DE60224585T2 - Doppelrückflussverfahren und konfigurationen für verbesserte erdgaskondensatgewinnung - Google Patents

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Description

  • Fachgebiet der Erfindung
  • Das Gebiet der Erfindung betrifft die Rückgewinnung von flüssigem Erdgas (NGL).
  • Hintergrund der Erfindung
  • Viele natürliche und von Menschen erzeugten Gase umfassen eine Vielzahl von unterschiedlichen Kohlenwasserstoffen, wobei aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von Gasseparationsverfahren und Vorrichtungen bekannt sind, welche es ermöglichen kommerziell relevante Anteile solcher Gase zu produzieren. In einem typischen Gasseparationsverfahren wird ein unter Druck stehender Gaszufuhrstrom in einem Wärmetauscher gekühlt und während dem das Gas sich abkühlt, kondensiert Flüssigkeit aus dem gekühlten Gas. Die Flüssigkeiten werden danach in einer Destillationskolonne (z. B. ein De-deethaniser oder Demethaniser)entspannt und fraktioniert, um verbleibende Komponenten wie Methan, Stickstoff und andere flüchtige Gase als ein Kopfdampf zu trennen von den erwünschten C2, C3 und schwereren Komponenten.
  • Rambo et al. beschreibt in U.S. Patent Nr. 5,890,378 z. B. ein System, in welchem der Absorber zurückgespiesen wird, in welchem der Deethaniser-Kondensator den Rückfluss für beide erzeugt, den Absorber und den Deethaniser, wobei die Kühlungserfordernisse durch die Verwendung eines Turbo-Expanders erfüllt werden, und in welchem der Absorber und der Deethaniser im Wesentlichen bei demselben Druck betrieben werden. Obwohl die Anordnung von Rambo die Kapitalkosten für die Ausrüstung im Zusammenhang mit dem zur Verfügung stellen des Rückflusses für den Absorptionsabschnitt und den Deethaniser vorteilhafterweise reduziert, nimmt sich die Propan-Wiedergewinnung signifikant ab, wenn der Betriebsdruck im Absorber angehoben wird, insbesondere bei einem Druck von über 34,47 bar (500 psig), bei welchem die Trennung von Ethan vom Propan im De-deethaniser zunehmend schwieriger wird. Daraus folgt, dass das Rambo-System grundsätzlich limitiert ist durch den oberen Betriebsdruck des De-deethanisers. Ein Anheben des Absorberdruckes wird schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, in Rambos Verfahrensanordnung, wenn eine wünschenswerte Propanrückgewinnung aufrechterhalten werden möchte. Zudem ist zu berücksichtigen, dass der Betrieb des Absorbers und des Deethanisers auf einem Druck von oder tiefer als 34,47 bar (500 psig)typischerweise eine höhere Restgaswiederverdichtung erfordert, was relativ hohe Betriebskosten zur Folge hat.
  • Um zumindest einige der Probleme zu überwinden, welche sich in Verbindung mit den relativ hohen Kosten stellen, die mit der Wiederverdichtung der Restgase verbunden sind, beschreibt Sorensen im U.S. Patent Nr. 5,953,935 eine Anlagenkonfiguration, in welcher der Absorberrückfluss durch Verdichten, Kühlen und durch eine Joule-Thomson Entspannung eines Soges des Zufuhrgases erzeugt wird. Obwohl die Anordnung von Sorensen generell eine verbesserte Propanrückgewinnung bewirkt, ohne im Wesentlichen die Leistung für die Restgasverdichtung in der Anlage zu erhöhen, sinkt die Propanrückgewinnung signifikant, wenn der Betriebsdruck im Absorber erhöht wird, insbesondere bei einem Druck von über etwa 34,47 bar (500 psig). Zudem gilt zu berücksichtigen, dass die Ethanrückgewinnung bei der Verwendung derart bekannter Systeme, welche für die Propanrückgewinnung ausgelegt sind, üblicherweise auf eine Rückgewinnung von etwa 20% beschränkt sind.
