发明名称 于液化天然气生产中的整合性NGL回收
摘要
申请公布号 TWI349034 申请公布日期 2011.09.21
申请号 TW096125912 申请日期 2007.07.16
申请人 气体产品及化学品股份公司 发明人 亚当 亚得里 布斯托;马克 朱利安 罗勃兹
分类号 C10L3/10;F25J1/02;F25J3/02 主分类号 C10L3/10
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路2段203号4楼之2;林圣富 台北市大安区和平东路2段203号4楼之2
主权项 一种用于使天然气液化并从天然气中回收比甲烷重的组份的方法,其中该方法包括:(a)冷却天然气进料,以提供冷却的天然气进料,并将该冷却的天然气进料引入第一蒸馏塔中;(b)从第一蒸馏塔中取出富含甲烷的塔顶蒸气物流和富含比甲烷重的组份的底部物流;(c)冷却并冷凝至少一部分塔顶蒸气物流,以提供富含冷凝甲烷的物流;(d)在一个或多个另外的蒸馏塔中分离该底部物流,以提供一种或多种产品物流,该产品物流选自含甲烷的残余蒸气物流、富含乙烷的液体物流、富含丙烷的液体物流、富含丁烷的液体物流、和富含戊烷的液体物流;(e)取出该一种或多种产品物流的全部或任意一部分作为回收烃;以及(f)将一种或多种回流物流引入第一蒸馏塔中,其中该一种或多种回流物流包括:(f1)被泵到第一蒸馏塔中的压力的含液化甲烷的回流物流和未回收的液态烃的物流;或(f2)被泵到第一蒸馏塔中的压力的包含含液化甲烷的回流物流和未回收的液态烃的物流的组合物流,以及其中该含液化甲烷的回流物流是通过选自以下的方法提供的:(1)冷却并完全冷凝该塔顶蒸气物流以形成富含冷凝甲烷的物流,并将该富含冷凝甲烷的物流的一部分取出以提供该含液化甲烷的回流物流,(2)冷却并完全冷凝第一塔顶蒸气物流的一部分以提供该含液化甲烷的回流物流,和(3)冷却并完全冷凝该塔顶蒸气物流以形成富含冷凝甲烷的物流,并温热该富含冷凝甲烷的物流的一部分以提供该含液化甲烷的回流物流。如申请专利范围第1项的方法,其中该未回收的液态烃的物流包括以下任何物流:(i)一部分富含乙烷的液体物流,(ii)一部分富含丙烷的液体物流,(iii)一部分富含丁烷的液体物流,(iv)一部分富含戊烷的液体物流,和(v)溶解在一部分富含丙烷的液体物流和/或一部分富含丁烷的液体物流和/或一部分富含戊烷的液体物流中的所有或一部分残余蒸气物流。如申请专利范围第1项的方法,其中该含液化甲烷的回流物流被引入第一蒸馏塔的顶部。如申请专利范围第1项的方法,其中该未回收的液态烃的物流被引入第一蒸馏塔的顶部。如申请专利范围第1项的方法,其中该包含含液化甲烷的回流物流和未回收的液态烃的物流的组合物流被引入第一蒸馏塔的顶部。如申请专利范围第1项的方法,其中该未回收的液态烃的物流在低于塔顶的位置并高于冷却的天然气进料引入塔内的位置处引入第一蒸馏塔。如申请专利范围第1项的方法,其中通过与通过降低第一冷却多组份液体致冷剂的压力提供的第一气化致冷剂进行间接热交换,在主热交换器中实现至少一部分塔顶蒸气物流的冷却和冷凝。如申请专利范围第7项的方法,其中通过与通过取出并降低一部分第一冷却多组份液体致冷剂的压力提供的气化致冷剂的物流进行间接热交换,在与主热交换器分开的热交换器中冷凝一部分塔顶蒸气物流。如申请专利范围第7项的方法,其中该第一冷却多组份液体致冷剂通过将主热交换器中饱和的多组份液体致冷剂进行冷却而提供,其中通过与该一部分饱和的多组份液体致冷剂进行间接热交换,在与主热交换器分开的热交换器中进行温热该部分富含冷凝甲烷的物流以提供含液化甲烷的回流物流。如申请专利范围第7项的方法,包括将至少一部分该富含冷凝甲烷的物流进行再冷却,以提供加压的液化天然气产品,其中该再冷却是在主热交换器中通过由降低第二冷却的多组份液体致冷剂的压力提供的第二气化致冷剂进行间接热交换实现的。如申请专利范围第1项的方法,其中该用于提供冷却的天然气进料的天然气进料的冷却是通过与富含甲烷的塔顶蒸气物流进行间接热交换实现的。如申请专利范围第1项的方法,其中该未回收的液态烃的物流包含大于约50摩尔%的具有3个或更多个碳原子的烃。如申请专利范围第1项的方法,其中该未回收的液态烃的物流包含大于约50摩尔%的戊烷。如申请专利范围第1项的方法,其中该未回收的液态烃的物流包含一部分富含丙烷的液体物流和一部分富含丁烷的液体物流。如申请专利范围第14项的方法,其中该未回收的液态烃的物流包含一部分富含乙烷的液体物流。如申请专利范围第14项的方法,其中该未回收的液态烃的物流包含一部分残余蒸气物流,该残余蒸气物流包含溶解在包含比甲烷重的烃的液体中的甲烷。如申请专利范围第1项的方法,其中该未回收的液态烃的摩尔流量小于(f1)的液化甲烷回流物流的摩尔流量的约25%。