[发明专利]用于精炼原料气流的精炼系统和方法

权利要求书

1.用于精炼包含第一组分和第二组分的原料气流(10)的精炼系统(100；100A；100B；100C；100D；100E)，所述第一组分具有比所述第二组分更低的露点温度；

所述精炼系统包括：

-用于输入所述原料气流(10)的输入部分(105)，其包括用于使所述原料气流脱水并能获得-45℃至-65℃的原料气流水露点的脱水单元；

-用于接收所述脱水的原料气流的与所述输入部分(105)连接的预冷却部分(110)，所述预冷却部分被布置为使接收的原料气流预冷却至所述气体的露点以下，以形成包含富集有所述第二组分的液体和富集有所述第一组分的气流的混合流；

-用于接收所述预冷却的混合流的与所述预冷却部分(110)连接的分馏部分(115)，所述分馏部分被布置为将所述预冷却的混合流分馏为在第一分离出口处的富集有所述第一组分的气体的第一分馏流和在第二分离出口处的富集有所述第二组分的液体的第二分馏流；

-用于接收所述第一分馏的气流的与所述分馏部分(115)连接的膨胀冷却和分离部分(120)，其包括流体分离器装置(240)，其被布置为

--在入口处接收所述第一分馏的气流，

--使所述第一分馏的气流膨胀，由此将所述第一分馏的气流进一步冷却至所述气体露点以下的温度和压力，

--将所述冷却的第一分馏的气流分离为第二组分贫乏且第一组分富集的冷却的低密度流体馏分和第二组分富集且第一组分贫乏的冷却的高密度流体馏分；

--产生在第一流出口处的所述冷却的低密度流体馏分的第一流(22)以及与所述第一流分开的在第二流出口处的所述冷却的高密度流体馏分的第二流(24)；

膨胀冷却和分离部分(120)，其被进一步布置为从所述冷却的高密度流体馏分的第二流分离富集有所述第二组分的其它液体，并且所述膨胀冷却和分离部分(120)具有与所述馏分部分连接的回流管道以用于将富集有所述第二组分的所述其它液体回流(24)至所述分馏部分，以及

其中所述膨胀冷却和分离部分(120)还包括与所述分离器(240)的第二出口连接的结晶分离器容器(242)，其被布置为接收所述分离器(240)的所述第二流并从所述冷却的高密度流体馏分的第二流分离富集有所述第二组分的其它液体，其中所述结晶分离器容器被布置为从所述冷却的高密度流体馏分固化所述第二组分，所述第二组分固体在所述结晶容器的底部被熔化以作为来自所述冷却的高密度流体馏分的第二流的富集有所述第二组分的所述其它液体；所述结晶分离器容器具有用于所述其它液体的出口，其通过回流管道与所述分馏部分(115)的上部连接。

2.如权利要求1所述的精炼系统，其中所述流体分离器装置(240)为超音速气旋分离器，其被进一步布置为

--使所述第一分馏的气流形成涡旋，由此导致离心力，并且随后

-使所述涡旋气流膨胀和冷却，从而形成第二组分贫乏且第一组分富集的所述冷却的低密度流体馏分以及第二组分富集且第一组分贫乏的所述冷却的高密度流体馏分，并且通过离心力来分离所述冷却的低密度流体馏分的第一流和所述冷却的高密度流体馏分的第二流。

3.如权利要求1或2所述的精炼系统，其还包括：与所述膨胀冷却和分离部分(120)连接的压缩部分(125)，其用于接收所述第一流并被布置为压缩所述第一流并将所述压缩的第一流输出至运输网络。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的精炼系统，其还包括：用于从所述气流除去水的脱水模块(105)，所述脱水模块被布置在所述精炼系统的输入部分(105)中。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的精炼系统，其中所述预冷却部分(110)包括用于预冷却所述原料气流的一个或多个冷却单元(214、218)和预冷却器分离容器(222)；所述预冷却器分离容器(222)与所述一个或多个冷却单元(214、218)连接，用于接收所述预冷却的原料气流，所述预冷却器分离容器具有与所述分馏部分(115)连接的用于所述原料气流的气态组分的第一分离出口和用于液体组分的第二分离出口。