公开了用于从烃气流中回收C2(或C3)组分及重烃组分的紧凑型工艺设备的工艺及装置。将气流冷却并分流成第一和第二料流。将第一料流进一步冷却、膨胀到较低的压力，并作为在两个吸收装置之间的进料供给。将第二料流膨胀到较低的压力并作为底部进料提供给下部吸收装置。在传热及传质装置中加热来自下部吸收装置底部的蒸馏液流以汽提出其挥发性组分。通过来自上部吸收装置顶部的蒸馏蒸气流冷却来自传热及传质装置顶部的蒸馏蒸气流，从而形成作为顶部进料提供给上部吸收装置的冷凝的料流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烃气体处理
技术介绍
可以从多种气体中回收乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和/或重烃，这些气体如天然气、炼厂气和由其它烃材料(如煤、原油、石脑油、油页岩、焦油砂及褐煤)获得的合成气流。天然气通常具有较大比例的甲烷和乙烷，即甲烷和乙烷合起来占天然气的至少50摩尔％。天然气还含有相对较少量的重烃(如丙烷、丁烷、戊烷等)以及氢、氮、二氧化碳及其它气体。本专利技术一般地涉及从这种气流中回收乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和重烃。对按本专利技术要进行处理的气流进行典型分析，近似摩尔百分比的结果是90. 3%的甲烷、4.0%的乙烷及其它C2组分、1. 7%的丙烷及其它C3组分、0. 3%的异丁烷、0. 5%的正丁烷和0. 8%的戊烷及以上的烃，余者由氮和二氧化碳组成。有时还存在含硫气体。天然气及其天然气液体(NGL)成分两者的价格在历史上的周期性波动有时会使乙烷、乙烯、丙烷、丙烯及重组分作为液体产品的增值缩减。这就造成需要开发能够更有效地回收这些产品的工艺、能够以较低的资本投入进行有效回收的工艺以及能够容易地进行改造或调节以在宽范围上改变特定组分的回收率的工艺。用于分离这些材料的现有工艺包括基于气体的冷却及致冷、油吸收和冷冻油吸收的工艺。另外，由于能在膨胀并从工艺气体中获取热量的同时产生动力的经济型设备的有效性原因，低温工艺已经得到普及。根据气源压力、气体的富度(乙烷、乙烯和重烃含量)以及所需最终产品的情况，可以采取这些工艺中的每一种或它们的联合工艺。低温膨胀工艺对于天然气液体回收来说目前一般是优选的，因为该工艺可提供最大程度的简单性，易于启动，操作灵活，效率良好，安全且可靠性良好。美国专利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 ；再公告的美国专利33，408 ；以及共同待决的申请11/430,412 ； 11/839，693 ；11/971，491 ； 12/206，230 ； 12/689，616 ； 12/717，394 ； 12/750，862 ； 12/772，472 ；12/781，259 ；12/868，993 ；12/869，007 ；12/869，139 ；12/979，563 ； 13/048，315 ；13/051, 682 ；和13/052，348描述了相关的工艺(虽然本专利技术的描述在有些情况下是基于与引用的美国专利中所述不同的工艺条件)。在典型的低温膨胀回收工艺中，在压力下的进料气流通过与其它工艺料流和/或外部致冷源(如丙烷压缩致冷系统)进行热交换而被冷却。随着气体被冷却，液体可以被冷凝，并作为含一些所需的C2+组分的高压液体收集在一个或多个分离器中。根据气体的富度和所形成的液体量的情况，可以使高压液体膨胀到较低的压力并分馏。在液体膨胀期间发生的气化导致料流的进一步冷却。在一些情况下，为了进一步降低源于膨胀的温度，在膨胀之前预冷却高压液体是可取的。包括液体和蒸气的混合物的膨胀料流在蒸馏(脱甲烷装置或脱乙烷装置)塔中被分馏。