專利名稱：用于消耗含有乙烷和c3+烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量的工序和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于消耗含有乙烷和C3+烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量的工序。具體地，本發(fā)明涉及一種用于將含有乙烷和C3+烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量消耗至等于或接近出售氣體規(guī)格的量并從中分離出C3+烴的工序。

背景技術(shù)：
廣為人知的是，當(dāng)存在的酸性物質(zhì)的程度超過特定管道操作所規(guī)定的容許極限時(shí)，在液化或通過管道輸送之前必須從天然氣中除去酸性物質(zhì)(例如二氧化碳或含硫化合物)。例如，出售氣體的二氧化碳含量的容許極限是2％-4％之間。
已研發(fā)出一些從天然氣流中分離出酸性物質(zhì)的方法，包括物理和化學(xué)解決方法、胺吸收系統(tǒng)，膜技術(shù)、以及包括上述內(nèi)容的串聯(lián)組合的混合系統(tǒng)。
許多天然氣儲(chǔ)備持有二氧化碳含量高達(dá)60％或更高的原料流。盡管上述分離系統(tǒng)能用來將處理過的氣流中的二氧化碳含量減少至小于4％，但由富含二氧化碳的天然氣原料流施加在這些系統(tǒng)上的分離負(fù)載經(jīng)常導(dǎo)致較高的資本成本和運(yùn)行成本，并且，開發(fā)該儲(chǔ)備通常被認(rèn)為是在經(jīng)濟(jì)上不可行的。
美國專利第5,983,663號(hào)描述了一種用于僅批量地去除硫化氫和二氧化碳的可替代方法，此方法對(duì)于H2S和CO2含量為10mol％或更大并且含有可忽略量的乙烷和高級(jí)烴的天然氣原料流尤其經(jīng)濟(jì)。然而，該專利承認(rèn)，此方法不適于獲得較低H2S和CO2含量的氣流，并且，如果必須符合H2S和CO2的出售氣體規(guī)格，此工序必須增加有利用物理或化學(xué)解決方法的下游酸性氣體處理單元(SGTU)。
從天然氣原料流中選擇性地分離出二氧化碳還會(huì)受天然氣原料流的成分阻礙，尤其是如果天然氣原料流富含乙烷和C3+烴。當(dāng)一定比例的C3+烴在冷凝二氧化碳通常所需的壓力和溫度條件下有隨二氧化碳一起冷凝的趨勢(shì)時(shí)，乙烷和二氧化碳形成共沸混合物，因此，必須有下游分離工序來將C3+烴與二氧化碳分離并回收商業(yè)上有價(jià)值的C3+烴成分。附加的分離步驟增加了天然氣加工廠的資本成本和運(yùn)行成本。
US 5,983,663中的工序未考慮如何可處理較高硫化氫和二氧化碳含量并且含有乙烷和高級(jí)烴的氣流，因此，US 5,983,663中沒有講授當(dāng)存在乙烷和高級(jí)烴時(shí)如何可實(shí)現(xiàn)批量地去除酸性物質(zhì)。
如國際公開第WO 03/062725號(hào)及第WO 2004/070297號(hào)所述，通過有意地將酸性物質(zhì)凝固為冷凍固體，或者，如國際公開第WO2004/070297號(hào)及第WO 2007/030888第所述，通過使酸性物質(zhì)液化，也能夠?qū)⑻烊粴饬髦械亩趸挤蛛x至＜4％。然而，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，已變得顯而易見的是，在如下的熱力學(xué)因素下執(zhí)行其中所述的工序，以實(shí)現(xiàn)處理過的氣流的二氧化碳含量在2％-4％之間這些熱力學(xué)因素限于處理二氧化碳含量小于15％至25％(取決于天然氣流的成分)的原料流。
因此，產(chǎn)生了開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)的工序的需求該工序能從二氧化碳含量高達(dá)60％或更高并且含有乙烷和高級(jí)烴的原料流中批量地去除酸性物質(zhì)(例如二氧化碳和硫化氫)，以獲得二氧化碳含量在2％-4％之間的處理過的氣流。
本發(fā)明設(shè)法克服至少一部分上述缺點(diǎn)。


發(fā)明內(nèi)容
在其最寬的方面中，本發(fā)明提供了一種用于消耗含有乙烷和高級(jí)烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量的工序和設(shè)備。
因此，在第一方面中，本發(fā)明提供了一種用于消耗含有乙烷和高級(jí)烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量的工序，包括步驟 (a)在用來產(chǎn)生二氧化碳、乙烷和C3+烴的液流以及具有減少的二氧化碳濃度的氣流的第一組溫度和壓力條件下，冷卻天然氣原料流； (b)將所述液流與所述氣流分離； (c)在用來產(chǎn)生酸性降低(sweeten)的天然氣流以及含有液態(tài)二氧化碳和/或二氧化碳固體的第二液體的第二組溫度和壓力條件下，冷卻步驟(b)中分離出的氣流；以及 (d)將酸性降低的天然氣流與第二液體分離。
通常，天然氣原料流具有的二氧化碳含量＞20％，并且組合的乙烷和C3+含量＞5％。優(yōu)選地，本發(fā)明的工序所得到的酸性降低的天然氣流具有的二氧化碳含量＜5％，以滿足出售氣體規(guī)格，并且?guī)в锌珊雎缘腃3+含量。
應(yīng)理解的是，在開始本發(fā)明的工序之前，使天然氣原料流脫水。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，冷卻天然氣原料流的步驟包括使天然氣原料流與傳熱介質(zhì)相接觸。一種形式中，使天然氣原料流與傳熱介質(zhì)相接觸包括使天然氣原料流經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)熱交換器。這一個(gè)或多個(gè)熱交換器可用其他的下游工序流作為各自的冷卻劑。另一種形式中，使天然氣原料流與傳熱介質(zhì)相接觸包括使天然氣原料流經(jīng)過冷卻器。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，冷卻天然氣原料流的步驟包括使天然氣原料流膨脹?？赏ㄟ^焦耳-湯姆遜閥、透平膨脹機(jī)或其組合來使天然氣原料流膨脹。
