RU2671253C2 - Способ удаления кислотных газов из природного газа - Google Patents

Способ удаления кислотных газов из природного газа Download PDF

Info

Publication number
RU2671253C2
RU2671253C2 RU2014128347A RU2014128347A RU2671253C2 RU 2671253 C2 RU2671253 C2 RU 2671253C2 RU 2014128347 A RU2014128347 A RU 2014128347A RU 2014128347 A RU2014128347 A RU 2014128347A RU 2671253 C2 RU2671253 C2 RU 2671253C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon dioxide
fraction
pressure
hydrocarbon
refrigerant
Prior art date
Application number
RU2014128347A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014128347A (ru
Inventor
Хайнц БАУЭР
Клаудиа ГОЛЛВИТЦЕР
Original Assignee
Линде Акциенгезелльшафт
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
Application filed by Линде Акциенгезелльшафт filed Critical Линде Акциенгезелльшафт
Publication of RU2014128347A publication Critical patent/RU2014128347A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2671253C2 publication Critical patent/RU2671253C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes 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
    • F25J3/0228—Processes 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
    • F25J3/0266—Processes 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 carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/102—Removal of contaminants of acid contaminants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes 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
    • F25J3/0204—Processes 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
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes 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
    • F25J3/0228—Processes 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
    • F25J3/0233—Processes 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/0635—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/067—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/54—Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C10L2290/543—Distillation, fractionation or rectification for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/54—Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C10L2290/545—Washing, scrubbing, stripping, scavenging for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/54—Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C10L2290/548—Membrane- or permeation-treatment for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/40—Features relating to the provision of boil-up in the bottom of a column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/76—Refluxing the column with condensed overhead gas being cycled in a quasi-closed loop refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/40—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using hybrid system, i.e. combining cryogenic and non-cryogenic separation techniques
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/50—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using absorption, i.e. with selective solvents or lean oil, heavier CnHm and including generally a regeneration step for the solvent or lean oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/80—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using membrane, i.e. including a permeation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/04—Mixing or blending of fluids with the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/60—Natural gas or synthetic natural gas [SNG]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/04—Recovery of liquid products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/66—Separating acid gases, e.g. CO2, SO2, H2S or RSH
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/80—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/40—Expansion without extracting work, i.e. isenthalpic throttling, e.g. JT valve, regulating valve or venturi, or isentropic nozzle, e.g. Laval
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2260/00—Coupling of processes or apparatus to other units; Integrated schemes
    • F25J2260/80—Integration in an installation using carbon dioxide, e.g. for EOR, sequestration, refrigeration etc.
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F25J2270/16—External refrigeration with work-producing gas expansion loop with mutliple gas expansion loops of the same refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/80—Quasi-closed internal or closed external carbon dioxide refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/902—Details about the refrigeration cycle used, e.g. composition of refrigerant, arrangement of compressors or cascade, make up sources, use of reflux exchangers etc.
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к способу удаления кислотных газов, прежде всего диоксида углерода и сероводорода, из богатой углеводородом фракции, прежде всего природного газа. В предложенном способе богатая углеводородом фракция (1) охлаждается и частично конденсируется (Е1-Е4), а получающаяся при этом обогащенная диоксидом углерода жидкая фракция (5) путем ректификации (Т1) разделяется на богатую диоксидом углерода жидкую фракцию (7) и обедненную диоксидом газовую фракцию (6). Богатая углеводородом фракция (1) с помощью замкнутого многоступенчатого холодильного цикла, доля диоксида углерода в хладагенте которого составляет более чем 99,5%, охлаждается (Е1-Е4) до температуры, близкой к температуре тройной точки для углерода (-56,6°С). Ректификационная колонна работает при давлении от 40 до 65 бар. Обогрев кипятильника (Е5) ректификационной колонны (Т1) осуществляется с помощью конденсирующегося частичного потока хладагента (28) холодильного цикла, давление в котором находится на пригодном для этой цели уровне. Технический результат состоит в повышении выхода диоксида углерода из газовой смеси и снижении потребления энергии. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Настоящее изобретение касается способа удаления кислотных газов, прежде всего диоксида углерода и сероводорода, из богатой углеводородом фракции, прежде всего природного газа, где богатая углеводородом фракция охлаждается и частично конденсируется, а получающаяся при этом обогащенная диоксидом углерода жидкая фракция путем ректификации разделяется на богатую диоксидом углерода жидкую фракцию и обедненную диоксидом углерода газовую фракцию.
