提纯天然气并使一个或多个吸附器再生的方法技术

一个典型实施方案可以为通过使用第一和第二吸附器提纯天然气的方法。该方法可包括使包含天然气的进料通过第一吸附器以得到提纯的天然气产物，在加热阶段中使第二吸附器再生，和在冷却阶段使第二吸附器再生。加热阶段可包括分离再生气体中所含的一部分进料，使再生气体进入干燥器中以除去水，然后加热再生气体，并使再生气体进入第二吸附器中以使第二吸附器再生。冷却阶段可包括在开始冷却时将存在于第二吸附器中的至少一部分流体排到干燥器中以从干燥器中的分子筛中解吸水，然后冷却第二吸附器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】更早国家申请的优先权要求本申请要求2010年8月18日提交的美国申请No.12/859,166的优先权。专利
本方法一般性地涉及用一个或多个吸附器提纯天然气并使其再生的方法。相关技术描述可由海上来源得到的天然气可通过用分子筛吸附而提纯。通常，因为想要吸附多于一种杂质如二氧化碳，所以使用开环再生。如果存在其它污染物如水，则闭环再生的使用可能是不理想的，因为在再生回路中除去这些杂质一般需要过多的清洗量。尽管闭环再生是在吸附器再生的加热阶段期间所推荐的，但这类闭环系统可能不能提供关于天然气中污染物含量变化的足够灵活性。一般而言，理想的是从天然气中除去水和/或二氧化碳至在随后的加工如液化中不会产生固体和/或水合物的程度。专利技术概述一个典型实施方案可以为使用第一和第二吸附器提纯天然气的方法。该方法可包括使包含天然气的进料通过第一吸附器以得到提纯的天然气产物，在加热阶段中使第二吸附器再生，和在冷却阶段使第二吸附器再生。加热阶段可包括分离再生气体中所含的一部分进料，使再生气体进入干燥器中以除去水，在离开干燥器以后用加热器加热再生气体，和使再生气体进入第二吸附器中以使第二吸附器再生。在开始冷却时，冷却阶段可包括将存在于第二吸附器中的至少一部分流体排到干燥器中以从干燥器中的吸附剂中解吸水，和通过使再生气体绕过加热器循环而冷却第二吸附器。另一典型实施方案可以为用加热阶段和冷却阶段使用于提纯天然气料流的吸附器再生的方法。该方法可包括在加热阶段和冷却阶段中再生。加热阶段可包括使包含天然气进料的再生气体进入干燥器中以除去水，使经干燥的再生气体进入加热器中，和使经加热的再生气体进入正在再生的吸附器中。冷却阶段可包括在冷却开始时使再生气体在再生期间从吸附器返回到干燥器中以使干燥器再生。又一典型实施方案可以为用于从天然气中除去一种或多种组分的吸附器的两级再生方法。该方法可包括在第一方向上用包含天然气进料的再生气体加热吸附器，和在另一方向上用再生气体冷却吸附器。通常，在冷却开始时将吸附器中存在的初始流体排到干燥器中以使其中的分子筛再生。本文所公开的实施方案提供用于在吸附器再生的加热阶段期间除去水的干燥器。在加热阶段期间，各材料或组分如二氧化碳、水和/或硫化氢可从吸附器中解吸。此外，干燥器又可在再生的冷却阶段期间通过在冷却开始时使用吸附器中存在的流体而再生。因而，闭环再生可用于使产物和/或用作再生气体的进料天然气的损失最小化。闭环再生还可通过降低再生期间需要压缩的补充气体的量而使能量损失最小化。定义如本文所用，术语“料流”可包括各种烃分子如直链、支化或环状烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃，和任选其它物质如气体如氢气，或杂质如重金属，及硫和氮化合物。料流还可包括芳族和非芳族烃。此外，烃分子可简写为C1、C2、C3…Cn，其中“n”表示一个或多个烃分子中的碳原子数。此外，上标“+”或“-”可与缩写的一种或多种烃符号一起使用，例如或C3+或C3-，其包括在缩写的一种或多种烃内。作为实例，缩写“C3+”意指一种或多种具有3个碳原子和/或更多碳原子的烃分子。如本文所用，术语“区”可指包括一个或多个设备件和/或一个或多个分区的区域。设备件可包括一个或多个反应器或反应容器、加热器、交换器、管、泵、压缩机和控制器。