|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] Описываются способ и аграгат для компактной перерабатывающей установки для извлечения компонентов C 2 (или C 3 ) и более тяжелых углеводородных компонентов из потока газообразных углеводородов. Газовый поток охлаждается и разделяется на первый и второй потоки. Первый поток подвергается дальнейшему охлаждению, расширяется при более низком давлении, нагревается, а его жидкая фракция подается в верхнюю часть устройства абсорбции в качестве первичного сырья. Второй поток расширяется при более низком давлении и подается в качестве сырья в нижнюю часть устройства абсорбции. Поток отгонного пара из устройства абсорбции смешивается с парообразной фракцией первого потока, затем охлаждается за счет расширенного первого потока, при этом образуя конденсированный поток, который подается в верхнюю часть устройства абсорбции в качестве вторичного сырья. Поток отгонного конденсата из нижней части устройства абсорбции нагревается в устройстве тепломассообмена, освобождаясь от летучих компонентов. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Описываются способ и аграгат для компактной перерабатывающей установки для извлечения компонентов C 2 (или C 3 ) и более тяжелых углеводородных компонентов из потока газообразных углеводородов. Газовый поток охлаждается и разделяется на первый и второй потоки. Первый поток подвергается дальнейшему охлаждению, расширяется при более низком давлении, нагревается, а его жидкая фракция подается в верхнюю часть устройства абсорбции в качестве первичного сырья. Второй поток расширяется при более низком давлении и подается в качестве сырья в нижнюю часть устройства абсорбции. Поток отгонного пара из устройства абсорбции смешивается с парообразной фракцией первого потока, затем охлаждается за счет расширенного первого потока, при этом образуя конденсированный поток, который подается в верхнюю часть устройства абсорбции в качестве вторичного сырья. Поток отгонного конденсата из нижней части устройства абсорбции нагревается в устройстве тепломассообмена, освобождаясь от летучих компонентов.
Евразийское (21) 201200007 (13) Al
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. F25J3/00 (2006.01)
2013.09.30
(22) Дата подачи заявки 2011.03.22
(54) ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА
(31)
(32)
(33)
(86) (87) (71)
(72)
(74)
12/750,862; PCT/US2010/0029331; 12/772,472; PCT/US2010/0033374; 12/781,259; PCT/ US2010/0035121; 13/048,315; PCT/ US2011/0028872; PCT/US2011/0029034; 13/051,682; 13/052,348; PCT/US2011/0029239; PCT/US2011/0029234; 13/052,575; 13/053,792 2010.03.31; 2010.03.31; 2010.05.03; 2010.05.03; 2010.05.17; 2010.05.17; 2011.03.15; 2011.03.17; 2011.03.18; 2011.03.18; 2011.03.21; 2011.03.21; 2011.03.21; 2011.03.21; 2011.03.22 US
PCT/US2011/029409
WO 2011/123289 2011.10.06
Заявитель:
ОРТЛОФФ ИНДЖИНИРС, ЛТД.; Эс.Эм.И. ПРОДАКТС ЭлПи (US)
Изобретатель:
Джонк Эндрю Ф., Льюис У. Ларри, Тайлер Л. Дон, Уилкинсон Джон Д., Линч Джо Т., Хадсон Хэнк М., Кьюллар Кайл Т. (US)
Представитель: Медведев В.Н. (RU)
(57) Описываются способ и аграгат для компактной перерабатывающей установки для извлечения компонентов C2 (или C3) и более тяжелых углеводородных компонентов из потока газообразных углеводородов. Газовый поток охлаждается и разделяется на первый и второй потоки. Первый поток подвергается дальнейшему охлаждению, расширяется при более низком давлении, нагревается, а его жидкая фракция подается в верхнюю часть устройства абсорбции в качестве первичного сырья. Второй поток расширяется при более низком давлении и подается в качестве сырья в нижнюю часть устройства абсорбции. Поток отгонного пара из устройства абсорбции смешивается с парообразной фракцией первого потока, затем охлаждается за счет расширенного первого потока, при этом образуя конденсированный поток, который подается в верхнюю часть устройства абсорбции в качестве вторичного сырья. Поток отгонного конденсата из нижней части устройства абсорбции нагревается в устройстве тепломассообмена, освобождаясь от летучих компонентов.
ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА
ОПИСАНИЕ
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Такие углеводороды как этилен, этан, пропилен, пропан, а также
более тяжелые, могут извлекаться из различных газов, например, из
природного, нефтезаводского и синтезированного газа, полученного при
переработке других углеводородных материалов, таких как уголь, сырая нефть,
бензино-лигроиновая фракция, горючие сланцы, нефтеносные пески и бурый
уголь. Природный газ в основном состоит из метана и этана, т.е. молярный
процент метана и этана в газе достигает 50%. Газ также содержит относительно
малые количества более тяжелых углеводородов, таких как пропан, бутан,
пентан и т.п., а также водород, азот, оксид углерода и другие газы.
[0002] В настоящем изобретении в основном рассматривается способ
извлечения этилена, этана, пропилена, пропана и более тяжелых углеводородов из таких газовых потоков. Газ, пригодный к переработке в соответствии с настоящим изобретением, имеет следующий типовой состав, выраженный в молярных процентах: 90.3% метана; 4,0% этана и других компонентов С2; 1,7% пропана и других компонентов Сз; 0,3% изобутана; 0,5% стандартного бутана; и 0,8% пентанов и более тяжелых углеводородов, баланс поддерживается за счет азота и двуокиси углерода. Также иногда отмечается присутствие серосодержащих газов.
[0003] Исторически сложившиеся циклические изменения цен как на
природный газ, так и на его газоконденсатные (NGL) компоненты, временами определяют снижение прироста этана, этилена, пропана, пропилена и более тяжелых компонентов в качестве жидких продуктов. В результате
сформировалась потребность в технологических способах, которые могли бы обеспечить более эффективное извлечение данных продуктов, которые обеспечивают высокую эффективности извлечения продукта при более низких капиталовложениях, и которые могут легко изменяться с учетом того, какой именно компонент из их большого числа требуется извлекать. К уже известным способам сепарации данных материалов относятся способы, в основе которых лежит охлаждение и сжижение газа, абсорбция масла и абсорбция охлажденного масла. Кроме того, популярность приобрели криогенные способы, благодаря наличию экономичного оборудования, вырабатывающего электроэнергию путем направления газа в детандер и одновременно отводящего тепло от перерабатываемого газа. В зависимости от давления источника подачи газа, насыщенности газа (этаном, этиленом и более тяжелыми углеводородными составляющими), а также от нужного конечного продукта, может применяться любой из этих способов или их сочетание.
[0004] На сегодняшний день, для обработки природного газоконденсата
в основном предпочтение отдается способу криогенного расширения, так как он сочетает в себе максимальную простоту, легкость ввода в эксплуатацию, эксплуатационную гибкость, высокую эффективность, безопасность и высокую надежность. В патентах США 3292380; 4061481; 4140504; 4157904; 4171964; 4185978; 4251249;4278457; 4519824; 4617039; 4687499; 4689063; 4690702; 4854955; 4869740; 4889545; 5275005; 5555748; 5566554; 5568737; 5771712; 5799507;5881569;5890378;5983664;6182469;6578379; 6712880; 6915662; 7191617; 7219513; в заменяющем патенте США № 33,408; атакже в одновременно- находящихся на рассмотрении заявках за номерами 11/430,412;
11/839,693; 11/971,491; 12/206,230; 12/689,616; 12/717,394; 12/750,862; 12/772,472; 12/781,259; 12/868,993; 12/869,007; 12/869,139; 12/979,563; 13/048,315; 13/051,682; 13/052,348; 13/052,575 приводится описание соответствующих способов (хотя в описании настоящего изобретения в некоторых случаях используются режимы переработки, отличные от тех, которые описаны в указанных патентах США).
[0005] В типовом способе криогенного расширения, подаваемый под
давлением газ охлаждается путем теплообмена с другими технологическими потоками и/или с внешними источниками охлаждения, такими как система компрессионного- охлаждения пропана. По мере охлаждения газа, в одном или более сепараторов происходит конденсация и сбор конденсата, так как конденсат под высоким давлением- содержит некоторое количество необходимых компонентов Сг+. В зависимости от насыщенности газа и количества полученного конденсата, конденсат под высоким- давлением может быть подвергнут расширению при более низком давлении и разделению на фракции. Результатом испарения, которое происходит при расширении конденсата, является дальнейшее охлаждение рабочего потока. При определенных условиях, может понадобиться предварительное -охлаждение конденсата под высоким давлением перед его расширением, с целью дальнейшего снижения температуры в результате расширения. Расширенный рабочий поток, состоящий из смеси конденсата и паров, разделяется на фракции в ректификационной колонне (деметанизаторе или деэтанизаторе). Внутри колонны, охлаждаемый поток подвергается ректификации с целью сепарации остаточного метана, азота и других летучих газов в виде шлемовых паров, от
нужных компонентов Сг, компонентов Сз, и более тяжелых углеводородных компонентов, которые отводятся снизу колонны в виде жидкого кубового продукта; либо с целью сепарации остаточного метана, компонентов Сг, азота и других летучих газов в виде шлемовых паров, от нужных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, которые отводятся снизу колонны в виде жидкого кубового продукта.
[0006] При неполной конденсации сырьевого газа (обычно так и
происходит), пары, остающиеся после неполной конденсации, можно разделить на два потока. Одна часть паров направляется через детандер или расширительный клапан в емкость с более низким давлением, где в результате дальнейшего охлаждения рабочего потока происходит дополнительная конденсация жидкости. Давление после расширения фактически равно давлению, под которым работает ректификационная колонна. Паровая и жидкая- фазы, полученные в результате расширения, подаются в колонну в качестве сырья.
[0007] Оставшиеся пары охлаждаются до полной конденсации путем
теплообмена с другими технологическими потоками, например, с верхним продуктом колонны холодной ректификации. Перед охлаждением, данные пары могут быть смешаны с частью конденсата под высоким- давлением или со всем его объемом. Полученный охлажденный поток затем расширяется в соответствующем устройстве, например, в расширительном клапане, рабочего давления деметанизатора. В способе расширения часть конденсата испаряется, в результате чего основной рабочий поток охлаждается. Дросселированный испарением поток затем подается в верхнюю часть деметанизатора. Обычно
парообразная составляющая дросселированного испарением потока и шлемовые
пары из деметанизатора смешиваются в верхней сепараторной секции
ректификационной колонны и образуют остаточный синтетический метановый
газ. Как вариант, возможна подача охлажденного расширенного рабочего
потока в сепаратор, для его разделения на парообразный и жидкий потоки.
Парообразный поток смешивается со шлемовыми парами колонны, а конденсат
подается в верхнюю часть колонны в качестве жидкого сырья.
[0008] В идеальных условиях, при таком способе сепарации остаточный
газ, покидающий установку, будет содержать практически весь метан, который был в сырьевом газе, при этом более тяжелые углеводороды и нижняя фракция отгонки, покидающие деметанизатор, не будут содержать метана или более летучих компонентов. На практике, однако, идеальные условия создать не удается, так как обычный деметанизатор в основном работает в качестве отпарной колонны. Метановый продукт, полученный на выходе техспособа, следовательно, обычно состоит из паров верхней зоны ректификации колонны, а также пары, не прошедшие ректификации. Возникают значительные потери компонентов Сг, Сз и С4+ так как жидкое сырье, которое подается в верхнюю часть колонны, содержит достаточное количество указанных и более тяжелых углеводородных компонентов, в результате чего количество компонентов Сг, компонентов С3, компонентов С4 и более тяжелых углеводородных компонентов практически равно их количеству в паре, который выделяется в верхней зоне ректификации деметанизатора. Потери данных необходимых компонентов можно значительно сократить, если пары, поднимающиеся из зоны ректификации, входили бы в контакт с достаточным количеством
конденсата (флегмы), способного поглощать компоненты Сг, Сз, С4 и более тяжелые углеводородные компоненты из пара.
[0009] В последние годы предпочтительными являются способы
сепарации углеводородов, где для дополнительной ректификации паров в
установке предусмотрена верхняя секция абсорбции. Одним из способов
создания потока флегмы для верхней ректификационной секции является
использование дросселированного испарением полностью конденсированного
потока для охлаждения и частичной конденсации шлемовых паров колонны,
после чего нагретый резко расширенный поток затем подается в среднюю
точку-ввода сырья деметанизатора. Жидкий конденсат, образовавшийся из
шлемовых паров колонны, отделяется и в качестве сырья подается в верхнюю
часть деметанизатора, неконденсированный же пар выводится из установки как
остаточный метановый продукт. Нагретый расширенный поток испаряется
лишь частично, а поэтому содержит достаточное количество жидкости, которая
используется в качестве дополнительного потока флегмы для деметанизатора, с
тем чтобы этот поток, поданный в верхнюю часть колонны, обеспечивал
ректификацию паров, поступающих из нижней секции колонны. Примером
способа такого типа является способ, описанный в патенте США № 4,854,955.
[0010] В настоящем изобретении применяются новейшие средства
реализации различных этапов вышеописанного способа, что позволяет повысить общую эффективность и снизить количество необходимых единиц оборудования. Это достигается путем объединения в одной установке нескольких единиц оборудования, которые ранее были самостоятельными, при этом сокращается площадь, необходимая для размещения технологической
установки, а также снижаются капитальные затраты. Неожиданно для себя заявители выявили, что более компактная схема также способствует значительному снижению потребляемой мощности, необходимой для достижения заданного уровня переработки, что в целом повышает технологическую эффективность и снижает стоимость эксплуатации установки. Кроме того, более компактная компоновочная схема позволяет исключить значительную часть трубопроводов, с помощью которых соединялись отдельные единицы оборудования в установках традиционной конструкции, что еще более снижает капитальные затраты и позволяет убрать из конструкции соответствующие фланцевые соединения для подключения трубопроводов. Так как на фланцевых трубных соединениях потенциально возможна утечка углеводородов (которые представляют собой летучие органические соединения (VOC), участвующие в формировании газов, вызывающих парниковый эффект, а также создающие предпосылки для образования дыр в озоновом слое), отказ от данных фланцев в конструкции снижает возможность выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
[ООН] В соответствии с настоящим изобретением, было установлено, что
возможно достижение уровня выделения С г более 86%. Аналогично, в тех случаях, где нет необходимости в извлечении компонентов Сг, степень извлечения компонентов Сз может достигнуть 99%, при этом компоненты Сг в потоке остаточного газа практически отсутствуют. Кроме того, настоящее изобретение позволяет обеспечить 100% сепарацию метана (или компонентов С2) и компонентов, более легких, чем компоненты Сг (или компоненты Сз), а также более тяжелых компонентов, при более низкой энергоемкости по
сравнению с известным уровнем техники, при этом уровень выделения остается неизменным. Настоящее изобретение (несмотря на то, что оно реализуется при более низких давлениях и более высоких температурах) особенно эффективно при переработке сырьевых газов в диапазоне давлений от 400 до 1500 фунт/кв. дюйм абс. [2,758 - 10,342 кПа(а)] или выше, при режимах, где температура верхнего продукта колонны выделения газоконденсата находится в пределах -50°F [-46°С] или ниже.
[0012] Для облегчения понимания сути настоящего изобретения, в
описании приводятся следующие чертежи и примеры. Ссылки на чертежи:
[0013] ФИГ. 1 и 2 - блок-схемы установок переработки природного газа,
выполненных в соответствии с известным уровнем техники, по патенту США № 4 854 955;
[0014] ФИГ. 3 - блок-схема установки переработки природного газа,
выполненной в соответствии с настоящим изобретением;
[0015] ФИГ. 4 - 10 - блок-схемы, иллюстрирующие альтернативные
способы применения настоящего изобретения для обработки потока природного
газа.
