CA2438872A1 - Method for ethane recovery, using a refrigeration cycle with a mixture of at least two coolants, gases obtained by said method, and installation therefor - Google Patents

Method for ethane recovery, using a refrigeration cycle with a mixture of at least two coolants, gases obtained by said method, and installation therefor Download PDF

Info

Publication number
CA2438872A1
CA2438872A1 CA002438872A CA2438872A CA2438872A1 CA 2438872 A1 CA2438872 A1 CA 2438872A1 CA 002438872 A CA002438872 A CA 002438872A CA 2438872 A CA2438872 A CA 2438872A CA 2438872 A1 CA2438872 A1 CA 2438872A1
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
fraction
fluid
exchanger
cooling
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
CA002438872A
Other languages
French (fr)
Inventor
Henri Paradowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technip Energies France SAS
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CA2438872A1 publication Critical patent/CA2438872A1/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/09—Purification; Separation; Use of additives by fractional condensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0219—Refinery gas, cracking gas, coke oven gas, gaseous mixtures containing aliphatic unsaturated CnHm or gaseous mixtures of undefined nature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/82—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a reactor with combustion or catalytic reaction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/12—Refinery or petrochemical off-gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/62—Ethane or ethylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/18—External refrigeration with incorporated cascade loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/66—Closed external refrigeration cycle with multi component refrigerant [MCR], e.g. mixture of hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/902—Details about the refrigeration cycle used, e.g. composition of refrigerant, arrangement of compressors or cascade, make up sources, use of reflux exchangers etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The invention concerns a method and an installation for refrigerating gas mixtures, for cryogenic separation of a pressurised gas (1) constituents. The method comprises a refrigerating cycle wherein a fluid (13) is separated in a separator tank (B2) into a less volatile fraction (4), for producing refrigeration at a relatively high first temperature in an exchanger (E1), and into a more volatile second fraction (5) for producing refrigeration at a relatively low temperature in an exchanger (E2). The heated and expanded fractions (4, 5) are brought together then compressed in a compressor (K1). A fraction (26) derived from said compressor (K1) is cooled to supply the fraction (13).

Description

"Procédé de récupération d'éthane, mettant en oeuvre un cycle de réfrigération utilisant un mélange d'au moins deux fluides réfrigérants, gaz obtenus par ce procédé, et installation de mise en oeuvre".
La présente invention concerne, de façon générale et selon un premier de ses aspects, l'industrie gaziëre, et en particulier un procédé de récupération d'éthane contenu dans un gaz sous pression comprenant du méthane et des hydrocarbures en C2 et supérieurs, mettant en oeuvre un cycle de réfrigération à composants multiples.
Par « cycle ~ de réfrigération à composants multiples », il faut comprendre qu'il s'agit d'un cycle de réfrigération utilisant un mélange réfrigêrant composé
d'au moins deux fluides réfrigérants.
Plus précisément, l'invention concerne, selon son premier aspect, un procédé de récupération d'éthane contenu dans un gaz sous pression comprenant du méthane et des hydrocarbures en C2 et supérieurs, mettant en oeuvre un cycle réfrigêrant dans lequel un premier fluide réfrigérant relativement moins volatil est comprimé, refroidi et détendu pour ensuite servir au refroidissement dudit gaz sous pression à séparer ou de premiers produits de séparation à une première température relativement haute, et dans lequel un second fluide réfrigérant relativement plus volatil est comprimé, refroidi et détendu pour ensuite servir au refroidissement au moins de seconds produits de séparation dudit gaz sous pression à une seconde température relativement basse.
Des procédés de réfrigération de ce type sont bien connus de l'homme de l'art et utilisés depuis de nombreuses années. "Ethane recovery process, using a refrigeration cycle using a mixture of minus two refrigerants, gases obtained by this process, and installation for implementation ".
The present invention relates, in general and according to a first of its aspects, the gas industry, and in particular an ethane recovery process contained in a pressurized gas comprising methane and C2 and higher hydrocarbons, using a multi-component refrigeration cycle.
By "component refrigeration cycle ~
multiple ", you have to understand that this is a cycle of refrigeration using a compound refrigerant mixture at least two refrigerants.
More specifically, the invention relates, according to its first aspect, an ethane recovery process contained in a pressurized gas comprising methane and C2 and higher hydrocarbons, using a refrigerating cycle in which a first fluid relatively less volatile refrigerant is compressed, cooled and relaxed and used for cooling of said pressurized gas to be separated or first separation products to a first relatively high temperature, and in which a second relatively more volatile refrigerant is compressed, cooled and expanded for later use cooling of at least second products of separation of said pressurized gas to one second relatively low temperature.
Such refrigeration processes are well known to those skilled in the art and used since many years.

2 Ces procédés de réfrigêration présentent des inconvénients de coûts d'exploitation en raison de dépenses énergétiques liées au faible rendement thermodynamique de ces cycles de réfrigération.
Ces procédés connus présentent également des inconvénients de coûts d'exploitation générés par des difficultés de maintenance ou par la fréquence des interventions, par exemple sur des installations de compression, des pompes, ou encore sur des appareils de mesure et de contrôle.
Ces inconvénients entraînent eux-mêmes des coûts excessifs qui freinent la vitesse d'amortissement de l'investissement financier dans de telles installations en raison des arrêts de la production.
Dans ce contexte, un premier but de la présente invention est de proposer un procédé, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, qui est essentiellement caractérisé
en ce que les premier et second fluides réfrigérants sont utilisés en mélange lorsqu'ils sont comprimés et refroidis, en ce que ce mélange est ensuite soumis à une séparation en une première fraction contenant essentiellement le premier fluide relativement moins volatil, et en une seconde fraction contenant essentiellement le second fluide relativement plus volatil, en ce que le premier fluide réfrigérant est utilisé sous la forme de la première fraction pour réaliser le refroidissement, à la première température relativement haute, et en ce que le deuxième fluide réfrigérant est utilisé sous la forme de la deuxième fraction pour réaliser le refroidissement à la deuxième température relativement basse.
Ce procédé permet de limiter les coûts d'exploitation de l'installation, notamment vis à vis des dépenses énergétiques, par un meilleur rendement 2 These refrigeration processes have disadvantages of operating costs due to low efficiency energy costs thermodynamics of these refrigeration cycles.
These known methods also exhibit disadvantages of operating costs generated by maintenance difficulties or the frequency of interventions, for example on compression, pumps, or even on measurement and control.
These drawbacks themselves entail costs excessively slowing the amortization rate of financial investment in such facilities due to production stoppages.
In this context, a first goal of this invention is to provide a method, moreover conforms to the generic definition given by the preamble above, which is essentially characterized in that the first and second refrigerants are used as a mixture when compressed and cooled, in that this mixture is then subjected to a separation into a first fraction containing basically the first relatively less fluid volatile, and in a second fraction containing basically the second relatively more fluid volatile, in that the first refrigerant is used as the first fraction for perform cooling, at the first temperature relatively high, and in that the second fluid refrigerant is used in the form of the second fraction to achieve cooling on the second relatively low temperature.
This process helps limit costs of operation of the installation, in particular with regard to energy expenditure, through better efficiency

3 thermodynamique, et aussi en ce qui concerne la maintenance, par la réduction du nombre d'appareils de l'installation du fait de la combinaison de deux circuits de réfrigération en un seul. Ainsi, les opérations de maintenance sont simplifiées, la durée de la détermination des causes de défaillance de l'installation est réduite, et par conséquent, un arrêt éventuel de la production sera moins long que lors de l'utilisation d'installations utilisant un procédé selon l'art antérieur.
Selon un premier aspect du procédé de l'invention, la première fraction peut être refroidie dans un premier échangeur, détendue pour donner une premiêre fraction détendue, puis réchauffée dans le premier échangeur, pour être ensuite introduite à un étage à basse pression d'un compresseur.
Selon le premier aspect du procédé de l'invention, la seconde fraction peut être refroidie dans le premier échangeur puis dans un second échangeur, détendue puis réchauffée dans le second échangeur, et mélangée à la première fraction détendue.
Selon le premier aspect du procédé de l'invention, une troisiême fraction peut être prélevée de la première fraction après son refroidissement dans le premier échangeur thermique, et la troisième fraction peut être détendue et réchauffée dans le premier échangeur pour fournir une quatrième fraction détendue et réchauffée qui peut être introduite à un étage à moyenne pression du compresseur.
Selon le premier aspect du procêdé de l'invention, une cinquième fraction gazeuse peut être prélevée sur des fluides en cours de compression dans le compresseur (K1) à une pression moyenne légèrement supérieure à celle de la quatrième fraction détendue et réchauffée, puis être refroidie et détendue à la même pression que ladite 3 thermodynamics, and also with regard to the maintenance, by reducing the number of installation due to the combination of two circuits in one. So the operations of maintenance are simplified, the duration of the determination of the causes of installation failure is reduced, and therefore a possible halt of the production will be shorter than when in use of installations using an art process prior.
According to a first aspect of the method of the invention, the first fraction can be cooled in a first exchanger, relaxed to give a first fraction slackened, then reheated in the first exchanger, to then be introduced to a low pressure stage of a compressor.
According to the first aspect of the process of the invention, the second fraction can be cooled in the first exchanger then in a second exchanger, expanded then reheated in the second exchanger, and mixed with the first relaxed fraction.
According to the first aspect of the process of the invention, a third fraction can be taken from the first fraction after cooling in the first heat exchanger, and the third fraction can be relaxed and reheated in the first exchanger for provide a relaxed and warmed fourth fraction which can be introduced at a medium pressure stage of the compressor.
According to the first aspect of the process of the invention, a fifth gas fraction can be taken from fluids being compressed in the compressor (K1) at an average pressure slightly higher than that of the fourth fraction relaxed and warmed up and then be cooled and relaxed to the same pressure as said