Удаление кислотных газов, прежде всего диоксида углерода, из богатых углеводородом фракций, прежде всего из газовых смесей природного газа, обычно проводится путем аминной промывки. Начиная с концентрации приблизительно 10% об. для предварительного удаления, прежде всего диоксида углерода, применяются также альтернативные способы, такие, например, как с использованием мембран. В случаях более высоких концентраций диоксида углерода, приблизительно от 20% об., технически и экономически также целесообразно предварительное удаление диоксида углерода криогенным способом.
Содержащая кислотные газы, богатая углеводородом газовая смесь для этого разделяется путем частичной конденсации и последующей ректификации на газовую фазу с концентрацией диоксида углерода от 10 до 40% об., предпочтительно от 15 до 25% об. и жидкую фазу с концентрацией диоксида углерода по меньшей мере 90% об., предпочтительно по меньшей мере 95% об. Газовая фаза обычно подается на стадию дальнейшего удаления диоксида углерода.
В американском патенте US 7806965 описывается способ вышеназванного типа, в котором в качестве хладагента используется пропан. Тем самым самая низкая температура ограничена значением -40°С.
В американском патенте US 2013/0036765 описан способ, согласно которому для снабжения холодом применяется открытый контур циркуляции диоксида углерода. Таким путем достигается более низкая температура, чем температура согласно американскому патенту US 7808965, что позволяет обеспечивать более интенсивную частичную конденсацию диоксида углерода, а, следовательно, и достигать более низких концентраций диоксида углерода в газообразном потоке продуктов. Естественно, что для осуществления процесса ректификации богатой диоксидом углерода жидкости требуется только физическое тепло газовой смеси. Следствием этого является то, что теплообмен в кипятильнике ректификационной колонны, в которой проводится разделение богатой диоксидом углерода жидкости, ограничен. Поэтому также ограничена и чистота отбираемого из ректификационной колонны богатого диоксидом углерода кубового остатка.
В способах, описанных в обоих вышеназванных патентах, применяются сложные многоходовые теплообменники, например пластинчатые теплообменники, которые при использовании жидкого диоксида углерода подвержены повышенной механической нагрузке, прежде всего из-за опасности образования твердого вещества.
Исходя из вышеизложенного, задачей настоящего изобретения является разработка такого способа удаления кислотных газов, прежде всего диоксида углерода и сероводорода, из богатой углеводородом фракции, прежде всего природного газа, четкость разделения которого, т.е. селективное удаление диоксида углерода из газовой смеси с высоким выходом и чистотой по сравнению со способами, относящимися к уровню техники, повышена, а потребление энергии понижено.
Для решения этой задачи предлагается способ удаления кислотных газов из богатой углеводородом фракции, характеризующийся тем, что
- богатая углеводородом фракция с помощью многоступенчатого холодильного цикла, где доля диоксида углерода в хладагенте составляет более 99,5%, охлаждается до температуры, близкой к температуре тройной точки для диоксида углерода (-56,6°С);
- ректификационная колонна работает при давлении от 40 до 65 бар;
- обогрев кипятильника ректификационной колонны осуществляется конденсирующимся частичным потоком хладагента холодильного цикла с давлением, находящемся на пригодном для этой цели уровне.
В соответствии с изобретением охлаждение богатой углеводородом фракции осуществляется с помощью замкнутого многоступенчатого холодильного цикла, в котором в качестве хладагента циркулирует так называемый технически чистый диоксид углерода, концентрация диоксида углерода в котором составляет более чем 99,5%. Таким путем богатая углеводородом фракция может охлаждаться до температуры, близкой к температуре тройной точки для углерода (-56,6°С). Далее в способе по изобретению предлагается, чтобы богатая углеводородом фракция не охлаждалась ниже температуры -55°С, предпочтительно ниже температуры -52°С. Далее в соответствии с изобретением процесс ректификации проводится, соответственно ректификационная колонна работает, при давлении от 40 до 65 бар, предпочтительно от 50 до 60 бар. Кроме того, согласно изобретению обогрев кипятильника ректификационной колонны осуществляется с помощью конденсирующегося частичного потока хладагента вышеупомянутого холодильного цикла с давлением, находящимся на пригодном для этой цели уровне.
