WO2009004207A2 - Procede et appareil de separation cryogenique d'un debit riche en methane - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for cryogenic separation of a flow rich in methane.
  • the product contains less than 2% carbon dioxide and less than 2% for the total oxygen content of nitrogen.
  • a cryogenic separation method of a feed rate rich in methane also containing carbon dioxide and either nitrogen or oxygen or both in which: i the flow is sent to an adsorption purification unit to produce a depleted flow rate of carbon dioxide relative to the feed rate; ii) at least a portion of the depleted flow rate of carbon dioxide is cooled to produce a cooled flow rate iii at least a part of the cooled flow rate is sent to a distillation column; iv) a flow enriched in methane is withdrawn from the distillation column with respect to the feed rate; and v) a flow enriched in the distillation column is withdrawn from the distillation column.
  • nitrogen and / or oxygen with respect to the feed rate vi) characterized in that the purification unit is regenerated by at least a part of the vaporized methane enriched liquid.
  • the vaporized methane which has served as a regeneration gas is a product and preferably contains between 1 and 3 mol%. of carbon dioxide
  • the carbon dioxide depleted flow rate is cooled upstream of the column by means of at least one fluid withdrawn from the column.
  • the fluid withdrawn from the column is the flow rate enriched with nitrogen and / or oxygen.
  • the fluid withdrawn from the column is the flow enriched in methane
  • the flow enriched with methane is withdrawn in liquid form; the liquid enriched in methane vaporises by heat exchange with the flow rate depleted of carbon dioxide;
  • the carbon dioxide content of the vaporized liquid used for the regeneration is kept substantially constant, in particular by mixing a portion of vaporized methane enriched liquid taken upstream of the purification unit;
  • the liquid nitrogen is vaporized by heat exchange with the depleted flow rate of carbon dioxide; the liquid nitrogen is vaporized in a top condenser of the column;
  • the maintenance in cold is provided at least partially by a refrigerant cycle
  • the enriched flow of methane is produced in gaseous and / or liquid form
  • the flow rate withdrawn from the column enriched in methane contains at least 98 or even 99% methane
  • the feed rate contains between 75 and 95% of methane
  • the feed rate contains between 3 and 25% in total of nitrogen and / or oxygen.
  • an apparatus for cryogenic separation of a feed rate rich in methane also containing carbon dioxide and either nitrogen or oxygen or both comprising: ) an adsorption purification unit and means for sending the feed rate therein to produce a depleted flow rate of carbon dioxide with respect to the feed rate; ii) means for cooling at least a portion of the depleted flow rate in carbon dioxide to produce a cooled flow iii) a distillation column and means for sending at least a portion of the cooled flow to the distillation column; iv) means for extracting from the distillation column a flow enriched in methane with respect to the feed rate; and v) means for withdrawing from the distillation column a flow enriched in nitrogen and / or oxygen with respect to the feed rate.
  • FIG. 1 is a graph showing a heat exchange taking place in a heat exchanger of the apparatus according to FIGS. 3 and 4 illustrate production cycles for exploitable frigories for producing the cold necessary for the process according to the invention
  • FIG. 5 schematically represents an aspect of an apparatus according to the invention.
  • a feed gas 1 at room temperature and medium pressure (5 to 15 bar), having been purified in a permeation or adsorption unit, contains> 75% methane, ⁇ 2% carbon dioxide, and carbon and ⁇ 25% total oxygen and nitrogen. Of these 25%, about 20% consist of nitrogen and the rest of oxygen. The oxygen and nitrogen content greatly exceeds that desired for the product.
  • the gas 1 is sent to an adsorption unit constituted by two bottles of adsorbents 3, 29 to produce a depleted flow rate of CO 2 5.
  • This flow 5 is sent to a cold box 7 containing heat exchangers 9, 13 and 17.
  • the exchanger 9 is a brazed plate heat exchanger made of aluminum or stainless steel.
  • the cooled flow 5 which is two-phase, ensures the reboiling of a vessel reboiler 11 of the column 17 and the heat generated 23 is transferred to the column vessel. Then the flow 5 liquefies in the heat exchanger 13, is expanded by about half of its pressure in a valve 15 and sent to an intermediate point of the column 17.