  • Um die Ethanrückgewinnung zu verbessern zu einem tiefen CO2-Gehalt im Ethanprodukt beschreibt Campbell im U.S. Patent Nr. 6,182,469 eine Turmerhitzeranordnung, in welcher eine oder mehrere Turmflüssigkeitsdestillationsströmung von einem höheren Punkt im Absorber verwendet werden für das Trennen von unerwünschten Komponenten (z. B. Kohlendioxid in einem Demethaniser). Die Anordnung von Campbell erfordert typischerweise ein Über-Ausscheiden des Ethanproduktes, wobei das Entnehmen von CO2 generell limitiert ist auf etwa 6%. Zudem verursacht eine zusätzliches Entnehmen von CO2, unter Verwendung des Verfahrens von Campbell, eine signifikante Abnahme der Ethanrück gewinnung und einen erhöhten Energieverbrauch. Zudem und insbesondere wenn das Ethanprodukt für chemische Produktion verwendet wird, erfordert das in der Konfiguration von Campbell erzeugte Produkt typischerweise eine weitere Behandlung, um CO2 auf einen Wert von tiefer als 500 ppmv zu reduzieren, was oft substanzielle Geldmittel und aufwendige Verfahren erfordert.
  • In weiteren, anderen Anordnungen wird ein Turboexpander verwendet, um das Kühlen des Zufuhrgases zu bewirken, um eine hohe Propan- oder Ethanrückgewinnung zu erlangen. Beispielhafte Anordnungen sind beispielsweise beschrieben in U.S. Patent Nr. 4,278,457 und U.S. Patent Nr. 4,854,955 von Campbell et al., in U.S. Patent Nr. 5,953,935 von McDermott et al., in U.S. Patent Nr. 6,244,070 von Elliott et al. oder in U.S. Patent Nr. 5,890,377 von Foglietta. Während derartige Anordnungen gewisse Vorteile gegenüber anderen Verfahren aufweisen können, erfordern diese typischerweise eine Änderung im existierenden Expandern, wenn die Anlage für einen höheren Durchsatz erweitert wird. In derartigen Anlagen werden die getrennten Flüssigkeiten zudem dem Demethaniser zugeführt, welcher bei kryogenen Temperaturen arbeitet.
  • Lee beschreibt in U.S. Patent Nr. 6,224,070 Anordnungen und Verfahren in welchen Methan von schwereren Komponenten getrennt wird in einer kryogenen Destillationskolonne, in welcher der Kopfrückflussstrom durch einen Magerrückflussstromabsorber erzeugt wird, welcher bei einem tieferen Druck als die Destillationskolonne betrieben wird und welcher einen Mageranteil des Zufuhrgases als Absorberzufuhrstrom erhält. Es ist deshalb auch der Demethaniser, welcher das Methan produziert.
  • WO-A-01 88447 , welche als nächstliegender Stand der Technik erachtet werden kann, offenbart in 5 eine Anlage umfassend eine mit einem Absorber verbundene Destillationskolonne, welche einen ersten Rückflussstrom empfängt, und welche zudem einen zweiten Rückflussstrom empfängt, wobei der erste Rückflussstrom ein gekühltes mageres Kopfprodukt der Destillationskolonne umfasst, und der zweite Rückflussstrom einen gekühlten Dampfanteil einer Erdgaszufuhr umfasst, der über ein Joule-Thomson-Ventil druckreduziert ist, und wobei der Absorber weiter ausgestaltet ist einen Flüssiganteil der Erdgaszufuhr und einen zweiten Dampfanteil der Erdgaszufuhr zu erhalten, wobei der zweite Anteil über einen Turboexpander druckreduziert ist.