[0016] В последующем описании вышеуказанных рисунков приводятся
таблицы с итоговыми данными о расходе газа, рассчитанном для типовых режимов переработки. В таблицах, приведенных в данном документе, значение расхода газа (моль в час) округлено до ближайшего целого числа для удобства восприятия. Значения общего расхода, приведенные в таблицах, учитывают все неуглеводородные- компоненты, а следовательно, больше значений суммы расхода углеводородных компонентов. Указанные в таблицах значения
температуры являются приблизительными, округленными до градуса. Следует
также отметить, что расчеты технологических схем с целью сравнения
эффективности отображенных на рисунках техспособов, основаны на
предположении, что между окружающей средой и способом отсутствует утечка
тепла (в обоих направлениях). Качество изолирующих: материалов,
представленных на рынке, позволяет считать такое предположение
обоснованным, при том что специалисты с соответствующим уровнем
технической подготовки обычно используют его в своих расчетах.
[0017] Для удобства восприятия, технологические параметры указаны
как в традиционных британских единицах измерения, так и в единицах измерения Международной системы единиц (СИ). Молярный расход газа, указанный в таблицах, может выражаться либо как фунт-моль в час, либо как килограмм-мольв час. Потребляемая энергия, выраженная в лошадиных силах (л.с.) и/или в тысячах британских тепловых единиц в час (МБТЕ/ч) соответствует указанному молярному расходу, выраженному в фунт-молях в час. Потребляемая энергия, выраженная в киловаттах (кВт) соответствует указанному молярному потоку, выраженному в килограмм-молях в час.
ОПИСАНИЕ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0018] На ФИГ. 1 представлена блок-схема технологического способа,
где показано устройство перерабатывающей установки, предназначенной для выделения компонентов Сг+ из природного газа, реализованная на базе известных технических решений, в соответствии с патентом США № 4 854 955. По данной схеме моделирования способа, входящий газ поступает в установку при температуре 110°F [43°С] и давлении 915 фунт/кв. дюйм абс. [6,307 кПа(а)]
в виде потока 31. Если входящий газ содержит сернистые соединения в концентрации, нарушающей требования к составу рабочего потока, они удаляются из входящего газа с помощью соответствующей установки предварительной обработки (на схеме не показана). Кроме того, сырьевой поток обычно подвергается дегидрации с целью предотвращения образования гидрата (льда) на режимах криогенной обработки. В этих целях обычно применяется твердый адсорбент.
[0019] Сырьевой поток 31 разделяется на два - потоки 32 и 33. Поток 32
охлаждается до температуры -34°F [-37°С] в теплообменнике 10 за счет
теплового обмена с холодным остаточным газовым потоком 42а); поток 33
охлаждается до температуры -13°F [-25°С] в теплообменнике 11 за счет
теплового обмена с жидким конденсатом ребойлера деметанизатора, имеющим
температуру 52°F [П°С] (поток 45) и с побочным жидким конденсатом
ребойлера, имеющим температуру -49°F [-45°С] (поток 44). Потоки 32а и 33а
рекомбинируются и образуют поток 31а, который поступает в сепаратор 12 при
температуре -28°F [-33°С] и давлении 893 фунт/кв. дюйм абс. [6155 кПа(а)], где
пар (поток 34) отделяется от жидкого конденсата (поток 35).
[0020] Пар (поток 34) из сепаратора 12 разделяется на два потока - поток
36 и 39. Поток 36, содержащий около 27% общего объема паров, смешивается с концентратом в сепараторе (поток 35), а полученный поток 38 пропускается через теплообменник 13, где отбор тепла производится за счет взаимодействия с потоком холодного остаточного газа 42, где происходит охлаждение рабочего потока до полной его конденсации. Полученный конденсированный поток 38а при температуре -135°F [-93 °С], затем подвергается быстрому испарению через
расширительный клапан 14 до давления, немного превышающего рабочее давление (приблизительно 396 фунт/кв. дюйм абс. [2730 кПа(а)]) ректификационной колонны 18. В способе расширения часть потока испаряется, в результате чего основной рабочий поток охлаждается. В технологическом способе, который проиллюстрирован на ФИГ. 1, расширенный поток 38Ь после расширительного клапана 14 достигает температуры -138°F [-94°С], а затем подается в теплообменник 20. В теплообменнике 20, дросселированный испарением поток нагревается и частично испаряется, тем самым обеспечивая охлаждение и частичную конденсацию шлемового потока колонны 41, а нагретый поток 38с, имеющий температуру -139°F [-95°С], затем подается в ректификационную колонну 18 в верхней средней- точке питания колонны. (Следует отметить, что температура потока 38Ь/38с при его нагреве незначительно снижается, это происходит из-за падения давления в теплообменнике 20 и как следствие - испарения некоторого количества жидкого метана, содержащегося в потоке.)
[0021] Оставшиеся 73% объема пара из сепаратора 12 (поток 39)
подаются в рабочий детандер 15, где энергия этой части сырья, находящейся под высоким давлением, превращается в механическую. В детандере 15 пар подвергается изоэнтропическому расширению до рабочего давления колонны, при этом расширенный поток 39а охлаждается до температуры приблизительно -95°F [-71°С]. Типовые детандеры, представленные на рынке позволяют выделить порядка 80-85% технологического сырья, теоретически доступного при идеальном изоэнтропическом расширении. Выделенная энергия часто применяется для приведения в движение центробежного компрессора (такого
как элемент 16), который, к примеру, может применяться для повторного-сжатия нагретого остаточного газа (поток 42Ь). Частично конденсированный расширенный поток 39а затем в качестве сырья подается в ректификационную колонну 18 в средней - ее точке питания.
[0022] Шлемовый пар колонны (поток 41) отводится из верхней части
деметанизатора 18 и охлаждается со -136°F [-93°С] до -138°F [-94°С], а затем
частично конденсируется (поток 41а) в теплообменнике 20 за счет теплового
обмена с дросселированным испарением и полностью конденсированным
потоком 38Ь, как описано ранее. Рабочее давление в сепараторе потока флегмы
21 (391 фунт/кв. дюйм [2 696 кПа(а)]) поддерживается на уровне немного ниже
рабочего давления деметанизатора 18. Это обеспечивает наличие движущей
силы, которая заставляет поток шлемового пара 41 протекать через
теплообменник 20, а оттуда - в сепаратор потока флегмы 21, где
конденсированная жидкость (поток 43) отделяется от неконденсированного
пара (поток 42). Поток конденсата 43 из сепаратора потока флегмы 21 с
помощью насоса 22 нагнетается под давлением чуть выше рабочего давления
деметанизатора 18, а затем поток 43а в качестве холодного сырья (потока
флегмы) подается в верхнюю часть деметанизатора 18. Данный поток флегмы,
состоящий из холодного конденсата, поглощает и конденсирует компоненты Сг,
Сз и более тяжелые компоненты из паров, поднимающихся в верхнюю зону
секции абсорбции 18а колонны деметанизации 18.
[0023] Деметанизатор в колонне 18 представляет собой обычную
ректификационную колонну, в которой установлено несколько лотков с интервалами между ними, одной или более насадок, либо комбинация лотков и
насадок. Как часто бывает в случае с установками переработки природного газа, колонна деметанизации состоит из двух секций: верхней секции абсорбции (ректификации) 18а, где размещены лотки и/или насадки, обеспечивающие необходимый контакт между парообразной частью расширенного потока 39а, которая поднимается вверх, а охлажденный конденсат стекает вниз, где поглощает компоненты Сг, Сз и более тяжелые компоненты; и нижней отпарной (деметанизационной) секции 18Ь, где размещены лотки и/или насадки, обеспечивающие необходимый контакт между конденсатом, стекающим вниз и парами, поднимающимися вверх. В секции деметанизации 18Ь также установлены ребойлеры (такие как ребойлер и боковой ребойлер, описанные ранее), где производится нагрев и испарение части конденсата, стекающего в нижнюю часть колонны, чтобы образовывать отбензиненный пар, поднимающийся вверх колонны для отгонки жидкого продукта (поток 46), метана и более легких компонентов. Поток жидкого продукта 46 покидает нижнюю часть колонны при температуре 77°F [25 !TJ], на основе типовых требований к соотношению метана и этана, равному 0,010:1, исходя из массы кубового продукта.
[0024] Парообразный поток 42 от сепаратора потока флегмы 21
представляет собой поток холодного остаточного газа. Он движется навстречу поступающему сырьевому газу в теплообменнике 13, где он нагревается до -54°F [-48°С] (поток 42а), а также в теплообменнике 10, где он нагревается до 98°F [37°С] (поток 42Ь), тем самым обеспечивая попутное охлаждение, как было описано ранее. Затем остаточный газ подвергается вторичному- сжатию в два этапа. Первый этап - это компрессор 16, который приводится в движение
детандером 15. Второй этап - это компрессор 23, который приводится в движение от дополнительного источника энергии; здесь остаточный газ (поток 42d) сжимается до давления в трубопроводе сбыта. После охлаждения до 110°F [43°С] в выпускном охладителе 24, остаточный газ (поток 42е) поступает в трубопровод сбыта под давлением 915 фунт/кв. дюйм абс. [6307 кПа(а)], которое является достаточным для соответствия требованиям по давлению в трубопроводе (обычно это входное давление).
[0025] Краткие данные по расходу и энергопотреблению для техспособа,
показанного на ФИГ. 1, приводятся в следующей таблице:
Таблица I (ФИГ. 1)
Данные по расходу - фунт-моль/ч [кг-моль/ч]
Поток Метан Этан Пропан Бутаны+ Всего
31 12,398 546 233 229 13,726
32 8,431 371 159 156 9,334
33 3,967 175 74 73 4,392
34 12,195 501 179 77 13,261
35 203 45 54 152 465
36 3,317 136 49 21 3,607
38 3,520 181 103 173 4,072
39 8,878 365 130 56 9,654
41 12,449 86 7 1 12,788
43 60 4 2 1 69
42 12,389 82 5 0 12,719
46 9 464 228 229 1,007
Выделенные компоненты*
Этан
84.99%
Пропан
97.74%
Бутаны+
99.83%
Мощность
Сжатие остаточного газа
5,505 л.с.
9,050 кВт]
(На основе неокругленных значений расхода)
[0026]
На ФИГ. 2 представлена блок-схема техспособа,
демонстрирующая один из способов того, как конструкцию перерабатывающей
установки, показанную на ФИГ. 1, можно приспособить для работы с более
низким уровнем извлечения компонентов Сг. Это требование обычно для
ситуаций, при которых соотношение природного газа и жидких углеводородов
является непостоянным, в результате чего в некоторые моменты извлечение
компонентов Сг является нерентабельным. Техспособ, схема которого
приведена на ФИГ. 2, применяется для обработки сырьевого газа с таким же
составом и характеристиками, как те, что были ранее описаны для схемы на
ФИГ. 1. Однако, при моделировании техспособа по схеме на ФИГ. 2,
технологические режимы работы были подобраны таким образом, чтобы
выделять практически все компоненты Сг в остаточный газ, а не извлекать их и
конденсировать в виде жидкого кубового продукта ректификационной колонны.
[0027] В соответствии с данным смоделированным способом, входной
газ попадает в установку, имея температуру 110°F [43 °С] и при давлении 915 фунт/кв. дюйм абс. [6307 кПа(а)] в виде потока 31, и охлаждается в
теплообменнике 10 за счет теплового обмена с потоком холодного остаточного газа 42а. Охлажденный поток 31а подается в сепаратор 12 при температуре 15°F [-9°С] и давлении 900 фунт/кв. дюйм абс. [6203 кПа(а)], где пар (поток 34) отделяется от конденсированной жидкости (поток 35).
[0028] Пар (поток 34) из сепаратора 12 разделяется на два потока - поток
36 и 39. Поток 36, содержащий около 28% общего объема паров, смешивается с концентратом в сепараторе (поток 35), а полученный поток 38 пропускается через теплообменник 13, где отбор тепла производится за счет взаимодействия с потоком холодного остаточного газа 42, где происходит охлаждение рабочего потока до полной его конденсации. Полученный конденсированный поток 38а при температуре -114°F [-81°С], затем подвергается быстрому испарению через расширительный клапан 14 до давления, немного превышающего рабочее давление (приблизительно 400 фунт/кв. дюйм абс. [2 758 кПа(а)]) ректификационной колонны 18. В способе расширения часть потока испаряется, в результате чего основной рабочий поток охлаждается. В технологическом способе, который проиллюстрирован на ФИГ. 2, расширенный поток 38Ь после расширительного клапана 14 достигает температуры -137°F [-94°С], а затем подается в теплообменник 20. В теплообменнике 20, дросселированный испарением поток нагревается и частично испаряется, тем самым обеспечивая охлаждение и частичную конденсацию шлемового потока колонны 41, а нагретый поток 38с, имеющий температуру -107°F [-77°С], затем подается в ректификационную колонну 18 в верхней средней- точке питания колонны.
[0029] Оставшиеся 72% объема пара из сепаратора 12 (поток 39)
подаются в рабочий детандер 15, где энергия этой части сырья, находящейся
под высоким давлением, превращается в механическую. В детандере 15 пар
подвергается полному изоэнтропическому расширению до рабочего давления
колонны, при этом расширенный поток 39а охлаждается до температуры
приблизительно -58°F [-50°С], после чего в качестве сырья подается в
ректификационную колонну 18 в нижней точке ее средней- части.
[0030] Шлемовый пар колонны (поток 41) отводится из верхней части
деэтанизатора 18 и охлаждается со -102°F [-74°С] до -117°F [-83°С], а затем частично конденсируется (поток 41а) в теплообменнике 20 за счет теплового обмена с дросселированным испарением и полностью конденсированным потоком 38Ь, как описано ранее. Частично конденсированный поток 41а подается в сепаратор потока флегмы 21, работающий под давлением 395 фунт/кв. дюйм абс. [2723 кПа(а)], где конденсированная жидкость (поток 43) отделяется от неконденсированного пара (поток 42). Поток конденсата 43 из сепаратора потока флегмы 21 с помощью насоса 22 нагнетается под давлением чуть выше рабочего давления деэтанизатора 18, а затем поток 43а в качестве холодного сырья (потока флегмы) подается в верхнюю часть деэтанизатора 18.
[0031] Поток жидкого продукта 46 покидает нижнюю часть колонны при
температуре 223°F [106?], на основе типовых требований к соотношению этана и пропана, равному 0.050:1, исходя из молярной массы в кубовом продукте. Холодный остаточный газ (парообразный поток 42 от сепаратора потока флегмы 21) движется навстречу поступающему сырьевому газу в
теплообменнике 13, где он нагревается до -25°F [-31 °С] (поток 42а) и в теплообменнике 10, где он нагревается 105°F [41 °С] (поток 42Ь), попутно обеспечивая охлаждение рабочего потока, как было описано ранее. Затем остаточный газ подвергается повторному сжатию в два этапа: в компрессоре 16, который приводится в действие детандером 15, и в компрессоре 23, который приводится в действие дополнительным источником энергии. После охлаждения потока 42d до температуры 110°F [43°С] в выпускном охладителе 24, остаточный газовый продукт (поток 42е) под давлением 915 фунт/кв. дюйм абс. [6307 кПа(а)] поступает в трубопровод сбыта.
[0032] Краткие данные по расходу и энергопотреблению для техспособа,
показанного на ФИГ. 2, приводятся в следующей таблице:
Таблица II (ФИГ. 2)
Данные по расходу - фунт-моль/ч [кг-моль/ч]
Поток
31 34 35 36 38 39 41 43 42 46
Метан
12,398
12,332 66 3,502 3,568 8,830
13,441 1,043
12,398 0
Этан
546 532
14 151 165 381 1,033 498 535
233 215 18 61 79 154 7 6 1
232
Пропан Бутаны +
229 128 101 36 137 92 0 0 0 229
Всего
13,726
13,523 203 3,841 4,044 9,682
14,877 1,624
13,253 473
Выделенные компоненты*
Пропан 99.50%
Бутаны+ 100.00%
Мощность
Сжатие остаточного газа 5,595 л.с.