Вышеописанный, предлагаемый в изобретении способ удаления кислотных газов из богатой углеводородом фракции отличается от известных способов сравнительно высокой четкостью разделения, а также высоким энергетическим КПД.
Дальнейшие выгодные аспекты оформления предлагаемого в изобретении способа удаления кислотных газов из богатой углеводородом фракции приведены в соответствующих пунктах формулы изобретения.
Более подробно предлагаемый в изобретении способ удаления кислотных газов из богатой углеводородом фракции поясняется далее представленными на фиг. 1 и 2 примерами его выполнения.
Как это видно из фиг. 1 и 2, богатая углеводородом, содержащая кислотные газы фракция 1 сначала подвергается сушке А, а вслед за этим в четырех теплообменниках Е1-Е4, под которыми предпочтительно имеются ввиду двухходовые теплообменники, охлаждается до температуры, близкой к температуре тройной точки для диоксида углерода, и частично конденсируется. Частично сконденсированная, богатая углеводородом фракция 2 непосредственно затем в сепараторе D1 разделяется на обедненную диоксидом углерода газовую фракцию 3 и обогащенную диоксидом углерода жидкую фракцию 5. Газовая фракция 3 в теплообменнике Е6 нагревается движущимся к ней противотоком частичным потоком 10 богатой углеводородом фракции, после чего по трубопроводу 4 подается для ее дальнейшего применения. Получающаяся в сепараторе D1 обогащенная диоксидом углерода жидкая фракция 5 насосом Р1 подается в клапан V8 и после расширения поступает в головную часть ректификационной колонны Т1. Охлажденный вследствие теплообмена с подлежащей нагреванию газовой фракцией 3 в противоточном теплообменнике Е6 частичный поток хладагента 11 проходит через редукционный клапан V6 и добавляется к богатой углеводородом фракции на участке между теплообменниками Е3 и Е4.
В соответствии с настоящим изобретением ректификационная колонна Т1 работает при давлении в интервале от 40 до 65 бар, предпочтительно от 50 до 60 бар. Это давление превышает давление, под которым находится богатая углеводородом фракция до теплообменника Е4. Если давление в богатой углеводородом фракции в этом месте слишком высокое, то оно регулируется соответствующим образом с помощью клапана V7. Из головной части ректификационной колонны Т1 отбирается обедненная диоксидом углерода газовая фракция 6 и также добавляется к богатой углеводородом фракции на участке между теплообменниками Е3 и Е4.
Из куба ректификационной колонны Т1 отбирается богатая диоксидом углерода жидкая фракция 7, проходит через редукционный клапан V9 для установления требуемого отпускного давления и по трубопроводу отводится для ее дальнейшего применения. Частичный поток 8 этой жидкой фракции по меньшей мере частично испаряется в кипятильнике Е5 за счет теплообмена с частичным потоком хладагента 28, что далее будет рассмотрено более подробно, и после этого подается в куб ректификационной колонны Т1. Для обогрева кипятильника Е5 согласно изобретению теперь применяется не физическое тепло, как это имеет место, например, в процессе, описанном в американском патенте US 2013/0030765, а тепло конденсации частичного потока хладагента 28. Давление в этом конденсируемом частичном потоке превышает выбранное рабочее давление в ректификационной колонне Т1 на величину от 1 до 15 бар, предпочтительно на величину от 3 до 10 бар. Таким путем гарантируется достаточно большая разница температур в кипятильнике Е5.
