[发明专利]从烃气中回收丙烷和重烃的方法

说明书

本发明涉及一般加工烃气流，从中回收所需要的可冷凝部分，特别涉及改进的气体深冷分离方法，从烃气流回收丙烷和重烃，所述烃气流如天然气或是类似的炼油厂气或反应气体物流。

由于市场对丙烷和重烃液的需求和价格，使得从天然气或者类似的炼油厂气或反应气体流中回收这些化合物总是最经济的。然而，对乙烷并非如此，对乙烷的需求和价格波动惊人，使得在相当长的一段期间内将乙烷留于可燃气体中仅回收丙烷和重烃是经济的，亦由于有些市场的位置，回收乙烷绝非经济之举。因此，需要有从烃气流中回收丙烷和重烃，而把乙烷和轻组分排回到残余物或燃料气体中的方法。

美国专利4，140，504、4，157，904及4，278，457号公开了几种现有技术的烃深冷分离方法。例如，在美国专利4，157，904号中，公开了一种深冷分离烃气流回收乙烷和重烃的方法，如其中所介绍的，待分离气体在约900磅/英寸²高压下预冷，发生部分冷凝，然后将冷凝液和蒸气分离。第一部分蒸气膨胀至低压，进入脱甲烷塔，第二部分蒸气先通过与来自脱甲烷塔的残余气热交换进行冷却，然后通过膨胀阍根据确切的温度条件，在第一部分已膨胀蒸气注入点的上方或下方进入脱甲烷塔。分离器的冷诙物进一步冷却后分成两股物流，其一物流膨胀至低压，转送到脱甲烷塔的较低区，而另一物流直接与来自前述分离器的第二部分蒸气混合，再冷却和膨胀。据介绍，乙烷回收率为90%或更高，丙烷回收率为98%。

在上述专利中所述的大多数现有技术方法中，特别是从以上介绍的方法中主要设计用于高乙烷回收而不是将乙烷排去，可见这些现有技术方法不经改进是不适于从混合烃气物流中有效地回收丙烷和重烃同时排去较轻的烃液，特别是乙烷的。

本发明的目的是提供一种深冷分离方法，从混合烃气物流中回收丙烷和重烃，同时废弃轻烃，其中包括乙烷。

在本发明方法中，进料气通过残余气被冷却至部分冷凝，从蒸气中分离已冷却进料气中的冷凝液，并且通过一个阀欧膨胀至较低压，转送到塔的较低部位。蒸气分成两部分，其第一部分通过膨胀作功机膨胀至低压后进入塔中作为中间进料，第二部分蒸气进一步被残余气体冷却，使得部分蒸气冷凝，从已冷却的第二部分蒸气中将蒸气和液体分离，液体通过阀膨胀至低压供给塔的中间部分，余下的蒸气通过第二膨胀作功机膨胀至低压，转送到塔顶，作为回流。在第二膨胀机之前，蒸气和液体的部分冷凝和分离产生含极少量丙烷的蒸气，用作塔顶回流进料十分有利。来自膨胀作功机的动力用来将残余气或进料气压缩至高压。

根据附图由下述本发明方法的最佳实施例将更好地理解本发明，其中：

图1是用两个膨胀作功机实施本发明方法的流程示意图;

图2表示采用本发明方法，回收效率与再压缩机每百万标英尺³/日消耗的制动马力（BHP/MMSCFD）的关系曲线。

参看图1，混合烃气的气流在3.34×10⁶帕（485磅/英寸²）和15.6℃（60°F）下进入流程。进料气体物流1按需要预处理，除去水和其它需要除去如二氧化碳或硫化合物，进料气体物流1通过压缩机41和43压缩，提供具有4.43×10⁶帕（643磅/英寸²）压力和40.6℃（105°F）的高压进料气流3，压缩机41和43分别与膨胀作功机40和42的轴连接，按此方法，膨胀作功机40和42提供的动力用来驱动压缩机41和43。