TW201111725A - Hydrocarbon gas processing - Google Patents

Description

201111725 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於含碳氫化合物之氣體的分離方法及設 備。 ° 【先前技術】 乙烯、乙烷、丙烯、丙烷及/或重碳氫化合物可回收自 各種氣體，例如天然氣、煉油氣及獲自其他碳氫化合物 材料（例如煤炭、原油、石油腦、油頁岩、瀝青砂及褐煤） 之合成氣流。天然氣通常具有較大比例含量的甲烷及乙 烷，亦即甲烷及乙烷共佔氣體之至少50莫耳百分比。該 氣體也含有相對較少量的重碳氫化合物（例如丙烷丁 烧、戊烧等等），以及氫、t、二氧化碳及其他氣體。 本發明大體而言是關於從此等氣體流回收乙烯、乙 烷、丙烯、丙烷及重碳氫化合物。根據本發明將處理之 氣體流的典型分析，以莫耳百分比計冑為大％ 8〇8%甲 烷、9.4。/◦乙烷及其他Cz成分、4·7%丙烷及其他I成分、 1.2%異丁烷 加上構成剩餘 2 · 1 %正丁烧及1 · 1 %戊燒+ 刀之氮及一氧化碳。有時也存在含硫氣體。 就天然氣及其液態天然氣（NGL)組分二者價格的歷史 週期性波動而言，已不時在降低乙烷、乙烯、丙烷、丙 烯及作為液態產物之較重成分的增加價袼。此結果造成 有需要提供更有效回收這些產物的方法，处 7 β ’旎如供以低投 資成本而有效回收的方法 以及能容易採用或調整以在 201111725 廣泛範圍中改變特定成分时的方ι分離這些物質可 用的方法包括那些以氣體的冷卻及冷;東、油的吸收以及 冷康油的吸收為基礎者。此外，由於可使用經濟的設備， 從被處理的氣體同時膨脹及提取熱時製造能量，因此低 溫程序已變得普遍。可視氣體源的壓力、氣體的豐富性 (乙烷、乙烯及重碳氫化合物含量）及所欲的終產物使 用這些處理程序的各個程序或其組合。 現今普遍喜好使用低溫膨脹（cryogenic expansi〇n)程 序於液態天然氣的回收，因為它提供最簡單之起動容易 性、操作靈活性、效率佳、安全及可信賴度佳。美國專 利號.3,292,380 ; 4,061，481 ; 4，140,504 ; 4，157,904 ; 4,171,964； 4,185,978； 4,251,249； 4,278,457； 4,519,824 ； 4,617,039； 4,687,499； 4,689,063； 4,690,702； 4,854,955 ； 4,869,740； 4,889,545； 5,275,005； 5,555,748； 5,566,554 ； 5,568,737； 5,771,712； 5,799,507； 5,881,569； 5,890,378 ； 5,983,664； 6,182,469； 6,578,379； 6,712,880； 6,915,662 ； 7，191，617 ; 7,219,513;在公告之美國專利號：33,408; 以及共同申請案號：11/430,412 ; 1 1/839,693 ; 11/971,491 ； 12/206,230 ； 12/689,616 ； 12/717,394 ； 1 2/750,862 ; 12/772,472 ;及 12/7 81,2 59 敘述相關的程序 (然而相較於引用之美國專利中所述者，本發明之說明在 某些情形是根據不同的處理條件）。 在典型的低溫膨脹回收程序中，饋入氣體流在壓力下 經由以該程序之其他氣流及/或外源性冷凍作用（例如丙 201111725 烷壓縮冷凍系统）熱交換而冷卻。隨著氣體被冷卻，可凝 、·"出液體並以含有某些所欲c2+成分之高壓液體收集在 或個以上的分離器中。依照氣體的豐富性及形成的 液體里可將南壓液體膨脹到較低壓以及分餾。液體膨 脹期間產生蒸發，造成氣流的進一步冷卻。在某些情況 下較理想為膨脹前預冷卻高壓液體，以進一步降低膨 服產生的溫度。在蒸餾（去甲烷塔或去乙烷塔）塔中分餾 3有液體與蒸汽之混合物的膨脹氣流。在塔中蒸餾膨脹 冷部的氣流’以從所欲C2成分、C3成分及重碳氫化合物 成分之底部液體產物分離出上頭蒸汽之殘餘的曱烷、氮 以及其他揮發性氣體；或從所欲c3成分及重碳氫化合物 成分之底部液體產物，分離出上頭蒸汽之殘餘的甲烷、 C：2成分、氮以及其他揮發性氣體。 假右饋入氣體未完全凝結（通常未完全），來自部分凝 結作用剩餘的蒸汽可被分為兩氣流。一部分的蒸汽通過 功膨脹機器（work expansion machine)或引擎，或膨脹 闊，至一較低壓力，於此由於氣流的進一步冷卻而凝結 額外的液體。膨脹後之壓力實質上相同於蒸餾塔操作時 之壓力。將膨脹作用所得之合併的蒸汽液體相作為饋料 供應給塔。 經由以其他處理氣流（例如冷分餾塔頂端氣流）之熱交 換’將蒸的剩餘部分冷卻至實質凝結。冷卻之前，部 分或全部的高壓液體可與此蒸汽部分合併。然後所得之 冷卻氣流透過適苴的膨脹裝置（例如，膨脹閥）膨脹到操 201111725 作去曱烷塔的壓力。膨脹作用期間，部分液體將會蒸發 造成全部的氣流冷部。然後該快速膨脹的氣流作為頂部 饋料供應給去甲烷塔。典型為快速膨脹之氣流的蒸汽部 分與去曱烷塔頂部蒸汽合併於分餾塔的上方分離器區 段，作為殘餘的曱烷產物氣體。另外，冷卻及膨脹的氣 流可供應給分離器’提供蒸汽及液體流。該蒸汽與塔頂 端蒸汽合併’以及該液體作為頂部塔饋料供應給塔。 在此類分離處理之理想操作中，離開該處理的殘餘氣 體’大體上應包含實質上不含重碳氩化合物成分之饋入 氣體中的所有甲烷；而離開去甲烷塔的底部分餾，大體 上應包含所有重碳氫化合物成分其實質上不含曱烷或較 揮發性成分。然而實際上無法得到此理想情況，因為慣 用的去甲烧塔大部分運作為汽提塔（strip_ping column)。 因此該處理的曱烷產物通常含有離開塔之頂部分餾階段 的蒸汽，以及不進行任何精餾步驟的蒸汽。由於頂部液 體饋料包含大量的這些成分及重碳氩化合物成分，因而 發生相當多的C2、C3及C4+成分損失，導致對應平衡量 之C2成分、C3成分、C4成分、以及重碳氫化合物成分 在離開去甲炫塔之頂部分餾階段的蒸汽中。如果上升的 蒸汽可與大量的液體（回流）接觸，而能從蒸汽吸收Ο成 分、C3成分、C4成分及重碳氣化合物成分，則可顯著減 少這些所欲成分的流失。 【發明内容】 近年來，碳氫化合物分離的較佳方法利用一上部吸收 201111725 塔區段來提供上升之蒸汽的額外精餾。用於上部精餾區 段的回流氣流源，通常是在壓力下供應之殘餘氣體的再 循環流。再循環之殘餘氣體流通常經由以其他處理氣流 (例如冷分餾塔上頭）熱交換而被冷卻至大體上凝結。然 後透過適當的膨脹裝置，例如膨脹閥，將所得之大體上 凝結的氣流膨脹到去甲烷塔操作之壓力。膨脹作用期 間’通常-部分的液體會蒸發，導致全部的氣流冷卻。 然後供應該驟膨脹氣流給去甲烷塔作為頂部饋料。通 常’在分顧塔的上部分離器區段，膨脹氣流的蒸汽部分 以及去曱烷塔上頭的蒸汽合併作為殘餘的甲烷產物氣 體。另外，可供應冷卻及膨脹的氣流給分離器以提供蒸 汽及液體流，以致之後的蒸汽與塔上頭蒸汽合併，並供 應液體給塔作為頂部塔饋料。此類型的典型流程揭示於 美國專利案號第 4,889,545、5,568,737 及 5,881，569 號， 受讓人共同申請案號12/717,394，以及Mowrey，E R〇ss， "Efficient, High Recovery of Liquids from Natural Gas Utilizing a High Pressure Absorber"，瓦斯製造商協會 (Gas Processors Association)第 81 年週年大會公報 (Dallas，Texas, March 11-13，2002)。可惜這些方法需要 使用壓縮機提供原動力將回流的流再循環到去甲烧塔， 因而增添使用這些方法之設備的資本成本及操作成本。 本發明也運用上部精餾區段（或分離精餾塔，假若工廠 大小或其他因素偏愛使用分離精餾及汽提塔）。但用於此 精餾區段的回流之流的提供，是使用側抽取上升於塔中 201111725 較低部分的蒸汽。由於相當高濃度的C2成分在塔較低處 的蒸汽中，因此不用提高壓力，通常只使用離開上部精 餾區段的冷蒸汽及快速膨脹大體上凝結的流中可利用的 冷藏作用，則有顯著量的液體可凝結在此側抽取流中。 然後可使用此凝結的液體，絕大多數是液態甲烷，從上 升通過上部精餾區段之蒸汽吸收C2成分、C3成分、 成分及重碳氫化合物成分，藉此從去曱烷塔捕獲底部液 態產物中這些有價值的成分。 至今，如此之側抽取特徵已被運用於c3+回收系統， 例如舉例說明於本受讓人之美國專利第5,799,507號·，運 用於C2+回收系統，例如舉例說明於本受讓人之美國專 利第7，191，617號以及共同申請案號12/2〇6,23〇及 12/78 1，259。令人訝異的是本案申請人發現，使用快速膨 脹大體上凝結的流提供揭示於受讓人之共同申請案號 12/206,230及12/781，259方法之側抽取特徵的部分冷 卻’可改善Cd回收及系統效率而未增加操作成本。 根據本發明已知，無需壓縮回流的流給去甲烷塔，也 能達到C2回收超過87%，C3與C4+回收超過99%。本發 明^供進一步的優點疋當C2成分的回收從高值調整至 低值時，能維持C3與（：4+成分的回收超過99%。此外， 相較於先前技術增加回收量之情形，本發明在相同能量 要求下，可達到從C2成分及較重成分實質上100%分離 曱烷及較輕成分。雖然本發明可應用在低壓及較熱溫 度，但在需要NGL回收塔上頭溫度為_5〇。卩[_46〇c]或更 201111725 冷之條件下，處理饋料氣體在400至1500 psia之範圍 [2,758至1〇,342 kPa(a)]或更高時，本發明特優。 【實施方式】 • 在下列之圖式的說明中，提供表格概述代表性方法條 件所計算之流速。在本文所列之表格中，為達便利起見， 流速（莫耳/小時）之數值已修整為最接近的整數。示於表 格之總流的速率包括所有非碳氫化合物成分，因而通常 大於碳氫化合物成分之流的流速總計。所指示的溫度是 大約值經修整至最接近的程度。亦應注意為達到比較圖 式所描繪之方法而進行該方法設計的計算，是基於周圍 環境沒有熱洩漏到此方法或此方法沒有熱洩漏到周圍環 境的假設下。市售隔熱材料的品質使此成為非常合理的 假設’且熟悉該項技藝者通常會如此進行。 為便利起見，方法參數以傳統英制單位及國際單位制 度（SI)之單位二者記述。表格所提供之莫耳流速可解讀為 碎莫耳/小時或公斤莫耳/小時。能量消耗以馬力（HP)及/ 或千英熱單位/小時（MBTU/Hr)記述，相當於以碎莫耳/ 小時敘述之莫耳流速。能量消耗以千瓦（kW)記述，相當 於以公斤莫耳/小時敘述之莫耳流速。 . 先前技術說明 _ 第1圖是一方法流程圖，顯示使用先前技術根據美國 專利第5,890,378號從天然氣回收c2 +成分之處理廠的設 計。在此方法的模擬中，在 85°F[29°C]及 970 psia[6,68 8 kPa(a)]將進入氣體（iniet gas)輸入工廠作 201111725 為流31。如果進入氣體含有會阻礙符合規定的硫化合物 濃度時，則經由饋入氣體的適當前處理移除該硫化合物 (未例示）。此外，饋入流通常經脫水以防止在低溫條件 下形成水合物（冰）。通常會使用固體除濕劑達到此目的。 以冷卻的殘餘氣體（流45b)、32°F [〇〇C]之去甲烧塔下 側再沸器液體（流40)及丙烷致冷劑，經由熱交換器1〇將 饋入流31冷卻。需注意在全部案例中，交換器1〇代 表許多個別熱交換器或單一多程熱交換器，或其任何組 合。（至於是否使用一個以上熱交換器於所指示的冷卻操 作’將視許多因子而定’包括但不限於進入氣體流速、 熱父換器大小、流溫度等等）。在 〇 〇 F [ _ 1 8。C ]及 955 psia[6,584 kPa(a)]將經冷卻流31a輸入分離器11， 在此處從凝結的液體（流33)分離出蒸汽（流32)。經由膨 脹:間12將分離器液體（流3 3)膨服到分館塔2 〇的操作 壓力（大約444 psia[3,061 kPa(a)]) ’流33a供應至分德塔 20的中間塔第一下部饋入點之前將其冷卻至_27 [-33。。]。 來自分離器11的蒸汽（流32)進一步在熱交換器13以 冷卻的殘餘氣體（流45a)及-39°F [-39°C]的去甲烷塔上側 再沸器液體（流39)經由熱交換冷卻。在_3 1。？[-35。(：]及 950 psia[6,550 kPa(a)]將經冷卻流32a輸入分離器ι4， 在此處從凝結的液體（流37)分離出蒸汽（流34)。經由膨 脹閥19將分離器液體（流37)膨脹到塔操作壓力，流37a 供應至分餾塔20的中間塔第二下部饋入點之前將其冷 11 201111725 卻至-66°F[-54°C]。 來自分離器14的蒸汽（流34)被分成35及36兩流。 