  • Obwohl verschiedene Anordnungen und Verfahren bekannt sind zur Rückgewinnung verschiedener Anteile aus flüssigem Erdgas, weisen alle oder beinahe alle einen oder mehrere Nachteile auf. Es ist deshalb immer noch ein Bedürfnis, Verfahren und Anordnungen zur Verfügung zu stellen, welche die Rückgewinnung von flüssigem Erdgas verbessern.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren gemäss Anspruch 1 bzw. 6.
  • Der Absorber erhält einen flüssigen Anteil der Erdgaszufuhr und einen zweiten Dampfanteil der Erdgaszufuhr, wobei der zweite Anteil über einen Turboexpander bezüglich Druck reduziert wird. Der Absorber erzeugt zudem ein Sumpfprodukt, das den ersten und zweiten Rückflussstrom kühlt, wobei zumindest ein Teil des Sumpfproduktes in die Destillationskolonne gespiesen werden kann. Die genannten Absorberkopfprodukte werden verwendet zum Kühlen des ersten und zweiten Rückflussstroms und kühlen weiter einen Dampfanteil der Erdgaszufuhr. Sie können zudem die Erdgaszufuhr kühlen. Bevorzugte Vorrichtungen umfassen nebst dem Turboexpander ein Joule-Thomson-Ventil und bevorzugte Destillationskolonnen umfassen eine Demethaniser oder Deethaniser. Wenn C2-Rückgewinnung besonders bevorzugt ist, ist zu beachten, dass der erste Magerrückflussstrom als eine Flüssigzufuhr in den Absorber gespiesen werden kann, wobei die Destillationskolonne einen Demethaniser umfasst. Bevorzugte Anordnungen sind besonders geeignet zur Nachrüstung einer bestehenden NGL-Anlage, um den Durchsatz zu erhöhen und die C2 und C3 Rückgewinnung zu erhöhen.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Anlagenausgestaltung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die Erfinder haben entdeckt, dass eine hohe NGL-Rückgewinnung (z. B. zumindest 99% C3 und zumindest 90% C2) in neuen und verbesserten Anordnungen erlangt werden kann, in welchen einem Absorber zwei Rückflussströme zugeführt sind. Zudem weisen die erfindungsgemässen Anordnungen den Vorteil auf, dass diese ermöglichen, die Rückgewinnung von Komponenten zu verändern durch die Veränderung der Prozesstemperatur und durch Veränderung des Zufuhrpunktes von einem der Rückflussströme in den Absorber.
  • Mehr spezifisch umfassen die Anlageanordnungen einen Absorber der einen ersten Rückflussstrom und einen zweiten Rückflussstrom erhält, wobei der erste Rückflussstrom ein gekühltes Magerkopfprodukt der Destillationskolonne umfasst und wobei der zweite Rückflussstrom einen gekühlten Dampfanteil einer Erdgaszufuhr umfasst, welcher über eine andere Vorrichtung als einen Turboexpander bezüglich Druck reduziert wird.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Anlage 100 in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung einen Absorber 110 der fluidleitend gekoppelt ist an eine Destillationskolonne 140. Eine Erdgaszufuhr 101, die typischerweise zusammengesetzt ist durch Mol-% von 85% C1, 6% C2, 3% C3, 3% C4+ und 3% CO2 bei 32,22°C (90°F) und 648,88 (1200 psig)bar wird in einem Wärmetauscher 124 gekühlt, um die Erdgaszufuhr auf –31,66°C (–25°F) zu kühlen. Der kondensierte flüssige Anteil der gekühlten Erdgaszufuhr wird in einem Separator 170 getrennt, um einen gekühlten Flüssigkeitsstrom 103 zu bilden, wobei der gekühlte Dampfanteil 106 weiter gekühlt wird über einen Wärmetauscher 122 auf typischerweise –37,22°C (–35°F), um einen weiter gekühlten Dampfanteil 107 zu bilden. Die Flüssigkeit des weiter gekühlten Dampfanteils 107 wird von dessen Dampf im Separator 180 getrennt, welcher einen weiter gekühlten Dampfstrom 108 bildet und einen weiter gekühlten Flüssigstrom 104. Der gekühlte Flüssigstrom 103 und der weiter gekühlte Flüssigstrom 104 werden kombiniert um einen kombinierten gekühlten Flüssigstrom 105 zu bilden, bei typischerweise –59,44°C (–75°F) und 28,26 bar (410 psig), welcher danach als Zufuhrstrom zugeführt wird in den unteren Abschnitt des Absorbers 110.
