[其他]从天然气中分离C2+烃馏分的方法

说明书

本发明涉及借助于精馏从位于高压下的天然气中分离C₂₊烃馏分的方法，其中精馏所要求的温度和压力值通过热交换和两级有效降压取得，而精馏在两个降压步骤之间进行。

上述一种方法已由德国公开说明书（DE-OS）284933所公开。在这种方法中，据认为最重要的是，精馏的塔顶冷却是通过精馏塔顶产品的有效降压来实现的。

而通过待分裂天然气的有效降压仅可得到中等程度的冷却效果。在自一定量的CO₂存在和足够的高压下进行精馏，可避免二氧化碳的凝结。但这种方法再不用外冷时，却要对天然气加较高的压力。

本发明的任务在于，寻找一种上述类型的改善制冷的方法，以使在不加入外冷时仅对待分解的天然气稍稍加压即可实现C₂₊的分离。

该任务由下列方案解决，即精馏的塔顶冷却主要通过部分冷却后的待分解天然气的有效降压来实现，首先由待冷却的天然气将精馏塔顶产品加热到大约待分解天然气的入口温度左右，然后送入第二降压段，并重新由待冷却天然气加热到大约待分解天然气的入口温度上下。

与德国公开说明书（DE-OS）2849344中的已知方法相反，本发明的塔顶冷却由分解天然气的有效降压来取得，而预冷则由精馏塔顶产品的有效降压来实现。其中本发明的一个基本特征是，将温度约为待分解天然气入口温度的塔顶产品送入一个膨胀机，因为在这种相对较高的温度下可以取得很高的冷却功效。这里的待分解天然气的入口温度是在第一热交换阶段之前的已压缩、干燥并/    或已脱硫的天然气的温度。该温度一般为环境温度，例如在285和320°K（绝对温度）之间。精馏的塔顶产物在降压之前基本上被加热到待分解天然气的入口温度，其中两种流体之间的温差一般为10度（K）以下，大多数在7度（K）之内。

加热的塔顶产物的降压是如此有利地进行，使同时产生50至90度、最好是65至80度的气体冷却，因此可以达到220至240°K的温度。但在个别情况下可以达到的冷却程度主要依赖于可供利用的压差，即基本上依赖于精馏压力和塔顶馏份将要维持的输出压力之间的差值。精馏一般在10至22巴一较好地是在15至18巴的压力下进行选择较高的压力，例如在20至25巴之间，虽然在输出压力保持不变的情况下提高了可用压差，并由此提高了所得冷却功效，但同时却恶化了由待冷却却原料气进行塔体加热（中间加热）的可能性，因而这样一种方案在许多情况下作为整体来看证明是不利的。另一方面，在许多情况下，特别是在含有二氧化碳天然气的分解情况下，为了有把握地避免相对高的沸点组份如二氧化碳的凝结，必须维持一个相对较高的压力，例如15至20巴。

通常在预冷之后的有效降压之前对待分解的天然气要进行冷凝液分离，其中富含重组份的冷凝在节流降压后被直接送入精馏塔中，只有残留的气相被送去进行有效降压。尤其有利的是，待分解天然气的预冷和冷凝液分离分两步进行。其中第一次冷凝液分离在利用有效降压的精馏塔顶产物的间接换热时对天然气实行冷却之后进行，而在利用要加热的塔顶产物的间接换热时对天然气继续冷却的过程中又有其它的组份冷凝出来，这些冷凝液在末冷凝部分的有效降压之前就被分离。

在本发明方法的较好的另一方案中，首先在待分解天然气有效降压之前使分离出的冷凝液过冷，然后送入精馏塔中进行减压。通过用要加热的过程流体的间接换热使冷凝液过冷到精馏塔的顶部温度，一方面能够制取一部分顶冷却，另一方面，这种方案有可能使该冷凝液在有效降压的天然气的上部进入精馏塔，这样可由在顶部加入的冷凝液对降压气体馏份形成一种洗涤作用，从而导致效率增高。此外，这种方案还允许在可能不使冷凝馏份过冷时使天然气的有效降压在稍高一点的温度下进行。由此产生的更高一些的膨胀机运行温度又进一步改善了制冷效果。

本发明方法的其它细节用下面两个在图中所表示的实施例来说明：

图1表示本发明方法的第一实施例;

图2表示本发明方法的另外一个实施例。