佔總蒸汽約39%的流35通過熱交換器15以冷的殘餘氣 體（流45)熱交換’在此處其被冷卻到大體上凝結。然後 透過膨脹閥16在-123°F[-86°C]將所得大體上凝結的流 35a快速膨脹到稍微高於分餾塔20的操作壓力。膨脹期 間一部分的流被蒸發，造成總流的冷卻。第1圖舉例説 明之方法中，膨脹流35b離開膨脹閥16達到溫 度-13〇吓[-90。(：]。膨脹流35b回溫至-126°F卜88°C]，且 當其提供冷卻及部分凝結作用給從分餾塔2〇之汽提段 20b所抽出之蒸館蒸汽流42時’在熱交換器22中進一 步蒸發。然後回溫之流35c供應至分餾塔2〇中吸收段 20a的中間塔上部饋入點。 將來自分離器14(流36)剩下的61%蒸汽輸入功膨脹機 器17於其中從此部分的向壓饋料提取機械能。機器I? 將蒸汽實質上等燜膨脹到塔操作壓力，以功膨脹冷卻膨 脹流36a至溫度大約_86t5F[_66t3C]t>典型的市售膨脹機能 回收理想等熵膨脹中理論上可獲得的功達8〇 85%等 級。回收的功通常用於驅動離心式壓縮機（例如項目 18) ’舉例而言，其能用於再壓縮殘餘氣體（流之 後，部勿凝結之膨脹流36a被供應至分餾塔2❶的中間塔 饋入點作為馈料。 塔20中的去甲烷塔是慣用的蒸餾塔’含有複數的垂直 .曰1 Fm盤 或—個以上填料床、或盤及填料的某些組合。 12 201111725 去甲烷塔由兩段構成：一上部吸收（精餾）段2〇a，其含有 盤及/或填料用以提供向上升之膨脹流35c及36a的蒸汽 部分與往下落下之冷液體間的必要接觸，以凝結及吸收 C2成刀C3成分及較重成分；以及一下部汽提段20b， 其含有盤及/或填料用以提供往下落下之液體與上升之 蒸汽間的接觸。去甲烷段20b也包括一或一個以上再沸 器（例如再沸器21及先前敘述之側再沸器），其加熱及蒸 發塔中向下流的液體部分以提供塔中向上流的汽提蒸汽 來汽提甲烷及較輕成分的液體產物：流41。將流36a輸 入去甲烷塔20的中間饋入位置，位於去甲烷塔2〇之 吸收段20a的下部區域。膨脹流…的液體部分摻和從 吸收段2Ga往下落下的液體’且此合併的液體繼續往下 到去甲烷塔20的汽提段2〇b。膨脹流36a的蒸汽部分往 上升通過吸收段2〇a並與落下的冷液體接觸而凝結及吸 收C2成分、C：3成分及較重成分。 從汽提段20b的上部區域抽出部分蒸餾蒸汽（流42)。 然後此流在父換器22中，如前所述以膨脹之大體上凝結 的流35b經由熱交換被冷卻及部分凝結（流42幻，將流 42 從-96°F[-71°C]冷卻到約 42a)。回流 分離器23的操作壓力（441psia[3,〇38kpa(a)])維持稍微 低於去甲烷塔20的操作壓力。此提供驅動力引起蒸餾蒸 汽流42流過熱交換器22並因此進入回流分離器23，在 此處從未凝結的蒸汽（流43)分離出凝結的液體（流4幻。 以泵24將來自回流分離器23的液體流44抽吸到壓力 13 201111725 稍微大於去甲烷塔20的操作壓力，然後在_128吓[_89。€] 將流44a供應到去甲烧塔20作為冷頂部塔饋料（回流）。 此冷的液體回流吸收及凝結上升在去曱烧塔2〇之吸收 段20a上部精德區域的C3成分及較重成分。 根據底部產物中甲烷對乙烧比例以莫耳計為0.025 :1 的典型規格’在112°F[44°C]液體產物流41退出塔的底 部。在-128°F[-89°C]冷的去曱烷塔上頭流38退出去甲烷 塔20的頂部’並在_128°F|>89°C]與蒸汽流43合併形成 冷的殘餘氣體流45。冷的殘餘氣體流45逆流通過熱交 換器 15中輸入的饋入氣體，在此處其被加熱 至-37。？[-38。(：](流45a)，在熱交換器13中其被加熱 至-5°F[-21°C](流45b)，以及在熱交換器1〇中其被加熱 至80°F[27°C](流45c)。然後於兩階段中再壓縮殘餘氣 體。第一階段是由膨脹機器17驅動的壓縮機18。第二 階段是經由辅助電源驅動的壓縮機25，其將殘餘氣體（流 45d)壓縮至銷售管壓。在排氣冷卻器26中冷卻至 120°F[49°C]後，在 l〇15 psia[6,998 kPa(a)]殘餘氣體產物 (流45f)流到銷售氣體管足以符合管線要求（通常為進入 壓力的等級）。 第1圖例示之方法中流的流速摘要及能量消耗提出於 下列表格中： ^ 14 201111725 表i (第1圖） 流的流速摘要-磅莫耳/小時[公斤莫耳/小時] 流 甲烷 乙烧 丙烧 丁烷+ 總計 31 53,228 6,192 3,070 2,912 65,876 32 49,244 4,670 1,650 815 56,795 33 3,984 1,522 1,420 2,097 9,081 34 47,282 4,037 1,178 405 53,293 37 1,962 633 472 410 3,502 35 18,582 1,587 463 159 20,944 36 28,700 2,450 715 246 32,349 38 44,854 790 11 0 45,920 42 12,398 720 42 3 13,270 43 8,242 135 2 0 8,421 44 4,156 585 40 3 4,849 45 53,096 925 13 0 54,341 41 132 5,267 3,057 2,912 11,535 回收* 85.05% 99.57% 99.99% 乙烷 丙—烧 丁烷+ 15 201111725 功率 殘餘氣體壓縮 致冷劑壓縮 24,134 HP [39,676 kW] 7,743 HP ί 12,729 kWl # (根據未修整的流速） 31,877 HP [52,405 kW]

第2圖代表根墙M 媒美國專利第7，191，617號之另一先前技 術方法。第2圖_> + M〈方法已應用於如上第1圖所述之相同 饋入氣體組成物 及條件。此方法的模擬，如第1圖之方 、彳、擬選擇操作條件以將用於所給回收程度的能量 消耗減至最小。 在第2圖之方法的模擬中，進入氣體以流31輸入工廠 並在熱父換器10中以冷卻的殘餘氣體（流45b)、33〇F[0oCl 的去甲烷塔下側再沸器液體（流40)及丙烷致冷劑經由熱 交換冷卻。在 0°F[_18°C]及 955 psia[6,584 kPa(a)]將經冷 卻流31a輸入分離器u，在此處從凝結的液體（流33)分 離出蒸汽（流32)。經由膨脹閥12將分離器液體（流 膨脹到分餾塔 20的操作壓力（大約 45 0 psia[3,103 kPa(a)]) ’流33a供應至分餾塔2〇的中間 塔第一下部饋入點之前將其冷卻至-27°F卜33。(：；|。 來自分離器11的蒸汽（流3 2)進一步在熱交換器13 以冷卻的殘餘氣體（流45a)及-38°F [-39°C]的去甲燒塔上 側再沸器液體（流39)經由熱交換冷卻。在-29〇F[-340C] 16 201111725 及95〇13 — [6,55〇1^_)]將經冷卻流323輸入分離器 14,在此處從凝結的液體（流37)分離出蒸汽（流34)。經 由膨脹閥19將分離器液體（流37)膨脹到塔操作壓力流 37a供應至分餾塔20的中間塔第二下部饋入點之前將 其冷卻至-64。卩[-53。(：；1。 來自分離器14的蒸汽（流34)被分成35及36兩流。 佔總蒸汽約37%的流35通過熱交換器15以冷的殘餘氣 體45)熱父換，在此處其被冷卻到大體上凝結。然後 透過膨脹閥16在-115吓[_82。闪將所得大體上凝結的流 35a快速膨脹到稍微高於分餾塔2〇的操作壓力。膨脹期 間一部分的流被蒸發，造成供應流35b至分餾塔2()的中 間塔上部饋入點之前，將其冷卻至_129〇f[89〇c]。 將來自分離器14(流36)剩下的63%蒸汽輸入功膨脹機 器17,於其中從此部分的高壓饋料提取機械能。機器口 將蒸汽實質上等熵膨脹到塔操作壓，以功膨脹冷卻膨脹 流36a至溫度大約之後，部分凝結之膨脹 流36a被供應至分餾塔2〇的中間塔饋入點作為饋料。 從分餾塔20中汽提段的上部區域抽出部分蒸餾蒸汽 (流42)。然後此流在交換器22中，以-丨27。^ ^。。]之退 出去甲烧塔20頂部的冷去曱烷塔上頭流38，經由熱交 換從-91°F[-68°C]冷卻至並部分凝結（流 4：U)。當其冷卻及凝結至少一部分流乜時，將冷去甲烷 塔上頭流稍微回溫至-120°f[-84oC](流38a)。 回流分離器23的操作壓力（447 psia[3 〇79kpa(a川維

17 S 201111725 持稍微低於去甲烷塔20的操作壓力❶此提供驅動力引起 蒸餾蒸汽流42流過熱交換器22並因此進入回流分離器 23，在此處從任何未凝結的蒸汽（流43)分離出凝結的液 體（流44)。然後在420^1-84%]，流43與來自熱交換器 22之回溫的去甲烷塔上頭流38a合併以形成冷的殘餘氣 體流45。 以系24將來自回流分離器23的液體流44抽吸到壓力 稍微大於去甲烧塔20的操作壓力，然後在_121。？[_85。(：] 將流44a供應到去曱烧塔20作為冷頂部塔饋料（回流）。 此冷的液體回流吸收及凝結上升在去甲烷塔2〇之吸收 段的上部精餾區域的C3成分及較重成分。 在114°F[45°C]液體產物流41退出塔20的底部。冷的 殘餘氣體流45逆流通過熱交換器is中輸入的饋入氣 體’當如前所述其提供冷卻時，在此處其被加熱 至-36°F[-38°C](流45a)，在熱交換器13中其被加熱 至-5 F[-20oC](流45b)’以及在熱交換器1〇中其被加熱 至8 0叩[2 7。(1；](流45c)。然後於兩階段中再壓縮殘餘氣 體’由膨脹機器17驅動的壓縮機18以及經由輔助電源 驅動的壓縮機25。在排氣冷卻器26中將流45e冷卻至 120°F[49°C]後，在 1015 psia[6,998 kPa(a)]殘餘氣體產物 (流45f)流到銷售氣體管線。 第2圖例示之方法中流的流速摘要及能量消耗提出於 下列表格中： 18 201111725 表II (第2圖） 流的流速摘要-磅莫耳/小時[公斤莫耳/小時] 流 甲烷 乙烧 丙烧 丁烷+ 總計 31 53,228 6,192 3,070 2,912 65,876 32 49,244 4,670 1,650 815 56,795 33 3,984 1,522 1,420 2,097 9,081 34 47,440 4,081 1,204 420 53,536 37 1,804 589 446 395 3,259 35 17,553 1,510 445 155 19,808 36 29,887 2,571 759 265 33,728 38 48,675 811 23 1 49,805 42 5,555 373 22 2 6,000 43 4,421 113 2 0 4,562 44 1,134 260 20 2 1,438 45 53,096 924 25 1 54,367 41 132 5,268 3,045 2,911 11,509 回收* 乙焼* 85.08% 丙烧 丁烷+ 99.20% 99.98% Ϊ9 201111725 功率 殘餘氣體壓縮 23,636 HP 致冷劑壓縮 J，561 HP 總壓縮 31,197 HP (根據未修整的流速） [38,857 kW] [12,430 kW] [51,287 kW] 表I和表II的比較顯示，相較於第】圖之方法第2 圖之方法維持基本上相同的乙烧回收(“OS %對“ο”。) 及丁烧+回收（99.98%對99.99%)，但丙院回收# 99 57% 降至99.20/。。然而表ϊ和表π的比較進一步顯示第2圖 之方法所需功率比第1圖之方法低約2%。 第3圖代表根據共同申請案號12/2〇6,23〇之另一先前 技術方法。第3圖之方法已應用於如上第1圖及第2圖 所述之相同饋入氣體組成物及條件^此方法的模擬，如 第1圖及第2圖之方法的模擬，選擇操作條件以將用於 所給回收程度的能量消耗減至最小。 在第3圖之方法的模擬中，進入氣體以流31輸入工廠 並在熱父換ι§ ίο中以冷卻的殘餘氣體（流45b)、36〇f[2〇c] 的去甲烷塔下側再沸器液體（流4〇)及丙烷致冷劑經由熱 交換冷卻。在 1°F[-17°C]及 955 psia[6,584 kPa(a)]將經冷 部流31a輸入分離器u，在此處從凝結的液體（流33)分 離出蒸汽（流32)。經由膨脹閥12將分離器液體（流33) 膨服到分德塔20的操作壓力（大約452 psia 20 201111725 [3，116 kPa(a)])，流33a供應至分餾塔2〇的中間塔第一 下部饋入點之前將其冷卻至_25。？ [-32°C]。 來自分離器11的蒸汽（流32)進一步在熱交換器13 以冷卻的殘餘氣體（流45a)及-37°F [-38°C]的去甲烧塔上 側再·/弗器液體（流3 9 )經由熱交換冷卻。在_ 3 1。ρ [ _ 3 5。C ] 及950 psia[6,550 kPa(a)]將經冷卻流32a輸入分離器 14 ’在此處從凝結的液體（流37)分離出蒸汽（流34)。