  • the distillation of the liquefied flow is performed to produce a liquid flow in the vat. 27 a methane-rich stream containing less than 2% total of nitrogen and oxygen and a gas flow 19 at the top of the column enriched in nitrogen and / or oxygen and containing less than 5% methane.
  • Cooling of the overhead condenser 67 (FIGS. 3 and 4) of the column 17 is provided in various ways to remove heat from the column.
  • the condenser 67 may be cooled by liquid nitrogen bubbling from an outside source.
  • the cold may otherwise be provided by a cold-producing machine, such as a Stirling engine, a Gifford-McMahon machine, a feed tube, etc.
  • the frigories for the condenser 67 may be provided by a nitrogen cycle, such as As illustrated in FIG. 3.
  • Nitrogen 66 is sent to condenser 67 where it vaporizes to form gas 67.
  • Gas 67 is mixed with the overhead gas 66 of phase separator 65 and then flow 71.
  • the flow 45 thus formed is sent to a mixer, cooled in the exchangers 61, 53 and then compressed in the compressor 44 supplied with energy 43.
  • the compressed flow 47 is cooled in an exchanger 49 to form the flow 51, heated in the exchanger 53 for forming the gas 55 and expanded in a turbine 55.
  • the flow 55 is divided in two, a portion 59 being sent to the turbine 69 to form the flow 71 and the remainder 57 being sent to the exchanger 61.
  • the flow 57 expands in the valve 63 and is sent to the phase separator 65.
  • the liquid flow of the separator 65 is sent to the condenser 67.
  • FIG.4 Another possibility (fig.4) is to use a Brayton cycle with helium as cycle fluid.
  • a gas 81, heated in the condenser 67 is sent to an exchanger 83, compressed in a compressor 85, powered by energy 87 to form the flow 89.
  • This flow is sent to the exchanger 91 and then to the exchanger 83. Then it is expanded in a turbine 93 before being sent to the condenser 67.
  • the liquid methane 27 containing ⁇ 2% nitrogen + oxygen and> 98% methane vaporizes by heat exchange in the exchanger 9.
  • the waste enriched in nitrogen and / or oxygen 19 warms the mixture to be separated in the exchanger 13, is heated in the exchanger 9 and is sent to air. It contains less than 5% methane. As shown in detail in FIG. 5, the methane vaporized at the exchanger 9 is sent to the other bottle of adsorbents 29 in order to regenerate it and the regeneration gas 32 thus produced serves as a product of the process, being enriched in dioxide. of carbon relative to the flow 27 to contain between 1 and 3 mol%. carbon dioxide, for example.
  • the carbon dioxide content of the product 32 is analyzed by an AIC analyzer 105 and the contents are kept substantially constant by means of a valve 103 controlled by I AIC which opens a bypass line 101 for mixing gas 101 which is richer in water. methane at flow 32, as needed. Since the operation of the adsorbers is cyclic, this arrangement is necessary to avoid a cyclic purity variation of the product 32.
  • the product 32 is compressed in one or more compressors 31 to a high pressure (20 to 30 bar), or even a very high pressure (200 to 350 bar), as shown in Figure 1.
  • This product contains a little more than> 96% methane, ⁇ 2% nitrogen + oxygen and ⁇ 2% CO2.
  • a feed gas 1 having been purified in a permeation unit contains 76.5% methane, 1.6% carbon dioxide and 22% total oxygen and nitrogen. The oxygen and nitrogen content greatly exceeds that desired for the product.
  • the gas 1 is sent to an adsorption unit consisting of two adsorbent bottles 3, 29 to produce a depleted flow rate of CO 2 5.
  • This flow 5 is sent to a cold box 7 containing heat exchangers 9, 13 and 17.
  • the cooled flow 5 which is two-phase, ensures the reboiling of a vessel reboiler 11 of the column 17 and the heat generated 23 is transferred to the column vessel. Then the flow 5 liquefies in the heat exchanger 13, is expanded in a valve 15 and sent to an intermediate point of the column 17.
  • the distillation of the liquefied flow is performed to produce a liquid flow in the vat. 27 rich in methane containing less than 2% in total nitrogen + oxygen and a gas flow 19 at the top of column enriched in nitrogen + oxygen and containing less than 5% methane.