4 quatrième fraction pour être ensuite mélangée avec cette dernière.
Selon un second aspect du procédé de l'invention, les premier et second fluides réfrigérants peuvent être utilisés en mélange avec un troisième fluide réfrigérant.
Selon le second aspect du procédé de l'invention, les fluides réfrigérants peuvent être le méthane, l'éthylène et le propane.
Selon un troisième de ses aspects, l'invention concerne un gaz enrichi en méthane et un produit enrichi en éthane obtenus par le présent procédé ainsi qu'un produit enrichi en hydrocarbures en C2 et supérieurs, obtenu par le présent procédé.
Selon un quatrième de ses aspects, l'invention concerne une installation de récupération d'éthane contenu dans un gaz sous pression comprenant du méthane et des hydrocarbures en CZ et supérieurs, mettant en ouvre, en particulier, un cycle de réfrigération à
composants multiples, cette installation utilisant un cycle réfrigérant et comprenant des moyens pour comprimer, refroidir et détendre un premier fluide réfrigérant relativement moins volatil, des moyens pour refroidir, au moyen du premier fluide réfrigérant, ledit gaz sous pression à séparer ou des premiers produits de sêparation à une première température relativement haute, et des moyens pour comprimer, refroidir et détendre un second fluide réfrigérant relativement plus volatil, des moyens pour refroidir, au moyen du second fluide réfrigérant, au moins des seconds produits de séparation dudit gaz sous pression à une seconde température relativement basse, caractérisée en ce que les premier et second fluides réfrigêrants sont utilisés en mélange lorsqu'ils sont comprimês et refroidis, et en ce que cette installation comprend des moyens pour soumettre ce mélange à une séparation en une première fraction contenant essentiellement le premier fluide relativement moins volatil, et en une seconde fraction contenant essentiellement le second fluide relativement plus 4 fourth fraction to be then mixed with this last.
According to a second aspect of the process of the invention, the first and second refrigerants can be used in mixture with a third refrigerant.
According to the second aspect of the process of the invention, the refrigerants can be methane, ethylene and propane.
According to a third of its aspects, the invention relates to a gas enriched in methane and an enriched product in ethane obtained by the present process as well as a product enriched in C2 and higher hydrocarbons, obtained by the present process.
According to a fourth of its aspects, the invention concerns an ethane recovery installation contained in a pressurized gas comprising methane and CZ and higher hydrocarbons, bringing opens, in particular, a refrigeration cycle at multiple components, this installation using a refrigerant cycle and comprising means for compress, cool and relax a first fluid relatively less volatile refrigerant, means for cooling, by means of the first refrigerant, said pressurized gas to be separated or first products of separation at a relatively high first temperature, and means for compressing, cooling and relaxing a second relatively more volatile refrigerant, means for cooling, by means of the second fluid refrigerant, at least second separation products said gas under pressure at a second temperature relatively low, characterized in that the first and second refrigerants are used in mixture when compressed and cooled, and this facility includes means for submitting this mixing with a separation into a first fraction essentially containing the first relatively relatively less volatile, and in a second fraction containing basically the second relatively more fluid

5 volatil, le premier fluide réfrigérant étant utilisé sous la forme de la première fraction pour réaliser le refroidissement, à la première température relativement haute, et le deuxième fluide réfrigérant étant utilisé
sous la forme de la deuxième fraction pour réaliser le refroidissement à la deuxième tempêrature relativement basse.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description qui va suivre en se référant aux dessins schématiques annexés, donnês uniquement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels:
- La figure 1 représente un schéma synoptique fonctionnel d'une installation conforme à un mode de réalisation de l'art antérieur;
- La figure 2 représente un schéma synoptique fonctionnel d'une installation conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention.
Sur ces deux figures, on peut notamment lire les symboles « FC » qui signifie « contrôleur de dêbit », « GT » qui signifie « turbine à gaz », « LC » qui signifie « contrôleur de niveau de liquide », « PC » gui signifie « contrôleur de pression », « SC » qui signifie « contrôleur de vitesse » et « TC » qui signifie « contrôleur de température ».
Par souci de clarté et de concision, les conduites utilisées dans les installations des figures 1 et 2 WO 02/068365 volatile, the first refrigerant being used under the shape of the first fraction to achieve the cooling, at the first temperature relatively high, and the second refrigerant being used in the form of the second fraction to achieve the cooling to second temperature relatively low.
The invention will be better understood and other aims, features, details and benefits of it will appear more clearly during the description which will follow with reference to the schematic drawings attached, given only as an example not limiting and in which:
- Figure 1 shows a block diagram functional of an installation conforming to a realization of the prior art;
- Figure 2 shows a block diagram functional of an installation conforming to a preferred embodiment of the invention.
In these two figures, one can in particular read the symbols “FC” which means “flow controller”, "GT" which means "gas turbine", "LC" which means "liquid level controller", "PC" mistletoe means "pressure controller", "SC" which means "Speed controller" and "TC" which means "Temperature controller".
For the sake of clarity and conciseness, the conducts used in the installations of figures 1 and 2 WO 02/06836

6 PCT/FR02/00419 seront reprises par les mêmes signes de référence que les fractions gazeuses qui y circulent.
En se rapportant à la figure 1, l'installation représentée est destinée à traiter un gaz de charge sec, en particulier pour en isoler une fraction composée principalement de méthane essentiellement exempte d'hydrocarbures en CZ et supérieurs d'une part, et une fraction composée principalement d'éthane et d'autres hydrocarbures en CZ et supérieurs essentiellement exempte de mêthane, d'autre part.
Cette installation présente trois circuits indépendants. Un premier circuit correspond au trajet effectué par un gaz à purifier, un second circuit correspond au cycle de refroidissement d'une unité de réfrigération dont le fluide réfrigérant est l'éthylène, et un troisième circuit correspond au cycle de refroidissement d'une unité de réfrigération dont le fluide réfrigérant est le propane.
Plus précisément, dans le premier circuit, un gaz de charge 1, disponible à 15°C et 18 bar, avec un débit de 3903 kmol/h est refroidi dans un échangeur El pour fournir un gaz refroidi 302 à moins 17, 52°C et 17, 8 bar.
Ce dernier est encore refroidi dans un second échangeur E2, pour fournir un fluide refroidi 303 à moins 30,00°C
et 17,6 bar, partiellement condensé. Le flux 1 est composé de 0,1 % de dioxyde de carbone, 24,3 % de méthane, 74,4 % d'éthane et 1,2 % de propane.
Le fluide 303 est alors introduit dans un ballon V1 où il subit une séparation de ses constituants liquide et gazeux .
La phase gazeuse, flux 304, disponible avec un débit de 2219 kmol/h est refroidie à moins 60°C et partiellement condensée dans un échangeur E3, pour 6 PCT / FR02 / 00419 will be indicated by the same reference signs as the gas fractions circulating there.
Referring to Figure 1, the installation shown is intended to treat a dry feed gas, in particular to isolate a compound fraction mainly methane essentially free hydrocarbons in CZ and higher on the one hand, and a fraction composed mainly of ethane and others CZ and higher hydrocarbons essentially free methane, on the other hand.
This installation has three circuits independent. A first circuit corresponds to the route performed by a gas to be purified, a second circuit corresponds to the cooling cycle of a unit of refrigeration whose refrigerant is ethylene, and a third circuit corresponds to the cycle of cooling of a refrigeration unit whose refrigerant is propane.
More specifically, in the first circuit, a gas of load 1, available at 15 ° C and 18 bar, with a flow of 3903 kmol / h is cooled in an El exchanger for supply a cooled gas 302 at minus 17.52 ° C and 17.8 bar.
The latter is still cooled in a second exchanger E2, to supply a cooled fluid 303 at minus 30.00 ° C
and 17.6 bar, partially condensed. Stream 1 is composed of 0.1% carbon dioxide, 24.3% of methane, 74.4% ethane and 1.2% propane.
The fluid 303 is then introduced into a balloon V1 where it undergoes a separation of its liquid constituents and gaseous.
The gas phase, flow 304, available with a flow rate of 2219 kmol / h is cooled to minus 60 ° C and partially condensed in an E3 exchanger, for

