat exchange with at least one part of the natural gas feed stream 13 and at least one part of the recycle stream 152.

Таким образом, верхний боковой поток 163 повторного кипячения отбирают на уровне N6, расположенном под уровнем N1, например на одиннадцатой ступени, начиная с верха колонны 35, а затем подают в первый теплообменник 25. После этого поток 163 нагревают в теплообменнике 25, а затем направляют обратно в колонну 35 на уровне N7, расположенном под уровнем N6.Thus, the upper side reflux stream 163 is selected at level N6 located below level N1, for example at the eleventh stage, starting from the top of column 35, and then fed to the first heat exchanger 25. After that, the stream 163 is heated in the heat exchanger 25 and then directed back to column 35 at level N7 located below level N6.

Кроме того, нижний боковой поток 161 повторного кипячения отбирают на уровне N8, расположенном под уровнем N7, а затем подают его в теплообменник 25. После этого поток 161 нагревают в теплообменнике 25, а затем повторно вводят на уровне N9, расположенном под уровнем N8, например на четырнадцатой ступени, начиная с верха колонны 35.In addition, the lower side reflux stream 161 is taken at level N8 located below level N7, and then fed to heat exchanger 25. After that, stream 161 is heated in heat exchanger 25 and then reintroduced at level N9 located below level N8, for example at the fourteenth step, starting at the top of column 35.

В кубовом контуре 41 повторного кипячения жидкий кубовый поток 165 повторного кипячения извлекают вблизи нижней части колонны 35, ниже боковых потоков 161, 163 повторного кипячения.In the bottom boiling loop 41, the liquid bottom boiling stream 165 is recovered near the bottom of the column 35, below the side boiling streams 161, 163.

Согласно изобретению поток 165 подают в первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 25, где он нагревается путем теплообмена с по меньшей мере одной частью исходного потока 13 природного газа и по меньшей мере одной частью рециркуляционного потока 152. Нагретый и частично испаренный кубовый поток повторного кипячения затем повторно вводят в колонну 35.According to the invention, stream 165 is fed to a first heat exchanger 25 located above the process stream, where it is heated by heat exchange with at least one part of the natural gas feed stream 13 and at least one part of the recycle stream 152. The heated and partially vaporized reflux stream is then reintroduced into column 35.

Кубовый поток 171, обогащенный С2 +-углеводородами, извлекают снизу колонны 35 выделения.The bottoms stream 171 enriched in C 2 + hydrocarbons is recovered from the bottom of the recovery column 35.

Кубовый поток 171 содержит более 99% мол. С3 +-углеводородов, содержащихся в исходном потоке 13 природного газа. Он имеет содержание метана между 9% и 5%.VAT stream 171 contains more than 99 mol%. C 3 + hydrocarbons contained in the feed stream 13 of natural gas. It has a methane content of between 9% and 5%.

Кубовый поток 171 перекачивают насосом 47 резервуара кубовой жидкости и вводят на промежуточном уровне Р1 колонны 61 фракционирования.The bottoms stream 171 is pumped by the pump 47 of the bottoms liquid tank and introduced at the intermediate level P1 of the fractionation column 61.

В иллюстрируемом примере колонна 61 фракционирования работает при давлении от 20 до 42 бар. В данном примере давление колонны 61 фракционирования по меньшей мере на один бар выше давления колонны 35 выделения.In the illustrated example, the fractionation column 61 operates at a pressure of from 20 to 42 bar. In this example, the pressure of the fractionation column 61 is at least one bar higher than the pressure of the recovery column 35.

Нижний поток 181 извлекают из колонны 61 фракционирования с целью получения фракции 17 С3 +-углеводородов.The bottom stream 181 is recovered from the fractionation column 61 in order to obtain a fraction of 17 C 3 + hydrocarbons.

Степень извлечения С3 +-углеводородов в способе составляет более 99%. В любом случае степень извлечения пропана составляет более 99%.The degree of extraction of C 3 + hydrocarbons in the method is more than 99%. In any case, the degree of propane recovery is more than 99%.

Обогащенный этаном поток 19 отводят непосредственно на промежуточном уровне Р2, расположенном в верхней зоне колонны 61 фракционирования.Ethane-enriched stream 19 is diverted directly to intermediate level P2 located in the upper zone of the fractionation column 61.

В примере, поясняемом на фигуре, данный поток содержит 1,21% метана, 97,77% этана и 1,00% пропана.In the example illustrated in the figure, this stream contains 1.21% methane, 97.77% ethane and 1.00% propane.

В более общем случае мольное содержание этана в обогащенном этаном потоке 19 составляет более 95%, а именно лежит между 96% и 100%.In a more general case, the molar content of ethane in ethane-enriched stream 19 is more than 95%, namely between 96% and 100%.

Число теоретических тарелок между верхом колонны 61 и верхним уровнем Р2 составляет, например, от 1 до 7. Уровень Р2 находится выше уровня Р1 подачи.The number of theoretical plates between the top of the column 61 and the upper level P2 is, for example, from 1 to 7. The level P2 is above the supply level P1.

Второй верхний поток 183 извлекают с верха колонны 61, а затем охлаждают во втором холодильнике 67 с целью получения второго охлажденного и по меньшей мере частично сконденсированного верхнего потока 185. Указанный второй поток 185 вводят во второй сосуд 69 сепаратора для получения жидкой фракции 187 и газовой фракции 188.The second overhead stream 183 is removed from the top of the column 61, and then cooled in a second cooler 67 to obtain a second cooled and at least partially condensed overhead stream 185. The second stream 185 is introduced into a second separator vessel 69 to produce a liquid fraction 187 and a gas fraction 188.

В примере, изображенном на фиг. 1, всю жидкую фракцию 187 перекачивают насосом 71 для образования первичного потока 190 флегмы перед повторным введением с флегмой в колонну 61 фракционирования на верхнем уровне Р3, расположенном над уровнем Р2.In the example shown in FIG. 1, the entire liquid fraction 187 is pumped by a pump 71 to form a primary reflux stream 190 before refluxing into the fractionation column 61 at an upper level P3 located above level P2.

В данном случае всю газовую фракцию 188 после охлаждения в верхнем теплообменнике 33 и расширения в клапане 193 образует вторичный поток 192 флегмы.In this case, the entire gas fraction 188, after cooling in the upper heat exchanger 33 and expansion in the valve 193, forms a secondary reflux stream 192.

В верхнем теплообменнике 33 газовая фракция 188 охлаждается путем теплообмена с верхним потоком 131.In the upper heat exchanger 33, the gas fraction 188 is cooled by heat exchange with the upper stream 131.

В альтернативном варианте, показанном пунктирными линиями, жидкую фракцию 187 разделяют на первичную жидкую фракцию 189 флегмы и вторичную жидкую фракцию 191.In an alternate embodiment shown in dashed lines, the liquid fraction 187 is separated into a primary liquid fraction 189 of reflux and a secondary liquid fraction 191.

Вторичную жидкую фракцию 191, при ее наличии, затем смешивают с газовой фракцией 188 для образования вторичного потока 192 флегмы после охлаждения и расширения.The secondary liquid fraction 191, if present, is then mixed with the gas fraction 188 to form a secondary reflux stream 192 after cooling and expansion.

Вторичный "поток 192 флегмы вводят вместе с флегмой на верхнем уровне N4 колонны 35 выделения, расположенном между верхним уровнем N5 и промежуточным уровнем N3.Secondary reflux stream 192 is introduced along with reflux at the upper level N4 of the isolation column 35 located between the upper level N5 and the intermediate level N3.

Степень извлечения этана и, следовательно, скорость потока этана, вырабатываемого на установке 11, контролируют путем регулировки скорости протекания рециркуляционного потока 152, регулировки давления в колонне 35 выделения посредством компрессоров 43 и 31, при этом упомянутые параметры принадлежат к типу переменной скорости, с одной стороны, и при помощи финальной регулировки скорости протекания вторичного потока 192 флегмы, циркулирующего через клапан 193 расширения, с другой стороны.The degree of ethane extraction and, consequently, the ethane flow rate generated by the installation 11, is controlled by adjusting the flow rate of the recirculation stream 152, adjusting the pressure in the recovery column 35 by means of compressors 43 and 31, while the parameters mentioned are of the variable speed type, on the one hand and with the final adjustment of the flow rate of the secondary reflux stream 192 circulating through the expansion valve 193, on the other hand.

Как показано в таблице ниже, скорость протекания обогащенного этаном потока регулируется практически без оказания влияния на степень извлечения С3 +-углеводородов.As shown in the table below, the flow rate of an ethane-enriched stream is controlled with little or no effect on the degree of extraction of C 3 + hydrocarbons.