經 由膨脹閥19將分離器液體（流37)膨脹到塔操作壓力，流 37a供應至分餾塔20的中間塔第二下部饋入點之前將 其冷卻至-65°F [-54°C]。 來自分離器14的蒸汽（流34)被分成3s及36兩流。 佔總蒸汽約38%的流35通過熱交換器15以冷的殘餘氣 體（流4 5 )熱交換’在此處其被冷卻到大體上凝結。然後 透過膨脹閥16在-119叩[-84。(：]將所得大體上凝結的流 35a快速膨脹到稍微高於分餾塔20的操作壓力。膨服期 間一部分的流被蒸發，造成供應流35b至分错塔2〇的中 間塔上部饋入點之前，將其冷卻至-129°F[-90o(：；l。 將來自分離器14(流36)剩下的62%蒸汽輸入功膨脹機 器17’於其中從此部分的高壓饋料提取機械能。機器 將蒸汽實質上等熵膨脹到塔操作壓力，以功膨脹冷卻膨 脹流36a至溫度大約-85〇F[-65°C]。之後，部分凝結之膨 脹流36a被供應至分餾塔20的中間塔饋入點作為饋料。 從分餾塔20中吸收段的中間區域抽出部分蒸德蒸气 (流42)，該中間區域在吸收段的下部區域中膨張流 21 201111725 的饋入位置之上。然後將此蒸餾蒸汽流42 從-101°F[-74°C]冷卻至，且於熱交換器Μ 中，以-128°F[-89°C]之退出去罕烷塔2〇頂部的冷去甲烷 塔上頭流38經由熱交換部分凝結（流42幻。當其冷卻及 凝結至少一部分流4 2時，將冷去甲烷塔上頭流稍微回溫 至-124°F[-86°C](流 38a)。 回流分離器23的操作壓力（448 psia[3 〇9〇kpa(a)])維 持稍微低於去曱烷塔20的操作壓力。此提供驅動力引起 蒸餾蒸汽流42流過熱交換器22並因此進入回流分離器 23，在此處從任何未凝結的蒸汽（流43)分離出凝結的液 體（流44)。然後在-124吓[-86。(：]，流43與來自熱交換器 22之回溫的去甲烷塔上頭流38a合併以形成冷的殘餘氣 體流45。 以泵24將來自回流分離器23的液體流44抽吸到壓力 稿微大於去甲烧塔20的操作壓力，然後在_123。卩[_86。(3] 將流44a供應到去曱烷塔20作為冷頂部塔饋料（回流）。· 此冷的液體回流吸收及凝結上升在去曱烷塔2〇之吸收 段的上部精餾區域的C2成分、A成分及較重成分。 在113吓[45〇C]液體產物流41退出塔2〇的底部。冷的 殘餘氣體流45逆流通過熱交換器15中輸入的饋入氣 體’當如前所述其提供冷卻時，在此處其被加熱 至-38。!^39。0](流45a)，在熱交換器13中其被加熱 至-4°F[-2(rC](流Mb)，以及在熱交換器1〇中其被加熱 至S0°F[27°C](流45c)。然後於兩階段中再壓縮殘餘氣 22 201111725 體，由膨脹機器17驅動的壓縮機18以及經由輔助電源 驅動的壓縮機25。在排氣冷卻器26中將流45e冷卻至 12 0°F[49°C]後，在 1015 psia[6,99 8 kPa(a)]殘餘氣體產物 (流45f)流到銷售氣體管線。 第3圖例示之方法中流的流速摘要及能量消耗提出於 下列表格中：

表III (第3圖） 流的流速摘要-磅莫耳/小時[公斤莫耳/小時] 流 甲烷 乙烧 丙烧 丁烧+ 總計 31 53,228 6,192 3,070 2,912 65,876 32 49,340 4,702 1,672 831 56,962 33 3,888 1,490 1,398 2,081 8,914 34 47,289 4,040 1,179 404 53,301 37 2,051 662 493 427 3,661 35 17,828 * 1,523 444 152 20,094 36 29,461 2,517 735 252 33,207 38 49,103 691 19 0 50,103 42 4,946 285 8 0 5,300 43 3,990 93 ] 0 4,119 44 956 192 7 0 1,181 45 53,093 784 20 0 54,222 41 135 5,408 3,050 2,912 11,654 23 201111725 回收* 乙烷 丙烷 丁烷+ 功率 殘餘氣體壓縮 致冷劑壓縮 總壓縮 (根據未修整的流速) [38,663 kW] [12,419 kWl [51,082 kW]

8733% 99.36% 99.99% 23,518 HP 7,554 HP 31,072 HP 表I、Π和表III的比較顯示，第3圖之方法將乙烷回 收從85.05%(第1圖）及85.08%(第2圖）改善為87 33%。 第3圖之方法（99.36%)丙烷回收低於第}圖之方法 (99·57 /。）’但咼於第2圖之方法（99_2〇%)。丁烧+回枚實 質上相同於全部三件先前技術之方法。表I、II和IU的 比較進一步顯示，第3圖之方法比兩先前技術之方法使 用稍微少的功率（比第i圖之方法少超過2%，比第2圖 之方法少0.4%)。 本發明之詳細說明 第4圖例示根據本發明之方法的流程圖。第4圖代表 去所考慮之饋入氣體組成物及條件相同於第〗、2及 24 201111725 3圖所示者。因此，第4圖之方法可與第l 2及3圖之 方法互相比較以舉例說明本發明之優點。 在第4圖之方法的模擬中，在85〇f[29〇c]及 970 psia[6,688 kPa(a)]進入氣體以流31輸入工廠並在 熱交換器ίο中以冷卻的殘餘氣體（流45b)、32QF[〇〇C]的 去甲烷塔下側再沸器液體（流4〇)及丙烷致冷劑經由熱交 換冷卻。在 1°F[-17°C]及 955 psia[6,584 kPa(a)]將經冷卻 流31a輸入分離器11，在此處從凝結的液體（流33)分離 出蒸/飞（流32)。經由膨脹閥12將分離器液體（流33)膨脹 到分餾塔20的操作壓力（大約452 psia [3，116 kPa(a)])， 流33a供應至分餾塔2〇的中間塔第一下部饋入點（位於 賴後段落中所述之流36a的饋入點下方）之前將其冷卻 至-250F [-320C]。 來自分離器11的蒸汽（流32)進一步在熱交換器13 以冷卻的殘餘氣體（流45a)及-3 8〇F [-3 9。0]的去甲烷塔上 側再沸器液體（流39)經由熱交換冷卻。在-31 °F [-35 °C] 及950 pSia[6,550 kPa(a)]將經冷卻流32a輸入分離器 14，在此處從凝結的液體（流37)分離出蒸汽（流34)。經 由膨脹闊19將分離器液體（流37)膨脹到塔操作壓力，流 37a供應至分餾塔2〇的中間塔第二下部饋入點（亦即位 於流36a的饋入點下方）之前將其冷卻至-66°F [-54°C]。 來自分離器14的蒸汽（流34)被分成35及36兩流。 佔總蒸汽約3 8%的流35通過熱交換器15以冷的殘餘氣 體（流45)熱交換，在此處其被冷卻到大體上凝結。然後 25 201111725 透過膨脹閥16在-122°F[-86°C]將所得大體上凝結的济 35a快速膨脹到稍微高於分餾塔20的操作壓力。膨腾期 間一部分的流被蒸發’造成總流冷卻。第4圖舉例說明 之方法中，膨脹流35b離開膨脹閥16達到溫 度-130吓[-90。(：]。膨脹流35b稍微回溫至-129°F卜 並進一步在熱交換器22中蒸發，作為提供蒸餾蒸汽流 42的一部分冷卻作用。然後回溫的流35c供應至分餘塔 20的吸收段20a中的中間塔上部饋入點。 將來自分離器14(流36)剩下的62%蒸汽輸入功膨脹機 器17，於其中從此部分的高壓饋料提取機械能。機器η 將蒸汽實質上等熵膨脹到塔操作壓力，以功膨脹冷卻膨 脹流36a至溫度大約_86cF[_6yC]。之後，部分凝結之膨 脹流36a被供應至分餾塔2〇的中間塔饋入點（位於流35c 的饋入點下方）作為饋料。 塔20中的去甲烷塔是慣用的蒸餾塔，含有複數的垂直 間Pwj盤、一或一個以上填料床、或盤及填料的某些組合。 去甲烷塔由兩段構成：一上部吸收（精餾）段2〇a，其含有 盤及/或填料用以提供向上升之膨脹流35c及36a的蒸汽 P刀/、往下落下之冷液體間的必要接觸，以凝結並吸收 2成刀C3成分及較重成分；以及一下部汽提段20b， 其含有盤及/或填料用以提供往下落下之液體與上升之 蒸汽間的接觸。去甲烧段靡也包括—或—個以上再彿 益（例如再沸器21及先前敘述之側再沸器），其加熱及蒸 X。中向下机的液體部分以提供塔中向上流的汽提蒸汽 26 201111725 來汽提甲烷及較輕成分的液體產物：流41❶流36a輸入 去甲烷塔20的中間饋入位置，位於去甲烷塔20之吸收 段20a的下部區域。膨脹流36a的液體部分摻和從吸收 段20a往下落下的液體，且此合併的液體繼續往下到去 甲烷塔20的汽提段20b。膨脹流36a的蒸汽部分往上升 通過吸收段20a並與落下的冷液體接觸而凝結及吸收c2 成分、C3成分及較重成分。 從分餾塔20中吸收段20a的中間區域抽出部分蒸餾蒸 汽（流42)，該中間區域在吸收段20a的下部區域中膨脹 流36a的饋入位置之上。然後在熱交換器22 以-129°F[-89〇C]之退出去曱烧塔20頂部的冷去甲烧塔 上頭流3 8以及如前所述膨脹之大體上凝結的流3 5 b經由 熱交換將此蒸顧蒸汽流 42從-103叩[-75。(1：]冷卻 至-128叩[-89。€]以及部分地凝結（流423)。當給予一部分 的蒸餾蒸汽流42冷卻時，將冷去甲烷塔上頭流稍微回溫 至-127°F[-88°C](流 38a)。 回流分離器23的操作壓力（448 psia[3,090 kPa(a)])維 持稍微低於去甲烷塔20的操作壓力。此提供驅動力引起 蒸德蒸Ά 42流過熱父換器22並因此進入回流分離 23，在此處從任何未凝結的蒸汽（流43)分離出凝結的液 體（流44)。然後在-127叩[-8 8。(：]’流43與來自熱交換器 22之回溫的去曱烷塔上頭流38a合併以形成冷的殘餘氣 體流45 » 將來自流分離器23的液體流44以泵24抽吸到壓力 27 201111725 稍微大於去曱烷塔20的操作壓力然後在-127吓[_88。以 將⑽44a供應到去曱烷塔2〇作為冷頂部塔饋料（回流）^ 此冷的液體回流吸收及凝結上升在去曱烷塔2〇之吸收 段20a的上部精餾區域的I成分、C3成分及較重成分。 在去甲燒塔20的汽提段20b中，饋入流的甲烷及較輕 成分被汽提。在113叩[45。(：]所得液體產物（流41)退出塔 20的底部（根據底部產物以莫耳計，甲烷對乙烷比例為 0.025:1的典型規格）。冷的殘餘氣體流45逆流通過熱交 換器15中輸入的饋入氣體’當如前所述其提供冷卻時， 在此處其被加熱至-40°F[-40°C](流45a)，在熱交換器13 中其被加熱至-4oF[-20oC](流45b)，以及在熱交換器1〇 中其被加熱至80。卩[27。(：](流45(〇。然後於兩階段中再壓 縮殘餘氣體，由膨脹機器17驅動的壓縮機18以及經由 輔助電源驅動的壓縮機25。在排氣冷卻器26中將流45e 冷卻至 120吓[49。(：]後，在 1015psia[6,998 kPa(a)]殘餘 氣體產物（流45f)流到銷售氣體管線。 第4圖例示之方法中流的流速摘要及能量消耗提出於 下列表格中： 28 201111725

表IV (第4圖） 流的流速摘要- 磅莫耳/小 時[公斤莫耳/小時] 流 曱烷 乙烧 丙烧 丁烷+ 總計 31 53,228 6,192 3,070 2,912 65,876 32 49,407 4,712 1,676 832 57,046 33 3,821 1,480 1,394 2,080 8,830 34 47,346 4,041 1,176 401 53,354 37 2,061 671 500 431 3,692 35 17,991 1,536 447 152 20,274 36 29,355 2,505 729 249 33,080 38 49,756 713 14 0 50,779 42 4,688 249 7 0 5,000 43 3,336 57 0 0 3,420 44 1,352 192 7 0 1,580 45 53,092 770 14 0 54,199 41 136 5,422 3,056 2,912 11,677 回收* 乙烷 丙烧 丁烷+ 87.56% 99.55% 99.99% 29 201111725 功率 殘餘氣體壓縮 23,552 HP [38,719 kW] 致冷劑壓縮 7,520 HP [12,363 kWl [51,082 kW] 總壓縮 31,072 HP (根據未修整的流速） 表卜Π、Πϊ* IV的比較顯示，相較於先前技術，本 發明在顯著改善乙烷回收時，也相當於或超過全部先前 技術之方法的丙烧及丁烧+回收。本發明之乙烷回收 (87.56%)高於第1圖之方法（85·〇5%)、第2圖之方法 (85.08%)及第3圖之方法（87.33%)。表I、η、出和ιν 的進一步比較顯示，無需使用比先前技術更多的能量就 達到此產量的改善’且於一些案例中使用顯著少的能 量。就回收效率而言（以每單位能量的乙烷回收量定義 之）’本發明比先前技術第1圖、第2圖及第3圖之方法， 分別呈現5%、3%及0.3°/。的改善。雖然本發明所需的能 量實質上相同於先前技術第3圖之方法，但相較於第3 圖之方法，本發明未使用更多能量就皆以0-2%改善乙烧 回收及丙烧回收。 如同第1、2及3圖先前技術之方法，本發明使用供應 給去曱烷塔20的吸收段20a之膨脹之大體上凝結的流 35c，來提供含於膨脹之饋料36a及上升自汽提段2〇b的 蒸汽、以及以回流流44a提供之補充精餾中C2成分、c3 30 201111725 成分及重碳氫化合物成分的大量回收，其中該補充精潑 用於降低含於被浪費成為殘餘氣體之進入饋料氣體中的 C2成分、C；3成分及C4 +成分含量。然而本發明比先前技 術之方法改善吸收段20a中的精餾作用，其係經由使能 更有效使用處理流38及35b可取得之冷凍作用以改善回 收及回收效率。 比較第1圖先前技術之方法的表I與本發明的表〗乂中 回流流44，可知雖然這些流的組成物類似，但第i圖之 方法具有超過本發明3倍如此多的補充回流。然而令人 訝異的是，第1圖之方法儘管有大量的回流，仍比本發 明得到更低的乙烷回收。經由比較第丨圖先前技術之方 法中回溫之膨漲的大體上凝結的流35c與本發明第4圖 具體實施例中之對應流的條件，可瞭解經由本發明可達 到較佳回收。雖然此流的溫度於第丨圖之方法只是稍微 較溫熱，但此流在進入去甲烷塔2〇之前已蒸發的比例遠 高於本發明（42。/。對12%)。此意味第i圖之方法的流仏 中只有少ϊ冷液體可用於精餾上升於吸收段2〇a中的蒸 汽，且吸收段2Ga的上部區域中有更多必須經由回流流 44汪來精㈣蒸汽。此淨結果為與本發明相比，第i圖 之方法回流流44a使更多C2成分漏出到去甲烷塔上頭流 38,故相較於本發明，第i圖之方法降低回收及回收效 率。本發明較第1圖先前技術之方法的關鍵改善是使用 ^去甲烧塔上頭蒸汽流38來給予熱交換器22中蒸館蒸 汽流4 2的一部分冷卻，以辛於g 主於足夠的甲烷能被凝結用於 31 201111725 作為回流，沒有因第1圖先前技術之方法中固有流35c 過度蒸發而增加顯著的精飽載入量於吸收段2〇a。 車乂第2圖及第3圖先前技術之方法中表η及hi與 本發月表IV中之回流流44，可發現本發明比這些先前 技術之方法產生更多回流及更佳的回流流。不只是回流 的量更高（比第2圖之方法高1〇%以及比第3圖之方法高 34%)’C2 +成分的濃度顯著較低（本發明為126%，第2 圖之方法為19.6%以及第3圖之方法為169%)β此使本 發明之回流流44a更有效用於去曱烷塔2〇之吸收段2〇a 的精餾作用，相較於第2圖及第3圖先前技術之方法， 本發明改善回收及回收效率。本發明較第2圖及第3圖 先前技術之方法的關鍵改善是，膨脹之大體上凝結的流 35b(其主要為液體甲烷）比去甲烷塔上頭蒸汽流38(其主 要疋甲烷蒸汽）是一更佳的致冷劑媒介，因此使用流35b 來、π予熱父換器2 2中蒸館蒸汽流4 2的一部分冷卻，使 更多甲烷凝結並於本發明中使用作為回流。 其他具體實施例 根據本發明通常有利於設計去甲烷塔的吸收（精餾）段 包含多個理論分離階段。然而，本發明之益處可由少至 兩個理論階段即可達成。舉例而言，可將來自回流分離 器23的全部或一部分抽吸凝結的液體（流44a)以及來自 熱交換器22的全部或一部分回溫之膨脹的大體上凝結 的流35c合併（例如於將泵及熱交換器結合去甲烷塔的管 路令），且若徹底混合，蒸汽及液體將混合在一起並依據 32 201111725 全部合併流之各種&八 混…接觸Γ 相對揮發性分離。兩流的如此 夕一部分的膨脹流36a來合併，就本發 明之目的而言，將會視為構成-吸收段。 第5圖至第8圖顯示本發明之其他具體實施例。第4 圖至第6圖描緣分料建構在單—容器中。第7圖及第 8圖描繪为镏塔建構在兩容器：吸收⑽餾)塔”(一接觸 及分離裝置）及汽提（蒸館）塔2〇 t。於此等情形中從吸 收塔π的下部段抽出-部分蒸館蒸汽（流54)並遞送至回 流凝結Is 22以產峰\ό7、；&仏-τι w ιΛ. . 座生口机給吸收塔27。來自汽提塔2〇的 上頭蒸汽流50流至吸收塔27的下部段（透過流51)以接 觸回流流52及回溫之膨脹的大體上凝結的流^。使用 泵28將來自吸收塔27底部的液體（流47)遞送至汽提塔 20的頂部’以至兩塔有效運行作為一蒸餾系統。決定是 否建構分餾塔為單一容器（例如第4至第6圖中的去甲烷 塔20)或多容器，將視諸多因子而異，例如工廠大小製 造設備的距離等等。 某些情形可能有助於從去曱烷塔2〇之汽提段2〇b的上 部區域（流55)抽回第5圖及第6圖的蒸餾蒸汽流42。於 其他案例’可能有利於從吸收段20a的下部區域（膨脹流 36a的饋入點上方）抽回蒸餾蒸汽流54，從汽提段2〇b的 上部區域（膨脹流36a的饋入點下方）柚回蒸餾蒸汽流 S5 ’合併流54及55以形成合併的蒸餾蒸汽流42，以及 引導合併的蒸餾蒸汽流42到熱交換器22以被冷卻及部 分凝結。·!°]樣地，第7圖及第8圖中來自汽提塔2 〇之上

S 33 201111725 頭蒸汽流50的一部分（流55)可被引導到熱交換器可 與從吸收塔27的下部段抽出之蒸餾蒸汽流54合併），而 剩餘部分（流51)流到吸收塔27的下部段。 某些情形可能有助於混合冷卻之蒸餾蒸汽流42a的剩 餘蒸汽部分（流43)與分餾塔上頭（流38)，然後供應此混 合流給熱交換益22以提供蒸餾蒸汽流42或合併之蒸餾 蒸汽流42的一部分冷卻。此示於第6圖及第8圖其中 回流分離器蒸汽（流43)與塔上頭（流38)合併所得之混合 流45被遞送至熱交換器22。 如先前所述，蒸餾蒸汽流42或合併之蒸餾蒸汽流Ο 被部分凝結，以及所得凝結物用於從上升通過去甲烷塔 20的吸收段20a或通過吸收塔27的蒸汽吸收有價值的 C2成为、C3成分及較重成分。但本發明不限於此具體實 施例。舉例而言，可能有利為以此方法只處理這些蒸汽 的一部分，或只使用一部分的凝結物作為吸收劑，於一 些案例中其他的設計考慮指示部分蒸汽或凝結物應繞過 去曱烷塔20的吸收段2〇a或吸收塔27。某些情形可能 中意在熱父換器22中蒸館蒸汽流42或合併之蒸館蒸汽 流42的全體凝結作用，而非部分凝結作用。其他情形可 月色中意蒸餾蒸汽流42是來自分餾塔2〇或吸收塔27的全 體蒸汽側抽取，而非部分蒸汽側抽取。亦應注意，隨饋 入氣體流的組成物，可能有利為使用外部的冷凍作用以 提供熱父換器22中蒸餾蒸汽流42或合併之蒸餾蒸汽流 42的部分冷卻。 34 201111725 饋入氣體條件、工廄* _ _ ^ 去一 η 冑大小、可取仔的設備、或其他因 素可肖b象徵功膨脹機5| 17 (?Λ '^ι 或可以另外的膨脹 裝置(例如膨脹閥)置換。雖然個別的流膨脹已描述於特 殊的膨脹裝置1當適宜時可運用其他的膨脹手段。例 如條件可保證饋入流（流35a)大體上凝結的部分的功膨 脹。 當進入氣體不足時，第4圖的分離器11可能不被調 整。於此情形，完成於第4圖熱交換器1〇及13的饋入 氣體冷卻可能不需第5圖至第8圖所示之中間的分離器 即能完成。決定是否於多步驟中冷卻及分離該饋入氣 體，將視饋入氣體的豐富性、工廠大小、可取得的設備 等等而定。依照饋入氣體中重碳氫化合物的量以及饋入 氣體壓力，第4圖至第8圖中離開熱交換器1〇之經冷卻 饋入流31a及/或第4圖中離開熱交換器13之經冷卻流 32a’可能不包含任何液體（因為它在它的露點之上，或 因為它在它的臨界凝固壓之上）’以至於不需要示於第4 圖至第8圖之分離器11及/或示於第4圖之分離器14。 高壓液體（第4圖中流37以及第5圖至第8圖中流33) 不需被膨脹及饋入蒸館塔的中間塔下部饋入點。反而是 其全部或部分可與分離器蒸汽之部分（第4圖中流3 5以 及第5圖至第8圖中流34)合併流到熱交換器is。（此在 第5圖至第8圖中以虛線的流46表示）。任何剩下的液 體部分可透過適宜的膨脹裝置，例如膨脹閥或膨脹機器 而膨脹，並饋入蒸餾塔的中間塔下部饋入點（第5圖至第 35 201111725 8圖中流37£〇。第4圖中流33以及第4圖至冑8圖中流 37在流到去甲烧塔之前，於膨脹步驟之前或之後也可用 於進入氣體的冷卻或其他熱交換器操作。 根據本發明，可運用使用外部的冷;東作用來補充來自 其他處理流之進入氣體可得到的冷卻，特別是在有报多 進入氣體的情形時。用於處理熱交換器之分離器液體及 去甲烧塔側抽取液體的使用與Μ，以及用於進入氣體 冷卻之熱交換器的特別酉己置，必1對於每—特別應用以 及用於特定熱交換器操作之處理流的選擇來評估。 某些情形可能偏愛使用離開吸收段2 〇 a或吸收塔2 7之 部分冷蒸德液體’例如第5圖至第8圖中虛線流49用於 熱交換器。雖然只有來自吸收段20a或吸收塔27的一部 分液體能被用於處理熱交換而未減少去甲烷塔2〇或汽 提塔20的乙烷回收，但比來自汽提段2〇b或汽提塔2〇 的液體有時從這些液體可得到更多能率。此乃因為比起 汽提段20b(或汽提塔20)中者，去曱烷塔2〇(或吸收塔27) 的吸收段2〇a中的液體在較冷的溫度水平是可取得的。 如第5圖至第8圖中虛所示之流53，在某些情形中， 其可能有利於將回流泵24(流44a)的液體流分開為至少 兩流。然後一部分（流53)能供應至分餾塔2〇的汽提段（第 5圖及第6圖）或汽提塔20的頂部（第7圖及第8圖）以增 加液體流入蒸餾系統的那部分及改善精餾作用，藉此減 少流42中Cd成分的濃度。於此情形中，剩餘的部分（流 52)供應至吸收段2〇a的頂部（第5圖及第6圖）或吸收塔 36 201111725 27(第7圖及第8圖）。 根據本發明，蒸汽饋料的分開可以數種 第4圖至第8圖的方法 成。在 八 ?'、、的分開發生在冷卻後並 2可能：形成的任何液體。高壓氣體可被分開，但在 + m或該氣體冷卻之 階段之前。在某些具體實施例竹刀離 中進行。 蒸，飞刀開可在分離器 亦應知分開之蒸汽饋料的每—八 料旦一 寸料义成中所見之饋料的相 ,,,, 氣體壓力、饋入氣體組 成物、從饋料可節約萃取的熱含量，以及可得的馬力量。 當減少回收自膨脹機的功藉此增加再壓縮馬力需求時， 更多饋料至塔的頂料增加时。於塔的低部増加饋料 會降低馬力消耗’但亦可降低產物回收。中間塔饋料的 相對位置可因進入組成物或其他因子變化，例如所欲的 回收程度及進入氣體冷卻期間所形成之液體的量。再 者，兩個或兩個以上的饋入流或其部分，可視相對溫度 及個別流的量而合併，然後合併的流饋入中間塔饋料位 置。 按照操作此方法所需的每一量的效能消耗而言，本發 明提供C2成分、C3成分及重碳氫化合物成分，或成 刀及重碳氫化合物成分的回收改善。操作去甲燒塔或去 乙烧塔處理所需之效能消耗的改善，可以減少壓縮或再 塵縮作用所需的功、降低外部的冷凍作用所需的功、降 低塔再沸器所需的能量、或其組合之形式表現。 201111725 咸信已說明者將是本發明之較佳具體實施例，然而熟 悉該項技藝者應知可對該等較佳具體實施例做其他及進 一步的修飾，例如使本發明適於各種條件、饋料的種類、 或其他需求而不惊離本發明如下定義之t請專利範圍之 精神。 【圖式簡單說明】 為更瞭解本發明，可參考下列實施例及圖式。 第1圖是根據先前技術美國專利第5,89〇,378號之天然 氣處理廠的流程圖； 第2圖是根據先前技術美國專利第7，i9i，6i7號之天然 氣處理廠的流程圖； 第3圖是根據先前技術受讓人之共同申請案號 12/206,23〇之天然氣處理廠的流程圖； 第4圖是根據本發明之天然氣處理廠的流程圖；以及 第5至第8 ®舉例說明應用本發明至天然氣流的其他 方法。

3S 201111725 【主要元件符號說明】 10 、 13 、 15、22 熱交換器 11、14 分離器 12 、 16 、 19 膨脹閥 17 膨脹機器 18 ' 25 壓縮機 22 回流凝結器 20 分餾塔 20a 吸收段 20b 汽提段 21 再沸器 23 回流分離器 24 ' 28 泵 26 排氣冷卻器 27 吸收塔 31 、 31a 、32 、 32a 、 33 、 流 33a、34、35、35a、35b、 35c、36、36a、.37、37a、 38 、 38a ' 39 、 39a 、 40 ' 40a ' 41、42、42a、43、 44、44a、45、45a、45b、 45c、45d、45e、45f' 47、 49、50、5 卜 52、53、54、 55 39

Claims (1)