7 fournir un fluide 305 à 17,4 bar. Ce fluide 305 alimente une colonne de distillation T1 dans sa partie supérieure.
La phase liquide, flux 306, disponible avec un débit de 1684 kmol/h est pompée par une pompe P1, circule dans une conduite comportant une vanne commandée 321 dont l'ouverture dépend d'un contrôleur de niveau de liquide présent dans le ballon V1, pour fournir un flux 307 à
moins 29,8°C et 19,6 bar. Ce dernier est alors introduit dans une partie médiane de la colonne de distillation T1.
La colonne T1 produit en tête une vapeur 308 â moins 65,79°C et 17,2 bar, disponible à un débit de 1358 kmol/h, qui est refroidie dans un échangeur E4, pour fournir un fluide partiellement condensé 309 à moins 90°C
et 17,0 bar. Ce dernier est ensuite séparé dans un ballon V2 en une fraction gazeuse 310 à raison de 971 kmol/h qui est composée de 0,1 % de dioxyde de carbone, 94,9 % de méthane et de 5, 0 % d' éthane, et en une fraction liquide 311 à raison de 387 kmol/h qui est composée de 0,4 % de dioxyde de carbone, 47,6 % de méthane et de 52,0 d'éthane, qui est pompée par une pompe P2 vers une conduite 312. Cette conduite 312 comporte une vanne à
ouverture commandée 322 dont l'ouverture dépend du débit dans cette même conduite.
La fraction liquide transportée dans la conduite 312 est ensuite introduite au dernier étage de la colonne T1.
La fraction gazeuse 310 issue du ballon V2 à une température de moins 90,0°C, circule dans un échangeur thermique E6 pour fournir une fraction réchauffée 313 à
moins 35,0°C, cette fraction 313 circule ensuite dans un échangeur thermique E7 pour fournir une fraction réchauffée 326, pour ensuite passer dans une vanne à
ouverture commandée 317, dont l'ouverture dépend de la pression dans la conduite 326. En sortie de vanne 317, le produit est collecté dans une conduite de distribution 320 â 20,0°C et quitte l'installation. 7 supply a fluid 305 at 17.4 bar. This fluid 305 feeds a distillation column T1 in its upper part.
Liquid phase, flow 306, available with flow of 1684 kmol / h is pumped by a P1 pump, circulates in a pipe comprising a controlled valve 321 of which opening depends on a liquid level controller present in balloon V1, to provide a flow 307 to minus 29.8 ° C and 19.6 bar. The latter is then introduced in a middle part of the distillation column T1.
Column T1 produces at the top a vapor 308 at least 65.79 ° C and 17.2 bar, available at a flow rate of 1,358 kmol / h, which is cooled in an E4 exchanger, for supply a partially condensed fluid 309 at minus 90 ° C
and 17.0 bar. The latter is then separated in a balloon V2 in a gas fraction 310 at a rate of 971 kmol / h which is composed of 0.1% carbon dioxide, 94.9% of methane and 5.0% ethane, and in a liquid fraction 311 at a rate of 387 kmol / h which is composed of 0.4% of carbon dioxide, 47.6% methane and 52.0 ethane, which is pumped by a P2 pump to a line 312. This line 312 comprises a valve with controlled opening 322 whose opening depends on the flow in this same conduct.
The liquid fraction transported in line 312 is then introduced to the last stage of column T1.
The gaseous fraction 310 from balloon V2 at a temperature minus 90.0 ° C, circulates in an exchanger thermal E6 to provide a heated fraction 313 to minus 35.0 ° C, this fraction 313 then circulates in a E7 heat exchanger to provide a fraction reheated 326, then pass through a gate valve controlled opening 317, the opening of which depends on the pressure in line 326. At the outlet of valve 317, the product is collected in a distribution line 320 at 20.0 ° C and quits the installation.

8 La colonne de distillation T1 comporte dans sa partie basse plusieurs plateaux qui sont reliés deux à
deux par des circuits de réchauffage dont deux sont représentés. Ce sont les circuits 315, 316 et 318, 319.
Chacun de ces circuits de réchauffage constitue un rebouilleur latéral pour le circuit 315, 316, et un rebouilleur de fond de colonne pour le circuit 318, 319.
Le fluide en circulation dans la conduite 315, à un débit de 3000 kmol/h et à une température de moins 20,26°C est réchauffé dans l'échangeur thermique E1, par échange de chaleur avec le gaz de charge 1 pour fournir un fluide réchauffé 316 à moins 16,61°C qui est. ensuite introduit sur un plateau inférieur au plateau oü
s'effectue le soutirage du fluide 315. La régulation de la température de circulation de fluide dans ce circuit 315, 316 est effectuée à l'aide d'une vanne à ouverture commandée 323, positionnée sur une canalisations de dérivation du circuit 315, 316 qui ne passe pas dans l'échangeur E1. L'ouverture de cette vanne 323 est commandée par un contrôleur de température connecté sur la conduite 302.
De façon analogue, le fluide en circulation dans la conduite 318 à un débit de 3341 kmol/h et â une température de moins 16,15°C, qui est située sur un étage inférieur à l'étage d'introduction du fluide réchauffé
316, est réchauffé dans un échangeur thermique E5, par échange de chaleur avec un fluide réfrigérant constitué
de propane, pour fournir un fluide réchauffé 319 à moins 14,87°C. Ce dernier est introduit sur un plateau inférieur au plateau où s'effectue le soutirage du fluide 318. La régulation de la température de circulation de fluide dans ce circuit 318, 319 est effectuée à l'aide d'une vanne à ouverture commandée 324, positionnée sur une canalisation de dérivation du fluide rëfrigérant transporté dans des conduites 220, 221, qui ne passe pas dans l'échangeur E5. L'ouverture de cette vanne 324 est 8 The distillation column T1 comprises in its lower part several trays which are connected two to two by heating circuits, two of which are represented. These are circuits 315, 316 and 318, 319.
Each of these heating circuits constitutes a lateral reboiler for circuit 315, 316, and a column bottom reboiler for circuit 318, 319.
The fluid circulating in line 315, at a flow rate of 3000 kmol / h and at a temperature below 20.26 ° C is heated in the heat exchanger E1, by heat exchange with feed gas 1 to provide a fluid heated 316 to minus 16.61 ° C which is. then introduced on a plate lower than the plate where the fluid 315 is drawn off. The regulation of the fluid circulation temperature in this circuit 315, 316 is carried out using an opening valve controlled 323, positioned on a piping of bypass of circuit 315, 316 which does not pass through the E1 exchanger. The opening of this valve 323 is controlled by a temperature controller connected to line 302.
Similarly, the fluid circulating in the line 318 at a flow rate of 3341 kmol / h and at a temperature minus 16.15 ° C, which is located on one floor lower than the stage of introduction of the heated fluid 316, is heated in an E5 heat exchanger, by heat exchange with a refrigerant fluid propane, to provide a heated fluid 319 unless 14.87 ° C. The latter is introduced on a tray lower than the plateau where the fluid is drawn off 318. Regulation of the circulation temperature of fluid in this circuit 318, 319 is performed using of a controlled opening valve 324, positioned on a coolant bypass line transported in lines 220, 221, which does not pass in the E5 exchanger. The opening of this valve 324 is

9 commandée par un contrôleur de température connecté sur la conduite 319.
Enfin, le liquide résiduel obtenu en fond de la colonne T1, qui est enrichi en hydrocarbures en CZ et supérieurs, est soutiré à une température de moins 14,87°C et une pression de 17,4 bar à raison de 2932 kmol/h par une conduite 314. Celle-ci comporte une vanne 325 dont l'ouverture est commandée par un contrôleur de niveau de liquide en fond de colonne T1.
Dans le second circuit, qui correspond au cycle de refroidissement d'une unité de réfrigération dont le fluide réfrigérant est l'éthylène, un flux d'éthylène liquide 100 d'un débit de 2570 kmol/h à une température de moins 30°C et une pression de 19,58 bar, est soutiré
d'un ballon de stockage V5. Ce flux 100 est divisé en .
(a) un premier flux 117 d'un débit de 1993 kmol/h qui est détendu à 6,79 bar et refroidi à moins 63°C par passage dans une vanne 120 pour fournir un flux 101 qui est mélangé à un flux 104 pour donner un flux 102 qui alimente l'échangeur E3 en éthylène de réfrigération.
L'ouverture de la vanne 120 est commandée par un contrôleur de niveau de liquide dans l'échangeur E3.
(b) un second flux 114 d'un débit de 577 kmol/h qui est détendu à 18,58 bar et refroidi à moins 80°C dans l'échangeur E6 pour donner un flux réchauffé 115.
Les 577 kmol/h du flux 115 sont divisées en (a) 417 kmol/h qui constituent un premier flux 116 qui est détendu à 1,83 bar et refroidi à moins 93°C par passage dans une vanne 121 pour fournir un flux 106 qui alimente l'échangeur E4 en éthylène de réfrigération.
L'ouverture de la vanne 121 est commandée par un contrôleur de niveau de liquide contenu dans l'échangeur E4. De plus, ce contrôleur de niveau de liquide est asservi par un autre contrôleur de niveau de liquide contenu dans le ballon séparateur V2.

(b) 160 kmol/h qui constituent un second flux qui circule dans une conduite 105 munie d'une vanne 122, dont l'ouverture dépend du débit dans la conduite 105, pour donner un flux 104 à moins 79,62°C et 6,79 bar. Ce flux 5 104 est mélangé au flux 101 pour donner un flux 102, préalablement à son introduction dans l'échangeur E3.
La vaporisation de l'éthylène contenu dans l'échangeur E4 permet de refroidir le flux 8 provenant de 9 controlled by a temperature controller connected to driving 319.
Finally, the residual liquid obtained at the bottom of the column T1, which is enriched in CZ hydrocarbons and is withdrawn at a temperature below 14.87 ° C and a pressure of 17.4 bar at the rate of 2932 kmol / h via a line 314. This includes a valve 325 whose opening is controlled by a controller liquid level at the bottom of column T1.
In the second circuit, which corresponds to the cycle of cooling of a refrigeration unit whose refrigerant is ethylene, a stream of ethylene liquid 100 with a flow rate of 2570 kmol / h at a temperature minus 30 ° C and a pressure of 19.58 bar, is withdrawn a V5 storage tank. This flow 100 is divided into.
(a) a first stream 117 with a flow rate of 1993 kmol / h which is expanded to 6.79 bar and cooled to minus 63 ° C by passage through a valve 120 to provide a flow 101 which is mixed with a stream 104 to give a stream 102 which supplies the E3 exchanger with ethylene refrigeration.
The opening of the valve 120 is controlled by a liquid level controller in exchanger E3.
(b) a second stream 114 with a flow rate of 577 kmol / h which is expanded to 18.58 bar and cooled to minus 80 ° C in the exchanger E6 to give a heated flow 115.
The 577 kmol / h of stream 115 is divided into (a) 417 kmol / h which constitute a first flow 116 which is expanded to 1.83 bar and cooled to minus 93 ° C by passage through a valve 121 to provide a flow 106 which supplies the E4 exchanger with ethylene refrigeration.
The opening of valve 121 is controlled by a liquid level controller in the exchanger E4. In addition, this liquid level controller is controlled by another liquid level controller contained in the separator flask V2.

(b) 160 kmol / h which constitute a second flow which circulates in a pipe 105 provided with a valve 122, of which the opening depends on the flow rate in line 105, for give a flow 104 at minus 79.62 ° C and 6.79 bar. This flow 5 104 is mixed with flow 101 to give a flow 102, prior to its introduction into the exchanger E3.
The vaporization of the ethylene contained in the exchanger E4 makes it possible to cool the flow 8 coming from

10 la tête de la colonne T1. L'éthylène vapeur ainsi obtenu, flux 107 à moins 93°C et 1,83 bar, est dirigê vers l'étage basse pression du compresseur K1, en passant par le ballon d'aspiration V3.
La vaporisation de l'éthylène contenu dans l'échangeur E3 permet de refroidir le flux 4 provenant du ballon V1. L'éthylène vapeur ainsi obtenu, flux 103 à
moins 62,83°C et 6,79 bar, est dirigé vers l'étage moyenne pression du compresseur K1, en passant par le ballon d'aspiration V4.
L'éthylène comprimé obtenu en sortie de K1 fournit un fluide 112 à 17,75°C et 20,6 bar avec un débit de 2570 kmol/h, qui est refroidi et condensé par passage successif dans l'échangeur E8 pour donner une fraction 118 à moins 7°C et 20,1 bar, puis l'échangeur E9 pour donner une fraction 119 à moins 30°C et 19,6 bar, pour ensuite alimenter le ballon V5 en éthylène liquide.
Dans le troisième circuit, qui correspond au cycle de refroidissement d'une unité de réfrigération dont le fluide réfrigérant est le propane, un flux de 4340 kmol/h de propane liquide sous pression 220 est soutiré d'un ballon de stockage V6 à 42°C et 18 bar. Ce flux 220 est refroidi dans l'échangeur E5 par échange de chaleur avec le liquide circulant dans les conduites 18, 19 pour fournir un fluide refroidi 221 à 33,64°C et 17,5 bar. En parallêle du circuit de refroidissement passant par 10 the head of column T1. The ethylene vapor thus obtained, flow 107 at minus 93 ° C and 1.83 bar, is directed to the low pressure stage of compressor K1, passing through the suction cylinder V3.
The vaporization of the ethylene contained in the exchanger E3 allows the flow 4 from the balloon V1. The ethylene vapor thus obtained, flow 103 to minus 62.83 ° C and 6.79 bar, is directed to the floor medium pressure of compressor K1, passing through the suction cylinder V4.
The compressed ethylene obtained at the outlet of K1 provides a 112 fluid at 17.75 ° C and 20.6 bar with a flow rate of 2570 kmol / h, which is cooled and condensed by passage successive in the E8 exchanger to give a fraction 118 at minus 7 ° C and 20.1 bar, then the E9 exchanger for give a fraction 119 at minus 30 ° C and 19.6 bar, to then supply the V5 flask with liquid ethylene.
In the third circuit, which corresponds to the cycle for cooling a refrigeration unit whose refrigerant is propane, a flow of 4340 kmol / h pressurized liquid propane 220 is withdrawn from a V6 storage tank at 42 ° C and 18 bar. This flow 220 is cooled in exchanger E5 by heat exchange with the liquid circulating in the lines 18, 19 for supply a cooled fluid 221 at 33.64 ° C and 17.5 bar. In parallel of the cooling circuit passing through

11 l'échangeur E5, une conduite comportant une vanne 24 permet de réguler les échanges d'énergie au sein de E5.
Les 4340 kmol/h du fluide refroidi 221 sont ensuite séparées en deux flux .
- un premier flux 200 de 4030 kmol/h qui est détendu par passage dans une vanne 226 pour fournir un flux 201 à
3,46 bar et moins 10°C. L'ouverture de la vanne 226 est contrôlée par un contrôleur de niveau de liquide contenu dans l'échangeur E8. Le flux 201 alimente l'échangeur E8 en propane de réfrigération.
- un deuxiëme flux 222 de 310 kmol/h qui est refroidi dans l'échangeur E7 pour donner le flux 223 à
moins 25°C.
Le flux 223 est détendu par passage dans une vanne 229 dont l'ouverture est contrôlée par le débit dans la conduite, pour donner un flux détendu 224 à 1,48 bar.
Le flux de propane 201 qui est introduit dans l'échangeur E8 est partiellement vaporisé pour donner une phase vapeur 203 à raison de 1387 kmol/h et une phase liquide 204 à raison de 2643 kmol/h. Ce flux 204 est partagé en deux flux .
- 1700 kmol/h qui constituent un flux 205 qui est détendu par passage dans une vanne 227 dont l'ouverture dépend du niveau de liquide contenu dans l'échangeur E9, pour fournir un flux 206 à 1,48 bar et moins 33°C qui alimente l'échangeur E9 en propane de réfrigération, - 943 kmol/h qui constituent un flux 208 qui est détendu par passage dans une vanne 228 dont l'ouverture dépend du niveau de liquide contenu dans l'échangeur E2, pour fournir un flux 225 à 1,48 bar et moins 33°C à qui alimente l'échangeur E2 en propane de réfrigération.
Les flux 225 et 224 sont réunis préalablement à leur introduction dans l'échangeur E2 pour donner un flux 209. 11 the exchanger E5, a pipe comprising a valve 24 regulates energy exchanges within E5.
The 4340 kmol / h of cooled fluid 221 is then separated into two streams.
- a first flow 200 of 4030 kmol / h which is relaxed by passing through a valve 226 to supply a flow 201 to 3.46 bar and less 10 ° C. The opening of valve 226 is controlled by a liquid level controller in the E8 exchanger. Flow 201 feeds exchanger E8 propane refrigeration.
- a second stream 222 of 310 kmol / h which is cooled in exchanger E7 to give flow 223 to minus 25 ° C.
Flow 223 is expanded by passing through a valve 229 whose opening is controlled by the flow in the pipe, to give a relaxed flow 224 to 1.48 bar.
The propane flow 201 which is introduced into the E8 exchanger is partially vaporized to give a vapor phase 203 at 1387 kmol / h and one phase liquid 204 at the rate of 2643 kmol / h. This flow 204 is split into two streams.
- 1700 kmol / h which constitutes a flux 205 which is relaxed by passing through a valve 227 whose opening depends on the level of liquid contained in the exchanger E9, to provide a flow 206 at 1.48 bar and less 33 ° C which supplies the E9 exchanger with propane refrigeration, - 943 kmol / h which constitute a flow 208 which is relaxed by passing through a valve 228 whose opening depends on the level of liquid contained in the exchanger E2, to provide a flow 225 at 1.48 bar and less 33 ° C to which supplies the E2 exchanger with propane refrigeration.
Streams 225 and 224 are combined prior to their introduction into the exchanger E2 to give a flow 209.

12 La vaporisation du propane dans l'échangeur E2 permet de refroidir et de condenser partiellement le flux 2. le propane vapeur ainsi obtenu, flux 210 à moins 33°C
et 1,48 bar, est mélangé à un flux gazeux 207 issu de l'échangeur E9 pour donner un flux 211 qui est envoyé
d'abord dans un ballon d'aspiration V7, puis est dirigé
vers l'étage basse pression d'un compresseur K2.
La vaporisation du propane dans l'échangeur E9 permet de refroidir et de condenser partiellement le flux 118. le propane vapeur ainsi obtenu, flux 207 à moins 33°C et 1,48 bar, est mélangé au flux gazeux 210 issu de l'échangeur E9 pour donner le flux 211 qui est envoyé
d'abord dans le ballon d'aspiration V7, puis est dirigé
vers l'étage basse pression du compresseur K2.
La vaporisation du propane dans l'échangeur E8 permet de refroidir et de condenser partiellement le flux 112. le propane vapeur ainsi obtenu, flux 203 à moins 10°C et 3,46 bar, est d'abord envoyé dans le ballon d'aspiration V8, puis est dirigé vers l'étage moyenne pression du compresseur K2.
Le compresseur K2 fournit un flux 217 de propane comprimé gazeux chaud à 78,02°C et 18,6 bar, à un débit de 4340 kmol/h. Ce flux 217 est refroidi dans un premier échangeur E10 pour fournir un flux refroidi 218 à 52,36°C
et 18,3 bar, puis dans un second échangeur E11 pour fournir un flux liquide 219 à 42°C et 18,0 bar. Ce dernier est alors stocké dans le ballon V6.
En se rapportant maintenant à la figure 2, l'installation représentée est destinée à traiter un gaz de charge sec, en particulier pour en isoler une fraction composée principalement de méthane essentiellement exempte d'hydrocarbures en CZ et supérieurs d'une part, et une fraction composée principalement d'éthane et d'autres hydrocarbures en Cz et supérieurs essentiellement exempte de méthane, d'autre part. 12 The propane vaporization in the E2 exchanger allows to partially cool and condense the flow 2. the steam propane thus obtained, flow 210 at minus 33 ° C
and 1.48 bar, is mixed with a gas stream 207 from the E9 exchanger to give a flow 211 which is sent first in a V7 suction flask, then directed to the low pressure stage of a K2 compressor.
The propane vaporization in the E9 exchanger allows to partially cool and condense the flow 118. the propane vapor thus obtained, flow 207 unless 33 ° C and 1.48 bar, is mixed with the gas stream 210 from the E9 exchanger to give flow 211 which is sent first in the suction tank V7, then directed to the low pressure stage of compressor K2.
The propane vaporization in the E8 exchanger allows to partially cool and condense the flow 112. the propane vapor thus obtained, flow 203 unless 10 ° C and 3.46 bar, is first sent to the flask suction V8, then is directed to the middle floor compressor pressure K2.
The K2 compressor supplies a 217 stream of propane hot gas tablet at 78.02 ° C and 18.6 bar, at a flow rate from 4340 kmol / h. This flow 217 is first cooled exchanger E10 to provide a cooled flow 218 at 52.36 ° C
and 18.3 bar, then in a second E11 exchanger for provide a liquid flow 219 at 42 ° C and 18.0 bar. This the latter is then stored in the V6 tank.
Referring now to Figure 2, the installation shown is intended to treat a gas dry charge, in particular to isolate a fraction composed mainly of methane essentially free of CZ and higher hydrocarbons on the one hand, and a fraction composed mainly of ethane and others hydrocarbons in Cz and higher essentially free methane, on the other hand.

13 Cette installation présente deux circuits indépendants. Un premier circuit correspond au trajet effectué par un gaz à purifier, un second circuit correspond au cycle de refroidissement d'une unitê de réfrigération dont le fluide réfrigérant est un mélange d'au moins trois produits différents qui peuvent être notamment le propane, l'éthylène, et le méthane.
Plus précisément, dans le premier circuit, un gaz de charge 1, disponible à 15°C et 18 bar, avec un débit de 3903 kmol/h est refroidi à moins 60°C et 17,7 bar.dans un échangeur E1, qui est ici un échangeur à plaques, pour fournir un gaz refroidi 303. Ce dernier alimente une colonne de distillation T1 dans sa partie supérieure. Le flux 1 est composé de 0,1 % de dioxyde de carbone, 24,3 de méthane, 74,4 % d'éthane et 1,2 % de propane.
De la même façon que dans le procédé décrit en figure 1, la colonne T1 produit en tête une vapeur 308, à
moins 66,21°C et 17,0 bar, à un débit de 1342 kmol/h, qui est refroidie dans un échangeur E2, pour fournir un fluide partiellement condensé 309. Les flux 308 et 309 sont composés de 0 , 16 % de dioxyde de carbone , 81, 8 % de méthane et de 18,0 % d'éthane. Le flux 309 est ensuite séparé dans un ballon V2 en une fraction gazeuse 310, et en une fraction liquide 311. Cette fraction liquide 311, est transportée par gravité dans une conduite qui comporte une vanne à ouverture commandée 322 dont l'ouverture dépend du niveau de liquide dans le ballon V1.
La fraction liquide 311 est alors introduite au dernier étage de la colonne T1.
La fraction gazeuse 310 issue du ballon V2 est composée de 0,1 % de dioxyde de carbone, 94,9 % de méthane et de 5,0 % d'éthane. Celle-ci entre dans un échangeur thermique E2 à moins 90°C pour fournir une 13 This installation has two circuits independent. A first circuit corresponds to the route performed by a gas to be purified, a second circuit corresponds to the cooling cycle of a unit of refrigeration of which the refrigerant is a mixture at least three different products that can be including propane, ethylene, and methane.
More specifically, in the first circuit, a gas of load 1, available at 15 ° C and 18 bar, with a flow of 3903 kmol / h is cooled to minus 60 ° C and 17.7 bar. In a exchanger E1, which is here a plate exchanger, for supply a cooled gas 303. The latter supplies a distillation column T1 in its upper part. The stream 1 is composed of 0.1% carbon dioxide, 24.3 methane, 74.4% ethane and 1.2% propane.
In the same way as in the process described in FIG. 1, the column T1 produces at the head a vapor 308, at minus 66.21 ° C and 17.0 bar, at a flow rate of 1342 kmol / h, which is cooled in an E2 exchanger, to provide a partially condensed fluid 309. Flows 308 and 309 are composed of 0.16% carbon dioxide, 81.8% of methane and 18.0% ethane. Flow 309 is then separated in a V2 flask into a gaseous fraction 310, and into a liquid fraction 311. This liquid fraction 311, is transported by gravity in a pipe which includes a controlled opening valve 322 of which the opening depends on the level of liquid in the flask V1.
The liquid fraction 311 is then introduced into the last stage of column T1.
The gaseous fraction 310 from balloon V2 is composed of 0.1% carbon dioxide, 94.9% of methane and 5.0% ethane. This enters a E2 heat exchanger at minus 90 ° C to provide

14 fraction réchauffée 326 à moins 70°C, puis passe successivement dans l'échangeur E1 et dans une vanne à
commandée 317 dont l'ouverture dépend de la pression dans la conduite 326. En sortie de vanne 317, le produit est collecté dans une conduite de distribution 320 à 39°C et quitte l'installation.
La colonne de distillation T1 comporte dans sa partie basse plusieurs plateaux qui sont reliés deux à
deux par des circuits de réchauffage dont deux sont représentés. Ce sont les circuits 315, 316 et 318, 319.
Chacun de ces circuits de réchauffage constitue un rebouilleur latéral pour le circuit 315, 316, et un rebouilleur de fond de colonne pour le circuit 318, 319.
Le fluide en circulation dans la conduite 315 à un débit de 1000 kmol/h et une température de moins 40,7°C
est réchauffé dans l'échangeur thermique E1 pour fournir un fluide réchauffé 316 à moins 19,14°C. Celui-ci est ensuite introduit sur un plateau inférieur au plateau où
s'effectue le soutirage du fluide 315. La régulation de la température de circulation de fluide dans ce circuit 315, 316 est effectuée à l'aide d'une vanne â ouverture commandée 323, positionnée sur une canalisations de dérivation du circuit 15, 16 qui ne passe pas dans l'échangeur E1. L'ouverture de cette vanne 323 est commandée par un contrôleur de tempêrature connecté sur la conduite 316 en aval de la zone de mélangeage des fluides circulant dans la conduite 316 et la conduite de dérivation comportant la vanne 323.
De façon analogue, Le fluide en circulation dans la conduite 318 â un débit de 3790 kmol/h et une température de moins 17,36°C est réchauffé dans l'échangeur thermique E1 pour fournir un fluide réchauffé 319 à moins 14,94°C.
Ce dernier est ensuite introduit sur un plateau inférieur au plateau où s'effectue le soutirage du fluide 318. La régulation de la température de circulation de fluide dans ce circuit 318, 319 est effectuée à l'aide d'une vanne à ouverture commandée 324, positionnée sur une canalisations de dérivation du circuit 315, 316 qui ne passe pas dans l'échangeur El. L'ouverture de cette vanne 324 est commandée par un contrôleur de température connecté sur la conduite 316 en aval de la zone de 5 mélangeage des fluides circulant dans la conduite 319 et la conduite de dérivation comportant la vanne 324.
Enfin, le liquide résiduel obtenu en fond de la colonne T1, qui est enrichi en hydrocarbures en Cz et supérieurs, est soutiré par une conduite 314 qui comporte 10 une vanne 325 dont l'ouverture est commandée par un contrôleur de niveau de liquide en fond de colonne T1. Ce liquide, disponible à moins 14,94°C et 17,4 bar est composé de 0,1 % de dioxyde de carbone, 1 % de méthane, 97,4 % d'éthane et de 1,5 % de propane.
Dans le second circuit, qui correspond au cycle de refroidissement d'une unité de réfrigération dont le fluide réfrigérant est un mélange d'au moins trois produits, un mélange réfrigérant 13 composé de 5 % de méthane 12, 25 % d'éthylène 3, et 70 % de propane 2, à
une température de 42°C et à une pression de 27,79 bar, et dont le débit est de 3970 kmol/h, est séparé dans un ballon V2 en une première fraction 4 contenant essentiellement le premier fluide moins volatil 2 et en une seconde fraction 5 contenant essentiellement le second fluide plus volatil 3 et le troisième fluide plus volatil 12.
Le flux 5, qui constitue la phase vapeur du ballon séparateur V2, qui est composé de 9,8 % de méthane, 36,3 % d'éthylène et de 53,9 % de propane, et dont le débit est de 1469 kmol/h, est refroidi et condensé dans l'échangeur E1 pour donner un flux 14 disponible à moins 60°C.
Le flux 14 est ensuite refroidi dans un échangeur E2 pour donner un flux 15 disponible à moins 90°C et 27,1 bar. Ce flux 15 est détendu dans une vanne 16 pour fournir un flux 17 à une pression de 2,3 bar et à une température de moins 96°C. L'ouverture de la vanne 16 est régulée par un contrôleur de température dans la conduite 310.
Le flux 17 est réchauffé dans l'échangeur E2 et se vaporise partiellement afin d'assurer les besoins en réfrigération de l'échangeur E2, pour fournir le flux 18 à une température de moins 67,9°C et une pression de 2,2 bar en sortie d'échangeur.
Le flux 4, qui constitue la phase liquide du ballon séparateur V2, est composé de 2,2 % de méthane,.18,3 %
d'éthylène et de 79,5 % de propane, dont le débit est de 2501 kmol/h, est refroidi dans l'échangeur E1 pour donner un flux 19 disponible à moins 60°C.
Le flux 19 est ensuite séparé en deux flux .
- Un flux 8, dont le débit est de 1000 kmol/h, est détendu à 8,1 bar par passage dans une vanne 20, pour donner un flux 21. Ce dernier est vaporisé et réchauffé
dans l'échangeur E1 pour donner un flux 9 à une température de 38,5°C et une pression de 7,8 bar.
- Un flux 22, dont le débit est de 1501 kmol/h, est détendu â 2 , 2 bar dans une vanne 23 , puis est mêlangé au flux 18 pour donner le flux 6. Ce dernier, disponible à
une température de moins 64,93°C et une pression de 2,2 bar, composé de 6,0 % de méthane, 27,2 % d'éthylène et 66,8 % de propane, est vaporisé et réchauffé dans l'échangeur E1 pour fournir un flux 7 disponible à 38,5°C
et 1,9 bar.
Le flux 7 est dirigé vers l'étage basse pression d'un compresseur K1, en passant par un ballon d' aspiration V3 . Un flux 11, issu du compresseur K1 à un débit de 2970 kmol/h qui correspond à la totalité du flux 7 entrant à l'êtage basse pression du compresseur, est introduit dans un échangeur à eau E11 à une pression de 8,0 bar et une température de 113,75°C pour produire un flux refroidi 25 à 42,0°C et 7,7 bar.
Le flux 9 circule au travers d'un ballon d'aspiration V4, puis est mélangé au flux 25 pour fournir un flux 10 à un débit de 3970 kmol/h, à 41,01°C et 7,7 bar. Ce dernier flux 10 est introduit à un étage moyenne pression du compresseur Kl.
Un flux 26 issu d'un étage à haute pression du compresseur K1 à un débit de 3970 kmol/h, 111,66°C et 28, 39 bar, est refroidi dans un échangeur à eau E10 pour donner un flux 27 à 54,36°C. Ce flux 27 es.t enfin refroidi à 42,0°C dans un échangeur à eau E12 pour donner le flux 13.

Les performances des deux procédés sont maintenant données par le moyen de tableaux comparatifs.
Comparaison des puissances des compresseurs (kW):
(Les puissances sont basées sur des rendements polytropiques de 82 %) Procd Procd selon conventionnel l'invention (figure 1) (figure 2) Compresseur 2124 d'thylne Compresseur de 7406 propane Compresseur de rfrigrant en 8708 mlange Total 9530 8708 Le procédê selon l'invention permet un gain de puissance de 9,4 %
Comparaison des échangeurs à eau de réfrigêration:
Procd Procd conventionnel de l'invention Echangeur Chaleur MTD Surface Chaleur MTD Surface eau change (C) d'change change (C) d'change (kW) (m2) (kW) (mz) E10 3239 22,1 293 5989 35,2 341 E11 16426 8,88 3700 4451 24,4 365 E12 8211 6,88 2388 Total 19665 3993 18651 3094 La surface des échangeurs à eau de réfrigération du procédé selon l'invention est inférieure de 29 % à celle du procédé conventionnel. La consommation d'eau est plus faible de 5,4 % pour le procédé de l'invention.
Comparaison des échangeurs cryogéniques:
Procd Procd conventionnel de l'invention Echangeur Chaleur MTD Surface Chaleur MTD Surface change (C) d'change change (C) d'change (kW) (m2) (kW) (m2) E1 2000 11,2 357 30100 7,27 8286 E2 5658 6,74 1679 2367 3,49 1356 E3 5514 15,7 702 E4 1397 11,4 245 E5 1258 53,2 47 E6 606 8,59 141 E7 570 12,4 595 E8 929 11,0 169 E9 7500 3,75 4000 Total 25432 7935 32467 9642 Le procédé conforme à l'invention utilise une surface totale d'échange plus importante de 21 % par rapport au procédé connu. Cependant, le coût de ces échangeurs est plus faible.
Comparaison du nombre d'équipements:
Procd Procd de conventionnel l'invention Echangeurs cryogniques 9 2 Echangeurs eau 2 3 Ballons 8 4 Colonne 1 1 Compresseurs 2 1 Pompes 2 0 Total 24 11 Le procédé de l'invention ne comporte que 11 équipements au lieu de 24 pour le procédé connu.
Comparaison du nombre de chaînes de contrôle:

Procd Procd de conventionnel l'invention Contrle de dbit 3 1 Contrle de niveau 7 2 Contrle de temprature 2 4 Contrle de pression 1 1 Total 13 8 Le nouveau procédé possède 8 chaînes de contrôle au lieu de 13 pour le procédé conventionnel.
10 L'invention présente donc un intérêt pour la limitation des , dépenses énergétiques lors de la production de gaz purifiés. Ce but est atteint tout en permettant une grande sélectivité de séparation du méthane et des autres constituants lors de la mise en 14 fraction heated 326 to minus 70 ° C, then passes successively in the exchanger E1 and in a valve to 317 whose opening depends on the pressure in line 326. At the outlet of valve 317, the product is collected in a distribution pipe 320 at 39 ° C and exit the installation.
The distillation column T1 comprises in its lower part several trays which are connected two to two by heating circuits, two of which are represented. These are circuits 315, 316 and 318, 319.
Each of these heating circuits constitutes a lateral reboiler for circuit 315, 316, and a column bottom reboiler for circuit 318, 319.
The fluid circulating in line 315 at a flow rate of 1000 kmol / h and a temperature of minus 40.7 ° C
is heated in the E1 heat exchanger to provide a fluid heated 316 to minus 19.14 ° C. It is then introduced on a tray lower than the tray where the fluid 315 is drawn off. The regulation of the fluid circulation temperature in this circuit 315, 316 is carried out using an opening valve controlled 323, positioned on a piping of bypass of circuit 15, 16 which does not pass through the E1 exchanger. The opening of this valve 323 is controlled by a temperature controller connected to line 316 downstream of the mixing zone of fluids flowing in line 316 and the line of bypass including valve 323.
Similarly, the fluid circulating in the line 318 at a flow rate of 3790 kmol / h and a temperature minus 17.36 ° C is heated in the heat exchanger E1 to provide a heated fluid 319 at minus 14.94 ° C.
The latter is then introduced on a lower plate to the plate where the fluid 318 is drawn off.
regulation of the fluid circulation temperature in this circuit 318, 319 is carried out using a controlled opening valve 324, positioned on a branch lines of circuit 315, 316 which do not not pass through the exchanger El. The opening of this valve 324 is controlled by a temperature controller connected on line 316 downstream of the 5 mixing of the fluids circulating in the pipe 319 and the bypass line comprising the valve 324.
Finally, the residual liquid obtained at the bottom of the column T1, which is enriched in hydrocarbons in Cz and is withdrawn by a pipe 314 which comprises 10 a valve 325 whose opening is controlled by a liquid level controller at the bottom of the column T1. This liquid, available at 14.94 ° C and 17.4 bar east composed of 0.1% carbon dioxide, 1% methane, 97.4% ethane and 1.5% propane.
In the second circuit, which corresponds to the cycle of cooling of a refrigeration unit whose refrigerant is a mixture of at least three products, a cooling mixture 13 composed of 5% of methane 12, 25% ethylene 3, and 70% propane 2, to a temperature of 42 ° C and a pressure of 27.79 bar, and whose flow rate is 3970 kmol / h, is separated in a balloon V2 in a first fraction 4 containing essentially the first less volatile fluid 2 and in a second fraction 5 essentially containing the second more volatile fluid 3 and the third more fluid volatile 12.
Flow 5, which constitutes the vapor phase of the balloon separator V2, which is composed of 9.8% methane, 36.3 % ethylene and 53.9% propane, and whose flow rate is 1469 kmol / h, is cooled and condensed in the E1 exchanger to give a flow 14 available unless 60 ° C.
The stream 14 is then cooled in an exchanger E2 to give a flow 15 available at minus 90 ° C and 27.1 bar. This flow 15 is expanded in a valve 16 to supply a flow 17 at a pressure of 2.3 bar and at a temperature minus 96 ° C. The opening of valve 16 is regulated by a temperature controller in the pipe 310.
The stream 17 is heated in the exchanger E2 and is partially vaporizes to meet the need for refrigeration of the exchanger E2, to provide flow 18 at a temperature of minus 67.9 ° C and a pressure of 2.2 bar at the heat exchanger outlet.
Flow 4, which constitutes the liquid phase of the flask separator V2, is composed of 2.2% methane, .18.3%
ethylene and 79.5% propane, the flow rate of which is 2501 kmol / h, is cooled in the E1 exchanger to give a flow 19 available at minus 60 ° C.
The stream 19 is then separated into two streams.
- A flow 8, whose flow is 1000 kmol / h, is expanded to 8.1 bar by passing through a valve 20, for give a flow 21. The latter is vaporized and reheated in the E1 exchanger to give a flow 9 to a temperature of 38.5 ° C and a pressure of 7.8 bar.
- A flow 22, whose flow is 1501 kmol / h, is expanded to 2.2 bar in a valve 23, then is mixed with the flow 18 to give flow 6. The latter, available at a temperature of minus 64.93 ° C and a pressure of 2.2 bar, composed of 6.0% methane, 27.2% ethylene and 66.8% propane, is vaporized and heated in the E1 exchanger to provide a flow 7 available at 38.5 ° C
and 1.9 bar.
Flow 7 is directed to the low pressure stage a K1 compressor, passing through a balloon suction V3. A flow 11, coming from the compressor K1 at a flow rate of 2970 kmol / h which corresponds to the entire flow 7 entering the low pressure stage of the compressor, is introduced into an E11 water exchanger at a pressure of 8.0 bar and a temperature of 113.75 ° C to produce a flow cooled 25 to 42.0 ° C and 7.7 bar.
Flow 9 flows through a balloon suction V4, then mixed with stream 25 to provide a flow 10 at a flow rate of 3970 kmol / h, at 41.01 ° C and 7.7 bar. This last flow 10 is introduced at a medium stage compressor pressure Kl.
A flow 26 from a high pressure stage of the compressor K1 at a flow rate of 3970 kmol / h, 111.66 ° C and 28, 39 bar, is cooled in an E10 water exchanger to give a flow 27 at 54.36 ° C. This stream 27 is finally cooled to 42.0 ° C in an E12 water exchanger to give stream 13.

The performance of both processes is now given by means of comparative tables.
Comparison of compressor powers (kW):
(Powers are based on yields 82% polytropics) Procd Procd according to conventional the invention (figure 1) (figure 2) Compressor 2124 of thylne 7406 compressor propane Compressor refrigerant in 8708 mix Total 9,530 8,708 The process according to the invention allows a gain of 9.4% power Comparison of cooling water exchangers:
Procd Procd conventional of the invention MTD Surface Heat Exchanger MTD Surface Heat water exchange (C) exchange exchange (C) exchange (kW) (m2) (kW) (mz) E10 3239 22.1 293 5989 35.2 341 E11 16,426 8.88 3,700 4,451 24.4 365 E12 8211 6.88 2388 Total 19,665 3,993 18,651 3,094 The surface of the cooling water exchangers of the process according to the invention is 29% lower than that of the conventional process. Water consumption is more low of 5.4% for the process of the invention.
Comparison of cryogenic exchangers:
Procd Procd conventional of the invention MTD Surface Heat Exchanger MTD Surface Heat change (C) of exchange change (C) of exchange (kW) (m2) (kW) (m2) E1 2000 11.2 357 30 100 7.27 8,286 E2 5658 6.74 1679 2367 3.49 1356 E3 5514 15.7 702 E4 1397 11.4 245 E5 1258 53.2 47 E6 606 8.59 141 E7 570 12.4 595 E8 929 11.0 169 E9 7500 3.75 4000 Total 25,432 7,935 32,467 9,642 The process according to the invention uses a 21% larger total exchange area per compared to the known process. However, the cost of these exchangers is weaker.
Comparison of the number of devices:
Procd Procd of conventional the invention Cryogenic exchangers 9 2 Water heat exchangers 2 3 Balloons 8 4 Column 1 1 Compressors 2 1 Pumps 2 0 Total 24 11 The method of the invention comprises only 11 equipment instead of 24 for the known process.
Comparison of the number of control chains:

Procd Procd of conventional the invention Flow control 3 1 Level 7 control 2 Temperature control 2 4 Pressure control 1 1 Total 13 8 The new process has 8 control chains at instead of 13 for the conventional process.
10 The invention is therefore of interest for the limitation of energy expenditure during the production of purified gases. This goal is achieved while allowing a high selectivity of separation of the methane and other constituents when setting up

15 aeuvre du procédé.
Ainsi, les résultats obtenus par l'invention procurent des avantages importants constitués par une simplification et une économie substantielles dans la 20 réalisation et la technologie des équipements et des méthodes de leur mise en oeuvre ainsi que dans la qualité
des produits obtenus par ces méthodes. 15 work of the process.
Thus, the results obtained by the invention provide significant benefits of a substantial simplification and economy in the 20 realization and technology of equipment and methods of their implementation as well as in quality products obtained by these methods.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Procédé de récupération d'éthane contenu dans un gaz sous pression (1) contenant du méthane et des hydrocarbures en C2 et supérieurs, mettant en ~uvre un cycle réfrigérant dans lequel un premier fluide réfrigérant (2) relativement moins volatil est comprimé, refroidi et détendu pour ensuite servir au refroidissement dudit gaz sous pression (1) à séparer ou de premiers produits de séparation à une première température relativement haute, et dans lequel un second fluide réfrigérant (3) relativement plus volatil est comprimé, refroidi et détendu pour ensuite servir au refroidissement au moins de seconds produits de séparation dudit gaz sous pression (1) à une seconde température relativement basse, caractérisé en ce que les premier et second fluides réfrigérants (2, 3) sont utilisés en mélange lorsqu'ils sont comprimés et refroidis, en ce que ce mélange est ensuite soumis à une séparation en une première fraction (4) contenant essentiellement le premier fluide relativement moins volatil (2), et en une seconde fraction (5) contenant essentiellement le second fluide relativement plus volatil (3), en ce que le premier fluide réfrigérant est utilisé sous la forme de la première fraction pour réaliser le refroidissement, à la première température relativement haute, et en ce que le deuxième fluide réfrigérant est utilisé sous la forme de la deuxième fraction pour réaliser le refroidissement à la deuxième température relativement basse. 1. Process for recovering ethane contained in a gas under pressure (1) containing methane and hydrocarbons in C2 and higher, implementing a ~
refrigeration cycle in which a first fluid relatively less volatile refrigerant (2) is compressed, chilled and relaxed to then serve cooling of said pressurized gas (1) to be separated or from first separation products to a first relatively high temperature, and in which a second relatively more volatile refrigerant fluid (3) is compressed, cooled and expanded to then serve cooling of at least second products of separation of said pressurized gas (1) at one second relatively low temperature, characterized in that the first and second refrigerant fluids (2, 3) are used in admixture when compressed and cooled, in that this mixture is then subjected to a separation into a first fraction (4) containing essentially the first relatively less fluid volatile (2), and in a second fraction (5) containing essentially the second fluid relatively more volatile (3), in that the first refrigerant fluid is used as the first fraction to perform the cooling, at the first temperature relatively high, and in that the second fluid refrigerant is used in the form of the second fraction to achieve cooling to the second relatively low temperature. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première fraction (4) est refroidie dans un premier échangeur (E1), détendue pour donner une première fraction détendue (6), puis réchauffée dans ledit premier échangeur, pour être ensuite introduite à un étage à
basse pression (7) d'un compresseur (K1). 2. Method according to claim 1, characterized in that the first fraction (4) is cooled in a first exchanger (E1), relaxed to give a first expanded fraction (6), then reheated in said first exchanger, to then be introduced to a stage at low pressure (7) of a compressor (K1). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde fraction (5) est refroidie dans le premier échangeur (E1) puis dans un second échangeur (E2), détendue puis réchauffée dans ledit second échangeur, et mélangée à la première fraction détendue (6). 3. Method according to claim 2, characterized in that the second fraction (5) is cooled in the first exchanger (E1) then in a second exchanger (E2), relaxed then reheated in said second exchanger, and mixed with the relaxed first fraction (6). 4. Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce qu'une troisième fraction (8) est prélevée de la première fraction (4) après son refroidissement dans le premier échangeur thermique (E1), et en ce que ladite troisième fraction (8) est détendue et réchauffée dans ledit premier échangeur (E1) pour fournir une quatrième fraction détendue et réchauffée (9) qui est introduite à un étage à moyenne pression (10) du compresseur (K1). 4. Method according to claim 2 or claim 3, characterized in that a third fraction (8) is taken from the first fraction (4) after its cooling in the first exchanger heat (E1), and in that said third fraction (8) is relaxed and warmed in said first exchanger (E1) to provide a fourth fraction relaxed and warmed (9) which is introduced at a stage at medium pressure (10) of the compressor (K1). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une cinquième fraction gazeuse (11) est prélevée sur des fluides en cours de compression dans le compresseur (K1) à une pression moyenne légèrement supérieure à celle de la quatrième fraction détendue et réchauffée (9), et est refroidie et détendue à la même pression que ladite quatrième fraction (9), puis est mélangée avec cette dernière. 5. Method according to claim 4, characterized in that a fifth gaseous fraction (11) is withdrawn on fluids being compressed in the compressor (K1) at medium pressure slightly greater than that of the relaxed fourth fraction and heated (9), and is cooled and expanded at the same pressure than said fourth fraction (9), then is mixed with the latter. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premier et second fluides réfrigérants (2, 3) sont utilisés en mélange avec un troisième fluide réfrigérant (12). 6. Process according to any of preceding claims, characterized in that said first and second refrigerant fluids (2, 3) are used in admixture with a third refrigerant fluid (12). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les fluides réfrigérants sont le méthane, l'éthylène et le propane. 7. Method according to claim 6, characterized in what refrigerants are methane, ethylene and propane. 8. Gaz enrichi en méthane obtenu par le procédé
selon l'une des revendications précédentes. 8. Gas enriched in methane obtained by the process according to one of the preceding claims. 9. Produit enrichi en éthane obtenu par le procédé
selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Product enriched in ethane obtained by the process according to one of claims 1 to 7. 10. Produit enrichi en hydrocarbures en C2 et supérieurs obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 7. 10. Product enriched with C2 hydrocarbons and superior obtained by the process according to one of claims 1 to 7. 11. Installation de récupération d'éthane contenu dans un gaz sous pression (1) contenant du méthane et des hydrocarbures en C2 et supérieurs, cette installation comprenant des moyens pour comprimer, refroidir et détendre un premier fluide réfrigérant (2) relativement moins volatil, des moyens pour refroidir, au moyen du premier fluide réfrigérant, ledit gaz sous pression (1) à
séparer ou des premiers produits de séparation à une première température relativement haute, et des moyens pour comprimer, refroidir et détendre un second fluide réfrigérant (3) relativement plus volatil, des moyens pour refroidir, au moyen du second fluide réfrigérant (3), au moins des seconds produits de séparation dudit gaz sous pression (1) à une seconde température relativement basse, caractérisée en ce que les premier et second fluides réfrigérants (2, 3) sont utilisés en mélange lorsqu'ils sont comprimés et refroidis, et en ce que cette installation comprend des moyens pour soumettre ce mélange à une séparation en une première fraction (4) contenant essentiellement le premier fluide relativement moins volatil (2), et en une seconde fraction (5) contenant essentiellement le second fluide relativement plus volatil (3), le premier fluide réfrigérant étant utilisé sous la forme de la première fraction pour réaliser le refroidissement, à la première température relativement haute, et le deuxième fluide réfrigérant étant utilisé sous la forme de la deuxième fraction pour réaliser le refroidissement à la deuxième température relativement basse. 11. Contained ethane recovery facility in a gas under pressure (1) containing methane and C2 and higher hydrocarbons, this installation comprising means for compressing, cooling and expanding a first refrigerant fluid (2) relatively less volatile, means for cooling, by means of the first refrigerant fluid, said pressurized gas (1) at separate or from the first separation products to a relatively high first temperature, and means for compressing, cooling and expanding a second fluid relatively more volatile refrigerant (3), means for cooling, by means of the second refrigerant fluid (3), at least second separation products of said gas under pressure (1) at a second temperature relatively low, characterized in that the first and second refrigerant fluids (2, 3) are used in mixture when compressed and cooled, and in that that this installation includes means for submitting this mixture to a separation into a first fraction (4) essentially containing the relatively first fluid less volatile (2), and in a second fraction (5) essentially containing the relatively second fluid more volatile (3), the first refrigerant fluid being used as the first fraction to perform the cooling, at the first temperature relatively high, and the second refrigerant fluid being used as the second fraction to perform cooling to the second temperature relatively low.
CA002438872A 2001-02-26 2002-02-04 Method for ethane recovery, using a refrigeration cycle with a mixture of at least two coolants, gases obtained by said method, and installation therefor Abandoned CA2438872A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0102582A FR2821351B1 (en) 2001-02-26 2001-02-26 METHOD FOR RECOVERING ETHANE, IMPLEMENTING A REFRIGERATION CYCLE USING A MIXTURE OF AT LEAST TWO REFRIGERANT FLUIDS, GASES OBTAINED BY THIS PROCESS, AND IMPLEMENTATION INSTALLATION
FR01/02582 2001-02-26
PCT/FR2002/000419 WO2002068366A1 (en) 2001-02-26 2002-02-04 Method for ethane recovery, using a refrigeration cycle with a mixture of at least two coolants, gases obtained by said method, and installation therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CA2438872A1 true CA2438872A1 (en) 2002-09-06