[ 9,198 кВт]
* (На основе неокругленных значений расхода)
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Пример 1
[0033] На ФИГ. 3 приводится блок-схема техспособа в соответствии с
настоящим изобретением. Состав и характеристики сырьевого газа, принятые
во внимание в способе, изображенном на ФИГ. 3, анал огичны таким же
показателям, как и на ФИГ. 1. Соответственно, способ, изображенный на
ФИГ. 3, можно сравнить с способом на ФИГ. 1, с целью наглядной
демонстрации преимуществ настоящего изобретения.
[0034] При моделировании способа по схеме, показанной на ФИГ. 3,
входящий газ поступает в установку в виде потока 31, который делится еще на два потока: поток 32 и поток 33. Первый поток, поток 32, поступает в теплообменное устройство в верхней части охладительной секции сырья 118а, которая расположена внутри перерабатывающей установки 118. В качестве теплообменного устройства может применяться теплообменник из оребренных труб, пластинчатый теплообменник, паянный алюминиевый теплообменник либо теплообменное приспособление иного типа, в том числе многоходовые и/или многофункциональные теплообменники. Теплообменное устройство предназначено для обеспечения теплового обмена между потоком 32, протекающем по одному ходу теплообменника, и потоком отгонного пара, поднимающимся из ректификационной секции 118Ь, расположенной внутри перерабатывающей установки 118, который нагревается в теплообменнике нижней части секции охлаждения сырья 118а. Поток 32 охлаждается, при этом продолжается этом нагрев потока отгонного пара, и поток 32а покидает теплообменное устройство, имея температуру -29°F [-34°С].
[0035] Вторая часть потока, поток 33, поступает в устройство
тепломассообмена в отпарной секции 118d, которая находится внутри
перерабатывающей установки 118. В качестве устройства тепломассообмена
может применяться теплообменник из оребренных труб, пластинчатый
теплообменник, паянный алюминиевый теплообменник либо теплообменное
приспособление иного типа, в том числе многоходовые и/или
многофункциональные теплообменники. Устройство тепломассообмена
предназначено для обеспечения теплового обмена между потоком 33,
протекающим по одному ходу устройства тепломассообмена, и потоком
отгонного конденсата, стекающим вниз из устройства абсорбции,
установленного выше устройства тепломассообмена в отпарной секции 118d,
при этом поток 33 охлаждается, попутно нагревая поток отгонного конденсата;
перед тем, как покинуть устройство тепломассообмена, поток 33а охлаждается
до температуры -10°F [-23°С]. По мере нагрева потока отгонного конденсата,
часть его испаряется и образует отбензиненные пары, которые поднимаются
вверх, пока оставшийся жидкий конденсат продолжает стекать вниз через
устройство тепломассообмена. Устройство тепломассообмена обеспечивает
непрерывный контакт отбензиненньгх паров и потоком отгонного конденсата,
тем самым поддерживая массообмен между парообразной и жидкой фазами и
освобождая поток жидкого продукта 46 от метана и более легких компонентов.
[0036] Потоки 32а и 33а рекомбинируются и образуют поток 31а,
который поступает в секцию сепарации 118е, находящуюся внутри перерабатывающей установки 118, при температуре -23°F [-31°С] и давлении 900 фунт/кв. дюйм абс. [6203 кПа(а)], после чего пар (поток 34) отделяется от
жидкого конденсата (поток 35). Секция сепарации 118е отделена от отпарной секции 118d внутренней перегородкой или другими средствами, с тем чтобы обеспечить возможность работы двух этих секций внутри перерабатывающей установки 118 при разных давлениях.
[0037] Пар (поток 34) из секции сепарации 118е разделяется на два
потока: поток 36 и поток 39. Поток 36, содержащий около 29% пара от общего
его объема, смешивается с отделенным в сепараторе конденсатом (поток 35,
через поток 37), и полученный поток 38 направляется в теплообменное
устройство, расположенное в нижней части секции охлаждения сырья 118а
внутри перерабатывающей установки 118. В качестве теплообменного
устройства может также применяться теплообменник из оребренных труб,
пластинчатый теплообменник, паянный алюминиевый теплообменник либо
теплообменное приспособление иного типа, в том числе многоходовые и/или
многофункциональные теплообменники. Теплообменное устройство
предназначено для обеспечения теплового обмена между потоком 38,
протекающим через один ход теплообменного устройства, и потоком отгонного
пара, поднимающимся из ректификационной секции 118Ь внутри
перерабатывающей установки 118, так что поток 38 охлаждается до полной
конденсации, при этом нагревая поток отгонного пара.
[0038] Полученный конденсированный поток 38а при температуре
-135°F [-93°С], затем подвергается быстрому испарению через расширительный клапан 14 до давления, несколько превышающего рабочее давление (приблизительно 388 фунт/кв. дюйм абс. [2675 кПа(а)]) ректификационной секции 118Ь и секции абсорбции 118с (устройства абсорбции), расположенных
внутри перерабатывающей установки 118. В способе расширения часть потока может испаряться, в результате чего основной рабочий поток охлаждается. В технологическом способе, который проиллюстрирован на ФИГ. 3, расширенный поток 38Ь после расширительного клапана 14 достигает температуры -139°F [-95°С], а затем подается в устройство тепломассообмена, расположенное внутри ректификационной секции 118Ь. В качестве устройства тепломассообмена может применяться теплообменник из оребренных труб, пластинчатый теплообменник, паянный алюминиевый теплообменник либо теплообменное приспособление иного типа, в том числе многоходовые и/или многофункциональные теплообменники. Устройство тепломассообмена предназначено для обеспечения теплового обмена между потоком отгонного пара, поднимающимся из секции абсорбции 118с вверх по одному ходу устройства тепломассообмена, и расширенным потоком 38Ь, движущимся вниз, при этом поток отгонного пара охлаждается, попутно нагревая расширенный поток. По мере охлаждения потока отгонного пара, некоторая его часть конденсируется и стекает вниз, а оставшийся отгонный пар продолжает подниматься вверх через устройство тепломассообмена. Устройство тепломассообмена обеспечивает непрерывный контакт между конденсированной жидкостью и отгонным паром, при этом оно также поддерживает массообмен между парообразной и жидкой фазами, таким образом, обеспечивая ректификацию отгонного пара. Конденсированная жидкость накапливается в нижней части устройства тепломассообмена, откуда она направляется в секцию абсорбции 118с.
[0039] Дросселированный испарением поток 38Ь частично переходит в
парообразную фазу, попутно обеспечивая охлаждение и частичную конденсацию потока отгонного пара, и покидает устройство тепломассообмена в ректификационной секции 118Ь, имея температуру -140°F [-96°С]. (Следует отметить, что температура потока 38Ь при его нагреве незначительно снижается, это происходит из-за падения давления в устройстве тепломассообмена и как следствие - испарения некоторого количества жидкого метана, содержащегося в потоке.) Прогретый дросселированный испарением поток разделяется на парообразную и жидкую фазы; парообразная фаза смешивается с паром, поднимающимся из секции абсорбции 118с, в результате чего образуется поток отгонного пара, который поступает в устройство тепломассообмена в ректификационной секции 118Ь, как было описано ранее. Жидкая фаза направляется в верхнюю зону секции абсорбции 118с, где соединяется с жидкостью, конденсировавшейся из потока отгонного пара в ректификационной секции 118Ь.
[0040] Оставшиеся 71% объема пара из секции сепарации 118е (поток 39)
подаются в рабочий детандер 15, где энергия этой части сырья, находящейся под высоким давлением, превращается в механическую. В детандере 15 пар подвергается изоэнтропическому расширению до рабочего давления секции абсорбции 118с, при этом расширенный поток 39а охлаждается до температуры приблизительно -93°F [-70°С]. Частично конденсированный расширенный поток 39а затем в качестве сырья подается в нижнюю зону секции абсорбции 118с, расположенной внутри перерабатывающей установки 118, где он
контактирует с конденсатом, поступающим в верхнюю зону секции абсорбции 118с.
[0041] В секции абсорбции 118с и в отпраной секции 118d установлены
абсорбирующие устройства, которые состоят из нескольких лотков с зазорами между ними, одной или нескольких насадок, либо комбинации лотков и насадок. Лотки и/или насадки в секции абсорбции 118с и в отпарной секции 118d обеспечивает необходимый контакт между парами, поднимающимися вверх, и холодным конденсатом, стекающим вниз. Жидкая составляющая расширенного потока 39а смешивается с жидким конденсатом, стекающим вниз из секции абсорбции 118с, и смешанный конденсат продолжает стекать в отпарную секцию 118d. Пары, поднимающиеся из отпарной секции 118d, смешиваются с парами от расширенного потока 39а и далее поднимаются в секцию абсорбции 118с, где они контактируют с холодным конденсатом, стекающим вниз, для конденсации и абсорбции компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых компонентов, содержащихся в этих парах. Пары, поднимающиеся из секции абсорбции 118с, смешиваются с паром от прогретого расширенного потока 38Ь и поднимаются вверх, в ректификационную секцию 118Ь, где они охлаждаются и подвергаются ректификации с целью удаления из них основной части компонентов Сг, Сз и более тяжелых углеводородов, оставшихся в этих парах, как было описано выше. Жидкая составляющая прогретого расширенного потока 38Ь смешивается с жидким конденсатом, стекающим вниз из ректификационной секции 118Ь, и смешанный конденсат продолжает стекать в секцию абсорбции 118с.
[0042] Отгонный конденсат, стекающий вниз из устройства
тепломассообмена в отпарной секции 118d, находящейся внутри перерабатывающей установки 118, освобождается от метана и более легких компонентов. Полученный жидкий продукт (поток 46) удаляется из нижней части отпарной секции 118d и покидает перерабатывающую установку 118 при температуре 73°F [23°С]. Поток отгонного пара, поднимающийся из ректификационной секции 118Ь, подогревается в секции охлаждения сырья 118а, при этом обеспечивая охлаждение потоков 32 и 38, как описано ранее, а полученный поток остаточного газа 42 покидает перерабатывающую установку 118 при температуре 99°F [37°С]. Затем остаточный газ подвергается повторному сжатию в два этапа: в компрессоре 16, который приводится в действие детандером 15, и в компрессоре 23, который приводится в действие дополнительным источником энергии. После охлаждения потока 42Ь до температуры 110°F [43°С] в выпускном охладителе 24, остаточный газовый продукт (поток 42с) под давлением 915 фунт/кв. дюйм абс. [6307 кПа(а)] поступает в трубопровод сбыта.
[0043] Краткие данные по расходу и энергопотреблению для техспособа,
показанного на ФИГ. 3, приводятся в следующей таблице:
Таблица III (ФИГ. 3)
Данные по расходу - фунт-моль/ч [кг-моль/ч]
Поток Метан Этан Пропан Бутаны+ Всего
31 12,398 546 233 229 13,726
32 8,431 371 159 156 9,334
33 3,967 175 74 73 4,392
34 12,221 507 186 83 13,308
35 177 39 47 146 418
36 3,544 147 54 24 3,859
37 177 39 47 146 418
38 3,721 186 101 170 4,277
39 8,677 360 132 59 9,449
42 12,389 73 5 0 12,700
46 9 473 228 229 1,026
Выделенные компонентьг
Этан
86.66%
Пропан
98.01%
Бутаны+
99.81%
Мощность
Сжатие остаточного газа
5,299 л.с.
8,711 кВт]
* (На основе неокругленных значений расхода)
[0044]
Сравнение Таблиц I и III показывает, что, по сравнению с
известным уровнем техники, настоящее изобретение может повысить уровень извлечения этана с 84,99% до 86,66%, а уровень извлечения пропана - с 97,74% до 98,01%; степень извлечения бутанов и более тяжелых углеводородов остается практически на том же уровне (99,81% против 99,83% для известного уровня техники). Дальнейшее сравнение показателей в Таблицах I и III показывает, что тот же объем готового продукта был получен при гораздо меньших энергозатратах, чем в установке, собранной с применением известных технических решений. Что касается эффективности извлечения продукта (которая определяется количеством этана, извлеченного на единицу мощности), настоящее изобретение примерно на 6% экономичнее способа с применением известных технических решений, показанного на ФИГ. 1.
[0045] Повышение эффективности извлечения продукта, обеспечиваемое
настоящим изобретением по сравнению с способом на базе известных технических решений (ФИГ. 1) в основном связано с тремя факторами. Во-первых, компактная компоновка теплообменных устройств в секции
охлаждения сырья 118а и в ректификационной секции 118Ь перерабатывающей установки 118 исключает перепад давления, происходящий вследствие наличия соединительных трубопроводов в обычной перерабатывающей установке. Как результат, в установке, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, остаточный газ, поступающий в компрессор 16, находится под более высоким давлением, чем газ в установке, собранной с применением уже известных технических решений; как следствие, остаточный газ поступает в компрессор 24 под значительно более высоким давлением, снижая таким образом количество энергии, необходимой для доведения давления остаточного газа до уровня давления в трубопроводе.
[0046] Во-вторых, применение устройства тепломассообмена в отпарной
секции 118d для одновременного нагрева отгонного конденсата, покидающего
устройство абсорбции в отпарной секции 118d, при этом полученный пар имеет
возможность контактировать с конденсатом и освобождать из него летучие
компоненты, что более эффективно по сравнению с применением обычной
ректификационной колонны с внешними ребойлерами. Летучие компоненты
освобождаются из жидкого конденсата постоянно, тем самым их концентрация
в отбензиненных парах снижается гораздо быстрее, что повышает
эффективность отгонки легких фракций для настоящего изобретения.
[0047] В-третьих, применение устройства тепломассообмена в
ректификационной секции 118Ь для одновременного охлаждения потока отгонного пара, поднимающегося от секции абсорбции 118с при этом конденсация более тяжелых углеводородных компонентов из потока отгонного пара обеспечивает более высокую эффективность ректификации, чем по схеме с
применением потока флегмы в обычной ректификационной колонне. Как
результат, по сравнению с способом на ФИГ. 1, где используются известные
технические решения, из потока отгонного пара извлекается большее
количество компонентов Сг, Сз и более тяжелых углеводородных компонентов,
что возможно благодаря охлаждению за счет расширенного потока 38Ь.
[0048] Помимо повышения эффективности переработки, настоящее
изобретение, по сравнению с установками текущего уровня техники, имеет еще два преимущества. Во-первых, компактная конструкция перерабатывающей установки 118 настоящего изобретения заменяет восемь отдельных единиц оборудования, применяющихся в традиционной схеме (теплообменники 10, 11, 13 и 20, сепаратор 12, сепаратор потока флегмы 21, насос орошения 22и ректификационная колонна 18 на ФИГ. 1) одной единицей (перерабатывающей установкой 118 на ФИГ. 3). При этом уменьшается площадь, необходимая для размещения установки, упраздняются соединительные трубопроводы, а также сокращается потребляемая мощность за счет отсутствия насоса орошения, что ведет к снижению капитальных затрат и стоимости эксплуатации перерабатывающей установки, построенной по схеме настоящего изобретения, по сравнению с установкой, построенной с применением уже известных технических решений. Во-вторых, исключение из конструкции соединительных трубопроводов означает, что перерабатывающая установка, построенная по схеме настоящего изобретения, имеет гораздо меньше фланцевых соединений по сравнению с установкой, построенной с применением уже известных технических решений, что снижает количество потенциальных мест появления течей в такой установке. Углеводороды представляют собой летучие
органические соединения (VOC), некоторые из которых классифицируются как газы, вызывающие парниковый эффект, а некоторые могут создавать предпосылки для образования дыр в озоновом слое; это означает, что настоящее изобретение снижает возможность выбросов, загрязняющих атмосферу.
Пример 2
[0049] В тех случаях, где требуется снизить уровень извлечения
компонентов С г (например, уже описанный способ по схеме ФИГ. 2 с
использованием известных технических решений), настоящее изобретение
обладает значительными преимуществами по сравнению с способом известного
уровня техники, схема которого приводится на ФИГ. 2. Для способа,
показанного на ФИГ. 3, возможно изменение режимов эксплуатации, как это
проиллюстрировано на ФИГ. 4, с целью снижения уровня содержания этана в
жидком продукте, получаемом в настоящем изобретении, до такого же уровня,
который получается в установке, собранной по схеме ФИГ. 2, с применением
известных технических решений. Состав и характеристики сырьевого газа,
принятые во внимание в способе, изображенном на ФИГ. 4, аналогичны таким
же показателям, как и на ФИГ. 2. Соответственно, способ, изображенный на
ФИГ. 4, можно сравнить с способом на ФИГ. 2, с целью наглядной
демонстрации преимуществ настоящего изобретения.
[0050] При моделировании способа по схеме, приведенной на
ФИГ. 4,поток входного газа 31, поступает в теплообменное устройство в верхней части охладительной секции сырья 118а, которая расположена внутри перерабатывающей установки 118. Теплообменное устройство предназначено для обеспечения теплового обмена между потоком 31, протекающем по одному
ходу теплообменника, и потоком отгонного пара, поднимающимся из ректификационной секции 118Ь, расположенной внутри перерабатывающей установки 118, который нагревается в теплообменнике нижней части секции охлаждения сырья 118а. Поток 31 охлаждается, попутно нагревая поток отгонного пара, при этом поток 31а покидает теплообменное устройство, после чего попадает в секцию сепарации 118е, находящуюся внутри перерабатывающей установки 118, при температуре 15°F [-9°С] и под давлением 900 фунт/кв. дюйм абс. [6203 кПа(а)], после чего пар (поток 34) отделяется от жидкого конденсата (поток 35).
[0051] Пар (поток 34) из секции сепарации 118е разделяется на два
потока: поток 36 и поток 39. Поток 36, содержащий около 28% пара от общего
его объема, смешивается с отделенным в сепараторе конденсатом (поток 35,
через поток 37), и полученный поток 38 направляется в теплообменное
устройство, расположенное в нижней части секции охлаждения сырья 118а
внутри перерабатывающей установки 118. Теплообменное устройство
предназначено для обеспечения теплового обмена между потоком 38,
протекающим через один ход теплообменного устройства, и потоком отгонного
пара, поднимающимся из ректификационной секции 118Ь внутри
перерабатывающей установки 118, так что поток 38 охлаждается до полной
конденсации, при этом нагревая поток отгонного пара.
[0052] Полученный конденсированный поток 38а при температуре
-114°F [-81 °С], затем подвергается быстрому испарению через расширительный клапан 14 до давления, несколько превышающего рабочее давление (приблизительно 393 фунт/кв. дюйм абс. [2 710 кПа(а)]) ректификационной
секции 118b и секции абсорбции 118с, расположенных внутри перерабатывающей установки 118. В способе расширения часть потока может испаряться, в результате чего основной рабочий поток охлаждается. В технологическом способе, который проиллюстрирован на ФИГ. 4, расширенный поток 38Ь после расширительного клапана 14 достигает температуры -138°F [-94°С], а затем подается в устройство тепломассообмена, расположенное внутри ректификационной секции 118Ь. Устройство тепломассообмена предназначено для обеспечения теплового обмена между потоком отгонного пара, поднимающимся из секции абсорбции 118с вверх по одному ходу устройства тепломассообмена, и расширенным потоком 38Ь, движущимся вниз, при этом поток отгонного пара охлаждается, попутно нагревая расширенный поток. По мере охлаждения потока отгонного пара, некоторая его часть конденсируется и стекает вниз, а оставшийся отгонный пар продолжает подниматься вверх через устройство тепломассообмена. Устройство тепломассообмена обеспечивает непрерывный контакт между конденсированной жидкостью и отгонным паром, при этом оно также поддерживает массообмен между парообразной и жидкой фазами, таким образом, обеспечивая ректификацию отгонного пара. Конденсированная жидкость накапливается в нижней части устройства тепломассообмена, откуда она направляется в секцию абсорбции 118с.
[0053] Дросселированный испарением поток 38Ь частично переходит в
парообразную фазу, попутно обеспечивая охлаждение и частичную конденсацию потока отгонного пара, и покидает устройство тепломассообмена в ректификационной секции 118Ь при температуре -104°F [-75°С], разделяясь на
парообразную и жидкую фазы. Парообразная фаза смешивается с паром, поднимающимся из секции абсорбции 118с, образуя поток отгонного пара, который поступает в устройство тепломассообмена в ректификационной секции 118Ь, как было описано ранее. Жидкая фаза направляется в верхнюю зону секции абсорбции 118с, где соединяется с жидкостью, конденсировавшейся из потока отгонного пара в ректификационной секции 118Ь.
[0054] Оставшиеся 72% объема пара из секции сепарации 118е (поток 39)
подаются в рабочий детандер 15, где энергия этой части сырья, находящейся под высоким давлением, превращается в механическую. В детандере 15 пар подвергается изоэнтропическому расширению до рабочего давления секции абсорбции 118с, при этом расширенный поток 39а охлаждается до температуры приблизительно -60°F [-51°С]. Частично конденсированный расширенный поток 39а затем в качестве сырья подается в нижнюю зону секции абсорбции 118с, расположенной внутри перерабатывающей установки 118, где он контактирует с конденсатом, поступающим в верхнюю зону секции абсорбции 118с.
[0055] Как в секции абсорбции 118с, так и в отпарной секции 118d
установлены устройства абсорбции. В отпарной секции 118d также установлено устройство тепломассообмена; оно располагается под устройством абсорбции и предназначено для обеспечения теплового обмена между теплоносителем, протекающим в одном ходе устройства тепломассообмена, и потоком отгонного конденсата, движущимся вниз от устройства абсорбции; таким образом, осуществляется нагрев отгонного конденсата. По мере нагрева потока отгонного конденсата, часть его испаряется и образует отбензиненные
пары, которые поднимаются вверх, пока оставшийся жидкий конденсат
продолжает стекать вниз через устройство тепломассообмена. Устройство
тепломассообмена обеспечивает непрерывный контакт отбензиненных паров и
потоком отгонного конденсата, тем самым поддерживая массообмен между
парообразной и жидкой фазами и освобождая поток жидкого продукта 46 от
метана, компонентов С г и более легких компонентов. Полученный жидкий
продукт (поток 46) удаляется из нижней части отпарной секции 118d и покидает
перерабатывающую установку 118 при температуре 221°F [105°С].
[0056] Поток отгонного пара, поднимающийся из ректификационной
секции 118Ь, подогревается в секции охлаждения сырья 118а, при этом обеспечивая охлаждение потоков 31 и 38, как описано ранее, а полученный поток остаточного газа 42 покидает перерабатывающую установку 118 при температуре 106°F [41 °С]. Затем остаточный газ подвергается повторному сжатию в два этапа: в компрессоре 16, который приводится в действие детандером 15, и в компрессоре 23, который приводится в действие дополнительным источником энергии. После охлаждения потока 42Ь до температуры 110°F [43°С] в выпускном охладителе 24, остаточный газовый продукт (поток 42с) под давлением 915 фунт/кв. дюйм абс. [6307 кПа(а)] поступает в трубопровод сбыта.
[0057] Краткие данные по расходу и энергопотреблению для техспособа,
показанного на ФИГ. 4, приводятся в следующей таблице:
Таблица IV (ФИГ. 4)
Данные по расходу - фунт-моль/ч [кг-моль/ч]
Поток
Метан 12,398 12,332 66 3,515 66 3,581 8,817 12,398 О
Этан 546 532
14 152
14 166 380 535
128 101
36 101 137
92 0 229
Пропан Бутаны+ 233 229
215 18 61 18 79
154 1
232
Всего 13,726 13,523 203 3,854 203 4,057 9,669 13,253 473
Выделенные компоненты*
Пропан 99.50%
Бутаны+ 100.00%
Мощность
Сжатие остаточного газа 5,384 л.с.
[ 8,851 кВт]
* (На основе неокругленных значений расхода)
[0058] Сравнение Таблиц II и IV показывает, что настоящее изобретение
позволяет обеспечить практически такой же уровень извлечения продукта, что и
известные технические решения. Однако, дальнейшее сравнение показателей в Таблицах II и IV показывает, что тот же объем готового продукта был получен при гораздо меньших энергозатратах, чем в установке, собранной с применением известных технических решений. Что касается эффективности извлечения продукта (которая определяется количеством пропана, извлеченного на единицу мощности), настоящее изобретение почти на 4% экономичнее способа с применением известных технических решений, показанного на ФИГ. 2.
[0059] Вариант воплощения настоящего изобретения, представленный на
ФИГ. 4, обладает теми же преимуществами в части компактности конструкции перерабатывающей установки 118, что и вариант воплощения, представленный на ФИГ. 3. Вариант воплощения настоящего изобретения, представленный на ФИГ. 4, позволяет заменить семь самостоятельных единиц оборудования в схеме, построенной с применением известных технических решений (теплообменники 10, 13 и 20, сепаратор 12, сепаратор потока флегмы 21, насос орошения 22 и ректификационную колонну 18 со схемы на ФИГ. 2) одной единицей (перерабатывающей установкой 118 на ФИГ. 4). При этом уменьшается площадь, необходимая для размещения установки, а также упраздняются соединительные трубопроводы, а также сокращается потребляемая мощность за счет отсутствия насоса орошения, что ведет к снижению капитальных затрат и стоимости эксплуатации перерабатывающей установки, построенной по схеме настоящего изобретения, по сравнению с установкой, построенной с применением уже известных технических решений; также снижается вероятность вредных выбросов в атмосферу.
Другие варианты воплощения
[0060] В некоторых случаях может возникнуть необходимость удалить
секцию охлаждения сырья 118а из перерабатывающей установки 118 и применить для охлаждения сырья и конденсации флегмы одно или несколько внешних теплообменных устройств, например, теплообменники 10 и 20, как показано на ФИГ. 7-10. Такая компоновочная схема позволяет уменьшить габариты перерабатывающей установки 118, что поможет уменьшить общую стоимость установки и/или сократить график монтажа (в некоторых случаях). Следует отметить, что во всех случаях теплообменники 10 и 20 представляют собой либо несколько отдельных теплообменников, либо один многоходовой теплообменник, возможна также комбинация обоих вариантов. Каждый такой теплообменник может представлять собой теплообменник из оребренных труб, пластинчатый теплообменник, паянный алюминиевый теплообменник либо теплообменное приспособление иного типа, в том числе многоходовой и/или многофункциональный теплообменник. В некоторых случаях, возможно, предпочтительнее будет объединить способы охлаждения сырья и конденсации флегмы в одном многофункциональном теплообменнике. Если применяется теплообменник 20, являющийся самостоятельной единицей по отношению к перерабатывающей установке, то потребуется сепаратор потока флегмы 21 и насос 22 для отделения потока жидкого конденсата 43 и подачи его части в секцию абсорбции 118с в качестве потока флегмы.
[0061] В некоторых случаях может возникнуть необходимость подачи
потока конденсата 35 напрямую в отпарную секцию 118d, через поток 40, как показано на ФИГ. 3-10. В таких случаях применяется соответственное
расширительное устройство (например, расширительный клапан 17), с
помощью которого жидкость расширяется до рабочего давления отпарной
секции 118d, а полученный расширенный поток конденсата 40а в качестве
сырья подается в отпарную секцию 118d, в зону выше устройства абсорбции,
устройства тепломассообмена, либо в обе эти зоны (подача указана на схеме
пунктирными линиями). В некоторых случаях может возникнуть
необходимость смешать часть жидкого потока 35 (поток 37) с паром в потоке
36, для образования смешанного потока 38 и направления оставшейся части
жидкого потока 35 в отпарную секцию 118d через потоки 40/40а. В некоторых
случаях может возникнуть необходимость смешать расширенный поток
конденсата 40а с расширенным потоком 39а для последующей подачи
смешанного потока в нижнюю зону секции абсорбции 118с в качестве сырья.
[0062] В некоторых случаях может понадобиться применение
охлажденной второй части (поток 33а на ФИГ. 3, 5, 7 и 9) вместо первой части
(поток 36) потока пара 34, для образования потока 38, направленного в
теплообменное устройство, расположенное в нижней зоне секции охлаждения
сырья 118а. В таких случаях, только охлажденная первая часть (поток 32а)
подается в секцию сепарации 118е (ФИГ. 3 и 7) или в сепаратор 12 (ФИГ. 5 и 9),
а весь полученный поток пара 34 подается в детандер 15.
[0063] В некоторых случаях может понадобиться применение внешней
емкости для сепарации охлажденного сырьевого потока 31а вместо того, чтобы включать сепараторную секцию118е в перерабатывающую установку 118. Как показано на ФИГ. 5, 6, 9 и 10, сепаратор 12 может применяться для разделения охлажденного сырьевого потока 31а на поток пара 34 и поток конденсата 35.
[0064] В зависимости от количества более тяжелых углеводородов в
сырьевом газе и от его давления, охлажденный сырьевой поток 31а, поступающий в секцию сепарации 118е, как показано на ФИГ. 3, 4, 7 и 8, или в сепаратор 12, как показано на ФИГ. 5, 6, 9 и 10, может не содержать жидкой составляющей (так как давление превышает точку начала конденсации или криконденбару). В таких случаях, в потоках 35 и 37 конденсат отсутствует (как показано пунктирными линиями), так что только пар из секции сепарации 118е в потоке 36 (ФИГ. 3, 4, 7 и 8) или пар из сепаратора 12 в потоке 36 (ФИГ. 5, 6, 9 и 10) вливаются в поток 38; данный поток превращается в расширенный конденсированный поток 38Ь, который подается в устройство тепломассообмена (ФИГ. 3 - 6), либо в расширенный конденсированный поток 38с, который подается в устройство абсорбции (ФИГ. 7 - 10) в ректификационной секции 118Ь. В данном случае, секция сепарации 118е в перерабатывающей установке 118 (ФИГ. 3, 4, 7 и 8) или сепаратор 12 (ФИГ. 5, 6, 9 и 10) могут не понадобиться.
[0065] Характеристики сырьевого газа, габариты установки, имеющееся
оборудование или другие факторы могут указывать на то, что не требуется устанавливать детандер 15, либо его требуется заменить на другое расширительное устройство (например, расширительный клапан). И хотя на схеме отображены конкретные расширительные устройства для каждого потока, при необходимости вместо них можно использовать другие устройства. Например, режим обработки требует расширения полностью конденсированной части сырьевого потока (поток 38а).
[0066] В соответствии с настоящим изобретением, возможно применение
внешней охладительной установки для дополнительного охлаждения входящего газа, поступающего в потоках отгонного пара и конденсата, в особенности если используется обогащенный входящий газ. В таких случаях, устройство тепломассообмена можно включить в секцию сепарации 118е (либо установить газосборное устройство, если охлажденный сырьевой поток 31а не содержит жидкой составляющей), как показано пунктирными линиями на ФИГ. 3,4, 7 и 8; либо же устройство тепломассообмена можно включить в сепаратор 12, как показано пунктирными линиями на ФИГ. 5, 6, 9 и 10. В качестве устройства тепломассообмена может применяться теплообменник из оребренных труб, пластинчатый теплообменник, паянный алюминиевый теплообменник либо теплообменное приспособление иного типа, в том числе многоходовые и/или многофункциональные теплообменники. Устройство тепломассообмена предназначено для обеспечения теплового обмена между потоком холодильного агента (например, пропаном), протекающим по одному ходу устройства тепломассообмена, и парообразной частью потока 31а, движущейся по направлению вверх, при этом холодильный агент охлаждает пар и способствует образованию дополнительного конденсата, который стекает вниз и объединяется с конденсатом, удаленным из потока 35. Как вариант, возможно применение обычных охладителей газа для понижения температуры потока 32а, потока 33а и/или потока 31а с помощью холодильного агента, до того как поток 31а поступит в секцию сепарации 118е (ФИГ. 3, 4, 7 и 8) или в сепаратор 12 (ФИГ. 5, 6, 9 и 10).
[0067] В зависимости от температуры и степени обогащения сырьевого
газа, а также от количества компонентов Сг, которое нужно извлечь из потока
жидкого продукта 46, обогрева только за счет потока 33 может оказаться
недостаточно для того, чтобы конденсат, покидающий отпарную секцию 118d,
соответствовал требованиям к характеристикам продукта. В этом случае, в
устройство тепломассообмена в отпарной секции 118d могут быть установлены
дополнительные средства обогрева с помощью теплоносителя, как показано
пунктирными линиями на ФИГ. 3, 5, 7 и 9. Как вариант, возможна установка
еще одного устройства тепломассообмена в нижней части отпарной секции
118d для обеспечения дополнительного нагрева; либо поток 33 может
нагреваться с помощью теплоносителя перед тем, как он поступит в устройство
тепломассообмена, установленное в отпарной секции 118d.
[0068] В зависимости от типа теплопередающих устройств, выбранных в
качестве теплообменников для верхней и нижней частей секции охлаждения сырья 118а, как показано на ФИГ. 3-6, возможно объединить данные теплообменные устройства в один многоходовой и/или многофункциональный теплообменник. В этом случае, многоходовое и/или многофункциональное теплообменное устройство должно иметь соответствующие средства распределения, разделения, и сбора потока 32, потока 38, а также потока отгонного пара, с целью нагрева или охлаждения до нужного уровня. Точно так же, в зависимости от типа устройства тепломассообмена, установленного в ректификационной секции 118Ь, как показано на ФИГ. 3-6, возможно его объединение с теплообменным устройством, установленным в нижней зоне секции охлаждения сырья 118а (а также, вне которых случаях, с теплообменным
устройством, установленным в верхней зоне секции охлаждения сырья 118а) в
одно многоходовое и/или многофункциональное теплообменное устройство. В
этом случае, многоходовое и/или многофункциональное устройство
тепломассообмена должно иметь соответствующие средства распределения,
разделения, и сбора потока 38, потока 38Ь, а также потока отгонного пара (и
дополнительно потока 32), с целью нагрева или охлаждения до нужного уровня.
[0069] В некоторых случаях может потребоваться не устанавливать
устройство абсорбции в верхней части отпарной секции 118d. В таком случае, поток отгонного конденсата собирается в нижней зоне секции абсорбции 118с и направляется в устройство тепломассообмена, установленное в отпарной секции 118d.
[0070] Менее предпочтительной для вариантов воплощения настоящего
изобретения, показанных на ФИГ. 3, 5, 7 и 9, является установка сепаратора для охлажденной первой части потока 32а и сепаратора для охлажденной второй части потока 33а; при этом потоки пара, отделенные в сепараторах, смешиваются, образуя поток пара 34, а потоки конденсата смешиваются и образуют конденсатный поток 35. Еще одним менее предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения является охлаждение потока 37 в отдельном теплообменном устройстве, расположенном в секции охлаждения сырья 118а, как показано на ФИГ. 3 - 6, либо его подачи через отдельный ход в теплообменнике 10, как показано на ФИГ. 7-10 (вместо того, чтобы смешивать поток 37 с потоком 36 для образования объединенного потока 38); при этом расширение охлажденного потока производится в отдельном расширительном устройстве, а расширенный поток подается либо в устройство
тепломассообмена (ФИГ. 3 - 6), либо в устройство абсорбции (ФИГ. 7 - 10) в
ректификационной секции 118Ь, либо в верхнюю зону секции абсорбции 118с.
[0071] Требуется отметить, что относительное количество сырья в
каждом отводе разделенного парообразного сырья зависит от нескольких
факторов, в том числе от давления и состава сырьевого газа, количества тепла,
которое можно выделить из сырья, а также от доступного количества мощности.
Увеличение подачи сырья в зону выше секции абсорбции 118с может привести
к увеличению степени извлечения продукта при снижении мощности,
получаемой в детандере, что, в свою очередь, ведет к увеличению мощности,
необходимой для повторного сжатия продукта. Увеличение подачи сырья в
зону ниже секции абсорбции 118с снижает уровень потребляемой мощности, но
при этом также может упасть уровень извлечения продукта.
[0072] Настоящее изобретение обеспечивает повышенную степень
извлечения компонентов Сг, Сз, и более тяжелых углеводородов, либо компонентов Сз и более тяжелых углеводородов на количество потребляемых вспомогательных; сред, необходимых для функционирования техспособа. Экономия потребляемых вспомогательных сред, необходимых для функционирования техспособа, может проявляться в виде уменьшения потребляемой мощности для сжатия или повторного -сжатия; уменьшения мощности, необходимой для внешней охлаждающей установки; уменьшения энергии, необходимой для дополнительного нагрева; уменьшения энергии, необходимой для повторного нагрева колонны; либо в виде их сочетания.
[0073] Здесь приводится описание предпочтительных вариантов
воплощения изобретения; специалисты с соответствующим уровнем технической подготовки могут найти другие варианты или внести изменения в описанные здесь (например, адаптировать изобретение для работы в других режимах, с применением другого типа сырья или с изменением других требований), не отклоняясь от сути настоящего изобретения, определенной в следующей его формуле.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
1. Способ сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, включающий
(1) указанный газовый поток разделяют на первую и
вторую части;
(2) указанную первую часть потока охлаждают;
(3) указанную вторую часть потока охлаждают;
(4) указанную первую часть потока смешивают с указанной охлажденной второй частью потока, при этом образуя поток охлажденного газа;
(5) указанный газовый поток разделяют на первый и
второй потоки;
(6) указанный первый поток охлаждают до полной его конденсации, который затем расширяется при более низком давлении, за счет этого охлаждаясь еще больше;
(7) указанный расширенный первый поток нагревают;
(8) указанный расширенный нагретый первый поток в качестве сырья подают в зону между первым и вторым устройствами абсорбции, установленными в перерабатывающей установке; при этом первое устройство абсорбции располагают выше второго;
(6)
(9) указанный второй поток расширяется при указанном более низком давлении, который после этого подают в качестве сырья в нижнюю часть указанного второго устройства абсорбции;
(10) первый поток отгонного пара поступает из верхней зоны указанного первого устройства абсорбции и его подвергают охлаждению в одном или нескольких теплообменных устройствах до конденсации по крайней мере его части, при этом частично способствуя нагреву на этапе (7);
(11) указанный частично конденсированный первый поток отгонного пара подают в устройство сепарации, где разделяется, образуя поток конденсата и второй поток отгонного пара;
(12) указанный конденсированный поток подают в качестве сырья в верхнюю часть первого устройства абсорбции;
(13) указанный второй поток отгонного пара нагревают в одном или нескольких теплообменных устройствах, таким образом, обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапах (2) и (6), а затем указанный нагретый второй поток отгонного пара выводят из установки как летучую фракцию остаточного газа;
(14) в нижней части указанного второго устройства абсорбции образуется поток отгонного конденсата, который нагревается в устройстве тепломассообмена, размещенном в указанной перерабатывающей установке; таким образом, обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапе (3); при этом из указанного потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и
(6)
очищенный от легких фракций поток отгонного конденсата выводят из перерабатывающей установки как менее летучая фракция;
(15) количество и температуру указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, в верхней части указанного первого устройства абсорбции поддерживают достаточными для извлечения основной части указанных менее летучих компонентов.
2. Способ сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, включающий
(1) указанный газовый поток разделяют на первую и
вторую части;
(2) указанную первую часть потока охлаждают;
(3) указанную вторую часть потока охлаждают;
(4) указанную первую часть потока смешивают с указанной охлажденной второй частью потока, при этом образуя поток частично конденсированного газа;
(5) указанный поток частично конденсированного газа подают в первое устройство сепарации, где разделяется на парообразный поток и по крайней мере один поток конденсата;
(6) указанный парообразный поток разделяют на первый и второй потоки;
(2)
(7) указанный первый поток охлаждают до полной его конденсации, а затем он расширяется при более низком давлении, за счет чего охлаждаясь еще больше;
(8) указанный расширенный первый поток нагревают;
(9) указанный расширенный нагретый первый поток в качестве сырья подают в зону между первым и вторым устройствами абсорбции, установленными в перерабатывающей установке; при этом первое устройство абсорбции расположено выше второго;
(10) указанный второй поток расширяется при указанном более низком давлении и который после этого подают в качестве сырья в нижнюю часть указанного второго устройства абсорбции;
(11) первый поток отгонного пара поступает из верхней зоны указанного первого устройства абсорбции и его подвергают охлаждению в одном или нескольких теплообменных устройствах до конденсации по крайней мере его части, при этом частично способствуя нагреву на этапе (8);
(12) указанный частично конденсированный первый поток отгонного пара подают во второе устройство сепарации, где он разделяется, образуя поток конденсата и второй поток отгонного пара;
(13) указанный конденсированный поток подают в качестве сырья в верхнюю часть первого устройства абсорбции;
(14) указанный второй поток отгонного пара нагревают в одном или нескольких теплообменных устройствах, при этом обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапах (2) и (7), а затем указанный
(2)
нагретый второй поток отгонного пара выводят из установки как летучая фракция остаточного газа;
(15) в нижней части указанного второго устройства абсорбции образуется поток отгонного конденсата, который нагревается в устройстве тепломассообмена, размещенном в указанной перерабатывающей установке; таким образом, обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапе (3); при этом из указанного потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и очищенный от легких фракций поток отгонного конденсата выводят из перерабатывающей установки как менее летучую фракцию;
(16) по крайней мере часть хотя бы одного потока конденсата расширяется при более низком давлении и и затем его подают в качестве сырья в перерабатывающую установку в точке ниже второго устройства абсорбции и выше устройства тепломассообмена;
(17) количество и температуру указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, в верхней части указанного первого устройства абсорбции поддерживают достаточными для извлечения основной части указанных менее летучих компонентов.
3. Способ сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, включающий
(1) указанный газовый поток разделяется на первую и
вторую части;
(2) указанную первую часть потока охлаждают;
(3) указанную вторую часть потока охлаждают;
(4) указанную первую часть потока смешивают с указанной охлажденной второй частью потока, при этом образуя поток частично конденсированного газа;
(5) указанный поток частично конденсированного газа подают в первое устройство сепарации, где он разделяется на парообразный поток и по крайней мере один поток конденсата;
(6) указанный парообразный поток разделяют на первый и второй потоки;
(7) указанный первый поток смешивают с частью жидкости одного из потоков конденсата, образуя смешанный поток;
(8) указанный смешанный поток охлаждают до полной его конденсации,который затем расширяется при более низком давлении, за счет чего охлаждаясь еще больше;
(9) указанный расширенный охлажденный смешанный
поток нагревают;
(10) указанный расширенный нагретый смешанный поток в качестве сырья подают в зону между первым и вторым устройствами абсорбции, установленными в перерабатывающей установке; при этом первое устройство абсорбции располагают выше второго;
(10)
(11) указанный второй поток расширяется при указанном более низком давлении и подается в качестве сырья в нижнюю часть указанного второго устройства абсорбции;
(12) первый поток отгонного пара поступает из верхней зоны указанного первого устройства абсорбции и его подвергают охлаждению в одном или нескольких теплообменных устройствах до конденсации по крайней мере его части, при этом частично способствуя нагреву на этапе (9);
(13) указанный частично конденсированный первый поток отгонного пара подают во второе устройство сепарации, где он разделяется, образуя поток конденсата и второй поток отгонного пара;
(14) указанный конденсированный поток подают в качестве сырья в верхнюю часть первого устройства абсорбции;
(15) указанный второй поток отгонного пара нагревают в одном или нескольких теплообменных устройствах, таким образом, обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапах (2) и (8), а затем указанный нагретый второй поток отгонного пара выводят из установки как летучую фракцию остаточного газа;
(16) в нижней части указанного второго устройства абсорбции образуется поток отгонного конденсата, который нагревается в устройстве тепломассообмена, размещенном в указанной перерабатывающей установке; таким образом, обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапе (3); при этом из указанного потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и
(10)
очищенный от легких фракций поток отгонного конденсата выводят из перерабатывающей установки как менее летучую фракцию;
(17) оставшаяся часть хотя бы одного потока конденсата расширяется при более низком давлении и ее подают в качестве сырья в перерабатывающую установку в точке ниже второго устройства абсорбции и выше устройства тепломассообмена;
(18) количество и температуру указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, в верхней части указанного первого устройства абсорбции поддерживают достаточными для извлечения основной части указанных менее летучих компонентов.
4. Способ сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, включающий
(1) указанный газовый поток охлаждают;
(2) указанный газовый поток разделяют на первый и
второй потоки;
(3) указанный первый поток охлаждают до полной его конденсации, а затем расширяется при более низком давлении, благодаря чему он охлаждается еще больше;
(4) указанный расширенный первый поток нагревают;
(3)
(5) указанный расширенный нагретый первый поток в качестве сырья подают в зону между первым и вторым устройствами абсорбции, установленными в перерабатывающей установке; при этом первое устройство абсорбции располагают выше второго;
(6) указанный второй поток расширяется при указанном более низком давлении и его подают в качестве сырья в нижнюю часть указанного второго устройства абсорбции;
(7) первый поток отгонного пара поступает из верхней зоны указанного устройства абсорбции и подвергается охлаждению в одном или нескольких теплообменных устройствах до конденсации по крайней мере его части, при этом частично способствуя нагреву на этапе (4);
(8) указанный частично конденсированный первый поток отгонного пара подается в устройство сепарации, где разделяется, образуя поток конденсата и второй поток отгонного пара;
(9) указанный конденсированный поток подают в качестве сырья в верхнюю часть первого устройства абсорбции;
(10) указанный второй поток отгонного пара нагревается в одном или нескольких теплообменных устройствах, таким образом, обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапах (1) и (3), а затем указанный нагретый второй поток отгонного пара выводят из установки как летучую фракцию остаточного газа;
(11) в нижней части указанног о второго устройства абсорбции образуется поток отгонного конденсата, который нагревается в устройстве тепломассообмена, размещенном в указанной перерабатывающей
(3)
установке; при этом из указанного потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и очищенный от легких фракций поток отгонного конденсата выводят из перерабатывающей установки как менее летучую фракцию;
(12) количество и температуру указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, в верхней части указанного первого устройства абсорбции поддерживают достаточными для извлечения основной части указанных менее летучих компонентов.
5. Способ сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, включающий
(1) указанный газовый поток охлаждают до частичной
его конденсации;
(2) указанный поток частично конденсированного газа подают в первое устройство сепарации, где его разделяют на парообразный поток и по крайней мере один поток конденсата;
(3) указанный парообразный поток разделяют на первый и второй потоки;
(2)
(4) указанный первый поток охлаждают до полной его конденсации, а затем он расширяется при более низком давлении, благодаря чему он охлаждается еще больше;
(5) указанный расширенный первый поток нагревают;
(6) указанный расширенный нагретый первый поток в качестве сырья подают в зону между первым и вторым устройствами абсорбции, установленными в перерабатывающей установке; при этом первое устройство абсорбции располагают выше второго;
(7) указанный второй поток расширяется при указанном более низком давлении и его подают в качестве сырья в нижнюю часть указанного второго устройства абсорбции;
(8) первый поток отгонного пара поступает из верхней зоны указанного первого устройства абсорбции и его подвергают охлаждению в одном или нескольких теплообменных устройствах до конденсации по крайней мере его части, при этом частично способствуя нагреву на этапе (5);
(9) указанный частично конденсированный первый поток отгонного пара подают во второе устройство сепарации, где разделяется, образуя поток конденсата и второй поток отгонного пара;
(10) указанный конденсированный поток подают в качестве сырья в верхнюю часть первого устройства абсорбции;
(11) указанный второй поток отгонного пара нагревают в одном или нескольких теплообменных устройствах, при этом, обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапах (1) и (4), а затем указанный
(2)
нагретый второй поток отгонного пара выводят из установки как летучую фракцию остаточного газа;
(12) в нижней части указанного второго устройства абсорбции образуется поток отгонного конденсата, который нагревается в устройстве тепломассообмена, размещенном в указанной перерабатывающей установке; при этом из указанного потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и очищенный от легких фракций поток отгонного конденсата выводят из перерабатывающей установки как менее летучую фракцию;
(13) по крайней мере часть хотя бы одного потока конденсата расширяется при более низком давлении и затем его подают в качестве сырья в перерабатывающую установку в точке ниже второго устройства абсорбции и выше устройства тепломассообмена;
(14) количество и температуру указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, в верхней части указанного первого устройства абсорбции поддерживают достаточными для извлечения основной части указанных менее летучих компонентов.
6. Способ сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты С2, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, включающий
(1) указанный газовый поток охлаждают до частичной
его конденсации;
(2) указанный поток частично конденсированного газа подают в первое устройство сепарации, где его разделяют на парообразный поток и по крайней мере один поток конденсата;
(3) указанный парообразный поток разделяют на первый и второй потоки;
(4) указанный первый поток смешивают с частью жидкости одного из потоков конденсата, образуя смешанный поток;
(5) указанный смешанный поток охлаждается до полной его конденсации, а затем расширяется при более низком давлении, благодаря чему он охлаждается еще больше;
(6) указанный расширенный охлажденный смешанный
поток нагревают;
(7) указанный расширенный нагретый смешанный поток в качестве сырья подают в зону между первым и вторым устройствами абсорбции, установленными в перерабатывающей установке; при этом первое устройство абсорбции располагают выше второго;
(8) указанный второй поток расширяется при указанном более низком давлении и его подают в качестве сырья в нижнюю часть указанного второго устройства абсорбции;
(9) первый поток отгонного пара поступает из верхней зоны указанного первого устройства абсорбции и его подвергают охлаждению в
(7)
одном или нескольких теплообменных устройствах до конденсации по крайней мере его части, при этом частично способствуя нагреву на этапе (6);
(10) указанный частично конденсированный первый поток отгонного пара подают во второе устройство сепарации, где он разделяется, образуя поток конденсата и второй поток отгонного пара;
(11) указанный конденсированный поток подают в качестве сырья в верхнюю часть первого устройства абсорбции;
(12) указанный второй поток отгонного пара нагревают в одном или нескольких теплообменных устройствах, таким образом, обеспечивая по крайней мере частичное охлаждение на этапах (1) и (5), а затем указанный нагретый второй поток отгонного пара выводят из установки как летучую фракцию остаточного газа;
(13) в нижней части указанного второго устройства абсорбции образуется поток отгонного конденсата, который нагревается в устройстве тепломассообмена, размещенном в указанной перерабатывающей установке; при этом из указанного потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и очищенный от легких фракций поток отгонного конденсата выводят из перерабатывающей установки как менее летучую фракцию;
(14) оставшаяся часть хотя бы одного потока конденсата расширяется при более низком давлении и ее подают в качестве сырья в перерабатывающую установку в точке ниже второго устройства абсорбции и выше устройства тепломассообмена;
(10)
(15) количество и температуру указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, в верхней части указанного первого устройства абсорбции поддерживают достаточными для извлечения основной части указанных менее летучих компонентов.
7. Способ по п. 2, отличающееся тем, что указанное первое устройство сепарации размещают внутри указанной перерабатывающей установки.
8. Способ по п. 3, отличающееся тем, что указанное первое устройство сепарации размещают внутри указанной перерабатывающей установки.
9. Способ по п. 5, отличающееся тем, что указанное первое устройство сепарации размещают внутри указанной перерабатывающей установки.
10. Способ по п. 6, отличающееся тем, что указанное первое устройство сепарации размещеают внутри указанной перерабатывающей установки.
11. Способ по п. 1, отличающееся тем, что
(1) газосборное устройство размещают в указанной перерабатывающей установке;
(2) внутри газосборного устройства размещают дополнительное устройство тепломассообмена, при этом указанное устройство теплообмена имеет один или несколько ходов для прохождения охлаждающего агента;
(1)
(3) указанный охлажденный газовый поток подают в газосборное устройство и направляют в указанное дополнительное устройство тепломассообмена, где указанный охлажденный газовый поток еще больше охлаждается с помощью внешнего охлаждающего агента;
(4) указанный охлажденный газовый поток разделяют на первый и второй потоки;
12. Способ по п. 4, отличающееся тем, что
(1) газосборное устройство размещают в указанной перерабатывающей установке;
(2) внутри газосборного устройства размещают дополнительное устройство тепломассообмена, при этом указанное устройство теплообмена имеет один или несколько ходов для прохождения охлаждающего агента;
(3) указанный охлажденный газовый поток подают в газосборное устройство и направляют в указанное дополнительное устройство тепломассообмена, где указанный охлажденный газовый поток еще больше охлаждается с помощью внешнего охлаждающего агента;
(4) указанный охлажденный газовый поток разделяется на первый и второй потоки;
13. Способ по пп. 2, 3, 7 или 8, отличающийся тем, что
(1) внутри первого устройства сепарации размещают дополнительное устройство тепломассообмена, имеющее один или несколько ходов для прохождения охлаждающего агента;
(2) указанный парообразный поток направляют в дополнительное устройство тепломассообмена, где с помощью внешнего охлаждающего агента указанный парообразный поток охлаждается до образования дополнительного конденсата;
(3) указанный дополнительный конденсат вливают в один из потоков конденсата, отделенных при сепарации.
14. Способ по пп. 5, 6, 9 или 10, отличающийся тем, что
(1) внутри первого устройства сепарации размещают дополнительное устройство тепломассообмена, имеющее один или несколько ходов для прохождения охлаждающего агента;
(2) указанный парообразный поток направляется в дополнительное устройство тепломассообмена, где с помощью внешнего охлаждающего агента указанный парообразный поток охлаждается до образования дополнительного конденсата;
(3) указанный дополнительный конденсат вливают в один из потоков конденсата, отделенных при сепарации.
15. Способ по пп. 1, 2, 3, 7, 8 или 11, отличающийся тем, что
(1) В указанной перерабатывающей установке, выше устройства тепломассообмена, устанавливают дополнительное устройство абсорбции;
(2) дополнительное устройство абсорбции имеет конфигурацию для обеспечения контакта указанного потока отгонного конденсата, поступающего из второго устройства абсорбции, с
(1)
освобожденными летучими компонентами, поступающими из устройства тепломассообмена; при этом образуются третий поток отгонного пара и поток отгонного конденсата, частично освобожденного от легких фракций;
(3) указанный третий поток отгонного пара подают в нижнюю зону второго устройства абсорбции;
(4) указанный поток отгонного конденсата, частично освобожденный от легких фракций, подают в устройство тепломассообмена для нагрева, при этом из потока освобождается дополнительное количество легких фракций, в результате чего образуется нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата, который выводят из перерабатывающей установки в качестве менее летучей фракции.
16. Способ по пп. 4, 5, 6, 9, 10 или 12, отличающийся тем, что
(1) в указанной перерабатывающей установке, выше устройства тепломассообмена, устанавливают дополнительное устройство абсорбции;
(2) дополнительное устройство абсорбции имеет конфигурацию для обеспечения контакта указанного потока отгонного конденсата, поступающего из второго устройства абсорбции, с освобожденными летучими компонентами, поступающими из устройства тепломассообмена; при этом образуются третий поток отгонного пара и поток отгонного конденсата, частично освобожденного от легких фракций;
(3) указанный третий поток отгонного пара подают в нижнюю зону второго устройства абсорбции;
(1)
(4) указанный поток отгонного конденсата, частично освобожденный от легких фракций, подают в устройство тепломассообмена для нагрева, при этом из потока освобождается дополнительное количество легких фракций, в результате чего образуется нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата, который выводят из перерабатывающей установки в качестве менее летучей фракции.
17. Способ по п. 13, отличающийся тем, что
(1) В указанной перерабатывающей установке, выше устройства тепломассообмена, устанавливают дополнительное устройство абсорбции;
(2) дополнительное устройство абсорбции имеет конфигурацию для обеспечения контакта указанного потока отгонного конденсата, поступающего из второго устройства абсорбции, с освобожденными летучими компонентами, поступающими из устройства тепломассообмена; при этом образуются третий поток отгонного пара и поток отгонного конденсата, частично освобожденного от легких фракций;
(3) указанный третий поток отгонного пара подают в нижнюю зону второго устройства абсорбции;
(4) указанный поток отгонного конденсата, частично освобожденный от легких фракций, подают в устройство тепломассообмена для нагрева, при этом из потока освобождается дополнительное количество легких фракций, в результате чего образуется нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата, который выводят из перерабатывающей установки в качестве менее летучей фракции.
(1)
18. Способ по п. 14, отличающийся тем, что
(1) в указанной перерабатывающей установке, выше устройства тепломассообмена, устанавливают дополнительное устройство абсорбции;
(2) дополнительное устройство абсорбции имеет конфигурацию для обеспечения контакта указанного потока отгонного конденсата, поступающего из второго устройства абсорбции, с освобожденными летучими компонентами, поступающими из устройства тепломассообмена; при этом образуются третий поток отгонного пара и поток отгонного конденсата, частично освобожденного от легких фракций;
(3) указанный третий поток отгонного пара подают в нижнюю зону второго устройства абсорбции;
(4) указанный поток отгонного конденсата, частично освобожденный от легких фракций, подают в устройство тепломассообмена для нагрева, при этом из потока освобождается дополнительное количество легких фракций, в результате чего образуется нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата, который выводят из перерабатывающей установки в качестве менее летучей фракции.
19. Способ по пп. 1, 2, 3, 7, 8 или 11 " отличающийся тем, что
в указанном устройстве тепломассообмена имеется один или несколько ходов
для внешнего теплоносителя, для поддержания температуры, до которой
установка прогрелась за счет второй части потока, и которая достаточна для
отделения более летучих компонентов от указанного потока отгонного
конденсата.
20. Способ по п. 13, отличающийся тем, что, где в указанном устройстве тепломассообмена имеется один или несколько ходов для внешнего теплоносителя, для поддержания температуры, до которой установка прогрелась за счет второй части потока, и которая достаточна для отделения более летучих компонентов от указанного потока отгонного конденсата.
21. Способ по п. 15, отличающийся тем, что в указанном устройстве тепломассообмена имеется один или несколько ходов для внешнего теплоносителя, для поддержания температуры, до которой установка прогрелась за счет второй части потока, и которая достаточна для отделения более летучих компонентов от указанного потока отгонного конденсата.
22. Способ по п. 17, отличаюш,ийся тем, что в указанном устройстве тепломассообмена имеется один или несколько ходов для внешнего теплоносителя, для поддержания температуры, до которой установка прогрелась за счет второй части потока, и которая достаточна для отделения более летучих компонентов от указанного потока отгонного конденсата.
23. Агрегат для сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов; включающая:
(1) первое разделительное устройство, где газовый поток разделяется на первую и вторую часть;
(2) первое теплообменное устройство, соединенное с первым разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения указанной первой части потока;
(3) устройство тепломассообмена, установленное в перерабатывающей установк, соединенное с указанным первым разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения второй части потока;
(4) первое смешивающее устройство, соединенное с первым теплообменным устройством и устройством тепломассообмена и предназначенное для приема и смешивания охлажденных первой и второй частей потока и образования охлажденного газового потока;
(5) второе разделительное устройство, соединенное с указанным первым смешивающим устройством и предназначенное для приема и разделения охлажденного газового потока на первый и второй потоки;
(6) второе теплообменное устройство, соединенное с указанным вторым разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения первого потока до полной его конденсации;
(7) первое расширительное устройство, соединенное с указанным вторым теплообменным! устройством, предназначено для приема и расширения полностью конденсированного потока при более низком давлении;
(8) третье теплообменное устройство, соединенное с первым расширительным устройством и предназначенное для приема расширенного охлажденного первого потока и его нагрева;
(2)
(9) первое и второе устройства абсорбции, расположенные в указанной перерабатывающей установке, соединенные с третьим теплообменным устройством и предназначенные для приема указанного расширенного и нагретого первого потока, поданного в качестве сырья в зону между указанным первым и вторым устройствами абсорбции, при этом первое устройство абсорбции расположено выше второго;
(10) второе расширительное устройство, соединенное с указанным вторым разделительным устройством, предназначенное приема и расширения второго потока до указанного пониженного давления; и соединенное со вторым устройством абсорбции для подачи расширенного второго потока в его нижнюю часть в качестве сырья;
(11) паросборное устройство, размещенное в перерабатывающей установке и соединенное с первым устройством абсорбции, и предназначенное для приема первого потока отгонного пара, поступающего из верхней части указанного первого устройства абсорбции;
(12) указанное третье теплообменное устройство соединяется с паросборным устройством для приема первого потока отгонного пара и его охлаждения, по крайней мере, до частичной конденсации, при этом осуществляется частичный нагрев для этапа (8);
(13) устройство сепарации, соединенное с третьим теплообменным устройством для приема частично конденсированного первого потока отгонного пара и его разделения на конденсированный поток и на второй поток отгонного пара;
(2)
(14) при этом указанное первое устройство абсорбции дополнительно соединено с устройством сепарации и служит для приема конденсированного потока и его подачи в качестве сырья в свою верхнюю часть;
(15) при этом указанное второе теплообменное устройство дополнительно соединено с паросборным устройством и предназначено для приема и нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (6);
(16) при этом указанное первое теплообменное устройство дополнительно соединено со вторым теплообменным устройством и предназначено для приема и дальнейшего нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (2), после чего указанный нагретый поток отгонного пара выводится из установки в виде летучей фракции остаточного газа;
(17) устройство сбора конденсата, размещенное в перерабатывающей установке и соединенное со вторым устройством абсорбции и предназначенное для приема указанного потока отгонного конденсата, поступающего из нижней части указанного второго устройства абсорбции;
(18) при этом указанное устройство тепломассообмена дополнительно соединено с устройством сбора конденсата и предназначено для приема и нагрева указанного потока отгонного конденсата, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (3), в то время как из потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и освобожденный от легких
(2)
фракций поток отгонного конденсата выводится из перерабатывающей установки в качестве относительно менее летучей фракции;
(19) устройство управления, предназначенное для регулирования количества и температуры указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, для поддержания температуры в верхней части первого устройства абсорбции на уровне, при котором из потока извлекается основная часть указанных менее летучих компонентов.