Требуемый уровень давления, значение которого, как правило, составляет по меньшей мере 90 бар, предпочтительно по меньшей мере 100 бар в уже упомянутом холодильном цикле, в котором хладагент представляет собой технически чистый диоксид углерода, устанавливается с помощью компрессорного блока С1. Таким образом, это давление явно превышает критическое давление диоксида углерода. Испарившийся хладагент 20 в дополнительном теплообменнике Е12 охлаждается пригодным для этой цели внешним агентом и затем после расширения в редукционном клапане V1 подается в первый из четырех теплообменников Е1. Получающаяся при этом газообразная доля хладагента по трубопроводу 21 подается в компрессорный блок С1 на пригодную для этой цели ступень промежуточного давления, в то время как получающаяся при расширении в клапане V1 жидкая доля хладагента 22 проходит через редукционный клапан V2 и поступает в теплообменник Е2. Аналогично этому получающиеся в теплообменниках Е2 и Е3 жидкие доли 24 и 26 расширяются, проходя через редукционные клапаны V3 и V4, а получающиеся в теплообменниках Е2-Е4 газообразные доли хладагента 23, 25 и 27 подаются в компрессорный блок С1 на пригодную для этой цели ступень давления.
Как это уже упоминалось, согласно изобретению частичный поток хладагента применяется для обогрева кипятильника Е5 ректификационной колонны Т1. Как это видно из представленных на фиг. 1 и 2 вариантов выполнения, он представляет собой часть потока линии всасывания последней ступени сжатия компрессорного блока С1. После прохождения через кипятильник Е5 этот частичный поток хладагента расширяется в клапане V5 и подмешивается к частичному потоку хладагента 22. Обогрев кипятильника Е5 конденсирующимся, находящимся в подкритическом состоянии частичным потоком хладагента, что предполагает, что давление составляет меньше чем 73 бар, позволяет ограничить концентрацию метана в отбираемой из кубовой части ректификационной колонны Т1 обедненной диоксидом углерода жидкой фракции величиной менее чем 1% об., предпочтительно менее чем 0,1% об., поскольку теплообмен в кипятильнике Е5 практически не ограничен.
Применение предлагаемого в изобретении холодильного цикла, в котором в качестве хладагента применяется технически чистый диоксид углерода, позволяет в сепараторе D1 реализовать самую низкую температуру, при которой сохраняются условия техники безопасности, а тем самым обеспечить достижение и самой низкой возможной концентрации диоксида углерода, которая составляет от 15 до 25% об., предпочтительно от 18 до 23% об. в отбираемой из головной части сепаратора D1 обедненной диоксидом углерода газовой фракции 3.
В выгодном варианте выполнения по меньшей мере четыре ранее названных теплообменника представляют собой двухтрубные теплообменники. По сравнению с многотрубными теплообменниками контролирование температурных профилей в таких теплообменниках более простое, а, следовательно, возможна реализация надежных режимов их работы.
Далее будет более подробно рассмотрен вариант выполнения, представленный на фиг. 2, но основное внимание будет уделено только его отличию от варианта выполнения, представленного на фиг. 1.
Подвергнутый сжатию в компрессорном блоке С1 хладагент 200 охлаждается в дополнительном холодильнике Е12 пригодным для этой цели внешним агентом, а в дополнительных холодильниках Е13 и Е14 рабочим потоком, что далее будет рассмотрено более подробно, после чего расширяется, проходя через редукционный клапан V11, и поступает в сепаратор D2. Отбираемая из головной зоны сепаратора D2 газообразная фракция хладагента 201 подмешивается к частичному потоку хладагента 21 и вместе с последним применяется в дополнительном холодильнике Е13 для охлаждения сжатого хладагента 200. Отбираемая из низа кубовой части сепаратора D2 жидкая фракция хладагента 202 проходит через редукционный клапан V1 и поступает в теплообменник Е1.
Полученная при ректификации богатая диоксидом углерода жидкая фракция 7 применяется для охлаждения хладагента 200 в дополнительном теплообменнике Е14. Для предупреждения нежелательного (частичного) испарения этой жидкой фракции ее давление после используемого для охлаждения теплообменника Е14 с помощью насоса Р2 повышается выше давления при температуре кипения.
После прохождения через дополнительный холодильник Е14 богатая диоксидом углерода жидкая фракция 7 расширятся в клапане V9 и поступает в сепаратор D3. Клапан V9 обеспечивает регулирование уровня в кубе ректификационной колонны Т1. С помощью насоса Р3 давление в богатой диоксидом углерода жидкой фракции 70, отбираемой из кубовой части сепаратора D3, служащего питателем насоса, может быть затем повышено до высокого значения (выше 150 бар, предпочтительно выше 300 бар) и может применяться при осуществлении третичных методов добычи нефти (EOR). Клапан V10 служит для регулирования уровня в сепараторе D3.