  • the cooling of the overhead condenser 203 (FIGS. 3 and 4) of the column 17 is ensured by sending liquid feeding liquid nitrogen 201 from an external source.
  • the waste enriched in nitrogen and / or oxygen 19 is expanded in a valve 25, mixed with the liquid nitrogen vaporization flow rate 204.
  • the mixed flow 207 is mixed in a mixer, cools the mixture to be separated in the exchanger 13, warms up in the exchanger 9 and is sent to the air. It contains less than 5% methane.
  • Liquid methane 27 is produced as the final product.
  • the nitrogen 21 1 may be replaced by a portion of the product 27.

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Abstract

Dans un procédé de séparation cryogénique d'un débit d'alimentation (1) riche en méthane contenant également du dioxyde de carbone, de l'azote et de l'oxygène, on envoie le débit à une unité d'épuration par adsorption (3, 29) pour produire un débit appauvri en dioxyde de carbone par rapport au débit d'alimentation, on refroidit au moins une partie du débit appauvri en dioxyde de carbone pour produire un débit refroidi, on envoie au moins une partie du débit refroidi à une colonne de distillation (17), on soutire de la colonne de distillation un débit enrichi en méthane par rapport au débit d'alimentation et on soutire de la colonne de distillation un débit enrichi en azote et/ou oxygène par rapport au débit d'alimentation. La bouteille de décarbonatation est régénérée par un débit contrôlé de méthane gazeux.

Description

Procédé et appareil de séparation cryogénique d'un débit riche en méthane
La présente invention concerne un procédé et un appareil de séparation cryogénique d'un débit riche en méthane.
Afin d'épurer un débit riche en méthane provenant d'une source organique, pour produire un produit épuré, il est nécessaire d'enlever les impuretés, telles que le dioxyde de carbone, l'oxygène et l'azote. Idéalement le produit contient moins de 2% de dioxyde de carbone et moins de 2% pour le contenu total en oxygène en azote.
Tous les pourcentages de composition de ce document sont des pourcentages molaires.
Selon un objet de l'invention, il est prévu un procédé de séparation cryogénique d'un débit d'alimentation riche en méthane contenant également du dioxyde de carbone et soit de l'azote soit de l'oxygène soit les deux dans lequel : i) on envoie le débit à une unité d'épuration par adsorption pour produire un débit appauvri en dioxyde de carbone par rapport au débit d'alimentation ii) on refroidit au moins une partie du débit appauvri en dioxyde de carbone pour produire un débit refroidi iii) on envoie au moins une partie du débit refroidi à une colonne de distillation iv) on soutire de la colonne de distillation un débit enrichi en méthane par rapport au débit d'alimentation et v) on soutire de la colonne de distillation un débit enrichi en azote et/ou oxygène par rapport au débit d'alimentation vi) caractérisé en ce que l'unité d'épuration est régénérée par au moins une partie du liquide enrichi en méthane vaporisé.
Selon d'autres aspects facultatifs - le méthane vaporisé ayant servi de gaz de régénération constitue un produit et contient de préférence entre 1 et 3 % mol. de dioxyde de carbone
- on refroidit le débit appauvri en dioxyde de carbone en amont de la colonne au moyen d'au moins un fluide soutiré de la colonne . - le fluide soutiré de la colonne est le débit enrichi en azote et/ou en oxygène .
- le fluide soutiré de la colonne est le débit enrichi en méthane ;
- le débit enrichi en méthane est soutiré sous forme liquide ; - le liquide enrichi en méthane se vaporise par échange de chaleur avec le débit appauvri en dioxyde de carbone ;
- le contenu en dioxyde de carbone du liquide vaporisé ayant servi à la régénération est maintenu substantiellement constant, en particulier en y mélangeant une partie de liquide enrichi en méthane vaporisé pris en amont de l'unité d'épuration ;
- le maintien en froid est assuré au moins partiellement par vaporisation d'un débit d'azote liquide provenant d'une source extérieure ;
- l'azote liquide se vaporise par échange de chaleur avec le débit appauvri en dioxyde de carbone ; - l'azote liquide se vaporise dans un condenseur de tête de la colonne ;
- le maintien en froid est assuré au moins partiellement par un cycle frigorigène ;
- on produit le débit enrichi en méthane sous forme gazeuse et/ou liquide ;
- on chauffe un rebouilleur de cuve de la colonne, éventuellement avec au moins une partie du débit à séparer ;
- le débit soutiré de la colonne enrichi en méthane contient au moins 98, voire 99% méthane ;
- le débit d'alimentation contient entre 75 et 95% de méthane ;
- le débit d'alimentation contient entre 3 et 25% en total d'azote et/ou d'oxygène.
Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un appareil de séparation cryogénique d'un débit d'alimentation riche en méthane contenant également du dioxyde de carbone et soit de l'azote soit de l'oxygène soit les deux comprenant : i) une unité d'épuration par adsorption et des moyens pour y envoyer le débit d'alimentation pour produire un débit appauvri en dioxyde de carbone par rapport au débit d'alimentation ii) des moyens de refroidissement d'au moins une partie du débit appauvri en dioxyde de carbone pour produire un débit refroidi iii) une colonne de distillation et des moyens pour envoyer au moins une partie du débit refroidi à la colonne de distillation iv) des moyens pour soutirer de la colonne de distillation un débit enrichi en méthane par rapport au débit d'alimentation et v) des moyens pour soutirer de la colonne de distillation un débit enrichi en azote et/ou oxygène par rapport au débit d'alimentation. L'invention sera décrite en plus de détail en se référant aux figures dont les figures 1 et 6 représentant schématiquement un appareil selon l'invention, la figure 2 est un graphique représentation un échange de chaleur ayant lieu dans un échangeur de l'appareil selon l'invention, les figures 3 et 4 illustrent des cycles de production de frigories exploitables pour la production du froid nécessaire au procédé selon l'invention et la figure 5 représente schématiquement un aspect d'un appareil selon l'invention.
Dans la Figure 1 , un gaz d'alimentation 1 à température ambiante et moyenne pression ( 5 à 15 bars), ayant été épuré dans une unité de perméation ou d'adsorption, contient >75% de méthane, <2% de dioxyde de carbone et <25% au total d'oxygène et d'azote. De ces 25%, environ 20% sont constitués par de l'azote et le reste d'oxygène. Le contenu en oxygène et en azote dépasse largement celui souhaité pour le produit. Le gaz 1 est envoyé à une unité d'adsorption constitué par deux bouteilles d'adsorbants 3, 29 pour produire un débit appauvri en CO2 5. Ce débit 5 est envoyé à une boîte froide 7 contenant des échangeurs de chaleur 9, 13 et une colonne 17. Le débit 5, contenant entre 75 et 95% de méthane et de 3 à 25% au total d'azote et d'oxygène, se refroidit et se liquéfie partiellement dans l'échangeur de chaleur 9, selon le graphique que l'on voit à la figure 2.
L'échangeur 9 est un échangeur à plaques brasées en aluminium ou en acier inoxydable.
Le débit refroidi 5, qui est diphasique, assure le rebouillage d'un rebouilleur de cuve 11 de la colonne 17 et la chaleur produite 23 est transférée à la cuve de la colonne. Ensuite le débit 5 se liquéfie dans l'échangeur de chaleur 13, est détendu d'environ la moitié de sa pression dans une vanne 15 et envoyé à un point intermédiaire de la colonne 17.
Dans cette colonne 17, qui contient des garnissages structurés, la distillation du débit 5 liquéfié est effectuée pour produire en cuve un débit liquide 27 riche en méthane contenant moins de 2% au total d'azote et d'oxygène et un débit gazeux 19 en tête de colonne enrichi en azote et /ou en oxygène et contenant moins de 5% de méthane.
Le refroidissement du condenseur de tête 67 (Figures 3 et 4) de la colonne 17 est assuré de diverses façons, pour enlever de la chaleur 21 de la colonne.
Par exemple, le condenseur 67 peut être refroidi par biberonnage d'azote liquide provenant d'une source extérieure.