  • In speziell bevorzugten Konfigurationen, welche für Propan-Rückgewinnung bis zu Ethan-Rückgewinnung geeignet ist, sind die typischen Temperaturbereiche wie nachfolgend illustriert. Der weiter gekühlte Dampfstrom 108 wird aufgeteilt in einen ersten Teil, der in einem Turboexpander 150 expandiert wird um einen expandierten Strom 109 zu erzeugen, typischerweise bei –73,33°C (–100°F) bis –81,66°C (–115°F), welcher in den Absorber 110 eingeleitet wird, und einen zweiten Stromanteil 130, der in einem Wärmetauscher 120 weiter gekühlt wird auf typischerweise –67,77°C (–90°F) bis –92,77°C (–135°F), und in einem Joule-Thomson-Ventil 132 bezüglich Druck reduziert wird, bevor dieser in den Absorber 110 als Rückflussstrom eintritt, typischerweise bei –87,22°C (125°F) bis –95,55°C (–140°F).
  • Der Absorber 110 bildet ein Kopfprodukt 114 aus, typischerweise zwischen –73,33°C (–100°F) und –92,77°C (–135°F), welches in Wärmetauschern 120, 122 und 124 als Kühlmittel verwendet wird, bevor das Restgas in einen Restgaskompressor 160 rekomprimiert wird. Daher sollte erkannt werden, dass das Kopfprodukt den ersten und zweiten Rückflussstrom 146 beziehungsweise 130 kühlt, und dass dieser zudem verwendet wird als Kühlmittel, um zumindest eines der Dampfanteile der Erdgaszufuhr des ersten und zweiten Separators zu kühlen. Der Absorber 110 produziert zudem ein Sumpfprodukt 112, typischerweise bei –73,33°C (–100°F) und –81,66°C (–115°F), welches im Wärmetauscher 120 als Kühlmittel wirkt, um den ersten und zweiten Rückflussstrom 146 und 130 weiter zu kühlen. Das erwärmte Sumpfprodukt 112, typischerweise zwischen –53,88°C (–65°F) und –65°C (–85°F) wird dann in die Destillationskolonne 140 eingeführt, welche das erwünschte Sumpfprodukt 142 (z. B. Propan oder Ethan/Propan) vom mageren Restgas 144 trennt. Das magere Restgas 144 kann dann mit einem Kühler gekühlt werden, bevor dieses in den Separator 190 eintritt, der einen Destillationskolonnenrückflussstrom 148 produziert und den mageren Absorberrückstrom 146, typischerweise zwischen –65°C (–85°F) und –81,66°C (–115°F).
  • Es sollte insbesondere erwähnt werden, dass die dargestellten Konfigurationen verwendet werden können zur Rückgewinnung eines hohen Anteils Propan sowohl als auch eines hohen Anteils Ethan. Wenn beispielsweise eine hohe Ethanrückgewinnung gewünscht wird, dann ist der Kühler für den Destillationskolonnenkopfstrom 144 typischerweise nicht erforderlich und kann daher überbrückt werden, und der magere Absorberrückflussstrom 146 wird im unteren Teil in den Absorber 110 eingeführt, als ein Sumpfzufuhrstrom, wie in 1 mit gestrichelten Linien dargestellt.
  • Bezüglich geeigneter Zufuhrgasströme sei erwähnt, dass unterschiedliche Zufuhrgasströme geeignet sind, und besonders geeignete Zufuhrgasströme können unterschiedliche Kohlenwasserstoffe mit unterschiedlichem Molekulargewicht umfassen. Bezüglich dem Molekulargewicht von geeigneten Kohlenwasserstoffen wird es generell bevorzugt, dass der Zufuhrgasstrom im Wesentlichen C1-C6 Kohlenwasserstoffe enthält. Zudem können geeignete Zufuhrgasströme zusätzlich Sauergase (z. B. Kohlendioxid, Wasserstoffsulfid) oder andere gasförmige Komponenten (z. B. Wasserstoff) umfassen. Daraus folgt, dass besonders bevorzugte Zufuhrgasströme Erdgas und Erdgasflüssigkeiten sind.
  • In weiteren bevorzugten Aspekten des erfindungsgemässen Gegenstandes werden die Zufuhrgasströme gekühlt, um zumindest einen Teil der schwereren Komponenten im Zufuhrgasstrom zu kondensieren, und in besonders bevorzugten Konfigurationen wird der Zufuhrgasstrom gekühlt, und in einen Dampfanteil und einen Flüssigkeitsanteil getrennt, wobei der Dampfanteil weiter kühlt und in einen zweiten Dampfanteil und einen zweiten Flüssigkeitsanteil getrennt wird. Diese Kühlschritte werden durch die Verwendung des Kühlinhaltes des Absorberkopfproduktes und/oder des Absorbersumpfproduktes erlangt.
  • In weiteren Ausführungsformen wird es weiter bevorzugt, dass die vom Zufuhrgasstrom getrennten Flüssigkeiten in den Absorber geleitet (und kombiniert) werden. Bezüglich der Dampfanteile sollte erkannt werden, dass der zweite Dampfanteil aufgeteilt wird in einen Bypass-Strom und einen turboentspannten Strom, wobei der turboentspannte Strom in einem Turboexpander geleitet wird und danach in einen Absorber, wobei der Bypass-Strom weiter (a) gekühlt wird, unter Verwendung des Kühlinhaltes des Absorberkopfproduktes und des Absorbersumpfproduktes und dann (b) bezüglich Druck entspannt wird über eine Vorrichtung welche eine andere ist als ein Turboexpander, bevor diese in den oberen Abschnitt des Absorbers eintritt als ein erster Rückflussstrom. Speziell geeignete Vorrichtungen umfassen Joule-Thomson-Ventile, wobei alle anderen bekannten Konfigurationen und Verfahren zurDruckreduzierung hierin auch als geeignet erachtet werden. So könnten z. B. geeignete alternative Vorrichtungen Energiewiedergewinnungsturbinen oder Expansionsdüsenvorrichtungen umfassen.
  • Die Absorberkopf- und Sumpfprodukte werden in einem Wärmetauscher als Kühlmittel verwendet, wobei der Wärmetauscher Kühlung für den ersten und zweiten Rückflussstrom zur Verfügung stellt. Zudem ist es bevorzugt, dass das Absorberkopfprodukt als ein Kühlmittel in zumindest einem und bevorzugt in zumindest zwei zusätzlichen Wärmetauschern verwendet wird, wobei das Absorberkopfprodukt den getrennten Dampfanteil des Zufuhrgases und den Zufuhrgasstrom kühlt, bevor eine Wiederverdichtung auf Restgasdruck stattfindet. Ähnlich wird das Absorbersumpfprodukt verwendet (vorzugsweise im selben Wärmetauscher) als ein Kühlmittel um zumindest einen der ersten und zweiten Rückflussströme zu kühlen, bevor diese in die Destillationskolonne als Kolonnenstrom zugeführt werden. Geeignete Absorber können sich unterscheiden bezüglich ihrer speziellen Ausführungsform, trotzdem ist es generell bevorzugt, dass der Absorber ein Einsatz oder ein gepackter Betttyp-Absorber ist.