另外，设备件如反应器、干燥器或容器可进一步包括一个或多个区或分区。如本文所用，术语“富含”可意指料流中一种化合物或一类化合物的量一般至少为50%，优选70摩尔%。如本文所用，术语“实质”可意指料流中一种化合物或一类化合物的量一般至少为80%，优选90%，最佳地99摩尔%。如本文所用，术语“吸附剂”和“吸附器”分别包括吸收剂和吸收器，并涉及，但不限于方法如吸收和/或吸附。如本文所用，术语“气体”可包括一种或多种气体、液体和/或悬浮液形式的固体，例如气溶胶。如本文所用，术语“提纯的天然气产物”可指已通过吸附器而除去例如二氧化碳和/或水的天然气，并包括经历了随后的加工如颗粒物的过滤的天然气产物。附图简述图1为典型设备的示意性描述。专利技术详述参考图1，用于提纯天然气的典型设备10可包括过滤器20、多个过滤器40、多个干燥器70、多个吸附器120、冷却器170、分离罐180、压缩机220、另一压缩机260、另一冷却器280和另一分离罐290。一般而言，至少一些设备可包括在加热再生回路60中以加热再生阶段和包括在冷却再生回路250中以冷却再生阶段。尽管设备10可包括两个干燥器，即第一干燥器80和第二干燥器90，并包括三个吸附器，即第一吸附器130、第二吸附器140和第三吸附器150，但也可使用另外的干燥器和/或吸附器。一般而言，各吸附器130、140和150经历三个阶段，即吸附阶段、加热再生阶段和冷却再生阶段。如所示，图中的工艺流程线可互换地称为例如管线、管、进料、料流、产物、份数或部分。天然气可用作设备10的进料12。通常，进料12可包含一种或多种C1-C6烃，优选一种或多种C1-C2烃。一般而言，天然气包含至少70摩尔%的一种或多种C1和C2烃如甲烷和乙烷，优选至少90%，最佳地95摩尔%的甲烷。除烃外，天然气还可包含氮气、二氧化碳和水。天然气可包含基于天然气的摩尔量不多于3摩尔%，优选不多于2摩尔%的氮；不多于2摩尔%，优选不多于1.0摩尔%，更优选不多于0.5摩尔%，最佳地不多于0.2摩尔%的二氧化碳；和基于天然气的体积不多于7,500体积ppm，优选不多于500体积ppm的水。天然气可由天然来源如一个或多个井，或合成来源如一个或多个气化器或填埋场得到。通常，进料12可以在10-70℃，优选10-40℃的温度和600-12,000kPa，优选600-6,000kPa的压力下。通常，设备10中的压力可以是相对恒定的。可将进料12供入过滤器20中，所述过滤器在该典型实施方案中可以为聚结器20。聚结器20可从可以为气相的进料12中除去液体。一般而言，液体作为冷凝物流22离开聚结器20。进料12的其余部分可进入管线24中，一部分，通常实质部分可经由管线26进入多个吸附器120的第三吸附器150中，且另一部分可进入管线14中，如下文所述。第三吸附器150可从进入第三吸附器150中的进料中除去水和二氧化碳。多个吸附器120如第三吸附器150可含有任何合适的吸附剂或吸附剂组合以对水和二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.18 US 12/859,1661.通过使用第一和第二吸附器提纯天然气的方法，其包括：
A)使包含天然气的进料通过第一吸附器以得到提纯的天然气产物；
B)在加热阶段中使第二吸附器再生，其中加热阶段包括：
1)分离再生气体中所包含的一部分进料；
2)使再生气体进入干燥器中以除去水；
3)在离开干燥器以后用加热器加热再生气体；和
4)使再生气体进入第二吸附器中以使第二吸附器再生；和
C)在冷却阶段中使第二吸附器再生，其中冷却阶段包括：
1)在开始冷却时将第二吸附器中存在的至少一部分流体排到干燥器中
以从干燥器中的吸附剂中解吸水；和
2)通过使再生气体绕过加热器循环而冷却第二吸附器。
2.根据权利要求1的方法，其中天然气包含至少70摩尔%的甲烷和

【专利技术属性】
技术研发人员：L·布雷斯勒，C·费瑞曼，K·R·克拉克，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：
国别省市：