С учетом вышесказанного, способ по изобретению с помощью простых и недорогих средств дает возможность изменения и легкой регулировки обогащенного этаном потока 19, извлекаемого из исходного природного газа 13, при сохранении степени извлечения пропана выше 99%. Указанный результат достигается без какого-либо видоизменения установки, в которой осуществляется данный способ.In view of the foregoing, the method according to the invention using simple and inexpensive means makes it possible to change and easily adjust the ethane-enriched stream 19 extracted from the source natural gas 13, while maintaining the degree of propane recovery above 99%. The specified result is achieved without any modification of the installation in which this method is implemented.

Figure 00000002
Figure 00000002

Значения давлений, температур и скоростей потока в случае, если степень извлечения этана равна 84,99%, приведены в таблице ниже.Values of pressures, temperatures and flow rates in case the degree of ethane recovery is 84.99% are shown in the table below.

Figure 00000003
Figure 00000003

При снижении скорости протекания обогащенного этаном потока 19 общая мощность сжатия также сильно уменьшается.When the flow rate of the ethane-enriched stream 19 decreases, the total compression power also greatly decreases.

Кроме того, установка 11 по изобретению не требует обязательного использования многопоточных теплообменников. Таким образом, можно использовать только теплообменники с трубами и кожухом.In addition, the installation 11 according to the invention does not require the use of multi-threaded heat exchangers. Thus, only heat exchangers with pipes and casing can be used.

Обработанный природный газ 15 содержит по существу пренебрежимо малые количества С5 +-углеводородов, например менее 1 ч/млн. Следовательно, если содержание диоксида углерода в обработанном газе 15 составляет менее 50 ч/млн, данный газ 15 можно сжижать без какой-либо дополнительной обработки или фракционирования.Treated natural gas 15 contains substantially negligible amounts of C 5 + hydrocarbons, for example less than 1 ppm. Therefore, if the carbon dioxide content of the treated gas 15 is less than 50 ppm, this gas 15 can be liquefied without any further processing or fractionation.

В первом способе по изобретению кубовый поток 165 повторного кипячения в первом теплообменнике 25 вводят в определенное теплообменное взаимодействие с рециркуляционным потоком 152, по меньшей мере с одной частью верхнего потока 131, с исходным потоком 13 природного газа и с боковыми потоками 161, 163 повторного кипячения.In the first method of the invention, the boiling bottoms stream 165 in the first heat exchanger 25 is introduced into a certain heat exchange interaction with the recirculation stream 152, at least one part of the overhead stream 131, with the natural gas feed stream 13 and with the side boiling streams 161, 163.

Указанная конкретная тепловая интеграция данного способа благоприятна в отношении выхода и не оказывает влияния на степень извлечения этана, когда последняя задача актуальна.The specified specific thermal integration of this method is favorable in terms of yield and does not affect the degree of ethane extraction when the last task is relevant.

Таким образом, когда рециркуляционный поток 152 вводят в определенное теплообменное взаимодействие с по меньшей мере одной частью верхнего потока 131, и когда боковой поток 165 повторного кипячения вводят в определенное теплообменное взаимодействие с исходным потоком 13 природного газа, как было неожиданно обнаружено авторами изобретения, наблюдается синергетическое повышение выхода на установке 11.Thus, when the recirculation stream 152 is introduced into a certain heat exchange interaction with at least one part of the upper stream 131, and when the side boiling stream 165 is introduced into a certain heat exchange interaction with the natural gas feed stream 13, as was unexpectedly discovered by the inventors, a synergistic increased output at the facility 11.

Так, в соответствии с таблицей ниже, наблюдается 16%-ное увеличение выхода по сравнению с установкой согласно уровню техники при поддержании степени извлечения, равной 85%, при этом все другие условия сохраняются. Указанное весьма значительное увеличение достигается при сохранении очень высокой степени извлечения этана.So, in accordance with the table below, there is a 16% increase in yield compared to the installation according to the prior art while maintaining the degree of extraction equal to 85%, while all other conditions are maintained. This very significant increase is achieved while maintaining a very high degree of ethane recovery.

Figure 00000004
Figure 00000004

Кроме того, совокупное использование рециркуляции части нагретого газа и интегрированного кубового узла 41 повторного кипячения, подключенного к первому теплообменнику 25, неожиданно приводит к большему увеличению выхода, чем то, которое наблюдается при выполнении какого-либо одного из указанных шагов, взятого в отдельности.In addition, the combined use of the recirculation of a portion of the heated gas and the integrated still bottom boiling unit 41 connected to the first heat exchanger 25 unexpectedly leads to a larger increase in yield than that observed when performing any one of these steps taken separately.

Таким образом, если первый способ применяется без какого-либо рециркуляционного потока 152 обработанного газа, достигаемое увеличение выхода составляет 9,4%, тогда как в случае, если первый способ 11 применяется без кубового кипятильника, подключенного к теплообменнику 25, достигаемое увеличение выхода составляет 0,2%. С учетом вышесказанного, наблюдаемое увеличение выхода при совместном использовании упомянутых выше признаков заметно выше суммы достигаемых по отдельности приростов выхода продукции, что демонстрирует неожиданный синергетический эффект, который не оказывает влияния на степень извлечения этана.Thus, if the first method is applied without any recirculated gas stream 152, the achieved yield increase is 9.4%, whereas in the case where the first method 11 is applied without a still boiler connected to the heat exchanger 25, the achieved yield increase is 0 , 2%. In view of the foregoing, the observed increase in yield with the combined use of the above-mentioned features is significantly higher than the sum of individually achieved increase in yield, which demonstrates an unexpected synergistic effect that does not affect the degree of ethane extraction.

В качестве альтернативы, обработанный газовый поток, выходящий из первого компрессора 31, можно подавать в компрессор 43 с использованием двух эквивалентных ступеней мощности, с промежуточным холодильником, охлаждающим газ до той же температуры, что и холодильник 45.Alternatively, the treated gas stream exiting the first compressor 31 can be supplied to the compressor 43 using two equivalent power stages, with an intermediate cooler cooling the gas to the same temperature as the refrigerator 45.

Вторая установка 201 согласно изобретению отображена на фиг. 2. Установка 201 отличается от первой установки 11 тем, что она дополнительно включает вспомогательную турбину 203 расширения и вспомогательный компрессор 205, сопряженный с турбиной 203. В первом варианте осуществления изобретения вспомогательный компрессор 205 помещен между первым компрессором 31 и вторым компрессором 43.A second installation 201 according to the invention is shown in FIG. 2. The installation 201 differs from the first installation 11 in that it further includes an auxiliary expansion turbine 203 and an auxiliary compressor 205 coupled to the turbine 203. In the first embodiment, the auxiliary compressor 205 is placed between the first compressor 31 and the second compressor 43.

Второй способ по изобретению осуществляется на второй установке 201.The second method according to the invention is carried out on the second installation 201.

В отличие от первого способа по изобретению, исходный поток 13 природного газа разделяют на первый исходный поток 207 и второй исходный поток 209.Unlike the first method according to the invention, the natural gas feed stream 13 is separated into a first feed stream 207 and a second feed stream 209.

Мольная скорость протекания первого исходного потока 207 предпочтительно выше мольной скорости протекания второго исходного потока 209.The molar flow rate of the first feed stream 207 is preferably higher than the molar flow rate of the second feed stream 209.

Далее, первый исходный поток 207 вводят в первый теплообменник 25 с тем, чтобы он охлаждался и частично конденсировался там, а также образовывал охлажденный поток 113 природного газа, подаваемый в первый сосуд 27 сепаратора.Further, the first feed stream 207 is introduced into the first heat exchanger 25 so that it is cooled and partially condensed there, and also forms a cooled natural gas stream 113 supplied to the first separator vessel 27.

Второй исходный поток 209 вводят во вспомогательную турбину 203 расширения с целью расширения в ней до достижения давления, близкого к рабочему давлению колонны 35, и образования вспомогательного потока 211 флегмы. После этого вспомогательный поток 211 флегмы вводят в первый верхний теплообменник 33 с тем, чтобы он охлаждался и частично конденсировался в нем, а затем подают в клапан 213 расширения для получения расширенного вспомогательного потока 215 флегмы.The second feed stream 209 is introduced into the auxiliary expansion turbine 203 in order to expand thereto until a pressure close to the working pressure of the column 35 is reached and the auxiliary reflux stream 211 is formed. After that, the auxiliary reflux stream 211 is introduced into the first upper heat exchanger 33 so that it is cooled and partially condensed therein, and then fed to the expansion valve 213 to obtain an expanded auxiliary reflux stream 215.

Затем поток 215 вводят в колонну 35 выделения на верхнем уровне N10, расположенном между уровнем N3 и уровнем N4.Then, stream 215 is introduced into the recovery column 35 at an upper level N10 located between level N3 and level N4.