Далее ректификационная колонна (Т1) имеет боковой кипятильник (Е8), который обогревается конденсируемым частичным потоком хладагента 29 холодильного цикла, давление в котором находится на пригодном для этой цели уровне. Это давление по меньшей мере на 8 бар, предпочтительно по меньшей мере на 12 бар превышает давление в потоке проходящего через кипятильник Е5 частичного потока хладагента (28). При таком выгодном оформлении процесса улучшается интеграция тепла и снижаются энергетические затраты в компрессорном блоке С1.
Для того чтобы уменьшить риск образования твердого диоксида углерода в трубопроводе между теплообменником Е4 и компрессорном блоком С1, отбираемый из теплообменника Е4 частичный поток хладагента 27 до его сжатия С1 нагревается в теплообменнике Е7 частичным потоком 11 богатой углеводородом фракции 1. Упомянутый ранее частичный поток 11 затем проходит через редукционный клапан V6 и вводится в поток богатой углеводородом фракции на участке между теплообменниками Е3 и Е4.
Согласно разработанному в данном изобретении способу удаления кислотных газов из богатой углеводородом фракции предлагается, кроме того, полученную при частичной конденсации обедненную диоксидом углерода газовую фракцию 3 подвергать дальнейшему процессу удаления диоксида углерода В. При этом прежде всего имеется в виду мембранный процесс, аминная промывка и/или промывка метанолом. Вторично очищенная, обедненная диоксидом углерода фракция 4 затем отводится для ее дальнейшего применения. Получающийся в процессе удаления диоксида углерода В обратный поток 14 может при необходимости вводиться в богатую углеводородом фракцию 1 до ее охлаждения. Если в качестве вторичного процесса удаления диоксида углерода В предусматривается промывка метанолом, то из схемы может быть исключен изображенный штрих-пунктиром теплообменник Е6, так что получаемая при частичной конденсации, обедненная диоксидом углерода газовая фракция 3 непосредственно подается на этап проведения процесса удаления диоксида углерода В, тогда как во всех других случаях эта фракция подается на этап проведения процесса удаления диоксида углерода В по трубопроводу 4 после прохождения через теплообменник Е6.
Если богатая углеводородом фракция 1 до ее охлаждения подвергается сушке А, то богатая углеводородом фракция 1 предпочтительно до этой сушки охлаждается в теплообменнике Е9 частичным потоком хладагента 30 холодильного цикла, где этот частичный поток хладагента 30 поступает в теплообменник Е9 после прохождения через редукционный клапан V13.

Claims (16)

1. Способ удаления кислотных газов, в частности диоксида углерода и сероводорода, из богатой углеводородом фракции, в частности природного газа, где
- богатую углеводородом фракцию (1) охлаждают и частично конденсируют (Е1-Е4), и
- получающуюся при этом обогащенную диоксидом углерода жидкую фракцию (5) путем ректификации (Т1) разделяют на богатую диоксидом углерода жидкую фракцию (7) и обедненную диоксидом углерода газовую фракцию (6),
отличающийся тем, что
- богатую углеводородом фракцию (1) с помощью замкнутого многоступенчатого холодильного цикла, в котором доля диоксида углерода в хладагенте составляет более чем 99,5%, охлаждают (Е1-Е4) до температуры, близкой к температуре тройной точки для диоксида углерода (-56,6°С),
- ректификационная колонна (Т1) работает при давлении от 40 до 65 бар, и
- обогрев кипятильника (Е5) ректификационной колонны (Т1) осуществляют с помощью конденсирующегося частичного потока хладагента (28) холодильного цикла, давление в котором находится на пригодном для этой цели уровне.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что богатая углеводородом фракция (1) не охлаждается (Е1-Е4) ниже температуры -55°С, предпочтительно -52°С.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что ректификационная колонна работает при давлении от 50 до 60 бар.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что охлаждение (Е1-Е4) богатой углеводородом фракции с помощью холодильного цикла происходит исключительно в двухходовых теплообменниках.