1. 201111725 七、申請專利範圍： 1. 一種用於分離氣體流之方法，其係將含有甲烷、c2成 分、C；B成分及重碳氫化合物成分之氣體流分離為一揮 發性殘餘氣體分餾物及一含有大部分該c2成分、c3 成分及重碳氫化合物成分抑或該C3成分及重碳氫化合 物成分之相對較少揮發性分館物，其中該方法： (a) 在壓力下冷卻該氣體流以提供一冷卻流； (b) 膨脹該冷卻流到一較低壓力，藉以將其進一步 冷卻；以及 (c) 該進一步冷卻流被引導到一蒸餾塔並在該較低 壓力分顧’藉以回收該相對較少揮發性分餾物的成分； 其中改良在於冷卻後將該冷卻流分開為第一及第 一流，以及 (1) 冷卻該第一流以將其全部實質凝結，之後膨脹 到該較低壓力，藉以將其進一步冷卻； (2) 加熱經膨脹冷卻之該第一流’之後供應至該蒸 德塔的一中間塔上部饋入位置； ()將該第—流膨脹到該較低壓力並供應至該蒸顧 塔的一中間塔饋入位置，其低於該中間塔上部饋入位 置； (4)從該蒸餾塔之一上部區域抽出一上頭蒸汽流並 力…、，之後排出已加熱之該上頭蒸汽流至少一部分作 為該揮發性殘餘氣體分餾物； 40 201111725 (5) 從該蒸餾塔低於該中間塔上部饋入位置且高於 該中間塔饋入位置之一區域抽出一蒸餾蒸汽流，並引 導到與經膨脹冷卻之該第一流及該上頭蒸汽流有關聯 之熱交換，藉此充分冷卻該蒸餾蒸汽流以凝結其至少 一部分，並藉此形成一殘餘的蒸汽流及一凝結流，藉 此供應步驟（2)及（4)的加熱至少^一部分； (6) 供應該凝結流之至少一部分至該蒸餾塔的—頂 部饋料位置；以及 (7) 該饋入流至該蒸餾塔的量及溫度有效於維持該 蒸顧4•之上頭溫度在一溫度，藉以回收該相對較少揮 發性分餾物中之大部分成分。 41 201111725 ☆⑴分離部分地凝結之該氣體流，藉此提供一蒸汽 流及至少一液體流； (2) 之後將該蒸汽流分開為第一及第二流； (3) 冷卻該m將其全部實f凝結，之後膨服 到該較低壓力，藉以將其進一步冷卻； ⑷加熱經膨脹冷卻之該第—流，之後供應至該蒸 餾塔的一中間塔上部饋入位置； # (5)將該第二流膨脹到該較低壓力並供應至該蒸餾 。的中間塔饋入位置，其低於該中間塔上部饋入位 置； (6) 將該至少一液體流之至少一部分膨脹到該較低 壓力，並供應至該蒸餾塔之一中間塔下部饋入位置， 其低於該中間塔饋入位置； (7) 從該蒸餾塔之一上部區域抽出一上頭蒸汽流並 加熱’之後排出已加熱之該上頭蒸汽流至少一部分作 為該揮發性殘餘氣體分餾物； (8) 從該蒸餾塔低於該中間塔上部饋入位置且高於 該中間塔饋入位置之一區域抽出一蒸餾蒸汽流，並引 導到與經膨服冷卻之該第一流及該上頭蒸汽流有關聯 …乂換藉此充分冷卻該蒸館蒸汽流以凝結其至少 部分，並藉此形成一殘餘的蒸汽流及—凝結流，藉 此供應步驟（4)及（7)的加熱至少一部分； (9)供應該凝結流之至少一部分至該蒸餾塔的一頂 部饋料位置；以及 201111725 (ίο)該饋入流至該蒸餾塔的量及溫度有效於維持 該蒸餾塔之上頭溫度在一溫度，藉以回收該相對較少 揮發性分餾物中之大部分成分。 3. —種用於分離氣體流之方法，其係將含有甲烷、C2成 分、C3成分及重碳氫化合物成分之氣體流分離為一揮 發性殘餘氣體分餾物及一含有大部分該C2成分、C3 成分及重碳氫化合物成分抑或該C3成分及重碳氫化合 物成分之相對較少揮發性分餾物，其中該方法： (a) 在壓力下冷卻該氣體流以提供一冷卻流； (b) 膨脹該冷卻流到一較低壓力，藉以將其進一步 冷卻；以及 (c) 該進一步冷卻流被引導到一蒸餾塔並在該較低 壓力分餾，藉以回收該相對較少揮發性分顧物的成分； 其中改良在於充分冷卻該氣體流以部分地凝結 它；以及 (1) 分離部分地凝結之該氣體流，藉此提供一蒸汽 流及至少一液體流； (2) 之後將該蒸汽流分開為第一及第二流； (3) 將該第一流與該至少一液體流的至少一部分合 併形成一合併流，隨該合併流冷卻而將其全部實質凝 結，之後膨脹到該較低壓力，藉以將其進一步冷卻； (4) 加熱經膨脹冷卻之該合併流，之後供應至該蒸 餾塔的一中間塔上部饋入位置； 43 201111725 (5) 將該第二流膨脹到該較低壓力並供應至該蒸餾 塔的一中間塔饋入位置，其低於該中間塔上部饋入位 置； (6) 將該至少一液體流之任何剩餘部分膨脹到該較 低壓力，並供應至該蒸餾塔之一中間塔下部饋入位 置’其低於該中間塔饋入位置； ⑺從該蒸餾塔之一上部區域抽出一上頭蒸汽流並 加熱，之後排出已加熱之該上頭蒸汽流至少一部分作 為該揮發性殘餘氣體分餾物； (8) 從該蒸餾塔低於該中間塔上部饋入位置且高於 該中間塔饋入位置之-區域抽出一蒸館蒸汽流，並引 導到與經膨服冷卻之該第一流及該上頭蒸汽流有關聯 之熱交換，藉此充分冷卻該蒸餾蒸汽流以凝結其至少 一部分，並藉此形成一殘餘的蒸汽流及一凝結流，藉 此供應步驟（4)及（7)的加熱至少一部分： (9) 供應該凝結流之至少一部分至該蒸餾塔的—頂 部饋料位置；以及 (10) 該饋入流至該蒸餾塔的量及溫度有效於維持 該蒸餾塔之上頭溫度在一溫度，藉以回收該相對較少 揮發性分餾物中之大部分成分。 4-一種用於分離氣體流之方法，其係將含有甲烷、成 分、C3成分及重碳氫化合物成分之氣體流分離為—揮 發性殘餘氣體分餾物及一含有大部分該C2成分、 44 201111725 成分及重碳氫化合物成分抑或該c3成分及重碳氫化合 物成分之相對較少揮發性分餾物，其t該方法： (a) 在壓力下冷卻該氣體流以提供一冷卻流； (b) 膨脹該冷卻流到一較低壓力，藉以將其進一步 冷卻；以及 (c) 該進一步冷卻流被引導到一蒸餾塔並在該較低 壓力分餘’藉以回收該相對較少揮發性分餾物的成分； 其中改良在於冷卻後將該冷卻流分開為第一及第 二流；以及 (1) 冷卻該第一流以將其全部實質凝結，之後膨脹 到該較低壓力，藉以將其進一步冷卻； (2) 加熱經膨脹冷卻之該第一流，之後在一中間塔 饋入位置供應至一接觸及分離裝置，其產生一第一上 頭蒸汽流及一底部液體流，之後該底部液體流供應至 該蒸餾塔； (3) 將該第二流膨脹到該較低壓力並供應至該接觸 及分離裝置的塔第一下部饋入位置，其低於該中間塔 饋入位置； (4) 從該蒸餾塔之一上部區域抽出一第二上頭蒸汽 流，並在低於該中間塔饋入位置之一塔第二下部饋入 位置供應至該接觸及分離裝置； (5) 加熱該第一上頭蒸汽流，之後排出已加熱之該 第一上頭蒸汽流至少一部分作為該揮發性殘餘氣體分 餾物； 45 201111725 (6) 從該接觸及分離裝置低於該中間塔饋入位置且 问於該塔第一及第二下部饋入位置之一區域抽出一蒸 餾蒸 >飞流，並引導到與經膨脹冷卻之該第一流及該第 一上頭蒸汽流有關聯之熱交換，藉此充分冷卻該蒸餾 蒸汽流以凝結其至少一部分，並藉此形成一殘餘的蒸 汽流及一凝結流，藉此供應步驟（2)及（5)的加熱至少一 部分； (7) 供應該凝結流之至少一部分至該接觸及分離裝 置的一頂部饋料位置；以及 (8) 該饋入流至該接觸及分離裝置的量及溫度有效 於維持該接觸及分離裝置之上頭溫度在一溫度’藉以 回收該相對較少揮發性分餾物中之大部分成分。 一種用於分離氣體流之方法，其係將含有甲烷、c2成 刀C3成分及重碳氫化合物成分之氣體流分離為一揮 發性殘餘氣體分餾物及一含有大部分該成分、 成分及重碳氫化合物成分抑或該C3成分及重碳氫化合 物成分之相對較少揮發性分餾物，其令該方法： (a)在壓力下冷卻該氣體流以提供一冷卻流； (b )膨脹該冷卻流到一較低遷力，藉以將其進一步 冷卻；以及 (c)該進一步冷卻流被引導到一蒸餾塔並在該較低 壓力分餾，藉以回收該相對較少揮發性分餾物的成分； 其中改良在於充分冷卻該氣體流以部分地凝結 46 201111725 它；以及 (1) 分離部分地凝結之該氣體流，藉此提供一蒸汽 流及至少一液體流； (2) 之後將該蒸汽流分開為第一及第二流； (3) 冷卻該第一流以將其全部實質凝結，之後膨脹 到該較低壓力’藉以將其進一步冷卻； (4 )加熱經膨脹冷卻之該第一流，之後在一中間塔 饋入位置供應至一接觸及分離裝置，其產生一第一上 頭蒸汽流及一底部液體流，之後該底部液體流供應至 該蒸鶴塔； (5) 將該第二流膨脹到該較低壓力並供應至該接觸 及刀離裝置的塔第一下部饋入位置，其低於該中間塔 饋入位置； (6) 將該至少一液體流之至少一部分膨脹到該較低 壓力，並在一中間塔饋入位置供應至該蒸館塔； (7) 從該蒸餾塔之一上部區域抽出一第二上頭蒸汽 流，並在低於該中間塔饋入位置之一塔第二下部饋入 位置供應至該接觸及分離裝置； (8) 加熱該第一上頭蒸汽流，之後排出已加熱之該 第上頭蒸Ά流至少一部分作為該揮發性殘餘氣體分 餾物； (9) 從該接觸及分離裝置低於該中間塔饋入位置且 尚於該塔第一及第二下部饋入位置之一區域抽出一蒸 餾4汽流，並引導到與經膨脹冷卻之該第一流及該第 47 201111725 一上頭蒸汽流有關聯之熱交換，藉此充分冷卻該蒸餾 瘵况流以凝結其至少一部分，並藉此形成一殘餘的蒸 汽流及一凝結流，藉此供應步驟（4)及（8)的加熱至少一 部分； (1 〇)供應該凝結流之至少一部分至該接觸及分離 裝置的一頂部饋料位置；以及 (11)該饋入流至該接觸及分離裝置的量及溫度有 效於維持該接觸及分離裝置之上頭溫度在一溫度，藉 以回收該相對較少揮發性分餾物中之大部分成分。 6.—種用於分離氣體流之方法，其係將含有甲烷、成 分、C3成分及重碳氫化合物成分之氣體流分離為一揮 發性殘餘氣體分餾物及一含有大部分該C2成分、C3 成分及重碳氫化合物成分抑或該C3成分及重碳氫化合 物成分之相對較少揮發性分餾物，其中該方法： (a) 在壓力下冷卻該氣體流以提供一冷卻流； (b) 膨脹該冷卻流到一較低壓力，藉以將其進一步 冷卻；以及 (c) 該進一步冷卻流被引導到一蒸餾塔並在該較低 壓力分餾，藉以回收該相對較少揮發性分餾物的成分； 其中改良在於充分冷卻該氣體流以部分地凝結 它；以及 (1)分離部分地凝結之該氣體流，藉此提供一蒸汽 流及至少一液體流； 48 201111725 (2) 之後將該蒸汽流分開為第一及第二流； (3) 將該第一流與該至少一液體流的至少一部分合 併形成一合併流’隨該合併流冷卻而將其全部實質凝 結’之後膨脹到該較低壓力，藉以將其進一步冷卻； (4) 加熱經膨脹冷卻之該合併流，之後在一中間塔 饋入位置供應至一接觸及分離裝置，其產生一第一上 頭蒸汽流及一底部液體流，之後該底部液體流供應至 該蒸餾塔； (5 )將該第二流膨脹到該較低壓力並供應至該接觸 及分離裝置的塔第一下部饋入位置，其低於該中間塔 饋入位置； (6) 將該至少一液體流之任何剩餘部分膨脹到該較 低壓力，並供應至該蒸餾塔之一中間塔饋入位置； (7) 從該蒸館塔之一上部區域抽出一第二上頭蒸汽 流，並在低於該中間塔饋入位置之一塔第二下部饋入 位置供應至該接觸及分離裝置； (8) 加熱該第一上頭蒸汽流，之後排出已加熱之該 第一上頭蒸汽流至少一部分作為該揮發性殘餘氣體分 餾物； (9) 從該接觸及分離裝置低於該_間塔饋入位置且 高於該塔第一及第二下部饋入位置之一區域抽出一蒸 館蒸汽流，並引導到與經膨脹冷卻之該合併流及該第 -上頭蒸汽流有關聯之熱交&，藉此充分冷卻該蒸餾 蒸汽流以凝結其至少-部分’並藉此形成—殘餘的蒸 49 201111725 汽流及一凝結流，藉此供應步驟（4)及（8)的加熱至少一 部分； 〇 〇)供應該凝結流之至少一部分至該接觸及分離 裳置的一頂部饋料位置；以及 (U)該饋入流至該接觸及分離裝置的量及溫度有 效於維持該接觸及分離裝置之上頭溫度在一溫度，藉 以回收該相對較少揮發性分餾物中之大部分成分。 7·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中 (1) 該上頭蒸汽流與該殘餘的蒸汽流合併形成一合 併蒸汽流；以及 (2) 該合併蒸汽流被引導到與該蒸餾蒸汽流有關聯 之熱交換並加熱’藉此供應該蒸餾蒸汽流之該冷卻的 至少一部分’之後排出已加熱之該合併蒸汽流至少/ 4分作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 8·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中 (1) 該上頭蒸汽流與該殘餘的蒸汽流合併形成一合 併蒸汽流；以及 (2) 該合併蒸汽流被引導到與該蒸餾蒸汽流有關聯 之熱交換並加熱，藉此供應該蒸館蒸汽流之該冷卻的 ,、卩刀之奴排出已加熱之該合併蒸汽流至少一 部分作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 50 201111725 9·如申請專利範圍第3項所述之方法，其中 U)忒上頭蒸汽流與該殘餘的蒸汽流合併形成一合 併蒸汽流；以及 (2)該合併蒸汽流被引導到與該蒸餾蒸汽流有關聯 之熱交換並加熱，藉此供應該蒸餾蒸汽流之該冷卻的 至少一部分，之後排出已加熱之該合併蒸汽流至少/ 部分作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 10.如申請專利範圍第4項所述之方法，其中 (1) 該第一上頭蒸汽流與該殘餘的蒸汽流合併形成 一合併蒸汽流；以及 (2) 該合併蒸汽流被引導到與該蒸餾蒸汽流有關聯 之熱交換並加熱，藉此供應該蒸餾蒸汽流之該冷卻的 至少一部分’之後排出已加熱之該合併蒸汽流至少/ 么作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 11 ·如申請專利範圍第5項所述之方法，其中 (1) 該第一上頭蒸汽流與該殘餘的蒸汽流合併形成 一合併蒸汽流；以及 (2) 該合併蒸汽流被引導到與該蒸餾蒸汽流有關聯 之熱交換並加熱，藉此供應該蒸餾蒸汽流之該冷卻的 至少—部分’之後排出已加熱之該合併蒸汽流至少/ 口 I5刀作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 51 201111725 12 ·如申請專利範圍第6項所述之方法，其中 (1) 該第—上頭蒸汽流與該殘餘的蒸汽流合併形成 一合併蒸汽流；以及 (2) 該合併蒸汽流被引導到與該蒸餾蒸汽流有關聯 之熱交換並加熱，藉此供應該蒸顧蒸汽流之該冷㈣ 至少一部分，之後排出已加熱之該合併蒸汽流至少— 部分作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 8或9項所述之方法， 中間塔饋入位置之該蒸 13·如申請專利範圍第1、2、3 ' 7 其中該蒸德蒸汽流是從低於該 餾塔之一區域抽出。 14.如申請專利範圍第i、2、3、7 4 y項所述之方法， 其中 (】)從低於該中間塔上部饋人位置且高於該中間拔 饋入位置之該蒸館塔之該區域抽出—第—蒸顧蒸汽 流； (2)從低於該中間塔饋 1置之5亥蒸餾塔的一區域 抽出一第一蒸儀蒸汽流；以及 ⑺該第-蒸顧蒸汽流與該第二蒸镏蒸汽流合併形 成該蒸潑蒸汽流。 15.如 T 一 u sc 1 2項所述之 法，其中將該第二上頭基汽^ …、'瓜刀開為該蒸餾蒸汽流 52 201111725 第一 4飽洛汽流，之後在該塔第二下部饋入位置供 應該第二蒸餾蒸汽流至該接觸及分離裝置。 16. 如申請專利範圍第4、5、6、10、η或]2項所述之方 法，其中 (1) 從該接觸及分離裝置低於該中間塔饋入位置且 尚於該塔第一及第二下部饋入位置之該區域抽出—第 一蒸餾蒸汽流； (2) 將該第二上頭蒸汽流分開為一第二蒸餾蒸汽流 及一第三蒸餾蒸汽流，之後該第二蒸餾蒸汽流在該塔 第二下部饋入位置供應至該接觸及分離裝置； (3) 該第一蒸餾蒸汽流與該第三蒸餾蒸汽流合併形 成該蒸鶴蒸汽流。 17. 如申請專利範圍第1、2、3、7、8或9項所述之方法， 其中 (1) 將該凝結流分開為至少一第一部分及一第二部 分， (2) 在該頂部饋入位置將該第一部分供應至該蒸館 塔；以及 (3) 在低於該中間塔饋入位置之一第二中間塔饋入 位置將該第一部分供應至該蒸德塔。 53 1 8.如申請專利範圍第Π項所述之方法，其中 201111725 (1) 將該凝結流分開為至少一第 分； (2) 在該頂部饋入位置將該第一 塔；以及 (3) 在低於該中間塔饋入位置之 位置將該第二部分供應至該蒸餾塔 19. 如申請專利範圍第14項所述之方g (1) 將該凝結流分開為至少一第 分； (2) 在該頂部饋入位置將該第— 塔；以及 (3) 在低於該中間塔饋入位置之 位置將該第二部分供應至該蒸错塔 20. 如申請專利範圍第4、5、6、10、1 法，其中 (1) 將該凝結流分開為至少—第 分； (2) 在該頂部饋入位置將該第_ 及分離裝置；以及 (3) 在一頂部饋入位置將該第二 塔。 一部分及一第二部 4分供應至該蒸餘 一第二中間塔饋入 〇 ^，其中 一部分及一第二部 部分供應至該蒸館 一第二中間塔饋入 〇 1或_12項所述之方 一部分及一第二部 部分供應至該接觸 部分供應至該蒸顧 54 201111725 2 1 ·如申請專利範圍第1 5項所述之方法，其中 (1)將該凝結流分開為至少一第一部分及一一泣 -部 分； ⑺在該頂部饋入位置將Mm應至該接觸 及分離裝置；以及 (3)在一頂部饋入位置將該第二部分供應至該蒸餾 塔0 22·如申請專利範圍第16項所述之方法，其中 (1) 將該凝結流分開為至少一第一部分及一第二部 分； (2) 在該頂部饋入位置將該第一部分供應至該接觸 及分離裝置；以及 (3) 在一頂部饋入位置將該第二部分供應至該蒸顧 塔。 —種設備，其係用於將含有甲烷、q成分、C3成分及 重碳氫化合物成分之氣體流分離為一揮發性殘餘氣體 分餾物及一含有大部分該C2成分、C3成分及重碳氫化 合物成分抑或該C3成分及重碳氫化合物成分之相對 較少揮發性分餾物，於該設備中有： 〇) —第一冷卻手段，在壓力下冷卻該氣體流，關 連於在壓力下提供一冷卻流； 55 201111725 (b) —第一膨脹手段，關連於在壓力下接收該冷卻 流之至少一部分並將它膨脹到一較低壓力，藉此進一 步冷卻該流；以及 (c) 一蒸館塔，關連於接收該進一步冷卻流，該蒸 顧塔適於將該進一步冷卻流分離為一上頭蒸汽流及該 相對較少揮發性分餾物； 改良在於其中該設備包括： (1) 分開手段，連結該第一冷卻手段以接收該冷卻 流並將它分開為第一及第二流； (2) 第二冷卻手段’連結該分開手段以接收該第一 流並將它充分冷卻以實質凝結它； (3) 第一膨服手段’連結該第二冷卻手段以接收大 體上凝結的該第一流並將它膨服到該較低壓力； (4 )熱父換手段，連結該第二膨脹手段以接收經膨 脹冷卻之該第一流並加熱它，該熱交換手段進一步連 結該蒸餾塔以在一中間塔上部饋入位置供應經加熱膨 脹的該第一流至該蒸餾塔； (5) 該第一膨脹手段連結該分開手段以接收該第二 流並將它膨脹到該較低壓力，該第一膨脹手段進一步 連結該蒸餾塔以在一中間塔饋入位置、低於該中間塔 上部饋入位置供應膨脹的該第二流至該蒸餾塔； (6) 該熱交換手段進一步連結該蒸餾塔以接收於其 中分離之該上頭蒸汽流至少一部分並加熱它，之後排 出已加熱之該上頭蒸汽流至少一部分作為該揮發性殘 56 201111725 餘氣體分餾物； (7) 抽回蒸汽手段，連結該蒸餾塔以接收來自該γ 德塔低於該中間塔上部饋入位置且高於該中間塔饋入 位置之一區域的一蒸餾蒸汽流； (8) 該熱交換手段進一步連結該抽回蒸汽 、丁 +又以接 收該蒸餾蒸汽流並將它充分冷卻以凝結其小 分’藉此供應步驟（4)及（6)的加熱至少一部分. (9) 分離手段，連結該熱交換手段以接收該部八凝 結之蒸餾蒸汽流並將它分離，藉此形成一殘餘的落气 流及一凝結流，該分離手段進一步連結該蒸淘汉以在 一頂部饋入位置供應該凝結流至少一部分至該蒸館 塔；以及 (10) 控制手段’適於調節該饋入流至該蒸餾塔的量 及溫度以維持該蒸餾塔的上頭溫度在一溫度，藉以回 收該相對較少揮發性分餾物中之大部分成分。 24.—種設備，其係用於將含有甲烷、C2成分、C3成分及 重*厌鼠化合物成分之氣體流分離為一揮發性殘餘氣體 分飽物及一含有大部分該C2成分、c3成分及重碳氫化 合物成分抑或該C3成分及重碳氫化合物成分之相對 較少揮發性分餾物，於該設備中有： (a)—第一冷卻手段，在壓力下冷卻該氣體流，關 連於在壓力下提供一冷卻流； 57 201111725 (b) —第一膨脹手段，關連於在壓力下接收該冷卻 流之至少一部分並將它膨脹到一較低壓力，藉此進一 步冷卻該流；以及 (c) 一蒸德塔，關連於接收該進一步冷卻流’該蒸 顧塔適於將該進一步冷卻流分離為一上頭蒸汽流及該 相對較少揮發性分傲物； 改良在於其中該設備包括： (1) 該第一冷卻手段適於在壓力下充分冷卻該氣體 流以將它部分凝結； (2) 第一分離手段，連結該第一冷卻手段以接收該 部分凝結氣體流並將它分離為一蒸汽流及至少一液體 流， (3) 分開手段，連結該第一分離手段以接收該蒸汽 流並將它分開為第一及第二流； (4) 第二冷卻手段，連結該分開手段以接收該第一 流並將它充分冷卻以實質凝結它； (5) 第二膨脹手段，連結該第二冷卻手段以接收大 體上凝、、·α的έ亥第一流並將它膨脹到該較低壓力； (6) 熱交換手段，連結該第二膨脹手段以接收經膨 =冷部之該第一流並加熱它，該熱交換手段進—步連 結該蒸餾塔以在一中間塔上部饋入位置供應經加熱膨 膳的該第—流至該蒸餾塔； (7)該第一膨脹手段連結該分開手段以接收該第二 八並將匕脹到該較低壓力，該第一膨脹手段進一步 58 201111725 連結該蒸餾塔以在一中間塔饋入位置、低於該中間塔 上部饋入位置供應膨脹的該第二流至該蒸餾塔； (8) 第二膨服手段，連結該第一分離手段以接收該 至少一液體流至少一部分並將它膨脹到該較低壓力， 該第三膨脹手段進一步連結該蒸餾塔，以在低於該中 間塔饋入位置之一較低中間塔饋入位置供應膨脹的該 液體流到該蒸餾塔； (9) 該熱父換手段進一步連結該蒸餾塔以接收於其 中分離之該上頭蒸汽流至少一部分並加熱它，之後排 出已加熱之該上頭蒸汽流至少一部分作為該揮發性殘 餘氣體分餾物； (10) 抽回蒸汽手段，連結該蒸餾塔以接收來自該蒸 餾塔低於該t間塔上部饋入位置且高於該中間塔饋Z 位置之一區域的一蒸餾蒸汽流； (11) 該熱父換手段進一步連結該抽回蒸汽手段以 接收該蒸餾蒸汽流並將它充分冷卻以凝結其至少一部 刀，藉此供應步驟（6)及（9)的加熱至少一部分； (12) 第二分離手段，連結該熱交換手段以接收該部 分凝結之蒸餾蒸汽流並將它分離’藉此形成—殘餘的 蒸汽流及一凝結流，該第二分離手段進一步連結該蒸 餾塔以在一頂部饋入位置供應該凝結流至少—部分至 該蒸館塔；以及 (13) 控制手段，適於調節該饋入流至該蒸餾塔的量 及溫度以維持該蒸餾塔的上頭溫度在一溫度，藉以回 59 201111725 收該相對較少揮發性分餾物十之大部分成分。 25.—種設備，其係用於將含有曱烷、C2成分、q成分及 重碳氫化合物成分之氣體流分離為一揮發性殘餘氣體 分顧物及一含有大部分該C2成分、&成分及重碳氫化 合物成分抑或該C3成分及重碳氫化合物成分之相對 較少揮發性分德物，於該設備中有： (a) —第一冷卻手段’在壓力下冷卻該氣體流，關 連於在壓力下提供一冷卻流； (b) —第一膨脹手段，關連於在壓力下接收該冷卻 流之至少一部分並將它膨脹到一較低壓力，藉此進— 步冷卻該流；以及 (c) 一蒸德塔’關連於接收該進一步冷卻流，該蒸 餾塔適於將該進一步冷卻流分離為一上頭蒸汽流及該 相對較少揮發性分餾物； 改良在於其中該設備包括： (1) 該第一冷卻手段適於在壓力下充分冷卻該氣體 流以將它部分凝結； (2) 第一分離手段，連結該第一冷卻手段以接收該 部分凝結氣體流並將它分離為一蒸汽流及至少一液體 流; (3) 分開手段，連結該第一分離手段以接收該蒸汽 流並將它分開為第一及第二流； 60 201111725 (4) 合併手段，連結該分開手段及該第一分離手段 以接收該第一流及該至少—液體流至少一部分，並形 成一合併流； (5) 第二冷卻手段，連結該合併手段以接收該合併 流並將它充分冷卻以實質凝結它； (6) 第二膨脹手段’連結該第二冷卻手段以接收大 體上凝結的該合併流並將它膨脹到該較低壓力； (7) 熱交換手段，連結該第二膨脹手段以接收經膨 脹冷卻之該合併流並加熱它，該熱交換手段進一步連 結該蒸餾塔以在一中間塔上部饋入位置供應經加熱膨 脹的該合併流至該蒸德塔； (8) 該第一膨脹手段連結該分開手段以接收該第二 流並將它膨脹到該較低壓力，該第一膨脹手段進一步 連結該蒸餾塔以在一中間塔饋入位置、低於該中間塔 上部饋入位置供應膨脹的該第二流至該蒸餾塔； (9) 第三膨脹手段，連結該第一分離手段以接收該 至少一液體流之任何剩餘部分並將它膨脹到該較低壓 力，該第三膨脹手段進一步連結該蒸餾塔以在低於 該中間塔饋入位置之一較低中間塔饋入位置供應膨脹 的該液體流到該蒸鶴塔； (10) 該熱交換手段進一步連結該蒸餾塔以接收於 其中分離之該上頭蒸汽流至少一部分並加熱它，之後 排出已加熱之該上頭蒸汽流至少一部分作為該揮發性 殘餘氣體分餾物； 61 201111725 (11)抽回蒸/πι手段，連結該蒸傲塔以接收來自該蒸 傲塔低於該中間塔上部饋入位置且高於該中間塔饋入 位置之一區域的一蒸餾蒸汽流； U2)該熱交換手段進一步連結該抽回蒸汽手段以 接收該崧傲蒸'/飞流並將它充分冷卻以凝結其至少一部 分，藉此供應步驟（7)及（1〇)的加熱至少一部分； (13) 第二分離手段，連結該熱交換手段以接收該部 分凝結之蒸餾蒸汽流並將它分離，藉此形成一殘餘的 蒸汽流及一凝結流，該第二分離手段進一步連結該蒸 餾塔以在一頂部饋入位置供應該凝結流至少一部分至 該蒸館塔；以及 (14) 控制手段，適於調節該饋入流至該蒸餾塔的量 及溫度以維持該蒸餾塔的上頭溫度在一溫度，藉以回 收該相對較少揮發性分餾物中之大部分成分。 