在本發(fā)明的可替代實(shí)施方式中，冷卻天然氣原料流的步驟包括繼如上所述使天然氣原料流與傳熱介質(zhì)相接觸之后，使天然氣原料流膨脹。
在一個(gè)實(shí)施方式中，將第一組溫度和壓力條件選擇成在限制液流中的甲烷含量以使氣流中的甲烷損失降到最低的同時(shí)，使二氧化碳和C3+烴含量最佳化。第一組溫度和壓力條件還用來產(chǎn)生富含甲烷并具有可忽略的C3+烴含量的氣流，以使C3+烴的下游回收最優(yōu)化。在確定第一溫度和壓力條件時(shí)，天然氣原料流中的乙烷含量也是一個(gè)因素，因?yàn)橐彝楹投趸紩?huì)形成阻礙二氧化碳分離的共沸混合物。
一種形式中，將第一組溫度和壓力條件選擇成使得本發(fā)明的工序所產(chǎn)生的液流比氣流具有更高的二氧化碳含量。
與天然氣流的二氧化碳濃度相比，在第一組溫度和壓力條件下冷卻天然氣原料流所產(chǎn)生的氣流具有減少的二氧化碳濃度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，氣流中二氧化碳的濃度減少至在大約15％-25％范圍內(nèi)的量。
有利地，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，如國際公開第WO 03/062725號(hào)、第WO 2004/070297號(hào)及第WO 2007/030888號(hào)所述，二氧化碳濃度在大約15％-25％范圍內(nèi)的氣流可在制冷溫度和壓力條件下經(jīng)受進(jìn)一步的冷卻工序，其中，能夠進(jìn)一步消耗氣流中二氧化碳的濃度，以產(chǎn)生二氧化碳含量為大約2％-4％的酸性降低的天然氣。
因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，選擇用來產(chǎn)生酸性降低的天然氣流和含有液態(tài)二氧化碳和/或二氧化碳固體的第二液體的第二組溫度和壓力條件來提供制冷條件。
在一個(gè)實(shí)施方式中，冷卻步驟(b)中分離出的氣流的步驟包括在冷卻容器中將所述氣流冷卻至工作溫度，在此工作溫度下，形成二氧化碳固體，或者在此工作溫度下，使二氧化碳液化或溶解在過冷液體中。在冷卻容器中將所述氣流冷卻至所述溫度的步驟可包括在低于工作溫度的溫度下將所述氣流導(dǎo)入所述冷卻容器中，在此工作溫度下，形成二氧化碳固體，或者在此工作溫度下，使二氧化碳液化或溶解在過冷液體中。將氣流冷卻至等于或低于工作溫度的溫度可包括在將氣流供給至冷卻容器時(shí)使其膨脹?？商娲兀瑢饬骼鋮s至等于或低于工作溫度的溫度可包括將過冷液體噴入冷卻容器中。在另一可替代實(shí)施方式中，可通過膨脹和噴霧冷卻來將氣流冷卻至等于或低于工作溫度的溫度。過冷液體可以是工序中循環(huán)利用的冷凝物，包括在步驟(b)中分離出的液流，所述液流例如通過使液流經(jīng)過熱交換器而已被冷卻，在熱交換器中，液流通過與酸性降低的天然氣流的間接熱交換而被冷卻。
應(yīng)理解的是，在將所述氣流導(dǎo)入所述冷卻容器中之前，可通過使所述氣流經(jīng)過熱交換器、冷卻器或膨脹裝置而使所述氣流冷卻至恰好高于工作溫度的溫度。工作溫度是二氧化碳固體將要形成時(shí)的溫度，或者使二氧化碳液化時(shí)的溫度。
術(shù)語“工作溫度”用來指，低于在給定的冷卻容器的工作壓力下二氧化碳的氣/固或氣/液轉(zhuǎn)變溫度的溫度。
如果第二組溫度和壓力條件使得在冷卻容器中形成二氧化碳固體(或任何其他酸性物質(zhì)的固體)，可以泥漿的形式從冷卻容器中去除固體，或者，可首先將固體加熱至高于工作溫度的溫度，以使其熔化，并且可從冷卻容器中去除隨后熔化而成的液體。通過將“熱”液體(即，處在高于工作溫度的溫度)導(dǎo)入二氧化碳固體聚集的區(qū)域中而可將二氧化碳固體加熱至高于工作溫度的溫度?？商娲兀ㄟ^將加熱器浸入泥漿中而可將二氧化碳固體加熱至高于工作溫度的溫度。
可選地，在從第二液體中分離出酸性降低的天然氣流之后，可使酸性降低的天然氣流與液體溶劑相接觸，以便于在液體溶劑中形成殘留的氣態(tài)二氧化碳或酸性物質(zhì)的液體溶液，以進(jìn)一步減少酸性降低的天然氣的二氧化碳含量。液體溶劑包括如下溶劑氣態(tài)酸性物質(zhì)在此溶劑中比在天然氣流中更易于溶解。這種液體溶劑的適當(dāng)實(shí)例包括甲醇、乙醇、二甲亞砜、離子液體中的任一種，該離子液體從包括下列各項(xiàng)的組中選出咪唑、季銨、吡咯烷、吡啶或四烷基膦鹽(tetra alkylphosphonium)或NGL(液態(tài)天然氣)冷凝物、或其組合，NGL冷凝物包括C2、液化石油氣成分、C3、C4和C5+烴成分的混合物。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，本工序包括將液流中的烴(C3+)與二氧化碳和乙烷分離。此分離可通過傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)理解的是，分離出的二氧化碳中可能含有乙烷，因?yàn)椋芸赡芏趸甲鳛槎趸?乙烷共沸混合物與C3+烴分離。通過使分離出的氣流經(jīng)過膜或可替代的傳統(tǒng)二氧化碳分離裝置而可將乙烷與二氧化碳分離。然后，通過下游分餾工序而可將分離出的C3+烴進(jìn)一步分成其不同的C3+烴成分，包括丙烷、丁烷和C5+冷凝物。
也可在第一組溫度和壓力條件下產(chǎn)生少量的液態(tài)甲烷和乙烷。然而，應(yīng)理解的是，在上述下游分餾過程中，殘留的甲烷和乙烷能夠與C3+烴分離，并且，產(chǎn)生的氣體可轉(zhuǎn)向并與出售氣流相結(jié)合。