5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что частичный поток хладагента (28), применяемый для обогрева кипятильника (Е5) ректификационной колонны (Т1), находится под давлением, превышающим рабочее давление в ректификационной колонне (Т1) на величину от 1 до 15 бар, предпочтительно от 3 до 10 бар.
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что полученная путем ректификации (Т1) богатая диоксидом углерода жидкая фракция (7) применяется для охлаждения сжатого хладагента, при этом для того, чтобы избежать испарения или частичного испарения этой жидкой фракции (7), ее давление после используемого для охлаждения теплообменника (Е14) повышают до значения, превышающего давление в точке кипения (Р2).
7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один боковой кипятильник (Е8) ректификационной колонны (Т1) обогревают с помощью частичного потока хладагента (29) холодильного цикла, давление в котором находится на необходимом для этой цели уровне, где это давление по меньшей мере на 8 бар, предпочтительно на 12 бар лежит ниже давления в проходящем через кипятильник (Е5) частичном потоке хладагента (28).
8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что богатую углеводородом фракцию (1) до ее охлаждения (Е1-Е4) подвергают сушке (А) и богатую углеводородом фракцию перед этой сушкой предварительно охлаждают частичным потоком хладагента (30) холодильного цикла.
9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отводимый из работающего при самом низком уровне температур теплообменника (Е4) частичный поток хладагента (27) перед его сжатием (С1) подогревают (Е7).
10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что полученную при частичной конденсации обедненную диоксидом углерода газовую фракцию (3) подают на последующий процесс удаления диоксида углерода, предпочтительно на мембранный процесс, процесс аминной промывки и/или промывки метанолом.
RU2014128347A 2013-07-11 2014-07-10 Способ удаления кислотных газов из природного газа RU2671253C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013011640.6 2013-07-11
DE102013011640.6A DE102013011640A1 (de) 2013-07-11 2013-07-11 Verfahren zum Abtrennen von Sauergasen aus Erdgas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014128347A RU2014128347A (ru) 2016-02-10
RU2671253C2 true RU2671253C2 (ru) 2018-10-30

Family

ID=52273759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014128347A RU2671253C2 (ru) 2013-07-11 2014-07-10 Способ удаления кислотных газов из природного газа

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9958200B2 (ru)
AU (1) AU2014203696B2 (ru)
DE (1) DE102013011640A1 (ru)
MY (1) MY183465A (ru)
RU (1) RU2671253C2 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20151924A1 (it) * 2015-07-03 2017-01-03 Aerides S R L Procedimento e impianto per il trattamento di miscele gassose comprendenti metano e anidride carbonica
DE102015010164A1 (de) * 2015-08-04 2017-02-09 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Abtrennen von Kohlendioxid aus einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
PL3147611T3 (pl) * 2015-09-24 2024-09-09 General Electric Technology Gmbh Sposób i układ do oddzielania dwutlenku węgla od gazów spalinowych
WO2017051021A1 (en) 2015-09-24 2017-03-30 Linde Aktiengesellschaft Method for cooling, liquefying or processing a gas and corresponding refrigerant mixture
US10173389B2 (en) * 2015-12-15 2019-01-08 Bloom Energy Corporation Carbon dioxide shielded natural gas line and method of using thereof
CN105571269B (zh) * 2015-12-16 2017-10-27 中国海洋石油总公司 含高氮氧氢的煤层气低温精馏液化分离回收系统及方法
GB2571946A (en) * 2018-03-13 2019-09-18 Linde Ag Method for operating a feed gas processing plant
WO2022146816A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 The Texas A&M University System Cryogenic separation of carbon dioxide, sulfur oxides, and nitrogen oxides from flue gas
EP4394293A1 (en) * 2022-12-30 2024-07-03 Cryo Inox, S.L. Plant and method to obtain liquid carbon dioxide and liquid methane from a gas mixture

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1677465A1 (ru) * 1989-01-04 1991-09-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа Способ отделени диоксида углерода от углеводородных смесей