В примере, проиллюстрированном на фиг. 2, верхний поток 217, выходящий из первого компрессора 31, вводят на выходе потока из первого компрессора 31 во вспомогательный компрессор 205 с тем, чтобы поток сжимался при промежуточном давлении перед объединением с потоком, направляемым во второй компрессор 43.In the example illustrated in FIG. 2, the overhead stream 217 exiting the first compressor 31 is introduced at the outlet of the stream from the first compressor 31 to the auxiliary compressor 205 so that the stream is compressed at an intermediate pressure before being combined with the stream directed to the second compressor 43.

Значения давлений, температур и скоростей потока в случае, когда степень извлечения этана равна 85,00%, приведены в таблице ниже.Values of pressures, temperatures and flow rates in the case when the degree of ethane recovery is 85.00% are shown in the table below.

Figure 00000005
Figure 00000005

Применение второго способа по изобретению приводит к получению результата, аналогичного достигаемому в случае использования первого способа, за счет синергии, наблюдаемой при установлении определенного теплообменного взаимодействия кубового потока 165 повторного кипячения с исходным потоком 13 природного газа, в комбинации с наличием рециркуляционного потока 152, введенного в определенное теплообменное взаимодействие с по меньшей мере одной частью верхнего потока 131.The application of the second method according to the invention results in a result similar to that achieved when using the first method, due to the synergy observed when a certain heat exchange interaction of the bottled stream 165 re-boiling with the original stream 13 of natural gas, in combination with the presence of a recirculation stream 152 introduced in a certain heat exchange interaction with at least one part of the overhead stream 131.

Таким образом, потребление мощности при осуществлении способа в случае использования установки 201 равно 37588 кВт, т.е. что на 16% выгоднее, по сравнению с установкой существующего уровня техники.Thus, the power consumption during the implementation of the method in the case of using the installation 201 is equal to 37588 kW, i.e. which is 16% more profitable compared with the installation of the existing level of technology.

В альтернативном варианте фиг. 2 вспомогательный компрессор 205 (в виде пунктирных линий) установлен ниже по технологическому потоку от компрессора 43 в целях сжатия рециркуляционного потока 152 перед ведением его в первый теплообменник 25.In an alternative embodiment of FIG. 2, an auxiliary compressor 205 (in the form of dashed lines) is installed downstream of the compressor 43 in order to compress the recirculation stream 152 before leading it into the first heat exchanger 25.

За исключением этого, данная установка и данный способ аналогичны тому, что представлено на фиг. 2.Other than this, this installation and this method are similar to those shown in FIG. 2.

Третья установка 221 согласно изобретению изображена на фиг. 3. В отличие от установки 11, проиллюстрированной на фиг. 1, установка 221 включает второй сосуд 223 сепаратора, размещенный ниже по технологическому потоку от первого сосуда сепаратора, предназначенный для сбора жидкой фазы 117, вытекающей из первого сосуда 27 сепаратора.A third installation 221 according to the invention is shown in FIG. 3. In contrast to the apparatus 11 illustrated in FIG. 1, the installation 221 includes a second separator vessel 223 located downstream of the first separator vessel for collecting a liquid phase 117 flowing from the first separator vessel 27.

Третий способ согласно изобретению применяется с использованием установки 221. Указанный третий способ отличается от первого способа согласно изобретению тем, что жидкую фазу 117 расширяют в клапане 225 статического расширения. Данное расширение выполняют до достижения давления выше рабочего давления колонны 35.The third method according to the invention is applied using the apparatus 221. Said third method differs from the first method according to the invention in that the liquid phase 117 is expanded in a static expansion valve 225. This expansion is performed until a pressure is reached above the working pressure of the column 35.

Затем жидкую фазу расширяют и вводят в расположенный выше по технологическому потоку сосуд 223 сепаратора.Then, the liquid phase is expanded and introduced into the separator vessel 223 located upstream.

Жидкая фракция 227 выделяется в нижней части сосуда 223 и расширяется в клапане 229 с целью образования расширенной фракции 231. Расширенная фракция 231 вводят в колонну 35 выделения на уровне N1.The liquid fraction 227 is recovered in the lower part of the vessel 223 and expands in the valve 229 to form an expanded fraction 231. The expanded fraction 231 is introduced into the isolation column 35 at a level of N1.

Газовую фракцию 233 собирают в верхней части второго расположенного выше по технологическому потоку сосуда 223 сепаратора. Указанную фракцию 233 направляют в верхний теплообменник 33 для охлаждения в нем перед расширением в клапане 135 расширения с целью получения расширенной фракции 237.The gas fraction 233 is collected in the upper part of the second separator vessel 223 located upstream. The specified fraction 233 is sent to the upper heat exchanger 33 for cooling therein before expansion in the expansion valve 135 in order to obtain an expanded fraction 237.

Расширенную фракцию 237 вводят в колонну 35 выделения на промежуточном уровне N11, расположенном между уровнем N2 и уровнем N3.The expanded fraction 237 is introduced into the isolation column 35 at an intermediate level N11 located between level N2 and level N3.

Значения давлений, температур и скоростей потока в случае, когда степень извлечения этана равна 84,99%, приведены в таблице ниже:Values of pressures, temperatures and flow rates in the case when the degree of ethane extraction is 84.99% are shown in the table below:

Figure 00000006
Figure 00000006

Способ, осуществляемый в третьей установке 221 согласно изобретению, приводит к общему количеству мощности, потребляемой компрессорами, равному 35960 кВт, что на 19,7% выгоднее, по сравнению со способом существующего уровня техники.The method carried out in the third installation 221 according to the invention leads to a total amount of power consumed by the compressors of 35,960 kW, which is 19.7% more profitable compared to the existing method of the prior art.

Кроме того, он позволяет дополнительно увеличивать выход на 3,9% по сравнению с первым способом согласно изобретению.In addition, it allows you to further increase the yield by 3.9% compared with the first method according to the invention.

В альтернативном варианте третьего способа жидкую фазу 117, полученную в нижней части первого сосуда 27 сепаратора, вводят в первый теплообменник 25 для нагрева перед подачей в клапан 225.In an alternative embodiment of the third method, the liquid phase 117 obtained at the bottom of the first separator vessel 27 is introduced into the first heat exchanger 25 for heating before being fed to the valve 225.

Смесь расширяют в клапане 225 перед разделением во втором расположенном выше по технологическому потоку сосуде 223 сепаратора.The mixture is expanded in valve 225 before separation in a second separator vessel 223 located upstream.

Четвертая установка 241 согласно изобретению отображена на фиг. 4. В отличие от первой установки И, поток 171, выходящий из колонны 35 выделения, пропускают в первый теплообменник 25 для нагревания в нем перед введением в колонну 61 фракционирования.A fourth installation 241 according to the invention is shown in FIG. 4. Unlike the first And installation, a stream 171 exiting the separation column 35 is passed into the first heat exchanger 25 for heating therein before fractionation is introduced into the column 61.

С учетом вышесказанного, в четвертом способе по изобретению применяют нагрев упомянутого кубового потока 171 после его пропускания в насос 47.In view of the foregoing, in the fourth method according to the invention, heating of said bottoms stream 171 is applied after it is passed to pump 47.

При степени извлечения этана, равной 85,00%, общее потребление составляет 34201 кВт, что обеспечивает выгоду 23,6% по сравнению с установкой существующего уровня техники. Кроме того, увеличение выхода составляет 8,6% относительно первого способа согласно изобретению.With an ethane extraction rate of 85.00%, the total consumption is 34201 kW, which provides a benefit of 23.6% compared with the installation of the existing prior art. In addition, the increase in yield is 8.6% relative to the first method according to the invention.

Значения давлений, температур и скоростей потока в случае, когда степень извлечения этана равна 85,00%, приведены в таблице ниже:Values of pressures, temperatures and flow rates in the case when the degree of ethane extraction is 85.00% are shown in the table below:

Figure 00000007
Figure 00000007

Пятая установка 251 по изобретению показана на фиг. 5. Данная установка предназначена для осуществления пятого способа по изобретению.A fifth apparatus 251 according to the invention is shown in FIG. 5. This installation is intended to implement the fifth method according to the invention.

В отличие от первого способа по изобретению, обводной поток 253 отбирают в рециркуляционном потоке 152, предпочтительно ниже по ходу потока от первого теплообменника 25 и выше по ходу потока от второго теплообменника 33 для повторного введения в поток, расположенный ниже по технологическому потоку после первой турбины 29 динамического расширения.Unlike the first method according to the invention, the bypass stream 253 is taken in the recirculation stream 152, preferably downstream from the first heat exchanger 25 and upstream from the second heat exchanger 33 for re-introduction into the stream located downstream from the first turbine 29 dynamic expansion.