一种用于使天然气液化并从天然气中回收比甲烷重的组份的装置,其中该装置包括:(a)冷却系统,适用于将天然气进料冷却以提供冷却的天然气进料;(b)第一蒸馏塔,适用于将该冷却的天然气进料分成富含甲烷的塔顶蒸气物流和富含比甲烷重的组份的底部物流;(c)主热交换器,适用于冷却并冷凝至少一部分塔顶蒸气物流以提供富含冷凝甲烷的物流;(d)一个或多个另外的蒸馏塔中,适用于将该底部物流分成一种或多种产品物流,该产品物流选自包含甲烷的残余蒸气物流、富含乙烷的液体物流、富含丙烷的液体物流、富含丁烷的液体物流、和富含戊烷的液体物流;(e)适用于取出该一种或多种产品物流的全部或任意一部分作为回收烃的管路;(f)适用于将一种或多种回流物流引入第一蒸馏塔中的管路,其中该一种或多种回流物流包括:(f1)被泵到第一蒸馏塔中的压力的含液化甲烷的回流物流和未回收的液态烃的物流,其中该含液化甲烷的回流物流是通过选自以下的方法提供的:(1)冷却并完全冷凝该塔顶蒸气物流以形成富含冷凝甲烷的物流,并将该富含冷凝甲烷的物流的一部分取出以提供该含液化甲烷的回流物流,(2)冷却并完全冷凝第一塔顶蒸气物流的一部分以提供该含液化甲烷的回流物流,和(3)冷却并完全冷凝该塔顶蒸气物流以形成富含冷凝甲烷的物流,并温热该富含冷凝甲烷的物流的一部分以提供该含液化甲烷的回流物流;或(f2)被泵到第一蒸馏塔中的压力的包含含液化甲烷的回流物流和未回收的液态烃的物流的组合物流;以及(g)管路和一个或多个泵,适用于将未回收的液态烃从该一个或多个另外的蒸馏塔输送到适用于将一种或多种回流物流引入第一蒸馏塔的管路中。如申请专利范围第18项的装置,包括与主热交换器分开的热交换器,其适用于通过与气化的致冷剂物流间接热交换使一部分来自第一蒸馏塔的塔顶蒸气物流冷凝。如申请专利范围第18项的装置,其中该主热交换器是缠绕盘管热交换器。如申请专利范围第20项的装置,其中该主热交换器包括适用于冷却和冷凝至少一部分塔顶蒸气物流以提供富含冷凝甲烷的物流的第一管束和适用于进一步冷却该富含冷凝甲烷的物流以提供再冷却的液体产品的第二管束。一种天然气的液化方法,包括(a)冷却天然气进料,以提供冷却的天然气进料,并将该冷却的天然气进料引入第一蒸馏塔中;(b)从第一蒸馏塔中取出富含甲烷的塔顶蒸气物流和富含比甲烷重的组份的底部物流;(c)在主热交换器中冷却并冷凝至少一部分塔顶蒸气物流,以提供富含冷凝甲烷的物流;以及(d)将含液化甲烷的回流物流引入第一蒸馏塔中,其中该含液化甲烷的回流物流是通过选自以下的方法提供的:(1)将塔顶蒸气物流分成第一蒸气部分和第二蒸气部分,冷却并完全冷凝该第一蒸气部分以提供该含液化甲烷的回流物流,和(2)冷却并完全冷凝该塔顶蒸气物流以形成富含冷凝甲烷的物流,将该富含冷凝甲烷的物流分成第一部分和第二部分,温热第一部分以提供被温热的第一部分,并利用该被温热的第一部分以提供该含液化甲烷的回流物流。如申请专利范围第22项的方法,其中塔顶蒸气物流的第一蒸气部分是在与主热交换器分开的热交换器中通过与气化致冷剂的物流间接热交换进行冷凝的。如申请专利范围第22项的方法,其中在与该主热交换器分开的热交换器中进行该富含冷凝甲烷的物流的第一部分的温热以提供该含液化甲烷的回流物流。如申请专利范围第22项的方法,包括将至少一部分富含冷凝甲烷的物流再冷却,以提供加压的液化天然气产品,其中该再冷却是在主热交换器中通过与气化致冷剂物流进行间接热交换而实现的。一种天然气的液化装置,包括:(a)冷却系统,适用于冷却天然气进料以提供冷却的天然气进料;(b)第一蒸馏塔,适用于将冷却的天然气进料分成富含甲烷的塔顶蒸气物流和富含比甲烷重的组份的底部物流;(c)主热交换器,适用于冷却并冷凝至少一部分塔顶蒸气物流以提供富含冷凝甲烷的物流;以及(d)管路,适用于将含液化甲烷的回流物流引入第一蒸馏塔中,其中该含液化甲烷的回流物流是通过选自以下的方法提供的:(1)冷却并完全冷凝一部分塔顶蒸气物流以提供该含液化甲烷的回流物流,和(2)冷却并完全冷凝该塔顶蒸气物流以形成富含冷凝甲烷的物流,温热一部分富含冷凝甲烷的物流以提供该含液化甲烷的回流物流。如申请专利范围第26项的装置,包括与主热交换器分开的热交换器,其适用于通过与气化的致冷剂间接热交换将该部分来自第一蒸馏塔的塔顶蒸气物流进行冷凝。如申请专利范围第26项的装置,包括与主热交换器分开的热交换器,其适用于温热该部分的富含冷凝甲烷的物流以提供该含液化甲烷的回流物流。如申请专利范围第26项的装置,其中该主热交换器是缠绕盘管热交换器。如申请专利范围第29项的装置,其中该主热交换器包括适用于冷却和冷凝至少一部分塔顶蒸气物流以提供富含冷凝甲烷的物流的第一管束和适用于进一步冷却该富含冷凝甲烷的物流以提供再冷却的液体产品的第二管束。
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