从受污染的烃物料流去除CO2的方法技术

本发明专利技术提供一种从受污染的含烃物料流分离CO2的方法。所述方法包含获得含有至少气相、液相和固相的多相受污染的含烃物料流(100)，从所述多相物料流产生浆料物料流(120)。将所述浆料物料流馈入至包含CO2晶种粒子的结晶室中。从所述结晶室(91)获得液态烃物料流(170)且获得浓缩浆料(140)。通过挤压机(142)从所述结晶室(91)去除所述浓缩浆料(140)，从而获得固态CO2。从包含平均尺寸大于100微米的CO2晶种粒子的所述固态CO2获得反馈物料流(141)。将所述反馈物料流(141)传递至所述结晶室(91)中。

Removal of CO2 from contaminated hydrocarbon material flow

The present invention provides a method for separating CO2 from contaminated hydrocarbon containing material streams. The method includes obtaining a multi phase hydrocarbon containing material flow (100) containing at least the gas phase, the liquid phase and the solid phase, and producing the slurry material flow (120) from the multiphase material flow. The slurry flow is fed into a crystallization chamber containing CO2 seed particles. The liquid hydrocarbon material flow (170) is obtained from the crystallizing chamber (91) and the thickening slurry (140) is obtained. The concentrated slurry (140) is removed from the crystallization chamber (91) by an extruder (142), thereby obtaining solid CO2. Feedback material flow (141) is obtained from the solid-state CO2 containing CO2 seed particles with an average size greater than 100 microns. The feedback material flow (141) is passed to the crystallization chamber (91).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从受污染的烃物料流去除CO2的方法本专利技术涉及从受污染的含烃物料流分离CO2的方法。液化含烃气体物料流的方法是所属领域中众所周知的。出于多种原因期望液化如天然气物料流的含烃气体物料流。举例来说，相比于气态形式，呈液态的天然气可以更容易地储存和长距离运输，因为其占据较小体积并且不需要在高压下储存。通常，在液化之前，受污染的含烃气体物料流经处理以去除一种或多种污染物(如H2O、CO2、H2S等)，所述污染物可以在液化过程期间冻析或是产品中非所需的。WO2014/166925描述液化受污染的含烃气体物料流的方法，所述方法包含至少以下步骤：(1)提供受污染的含烃气体物料流；(2)在第一热交换器中冷却受污染的含烃气体物料流从而获得经冷却的受污染含烃物料流；(3)在扩张器中冷却经冷却的受污染含烃物料流从而获得部分液化物料流；(4)在分离器中分离部分液化物料流从而获得气态物料流和液体物料流；(5)扩张步骤(4)中获得的液体物料流从而获得多相物料流，所述多相物料流含有至少气相、液相以及固相；(6)在分离器中分离多相物料流从而获得气态物料流和浆料物料流；(7)在固/液分离器中分离浆料流从而获得液态烃物料流和浓缩浆料物料流；(8)传递步骤(4)中获得的气态物料流穿过第一热交换器从而获得经加热气态物料流；以及(9)压缩经加热气态物料流从而获得压缩气体物料流；以及(10)合并步骤(9)中获得的压缩气体物料流与步骤(1)中提供的受污染的含烃气体物料流。如WO2014/166925中描述的方法允许用相对较低设备计数液化受污染的含烃气体物料流，从而提供液化受污染的含烃气体物料流，尤其是含甲烷的受污染气体物料流(如天然气)的简单且有成本效益的方法。污染物可以是CO2。CO2在液化天然气中的溶解度极低。因此，根据WO2014/166925的方法不去除气相中的CO2，而是通过在阀上的扩张，导致液体的快速过饱和，导致形成固态CO2。