Скорость протекания обводного потока 253 равна, например, 47% от суммарной мольной скорости протекания рециркуляционного потока 152, отбираемого из обработанного потока.The flow rate of the bypass stream 253 is, for example, 47% of the total molar flow rate of the recirculation stream 152 taken from the treated stream.

За исключением этого, пятый способ по изобретению осуществляют аналогично четвертому способу по изобретению.Other than this, the fifth method according to the invention is carried out similarly to the fourth method according to the invention.

В примере, показанном на фиг. 5, обводной поток 253 смешивают с потоком 121 питания перед тем, как его вводят в турбину 29.In the example shown in FIG. 5, the bypass stream 253 is mixed with the power stream 121 before it is introduced into the turbine 29.

В альтернативном варианте, показанном пунктирными линиями, пятая установка 251 дополнительно включает вторичную турбину 255 динамического расширения, сопряженную со вторичным компрессором 257. В таком случае вторичный рециркуляционный поток 258 отбирают в рециркуляционном потоке 152 перед его введением в первый теплообменник 25.In an alternative embodiment, shown by dashed lines, the fifth installation 251 further includes a secondary dynamic expansion turbine 255 coupled to the secondary compressor 257. In this case, the secondary recirculation stream 258 is withdrawn in the recirculation stream 152 before being introduced into the first heat exchanger 25.

Вторичный рециркуляционный поток 258 вводят во вторичную турбину 255 расширения с целью формирования расширенного вторичного рециркуляционного потока 261, который повторно вводят в частично нагретый верхний поток 139, выходящий из первого верхнего теплообменника 33.The secondary recycle stream 258 is introduced into the secondary expansion turbine 255 to form an expanded secondary recycle stream 261, which is reintroduced into the partially heated overhead stream 139 exiting the first upper heat exchanger 33.

Кроме того, вторичный верхний поток 263 отбирают в нагретом верхнем потоке 140, выходящем из первого теплообменника 25, для подачи во вторичный компрессор 257 и получения сжатого вторичного верхнего потока 265.In addition, the secondary overhead stream 263 is withdrawn in a heated overhead stream 140 exiting the first heat exchanger 25 for supplying to the secondary compressor 257 and obtaining a compressed secondary overhead stream 265.

Затем указанный поток 265 повторно вводят в сжатый верхний поток, находящийся при промежуточном давлении и выходящий из первого компрессора 31, выше по технологическому потоку от второго компрессора 43.Then, said stream 265 is reintroduced into the compressed overhead stream, which is at intermediate pressure and exits the first compressor 31, upstream of the second compressor 43.

Выигрыш в мощности, достигаемый относительно способа существующего уровня техники, составляет в данном случае порядка 15,4%, при общем количестве потребляемой мощности, равном 37851 кВт.The power gain achieved in relation to the current state of the art method is in this case about 15.4%, with a total power consumption of 37851 kW.

Значения давлений, температур и скоростей потока в случае, когда степень извлечения этана равна 85,00%, приведены в таблице ниже:Values of pressures, temperatures and flow rates in the case when the degree of ethane extraction is 85.00% are shown in the table below:

Figure 00000008
Figure 00000008

Шестая установка 271 по изобретению показана на фиг. 6. Данная установка 271 предназначена для устранения узких мест установки, проиллюстрированной в патенте США 7458232 и изначально включающей в себя первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 25, первый сосуд 27 сепаратора, колонну 35 выделения, первый верхний теплообменник 33 и колонну фракционирования 61, оснащенную верхним конденсатором 63.The sixth installation 271 according to the invention is shown in FIG. 6. This unit 271 is intended to eliminate the bottlenecks of the unit illustrated in US Pat. No. 7,458,232 and initially includes a first heat exchanger 25 located above the process stream, a first separator vessel 27, a recovery column 35, a first upper heat exchanger 33, and a fractionation column 61 equipped with top capacitor 63.

В отличие от первой установки 11 по изобретению, установка 271 дополнительно включает второй расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 273 и третий расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 275, предназначенные для размещения параллельно с первым расположенным выше по технологическому потоку теплообменником 25.Unlike the first installation 11 according to the invention, installation 271 further includes a second heat exchanger 273 located upstream of the process stream and a third heat exchanger 275 located upstream of the heat exchanger, designed to be arranged in parallel with the first upstream heat exchanger 25.

Установка 271 дополнительно включает вспомогательный компрессор 277, предназначенный для сжатия рециркуляционного потока 152, и вспомогательный холодильник 279, предназначенный для охлаждения сжатого рециркуляционного потока.Installation 271 further includes an auxiliary compressor 277 for compressing the recycle stream 152 and an auxiliary refrigerator 279 for cooling the compressed recycle stream.

Кроме того, шестая установка 271 включает второй верхний теплообменник 281, предназначенный для размещения параллельно первому верхнему теплообменнику 33, с целью введения по меньшей мере одной части верхнего потока 131 в теплообменное взаимодействие с по меньшей мере одной частью рециркуляционного потока 152.In addition, the sixth installation 271 includes a second upper heat exchanger 281, designed to be parallel to the first upper heat exchanger 33, with the aim of introducing at least one part of the upper stream 131 into heat exchange interaction with at least one part of the recirculation stream 152.

Шестой способ по изобретению осуществляют на шестой установке 271. В указанном способе исходный поток 13 природного газа разделяют на первый исходный поток 207, вводимый в первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 25, и второй исходный поток 209, вводимый во второй расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 273.The sixth method according to the invention is carried out at the sixth installation 271. In the indicated method, the natural gas feed stream 13 is divided into a first feed stream 207 introduced into a first heat exchanger 25 located upstream and a second feed stream 209 introduced into a second upstream process stream heat exchanger 273.

Затем первый исходный поток 207 охлаждают в первом расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике 25 с целью получения первого охлажденного исходного потока 281 А. Таким же образом второй исходный поток 209 охлаждают во втором расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике 273 с целью получения второго охлажденного исходного потока 283. Потоки 281А и 283 смешивают для формирования охлажденного потока 113, предназначенного для введения в первый расположенный выше по технологическому потоку сосуд 27 сепаратора.Then, the first feed stream 207 is cooled in the first upstream heat exchanger 25 to obtain a first cooled feed stream 281 A. In the same way, the second feed stream 209 is cooled in a second upstream heat exchanger 273 to obtain a second cooled feed stream 283 The streams 281A and 283 are mixed to form a chilled stream 113 intended to be introduced into the first separator vessel 27 located upstream of the process stream.

Боковые потоки 161,163 повторного кипячения вводят в первый теплообменник 25 с целью нагрева.The lateral boiling streams 161,163 are introduced into the first heat exchanger 25 for heating.

В отличие от первого способа по изобретению, кубовый поток 165 повторного кипячения вводят во второй расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 273 для нагрева в нем путем теплообмена со вторым исходным потоком 209.Unlike the first method according to the invention, the boiling stream 165 re-boiling is introduced into the second upstream heat exchanger 273 for heating in it by heat exchange with the second feed stream 209.

К тому же, в отличие от первого способа по изобретению, верхний поток 131, выходящий из колонны 35 выделения, прежде всего разделяют на первую часть 285 верхнего потока и вторую часть 287 верхнего потока.In addition, unlike the first method according to the invention, the overhead stream 131 exiting the separation column 35 is primarily divided into a first overhead part 285 and a second overhead part 287.

Первую часть 285 вводят в первый верхний теплообменник 33 для нагревания в нем путем теплообмена с потоком 123 флегмы, с одной стороны, и со вторичным потоком 192 флегмы, с другой стороны.The first part 285 is introduced into the first upper heat exchanger 33 for heating therein by heat exchange with the reflux stream 123, on the one hand, and the secondary reflux stream 192, on the other hand.

Вторую часть 287 вводят во второй верхний теплообменник 281.The second part 287 is introduced into the second upper heat exchanger 281.

Отношение мольной скорости протекания потока первой части 285 к скорости второй части 287 составляет, например, от 0 до 20.The ratio of the molar flow rate of the first part 285 to the speed of the second part 287 is, for example, from 0 to 20.

Затем фракции, извлекаемые на выходе теплообменников 33, 281, смешивают снова перед разделением вновь на первую часть 289 нагретого верхнего потока и вторую часть 291 нагретого верхнего потока.Then, the fractions recovered at the outlet of the heat exchangers 33, 281 are mixed again before separation again into the first part 289 of the heated overhead stream and the second part 291 of the heated overhead stream.

Первую часть 289 вводят в первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 25 для нагревания в нем путем теплообмена с первым исходным потоком 207, одновременно с боковыми потоками 161 и 163 повторного кипячения.The first part 289 is introduced into the first heat exchanger 25 located above the process stream for heating therein by heat exchange with the first feed stream 207, simultaneously with the side boiling streams 161 and 163.