26·一種设備’其係用於將含有甲烷、Cz成分、Cs成分及 重奴氫化合物成分之氣體流分離為一揮發性殘餘氣體 分餾物及—含有大部分該Q成分、C3成分及重碳氫化 合物成分抑或該C：3成分及重碳氫化合物成分之相對 較少揮發性分潑物，於該設備中有： (a) —第一冷卻手段，在壓力下冷卻該氣體流關 連於在壓力下提供一冷卻流； (b) 一第一膨脹手段，關連於在壓力下接收該冷卻 62 201111725 流之至少一部分並將它膨脹到一較低壓力，藉此進一 步冷卻該流；以及 (c) 一蒸德塔’關連於接收該進一步冷卻流，該蒸 餾塔適於將該進一步冷卻流分離為一第一上頭蒸汽流 及該相對較少揮發性分餾物； 改良在於其中該設備包括： (1) 分開手^又’連結該第一冷卻手段以接收該冷卻 流並將它分開為第一及第二流； (2) 第二冷卻手段，連結該分開手段以接收該第一 流並將它充分冷卻以實質凝結它； (3) 第二膨脹手段，連結該第二冷卻手段以接收大 體上凝結的該第一流並將它膨脹到該較低壓力； (4) 熱交換手段，連結該第二膨脹手段以接收經膨 脹冷卻之該第一流並加熱它，該熱交換手段進一步連 結一接觸及分離手段以在一中間塔饋入位置供應經加 熱膨脹的該第一流至該接觸及分離手段，該接觸及分 離手^又適於產生一第一上頭蒸汽流及一底部液體流； (5) 該第一膨脹手段連結該分開手段以接收該第二 流並將它膨脹到該較低壓力，該第一膨脹手段進一步 連結該接觸及分離手段以在低於該中間塔饋入位置之 塔之一第一下部饋入位置供應膨脹的該第二流至該接 觸及分離手段； (6) 該蒸餾塔連結該接觸及分離手段以接收該底部 液體流至少一部分； 63 201111725 (7) 該接觸及分離手段進—步連結該蒸餾塔，以在 低於該中間塔饋入位置之塔之一第二下部饋入位置接 收該第一上頭蒸汽流至少—部分； (8) 該熱交換手段進一步連結該接觸及分離手段以 接收於其中分離之該第二上頭蒸汽流至少一部分並加 熱它，之後排出已加熱之該第二上頭蒸汽流至少一部 分作為該揮發性殘餘氣體分餾物； (9) 抽回蒸汽手段，連結該接觸及分離手段以接收 來自該接觸及分離I置低於該中間塔饋入位置且高於 該塔之第-及第二下部冑入位置之一區域的一蒸餾蒸 汽流； (10) 該熱父換手段進一步連結該抽回蒸汽手段以 接收該蒸餾蒸汽流並將它充分冷卻以凝結其至少一部 分，藉此供應步驟（4)及（8)的加熱至少一部分； (11) 分離手段’連結該熱交換手段以接收該部分凝 結之蒸餾蒸汽流並將它分離，藉此形成一殘餘的蒸汽 及凝π 該分離手段進一步連結該接觸及分離 手&以在一頂部饋入位置供應該凝結流至少一部分至 該接觸及分離手段；以及 (12) 控制手段’適於調節該饋人流至該接觸及分離 手段的量及溫度以维持該接觸及分離手段的上頭溫度 在一溫度，藉以回枚該相對較少揮發性分餾物中之大 部分成分。 64 201111725 27.—種設備，其係用於將含有曱烷、C2成分、C3成分及 重碳氫化合物成分之氣體流分離為一揮發性殘餘氣體 分傲物及一含有大部分該c2成分、c3成分及重碳氫化 合物成分抑或該C 3成分及重碳氫化合物成分之相對 較少揮發性分餾物，於該設備中有： (a) —第一冷卻手段，在壓力下冷卻該氣體流，關 連於在壓力下提供一冷卻流； (b) —第一膨脹手段，關連於在壓力下接收該冷卻 流之至少一部分並將它膨脹到一較低壓力，藉此進一 步冷卻該流；以及 (c) 一蒸餾塔，關連於接收該進一步冷卻流，該蒸 餾塔適於將該進一步冷卻流分離為一第一上頭蒸汽流 及該相對較少揮發性分餾物； 改良在於其中該設備包括： (1) 該第一冷卻手段適於在壓力下充分冷卻該氣體 流以將它部分凝結； (2) 第一分離手段，連結該第一冷卻手段以接收該 部分凝結氣體流並將它分離為一蒸汽流及至少一液體 流； (3) 分開手段，連結該第一分離手段以接收該蒸汽 流並將它分開為第一及第二流； (4) 第二冷卻手段，連結該分開手段以接收該第一 流並將它充分冷卻以實質凝結它； 65 201111725 (5) 第二膨脹手段，連結該第二冷卻手段以接收大 體上凝結的該第—流並將它膨脹到該較低壓力； (6) 熱交換手段，連結該第二膨脹手段以接收經膨 、"卩之該第一流並加熱它，該熱交換手段進一步連 結一接觸及分離手段以在一中間塔饋入位置供應經加 熱膨脹的該第一流至該接觸及分離手段，該接觸及分 離手奴適於產生一第二上頭蒸汽流及一底部液體流； (7) 該第一膨脹手段連結該分開手段以接收該第二 流並將它膨脹到該較低壓力，該第一膨脹手段進一步 連結該接觸及分離手段以在低於該中間塔饋入位置之 塔之一第一下部饋入位置供應膨脹的該第二流至該接 觸及分離手段； (8) 第三膨脹手段，連結該第一分離手段以接收該 至少一液體流至少一部分並將它膨脹到一較低壓力， 該第二膨脹手段進一步連結該蒸德塔以在一中間塔饋 入位置供應膨脹的該液體流至該蒸餾塔； (9) 該蒸餾塔連結該接觸及分離手段以接收該底部 液體流至少一部分； (10) 該接觸及分離手段進一步連結該蒸餾塔，以在 低於該中間塔饋入位置之塔之一第二下部饋入位置接 收該第一上頭蒸汽流至少一部分； (11) 該熱交換手段進一步連結該接觸及分離手段 以接收於其中分離之該第二上頭蒸汽流至少一部分並 加熱它，之後排出已加熱之該第二上頭蒸汽流至少一 66 201111725 部分作為該揮發性殘餘氣體分餾物； (12)抽回蒸汽手段，連結該接觸及分離手段以接收 來自該接觸及分離裝置低於該中間塔饋入位置且高於 該塔之第一及第二下部饋入位置之一區域的一蒸餾蒸 汽流； ~ (1 3 )該熱交換手段進一步連結該抽回蒸汽手段以 接收該蒸餾蒸汽流並將它充分冷卻以凝結其至少—部 刀藉此供應步驟（6)及（11)的加熱至少一部分； (1 4)第二分離手段，連結該熱交換手段以接收該部 分凝結之蒸餾蒸汽流並將它分離，藉此形成一殘餘的 蒸汽流及一凝結流，該第二分離手段進一步連結該接 觸及分離手段以在一頂部饋入位置供應該凝結流至少 一部分至該接觸及分離手段；以及 (15)控制手段，適於調節該饋入流至該接觸及分離 手段的量及溫度以維持該接觸及分離手段的上頭溫度 在一溫度，藉以回收該相對較少揮發性分餾物中之大 部分成分。 28·—種設備，其係用於將含有曱烷、Cs成分、q成分及 重礙氫化合物成分之氣體流分離為―揮發性殘餘氣體 分餾物及—含有大部分該C2成分、6成分及重碳氫化 合物成分抑或該q成分及重碳氩化合物成分之相對 較少揮發性分館物，於該設備中有： 67 201111725 (a) —第一冷卻手段’在壓力下冷卻該氣體流，關 連於在壓力下提供一冷卻流； (b) —第一膨脹手段’關連於在壓力下接收該冷卻 • 流之至少一部分並將它膨脹到一較低壓力，藉此進一 步冷卻該流；以及 (c) 一蒸餾塔，關連於接收該進一步冷卻流，該蒸 餾塔適於將該進一步冷卻流分離為一第一上頭蒸汽流 及該相對較少揮發性分餾物； 改良在於其中該設備包括： (1) 該第一冷卻手段適於在壓力下充分冷卻該氣體 流以將它部分凝結； (2) 第一分離手段，連結該第一冷卻手段以接收該 刀减結氣體流並將它分離為一蒸汽流及至少一液體 流， (3) 分開手段，連結該第一分離手段以接收該蒸汽 流並將它分開為第一及第二流； (4) 合併手段’連結該分開手段及該第一分離手段 以接收該第一流及該至·少一液體流至少一部分，並形 成一合併流； . (5)第二冷卻手段，連結該合併手段以接收該合併 ， 流並將它充分冷卻以實質凝結它； (6) 第二膨脹手段，連結該第二冷卻手段以接收大 體上凝結的該合併流炎將它膨脹到該較低壓力； (7) 熱交換手段，連結該第二膨脹手段以接收經膨 68 201111725 脹冷部之該合併流並加熱它，該熱交換手段進一步連 結一接觸及分離手段以在—中料饋入位置供應經加 熱膨脹的該合併流至該接觸及分離手段，該接觸及分 離手段適於產生一第二上頭蒸汽流及一底部液體流； (8) 該第一膨脹手段連結該分開手段以接收該第二 流並將它膨脹到該較低壓力，該第一膨脹手段進一步 連結該接觸及分離手段以在低於該中間塔饋入位置之 塔之一第一下部饋入位置供應膨脹的該第二流至該接 觸及分離手段； (9) 第三膨脹手段，連結該第一分離手段以接收該 至少一液體流之任何剩餘部分並將它膨脹到一較低壓 力，s亥第二膨脹手段進一步連結該蒸餾塔以在一中間 塔餚入位置供應膨脹的該液體流至該蒸餾塔； (1 〇)該蒸错塔連結該接觸及分離手段以接收該底 部液體流至少一部分； (11) 該接觸及分離手段進一步連結該蒸餾塔，以在 低於該中間塔饋入位置之塔之一第二下部饋入位置接 收該第一上頭蒸汽流至少一部分； (12) 該熱交換手段進一步連結該接觸及分離手段 以接收於其中分離之該第二上頭蒸汽流至少一部分並 加熱它，之後排出已加熱之該第二上頭蒸汽流至少一 部分作為該揮發性殘餘氣體分餾物； (13) 柚回蒸汽手段，連結該接觸及分離手段以接收 來自該接觸及分離裝置低於該中間塔饋入位置且高於 69 201111725 該塔之第一及第二下部饋入位置之一區域的一蒸餾蒸 汽流； (14) 該熱交換手段進一步連結該抽回蒸汽手段以 接收該蒸淘蒸汽流並將它充分冷卻以凝結其至少一部 分’藉此供應步驟（7)及（12)的加熱至少一部分； (15) 第二分離手段，連結該熱交換手段以接收該部 为凝結之蒸餾蒸汽流並將它分離，藉此形成一殘餘的 蒸Ά流及一凝結流，該第二分離手段進一步連結該接 觸及分離手段以在一頂部饋入位置供應該凝結流至少 一部分至該接觸及分離手段；以及 (1 6)控制手段，適於調節該饋入流至該接觸及分離 手段的量及溫度以維持該接觸及分離手段的上頭溫度 在一溫度，藉以回收該相對較少揮發性分餾物中之大 部分成分。 29·如申請專利範圍第23項所述之設備，其中 (1) 一合併手段連結該蒸餾塔及該分離手段以接收 該上頭蒸汽流及該殘餘的蒸汽流，並形成一合併蒸汽 流；以及 (2) 該熱交換手段適於接收來自該合併手段之該合 併蒸汽流，並引導匕到與該蒸潑蒸汽流關聯之熱交 換，藉此加熱該合併蒸汽流並供應該蒸餾蒸汽流之該 冷卻至少一部分，之後排出至少一部分已加熱之該合 併蒸汽流作為該揮發性殘餘氣體分餾物^ 70 201111725 3〇.如申請專利範圍第24項所述之設備，其中 (1 )一合併手段連結該蒸餾塔及該第二分離手段以 接收該上頭蒸汽流及該殘餘的蒸汽流，並形成一合併 蒸汽流；以及 (2)該熱交換手段適於接收來自該合併手段之該合 併蒸汽流，並引導它到與該蒸餾蒸汽流關聯之熱交 換，藉此加熱該合併蒸汽流並供應該蒸餾蒸汽流之該 冷部至少一部分，之後排出至少一部分已加熱之該合 併蒸流作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 3 1 ·如申請專利範圍第25項所述之設備，其中 (1) 一第二合併手段連結該蒸餾塔及該第二分離手 段以接收該上頭蒸汽流及該殘餘的蒸汽流，並形成一 合併蒸汽流；以及 (2) 該熱交換手段適於接收來自該第二合併手段之 該合併4汽流，並引導它到與該蒸餾蒸汽流關聯之熱 交換，藉此加熱該合併蒸汽流並供應該蒸餾蒸汽流之 該冷郃至少一部分，之後排出至少一部分已加熱之該 合併蒸汽流作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 32·如申請專利範圍第26項所述之設備，其中 (1)一合併手段連結該接觸及分離手段以及該分離 手奴以接收該第二上頭蒸汽流及該殘餘的蒸汽流，並 71 201111725 形成一合併蒸汽流；以及 (2)該熱交換手段適於接收來自該合併手段之該合 併蒸汽流，並引導它到與該蒸餾蒸汽流關聯之熱交 換，藉此加熱該合併蒸汽流並供應該蒸餾蒸汽流之該 冷卻至少一部分，之後排出至少一部分已加熱之該合 併蒸汽流作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 33. 如申請專利範圍第27項所述之設備，其中 (1) 一合併手段連結該接觸及分離手段以及該第二 分離手段以接收該第二上頭蒸汽流及該殘餘的蒸汽 流，並形成一合併蒸汽流；以及 (2) 該熱交換手段適於接收來自該合併手段之該合 併蒸汽流，並引導它到與該蒸餾蒸汽流關聯之熱交 換，藉此加熱該合併蒸汽流並供應該蒸餾蒸汽流之該 冷卻至少一部分，之後排出至少一部分已加熱之該合 併蒸汽流作為該揮發性殘餘氣體分餾物。 34. 如申請專利範圍第28項所述之設備，其中 (1) 一第二合併手段連結該接觸及分離手段以及該 第二分離手段以接收該第二上頭蒸汽流及該殘餘的蒸 汽流，並形成一合併蒸汽流；以及 (2) 該熱交換手段適於接收來自該第二合併手段之 該合併蒸汽流，並引導它到與該蒸餾蒸汽流關聯之熱 交換，藉此加熱該合併蒸汽流並供應該蒸餾蒸汽流之 72 201111725 該冷卻至少-部分，之後排出至少一部分已加執之該 合併蒸汽流作為該揮發性殘餘氣體分顧物。 35. 如申請專利範圍第23或 項所述之設備，其中該抽 回蒸汽手段適於連結該蒸餾 以接收來自低於該中 間塔饋入位置之該蒸餾塔 £域的該蒸餾蒸汽流。 36. 如申請專利範圍第24、 或31項所述之設備， 其中該抽回蒸汽手段適於連姓 逆这#餾塔，以接收來自 低於該中間塔饋入位置之 μ 餾塔之一區域的該蒸餾 蒸汽流。 