[发明专利]用于从低温烃类组合物中去除氮气的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从低温烃类组合物中分离氮气的方法和装置。

背景技术

液化天然气(LNG)形成这种低温烃类组合物的经济上重要的例子。天然气为可用的燃料来源，以及各种烃类化合物的来源。由于多种原因，通常希望在天然气流的来源处或接近天然气流的来源，在液化天然气厂中液化天然气。例如，相比于气体形式，天然气更易于作为液体储存并在长距离内输送，因为其占据更小的体积，且无需在高压下储存。

WO 2011/009832描述了一种用于处理由天然气产生的多相烃类流的方法，其中将更低沸点的组分(如氮气)从所述多相烃类流中分离，以产生具有更低含量的这种更低沸点的组分的液化天然气流。其利用在不同压力下操作的两个连续的气体/液体分离器。将多相烃类流进料至第一压力下的第一气体/液体分离器。将所述第一气体/液体分离器的底部流传递至第二气体/液体分离器，所述第二气体/液体分离器提供在低于所述第一压力下的第二压力下的蒸气。蒸气在顶部流压缩机中压缩，并作为汽提蒸气流返回至所述第一气体/液体分离器。

如WO 2011/009832中所述的方法和装置的一个缺点在于需要两个大的气体/液体分离器。

发明内容

本发明提供了一种从低温烃类组合物中去除氮气的方法，所述低温烃类组合物包含含氮气和甲烷的液相，所述方法包括：

-提供包含含氮气和甲烷的液相的低温烃类组合物；

-将在汽提压力下的第一氮气汽提器进料流进料至氮气汽提塔，所述氮气汽提塔包括设置于氮气汽提塔内的至少一个内部汽提部段，所述第一氮气汽提器进料流包含低温烃类组合物的第一部分；

-从所述汽提部段下方的氮气汽提塔的储液空间提取经氮气汽提的液体；

-由所述经氮气汽提的液体制备至少液体烃类产品流和过程蒸气，至少包括将所述经氮气汽提的液体减压至低于所述汽提压力的闪蒸压力的步骤；

-将所述过程蒸气压缩至至少汽提压力，由此获得压缩蒸气；

-将汽提蒸气流传递至在所述汽提部段重力下方的水平处的氮气汽提塔中，所述汽提蒸气流包含所述压缩蒸气的至少汽提部分；

-排放作为废气的蒸气馏分，所述蒸气馏分包含获自所述氮气汽提塔的顶部部分的顶部蒸气的排放馏分；

-将所述低温烃类组合物流分流成所述第一部分和具有与所述第一部分相同的组成和相的第二部分；

-将所述第二部分减压至所述闪蒸压力；

-将所述第二部分进料至如下的至少一者中：经氮气汽提的液体、液体烃类产品流和过程蒸气；

其中从所述流分流至所述进料第二部分，所述第二部分绕过所述氮气汽提塔。

在另一方面，本发明提供了一种用于从低温烃类组合物中去除氮气的装置，所述低温烃类组合物包含含氮气和甲烷的液相，所述装置包括：

-连接至低温烃类组合物的来源的低温进料管线，所述低温烃类组合物包含含氮气和甲烷的液相；

-与所述低温进料管线流体连通的氮气汽提塔，所述氮气汽提塔包括设置于氮气汽提塔内的至少一个内部汽提部段；

-顶部蒸气排放管线，所述顶部蒸气排放管线经由所述氮气汽提塔内的顶部空间与所述氮气汽提塔连通；

-经氮气汽提的液体的排放管线，所述经氮气汽提的液体的排放管线与在所述汽提部段的重力下方的氮气汽提塔内的储液空间连通；

-在所述经氮气汽提的液体的排放管线中的中间减压器，所述中间减压器流体连接至所述氮气汽提塔，并设置用以接收来自所述氮气汽提塔的储液空间的经氮气汽提的液体并将所述经氮气汽提的液体减压，所述中间减压器位于包括所述氮气汽提塔的汽提压力侧与闪蒸压力侧之间的界面上；

-设置于所述闪蒸压力侧上的液体烃类产品管线，以排出由所述经氮气汽提的液体产生的液体烃类产品流；

-设置于所述闪蒸压力侧上的过程蒸气管线，以接收由所述经氮气汽提的液体产生的过程蒸气；

-设置于所述过程蒸气管线中的过程压缩机，其设置用以接收所述过程蒸气并压缩所述过程蒸气，以在所述过程压缩机的过程压缩机排放口处提供压缩蒸气，所述过程压缩机在汽提压力侧与闪蒸压力侧之间的所述界面上；

-汽提蒸气管线，所述汽提蒸气管线在所述汽提部段的重力下方的水平处与所述氮气汽提塔流体连通，并设置用以接收来自所述过程压缩机的所述压缩蒸气的至少汽提部分；