Family

ID=8860440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA002438872A Abandoned CA2438872A1 (en) 2001-02-26 2002-02-04 Method for ethane recovery, using a refrigeration cycle with a mixture of at least two coolants, gases obtained by said method, and installation therefor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20040069015A1 (en)
EP (1) EP1363867A1 (en)
CN (1) CN1509262A (en)
AR (1) AR032835A1 (en)
BR (1) BR0207301A (en)
CA (1) CA2438872A1 (en)
FR (1) FR2821351B1 (en)
NO (1) NO20033659L (en)
WO (1) WO2002068366A1 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289444A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 Fdk Corp High frequency power inductance element
US7264654B2 (en) * 2003-09-23 2007-09-04 Kalex, Llc Process and system for the condensation of multi-component working fluids
US7082787B2 (en) * 2004-03-09 2006-08-01 Bp Corporation North America Inc. Refrigeration system
US8087248B2 (en) 2008-10-06 2012-01-03 Kalex, Llc Method and apparatus for the utilization of waste heat from gaseous heat sources carrying substantial quantities of dust
US8695344B2 (en) * 2008-10-27 2014-04-15 Kalex, Llc Systems, methods and apparatuses for converting thermal energy into mechanical and electrical power
US8176738B2 (en) 2008-11-20 2012-05-15 Kalex Llc Method and system for converting waste heat from cement plant into a usable form of energy
CN102893108B (en) * 2009-09-30 2014-12-24 国际壳牌研究有限公司 Method of fractionating a hydrocarbon stream and an apparatus therefor
US8474263B2 (en) 2010-04-21 2013-07-02 Kalex, Llc Heat conversion system simultaneously utilizing two separate heat source stream and method for making and using same
EP2505948B1 (en) * 2011-03-30 2018-10-10 General Electric Technology GmbH Cryogenic CO2 separation using a refrigeration system
US9045697B2 (en) * 2012-03-05 2015-06-02 Uop Llc Distillation column heat pump with compressor inlet superheater
US9040765B2 (en) * 2012-03-29 2015-05-26 Uop Llc Methods and apparatuses for isomerization of paraffins
US8833077B2 (en) 2012-05-18 2014-09-16 Kalex, Llc Systems and methods for low temperature heat sources with relatively high temperature cooling media
US11320196B2 (en) 2017-12-15 2022-05-03 Saudi Arabian Oil Company Process integration for natural gas liquid recovery
CN109028758A (en) * 2018-08-07 2018-12-18 中国石油工程建设有限公司 A kind of natural gas ethane recovery device and method to be freezed using azeotrope
PE20220055A1 (en) * 2018-10-09 2022-01-17 Chart Energy And Chemicals Inc DEHYDROGENATION SEPARATION UNIT WITH MIXED REFRIGERANT COOLING
US20210148632A1 (en) 2018-10-09 2021-05-20 Chart Energy & Chemicals, Inc. Dehydrogenation Separation Unit with Mixed Refrigerant Cooling
US20230076753A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-09 Brian Frankie Liquified natural gas processing cold box with internal refrigerant storage

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1135871A (en) * 1965-06-29 1968-12-04 Air Prod & Chem Liquefaction of natural gas
US3970441A (en) * 1973-07-17 1976-07-20 Linde Aktiengesellschaft Cascaded refrigeration cycles for liquefying low-boiling gaseous mixtures
US4203742A (en) * 1978-10-31 1980-05-20 Stone & Webster Engineering Corporation Process for the recovery of ethane and heavier hydrocarbon components from methane-rich gases
FR2545589B1 (en) * 1983-05-06 1985-08-30 Technip Cie METHOD AND APPARATUS FOR COOLING AND LIQUEFACTING AT LEAST ONE GAS WITH LOW BOILING POINT, SUCH AS NATURAL GAS
US4504296A (en) * 1983-07-18 1985-03-12 Air Products And Chemicals, Inc. Double mixed refrigerant liquefaction process for natural gas
US4507133A (en) * 1983-09-29 1985-03-26 Exxon Production Research Co. Process for LPG recovery
US4617039A (en) * 1984-11-19 1986-10-14 Pro-Quip Corporation Separating hydrocarbon gases
US4851020A (en) * 1988-11-21 1989-07-25 Mcdermott International, Inc. Ethane recovery system
FR2681859B1 (en) * 1991-09-30 1994-02-11 Technip Cie Fse Etudes Const NATURAL GAS LIQUEFACTION PROCESS.
US5390499A (en) * 1993-10-27 1995-02-21 Liquid Carbonic Corporation Process to increase natural gas methane content
DZ2534A1 (en) * 1997-06-20 2003-02-08 Exxon Production Research Co Improved cascade refrigeration process for liquefying natural gas.
US5953935A (en) * 1997-11-04 1999-09-21 Mcdermott Engineers & Constructors (Canada) Ltd. Ethane recovery process
US6244070B1 (en) * 1999-12-03 2001-06-12 Ipsi, L.L.C. Lean reflux process for high recovery of ethane and heavier components
US6311516B1 (en) * 2000-01-27 2001-11-06 Ronald D. Key Process and apparatus for C3 recovery

Also Published As

Publication number Publication date
US20040069015A1 (en) 2004-04-15
FR2821351B1 (en) 2003-05-16
BR0207301A (en) 2004-02-10
NO20033659L (en) 2003-10-15
EP1363867A1 (en) 2003-11-26
CN1509262A (en) 2004-06-30
WO2002068366A1 (en) 2002-09-06
AR032835A1 (en) 2003-11-26
FR2821351A1 (en) 2002-08-30
NO20033659D0 (en) 2003-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2438872A1 (en) Method for ethane recovery, using a refrigeration cycle with a mixture of at least two coolants, gases obtained by said method, and installation therefor
JP4913733B2 (en) Carbon dioxide liquefaction method and apparatus
CA2429319C (en) Separation process and installation of a gas mixture containing methane by distillation, and gas obtained by this separation
TWI606221B (en) Liquefied natural gas production system and method with greenhouse gas removal
USRE39826E1 (en) Comprehensive natural gas processing
TWI608206B (en) Increasing efficiency in an lng production system by pre-cooling a natural gas feed stream
RU2194930C2 (en) Method for liquefaction of natural gas containing at least one freezable component
JP5620927B2 (en) Treatment of hydrocarbon gas
FR2818365A1 (en) METHOD OF REFRIGERATING A LIQUEFIED GAS, GAS OBTAINED THEREBY, AND INSTALLATION USING THE SAME
WO2003004951A1 (en) Method for the liquefaction and denitrogenation of natural gas, system for carrying out said method
JPH09113129A (en) Method and equipment for liquefying and treating natural gas
FR2936864A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF LIQUID AND GASEOUS NITROGEN CURRENTS, A HELIUM RICH GASEOUS CURRENT AND A DEAZOTE HYDROCARBON CURRENT, AND ASSOCIATED PLANT.
JPH0552875B2 (en)
FR3030026B1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING A FUEL GAS CONTAINING AT LEAST 20% MOL. OF CO2 AND AT LEAST 20% MOL OF METHANE, BY PARTIAL CONDENSATION AND / OR BY DISTILLATION
FR2829569A1 (en) Liquefaction of natural gas under pressure, containing methane and hydrocarbons with two or more carbon atoms, involves cooling in two cycles
US11578545B2 (en) Poly refrigerated integrated cycle operation using solid-tolerant heat exchangers
AU2014265950B2 (en) Methods for separating hydrocarbon gases
CN103299145B (en) Process comprises method and the equipment thereof of the hydrocarbon stream of methane
CA2998529C (en) A method of preparing natural gas to produce liquid natural gas (lng)
JP5552160B2 (en) Hydrocarbon gas treatment
FR3054304A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING AT CRYOGENIC TEMPERATURE FOR THE PRODUCTION OF A MIXTURE OF HYDROGEN AND NITROGEN
FR3052240A1 (en) METHOD FOR LIQUEFACTING CARBON DIOXIDE FROM NATURAL GAS CURRENT
TW202309456A (en) Side draw reflux heavy hydrocarbon removal system and method
JP5870085B2 (en) Hydrocarbon gas treatment
RU2283994C2 (en) Method of treating carbon-containing gas

Legal Events

Date Code Title Description
FZDE Discontinued