允许粒子达到平衡且可以接着通过使用旋风器、沉降器、过滤器或其组合来去除。但是，由于CO2粒子通常具有相对较小尺寸，因此可能出现流动保障和分离问题。这可能导致产品中的固态CO2残余物或导致引起操作不稳定性的阻塞。此外，废物流可以是CO2和有价值的烃的混合物。细粒度浆料的处理使得难以分离且可能导致有价值的烃的显著损失且因此导致价值损失。从现有技术，如WO2010/023238和US3376709已知从包含气态污染物，包括CO2的气体物料流去除气态污染物的其它方法。US3376709描述通过一种方法凝固而从天然气分离酸性气体，所述方法包含在构成液体溶液的压力和温度条件下提供进料天然气，降低溶液的压力以提供由固相、液相和蒸气相组成的混合物，紧接着使混合物与含有固体酸性气体粒子的液体天然气接触且自其去除固体酸性气体粒子。根据US3376709，固体酸性气体粒子的尺寸通常是约0.001至约2微米。正如上文已经提到的，细粒度浆料的处理使得难以分离且可能导致显著价值损失。本专利技术的一个目标是至少部分解决这些问题中的至少一个。以上或其它目标中的一个或多个是根据本专利技术，通过从受污染的含烃物料流(10)分离CO2的方法实现；所述方法包含(a)从受污染的含烃物料流(10)提供多相受污染的含烃物料流(100)，所述多相受污染的含烃物料流(100)含有至少液相和固相，其中固相包含CO2粒子；(b1)将获自多相受污染的含烃物料流(100)的浆料物料流(120)馈入至结晶室(91)，结晶室(91)包含晶种粒子，所述晶种粒子包含CO2；(b2)从结晶室(91)获得液态烃物料流(170)，从而在结晶室(91)中形成浓缩浆料(140)；(b3)通过挤压机(142)从结晶室(91)去除浓缩浆料(140)且从挤压机(142)获得富含CO2的固体产物和富含甲烷的液态烃物料流(147)。根据另一方面，提供用于从受污染的含烃物料流分离CO2的系统；所述系统包含-适合于携载多相受污染的含烃物料流的管道(100)，所述多相受污染的含烃物料流含有至少液相和固相，其中固相包含CO2粒子，-包含结晶室(91)的固液分离器(9)，所述结晶室(91)包含-与管道(100)流体连通以接收获自多相受污染的含烃物料流的浆料物料流的浆料入口(120)，-用于从结晶室(91)排出液态烃物料流(170)的流体出口(174)，-浓缩浆料出口(145)，-经由浓缩浆料出口(145)与结晶室(91)流体连通以接收来自结晶室(91)的浓缩浆料(140)且排出富含CO2的固体产物和富含甲烷的液态烃物料流(147)的挤压机(142)。使用挤压机允许以高效方式从结晶室(91)去除浓缩浆料(140)，同时彼此分开地获得相对纯的富含CO2的固体产物和相对纯的富含甲烷的液态烃物料流(147)。富含CO2的固体产物还可以被称作富含CO2的紧凑型产物，且反之亦然。浓缩浆料包含液相和固相，由多个CO2粒子形成。挤压机用以将浓缩浆料从结晶室去除、压实浓缩浆料(140)中的固体以及充当分离器，分离固相与液相(产生富含CO2的固体产物和富含甲烷的液态烃物料流)。挤压机通过施加机械力(挤压力)而去除浓缩浆料，所述力将存在于浓缩浆料中的固相粒子推压在一起以形成较大CO2粒子、CO2块或(半)连续固态CO2产物物料流，其可以相对容易地与液体分离。同时，挤压力挤出存在于浓缩浆料中的液体，例如经由挤压机的壳体中的孔或过滤器。可以使用任何类型的合适的挤压机，尤其是螺杆挤压机。优选地，挤压机包含挤压机出口155且挤压机经定向以使得挤压机出口155在挤压机的重力下级。应理解，以连续方式应用以上方法，其中同时进行不同步骤。此也适用于下文所述的实施例。当在本文中使用词语步骤(step/steps)或使用编号(如b1、b2)时，这不用来暗示特定时间顺序。可以任何合适的顺序应用所述步骤，尤其包括同时。在下文中，将参看以下非限制性图式进一步描述本专利技术：图1a-1b示意性地描绘从受污染的含烃物料流分离CO2的方法和系统的实施例，且图2示意性地描绘用于使用图1b中所描绘的实施例执行液化受污染的含烃气体物料流的方法的方法和系统的实施例。出于本说明书的目的，相同参考标号是指相同或类似元件。图1a和1b描绘从受污染的含烃物料流分离CO2的方法和系统。首先，提供受污染的含烃气体物料流10。尽管受污染的含烃气体物料流不受特定限制，但其优选地是富含甲烷的气体物料流，如天然气。根据优选实施例，受污染的含烃气体物料流10包含至少50mol％，优选地至少80mol％甲烷。优选地，受污染的含烃气体物料流10的烃馏分尤其包含至少75mol％，优选地至少90mol％甲烷。天然气物料流中的烃馏分可以适当地含有0与25mol％之间的C2+烃(即每分子含有2个或更多个碳原子的烃)，优选地0与20mol％之间的C2-C6烃，更优选地0.3与18mol％之间的C2-C4烃，尤其0.5与15mol％之间的乙烷。污染物包含CO2且可能包含其它污染物，如H2S、H2O、C6+烃、芳族化合物。