在本發(fā)明的可替代實(shí)施方式中，在執(zhí)行步驟(a)之前，本工序包括在用來產(chǎn)生C3+烴液體和C3+烴被消耗的氣流的第三組溫度和壓力條件下冷卻天然氣原料流，并將C3+烴液體與C3+烴被消耗的氣流分離。將第三組溫度和壓力條件選擇成使得C3+烴液體具有可忽略的二氧化碳含量。術(shù)語“可忽略的二氧化碳含量”在此用來指，分離出的C3+烴的后續(xù)分餾所產(chǎn)生的下游產(chǎn)物中的二氧化碳的最大容許濃度。在一個(gè)實(shí)施方式中，第三組溫度條件包括在2500kPa至45000kPa范圍內(nèi)的壓力下，將天然氣原料流冷卻至不低于-35℃的溫度。
本工序可進(jìn)一步包括通過傳統(tǒng)方法(例如下游分餾)將C3+烴液體分成其C3+烴成分，包括丙烷、丁烷和C5+冷凝物。也可在第三組溫度和壓力條件下產(chǎn)生少量的液態(tài)甲烷和乙烷。然而，應(yīng)理解的是，在上述下游分餾過程中，殘留的甲烷和乙烷能夠與C3+烴分離，并且，產(chǎn)生的氣體可轉(zhuǎn)向并與例如出售氣流相結(jié)合。
然后，C3+烴被消耗的氣流可經(jīng)過本發(fā)明的方法的步驟(a)，從而去除二氧化碳的天然氣流，但是，將可理解的是，步驟(b)中分離出的液流將具有可忽略的C3+烴含量。
在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種用于消耗含有乙烷和高級(jí)烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量的設(shè)備，本設(shè)備包括 第一冷卻設(shè)備，用于在用來產(chǎn)生二氧化碳、乙烷和C3+烴的液流以及具有減少的二氧化碳濃度的氣流的第一組溫度和壓力條件下，冷卻天然氣原料流； 分離器，用于將所述液流與所述氣流分離；以及 第二冷卻設(shè)備，用于在用來產(chǎn)生酸性降低的天然氣流以及含有液態(tài)二氧化碳和/或二氧化碳固體的第二液體的第二組溫度和壓力條件下，冷卻從第一分離器獲得的氣流。
在一個(gè)實(shí)施方式中，第一冷卻設(shè)備包括用于使天然氣原料流和/或在第一組溫度和壓力條件下產(chǎn)生的氣流與傳熱介質(zhì)相接觸的裝置。這種裝置的適當(dāng)實(shí)例包括氣-氣熱交換器和液-氣熱交換器。這種裝置的其他實(shí)例包括冷卻器(例如具有一個(gè)或多個(gè)外部制冷劑的制冷熱交換器)或吸收式冷卻器。
在另一實(shí)施方式中，第一冷卻設(shè)備包括氣體膨脹裝置。氣體膨脹裝置的適當(dāng)實(shí)例包括但不限于，焦耳-湯姆遜閥、透平膨脹機(jī)及其串聯(lián)組合。
在可替代實(shí)施方式中，第一冷卻設(shè)備包括與冷卻器串聯(lián)組合的一個(gè)或多個(gè)熱交換器。這一個(gè)或多個(gè)熱交換器的目的是減少冷卻器上的冷卻負(fù)載。因此，用來減少冷卻負(fù)載的熱交換器的數(shù)量將由冷卻負(fù)載、用來節(jié)約能效率的加工廠內(nèi)有效工業(yè)生產(chǎn)液流的熱聯(lián)合、以及熱交換器的操作說明來確定。
還應(yīng)理解的是，第一冷卻設(shè)備可以是熱交換器、冷卻器、或氣體膨脹裝置中的任一個(gè)或多個(gè)的串聯(lián)組合。
在一個(gè)實(shí)施方式中，分離器包括蒸餾塔或分餾塔。優(yōu)選地，分離器是分餾塔。
本設(shè)備可進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)附加的分離器，以將液流中的烴(C3+)成分與液態(tài)二氧化碳分離。這種分離器的適當(dāng)實(shí)例包括在一定溫度和壓力條件下運(yùn)行以分離出烴(C3+)成分(例如丙烷、丁烷和C5+冷凝物)的分餾器或蒸餾塔。
本設(shè)備可進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)附加的分離器，以將C3+烴液體分成其各個(gè)成分。這種分離器的適當(dāng)實(shí)例包括在一定溫度和壓力條件下運(yùn)行以分離出烴(C3+)成分(例如丙烷、丁烷和C5+冷凝物)的分餾塔或蒸餾塔。
在一些實(shí)施方式中，第一冷卻設(shè)備和/或第二冷卻設(shè)備將天然氣原料流和/或氣流冷卻至冷凝物出現(xiàn)并產(chǎn)生混合汽-液相的流體的程度。本發(fā)明的設(shè)備可設(shè)置有附加的分離器，以將汽相和液相分離，并將汽相和液相分別導(dǎo)入分餾塔中。分離器使汽相和液相易于進(jìn)入分餾塔中的適當(dāng)區(qū)域，以提高其效率。這樣，分餾塔用來分餾液流和氣流，以消耗甲烷的液體底部，并使頂部氣體(top gas)富含甲烷。
在一個(gè)實(shí)施方式中，第二冷卻設(shè)備包括具有第一入口、第一出口和第二出口的冷卻容器，該第一入口與分離器流體連通并用來將從第一分離器中分離出的氣流導(dǎo)入冷卻容器中，該第一出口用于酸性降低的天然氣流，該第二出口用于第二液體。應(yīng)理解的是，在冷卻容器中產(chǎn)生混合汽-液相的其他實(shí)施方式中，第一出口或第二出口中的一個(gè)可被構(gòu)造成與另一分離器流體連通，以將酸性降低的天然氣流與第二液體分離。
在本發(fā)明的一種形式中，第一入口可包括位于第一入口處和/或限定第一入口的膨脹裝置，該第一入口用于將氣流導(dǎo)入冷卻容器中。膨脹裝置的適當(dāng)實(shí)例包括焦耳-湯姆遜閥或透平膨脹機(jī)。
應(yīng)理解的是，第二冷卻設(shè)備也可包括一個(gè)或多個(gè)熱交換器、冷卻器和/或膨脹裝置，以在將氣流導(dǎo)入冷卻容器之前將氣流冷卻至恰好高于工作溫度的溫度。這一個(gè)或多個(gè)熱交換器、冷卻器和/或膨脹裝置設(shè)置在分離器與冷卻容器的第一入口之間。
在另一實(shí)施方式中，冷卻容器進(jìn)一步包括用于將過冷液體導(dǎo)入冷卻容器中的第二入口。第二入口優(yōu)選地位于第一入口上方，并包括多個(gè)噴嘴。
可替代地和/或附加地，第二入口可用來將液體溶劑導(dǎo)入冷卻容器中，以便于在液體溶劑中形成殘留的氣態(tài)二氧化碳或酸性物質(zhì)的液體溶液，從而將酸性降低的天然氣流中的二氧化碳含量降低至期望的濃度，例如2％-4％。
在另一實(shí)施方式中，冷卻容器也可設(shè)置有液-氣接觸器，以便于使液體溶劑與酸性降低的天然氣流相接觸。液-氣接觸器的適當(dāng)實(shí)例包括多個(gè)托盤或者設(shè)置在冷卻容器中的無規(guī)則填料或規(guī)整填料。



現(xiàn)在將參考附圖僅以實(shí)例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，附圖中 圖1是描述了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于執(zhí)行本發(fā)明的工序的設(shè)備的示意性工序流程圖。

具體實(shí)施例方式 參考圖1，示出了用于執(zhí)行本發(fā)明的工序的設(shè)備10。設(shè)備10包括用于冷卻天然氣原料流的第一冷卻設(shè)備20和用于分離冷卻天然氣原料流時(shí)所產(chǎn)生的液流和氣流的分餾塔16。設(shè)備10還可包括用于在制冷條件下將天然氣原料流中的殘留二氧化碳去除至大約2％-4％的濃度的第二冷卻設(shè)備40。
在將脫水的天然氣原料流導(dǎo)入設(shè)備10中之前，來自井口或儲(chǔ)罐的天然氣原料流將經(jīng)受脫水工序。得到的脫水的天然氣原料流通常具有小于50ppm的含水量，優(yōu)選地小于7ppm。如果下游工序在制冷溫度下進(jìn)行，那么尤其期望是脫水的天然氣原料流，以避免在工業(yè)生產(chǎn)液流中形成水合物。
可采用任何適當(dāng)?shù)挠糜谑固烊粴饬髅撍墓ば?。適當(dāng)?shù)拿撍ば虻牡湫蛯?shí)例包括用分子篩處理天然氣流，或者用乙二醇或甲醇來脫水?？商娲?，天然氣流可通過形成甲烷水合物來脫水例如，通過采用WO 2004/070297中所述的脫水工序。在圖1所示的具體實(shí)施方式
中，天然氣原料流通過使其經(jīng)過分子篩12來脫水?？稍诜肿雍Y12之后設(shè)置微粒過濾器，以確保固體不會(huì)進(jìn)入下游操作。
對(duì)于脫水的天然氣原料流來說，優(yōu)選的輸入壓力在5500kPa至7000kPa的范圍內(nèi)，以使設(shè)備10內(nèi)的成分分離和能效率最優(yōu)化。如圖1所示，如果輸入壓力小于所期望的，那么，脫水的天然氣原料流優(yōu)選地經(jīng)由壓縮機(jī)14壓縮至5500kPa至7000kPa范圍內(nèi)的壓力。應(yīng)理解的是，如果輸入壓力大于所期望的，那么，可使脫水的天然氣原料流膨脹，以使其壓力減少至5500kPa至7000kPa范圍內(nèi)的壓力。有利地，所述原料流的膨脹將使其冷卻，從而減少冷卻負(fù)載。然后，脫水的天然氣原料流在40℃至60℃范圍內(nèi)的溫度下經(jīng)由管道102供給至第一冷卻設(shè)備20。
參考圖1，第一冷卻設(shè)備20包括熱交換器系，該熱交換器系包括第一熱交換器22、第二熱交換器24和被構(gòu)造成與冷卻器28串聯(lián)組合的第三熱交換器26。熱交換器的適當(dāng)實(shí)例包括氣-氣熱交換器和氣-液熱交換器。在此具體實(shí)施方式
中，冷卻器28是通過第一冷卻劑(例如丙烷或氨水)冷卻的制冷熱交換器。第一冷卻劑由第一制冷回路50提供。
第一熱交換器22、第二熱交換器24和第三熱交換器26的目的是減少冷卻器28上的冷卻負(fù)載。應(yīng)理解的是，其他熱交換器可構(gòu)造成與第一熱交換器22、第二熱交換器24和第三熱交換器26串聯(lián)組合，以進(jìn)一步減少冷卻器28上的冷卻負(fù)載。相反地，如果對(duì)冷卻器28的冷卻負(fù)載需求較低，那么，第一冷卻設(shè)備20中可省去第一熱交換器22、第二熱交換器24和第三熱交換器26中的任一個(gè)或多個(gè)。
為了設(shè)備10內(nèi)的能源節(jié)約，優(yōu)選地，第一熱交換器22、第二熱交換器24和第三熱交換器26用設(shè)備10的其他部分中產(chǎn)生的下游工序流作為冷卻介質(zhì)來冷卻壓縮的脫水天然氣原料流。例如，在圖1所示的具體實(shí)施方式
中，第一熱交換器22用液態(tài)二氧化碳作為其冷卻劑；第二熱交換器24用酸性降低的天然氣作為其冷卻劑；而第三熱交換器26用從分離器30中產(chǎn)生的液流作為其冷卻劑。
因此，在圖1所示的具體實(shí)施方式
中，壓縮的脫水天然氣原料流經(jīng)由管道102通向第一熱交換器22，在第一熱交換器中，其冷卻至60℃至0℃范圍內(nèi)的溫度。然后，所述原料流經(jīng)由管道201通向第二熱交換器24，在第二熱交換器中，其冷卻至0℃至-5℃范圍內(nèi)的溫度，此后，所述原料流經(jīng)由管道202通向第三熱交換器26，在第三熱交換器中，其冷卻至-5℃至-15℃范圍內(nèi)的溫度。優(yōu)選地，這一個(gè)或多個(gè)熱交換器將原料流冷卻到至少-15℃。
然后，冷卻的原料流通向冷卻器28，在冷卻器中，其冷卻至-15℃至-20℃范圍內(nèi)的溫度。部分冷卻的原料流在冷卻器28中冷凝。產(chǎn)生的液相和汽相在分離器30中分離，然后供給至分餾塔16。
可選地，如本具體實(shí)施方式
中所設(shè)想的，液相可通過管道207經(jīng)由焦耳湯姆遜閥18轉(zhuǎn)向第三熱交換器26，然后經(jīng)由管道209再循環(huán)至分餾塔16。
分餾塔16將液相和汽相接收在與其各自的溫度和近似成分對(duì)應(yīng)的各個(gè)托盤上。典型地，液相包括液態(tài)二氧化碳、乙烷和烴(C3+)。然而，在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，其中，液相還包括液態(tài)甲烷，在分餾塔16中分餾出液相和氣相消耗了產(chǎn)生的甲烷液流，并使產(chǎn)生的氣流富含甲烷。
分餾塔16在用來產(chǎn)生二氧化碳含量小于預(yù)定二氧化碳濃度的氣流、以及含有液態(tài)二氧化碳、乙烷和C3+烴的液流的第一組溫度和壓力條件下運(yùn)行。優(yōu)選地，氣流中二氧化碳的預(yù)定濃度是氣流中二氧化碳濃度的上限，在此濃度下，去除氣流中二氧化碳的后續(xù)降酸工序能夠在第二冷卻設(shè)備40中有效地進(jìn)行。優(yōu)選地，氣流中二氧化碳濃度的上限在20％至25％的范圍內(nèi)。然而，應(yīng)理解的是，第一組溫度和壓力條件可用來提供二氧化碳含量＜20％的氣流。
典型地，第一組溫度和壓力條件還用來產(chǎn)生富含甲烷并具有可忽略的C3+烴含量的氣流，以使C3+烴的下游回收最優(yōu)化，并用來產(chǎn)生具有可忽略的甲烷含量的液流，以使甲烷損失降到最低。
應(yīng)理解的是，氣流和液流都可能含有不同比例的乙烷，這取決于天然氣原料流的初始成分及第一組溫度和壓力條件，天然氣原料流在第一組溫度和壓力條件下被冷卻。
典型地，汽流在-20℃至-35℃范圍內(nèi)的溫度下從分餾塔16中去除，而液流在15℃至25℃范圍內(nèi)的溫度下從分餾塔16中去除。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，本工序進(jìn)一步包括將液流中的C3+烴與液態(tài)二氧化碳分離。液流經(jīng)由管道220通向C3+烴分餾系70，以將液流中的丙烷、丁烷和冷凝物與乙烷和二氧化碳成分分離。
C3+烴分餾系70包括第一分餾塔72、第二分餾塔74和第三分餾塔76。第一分餾塔72用來限制第一塔底流出物中的乙烷和二氧化碳含量，并用來限制第一塔頂物流中的丙烷含量，以使丙烷產(chǎn)量最大化。第一塔頂物流富含二氧化碳，并通常被冷凝以準(zhǔn)備好進(jìn)行螯合作用。可替代地，第一塔頂物流可在膜系統(tǒng)或其他適當(dāng)裝置(未示出)中被處理，以將乙烷與二氧化碳分離，從而回收乙烷用于出售，并產(chǎn)生富二氧化碳流。然后，出于螯合作用的目的，富二氧化碳流可被壓縮、冷卻、并與第二冷卻設(shè)備40中產(chǎn)生的液態(tài)二氧化碳相結(jié)合，如稍后將描述的。
第一塔底流出物經(jīng)由管道303通向第二分餾塔74，以分成包含丙烷的第二塔頂物流和第二塔底流出物。然后，第二塔底流出物經(jīng)由管道304通向第三分餾塔76，以分成包含丁烷的第三塔頂物流和包含冷凝物的第三塔底流出物。
分餾塔16中產(chǎn)生的氣流富含甲烷，但是仍含有濃度大于通常的出售用氣體規(guī)格(例如，15％至20％)的二氧化碳。因此，氣流必須經(jīng)歷進(jìn)一步的處理，以將氣流中的二氧化碳基本消耗至期望的濃度。在參考圖1所述的此具體實(shí)施方式
中，氣流在第二冷卻設(shè)備40中在制冷溫度下被處理，以產(chǎn)生二氧化碳固體，從而通過重力分離來去除冷凍的固體物質(zhì)，并產(chǎn)生酸性降低的天然氣流。
第二冷卻設(shè)備40包括熱交換系42，以將氣流冷卻至恰好高于二氧化碳固體成形溫度，并且包括冷卻容器44，在該冷卻容器中，氣流被冷卻至二氧化碳固體形成的溫度。此具體實(shí)施方式
中的熱交換系42包括第一熱交換器41、第二熱交換器43和第三熱交換器45。
為了設(shè)備10內(nèi)的能源節(jié)約，優(yōu)選地，第一熱交換器41、第二熱交換器43和第三熱交換器45用設(shè)備10的其他部分中產(chǎn)生的下游工序流作為冷卻介質(zhì)，以冷卻壓縮的脫水天然氣原料流，如果可能。例如，在圖1所示的具體實(shí)施方式
中，第一熱交換器41設(shè)置在冷卻容器44的下部中并被構(gòu)造成用作浸沒式加熱器。氣流中的熱能用來使已聚集在冷卻容器44的下部中的二氧化碳固體在作為液態(tài)二氧化碳從冷卻容器44中去除之前液化?？商娲兀瑲饬髟谕ǖ降诙峤粨Q器43之前被冷卻。第二熱交換器43用冷卻容器44中產(chǎn)生的酸性降低的天然氣作為其冷卻劑；第三熱交換器43是采用第二制冷單元60中的第二冷卻劑(例如乙烯)的制冷熱交換器。
然后，冷卻的氣流經(jīng)由管道213供給至冷卻容器44。典型地，冷卻的氣流被冷卻至等于或低于如下溫度的溫度在此溫度下，通過用焦耳-湯姆遜閥46或其他適當(dāng)?shù)臍怏w膨脹機(jī)(例如透平膨脹機(jī))而使冷卻的氣流膨脹來形成二氧化碳固體或液體，以在其進(jìn)入容器44時(shí)進(jìn)一步冷卻該流。在一個(gè)實(shí)施方式中，用與焦耳-湯姆遜閥46串聯(lián)組合的透平膨脹機(jī)來使冷卻的氣流膨脹。在此具體實(shí)施方式
中，焦耳-湯姆遜閥46限定冷卻容器44的入口。
使冷卻的氣流在導(dǎo)入冷卻容器44中時(shí)膨脹獲得了冷卻容器44內(nèi)的第二組溫度和壓力條件，在此條件下，包含在冷卻的氣流中的二氧化碳物質(zhì)固化或液化，導(dǎo)致產(chǎn)生酸性降低的天然氣流。典型地，冷卻容器44內(nèi)的溫度和壓力條件在-70℃至-160℃和15巴至30巴的范圍內(nèi)。
酸性降低的天然氣流經(jīng)由管道215從冷卻容器44中去除，并通向第二熱交換器24、43，然后，從設(shè)備10排出以用于出售。
少量烴的液態(tài)冷凝物典型地也將在冷卻容器44內(nèi)的溫度和壓力條件下形成。在形成二氧化碳固體的條件下，固體和液態(tài)冷凝物在重力分離的作用下移動(dòng)至冷卻容器44的下部，從而形成液態(tài)天然氣和二氧化碳固體的泥漿。在其他實(shí)施方式中，從產(chǎn)生的酸性降低的天然氣流中分離出泥漿可通過使用離心力或被構(gòu)造成使液滴凝結(jié)或使固體顆粒凝聚的入口裝置(inlet device)來實(shí)現(xiàn)或增強(qiáng)?？商娲?，液態(tài)二氧化碳、其他酸性物質(zhì)和液態(tài)冷凝物的混合物在重力的作用下聚積在冷卻容器44的下部中。
然后，固體二氧化碳顆粒的泥漿能夠被加熱到至少或多或少地高于固化溫度的溫度，以使冷卻容器44的下部中的固體二氧化碳顆粒熔化。產(chǎn)生的第二液體中的二氧化碳的性質(zhì)和濃度很大程度上取決于冷卻容器44中處理的冷卻氣流的成分。例如，第二液體中的二氧化碳的濃度可＞90％。在此實(shí)施方式中，冷卻容器44設(shè)置有浸沒式加熱器(未示出)，其將泥漿加熱到至少或多或少地高于二氧化碳熔點(diǎn)溫度的溫度。在此實(shí)施方式中，如上所述，浸沒式加熱器是第一熱交換器41，其用分餾塔16中產(chǎn)生并通過管道210轉(zhuǎn)向的汽相來傳輸其熱能，以提高冷卻容器44的下部中的溫度。在少量應(yīng)用中，浸沒式加熱器可由電來驅(qū)動(dòng)?？商娲?，從加工廠的另一部分獲得并且溫度高于二氧化碳的熔點(diǎn)溫度的液體工序流可導(dǎo)入冷卻容器44的下部中，并與泥漿混合，以使二氧化碳固體熔化。
第二液體通過管道217而從冷卻容器44中去除，并通向二氧化碳筒式泵供給機(jī)(pump feed drum)47，在二氧化碳筒式泵供給機(jī)中，其與第一分餾塔72的第一塔頂物流相結(jié)合并排出，優(yōu)選地用于螯合作用。結(jié)合的液體二氧化碳流可用作熱交換器中的冷卻劑，以節(jié)約設(shè)備10中的熱能。
在可替代構(gòu)造(未示出)中，分餾塔16在用來產(chǎn)生帶有甲烷、乙烷和二氧化碳的氣流、以及含有C3+烴的液流的第三組溫度和壓力條件下運(yùn)行。
C3+烴液體可轉(zhuǎn)到第二分餾塔74和第三分餾塔76，以將C3+烴液體分別分成其丙烷、丁烷和C5+冷凝物成分。
來自分餾塔16的氣流可轉(zhuǎn)到第一分餾塔72，在此處，在第一組溫度和壓力條件下，產(chǎn)生了二氧化碳的液流、以及減小的二氧化碳濃度為大約15％-25％的氣流。所述氣流供給至第二冷卻設(shè)備40，在此處，如上所述，在第二組溫度和壓力條件下對(duì)其進(jìn)行處理，以將氣體中殘余的二氧化碳含量消耗至大約2％-4％。二氧化碳的液流可用于螯合作用，或與設(shè)備10的其他部分(例如，第二冷卻設(shè)備40)中產(chǎn)生的其他二氧化碳的液流相結(jié)合。
實(shí)施例 成分如表1所限定的60 MMSCFD天然氣原料流在20℃和4450kPa下通過使該天然氣原料流經(jīng)過分子篩包裝而被脫水。脫水的天然氣原料流被壓縮至6300kPa，壓縮的脫水天然氣原料流的溫度由此上升到50℃。所述原料流逐漸被冷卻，在第一熱交換器中被冷卻至0℃，在第二熱交換器中冷卻至-5℃，在第三熱交換器中被冷卻至-13℃。然后，冷卻的原料流在制冷熱交換器中被冷卻至-18℃，然后，供給至分離器，以將產(chǎn)生的液相和汽相分離。
液相和汽相重新結(jié)合，并在分餾塔中在5550kPa下被分餾，以產(chǎn)生含有C3+烴和濃度小于25％的二氧化碳的液流。液流在23℃的溫度下被分離，而汽流在-34℃的溫度下分離。
液流被引向一系列分餾塔，以從二氧化碳流中分離出丙烷、丁烷和冷凝物流。
上述汽流被進(jìn)一步冷卻，在第一熱交換器中被冷卻至-37℃，在第二熱交換器中被冷卻至-44℃，然后在第三熱交換器中被冷卻至-70℃。然后，冷卻的汽流通過焦耳-湯姆遜閥而膨脹并進(jìn)入冷卻容器，從5380kPa降至1655kPa，這將上述汽流冷卻至-85℃，從而形成二氧化碳固體和液態(tài)甲烷冷凝物的泥漿，并形成適于出售的酸性降低的天然氣流。泥漿中的固體熔化，液態(tài)二氧化碳流被轉(zhuǎn)移以用于螯合作用。
表2和表3中提供了原料流成分的回收量，表4中提供了從上述工序獲得的每種產(chǎn)物流的規(guī)格。
表1天然氣原料流成分 表2按質(zhì)量計(jì)算，各種產(chǎn)物流中原料成分的回收量 表3按百分比計(jì)算，各個(gè)產(chǎn)物流中每種原料成分的回收量 表4每種產(chǎn)物流的規(guī)格
權(quán)利要求
1.一種用于消耗含有乙烷和高級(jí)烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量的工序，所述工序包括以下步驟
(a)在用來產(chǎn)生二氧化碳、乙烷和C3+烴的液流以及具有減少的二氧化碳濃度的氣流的第一組溫度和壓力條件下，冷卻所述天然氣原料流；
(b)將所述液流與所述氣流分離；
(c)在用來產(chǎn)生酸性降低的天然氣流以及含有液態(tài)二氧化碳和/或二氧化碳固體的第二液體的第二組溫度和壓力條件下，冷卻步驟(b)中分離出的氣流；以及
(d)將所述酸性降低的天然氣流與所述第二液體分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工序，其中，所述天然氣原料流具有的二氧化碳含量＞20％，并且組合的乙烷和C3+含量＞5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工序，其中，所述酸性降低的天然氣流具有的二氧化碳含量＜5％。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，在開始步驟(a)之前，使所述天然氣原料流脫水。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，冷卻所述天然氣原料流的步驟包括使所述天然氣原料流與傳熱介質(zhì)相接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工序，其中，使所述天然氣原料流與傳熱介質(zhì)相接觸包括使所述天然氣原料流經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)熱交換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工序，其中，使所述天然氣原料流與傳熱介質(zhì)相接觸包括使所述天然氣原料流經(jīng)過冷卻器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的工序，其中，冷卻所述天然氣原料流的步驟包括使所述天然氣原料流膨脹。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，冷卻所述天然氣原料流的步驟包括繼權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所限定的使所述天然氣原料流與傳熱介質(zhì)相接觸之后，使所述天然氣原料流膨脹。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，將所述第一組溫度和壓力條件選擇成在限制所述液流中甲烷含量的同時(shí)，使二氧化碳和C3+烴含量最佳化。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，所述第一組溫度和壓力條件用來產(chǎn)生富含甲烷并具有可忽略的C3+烴含量的氣流。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，將所述第一組溫度和壓力條件選擇成使得所述液流具有比所述氣流高的二氧化碳含量。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，將所述氣流中的二氧化碳濃度減少至在大約15％-25％范圍內(nèi)的量。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，在第二組溫度和壓力條件下冷卻步驟(b)中分離出的氣流的步驟包括在冷卻容器中將所述氣流冷卻至工作溫度，在所述工作溫度下，形成二氧化碳固體，或者在所述工作溫度下，使二氧化碳液化或溶解在過冷液體中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的工序，其中，在所述冷卻容器中將所述氣流冷卻至所述工作溫度的步驟能包括在低于所述工作溫度的溫度下將所述氣流導(dǎo)入所述冷卻容器中。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的工序，其中，將所述氣流冷卻至等于或低于所述工作溫度的溫度能包括在將所述氣流導(dǎo)入至所述冷卻容器時(shí)使所述氣流膨脹。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的工序，其中，將所述氣流冷卻至等于或低于所述工作溫度的溫度能包括將過冷液體噴入所述冷卻容器中。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的工序，其中，通過膨脹并通過噴霧冷卻來將所述氣流冷卻至等于或低于所述工作溫度的溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的工序，其中，在將所述氣流導(dǎo)入所述冷卻容器中之前，將所述氣流冷卻至等于或恰好高于所述工作溫度的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求14至19中任一項(xiàng)所述的工序，其中，以泥漿的形式從所述冷卻容器中去除固體，或者首先將固體加熱至高于所述工作溫度的溫度，從而使其熔化，并且從所述冷卻容器中去除隨后熔化而成的液體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的工序，其中，通過在高于所述工作溫度的溫度下將液體導(dǎo)入所述冷卻容器中聚集有二氧化碳固體的區(qū)域而將二氧化碳固體加熱至高于所述工作溫度的溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的工序，其中，通過將加熱器浸入所述泥漿中而將二氧化碳固體加熱至高于所述工作溫度的溫度。
23.根據(jù)權(quán)利要求14至19中任一項(xiàng)所述的工序，其中，所述工作溫度是液態(tài)二氧化碳形成時(shí)的溫度。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，在將所述酸性降低的天然氣流與所述第二液體分離之前，使所述酸性降低的天然氣流與液體溶劑相接觸，以便于在所述液體溶劑中形成殘留的氣態(tài)二氧化碳或酸性物質(zhì)的液體溶液。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的工序，其中，所述液體溶劑包括如下溶劑氣態(tài)酸性物質(zhì)在所述溶劑中比在所述天然氣流中更易于溶解。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工序，其中，所述工序進(jìn)一步包括將所述液流中的烴(C3+)與二氧化碳分離。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的工序，其中，將分離出的C3+烴此后進(jìn)一步分成不同的C3+烴成分，包括丙烷、丁烷和C5+冷凝物。
28.根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)所述的工序，其中，在執(zhí)行步驟(a)之前，所述工序包括在用來產(chǎn)生C3+烴液體和C3+烴被消耗的氣流的第三組溫度和壓力條件下，冷卻所述天然氣原料流，并將所述C3+烴液體與所述C3+烴被消耗的氣流分離。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的工序，其中，將所述第三組溫度和壓力條件選擇成使所述C3+烴液體具有可忽略的二氧化碳含量。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的工序，其中，所述第三組溫度條件包括在2,500kPa至4,5000kPa范圍內(nèi)的壓力下，將所述天然氣原料流冷卻至不低于-35℃的溫度。
31.一種用于消耗含有乙烷和高級(jí)烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量的設(shè)備，所述設(shè)備包括
第一冷卻設(shè)備，用于在用來產(chǎn)生二氧化碳、乙烷和C3+烴的液流以及具有減少的二氧化碳濃度的氣流的第一組溫度和壓力條件下，冷卻所述天然氣原料流；
分離器，用于將所述液流與所述氣流分離；以及
第二冷卻設(shè)備，用于在用來產(chǎn)生酸性降低的天然氣流以及含有液態(tài)二氧化碳和/或二氧化碳固體的第二液體的第二組溫度和壓力條件下，冷卻從第一分離器獲得的氣流。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中，所述第一冷卻設(shè)備包括用于使所述天然氣原料流和/或在所述第一組溫度和壓力條件下產(chǎn)生的氣流與傳熱介質(zhì)相接觸的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述裝置包括氣-氣熱交換器、液-氣熱交換器、或冷卻器。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中，所述第一冷卻設(shè)備包括氣體膨脹裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述氣體膨脹裝置包括焦耳-湯姆遜閥、透平膨脹機(jī)、及其串聯(lián)組合。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中，所述第一冷卻設(shè)備包括熱交換器、冷卻器、或氣體膨脹裝置中的任一個(gè)或多個(gè)的串聯(lián)組合。
37.根據(jù)權(quán)利要求31至36中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述分離器包括蒸餾塔或分餾塔。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)附加分離器，以將所述液流中的烴(C3+)成分與液態(tài)二氧化碳分離。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)附加分離器，以將C3+烴液體分成其各個(gè)成分。
40.根據(jù)權(quán)利要求31至39中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述第二冷卻設(shè)備包括具有第一入口、第一出口和第二出口的冷卻容器，所述第一入口與所述分離器流體連通并用來將從所述第一分離器中分離出的氣流導(dǎo)入所述冷卻容器中，所述第一出口用于所述酸性降低的天然氣流，所述第二出口用于所述第二液體。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中，所述第一入口包括位于所述第一入口處和/或限定所述第一入口的膨脹裝置，所述第一入口用于將所述氣流導(dǎo)入所述冷卻容器中。
42.根據(jù)權(quán)利要求40或41所述的設(shè)備，其中，所述第二冷卻設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)熱交換器、冷卻器、和/或膨脹裝置，以在將所述氣流導(dǎo)入所述冷卻容器中之前將所述氣流冷卻至恰好高于工作溫度的溫度。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中，所述一個(gè)或多個(gè)熱交換器、冷卻器、和/或膨脹裝置設(shè)置在所述分離器與所述冷卻容器的第一入口之間。
44.根據(jù)權(quán)利要求40至43中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述冷卻容器進(jìn)一步包括用于將過冷液體導(dǎo)入所述冷卻容器中的第二入口。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其中，所述第二入口優(yōu)選地位于所述第一入口上方，并包括多個(gè)噴嘴。
46.根據(jù)權(quán)利要求44或45所述的設(shè)備，其中，所述第二入口可替代地和/或附加地用來將液體溶劑導(dǎo)入所述冷卻容器中，以便于在所述液體溶劑中形成殘留的氣態(tài)二氧化碳或酸性物質(zhì)的液體溶液，從而降低所述酸性降低的天然氣流中的二氧化碳含量。
47.根據(jù)權(quán)利要求40至46中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述冷卻容器還能設(shè)置有液-氣接觸器，以便于所述液體溶劑與所述酸性降低的天然氣流相接觸。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其中，所述液-氣接觸器包括多個(gè)托盤或者設(shè)置在所述冷卻容器中的無規(guī)則填料或規(guī)整填料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將含有乙烷和C3+烴的天然氣原料流中的二氧化碳含量消耗至等于或接近出售氣體規(guī)格的量并從中分離出C3+烴的工序和設(shè)備。本工序包括在用來產(chǎn)生二氧化碳、乙烷和C3+烴的液流以及具有減少的二氧化碳濃度的氣流的第一組溫度和壓力條件下，冷卻天然氣原料流。將液流與氣流分離，并且可從中分離出C3+烴。然后，在用來產(chǎn)生酸性降低的天然氣流以及含有液態(tài)二氧化碳和/或二氧化碳固體的第二液體的第二組溫度和壓力條件下，冷卻氣流。將酸性降低的天然氣流與第二液體分離。對(duì)于二氧化碳含量＞20％且組合的乙烷和C3+含量＞5％的天然氣原料流，本工序尤其有效，能夠?qū)⒍趸己繙p少至＜5％。
文檔編號(hào)F25J3/02GK101605872SQ200880004553
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
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