Le froid peut autrement être fourni par une machine de production de froid, telle qu'une moteur Stirling, une machine Gifford-McMahon, un tube à puise... Alternativement les frigories pour le condenseur 67 peuvent être fournies par un cycle azote, tel qu'illustré dans la Figure 3. L'azote 66 est envoyé au condenseur 67 où il se vaporise pour former le gaz 67. Le gaz 67 est mélangé avec le gaz de tête 66 du séparateur de phases 65 et ensuite avec le débit 71 . Le débit 45 ainsi formé est envoyé à un mélangeur, refroidi dans les échangeurs 61 , 53 et ensuite comprimé dans le compresseur 44 alimenté en énergie 43. Le débit comprimé 47 est refroidi dans un échangeur 49 pour former le débit 51 , chauffé dans l'échangeur 53 pour former le gaz 55 et détendu dans une turbine 55. Le débit 55 est divisé en deux, une partie 59 étant envoyée à la turbine 69 pour former le débit 71 et le reste 57 étant envoyé à l'échangeur 61. Le débit 57 se détend dans la vanne 63 et est envoyé au séparateur de phases 65. Le débit liquide du séparateur 65 est envoyé au condenseur 67.
Une autre possibilité (fig.4) est d'utiliser un cycle Brayton avec de l'hélium comme fluide de cycle. Un gaz 81 , réchauffé dans le condenseur 67 est envoyé à un échangeur 83, comprimé dans un compresseur 85, alimenté par de l'énergie 87 pour former le débit 89. Ce débit est envoyé à l'échangeur 91 et ensuite à l'échangeur 83. Puis il est détendu dans une turbine 93 avant d'être envoyé au condenseur 67.
Dans le cas où le méthane est produit uniquement sous forme gazeuse, le méthane liquide 27 contenant <2% d'azote+oxygèπe et >98% de méthane se vaporise par échange de chaleur dans l'échangeur 9.
Le résiduaire enrichi en azote et/ou en oxygène 19 réchauffe le mélange à séparer dans l'échangeur 13, se réchauffe dans l'échangeur 9 et est envoyé à l'air. Il contient moins de 5% de méthane. Comme montré en détail dans la Figure 5, le méthane vaporisé à l'échangeur 9 est envoyé à l'autre bouteille d'adsorbants 29 afin de la régénérer et le gaz de régénération 32 ainsi produit sert de produit du procédé, étant enrichi en dioxyde de carbone par rapport au débit 27 pour contenir entre 1 et 3 % mol. de dioxyde de carbone, par exemple.
Le contenu en dioxyde de carbone du produit 32 est analysé par un analyseur AIC 105 et le contenu est maintenu substantiellement constant au moyen d'une vanne 103 commandée par I AIC qui ouvre une conduite de contournement 101 permettant de mélanger du gaz 101 plus riche en méthane au débit 32, au besoin. Comme l'opération des adsorbeurs est cyclique, cette disposition est nécessaire pour éviter une variation de pureté cyclique du produit 32.
Optionnellement, le produit 32 est comprimé dans un ou plusieurs compresseurs 31 jusqu'à une haute pression (20 à 30 bars), voire une très haute pression (200 à 350 bars), comme illustré à la Figure 1.
Ce produit contient un peu plus que >96% méthane, < 2% d'azote+oxygène et < 2% de CO2.
Dans la Figure 6, un procédé selon l'invention est illustré qui permet de produire le méthane sous forme liquide. Un gaz d'alimentation 1 ayant été épuré dans une unité de perméation contient 76,5% de méthane, 1 ,6% de dioxyde de carbone et 22% au total d'oxygène et d'azote. Le contenu en oxygène et en azote dépasse largement celui souhaité pour le produit.
Le gaz 1 est envoyé à une unité d'adsorption constitué par deux bouteilles d'adsorbants 3, 29 pour produire un débit appauvri en CO2 5. Ce débit 5 est envoyé à une boîte froide 7 contenant des échangeurs de chaleur 9,13 et une colonne 17. Le débit 5, contenant entre 75 et 95% de méthane et de 3 à 25% au total d'azote et d'oxygène, se refroidit et se liquéfie partiellement dans l'échangeur de chaleur 9, selon le graphique que l'on voit à la figure 2.
Le débit refroidi 5, qui est diphasique, assure le rebouillage d'un rebouilleur de cuve 11 de la colonne 17 et la chaleur produite 23 est transférée à la cuve de la colonne. Ensuite le débit 5 se liquéfie dans l'échangeur de chaleur 13, est détendu dans une vanne 15 et envoyé à un point intermédiaire de la colonne 17.