受污染的含烃气体物料流10中的污染物的量适当地在0.5与50mol％之间，通常高于1.0mol％且低于20mol％。受污染的含烃气体物料流中CO2污染物的量通常在受污染的含烃气体物料流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从受污染的含烃物料流(10)分离CO2的方法；所述方法包含(a)从所述受污染的含烃物料流(10)提供多相受污染的含烃物料流(100)，所述多相受污染的含烃物料流(100)含有至少液相和固相，其中所述固相包含CO2粒子；(b1)将获自所述多相受污染的含烃物料流(100)的浆料物料流(120)馈入至结晶室(91)，所述结晶室(91)包含晶种粒子，所述晶种粒子包含CO2；(b2)从所述结晶室(91)获得液态烃物料流(170)，从而在所述结晶室(91)中形成浓缩浆料(140)；(b3)通过挤压机(142)从所述结晶室(91)去除所述浓缩浆料(140)且从所述挤压机(142)获得富含CO2的固体产物和富含甲烷的液态烃物料流(147)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.03 EP 15197896.21.一种用于从受污染的含烃物料流(10)分离CO2的方法；所述方法包含(a)从所述受污染的含烃物料流(10)提供多相受污染的含烃物料流(100)，所述多相受污染的含烃物料流(100)含有至少液相和固相，其中所述固相包含CO2粒子；(b1)将获自所述多相受污染的含烃物料流(100)的浆料物料流(120)馈入至结晶室(91)，所述结晶室(91)包含晶种粒子，所述晶种粒子包含CO2；(b2)从所述结晶室(91)获得液态烃物料流(170)，从而在所述结晶室(91)中形成浓缩浆料(140)；(b3)通过挤压机(142)从所述结晶室(91)去除所述浓缩浆料(140)且从所述挤压机(142)获得富含CO2的固体产物和富含甲烷的液态烃物料流(147)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包含(b4)从(b3)中获得的所述富含CO2的固体产物获得CO2反馈物料流(141)，所述反馈物料流(141)包含CO2，(b5)将所述CO2反馈物料流(141)馈回至反馈入口，所述反馈入口在所述结晶室(91)中或在所述结晶室(91)上游的位置处，以提供晶种粒子。3.根据权利要求2所述的方法，其中(b5)中提供的所述晶种粒子的平均尺寸大于20微米。4.根据权利要求2到3中任一项所述的方法，其中(b4)包含获得包含CO2晶种粒子的CO2反馈物料流且(b5)包含将所述反馈物料流(141)传递至所述结晶室(91)中，以将所述晶种粒子提供至所述结晶室(91)。5.根据权利要求2到4中任一项所述的方法，其中(b4)包含使(b3)中获得的所述固态CO2破碎以形成所述晶种粒子。6.根据权利要求2到4中任一项所述的方法，其中(b4)包含将例如液体天然气物料流的载体流体添加至所述反馈物料流(141)。7.根据权利要求2到3中任一项所述的方法，其中(b4)包含加热所述富含CO2的固体产物的至少一部分，从而产生富含液态CO2的物料流，且从所述富含液态CO2的物料流的至少一部分形成所述反馈物料流(141)，所述CO2晶种粒子由所述富含液态CO2的物料流形成。8.根据权利要求7所述的方法，其中(b5)包含将所述富含液态CO2的物料流喷洒至反馈位置中，从而产生晶种粒子。9.根据权利要求7所述的方法，其中(b5)包含加工所述富含液态CO2的物料流以形成所述CO2晶种粒子和通过将所述CO2晶种粒子传递至结晶室(91)或结晶室(91)上游的位置而馈回所述CO2晶种粒子，以提供晶种粒子。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包含组合所述富含甲烷的液态烃物料流(147)和步骤(b2)中获得的所述液态烃物料流(170)。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中(b2)还包含使获自所述结晶室的所述液态烃物料流(170)任选地与所述富含甲烷的液态烃物料流(147)组合经受精制处理(172)以获得精制的液态烃物料流(170')和残余物料流(175)，其中方法还包含将所述精制的液态烃物料流(170')传递至LNG储存罐，和任选地，将所述残余物料流(175)再循环至所述结晶容器，例如通过组合所述残余物料流(175)与所述反馈物料流(141)。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述挤压机包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·G·波尔特，M·G·范阿肯，L·J·A·M·范坎姆彭，H·范三藤，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL