[发明专利]烃气体加工

说明书

公开了一种用于紧凑加工组件以改进从烃气流中回收C2(或C3)和更重的烃组分的工艺和设备。分离烃气流的优选方法通常包括：至少产生基本上冷凝的第一流和冷却的第二流；使所述两个流膨胀至较低压力；以及将所述流供应至分馏塔。在所公开的工艺和设备中，塔顶蒸气被引导至加工组件内部的吸收构件以及传热传质构件。来自所述加工组件的出口蒸气的一部分在所述加工组件内部的热交换构件中被压缩至较高压力、冷却并且基本上冷凝，然后膨胀至较低压力并且被供应至所述传热传质构件以提供冷却。来自所述吸收构件的冷凝液体被馈送至所述塔。

说明书

发明背景

乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和/或更重的烃可从各种气体回收，所述气体如天然气、炼油气和从其他烃材料(如煤炭、原油、石油脑、油页岩、沥青砂和褐煤)获得的合成气流。天然气通常具有大部分的甲烷和乙烷，即甲烷和乙烷一起构成所述气体的至少50摩尔％。所述气体还含有相对较少量的更重的烃，如丙烷、丁烷、戊烷等，以及氢气、氮气、二氧化碳和/或其他气体。

本发明总体上涉及改进从此类气流回收乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和更重的烃。待根据本发明加工的气流的典型分析将是以大约摩尔百分比计，78.6％的甲烷、12.5％的乙烷和其他C₂组分、4.9％的丙烷和其他C₃组分、0.6％的异丁烷、1.4％的正丁烷和1.1％的戊烷+，余量由氮气和二氧化碳组成。有时还存在含硫气体。

天然气及其液态天然气(NGL)成分两者的价格的历史周期性波动有时降低乙烷、乙烯、丙烷、丙烯和作为液态产物的较重组分的增量价值。这已经导致对可提供这些产物的更有效回收的工艺、对可以较低的资本投资提供有效回收的工艺以及对可容易地适配或调整以改变特定组分在广泛范围内的回收的工艺的需求。用于分离这些材料的可用工艺包括基于气体的冷却和冷冻、油吸收和冷冻油吸收的工艺。此外，由于从被加工的气体同时膨胀和提取热时产生动力的经济设备的可用性，因此低温工艺已变得普遍。取决于气体源的压力、气体的丰富性(乙烷、乙烯和更重的烃含量)和所需的最终产物，可使用这些工艺的每一种工艺或它们的组合。

低温膨胀(cryogenic expansion)工艺现在通常优选用于液态天然气的回收，因为它提供最大简便性，易于启动、操作灵活性、良好效率、安全性和良好可靠性。美国专利号3,292,380；4,061,481；4,140,504；4,157,904；4,171,964；4,185,978；4,251,249；4,278,457；4,519,824；4,617,039；4,687,499；4,689,063；4,690,702；4,854,955；4,869,740；4,889,545；5,275,005；5,555,748；5,566,554；5,568,737；5,771,712；5,799,507；5,881,569；5,890,378；5,983,664；6,182,469；6,578,379；6,712,880；6,915,662；7,191,617；7,219,513；8,590,340；8,881,549；8,919,148；9,021,831；9,021,832；9,052,136；9,052,137；9,057,558；9,068,774；9,074,814；9,080,810；9,080,811；9,476,639；9,637,428；9,783,470；9,927,171；9,933,207；和9,939,195；再公告美国专利号33,408；以及共同未决的申请号11/839,693；12/868,993；12/869,139；14/714,912；14/828,093；15/259,891；15/332,670；15/332,706；15/332,723；和15/668,139描述了相关的工艺(尽管与引用的美国专利和共同未决的申请中描述的那些相比，本发明的描述在一些情况下是基于不同的加工条件)。