Dans cette colonne 17, qui contient des garnissages structurés, la distillation du débit 5 liquéfié est effectuée pour produire en cuve un débit liquide 27 riche en méthane contenant moins de 2% au total d'azote+oxygène et un débit gazeux 19 en tête de colonne enrichi en azote+oxygène et contenant moins de 5% de méthane.
Le refroidissement du condenseur de tête 203 (Figures 3 et 4) de la colonne 17 est assuré par envoi d'azote liquide de biberonnage 201 provenant d'une source extérieure.
Le résiduaire enrichi en azote et/ou en oxygène 19 est détendu dans une vanne 25, mélangé avec le débit d'azote liquide de biberonnage vaporisé 204. Le débit mélangé 207 est mélangé dans un mélangeur, refroidit le mélange à séparer dans l'échangeur 13, se réchauffe dans l'échangeur 9 et est envoyé à l'air. Il contient moins de 5% de méthane.
Le méthane liquide 27 est produit comme produit final.
Pour tenir en froid l'échangeur 9, un autre débit d'azote de biberonnage 21 1 est envoyé à l'échangeur 9 où il se vaporise pour former le débit 213. Ce débit d'azote 213 sert ensuite à régénérer la bouteille d'adsorbants 215 avant d'être rejeté à l'atmosphère comme débit 217.
Alternativement, comme pour la Figure 1 , l'azote 21 1 peut être remplacé par une partie du produit 27.
Il sera compris que n'importe laquelle source de froid indiquée pour la Figure 1 peut être utilisée pour le procédé de la Figure 6.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de séparation cryogénique d'un débit d'alimentation riche en méthane contenant également du dioxyde de carbone et soit de l'azote soit de l'oxygène soit les deux dans lequel : i) on envoie le débit à une unité d'épuration par adsorption (3, 29) pour produire un débit appauvri en dioxyde de carbone par rapport au débit d'alimentation ii) on refroidit au moins une partie du débit appauvri en dioxyde de carbone pour produire un débit refroidi iii) on envoie au moins une partie du débit refroidi à une colonne de distillation (17) iv) on soutire de la colonne de distillation un débit enrichi en méthane (27) par rapport au débit d'alimentation et v) on soutire de la colonne de distillation un débit (19) enrichi en azote et/ou oxygène par rapport au débit d'alimentation et caractérisé en ce que vi) l'unité d'épuration (3, 29) est régénérée par au moins une partie du liquide enrichi en méthane vaporisé.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on refroidit le débit appauvri en dioxyde de carbone en amont de la colonne (17) au moyen d'au moins un fluide soutiré de la colonne.
3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel le fluide soutiré de la colonne (17) est le débit enrichi en azote et/ou en oxygène (19).
4. Procédé selon la revendication 2 ou3 dans lequel le fluide soutiré de la colonne (17) est le débit enrichi en méthane (27).
5. Procédé selon la revendication 4 dans lequel le débit enrichi en méthane (27) est soutiré sous forme liquide.
6. Procédé selon la revendication 5 dans lequel le liquide enrichi en méthane (27) se vaporise par échange de chaleur avec le débit (5) appauvri en dioxyde de carbone.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le contenu en dioxyde de carbone du liquide vaporisé ayant servi à la régénération est maintenu substantiellement constant, en particulier en y mélangeant une partie de liquide enrichi en méthane vaporisé (101 ) pris en amont de l'unité d'épuration.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le maintien en froid est assuré au moins partiellement par vaporisation d'un débit d'azote liquide (201 , 21 1) provenant d'une source extérieure.
9. Procédé selon la revendication 9 dans lequel l'azote liquide se vaporise par échange de chaleur avec le débit appauvri en dioxyde de carbone.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9 dans lequel l'azote liquide se vaporise dans un condenseur de tête (67) de la colonne (17).
11 . Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le maintien en froid est assuré au moins partiellement par un cycle frigorigène.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel on produit le débit enrichi en méthane (27) sous forme gazeuse et/ou liquide.
13. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel on chauffe un rebouilleur de cuve (11 ) de la colonne (17), éventuellement avec au moins une partie du débit à séparer.
14. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le débit soutiré de la colonne enrichi en méthane (27) contient au moins 98, voire 99% méthane.
15. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le débit d'alimentation (1) contient entre 75 et 95% de méthane.