Вторую часть 291 вводят в третий расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 275 для нагревания в нем.The second part 291 is introduced into the third heat exchanger 275 located upstream of the process stream for heating therein.

После этого нагретые части 289 и 291 объединяют вместе с целью образования нагретого верхнего потока 140, а затем их подают в первый компрессор 31.After that, the heated parts 289 and 291 are combined together to form the heated overhead stream 140, and then they are supplied to the first compressor 31.

В отличие от первого способа по изобретению, рециркуляционный поток 152 отбирают в нагретом верхнем потоке 140 выше по технологическому потоку от первого компрессора 31.Unlike the first method according to the invention, the recycle stream 152 is taken in the heated overhead stream 140 upstream of the first compressor 31.

Отношение мольной скорости протекания рециркуляционного потока 152 к мольной скорости протекания верхнего потока 131, выходящего из колонны 35, составляет, например, от 0% до 25%.The ratio of the molar flow rate of the recirculation stream 152 to the molar flow rate of the overhead stream 131 leaving the column 35 is, for example, from 0% to 25%.

После этого рециркуляционный поток 152 сжимают во вспомогательном компрессоре 277 до достижения давления, например, выше 50 бар, а затем охлаждают в холодильнике 279 с целью образования охлажденного сжатого рециркуляционного потока 293.Thereafter, the recycle stream 152 is compressed in the auxiliary compressor 277 until a pressure is reached, for example, above 50 bar, and then cooled in the refrigerator 279 to form a cooled compressed recycle stream 293.

После этого поток 293 последовательно вводят в третий расположенный выше по технологическому потоку теплообменник 275, а затем во второй верхний теплообменник 281 для охлаждения в нем перед расширением в клапане 295 расширения и формирования охлажденного расширенного рециркуляционного потока 297.After this, the stream 293 is sequentially introduced into the third heat exchanger 275 located above the process stream, and then into the second upper heat exchanger 281 for cooling therein before expanding in the expansion valve 295 and forming a cooled expanded recirculation stream 297.

Затем поток 297 вводят в колонну 35 выделения на том же уровне, что и вторичный поток 194 флегмы.Then stream 297 is introduced into the isolation column 35 at the same level as the secondary reflux stream 194.

Таким образом, в первом расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике 25, изначально имеющемся на установке, часть 207 исходного потока 13 природного газа, боковые потоки 161, 163 повторного кипячения и часть 289 верхнего потока вводят в определенное теплообменное взаимодействие.Thus, in the first heat exchanger 25 located above the process stream, which was initially installed in the plant, part 207 of the natural gas feed stream 13, side refluxing streams 161, 163, and overhead part 289 are introduced into a certain heat exchange interaction.

Во втором расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике 273 в определенное теплообменное взаимодействие вводят вторую часть 209 исходного потока 13 природного газа и кубовый поток 165 повторного кипячения. В третьем расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике 275 в определенное теплообменное взаимодействие вводят вторую часть 291 верхнего потока 131 и рециркуляционный поток 152.In the second heat exchanger 273 located upstream of the process stream, a second part 209 of the natural gas feed stream 13 and bottoms reflux stream 165 are introduced into the defined heat exchange interaction. In the third heat exchanger 275 located upstream, a second part 291 of the upper stream 131 and a recycle stream 152 are introduced into the defined heat exchange interaction.

Кроме того, установка 271 по изобретению не требует обязательного использования многопоточных теплообменников. Таким образом, можно использовать только теплообменники с трубами и кожухом.In addition, the installation 271 according to the invention does not require the use of multi-threaded heat exchangers. Thus, only heat exchangers with pipes and casing can be used.

В дополнение к этому, в верхней части колонны 35 поток флегмы 123, первую часть верхнего потока 285 и вторичный поток 192 флегмы вводят в теплообменное взаимодействие в первом верхнем теплообменнике 33. Во втором верхнем теплообменнике 281 вводят в теплообменное взаимодействие вторую часть 287 верхнего потока 131 и охлажденный сжатый рециркуляционный поток 233.In addition, in the upper part of the column 35, the reflux stream 123, the first part of the upper stream 285 and the secondary reflux stream 192 are introduced into the heat exchange interaction in the first upper heat exchanger 33. In the second upper heat exchanger 281, the second part 287 of the upper stream 131 is introduced into the heat exchange interaction and cooled compressed recycle stream 233.

Установка 271, как проиллюстрировано на фиг. 6, предоставляет возможность создания условий для увеличения сырьевого потока на величину от 0% до 15%, а более предпочтительно по меньшей мере на 10%, путем ограничения до минимума необходимого увеличения мощности сжатия.Installation 271, as illustrated in FIG. 6, provides the opportunity to create conditions for increasing the feed stream by an amount from 0% to 15%, and more preferably at least 10%, by limiting to a minimum the necessary increase in compression power.

Значения давлений, температур и скоростей потока в случае, когда степень извлечения этана равна 85,00%, приведены в таблице ниже:Values of pressures, temperatures and flow rates in the case when the degree of ethane extraction is 85.00% are shown in the table below:

Figure 00000009
Figure 00000009

В примере, проиллюстрированном на фигурах, обогащенный этаном поток 19 отбирают непосредственно в колонне 61 фракционирования, предпочтительно на верхнем уровне Р2 колонны 61, как описано выше.In the example illustrated in the figures, ethane-enriched stream 19 is taken directly to fractionation column 61, preferably at the upper level P2 of column 61, as described above.

Кроме того, фракция 17 С3 +-углеводородов образуется непосредственно нижним потоком 181 колонны 61.In addition, the fraction of 17 C 3 + hydrocarbons is formed directly by the bottom stream 181 of the column 61.

В альтернативном варианте (не показан) С2 +-углеводороды извлекают из колонны 61 фракционирования в составе нижнего потока 181 одновременно с С3 +-углеводородами. Затем нижний поток 181 вводят в следующую ниже по технологическому потоку колонну фракционирования.In an alternative embodiment (not shown), C 2 + hydrocarbons are recovered from fractionation column 61 in the bottom stream 181 simultaneously with C 3 + hydrocarbons. Then, the bottom stream 181 is introduced into the fractionation column following the downstream stream.

Обогащенную этаном фракцию 19, подобно фракции 17 С3 +-углеводородов, затем получают в размещенной ниже по технологическому потоку колонне фракционирования.The ethane-enriched fraction 19, like the 17 C 3 + hydrocarbon fraction 17, is then obtained in a fractionation column located downstream of the process stream.

Claims (50)