RU2224961C2 (ru) * 1998-10-22 2004-02-27 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Способ удаления летучих компонентов из природного газа
WO2013008067A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Alstom Technology Ltd Heat integration for cryogenic co2 separation
US20130036765A1 (en) * 2010-04-29 2013-02-14 Total S.A. Process for treating a natural gas containing carbon dioxide
RU2482407C2 (ru) * 2007-06-26 2013-05-20 Линде Акциенгезелльшафт Способ удаления диоксида углерода

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4152129A (en) * 1977-02-04 1979-05-01 Trentham Corporation Method for separating carbon dioxide from methane
US5983663A (en) * 1998-05-08 1999-11-16 Kvaerner Process Systems, Inc. Acid gas fractionation
GB0006265D0 (en) * 2000-03-15 2000-05-03 Statoil Natural gas liquefaction process
AU2006324972B2 (en) * 2005-12-15 2012-04-12 Sasol Technology (Proprietary) Limited Production of hydrocarbons from natural gas
US7883569B2 (en) 2007-02-12 2011-02-08 Donald Leo Stinson Natural gas processing system
US20080302650A1 (en) * 2007-06-08 2008-12-11 Brandon Bello Process to recover low grade heat from a fractionation system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1677465A1 (ru) * 1989-01-04 1991-09-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа Способ отделени диоксида углерода от углеводородных смесей
RU2224961C2 (ru) * 1998-10-22 2004-02-27 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Способ удаления летучих компонентов из природного газа
RU2482407C2 (ru) * 2007-06-26 2013-05-20 Линде Акциенгезелльшафт Способ удаления диоксида углерода
US20130036765A1 (en) * 2010-04-29 2013-02-14 Total S.A. Process for treating a natural gas containing carbon dioxide
WO2013008067A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Alstom Technology Ltd Heat integration for cryogenic co2 separation

Also Published As

Publication number Publication date
MY183465A (en) 2021-02-18
US9958200B2 (en) 2018-05-01
US20150013380A1 (en) 2015-01-15
DE102013011640A1 (de) 2015-01-29
RU2014128347A (ru) 2016-02-10
AU2014203696B2 (en) 2018-04-05
AU2014203696A1 (en) 2015-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2671253C2 (ru) Способ удаления кислотных газов из природного газа
CN105004139B (zh) 在生产液化天然气时使用制冷热泵一体地移除氮
US7234321B2 (en) Method for liquefying methane-rich gas
RU2559413C2 (ru) Удаление азота из природного газа
EP2865976B1 (en) Purification of carbon dioxide
KR100192874B1 (ko) 공기 분리
RU2707777C2 (ru) Комбинированное выделение высоко- и низкокипящих соединений из природного газа
KR20010067320A (ko) 단일의 혼합된 냉매 가스 액화 방법
RU2668053C2 (ru) Комбинированная сепарация высококипящих и низкокипящих компонентов из природного газа
RU2015114796A (ru) Интегрированное удаление азота при производстве сжиженного природного газа с использованием промежуточного разделения исходного газа
US20170363351A1 (en) Method and apparatus for separating a feed gas containing at least 20 mol % of co2 and at least 20 mol % of methane, by partial condensation and/or by distillation
AU2012200383B2 (en) Method for cooling a single-component or multi-component stream
US20160003537A1 (en) Air separation method and air separation apparatus
BR102013008437A2 (pt) método para secar e liquefazer uma corrente de gás natural, equipamento para secar e liquefazer uma corrente de gás natural
CN103373729A (zh) 二氧化碳的纯化
RU2568697C2 (ru) Способ сжижения фракции, обогащенной углеводородами
CN107683397B (zh) 工业气体和烃类气体的液化
WO2022106801A9 (en) Process for producing liquefied hydrogen
EP2865979B1 (en) Purification of carbon dioxide
US20160054054A1 (en) Process and apparatus for separation of hydrocarbons and nitrogen
CA3026724A1 (en) Synthesis of ammonia with internal cooling circuit
MX2010011008A (es) Procedimiento y dispositivo para la obtencion de nitrogeno liquido a traves de la descomposicion del aire a baja temperatura.
US20120266630A1 (en) Method for fractionating a stream of cracked gas to obtain an ethylene-rich cut and a stream of fuel, and related installation
CN104603564B (zh) 用于冷凝富含二氧化碳的气体流的方法和设备
WO2017051021A1 (en) Method for cooling, liquefying or processing a gas and corresponding refrigerant mixture