在塔中，蒸馏膨胀冷却的料流以将残余甲烷、氮及其它挥发性气体作为塔顶蒸气与作为底部液体产品的所需C2组分、C3组分和重烃组分分离，或者将残余甲烷、C2组分、氮及其它挥发性气体作为塔顶蒸气与作为底部液体产品的所需C3组分和重烃组分分离。如果进料气体没有完全冷凝(一般是没有完全冷凝的)，则可以将从部分冷凝中剩余的蒸气分成两个料流。使一部分蒸气通过做功膨胀机或发动机或膨胀阀达到较低的压力，在所述较低的压力下，由于料流的进一步冷却，更多的液体被冷凝。膨胀后的压力基本上与蒸馏塔的操作压力相同。将由膨胀产生的蒸气-液体合并相作为进料提供给塔。通过与其它工艺料流(例如冷的分馏塔塔顶馏分)进行热交换而将蒸气的剩余部分冷却到基本上冷凝。一些或所有的高压液体可以在冷却之前与此蒸气部分合并。然后通过适当的膨胀装置(如膨胀阀)将所得到的冷却料流膨胀到脱甲烷装置的操作压力。在膨胀期间，一部分液体将气化，导致总的料流的冷却。然后将快速膨胀的料流作为顶部进料提供给脱甲烷装置。一般地，快速膨胀料流的蒸气部分和脱甲烷装置塔顶蒸气在分馏塔中的上部分离器段中合并作为残余甲烷产品气。或者，可以把冷却并膨胀的料流提供给分离器以提供蒸气和液流。将蒸气与塔顶馏分合并，并将液体作为顶部塔进料提供给塔。在这种分离工艺的理想操作中，离开工艺的残余气体含有进料气体中基本上所有的甲烷，且基本上没有重烃组分，离开脱甲烷装置的底部馏分含有基本上所有的重烃组分， 且基本上没有甲烷或挥发性较大的组分。然而在实践中，因为常规的脱甲烷装置主要作为汽提塔操作，所以并不能达到理想的状况。因此工艺的甲烷产品通常包括离开塔的顶部分馏级段的蒸气，连同未经受任何精馏步骤的蒸气。C3和C4+组分发生相当大的损失，因为顶部液体进料含有相当量的这些组分和重烃组分，导致蒸气中相应平衡量的C3组分、C4组分和重烃组分离开脱甲烷装置的顶部分馏级段。如果能够使上升的蒸气与相当大量能够吸收蒸气中的仏组分、C4组分和重烃组分的液体(回流)接触，则可以大大地减少这些所需组分的损失。近年来，优选的烃分离工艺采用上部吸收装置段提供上升蒸气的附加精馏。一种对上部精馏段产生回流料流的方法是利用在塔的下部上升的蒸气的侧馏分。因为蒸气中相对高浓度的C2组分在塔中较低，相当量的液体可被冷凝在此侧馏分流中而不用升高其压力，通常只利用在离开上部精馏段的冷蒸气中可得到的致冷。主要是液态甲烷和乙烷的这种冷凝液体然后可用来从通过上部精馏段上升的蒸气中吸收C3组分、C4组分和重烃组分，并从而捕获来自脱甲烷装置的底部液体产品中的这些有价值的组分。美国专利 No. 7，191，617为此类工艺的一个实例。 本专利技术采用新型装置更有效地实施上述各步骤，并且使用设备的件数较少。这是通过以下方式实现的，将到目前为止单个的设备产品组合到共同的框体当中，从而减少处理厂所需的地块空间并降低设施的投资成本。意外的是，申请人已发现，更紧凑的布置也大大地降低了实现给定回收水平所需的动力消耗，从而提高了工艺效率并降低了设施的操作成本。此外，更紧凑的布置也避免了需要传统工厂设计中用于互连单个设备产品的大部分管道，进一步降低了投资成本，并且还避免了需要相关的法兰管道连接。因为管道法兰是潜在的烃(其为促成了温室气体并且也可能是大气臭氧形成前体的挥发性有机化合物，V0C) 泄漏源，避免使用这些法兰能降低破坏环境的大气排放物的潜在危害。 根据本专利技术已经发现，可以获得超过99%的(3和(；+回收率，而无需对脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·F·约翰克，W·L·刘易斯，L·D·泰勒，J·D·威尔金森，J·T·林奇，H·M·赫德森，K·T·奎拉尔，
申请(专利权)人：奥特洛夫工程有限公司，SME产品有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。