[发明专利]液化天然气的处理

说明书

相关申请的交叉参考

根据《美国法典》第35篇第119节(e)，本申请人要求2006年6 月2日提交的在先美国临时申请号60/810244和2006年6月8日提交 的美国临时申请号60/812686的权益。

技术领域

本发明涉及一种从液化天然气(下文中称为LNG)中分离乙烷及更 重烃或丙烷及更重烃来提供挥发性的富甲烷贫LNG物流和低挥发性的 天然气液体(NGL)或液化石油气(LPG)物流的方法。

背景技术

作为管道输送的替代方法，有时要将边远地区的天然气进行液化 并在专用LNG罐中运输到适当的LNG接收和储存罐区。然后可将LNG 再汽化并按与天然气相同的方式用作气态燃料。尽管LNG通常有较大 比例的甲烷，即甲烷占LNG的至少50摩尔％，但也含有相对较少量诸 如乙烷、丙烷和丁烷等的更重烃和氮气。通常需要将LNG中的部分或 全部更重烃与甲烷分离以使LNG汽化所得气体燃料符合管道气热值要 求。此外，因为更重烃作为液体产物(例如用作石化原料)的价值比其 作为燃料的价值高，通常也希望使这些更重烃与甲烷分离。

尽管可用来从LNG中分离乙烷及更重烃的方法很多，但这些方法 通常必须妥善处理高回收率、低公用工程费和工艺简单(从而投资少) 之间的关系。US 2952984、3837172、5114451和7155931描述了能够 回收乙烷或丙烷同时生产出气态贫LNG物流再将其压缩至输送压力进 入气体分配网的相关LNG方法，然而，若产出的贫LNG物流换成液态 的，就可将其用泵压(而非压缩)至气体分配网的输送压力，随后用少 量的外部热源或其它手段使贫LNG物流汽化，则公用工程费可能较低。 美国专利7069743和7216507描述了此类方法。

发明内容

本发明广义涉及从这样的LNG物流中回收乙烯、乙烷、丙烯、丙 烷和更重烃的方法。采用新的工艺布置使乙烷或丙烷回收率高同时保 持工艺设备简单而且投资少。此外，本发明还使处理LNG所需的公用 工程(动力和热)降低而导致操作费用比先有技术方法低，也使资本投 资明显减少。要按本发明进行处理的LNG物流的典型分析结果是(近似 的摩尔百分率)89.8％甲烷、6.5％乙烷及其它C₂组分、2.2％丙烷及其它 C₃组分、1.0％丁烷+和余量的氮气。

本发明还涉及如下实施方案：

1.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述 甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液 体馏分的方法，其中

(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；

(b)将所述第一物流在上部中间塔进料位置供入分馏塔；

(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液 流；

(d)将所述气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；

(e)将所述液流泵压至更高压力和加热，然后在第二下部中间塔进 料位置供入所述分馏塔；

(f)从所述分馏塔的上部区域取出馏出气流并冷却至足以使之至少 部分冷凝而形成冷凝物流，所述冷却过程至少为所述第二物流提供一部 分所述加热作用；

(g)将所述冷凝物流至少分成所述的含大部分所述甲烷的挥发性液 体馏分和回流物流；

(h)将所述回流物流在塔顶进料位置供入所述分馏塔；和

(i)所述回流物流的量和温度及供入所述分馏塔的所述进料的温度 能有效使所述分馏塔的塔顶温度保持在一定温度，从而通过分馏作用在 所述相对低挥发性液体馏分中回收大部分所述更重烃组分。

2.将包含甲烷及更重烃组分的液化天然气分离成含大部分所述 甲烷的挥发性液体馏分和含大部分所述更重烃组分的相对低挥发性液 体馏分的方法，其中

(a)将所述液化天然气至少分成第一物流和第二物流；

(b)将所述第一物流加热，然后在上部中间塔进料位置供入分馏塔；

(c)将所述第二物流加热至足以使之部分汽化，从而形成气流和液 流；

(d)将所述气流在第一下部中间塔进料位置供入所述分馏塔；

(e)将所述液流泵压至更高压力和加热，然后在第二下部中间塔进 料位置供入所述分馏塔；