16. Procédé selon la revendication 17 dans lequel le débit d'alimentation (1) contient entre 3 et 25% en total d'azote et/ou d'oxygène.
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US12/602,734 US8997519B2 (en) 2007-06-14 2008-06-06 Method and device for the cryogenic separation of a methane-rich flow
JP2010511697A JP5259703B2 (ja) 2007-06-14 2008-06-06 メタンリッチ流の極低温分離方法及び装置
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2971332A1 (fr) * 2011-02-09 2012-08-10 Air Liquide Procede et appareil de separation cryogenique d'un debit riche en methane
FR2971331A1 (fr) * 2011-02-09 2012-08-10 Air Liquide Procede et appareil de separation cryogenique d'un debit riche en methane

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3390941A1 (fr) * 2015-12-14 2018-10-24 Exxonmobil Upstream Research Company Procédé et système pour séparer l'azote d'un gaz naturel liquéfié à l'aide d'azote liquéfié
FR3046086B1 (fr) 2015-12-24 2018-01-05 Waga Energy Procede de production de biomethane par epuration de biogaz issu d'installations de stockage de dechets non-dangereux (isdnd) et installation pour la mise en œuvre du procede
FR3051892B1 (fr) 2016-05-27 2018-05-25 Waga Energy Procede de separation cryogenique d'un debit d'alimentation contenant du methane et des gaz de l'air, installation pour la production de bio methane par epuration de biogaz issus d'installations de stockage de dechets non-dangereux (isdnd) mettant en œuvre le procede
FR3066258A1 (fr) * 2017-05-11 2018-11-16 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Systeme et procede de traitement d’un flux de gaz naturel
FR3075660B1 (fr) * 2017-12-21 2019-11-15 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede de distillation d'un courant gazeux contenant de l'oxygene
FR3075659B1 (fr) * 2017-12-21 2019-11-15 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede de production d'un courant de gaz naturel a partir d'un courant de biogaz.
FR3075658B1 (fr) * 2017-12-21 2022-01-28 Air Liquide Procede de limitation de la concentration d'oxygene contenu dans un courant de biomethane
SG11202007955PA (en) * 2018-03-14 2020-09-29 Exxonmobil Upstream Res Co Method and system for liquefaction of natural gas using liquid nitrogen
US11015865B2 (en) * 2018-08-27 2021-05-25 Bcck Holding Company System and method for natural gas liquid production with flexible ethane recovery or rejection
FR3081047B1 (fr) 2018-11-12 2020-11-20 Air Liquide Procede d’extraction d'azote d'un courant de gaz naturel
FR3081046B1 (fr) 2019-04-16 2023-05-12 Air Liquide Procédé d’extraction d'azote d'un courant de gaz naturel ou de bio-méthane contenant des gaz acides
FR3116445B1 (fr) * 2020-11-23 2023-11-17 Waga Energy Procédé de séparation cryogénique d'un débit d'alimentation à base de biométhane, procédé de production de biométhane intégrant ladite séparation cryogénique et installation associée.

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE951875C (de) * 1955-02-16 1956-11-08 Linde Eismasch Ag Verfahren zum Abscheiden von Methan aus methanreichen Gemischen mit Luft
FR1410494A (fr) * 1963-09-06 1965-09-10 Lindes Eismaschinen Ag Procédé de rectification de mélanges gazeux notamment de mélange méthane-air, installation pour la mise en oeuvre du présent procédé et procuits conformes à ceux obtenus par ledit procédé ou similaie
US3989478A (en) * 1973-09-27 1976-11-02 Petrocarbon Developments Limited Producing gaseous fuels of high calorific value
US4285709A (en) * 1977-09-30 1981-08-25 Cleanair Combustion Systems, Ltd. Liquefactor
JPH04225778A (ja) * 1990-12-26 1992-08-14 Kobe Steel Ltd 超高純度メタンの製造方法及び装置
DE4425712A1 (de) * 1994-07-20 1996-01-25 Umsicht Inst Umwelt Sicherheit Verfahren zur Anreicherung des Methangehaltes eines Grubengases
CN1908559A (zh) * 2006-07-03 2007-02-07 北京科瑞赛斯气体液化技术有限公司 含空气煤层气液化分离工艺及设备

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4185978A (en) * 1977-03-01 1980-01-29 Standard Oil Company (Indiana) Method for cryogenic separation of carbon dioxide from hydrocarbons
DE2820212A1 (de) * 1978-05-09 1979-11-22 Linde Ag Verfahren zum verfluessigen von erdgas
JPS59202381A (ja) * 1983-04-30 1984-11-16 大同酸素株式会社 アルゴン回収方法
JP2939814B2 (ja) * 1990-03-05 1999-08-25 日本酸素株式会社 メタン分離装置及び方法
US5220797A (en) * 1990-09-28 1993-06-22 The Boc Group, Inc. Argon recovery from argon-oxygen-decarburization process waste gases
CA2133302A1 (fr) * 1993-10-06 1995-04-07 Ravi Kumar Procede integre pour purifier et liquefier une alimentation de melange gazeux, tenant compte de son constituant le moins fortement adsorbe et de volatilite minimale
JPH10225610A (ja) * 1997-02-17 1998-08-25 Kawasaki Steel Corp 吸着塔の再生方法及び再生装置
US6205813B1 (en) * 1999-07-01 2001-03-27 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing fuel and high purity methane
WO2002028464A1 (fr) 2000-09-26 2002-04-11 Naturally Yours Co., Ltd. Dispositif d'assistance de relaxation
US6412302B1 (en) * 2001-03-06 2002-07-02 Abb Lummus Global, Inc. - Randall Division LNG production using dual independent expander refrigeration cycles
GB0116977D0 (en) * 2001-07-11 2001-09-05 Boc Group Plc Nitrogen rejection method and apparatus
US6662589B1 (en) * 2003-04-16 2003-12-16 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated high pressure NGL recovery in the production of liquefied natural gas
US6978638B2 (en) * 2003-05-22 2005-12-27 Air Products And Chemicals, Inc. Nitrogen rejection from condensed natural gas
US6986266B2 (en) * 2003-09-22 2006-01-17 Cryogenic Group, Inc. Process and apparatus for LNG enriching in methane
JP4336576B2 (ja) * 2003-12-25 2009-09-30 大陽日酸株式会社 窒素製造方法及び装置
US7231784B2 (en) * 2004-10-13 2007-06-19 Praxair Technology, Inc. Method for producing liquefied natural gas

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE951875C (de) * 1955-02-16 1956-11-08 Linde Eismasch Ag Verfahren zum Abscheiden von Methan aus methanreichen Gemischen mit Luft
FR1410494A (fr) * 1963-09-06 1965-09-10 Lindes Eismaschinen Ag Procédé de rectification de mélanges gazeux notamment de mélange méthane-air, installation pour la mise en oeuvre du présent procédé et procuits conformes à ceux obtenus par ledit procédé ou similaie
US3989478A (en) * 1973-09-27 1976-11-02 Petrocarbon Developments Limited Producing gaseous fuels of high calorific value
US4285709A (en) * 1977-09-30 1981-08-25 Cleanair Combustion Systems, Ltd. Liquefactor
JPH04225778A (ja) * 1990-12-26 1992-08-14 Kobe Steel Ltd 超高純度メタンの製造方法及び装置
DE4425712A1 (de) * 1994-07-20 1996-01-25 Umsicht Inst Umwelt Sicherheit Verfahren zur Anreicherung des Methangehaltes eines Grubengases
CN1908559A (zh) * 2006-07-03 2007-02-07 北京科瑞赛斯气体液化技术有限公司 含空气煤层气液化分离工艺及设备

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2971332A1 (fr) * 2011-02-09 2012-08-10 Air Liquide Procede et appareil de separation cryogenique d'un debit riche en methane
FR2971331A1 (fr) * 2011-02-09 2012-08-10 Air Liquide Procede et appareil de separation cryogenique d'un debit riche en methane
WO2012107667A2 (fr) 2011-02-09 2012-08-16 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et appareil de separation cryogenique d'un debit riche en methane
WO2012107688A2 (fr) 2011-02-09 2012-08-16 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation cryogénique d'un débit riche en méthane
WO2012107688A3 (fr) * 2011-02-09 2014-07-24 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation cryogénique d'un débit riche en méthane
WO2012107667A3 (fr) * 2011-02-09 2015-08-13 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et appareil de separation cryogenique d'un debit riche en methane
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