1. Способ одновременного получения обработанного природного газа (15), фракции (17), обогащенной С3 +-углеводородами, и по меньшей мере в некоторых условиях получения обогащенного этаном потока (19) из исходного потока (13) природного газа, содержащего метан, этан и С3 +-углеводороды, где указанный способ включает следующие стадии:1. A method for the simultaneous production of treated natural gas (15), fraction (17) enriched in C 3 + hydrocarbons, and at least in some conditions for the production of ethane-enriched stream (19) from a source stream (13) of natural gas containing methane, ethane and C 3 + hydrocarbons, where the specified method includes the following stages: - исходный поток (13) природного газа охлаждают и частично конденсируют в по меньшей мере одном первом расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике (25) с целью получения охлажденного исходного потока (113);- the natural gas feed stream (13) is cooled and partially condensed in at least one first heat exchanger (25) located upstream of the process stream to obtain a cooled feed stream (113); - охлажденный исходный газовый поток (113) разделяют на жидкий поток (117) и газовый поток (115);- the cooled feed gas stream (113) is separated into a liquid stream (117) and a gas stream (115); - жидкий поток (117) расширяют и поток, образовавшийся из жидкого потока (117), вводят в колонну (35) выделения С2 +-углеводородов на первом промежуточном уровне (N1);- the liquid stream (117) is expanded and the stream formed from the liquid stream (117) is introduced into the column (35) of the allocation of C 2 + hydrocarbons at the first intermediate level (N1); - из газового потока (115) формируют поток (121) питания турбины;- from the gas stream (115) form the turbine power stream (121); - расширяют поток питания (121) в турбине (29) динамического расширения и вводят его в колонну (35) выделения на втором промежуточном уровне (N2);- expand the power flow (121) in the dynamic expansion turbine (29) and introduce it into the separation column (35) at the second intermediate level (N2); - по меньшей мере одну часть верхнего потока (131) колонны (35) выделения выделяют и сжимают с целью получения природного газа (15), а также извлекают нижний поток колонны (35) выделения с целью получения жидкого потока (171), обогащенного С2 +-углеводородами;- at least one part of the upper stream (131) of the recovery column (35) is isolated and compressed to produce natural gas (15), and the lower stream of the recovery column (35) is also extracted to obtain a liquid stream (171) enriched in C 2 + -hydrocarbons; - жидкий поток (171) вводят на уровне (Р1) питания колонны (61) фракционирования, снабженной верхним конденсатором (63), при этом в упомянутых условиях из потока, выходящего из колонны (61) фракционирования, вырабатывается обогащенный этаном поток (19), при этом колонна (61) фракционирования вырабатывает нижний поток (181), предназначенный для формирования, по меньшей мере частично, фракции С3 +-углеводородов;- a liquid stream (171) is introduced at the power level (P1) of the fractionation column (61) provided with an upper condenser (63), while under the mentioned conditions an ethane-enriched stream (19) is generated from the stream leaving the fractionation column (61), wherein the fractionation column (61) generates a lower stream (181) intended to form, at least in part, a fraction of C 3 + hydrocarbons; - первичный поток (190) флегмы, полученный в верхнем конденсаторе (63), вводят в колонну (61) фракционирования;- the primary reflux stream (190) obtained in the upper condenser (63) is introduced into the fractionation column (61); - из верхнего конденсатора (63) получают вторичный поток (192) флегмы, и вторичный поток (192) флегмы вводят в верхнюю часть колонны (35) выделения,- a secondary reflux stream (192) is obtained from the upper condenser (63), and a secondary reflux stream (192) is introduced into the upper part of the separation column (35), причем описываемый способ отличается тем, что он включает следующие стадии:moreover, the described method is characterized in that it includes the following stages: - из верхнего потока (131, 140, 141), выходящего из колонны (35) выделения, отбирают рециркуляционный поток (152);- from the overhead stream (131, 140, 141) leaving the recovery column (35), a recycle stream (152) is selected; - устанавливают определенное теплообменное взаимодействие между рециркуляционным потоком (152) и по меньшей мере одной частью верхнего потока (131), выходящего из колонны (35) выделения;- establish a certain heat exchange interaction between the recirculation stream (152) and at least one part of the upper stream (131) emerging from the column (35) allocation; - после расширения охлажденный и расширенный рециркуляционный поток повторно вводят в колонну (35) выделения;- after expansion, the cooled and expanded recirculation stream is reintroduced into the separation column (35); при этом описываемый способ включает отбор в кубе колонны (35) выделения по меньшей мере одного кубового потока (165) повторного кипячения и обеспечение определенного теплообменного взаимодействия между кубовым потоком повторного кипячения и по меньшей мере одной частью исходного природного газа (13) или/и рециркуляционным потоком (152), при этом осуществление повторного кипячения кубовой жидкости обеспечивается за счет калорий, поглощаемых из исходного потока (13) природного газа или/и рециркуляционного потока (152).however, the described method involves the selection in the cube of the column (35) of the allocation of at least one cubic stream (165) of re-boiling and providing a certain heat exchange interaction between the bottoms stream of boiling and at least one part of the source of natural gas (13) and / or recirculation stream (152), while the re-boiling of bottoms liquid is provided due to calories absorbed from the source stream (13) of natural gas and / or recirculation stream (152). 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одну часть верхнего потока (131) колонны (35) выделения и рециркуляционный поток (152) вводят в определенное теплообменное взаимодействие с исходным потоком (13) природного газа и кубовым потоком (165) повторного кипячения.2. The method according to p. 1, characterized in that at least one part of the upper stream (131) of the separation column (35) and the recirculation stream (152) are introduced into a certain heat exchange interaction with the natural gas feed stream (13) and bottoms stream ( 165) re-boiling. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рециркуляционный поток (154), выходящий из первого расположенного выше по технологическому потоку теплообменника (25), вторичный поток (192) флегмы, выходящий из верхнего конденсатора (63), и верхний поток (131), выходящий из колонны (35) выделения, вводят в определенное теплообменное взаимодействие в первом верхнем теплообменнике (33).3. The method according to p. 1, characterized in that the recirculation stream (154) exiting the first heat exchanger (25) located above the process stream, the secondary reflux stream (192) exiting the upper condenser (63), and the upper stream ( 131), leaving the separation column (35), is introduced into a certain heat exchange interaction in the first upper heat exchanger (33). 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один боковой поток (161, 163) повторного кипячения отбирают выше кубового потока (165) повторного кипячения, при этом указанный или каждый боковой поток (161, 163) повторного кипячения вводится в определенное теплообменное взаимодействие с по меньшей мере одной частью исходного потока (13) природного газа.4. The method according to p. 1, characterized in that at least one side stream (161, 163) re-boiling is selected above the bottoms stream (165) re-boiling, while the specified or each side stream (161, 163) re-boiling is introduced into a specific heat exchange interaction with at least one part of the natural gas feed stream (13). 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обогащенный этаном поток (19) отводят с промежуточного уровня колонны (61) фракционирования, расположенного выше уровня подачи колонны (61) и ниже верхнего уровня колонны (61) фракционирования.5. The method according to p. 1, characterized in that the ethane-enriched stream (19) is withdrawn from the intermediate level of the fractionation column (61) located above the feed level of the column (61) and below the upper level of the fractionation column (61). 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие стадии:6. The method according to p. 1, characterized in that it includes the following stages: - исходный поток (13) природного газа разделяют на первый исходный поток (207) и второй исходный поток (209);- the feed stream (13) of natural gas is divided into a first feed stream (207) and a second feed stream (209); - первый исходный поток (207) подают в первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник (25);- the first source stream (207) is fed into the first heat exchanger (25) located upstream of the process stream; - по меньшей мере одну часть второго исходного потока (209) вводят во вспомогательную турбину (203) динамического расширения для получения вспомогательного потока (215) флегмы из выходного потока, вытекающего из вспомогательной турбины (203);- at least one part of the second source stream (209) is introduced into the auxiliary dynamic expansion turbine (203) to obtain an auxiliary reflux stream (215) from the output stream flowing from the auxiliary turbine (203); - вспомогательный поток (215) флегмы подают в колонну (35) выделения.- the auxiliary stream (215) of reflux is fed to the separation column (35). 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что по меньшей мере одну часть рециркуляционного потока (152) сжимают во вспомогательном компрессоре (205), сопряженном со вспомогательной турбиной (203).7. The method according to p. 6, characterized in that at least one part of the recirculation stream (152) is compressed in an auxiliary compressor (205), coupled to an auxiliary turbine (203). 8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что по меньшей мере одну часть верхнего потока сжимают во вспомогательном компрессоре (205), сопряженном со вспомогательной турбиной (203), предпочтительно между первым компрессором (31), сопряженным с первой турбиной (29), и вторым компрессором (43).8. The method according to p. 6, characterized in that at least one part of the overhead stream is compressed in an auxiliary compressor (205) associated with the auxiliary turbine (203), preferably between the first compressor (31) associated with the first turbine (29) , and a second compressor (43). 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает отбор обводного потока (253) из рециркуляционного потока (152), при этом обводной поток (253) повторно вводят в поток, расположенный выше по технологическому потоку от первой турбины (29) динамического расширения.9. The method according to p. 1, characterized in that it includes the selection of the bypass stream (253) from the recirculation stream (152), while the bypass stream (253) is re-introduced into the stream located upstream of the first turbine (29) dynamic expansion. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкий поток (117), выходящий из первого расположенного выше по технологическому потоку сосуда (27) сепаратора, расширяют и вводят во второй расположенный выше по технологическому потоку сосуд (223) сепаратора с целью получения жидкой фракции (227) и газовой фракции (233),10. The method according to p. 1, characterized in that the liquid stream (117) emerging from the first separator vessel (27) located above the process stream is expanded and introduced into the second separator vessel (223) located above the process stream in order to obtain liquid fraction (227) and gas fraction (233), жидкую фракцию (227) после расширения вводят на первом промежуточном уровне (N1) колонны (35) выделения, газовую фракцию (233) вводят на верхнем уровне (N11) колонны (35) выделения, расположенном выше промежуточного уровня (N1),the liquid fraction (227) after expansion is introduced at the first intermediate level (N1) of the isolation column (35), the gas fraction (233) is introduced at the upper level (N11) of the isolation column (35) located above the intermediate level (N1), жидкий поток (117), выходящий из первого расположенного выше по технологическому потоку сосуда (25) сепаратора, предпочтительно вводят в определенное теплообменное взаимодействие с исходным потоком (13) природного газа с целью нагревания перед введением во второй расположенный выше по технологическому потоку сосуд (223) сепаратора.the liquid stream (117) exiting the first separator vessel (25) located higher in the process stream is preferably introduced into a certain heat exchange interaction with the natural gas feed stream (13) to heat it before being introduced into the second vessel (223) located higher in the process stream separator. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает установление теплообмена между нижним потоком (171), выходящим из колонны (35) выделения, и исходным потоком (13) природного газа и кубовым потоком (165) повторного кипячения в первом расположенном выше по технологическому потоку теплообменнике (25) перед его подачей в колонну (61) фракционирования.11. The method according to p. 1, characterized in that it includes the establishment of heat exchange between the lower stream (171) emerging from the column (35) allocation, and the source stream (13) of natural gas and bottoms stream (165) re-boiling in the first located upstream of the heat exchanger (25) before being fed to the fractionation column (61). 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газовый поток (115), выходящий из первого сосуда (27) сепаратора, разделяют на поток (121) питания и поток (123) флегмы, причем поток (121) питания предназначен для питания турбины (29) динамического расширения, и поток (123) флегмы после охлаждения, частичной или полной конденсации и расширения в клапане вводят в колонну (35) выделения.12. The method according to p. 1, characterized in that the gas stream (115) emerging from the first vessel (27) of the separator is divided into a stream (121) of power and a stream (123) of reflux, and the stream (121) of power is intended for power dynamic expansion turbines (29), and the reflux stream (123) after cooling, partial or complete condensation and expansion in the valve is introduced into the recovery column (35). 13. Установка (11; 201; 221; 241; 251; 271) для одновременного получения обработанного природного газа (15), фракции (17), обогащенной С3 +-углеводородами, и, в некоторых условиях получения, обогащенного этаном потока (19), из исходного потока (13) природного газа, содержащего метан, этан и С3 +-углеводороды, включающая:13. Installation (11; 201; 221; 241; 251; 271) for the simultaneous production of treated natural gas (15), fraction (17) enriched in C 3 + hydrocarbons, and, in certain production conditions, ethane-enriched stream (19 ), from the feed stream (13) of natural gas containing methane, ethane and C 3 + hydrocarbons, including: - узел охлаждения и частичного конденсирования исходного потока (13) природного газа, содержащий по меньшей мере один первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник (25), для образования охлажденного исходного потока (113);- a cooling and partial condensing unit of a natural gas feed stream (13) containing at least one first heat exchanger (25) located upstream of the process stream to form a cooled feed stream (113); - узел разделения охлажденного исходного потока (113) на жидкий поток (117) и газовый поток (115);- a unit for separating the cooled feed stream (113) into a liquid stream (117) and a gas stream (115); - колонну (35) выделения С2 +-углеводородов;- a column (35) for the separation of C 2 + hydrocarbons; - узел расширения жидкого потока (117) и введения потока, образующегося из жидкого потока (117), в колонну (35) выделения на первом промежуточном уровне (N1);- a node for expanding the liquid stream (117) and introducing the stream formed from the liquid stream (117) into the separation column (35) at the first intermediate level (N1); - узел формирования из газового потока (115) потока (121) для осуществления питания турбины;- a unit for forming from a gas stream (115) a stream (121) for supplying a turbine; - узел расширения потока (121) питания, включающий турбину (29) динамического расширения, и узел подачи расширенного потока питания в колонну (35) выделения на втором промежуточном уровне (N2);- a node for expanding the power stream (121), including a dynamic expansion turbine (29), and a node for supplying the expanded power stream to the extraction column (35) at the second intermediate level (N2); - узел выделения и сжатия по меньшей мере одной части верхнего потока (131) колонны (35) выделения с целью получения природного газа (15) и узел выделения нижнего потока колонны (35) выделения с целью получения жидкого потока (171), обогащенного С2 +-углеводородами;- a separation and compression unit for at least one part of the upper stream (131) of the recovery column (35) to produce natural gas (15) and a separation unit of the lower stream of the separation column (35) to produce a liquid stream (171) enriched in C 2 + -hydrocarbons; - колонну (61) фракционирования, снабженную верхним конденсатором (63),a fractionation column (61) provided with an upper condenser (63), - узел подачи жидкого потока на уровне (Р1) питания колонны (61) фракционирования, причем в указанных условиях из потока, выходящего из колонны (61) фракционирования, можно получать обогащенный этаном поток (19), при этом в колонне (61) фракционирования можно вырабатывать нижний поток (181), предназначенный для получения, по меньшей мере частично, фракции (17) С3 +-углеводородов;- a unit for supplying a liquid stream at the power level (P1) of the fractionation column (61), and under the indicated conditions it is possible to obtain ethane-enriched stream (19) from the stream leaving the fractionation column (61), while in the fractionation column (61) it is possible to produce a lower stream (181) intended to produce, at least in part, a fraction (17) of C 3 + hydrocarbons; - узел подачи первичного потока (190) флегмы, полученного в верхнем конденсаторе (63), в колонну (61) фракционирования;- a feed unit for the primary stream (190) of reflux obtained in the upper condenser (63) into the fractionation column (61); - узел получения вторичного потока (192) флегмы из верхнего конденсатора (63) и узел подачи вторичного потока (192) флегмы в верхнюю часть колонны (35) выделения,- a node for receiving a secondary stream (192) of reflux from the upper capacitor (63) and a node for supplying a secondary stream (192) of reflux to the upper part of the separation column (35), отличающаяся тем, что описываемая установка включает:characterized in that the described installation includes: - узел отбора рециркуляционного потока (152) из верхнего потока (131, 140, 141) колонны (35) выделения;- a unit for selecting a recirculation stream (152) from the upper stream (131, 140, 141) of the extraction column (35); - узел установления теплообмена между рециркуляционным потоком (152) и по меньшей мере одной частью верхнего потока (131), выходящего из колонны (35) выделения;- a unit for establishing heat exchange between the recirculation stream (152) and at least one part of the upper stream (131) exiting the separation column (35); - узел повторного введения, после расширения (35), рециркуляционного потока (152) в колонну (35) выделения, при этом указанная установка дополнительно включает узел отбора в кубе колонны (35) выделения по меньшей мере одного кубового потока (165) повторного кипячения и узел установления теплообмена между кубовым потоком повторного кипячения и по меньшей мере одной частью исходного природного газа (13) или/и рециркуляционным потоком (152), причем обеспечивается возможность осуществления повторного кипячения за счет калорий, поглощаемых из исходного потока (13) природного газа или/и рециркуляционного потока (152).a re-introduction unit, after expanding (35), the recycle stream (152) into the recovery column (35), said installation additionally including a selection unit in the cube of the column (35) for separating at least one cubic stream (165) of re-boiling and a heat exchange establishment unit between the still boiling bottoms stream and at least one part of the natural gas feed (13) and / or the recycle stream (152), whereby it is possible to re-boil due to the calories absorbed from the source otok (13) of natural gas and / or recycle stream (152). 14. Установка (11; 201; 221; 241; 251) по п. 13, отличающаяся тем, что она включает первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник (25), при помощи которого можно устанавливать теплообменное взаимодействие между по меньшей мере одной частью исходного потока (13) природного газа, кубовым потоком (165) повторного кипячения, необязательно боковыми потоками (161, 163) повторного кипячения, по меньшей мере одной частью верхнего потока (131) и рециркуляционным потоком (152).14. Installation (11; 201; 221; 241; 251) according to claim 13, characterized in that it includes a first heat exchanger located above the process stream (25), by which it is possible to establish a heat exchange interaction between at least one part of the source a natural gas stream (13), a refluxing bottoms stream (165), optionally side refluxing streams (161, 163), at least one part of the overhead stream (131) and a recycle stream (152). 15. Установка (271) по п. 13, отличающаяся тем, что она включает первый расположенный выше по технологическому потоку теплообменник (25), способный обеспечивать теплообмен между первой частью исходного потока (13) природного газа и по меньшей мере одной частью верхнего потока (131); второй расположенный выше по технологическому потоку теплообменник (273), отличный от первого расположенного выше по технологическому потоку теплообменника (25), способный обеспечивать теплообмен между второй частью исходного потока (13) газа и кубовым потоком (165) повторного кипячения, вытекающим из колонны (35) выделения, и третий расположенный выше по технологическому потоку теплообменник (275), отличный от первого расположенного выше по технологическому потоку теплообменника (25) и второго расположенного выше по технологическому потоку теплообменника (273), причем третий расположенный выше по технологическому потоку теплообменник (275) способен обеспечивать теплообмен между по меньшей мере одной частью рециркуляционного потока (152) и по меньшей мере одной частью верхнего потока (131), при этом установка (271) предпочтительно включает вспомогательный компрессор (277), с помощью которого можно сжимать часть рециркуляционного потока (152), предназначенного для введения в третий расположенный выше по технологическому потоку теплообменник (275).15. Installation (271) according to claim 13, characterized in that it includes a first heat exchanger (25) located upstream of the process stream, capable of providing heat exchange between the first part of the natural gas feed stream (13) and at least one part of the overhead stream ( 131); a second heat exchanger (273) located upstream of the process, different from the first heat exchanger (25) located upstream of the process, capable of providing heat exchange between the second part of the initial gas stream (13) and the boiling bottoms stream (165) flowing from the column (35 ) separation, and the third heat exchanger (275) located higher in the process flow, different from the first heat exchanger (25) located higher in the process flow and the second heat located higher in the process flow an exchanger (273), the third heat exchanger (275) located upstream of the process stream capable of providing heat exchange between at least one part of the recycle stream (152) and at least one part of the overhead stream (131), the installation (271) preferably including auxiliary compressor (277), with which it is possible to compress part of the recirculation stream (152), intended for introduction into the third heat exchanger (275) located upstream of the process stream.
RU2015103754A 2012-07-05 2013-07-05 Method of obtaining natural gas processed, fraction enriched by c3+ - hydrocarbons, and, optionally, flow enlarged by ethan, and also, installation appropriate for this method RU2620601C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1256488 2012-07-05
FR1256488A FR2992972B1 (en) 2012-07-05 2012-07-05 PROCESS FOR PRODUCING NATURAL GAS PROCESSED, CUTTING RICH IN C3 + HYDROCARBONS, AND POSSIBLY A CURRENT RICH IN ETHANE, AND ASSOCIATED PLANT
PCT/EP2013/064238 WO2014006178A1 (en) 2012-07-05 2013-07-05 Process for producing treated natural gas, a c3 + hydrocarbon-rich fraction and optionally an ethane-rich stream, and associated apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015103754A RU2015103754A (en) 2016-08-27
RU2620601C2 true RU2620601C2 (en) 2017-05-29

Family

ID=46754708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015103754A RU2620601C2 (en) 2012-07-05 2013-07-05 Method of obtaining natural gas processed, fraction enriched by c3+ - hydrocarbons, and, optionally, flow enlarged by ethan, and also, installation appropriate for this method

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20150153101A1 (en)
EP (1) EP2870226B1 (en)
AP (1) AP2015008259A0 (en)
AR (1) AR093223A1 (en)
CA (1) CA2878125C (en)
FR (1) FR2992972B1 (en)
MX (1) MX2015000147A (en)
RU (1) RU2620601C2 (en)
WO (1) WO2014006178A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2790002C1 (en) * 2022-12-20 2023-02-14 Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" Gas refining plant

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10852060B2 (en) 2011-04-08 2020-12-01 Pilot Energy Solutions, Llc Single-unit gas separation process having expanded, post-separation vent stream
JP6225049B2 (en) * 2013-12-26 2017-11-01 千代田化工建設株式会社 Natural gas liquefaction system and method
US10928128B2 (en) * 2015-05-04 2021-02-23 GE Oil & Gas, Inc. Preparing hydrocarbon streams for storage
WO2017075310A1 (en) * 2015-10-29 2017-05-04 Black & Veatch Holding Company Enhanced low temperature separation process
CA3016535C (en) * 2016-03-04 2021-11-16 Pilot Energy Solutions, Llc Flare recovery with carbon capture
WO2017209757A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Pilot Energy Solutions, Llc Two column hydrocarbon recovery from carbon dioxide enhanced oil recovery streams
AU2018328192B2 (en) * 2017-09-06 2023-08-24 Linde Engineering North America, Inc. Methods for providing refrigeration in natural gas liquids recovery plants
FR3088648B1 (en) 2018-11-16 2020-12-04 Technip France PROCESS FOR TREATMENT OF A SUPPLY GAS FLOW AND ASSOCIATED INSTALLATION
CN110185506B (en) * 2019-05-27 2022-02-08 西南石油大学 Pressure energy comprehensive utilization system of natural gas pressure regulating station
US20210063083A1 (en) * 2019-08-29 2021-03-04 Exxonmobil Upstream Research Company Liquefaction of Production Gas
CN111253985A (en) * 2020-03-03 2020-06-09 武汉科技大学 Device and process for raw gas cooling and fraction primary separation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6116050A (en) * 1998-12-04 2000-09-12 Ipsi Llc Propane recovery methods
FR2879729A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-23 Technip France Sa Simultaneous production of treated natural gas and other products comprises cooling and condensing partially initial natural gas, separating, diluting and introducing, separating, expanding, cooling and condensing, recovering and tapping
RU2434671C1 (en) * 2010-05-11 2011-11-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Сильноточной Электроники Сибирского Отделения Ран (Исэ Со Ран) Method of producing condensate and natural gas drying, and flow reactor to this end

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2578637B1 (en) 1985-03-05 1987-06-26 Technip Cie PROCESS FOR FRACTIONATION OF GASEOUS LOADS AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT THIS PROCESS
US5983664A (en) * 1997-04-09 1999-11-16 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US7051553B2 (en) * 2002-05-20 2006-05-30 Floor Technologies Corporation Twin reflux process and configurations for improved natural gas liquids recovery
US20100011810A1 (en) * 2005-07-07 2010-01-21 Fluor Technologies Corporation NGL Recovery Methods and Configurations
FR2944523B1 (en) * 2009-04-21 2011-08-26 Technip France PROCESS FOR PRODUCING METHANE-RICH CURRENT AND CUTTING RICH IN C2 + HYDROCARBONS FROM A NATURAL LOAD GAS CURRENT, AND ASSOCIATED PLANT
WO2012177749A2 (en) * 2011-06-20 2012-12-27 Fluor Technologies Corporation Configurations and methods for retrofitting an ngl recovery plant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6116050A (en) * 1998-12-04 2000-09-12 Ipsi Llc Propane recovery methods
FR2879729A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-23 Technip France Sa Simultaneous production of treated natural gas and other products comprises cooling and condensing partially initial natural gas, separating, diluting and introducing, separating, expanding, cooling and condensing, recovering and tapping
RU2434671C1 (en) * 2010-05-11 2011-11-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Сильноточной Электроники Сибирского Отделения Ран (Исэ Со Ран) Method of producing condensate and natural gas drying, and flow reactor to this end

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795927C2 (en) * 2018-11-16 2023-05-15 Текнип Франс Method for processing supply gas flow and installation for its implementation
RU2790002C1 (en) * 2022-12-20 2023-02-14 Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" Gas refining plant

Also Published As

Publication number Publication date
CA2878125A1 (en) 2014-01-09
CA2878125C (en) 2020-09-22
EP2870226A1 (en) 2015-05-13
FR2992972A1 (en) 2014-01-10
US20150153101A1 (en) 2015-06-04
RU2015103754A (en) 2016-08-27
WO2014006178A1 (en) 2014-01-09
MX2015000147A (en) 2015-04-10
FR2992972B1 (en) 2014-08-15
AP2015008259A0 (en) 2015-02-28
EP2870226B1 (en) 2017-05-31
AR093223A1 (en) 2015-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2620601C2 (en) Method of obtaining natural gas processed, fraction enriched by c3+ - hydrocarbons, and, optionally, flow enlarged by ethan, and also, installation appropriate for this method
RU2362954C2 (en) Treating of liquefied natural gas
JP4452239B2 (en) Hydrocarbon separation method and separation apparatus
CN204830685U (en) A equipment for producing nitrogen row is LNG product to greatest extent
EA004469B1 (en) Method and installation for separating a gas mixture and gases obtained by said installation
EA010386B1 (en) Method for simultaneous recovering a c3+ hydrocarbon-rich cut and ethane-rich stream from natural gas and installation therefor
RU2382301C1 (en) Unit for low-temperature separation of hydrocarbon gas
JP2018530692A (en) Conversion of waste heat from gas processing plant to electricity and cooling based on organic Rankine cycle
EA022672B1 (en) Hydrocarbon gas processing
US20080016909A1 (en) Flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus
KR20120028372A (en) Hydrocarbon gas processing
SA110310706B1 (en) Hydrocarbon gas processing
RU2614947C1 (en) Method for natural gas processing with c2+ recovery and plant for its implementation
EA022763B1 (en) Hydrocarbon gas processing
RU2446370C2 (en) Method of processing flow of hydrocarbons and device to this end
EA021745B1 (en) Process for treating a stream of cracked gas coming from a hydrocarbon pyrolysis plant, and associated plant
RU2738815C2 (en) Processing of hydrocarbon gas
AU2014265950B2 (en) Methods for separating hydrocarbon gases
RU2688533C1 (en) Ltdr plant for integrated gas preparation and production of lng and its operation method
RU128923U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE GAS CONDENSATION
EA035004B1 (en) Reflux of demethanization columns
EA023180B1 (en) Method for fractionating a cracked gas flow in order to obtain an ethylene-rich cut and a fuel flow, and associated facility
RU2344360C1 (en) Method of gas liquefaction and installation for this effect
RU2344359C1 (en) Gas liquefaction method to be used in offshore/inshore areas of arctic seas
JP5411496B2 (en) Method and apparatus for diluting a liquefied natural gas stream