  • Das Absorbersumpfprodukt wird in einer Destillationskolonne getrennt, um das gewünschte Sumpfprodukt (z. B. C2/C3 oder C3 und C4 +) zu bilden. Daraus folgt, dass abhängig vom erwünschten Sumpfprodukt geeignete Destillationskolonnen umfassend einen Demethaniser oder einen Deethaniser erforderlich sind. Wenn das erwünschte Sumpfprodukt C3 und C4 + ist, dann wird das Destillationskolonnenkopfprodukt gekühlt in einem Kühler (z. B. unter Verwendung eines externen Kühlmittels) und getrennt in einen Destillationskolonnenrückflussanteil und einen Dampfanteil. Daher sollte insbesondere erwähnt werden, dass das Dampfkopfprodukt der Destillationskolonne verwendet wird als ein erster Rückflussstrom für den Absorber, wobei der erste Rückflussstrom ein magerer Rückflussstrom ist, der in den obersten Einsatz des Absorbers eingespiesen wird.
  • Ähnliches gilt, wenn das erwünschte Sumpfprodukt C2/C3 + ist, dann ist zu erwähnen, dass das Destilliationskolonnenkopfprodukt den Kühler umgeht und, nach dem Trennen in einem Separator, der flüssige Anteil verwendet wird als Rückflussstrom für die Destillationskolonne, während der Dampfanteil verwendet wird als Sumpfprodukt für den Absorber. Wiederum sollte insbesondere berücksichtigt werden, dass in derartigen Konfigurationen einer Ethanrückgewinnung das Dampfkopfprodukt der Destillationskolonne rezykliert wird, zurück zum Absorber, zur Reabsorption vom C2 und Komponenten, welche in einer hohen Ethanrückgewinnung resultieren.
  • Da sollte insbesondere berücksichtigt werden, dass in den dargestellten Ausführungsformen die Kühlungserfordernisse für den Absorber zumindest teilweise durch die Rückflussströme zur Verfügung gestellt werden (durch Kühlung der Absorbersumpf- und Kopfprodukte) und dass die C2/C3 Rückgewinnung signifikant erhöht wird durch die Verwendung eines ersten und eines zweiten Rückflussstroms. Bezüglich der C2-Rückgewinnung ist zu erwähnen, dass derartige Konfigurationen zumindest 85%, noch typischerweise zumindest 88% und am typischsten eine Rückgewinnung von 90% aufweisen, wobei zu erwähnen ist, dass die C3-Rückgewinnung zumindest 95% sein wird, noch typischer zumindest 98% und am typischsten zumindest 99%.
  • In einem weiteren Aspekt des Erfindungsgegenstandes sollte erkannt werden, dass die offenbarten Ausführungsformen besonders geeignet sind zum Aufrüsten einer bestehenden Erdgasbehandlungsanlage, wobei die Kapazität der aufgerüsteten Anlage signifikant ansteigt ohne Veränderung des Expanders oder Ersetzen der Absorber und/oder Destillationskolonne. Zusätzliche Ausrüstungsgegenstände für derartige Nachrüstungen umfassen typischerweise einen Wärmetauscher und Leitung.
  • Daraus folgt, dass eine Methode zum Erhöhen des Durchsatzes in einer Erdgaswiedergewinnungsanlage, umfassend einen Absorber und eine Destillationskolonne, einen Schritt umfasst in welchem ein erster Rückflussstrom für den Absorber zur Verfügung gestellt wird, wobei der erste Rückflussstrom ein Kopfprodukt der Destillationskolonne umfasst. In einem weiteren Schritt ist eine Umgehung stromaufwärts eines Turboexpanders vorgesehen, wobei die Umgehung einen Dampfanteil einer gekühlten Erdgasflüssigkeit erhält und einen Dampfanteil für den Absorber zur Verfügung stellt. In einem weiteren Schritt wird der Druck des Dampfanteils reduziert, bevor der Dampfanteil dem Absorber als ein zweiter Rückflussstrom zufliesst und in einem noch anderen Schritt ist ein Wärmetauscher vorgesehen, der zumindest einen der ersten und zweiten Rückflussströme kühlt, unter Verwendung von zumindest eines Absorbersumpfproduktes und eines Absorberkopfproduktes.
