[发明专利]液化包含至少一种可凝固组分的天然气物流的方法

权利要求书

1.一种由多组分原料流生产富含甲烷的加压液体的方法，该多组分原料流包含甲烷和一种具有比甲烷低的相对挥发度的可凝固组分，该方法包括：(a)将多组分原料流加入一个分离系统，该系统有一个在高于大约1,380kPa(200psia)的压力下、在使可凝固组分形成固体的条件下操作的凝固段以及一个位于凝固段下方的蒸馏段，所述分离系统产生一种富含甲烷的蒸气流和一种富含可凝固组分的液体流；(b)将至少一部分的所述蒸气流冷却以产生一种具有高于大约-112℃(-170°F)的温度和足以使液体产品处在等于或低于其泡点的压力的富含甲烷的液化流；(c)将步骤(b)的液化流的第一部分作为一种富含甲烷的液化产品流取出；以及(d)将步骤(b)的液化流的第二部分加入所述分离系统以为所述分离系统提供制冷。

2.权利要求1的方法，还包括将液化产品流在高于-112℃(-170°F)的温度下加入一个用于存储的存储装置中。

3.权利要求1的方法，其中冷却步骤(b)还包括下列步骤：将所述蒸气流压缩成一种高压物料流，将所述被压缩物料流的至少一部分在一个热交换器中冷却，以及将被冷却、压缩后的物料流膨胀至一个更低的压力，从而被压缩的物料流被进一步冷却以产生一种富含甲烷的具有高于大约-112℃(-170°F)的温度和足以使液体产品处在等于或低于其泡点的压力的液化流。

4.权利要求3的方法，其中在热交换器中被压缩物料流的冷却是通过与步骤(a)的蒸气流的间接热交换进行的。

5.权利要求3的方法，还包括通过压力膨胀来冷却所述分离系统所生产的液体流，以及使用膨胀的、冷却的液体流通过间接热交换来冷却被压缩物料流。

6.权利要求3的方法，还包括调节被压缩物料流的压力和膨胀物料流的压力，以防止在加入到分离系统的液化流的第二部分中形成固体。

7.权利要求1的方法，其中所述步骤(a)的分离系统包括一个第一蒸馏塔和一个第二蒸馏塔，所述第一蒸馏塔包括一个蒸馏段和一个在蒸馏段上方的凝固区，所述第二蒸馏塔包括一个蒸馏段，该方法还包括下列步骤：将步骤(a)的所述多组分原料流加入所述第一蒸馏塔中，将来自所述凝固区的一种塔顶蒸气流加入第二蒸馏塔的一个较低区域，将一种蒸气流从第二蒸馏塔中取出并按步骤(b)冷却所述蒸气流，将步骤(d)的液化流的第二部分加入所述第二分离塔的上部区域，将一种塔底液体流从所述第二蒸馏塔中取出，以及将塔底液体流加入所述第一蒸馏塔的所述凝固区域。

8.权利要求1的方法，其中分离系统包括一个第一蒸馏段，一个在第一蒸馏段下方的第二蒸馏段，以及一个在第一和第二蒸馏段之间的凝固区，其中步骤(d)的液化流的第二部分被加入第一蒸馏段。

9.权利要求1的方法，其中对所述步骤(b)的蒸气流的冷却在一个由闭环制冷系统所冷却的热交换器中实施。

10.权利要求9的方法，其中闭环制冷系统以丙烷作为主要制冷剂。

11.权利要求9的方法，其中闭环制冷系统有一种制冷剂，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、硫化氢和氮。

12.权利要求1的方法，在步骤(b)之前还包括将由于富含甲烷的液化气蒸发而得到的汽化气加入所述工艺中。

13.权利要求1的方法，其中气流的液化通过使用两个串联排列的闭环制冷循环来进行。

14.权利要求1的方法，其中步骤(b)的多组分气流具有高于3,100kPa(450psia)的压力。

15.权利要求1的方法，其中可凝固组分是二氧化碳。

16.权利要求1的方法，其中冷却步骤(b)还包括下列步骤：将所述气流压缩成一种被压缩物料流，将至少一部分的所述被压缩物料流在

一个热交换器中冷却，将冷却后的被压缩的物料流的第一部分作为

一种产品气流取出，以及将冷却后的被压缩物料流的第二部分膨胀至一个更低的压力，从而被压缩的物料流被进一步冷却以产生一种富含甲烷的具有高于大约-112℃(-170°F)的温度和足以使液体产品处在等于或低于其泡点的压力的液化流。