[发明专利]由低温烃组合物脱除氮的方法和设备有效
申请号: | 201280064398.4 | 申请日: | 2012-11-22 |
公开(公告)号: | CN104024774A | 公开(公告)日: | 2014-09-03 |
发明(设计)人: | M·哈滕霍夫;A·M·C·R·桑托斯 | 申请(专利权)人: | 国际壳牌研究有限公司 |
主分类号: | F25J1/00 | 分类号: | F25J1/00;F25J1/02 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人: | 王长青 |
地址: | 荷兰*** | 国省代码: | 荷兰;NL |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 低温 组合 脱除 方法 设备 | ||
技术领域
本发明涉及用于从包含氮和含甲烷液相的低温烃组合物中脱除氮的方法和设备。
背景技术
液化天然气(LNG)形成这种低温烃组合物在经济上重要的例子。天然气是一种有用的燃料源,也是多种烃化合物的来源。由于多种原因,通常需要在天然气物流来源处或附近在液化天然气装置中液化天然气。例如,天然气作为液体可能比气体形式更容易贮存和长距离运输,这是因为液体占体积更小且不需要在高压下贮存。
WO2006/120127描述了LNG的分离方法和装置。液态的液化天然气被送至分离装置,在其中产生净化除氮的LNG物流和富氮蒸气。所述分离装置采用两个塔。富氮蒸气在一个塔的塔顶冷凝器中用致冷液重新冷凝,其中氮含量大于80mol%。同时LNG的产量增加,这是因为与富氮蒸气一起损失的甲烷分子现在可以作为LNG回收。也可以处理和重新冷凝来自贮罐的挥发气体。天然气中包含的氮可以以工业纯度应用。
这种LNG分离方法的缺点在于富氮物流不适合用作燃料物流。
发明内容
本发明提供一种从包含氮和含甲烷液相的低温烃组合物中脱除氮的方法,所述方法包括:
-提供1-2bar绝压初始压力的包含氮和含甲烷液相的低温烃组合物;
-由低温烃组合物收集副产品蒸气;
-压缩所述副产品蒸气至2-15bar绝压的处理压力,由此获得压缩蒸气;
-由包含冷凝馏分和蒸气馏分的压缩蒸气形成部分冷凝的中间物流,所述形成包括通过压缩蒸气与辅助致冷剂物流之间换热部分冷凝压缩蒸气和由此在冷却负荷下将热从压缩蒸气传递给辅助致冷剂物流;
-在2-15bar绝压的分离压力下在第一气/液分离器中将冷凝馏分与蒸气馏分分离;
-从第一气/液分离器中作为尾气排出蒸气馏分,所述蒸气馏分具有热值;
-排出第一气/液分离器的冷凝馏分;
-将冷凝馏分减压至不低于初始压力的压力,由此形成减压循环部分;
-将减压循环部分注入低温烃组合物中;
-调节冷却负荷以控制从第一气/液分离器排出的蒸气馏分的热值。
在另一方面,本发明提供一种用于从包含氮和含甲烷液相的低温烃组合物中脱除氮的设备,所述设备包括:
-用于初始压力下的包含氮和含甲烷液相的低温烃组合物的容器;
-与所述容器流体连通且设置用来由所述容器收集副产品蒸气的副产品蒸气管线;
-在副产品蒸气管线中设置的用来将所述副产品蒸气至少压缩至处理压力的副产品压缩机,其中所述处理压力高于初始压力,以在副产品压缩机的压缩机排出口提供压缩蒸气;
-与压缩机排出口流体连通且设置用来接收压缩蒸气和由压缩蒸气形成部分冷凝的中间物流的至少一个冷凝换热器,其中所述部分冷凝的中间物流包括冷凝馏分和蒸气馏分,和所述冷凝换热器还设置用于使压缩蒸气与辅助致冷剂物流换热接触,从而在操作期间在冷却负荷下热量从压缩蒸气传递至辅助致冷剂物流;
-设置用来接收部分冷凝的中间物流和使冷凝馏分与蒸气馏分在分离压力下分离的第一气/液分离器;
-与第一气/液分离器流体连通、设置用来输送蒸气馏分离开第一气/液分离器的蒸气馏分排出管线;
-设置用来输送冷凝馏分离开第一气/液分离器的冷凝馏分排出管线,所述冷凝馏分排出管线在其上游端与第一气/液分离器流体连通和在其下游端与注入点流体连通并与低温烃组合物汇合;
-在冷凝馏分排出管线中设置的减压系统,设置用来将冷凝馏分减压至不低于初始压力的压力,由此形成减压循环部分;
-冷却负荷控制器,设置用来调节冷却负荷,以控制从第一气/液分离器排出的蒸气馏分的热值。
附图说明
下面通过如下实施例并参考附图进一步描述本发明,其中:
图1的示意性工艺流程图代表本发明一个实施方案的方法和设备;
图2的示意性工艺流程图代表本发明另一个实施方案的方法和设备;
图3的示意性工艺流程图包括本发明又一个实施方案的方法和设备;和
图4的示意性工艺流程图包括本发明再一个实施方案的方法和设备。
在这些图中,应用相同的附图标记表示相同或类似的部件。另外,应用单个附图标记来确认管道或管线以及所述管线输送的物流。
具体实施方式
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