  • Das Verfahren umfasst einen Schritt, in welchem ein zweiter Dampfanteil der gekühlten Erdgaseflüssigkeit in einem Turboexpander expandiert wird und in den Absorber zugeleitet wird, wobei ein flüssiger Anteil der gekühlten Erdgasflüssigkeit in den Absorber geleitet wird. Zudem kann das Absorberkopfprodukt das flüssige Erdgas und/oder ein Dampfanteil des flüssigen Erdgases weiter kühlen und der Rückflussstrom kann in den Absorber geleitet werden, als ein Flüssigkeitsstrom oder Dampf/Flüssigkeitsstrom, wobei die Destillationskolonne einen Demethaniser umfasst. Alternativ kann die Destillationskolonne als ein Demethaniser betrieben werden, wenn ein flüssiges Ethanprodukt bevorzugt ist.
  • Daher umfasst ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage einen Schritt, in welchem ein Absorber und eine Destillationskolonne vorgesehen sind. In einem weiteren Schritt wird ein gekühltes Magerkopfprodukt der Destillationskolonne dem Absorber als ein erster Rückflussstrom zugeführt und der Druck eines gekühlten Dampfanteils eines Erdgasstroms wird reduziert über eine Vorrichtung welche anders ist als ein Turboexpander. In einem weiteren Schritt wird der gekühlte Dampfanteil, der bezüglich Druck reduziert ist, als ein zweiter Rückflussstrom dem Absorber zugeführt. Das Verfahren umfasst einen Schritt in einen Flüssiganteil der Erdgaszufuhr und einen zweiten Dampfanteil der Erdgaszufuhr, welche in den Absorber geleitet werden, wobei der zweite Anteil bezüglich Druck über einen Turboexpander reduziert wird.
  • Zusätzlich wird ein Wärmetauscher verwendet, in welchem ein Sumpfprodukt und ein Kopfprodukt des Absorbers einen ersten und zweiten Rückflussstrom kühlen. Zudem ist es generell bevorzugt, dass in solchen Verfahren zumindest ein Teil des Sumpfproduktes vom Absorber in die Destillationskolonne geleitet wird, und dass die Vorrichtung, welche eine andere ist als ein Turbokompressor, ein Joule-Thomson-Ventil umfasst. Zudem gilt, wenn C2-Rückgewinnung erwünscht ist, dass durch die Trennung von Dampf ein magerer Rückflussstrom erzeugt wird und dieser als eine Flüssigkeitszufuhr in den Absorber geleitet wird und der Dampfkopfstrom von der Destillationskolonne in den unteren Teil des Absorbers geleitet wird, wobei die Destillationskolonne einen Demethaniser umfasst.
  • Zudem ist in einem weiteren Aspekt des erfindungsgemässen Gegenstandes zu berücksichtigen, dass sich diejenigen dargestellten Ausführungsformen als besonders vorteilhaft erwiesen, welche einen Absorber aufweisen, der mit einem höheren Druck als die flussabwärts angeordnete Destillationskolonne betrieben wird. Derartig ausgestaltete Ausführungsformen würden einen Kompressor erfordern, der den Druck des Dampfstroms von der Destillationskolonne auf den vom Absorber benötigten Druck anheben. Eine derartige Kolonnenausführung mit zwei Drücken sollte bezüglich der für die Kompression erforderlichen Energie eine signifikante Energieeinsparung ergeben, weil die für den Restgaswiederverdichter erforderliche Kompressionsleistung stark reduziert ist.

Claims (9)

  1. Anlage (100) umfassend eine Destillationskolonne (140) verbunden mit einem Absorber (110), welcher ausgestaltet ist zum Erhalten eines ersten Rückflussstroms (146), wobei der erste Rückflussstrom (146) ein mageres Kopfprodukt von der Destillationskolonne (140) umfasst, wobei ein Wärmetauscher (120) zum Kühlen des mageren Kopfproduktes der Destillationskolonne (140) ausgestaltet ist, bevor dieses in den Absorber (110) eintritt; wobei der Absorber (110) zum Erhalten eines zweiten Rückflussstroms (130) ausgestaltet ist, wobei der zweite Rückflussstrom (130) einen Dampfanteil einer Erdgaszufuhr (101) umfasst; wobei der Absorber (110) ein Sumpfprodukt (112) und ein Kopfprodukt (114) erzeugt, welche das magere Kopfprodukt der Destillationskolonne (140) und den Dampfanteil der Erdgaszufuhr (101) im Wärmetauscher (120) kühlen, bevor diese als der erste und zweite Rückflussstrom (146, 130) in den Absorber (110) eintreten; wobei eine Expansionsvorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Energierückgewinnungsvorrichtung, einer Expansionsdüse, und einem Joule-Thomson-Ventil (132), an den Absorber (110) gekoppelt ist und ausgestaltet ist den Druck des Dampfanteils der Erdgaszufuhr durch Expansion zu reduzieren; wobei der zweite Anteil über einen Turboexpander (150) druckreduziert ist.
  2. Anlage gemäss Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil des Sumpfproduktes (112) in die Destillationskolonne (140) zugeführt ist.
  3. Anlage gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei das Kopfprodukt (114) zudem die Erdgaszufuhr (101) kühlt.
  4. Anlage gemäss Anspruch 1, wobei die Destillationskolonne (140) einen Demethaniser umfasst.
  5. Anlage gemäss Anspruch 1, wobei der erste magere Rückflussstrom (146) als eine Dampf/Flüssigkeitszufuhr oder eine Flussigkeitszufuhr dem Absorber (110) zugeführt ist, und wobei die Destillationskolonne (140) einen Deethaniser umfasst.
  6. Verfahren zum Betrieb der Anlage (100) umfassend: zur Verfügungstellung eines Absorbers (110) und einer Destillationskolonne (140); zur Verfügungstellung eines Wärmetauschers (120) in welchem ein Sumpfprodukt (112) und ein Kopfprodukt (114) des Absorbers (110) ein mageres Kopfprodukt der Destillationskolonne (140) und einen Dampfanteil des Erdgases (130) kühlen; zuführen des gekühlten mageren Kopfproduktes von der Destillationskolonne (140) zum Absorber (110) als ein erster Rückflussstrom (146); reduzieren des Druckes des gekühlten Dampfanteils der Erdgaszufuhr über eine Expansionsvorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Energierückgewinnungsturbine, einer Expansionsdüse, einem Joule-Thomson-Ventil (132), zuführen des gekühlten Dampfanteils, der zum Absorber bezüglich Druck reduziert ist, als ein zweiter Rückflussstrom zusätzlich zum ersten Rückflussstrom; und zuführen eines Flüssiganteils (105) der Erdgaszufuhr (101) und eines zweiten Dampfanteils (109) der Erdgaszufuhr (101) in den Absorber (110), wobei der zweite Anteil (109) über einen Turboexpander (150) bezüglich Druck reduziert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, zudem umfassend das Zuführen von zumindest einem Teil des Sumpfproduktes (112) vom Absorber (110) in die Destillationskolonne (140).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der erste magere Rückflussstrom (146) dem Absorber (110) als eine Dampf/Flüssigkeitszufuhr zugeführt wird, und wobei die Destillationskolonne (140) einen Deethaniser umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 6 wobei der Absorber (110) auf einem Druck betrieben wird, der höher ist als ein Druck in der Destillationskolonne (140), und wobei ein Kompressor vorgesehen und ausgestaltet ist zum Komprimieren des Destillationskolonnenkopfs auf den Druck des Absorbers (110).
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