37·如申請專利範圍第 23項所述之設備，其中 (】）該抽回蒸汽手段適於連結該蒸餾塔，以接收來 低於該中間塔上部饋入位置且高於該，間塔饋入位 置之該蒸餾塔之一 區域之一第一蒸餾蒸汽流 ’以接收來 區域之一第 (2)—第二抽回蒸汽手段連結該蒸餾塔 自低於該中間塔饋入位置之該蒸餾塔之一 二蒸餾蒸汽流； ()σ併手^又連結該抽回蒸汽手段及該第二抽回 …、’飞手奴，以接收該第—蒸餾蒸汽流及該第二蒸餾蒸 汽流並形成該蒸餾蒸汽流；以及 (4)該熱交換手段適於連結該合併手段，以接收該 蒸鶴蒸汽流。 73 201111725 38.如申請專利範圍第24項所述之設備，其中 (1) 該抽回蒸汽手段適於連結該蒸餾塔，以接收來 自低於該中間塔上部饋入位置且高於該中間塔饋入位 置之該蒸餾塔之一區域之一第一蒸餾蒸汽流； (2) —第二抽回蒸汽手段連結該蒸餾塔，以接收來 自低於該中間塔饋入位置之該蒸餾塔之一區域之一第 二蒸餾蒸汽流； (3) —合併手段連結該抽回蒸汽手段及該第二抽回 蒸汽手段，以接收該第一蒸餾蒸汽流及該第二蒸餾蒸 '/又流並形成該蒸顧蒸汽流；以及 (4) 該熱交換手段適於連結該合併手段，以接收該 蒸潑蒸汽流。 39·如申請專利範圍第25或30項所述之設備，其中 (1) 該抽回蒸汽手段適於連結該蒸餾塔，以接收來 自低於該中間塔上部饋入位置且高於該中間塔饋入位 置之該蒸餾塔之一區域之一第一蒸餾蒸汽流； (2) —第二抽回蒸汽手段連結該蒸餾塔，以接收來 自低於該中間塔饋入位置之該蒸餾塔之一區域之一第 二蒸餾蒸汽流； (3) —第二合併手段連結該抽回蒸汽手段及該第二 抽回蒸汽手段，以接收該第一蒸餾蒸汽流及該第二蒸 願蒸汽流並形成該蒸餾蒸汽流；以及 74 201111725 (4)該熱父換手段適於連結該第二合併手段，以接 收該蒸餾蒸汽流。 40.如申請專利範圍第29項所述之設備，其中 (1) 該抽回蒸汽手段適於連結該蒸餾塔，以接收來 自低於該中間塔上部饋入位置且高於該中間塔饋入位 置之該蒸餾塔之一區域之一第一蒸餾蒸汽流； (2) —第二抽回蒸汽手段連結該蒸餾塔，以接收來 自低於該中間塔饋入位置之該蒸顧塔之一區域之一第 二蒸餾蒸汽流； (3) —第二合併手段連結該抽回蒸汽手段及該第二 抽回蒸几手段，以接收該第—蒸餾蒸汽流及該第二蒸 餾蒸汽流並形成該蒸餾蒸汽流；以及 (4) 該熱交換手段適於連結該第二合併手段，以接 收該蒸餾蒸汽流。 41 ·如申請專利範圍第3 1項所述之設備，其中 (1) 該抽回蒸汽手段適於連結該蒸餾塔，以接收來 自低於該中間塔上部饋入位置且高於該中間塔饋入位 置之該蒸餾塔之一區域之—第一蒸餾蒸汽流； (2) 一第二抽回蒸汽手段連結該蒸餾塔，以接收來 自低於該中間塔饋入位置之該蒸餾塔之一區域之—第 二蒸餾蒸汽流； (3 ) —第三合併手段連結該抽回蒸汽手段及該第二 75 201111725 抽回蒸〉Ίι手f又，以接收马·楚 甘 叹Θ第一蒸餾蒸汽流及該第二蒸 餾蒸汽流並形成該蒸餾蒸汽流；以及 、 (4)該熱交換手段適於連結該第三合併手段，以接 收該蒸德蒸汽流。 42·如申請專利範圍第26一或32項所述之設備，其中 ⑴-第—分開手段連結該蒸館塔，以接收該第— 上頭蒸汽流並將它分開為該蒸鶴蒸汽流及一第二蒸餾 蒸汽流； ⑺該接觸及分離手段適於連結該第：分開手段， 以在該塔第二下部饋入位置接收該第二蒸餾蒸汽流； 以及 開手段，以接 (3)該熱交換手段適於連結該第二分 收該蒸餾蒸汽流。 項所述之設備， ’以接收該第 43.如申請專利範圍第27、28、33或34 其中 塔 (Ό 一第二分開手段連結該蒸館 上頭蒸汽流並將它分開為該蒸餾蒸汽流及一第二蒸餾 蒸汽流； (2)該接觸及分離手段適於連ί士兮曾 逆、，°為第二分開手段， 蒸汽流； 以在該塔第二下部饋入位置接收該第二蒸 以及 ⑺該熱交換手段適於連結該第二分開手段’以接 76 201111725 收該蒸餾蒸汽流。 44·如申請專利範圍第26項所述之設備，其中 (υ遠抽回蒸汽手段適於連結該接觸及分離手段， 以接收來自低於該中間塔饋入位置且高於塔之該第一 及第二下部饋入位置之該接觸及分離手段之該區段之 一第一蒸餾蒸汽流； (2) —第二分開手段連結該蒸餾塔，以接收該第一 上頭蒸汽流並將它分開為一第二蒸餾蒸汽流及一第三 蒸館蒸汽流； (3) 該接觸及分離手段適於連結該第二分開手段， 以在該塔第二下部饋入位置接收該第二蒸餾蒸汽流； (4) 一合併手段適於該抽回蒸汽手段及該第二分開 手段，以接收該第一蒸餾蒸汽流及該第三蒸餾蒸汽流 並形成該蒸餾蒸汽流；以及 (5) 該熱交換手段適於連結該合併手段，以接收該 蒸餾蒸汽流。 45.如申請專利範圍第27項所述之設備，其中 (1) 該柚回蒸汽手段適於連結該接觸及分離手段， 以接收來自低於該中間塔饋入位置且高於塔之該第一 及苐二下部饋入位置之該接觸及分離手段之該區段之 一第一蒸餾蒸汽流； (2) —第二分開手段連結該蒸餾塔，以接收該第一 77 201111725 上頭蒸汽流並將它分開為—第二蒸餾蒸汽流及一第三 蒸德蒸汽流； (3) 該接觸及分離手段適於連結該第三分開手段， 以在該塔第二下部饋入位置接收該第二蒸餾蒸汽流； (4) 一合併手段適於該抽回蒸汽手段及該第二分開 手段，以接收該第一蒸餾蒸汽流及該第三蒸餾蒸汽流 並形成該蒸顧蒸汽流；以及 (5) 該熱父換手段適於連結該合併手段，以接收該 蒸顧蒸汽流。 46·如申請專利範圍第28或33項所述之設備，其中 ⑴該抽回蒸汽手段適於連結該接觸及分離手段， 以接收來自低於該中間塔饋入位置且高於塔之該第一 及第下補人位置之該接觸及分離手段之該區段之 一第一蒸餾蒸汽流； (2)一第二分開手段連結該蒸餾塔以接收該第一 頭蒸汽流並將它分開為_第二蒸餾蒸汽流及一第三 蒸德蒸汽流； ⑴該接觸及分離手段適於連結該第二分開手段， 以在名塔第—下部饋入位置接收該第二蒸餾蒸汽流； (4) 一第二合併手段連結該抽回蒸汽手段及該第二 分開手段，以接收兮笛__甘扮奸 '^第蒸错4汽流及該第三蒸餾蒸 汽流並形成該蒸餾蒸汽流；以及 (5) 該熱交換手段適於連結該第二合併手段，以接 78 201111725 收該蒸餾蒸汽流。 ' 47.如申請專利範圍第32項所述之設備，其中 (1) 該抽回蒸汽手段適於連結該接觸及分離手段， 以接收來自低於該中間塔饋入位置且高於塔之該第一 及第二下部饋入位置之該接觸及分離手段之該區段之 一第一蒸餾蒸汽流； (2) —第二分開手段連結該蒸餾塔，以接收該第一 上頭蒸汽流並將它分開為—第二蒸餾蒸汽流及一第三 蒸餾蒸汽流； (3) 該接觸及分離手段適於連結該第二分開手段， 以在該塔第二下部饋入位置接收該第二蒸餾蒸汽流； (4) 一第二合併手段連結該抽回蒸汽手段及該第二 分開手段，以接收該第一蒸餾蒸汽流及該第三蒸餾蒸 汽流並形成該蒸餾蒸汽流；以及 (5) 該熱交換手段適於連結該第二合併手段，以接 收該蒸餾蒸汽流。 48·如申請專利範圍第34項所述之設備，其中 U )該抽回蒸汽手段適於連結該接觸及分離手段， 以接收來自低於該中間塔饋入位置且高於塔之該第一 u 及第二下部饋入位置之該接觸及分離手段之該區段之 一第一蒸餾蒸汽流； (2) —第二分開手段連結該蒸餾塔，以接收該第一 79 201111725 上頭蒸汽流並將它分開為一第二蒸餾蒸汽流及—第三 蒸餾蒸汽流； (3) 該接觸及分離手段適於連結該第二分開手段， 以在該塔第二下部饋入位置接收該第二蒸餾蒸汽流； (4) 一第三合併手段連結該抽回蒸汽手段及該第二 分開手段，以接收該第一蒸餾蒸汽流及該第三蒸餾蒸 汽流並形成該蒸餾蒸汽流；以及 (5) 該熱交換手段適於連結該第三合併手段，以接 收該蒸館蒸汽流。 49·如申請專利範圍第23、29、37或40項所述之設備， 其中 (1) 一第二分開手段連結該分離手段，以接收該凝 結流並將它分開為至少一第一部分及一第二部分； (2) 該蒸餾塔適於連結該第二分開手段，以在該頂 部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸餾塔進一步適於連結該第二分開争段，以 在低於該中間塔饋入位置之一第二中間塔饋入位置接 收該第二部分。 50.如申請專利範圍第24、25、30、31、38或41項所述 之設備，其中 (1) 一第二分開手段連結該第二分離手段，以接收 該凝結流並將它分開為至少一第一部分及/弟二部 201111725 分； (2) 該蒸餾塔適於連結該第二分 部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸餾塔進—步適於連結該第二分開手段，以 在低於該中間塔饋入位置之一第5中間塔饋入位置接 開手段，以在 該頂 收該第 51. 如申請專利範圍第35項所述之設備，其中 (1) 一第二分開手段連結該分離手段，以接收該凝 結流並將它分開為至少一第一部分及—第二部分； (2) 該蒸餾塔適於連結該第二分開手段，以在該頂 部饋入位置接收該第一部分；以及 (3 )該蒸餾塔進一步適於連結該第二分開手段，以 在低於該中間塔饋入位置之一第二中間塔饋入位置接 收該第二部分。 52. 如申請專利範圍第36項所述之設備’其中 (1) 一第二分開手段連結該第二分離手段，以接收 該凝結流並將它分開為炱少一第一部分及，第二部 分， (2) 該蒸餾塔適於連結該第二分開手段，以在該頂 部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸餾塔進一步適於連結該第二分開手段，以 在低於該中間塔饋入位置之/第二中間塔饋入位置接 8J 201111725 收該第二部分。 53. 如申請專利範圍第39項所述之設備，其中 (1) 一第二分開手段連結該第二分離手段，以接收 該凝結流並將它分開為至少—第一部分及一第二部 分； (2) 該蒸餾塔適於連結該第二分開手段，以在該頂 部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸餾塔進一步適於連結該第二分開手段，以 在低於該中間塔饋入位置之—第二中間塔饋入位置接 收該第二部分。 54. 如申請專利範圍第26或32項所述之設備，其中 (1) 一第二分開手段連結該分離手段，以接收該凝 結流並將它分開為至少一第—部分及一第二部分； (2) 該接觸及分離手段適於連結該第二分開手段， 以在該頂部饋入位置接收該第—部分；以及 (3) 該蒸餾塔適於連結該第二分開手段，以在一頂 部饋入位置接收該第二部分。 如申請專利範圍第27、28、33或μ項所述之設備， 其中 (1) 一第二分開手段連結該第二分離手段，以接收 該凝結流並將它分開為至少—第一部分及—第二部 82 201111725 分； (2) 該接觸及分離手段適於連結該第二分開手 以在該頂部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該療·館塔適於連結該第二分開手段，以在 部饋入位置接收該第二部分。 5 6.如申請專利範圍第42項所述之設備，其中 (1) 一第三分開手段連結該分離手段，以接收 結流並將它分開為至少一第一部分及一第二部分 (2) 該接觸及分離手段適於連結該第三分開手 以在該頂部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸餾塔適於連結該第三分開手段，以在 部饋入位置接收該第二部分。 57.如申請專利範圍第43項所述之設備，其中 (1) 一第二分開手段連結該第二分離手段以 該凝結流並將它分開為至少一第一部分及一第 分； (2) 該接觸及分離手段適於連結該第三分開手 以在該頂部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸餾塔適於連結該第三分開手段，以在 部饋入位置接收該第二部分。 5 8.如申請專利範圍第44或47項所述之設備，其中 段， 一頂 該凝 y 段， 一頂 接收 二部 段， 一頂 83 201111725 ⑴-第三分開手段連結該分離手段，以接收該凝 結流並將它分開為至少一第一部分及一第二部分 (2) 該接觸及分離手段適於連結該第三分開手段， 以在該頂部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸餾塔適於連結該第三分開手段，以在一頂 部饋入位置接收該第二部分。 59. 如申請專利範圍第45或48項所述之設備，其中 (1) 一第三分開手段連結該第二分離手段，以接收 該凝結流並將它分開為至少一第一部分及一第二部 分； (2) 該接觸及分離手段適於連結該第三分開手段， 以在該頂部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸餾塔適於連結該第三分開手段，以在一頂 部饋入位置接收該第二部分。 60. 如申請專利範圍第46項所述之設備，其中 (1) 一第二分開手段連結該第二分離手段，以接收 該凝結流並將它分開為至少一第一部分及一第二部 分； (2) 該接觸及分離手段適於連結該第三分開手段， 以在該頂部饋入位置接收該第一部分；以及 (3) 該蒸淘塔適於連結該第三分開手段，以在一頂 部饋入位置接收該第二部分。 84