24. Агрегат для сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов; включающий:
(1) первое разделительное устройство, где газовый поток разделяется на первую и вторую часть;
(2) первое теплообменное устройство, соединенное с первым разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения указанной первой части потока;
(3) устройство тепломассообмена, установленное в перерабатывающей установке, соединенное с указанным первым разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения второй части потока;
(1)
(4) первое смешивающее устройство, соединенное с первым теплообменным устройством и с указанным устройством тепломассообмена, предназначено для приема и смешивания охлажденных первой и второй частей потока и образования частично конденсированного газового потока;
(5) первое устройство сепарации, соединенное с указанным первым смешивающим устройством и предназначенное для приема указанного частично конденсированного газового потока и его разделения на парообразный поток и по крайней мере один поток конденсата;
(6) второе разделительное устройство, соединенное с первым устройством сепарации и предназначенное для приема указанного парообразного потока и его разделения на первый и второй потоки;
(7) второе теплообменное устройство, соединенное с указанным вторым разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения первого потока до полной его конденсации;
(8) первое расширительное устройство, соединенное с указанным вторым теплообменным устройством и предназначенное для приема и расширения полностью конденсированного потока при более низком давлении;
(9) третье теплообменное устройство, соединенное с первым расширительным устройством и предназначенное для приема указанного расширенного охлажденного первого потока и его нагрева;
(10) первое и второе устройства абсорбции, расположенные в указанной перерабатывающей установке, соединенные с
(1)
третьим теплообменным устройством и предназначенные для приема указанного расширенного и нагретого первого потока, поданного в качестве сырья в зону между указанным первым и вторым устройствами абсорбции, при этом первое устройство абсорбции расположено выше второго;
(11) второе расширительное устройство, соединенное с указанным вторым разделительным устройством, предназначенное для приема и расширения второго потока до указанного пониженного давления и соединенное со вторым устройством абсорбции для подачи расширенного второго потока в его нижнюю часть в качестве сырья;
(12) третье расширительное устройство, соединенное с указанным первым устройством сепарации, предназначенное для приема как минимум части одного из потоков конденсата и его расширения до указанного пониженного давления и соединенное с перерабатывающей установкой для подачи в нее расширенного потока конденсата в качестве сырья, в точке ниже второго устройства абсорбции и выше устройства тепломассообмена;
(13) паросборное устройство, размещенное в перерабатывающей установке, соединенное с первым устройством абсорбции и предназначенное для приема первого потока отгонного пара, поступающего из верхней части указанного первого устройства абсорбции;
(14) при этом указанное третье теплообменное устройство соединяется с паросборным устройством для приема первого потока отгонного пара и его охлаждения, по крайней мере, до частичной конденсации, тем самым осуществляя частичный нагрев для этапа (9);
(11)
(15) второе устройство сепарации соединенное с третьим теплообменным устройством для приема частично конденсированного первого потока отгонного пара и его разделения на конденсированный поток и на второй поток отгонного пара;
(16) при этом указанное первое устройство абсорбции дополнительно соединено со вторым устройством сепарациии предназначено для приема конденсированного потока и его подачи в качестве сырья в свою верхнюю часть;
(17) указанное второе теплообменное устройство соединено со вторым устройством сепарации и предназначено для приема и нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (7);
(18) указанное первое теплообменное устройство соединено со вторым теплообменным устройством, предназначено для приема и дальнейшего нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (2), после чего указанный нагретый поток отгонного пара выводится из установки в виде летучей фракции остаточного газа;
(19) устройство сбора конденсата, размещенное в перерабатывающей установке и соединенное со вторым устройством абсорбции и предназначенное для приема указанного потока отгонного конденсата, поступающего из нижней части указанного второго устройства абсорбции;
(20) при этом указанное устройство тепломассообмена соединено с устройством сбора конденсата и предназначено для приема и
(11)
нагрева указанного потока отгонного конденсата, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (3), в то время как из потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата выводится из перерабатывающей установки в качестве относительно менее летучей фракции;
(21) устройство управления, предназначенное для регулирования количества и температуры указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, для поддержания температуры в верхней части первого устройства абсорбции на уровне, при котором из потока извлекается основная часть указанных менее летучих компонентов.
25. Агрегат для сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов; включающий;
(1) первое разделительное устройство, где газовый поток разделяется на первую и вторую часть;
(2) первое теплообменное устройство, соединенное с первым разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения указанной первой части потока;
(1)
(3) устройство тепломассообмена, установленное в перерабатывающей установке, соединенное с указанным первым разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения второй части потока;
(4) первое смешивающее устройство, соединенное с первым теплообменным устройством и с указанным устройством тепломассообмена и предназначенное для приема и смешивания охлажденных первой и второй частей потока и образования частично конденсированного газового потока;
(5) первое устройство сепарации, соединенное с указанным первым смешивающим устройством и предназначенное для приема указанного частично конденсированного газового потока и его разделения на парообразный поток и по крайней мере один поток конденсата;
(6) второе разделительное устройство, соединенное с первым устройством сепарации и предназначенное для приема указанного парообразного потока и его разделения на первый и второй потоки;
(7) второе смешивающее устройство, соединенное со вторым разделительным устройством и первым устройством сепарации и предназначенное для приема по крайней мере части потока конденсата и образования смешанного потока;
(8) второе теплообменное устройство, соединенное с указанным вторым смешивающим устройством и предназначенное для приема и охлаждения смешанного потока до полной его конденсации;
(1)
(9) первое расширительное устройство, соединенное с указанным вторым теплообменным устройством и предназначенное для приема и расширения полностью конденсированного смешанного потока при более низком давлении;
(10) третье теплообменное устройство, соединенное с первым расширительным устройством и предназначенное для приема расширенного охлажденного смешанного потока и его нагрева;
(11) первое и второе устройства абсорбции, расположенные в указанной перерабатывающей установке и соединенные с третьим теплообменным устройством, они предназначены для приема указанного расширенного и нагретого смешанного потока, поданного в качестве сырья в зону между указанным первым и вторым устройствами абсорбции, при этом первое устройство абсорбции расположено выше второго;
(12) второе расширительное устройство, соединенное с указанным вторым разделительным устройством, предназначенное для приема и расширения второго потока до у казанного пониженного давления и соединенное со вторым устройством абсорбции для подачи расширенного второго потока в его нижнюю часть в качестве сырья;
(13) третье расширительное устройство, соединенное с указанным первым устройством сепарации, предназначенное для приема оставшейся части одного из потоков конденсата и его расширения до указанного пониженного давления и соединенное с перерабатывающей установкой для подачи в нее расширенного потока конденсата в качестве сырья,
(1)
в точке ниже второго устройства абсорбции и выше устройства тепломассообмена;
(14) паросборное устройство, размещенное в перерабатывающей установке и соединенное с первым устройством абсорбции и предназначенное для приема первого потока отгонного пара, поступающего из верхней части указанного первого устройства абсорбции;
(15) при этом указанное третье теплообменное устройство соединяется с паросборным устройством для приема первого потока отгонного пара и его охлаждения, по крайней мере, до частичной конденсации, при этом осуществляя частичный нагрев для этапа (10);
(16) второе устройство сепарации соединенное с третьим теплообменным устройством для приема частично конденсированного первого потока отгонного пара и его разделения на конденсированный поток и на второй поток отгонного пара;
(17) при этом указанное первое устройство абсорбции дополнительно соединено со вторым устройством сепарации и предназначено для приема указанного конденсированного потока и его подачи в качестве сырья в свою верхнюю часть;
(18) указанное второе теплообменное устройство дополнительно соединено со вторым устройством сепарации и предназначено для приема и нагрева указанного второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (8);
(19) указанное первое теплообменное устройство дополнительно соединено со вторым теплообменным устройством и
(14)
предназначено для приема и дальнейшего нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (2), после чего указанный нагретый поток отгонного пара выводится из установки в виде летучей фракции остаточного газа;
(20) устройство сбора конденсата, размещенное в перерабатывающей установке, соединенное со вторым устройством абсорбции и предназначенное для приема указанного потока отгонного конденсата, поступающего из нижней части указанного второго устройства абсорбции;
(21) при этом указанное устройство тепломассообмена дополнительно соединено с устройством сбора конденсата и предназначено для приема и нагрева указанного потока отгонного конденсата, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (3), при этом из потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата выводится из перерабатывающей установки в качестве относительно менее летучей фракции;
(22) устройство управления, предназначенное для регулирования количества и температуры указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, для поддержания температуры в верхней части первого устройства абсорбции на уровне, при котором из потока извлекается основная часть указанных менее летучих компонентов.
26. Агрегат для сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее
летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов; включающий:
(1) первое теплообменное устройство, предназначенное для охлаждения указанного газового потока;
(2) разделительное устройство, соединенное с указанным первым теплообменным устройством и предназначенное для приема и разделения охлажденного газового потока на первый и второй потоки;
(3) второе теплообменное устройство, соединенное с указанным разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения первого потока до полной его конденсации;
(4) первое расширительное устройство, соединенное с указанным вторым теплообменным устройством и предназначенное для приема и расширения полностью конденсированного потока при более низком давлении;
(5) третье теплообменное устройство, соединенное с первым расширительным устройством и предназначенное для приема указанного расширенного охлажденного первого потока и его нагрева;
(6) первое и второе устройства абсорбции, расположенные в указанной перерабатывающей установке и соединенные с третьим теплообменным устройством, они предназначены для приема указанного расширенного и нагретого первого потока, поданного в качестве
(1)
сырья в зону между указанным первым и вторым устройствами абсорбции, при этом первое устройство абсорбции расположено выше второго;
(7) второе расширительное устройство, соединенное с указанным разделительным устройством, предназначенное для приема и расширения второго потока до указанного пониженного давления и соединенное со вторым устройством абсорбции для подачи расширенного второго потока в его нижнюю часть в качестве сырья;
(8) паросборное устройство, размещенное в перерабатывающей установке и соединенное с первым устройством абсорбции
и предназначенное для приема первого потока отгонного пара, поступающего из верхней части указанного первого устройства абсорбции;
(9) указанное третье теплообменное устройство соединяется с паросборным устройством для приема первого потока отгонного пара и его охлаждения, по крайней мере, до частичной конденсации, при этом осуществляется частичный нагрев для этапа (5);
(10) устройство сепарации соединенное с третьим теплообменным устройством для приема частично конденсированного первого потока отгонного пара и его разделения на конденсированный поток и на второй поток отгонного пара;
(11) при этом указанное первое устройство абсорбции дополнительно соединено с устройством сепарации и предназначено для приема указанного конденсированного потока и его подачи в качестве сырья в свою верхнюю часть;
(9)
(12) при этом указанное второе теплообменное устройство дополнительно соединено с паросборным устройством и предназначено для приема и нагрева указанного второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (3);
(13) указанное первое теплообменное устройство дополнительно соединено со вторым теплообменным устройством и предназначено для приема и дальнейшего нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (1), после чего указанный нагретый поток отгонного пара выводится из установки в виде летучей фракции остаточного газа;
(14) устройство сбора конденсата, размещенное в перерабатывающей установке и соединенное со вторым устройством абсорбции, предназначено для приема указанного потока отгонного конденсата, поступающего из нижней части указанного второго устройства абсорбции;
(15) устройство тепломассообмена, установленное в указанной перерабатывающей установке и соединенное с устройством сбора конденсата, и предназначенное для приема и нагрева указанного потока отгонного конденсата, при этом из потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата выводится из перерабатывающей установки в качестве относительно менее летучей фракции;
(16) устройство управления, предназначенное для регулирования количества и температуры указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, для поддержания температуры в
(9)
верхней части первого устройства абсорбции на уровне, при котором из потока извлекается основная часть указанных менее летучих компонентов.
27. Агрегат для сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов Сг, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов; включающий:
(1) первое теплообменное устройство, предназначенное для охлаждения указанного газового потока до частичной его конденсации;
(2) первое устройство сепарации, соединенное с указанным первым теплообменным устройством предназначенное для приема частично конденсированного газового потока и его разделения на парообразный поток и по крайней мере один поток конденсата;
(3) разделительное устройство, соединенное с первым устройством сепарации и предназначенное для приема указанного парообразного потока и его разделения на первый и второй потоки;
(4) второе теплообменное устройство, соединенное с указанным разделительным устройством и предназначенное для приема и охлаждения первого потока до полной его конденсации;
(5) первое расширительное устройство, соединенное с указанным вторым теплообменным устройством и предназначенное для приема
(1)
и расширения полностью конденсированного потока при более низком давлении;
(6) третье теплообменное устройство, соединенное с первым расширительным устройством и предназначенное для приема указанного расширенного охлажденного первого потока и его нагрева;
(7) первое и второе устройства абсорбции, расположенные в указанной перерабатывающей установке, соединенные с третьим теплообменным устройством и предназначенные для приема указанного расширенного и нагретого первого потока, поданного в качестве сырья в зону между указанным первым и вторым устройствами абсорбции, при этом первое устройство абсорбции расположено выше второго;
(8) второе расширительное устройство, соединенное с указанным разделительным устройством, предназначенное для приема и расширения второго потока до указанного пониженного давления и соединенное со вторым устройством абсорбции для подачи расширенного второго потока в его нижнюю часть в качестве сырья;
(9) паросборное устройство, размещенное в перерабатывающей установке и соединенное с первым устройством абсорбции и предназначенное для приема первого потока отгонного пара, поступающего из верхней части указанного первого устройства абсорбции;
(10) при этом указанное третье теплообменное устройство соединяется с паросборным устройством для приема указанного первого потока отгонного пара и его охлаждения, по крайней мере, до
(6)
частичной конденсации, при этом осуществляется частичный нагрев для этапа (6);
(11) второе устройство сепарации соединяется с третьим теплообменным устройством для приема частично конденсированного первого потока отгонного пара и его разделения на конденсированный поток и на второй поток отгонного пара;
(12) указанное первое устройство абсорбции дополнительно соединено со вторым устройством сепарации и предназначено для приема указанного конденсированного потока и его подачи в качестве сырья в свою верхнюю часть;
(13) указанное второе теплообменное устройство дополнительно соединено со вторым устройством сепарации и предназначено для приема и нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (4);
(14) указанное первое теплообменное устройство дополнительно соединено со вторым теплообменным устройством, предназначено для приема и дальнейшего нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (1), после чего указанный нагретый поток отгонного пара выводится из установки в виде летучей фракции остаточного газа;
(15) устройство сбора конденсата, размещенное в перерабатывающей установке, соединенное со вторым устройством абсорбции и предназначенное для приема указанного потока отгонного конденсата, поступающего из нижней части указанного второго устройства абсорбции;
(11)
(16) устройство тепломассообмена, установленное в указанной перерабатывающей установке, соединенное с устройством сбора конденсата и предназначенное для приема и нагрева указанного потока отгонного конденсата, при этом из потока отгонного конденсата одновременно освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата выводится из перерабатывающей установки в качестве относительно менее летучей фракции;
(17) третье расширительное устройство, соединенное с указанным первым устройством сепарации, предназначенное для приема по меньшей мере части одного из потоков конденсата и его расширения до указанного пониженного давления и соединенное с перерабатывающей установкой для подачи в нее расширенного потока конденсата в качестве сырья, в точке ниже второго устройства абсорбции и выше устройства тепломассообмена;
(18) устройство управления, предназначенное для регулирования количества и температуры указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, для поддержания температуры в верхней части первого устройства абсорбции на уровне, при котором из потока извлекается основная часть указанных менее летучих компонентов.
28. Агрегат для сепарации газового потока, содержащего метан, компоненты Сг, компоненты Сз и более тяжелые углеводородные компоненты, на летучую фракцию остаточного газа и относительно менее летучую фракцию, содержащую основную часть указанных компонентов С2, компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов, либо
указанных компонентов Сз и более тяжелых углеводородных компонентов; включающий:
(1) первое теплообменное устройство, предназначенное для охлаждения указанного газового потока до частичной его конденсации;
(2) первое устройство сепарации, соединенное с указанным первым теплообменным устройством и предназначенное для приема указанного частично конденсированного газового потока и его разделения на парообразный поток и по крайней мере один поток конденсата;
(3) разделительное устройство, соединенное с первым устройством сепарации и предназначенное для приема указанного парообразного потока и его разделения на первый и второй потоки;
(4) первое смешивающее устройство, соединенное с разделительным устройством и первым устройством сепарации и предназначенное для приема по крайней мере части одного из потоков конденсата и образования смешанного потока;
(5) второе теплообменное устройство, соединенное с указанным первым смешивающим устройством и предназначенное для приема и охлаждения смешанного потока до полной его конденсации;
(6) первое расширительное устройство, соединенное с указанным вторым теплообменным устройством и предназначенное для приема и расширения полностью конденсированного смешанного потока при более низком давлении;
(1)
(7) третье теплообменное устройство, соединенное с первым расширительным устройством и предназначенное для приема указанного расширенного охлажденного смешанного потока и его нагрева;
(8) первое и второе устройства абсорбции, расположенные в указанной перерабатывающей установке, соединенные с третьим теплообменным устройством и предназначенные для приема указанного расширенного и нагретого смешанного потока, поданного в качестве сырья в зону между указанным первым и вторым устройствами абсорбции, при этом первое устройство абсорбции расположено выше второго;
(9) второе расширительное устройство, соединенное с указанным разделительным устройством, предназначенное для приема и расширения второго потока до указанного пониженного давления и соединенное со вторым устройством абсорбции для подачи расширенного второго потока в его нижнюю часть в качестве сырья;
(10) паросборное устройство, размещенное в перерабатывающей установке и соединенное с первым устройством абсорбции
и предназначенное для приема первого потока отгонного пара, поступающего из верхней части указанного первого устройства абсорбции;
(11) при этом указанное третье теплообменное устройство соединяется с паросборным устройством для приема первого потока отгонного пара и его охлаждения, по крайней мере, до частичной конденсации, при этом осуществляется частичный нагрев для этапа (7);
(12) второе устройство сепарации соединяется с третьим теплообменным устройством для приема частично конденсированного первого
(11)
потока отгонного пара и его разделения на конденсированный поток и на второй поток отгонного пара;
(13) указанное первое устройство абсорбции дополнительно соединено со вторым устройством сепарации, предназначено для приема указанного конденсированного потока и его подачи в качестве сырья в свою верхнюю часть;
(14) указанное второе теплообменное устройство дополнительно соединено со вторым устройством сепарации и предназначено для приема и нагрева указанного второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (5);
(15) указанное первое теплообменное устройство соединено со вторым теплообменным устройством, предназначено для приема и дальнейшего нагрева второго потока отгонного пара, таким образом, частично способствуя охлаждению на этапе (1), после чего указанный нагретый поток отгонного пара выводится из установки в виде летучей фракции остаточного газа;
(16) устройство сбора конденсата, размещенное в перерабатывающей установке, соединенное со вторым устройством абсорбции и предназначенное для приема указанного потока отгонного конденсата, поступающего из нижней части указанного второго устройства абсорбции;
(17) устройство тепломассообмена, установленное в указанной перерабатывающей установке, соединенное с устройством сбора конденсата и предназначенное для приема и нагрева указанного потока отгонного конденсата, при этом из потока отгонного конденсата одновременно
(13)
освобождаются более летучие компоненты, после чего указанный нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата выводится из перерабатывающей установки в качестве относительно менее летучей фракции;
(18) третье расширительное устройство, соединенное с указанным первым устройством сепарации, предназначенное для приема оставшейся части одного из потоков конденсата и его расширения до указанного пониженного давления и соединенное с перерабатывающей установкой для подачи в нее расширенного потока конденсата в качестве сырья, в точке ниже второго устройства абсорбции и выше устройства тепломассообмена;
(19) устройство управления, предназначенное для регулирования количества и температуры указанных сырьевых потоков, направляемых в первое устройство абсорбции, для поддержания температуры в верхней части первого устройства абсорбции на уровне, при котором из потока извлекается основная часть указанных менее летучих компонентов.
29. Агрегат по п. 24, отличающийся тем, что указанное первое устройство сепарации размещено внутри указанной перерабатывающей установки.
30. Агрегат по п. 25, отличающийся тем, что указанное первое устройство сепарации размещено внутри указанной перерабатывающей установки.
31. Агрегат по п. 27, отличающийся тем, что указанное первое устройство сепарации размещено внутри указанной перерабатывающей установки.
29.
32. Агрегат по п. 28, отличающийся тем, что указанное первое устройство сепарации размещено внутри указанной перерабатывающей установки.
33. Агрегат по п. 23, отличающийся тем, что
(1) газосборное устройство размещено в указанной перерабатывающей установке;
(2) внутри газосборного устройства размещено дополнительное устройство тепломассообмена, при этом указанное устройство теплообмена имеет один или несколько ходов для прохождения охлаждающего агента;
(3) указанное газосборное устройство соединено с первым смешивающим устройством и предназначено для приема охлажденного газового потока и его направления в дополнительное устройство тепломассообмена для дальнейшего охлаждения с помощью внешнего охлаждающего агента;
(4) первое разделительное устройство соединено с указанным газосборным устройством и предназначено для приема охлажденного газового потока и его разделения на первый и второй потоки.
34. Агрегат по п. 26, отличающийся тем, что
(1) газосборное устройство размещено в указанной перерабатывающей установке;
(2) внутри газосборного устройства размещено дополнительное устройство тепломассообмена, при этом указанное устройство
(1)
теплообмена имеет один или несколько ходов для прохождения охлаждающего агента;
(3) указанное газосборное устройство соединено с первым теплообменным устройством и предназначено для приема охлажденного газового потока и его направления в дополнительное устройство тепломассообмена для дальнейшего охлаждения с помощью внешнего охлаждающего агента;
(4) разделительное устройство соединено с указанным газосборным устройством и предназначено для приема охлажденного газового потока и его разделения на первый и второй потоки.
35. Агрегат по пп. 24, 25, 29 или 30, отличающийся тем, что
(1) внутри первого устройства сепарации размещено дополнительное устройство тепломассообмена, при этом указанное устройство тепломассообмена имеет один или несколько ходов для прохождения охлаждающего агента;
(2) указанный парообразный поток направляется в дополнительное устройство тепломассообмена, при этом с помощью внешнего охлаждающего агента он охлаждается до образования дополнительного конденсата;
(3) указанный дополнительный конденсат вливается в один из потоков конденсата, отделенных при сепарации.
36. Агрегат по пп. 27, 28, 31 или 32, отличающийся тем, что
(1) внутри первого устройства сепарации размещено
дополнительное устройство тепломассообмена, при этом указанное устройство
тепломассообмена имеет один или несколько ходов для прохождения охлаждающего агента;
(2) указанный парообразный поток направляется в дополнительное устройство тепломассообмена, где с помощью внешнего охлаждающего агента он охлаждается до образования дополнительного конденсата;
(3) указанный дополнительный конденсат вливается в один из потоков конденсата, отделенных при сепарации.
37. Агрегат по пп. 23, 24, 25, 29, 30 или 33, отличающийся
тем, что
(1) в указанной перерабатывающей установке, над устройством тепломассообмена устанавливается дополнительное устройство абсорбции, которое соединяется с данным устройством тепломассообмена и служит для приема отделенных из потока более летучих компонентов;
(2) указанное устройство абсорбции также соединено с устройством сбора конденсата и служит для приема указанного потока отгонного конденсата и обеспечения контакта данного потока с освобожденными более летучими компонентами, при этом формируются третий поток отгонного пара и поток отгонного конденсата, частично освобожденный от легких фракций;
(3) указанное второе устройство абсорбции соединяется с дополнительным устройством абсорбции, для приема третьего потока отгонного пара и его подачи в нижнюю зону второго устройства абсорбции;
(1)
(4) указанное устройство тепломассообмена соединено с указанным дополнительным устройством абсорбции, для приема и нагрева потока отгонного конденсата, частично освобожденного от легких фракций, при этом из потока освобождается дополнительное количество летучих компонентов, и образуется нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата, который выводится из перерабатывающей установки в качестве менее летучей фракции.
38. Агрегат по пп. 26, 27, 28, 31, 32 или 34, отличающийся тем,
что
(1) в указанной перерабатывающей установке, над устройством тепломассообмена устанавливается дополнительное устройство абсорбции, которое соединяется с данным устройством тепломассообмена и предназначено для приема отделенных из потока более летучих компонентов;
(2) указанное устройство абсорбции также соединено с устройством сбора конденсата и предназначено для приема указанного потока отгонного конденсата и обеспечения контакта данного потока с освобожденными более летучими компонентами, при этом формируются третий поток отгонного пара и поток отгонного конденсата, частично освобожденный от легких фракций;
(3) указанное второе устройство абсорбции соединяется с дополнительным устройством абсорбции, для приема указанного третьего потока отгонного пара и его подачи в нижнюю зону второго устройства абсорбции;
(1)
(4) указанное устройство тепломассообмена соединено с указанным дополнительным устройством абсорбции, для приема и нагрева потока отгонного конденсата, частично освобожденного от легких фракций, при этом из потока освобождается дополнительное количество летучих компонентов, и образуется нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата, который выводится из перерабатывающей установки в качестве менее летучей фракции.
39. Агрегат по пп. 35, отличающийся тем, что
(1) в указанной перерабатывающей установке, над устройством тепломассообмена устанавливается дополнительное устройство абсорбции, которое соединяется с данным устройством тепломассообмена и предназначено для приема отделенных из потока более летучих компонентов;
(2) указанное устройство абсорбции также соединено с устройством сбора конденсата и предназначено для приема указанного потока отгонного конденсата и обеспечения контакта данного потока с освобожденными более летучими компонентами, при этом формируются третий поток отгонного пара и поток отгонного конденсата, частично освобожденный от легких фракций;
(3) указанное второе устройство абсорбции соединяется с дополнительным устройством абсорбции, для приема указанного третьего потока отгонного пара и его подачи в нижнюю зону второго устройства абсорбции;
(4) указанное устройство тепломассообмена соединено с указанным дополнительным устройством абсорбции, для приема и нагрева
(1)
потока отгонного конденсата, частично освобожденного от легких фракций, при этом из потока освобождается дополнительное количество летучих компонентов, и образуется нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата, который выводится из перерабатывающей установки в качестве менее летучей фракции.
40. Агрегат по п. 36, отличающийся тем, что
(1) в указанной перерабатывающей установке, над устройством тепломассообмена устанавлено дополнительное устройство абсорбции, которое соединяется с данным устройством тепломассообмена и предназначено для приема отделенных из потока более летучих компонентов;
(2) указанное устройство абсорбции также соединено с устройством сбора конденсата и предназначено для приема указанного потока отгонного конденсата и обеспечения контакта данного потока с освобожденными более летучими компонентами, при этом формируются третий поток отгонного пара и поток отгонного конденсата, частично освобожденный от легких фракций;
(3) указанное второе устройство абсорбции соединено с дополнительным устройством абсорбции, для приема указанного третьего потока отгонного пара и его подачи в нижнюю зону второго устройства абсорбции;
(4) указанное устройство тепломассообмена соединено с указанным дополнительным устройством абсорбции, для приема и нагрева потока отгонного конденсата, частично освобожденного от легких фракций, при этом из потока освобождается дополнительное количество летучих
(1)
компонентов, и образуется нагретый и освобожденный от легких фракций поток отгонного конденсата, который выводится из перерабатывающей установки в качестве менее летучей фракции.
41. Агрегат по пп. 23, 24, 25, 29, 30 или 33, отличающийся тем, что в указанном устройстве тепломассообмена имеется один или несколько ходов для внешнего теплоносителя, для поддержания температуры, до которой установка прогрелась за счет второй части потока, и которая достаточна для отделения более летучих компонентов от указанного потока отгонного конденсата.
42. Агрегат по п. 35, отличающийся тем, что в указанном устройстве тепломассообмена имеется один или несколько ходов для внешнего теплоносителя, для поддержания температуры, до которой установка прогрелась за счет второй части потока, и которая достаточна для отделения более летучих компонентов от указанного потока отгонного конденсата.
43. Агрегат по п. 37, отличающийся тем, что в указанном устройстве тепломассообмена имеется один или несколько ходов для внешнего теплоносителя, для поддержания температуры, до которой установка прогрелась за счет второй части потока, и которая достаточна для отделения более летучих компонентов от указанного потока отгонного конденсата.
44. Агрегат по п. 39, отличающийся тем, что в указанном устройстве тепломассообмена имеется один или несколько ходов для внешнего теплоносителя, для поддержания температуры, до которой установка прогрелась за счет второй части потока, и которая достаточна для отделения более летучих компонентов от указанного потока отгонного конденсата.
41.
/ \
lhe3
110°F ^
915 PSW [6,307 кРф)|
ОСТАТОЧНЫЙ ГАЗ
Т 33b 20
Н3*с]
98T
(37eq
•42b
44T
-42а
391 PSA
р,ш
кРф> ] -13TF [-94*q -?- 41а
-139^
-38с
_1_
43а
396 PSIA 12,730
входящий
ГАЗ
HOT
915PS1A
, - - - - -у-щ
-32
32а
33а-
•2TF
"7-1 31а
-Г-44a 893 PSA
15,155
к 35
Т" 39
49Л?[-45Х]
4eFf-WCj
V 16
-S5T
Ri°q
39a
18-
КОЛОННА ДЛЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ
-18a
СЕКЦИЯ АБСОРБЦИИ
-18b
ВЫПАРНАЯ СЕКЦИЯ
77-F
" PS"q
45a
нот {43*q
915 PSA
42е
-L-i
ОСТАТОЧНЫЙ ГАЗ
10SeF
[4rq
ВХОДЯЩИЙ ^ ГАЗ
НОТ
{43*q
915PSIA
-25eF ["31T]
_г_
-114*F -13rF
Hirq^^HMT]
223Т
fioe"q
(-j-
110-F
|43*q
915 PS & {6,307 кРф)]
-29*f
99°F
-42
* 38
r f
32a
-136*F
38a
-118а СЕКЦИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СЫРЬЯ
ОСТАТОЧНЫЙ ГАЗ
11CTF Ј43*CJ
915PSIA 0.307 kPa(a)) 24
42b
42a
J" 15
^-i
37 -\
~7~ 40
•38b
-139°F
-93°F
118-
_r__
403 L J
-118Ь
'РЕКТИФИКАЦИОННАЯ
СЕКЦИЯ
со о
М18с
СЕКЦИЯ АБСОРБЦИИ
T 33a
-'"Лба
ВЫПАРНАЯ СЕКЦИЯ
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
73*F t23*C]
~7~ 34
35-ч i i ( 1
ТЕПЛО НОСИТЕЛЬ
'3---
-23*F
[-31 eq ?
31а
. I
9Ш PSIA [6,203 kPa(a)J
*-118е
"ОТ
7 [43*q
915 PSIA [6,307 №afa))
35 н
1ST
~1- 31a 900 PSIA [633 kPafa)]
~118в
~7"
T"" 32a
-118a СЕКЦИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СЫРЬЯ
38a
ОСТАТОЧНЫЙ ГАЗ
42с t
1-7-Д,/
34- 39
37 H
L J r.
* 40
39a
-j 17
-38b
-f*H 118-40a j
I .
N /¦
\ ?
X ? N
/¦ \
ic j(
4 /
4 / X
5 4 / V
-118b
РЕКТИФИКАЦИОННАЯ •i СЕКЦИЯ
118c
^СЕКЦИЯ АБСОРБЦИИ
12-J
<¦
31a
S l
33a
h-118d
ВЫПАРНАЯ СЕКЦИЯ
ТЕПЛО
НОСИТЕЛЬ-*
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ФИГ. 1 (ПРОТОТИП)
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ФИГ. 1 (ПРОТОТИП)
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ФИГ. 1 (ПРОТОТИП)
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ФИГ. 1 (ПРОТОТИП)
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ФИГ. 1 (ПРОТОТИП)
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ФИГ. 2 (ПРОТОТИП)
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ФИГ. 2 (ПРОТОТИП)
ЖИДКИЙ ПРОДУКТ
ФИГ. 2 (ПРОТОТИП)
входящий
ГАЗ
ФИГ. 3
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 3
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 3
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 3
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 3
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 3
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 4
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 4
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 5
входящий
ГАЗ
ФИГ. 5
входящий
ГАЗ
ФИГ. 5
входящий
ГАЗ
ФИГ. 5
входящий
ГАЗ
ФИГ. 5
входящий
ГАЗ
ФИГ. 5
ЖИДКИЙ
ФИГ. 6
ПРОДУКТ * "~г
входящий
ГАЗ
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 8
СЕПАРАТОРНАЯ СЕКЦИЯ
входящий
ГАЗ
ФИГ. 9
|
