JPH0625674A - 重炭化水素生成物回収の低温分離法 - Google Patents

重炭化水素生成物回収の低温分離法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 先行技術のサイクル効率、特に相分離、エネ
ルギー効率の向上にある。 【構成】 供給材料ガスを含む炭化水素の冷却、相分
離、精留およびストリッピングして、重炭化水素生成物
を回収する方法で、圧倒的量のプロセスの冷凍を、混合
冷媒を使用する単一ループ蒸気再圧縮冷凍機から提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流れを含む炭化水素か
らＣ２＋もしくはＣ３＋重炭化水素を冷却、相分離、精
留およびストリッピングの逐次工程を用いて回収する方
法で、前記方法に必要な冷凍を混合冷媒を用いる単一ル
ープ蒸気再圧縮冷凍機から支配的に引き出すことを特徴
とする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】重炭化水素生成物（すなわち、Ｃ２＋も
しくはＣ３＋炭化水素）を、流れを含む炭化水素から冷
却、相分離、精留およびストリッピングの逐次工程を用
いて回収する方法が技術上教示されている。詳述すれ
ば、米国特許第４，６２２，０５３号は、このような方
法を開示する。前記米国特許はさらに、前記方法の冷凍
が、２段（２ループ）カスケード冷凍機（好ましい実施
例）もしくは混合冷媒を用いる単一ループ蒸気再圧縮冷
凍機で提供できることを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようする課題】しかし、冷却、相分離、
精留およびストリッピングの逐次工程を組み込み、支配
的な量の冷凍が混合冷媒を用いる単一ループ蒸気再圧縮
冷凍により提供されるトムリンソン(Tomlinson) のサイ
クルの効率を著しく向上できることがわかった。
【０００４】本発明の技術分野に適切であり、相分離、
低温デフレグメーションによる精留およびストリッピン
グを含む種々の個別工程を示す一般的関連性のある先行
技術には、米国特許第４，００２，０４２号；４，２７
２，２７０号；４，３５６，０１４号；４，５２６，５
９６号；４，５０７，１３３号；４，６０８，０６８
号；４，６６４，６８７号；４，６７５，０３６号；
４，７０７，１７０号；４，７１４，４８７号と４，７
１８，９２７号がある。
【０００５】本発明の目的は、重炭化水素生成物を、ガ
ス流れを含む炭化水素から回収する先行技術の分離法の
改良を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、 (a) ガス流れを冷却して、その部分凝縮をもたらす工程
と； (b) 前記部分凝縮したガス流れをその蒸気と液体成分に
相分離器で相分離する工程と； (c) 前記蒸気成分を工程(b) から低温デフレグメーショ
ンにより精留して、軽質ガス流れと重質ガス流れを生成
する工程と； (d) 前記液体成分を工程(b) から、又前記重質液体流れ
を工程(c) からリボイラーのあるストリッピング塔から
ストリッピングする工程で、前記ストリップ塔からの残
液流れが重炭化水素生成物である工程と； (e) 支配的な量のプロセス用冷凍を混合冷媒を用いる単
一ループ再圧縮冷凍機から提供する工程と；からなる先
行技術を前提とする。
【０００７】本発明は、上述の先行技術のエネルギー効
率を向上させるために、 (i) 前記液体成分を工程(b) から、又前記重質液体流れ
を工程(c) から直接工程(d) のストリッピング塔に通す
工程と； (ii) 前記ストリッピング塔を周囲温度以下で操作する
工程と； (iii)オーバーヘッド蒸気を前記ストリッピング塔から
工程(b) の相分離器に直接通して工程(b) からの蒸気成
分で精留する工程と； (iv) 工程(e) で前記ストリッピング塔のリボイラーの
熱媒として用いる混合冷媒を用いて、前記リボイラーの
熱効率の少くとも一部を提供する工程と；からなること
を要旨とする。
【０００８】本発明は供給材料ガス流れを低圧、たとえ
ば４０乃至２００ｐｓｉａの圧力で処理でき、前記軽質
と重質成分の間の高い相対揮発度がより容易な分離を付
与し、その結果より低い分離エネルギーですませる。本
発明の別の主要利点は大抵の用途で僅かに１基の圧縮機
しか必要としないため著しい資本節約をもたらすことで
ある。
【０００９】
【作用】本発明は、流れ、たとえば製油所排ガス流れを
含む炭化水素からのＣ２＋又はＣ３＋炭化水素の有効な
回収方法を提供する。前記流れを含む炭化水素は水素、
窒素、一酸化炭素と二酸化炭素のような非炭化水素が何
種類入っても差支えない。又前記炭化水素成分に、メタ
ン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタ
ン、ブテン、イソブタン、ペンタン、ヘキサンと潜在的
残留量のさらに重質の炭化水素を含む飽和ならびに不飽
和炭化水素が含まれても差支えない。この発明の本分中
に使用される飽和と不飽和炭化水素は、炭化水素の炭素
数を示すＣｘ＋で記号として引用してある。前記の記号
「ｘ」は、炭素原子数が、前記下付き文字「ｘ］の位置
に置かれる指定数と比較的高い分子量化合物の構成を示
すために用いられる。
【００１０】本発明では、相対的に低い圧力の供給材料
ガスを中間温度、たとえば、＋３０°Ｆ乃至−１５０°
Ｆ（約−１．１°乃至−１０１．１℃）に冷却する。前
記凝縮液体を相分離器で除去し、一方未凝縮蒸気をさら
に冷却し、デフレグメーターで精留して、残留Ｃ２＋も
しくはＣ３＋炭化水素を回収する。前記凝縮液体を周囲
温度以下の温度で操作するストリッピング塔で分留して
残留軽質成分を除去、前記Ｃ２＋もしくは、Ｃ３＋炭化
水素生成物の純度を増加させる。精製炭化水素を液体生
成物として回収するか、あるいは再気化させて冷凍回収
を行う。
【００１１】前記ストリッピング塔からのオーバーヘッ
ド蒸気を前記相分離器に、その後、デフレグメーターに
戻して残留Ｃ２＋もしくはＣ３＋炭化水素を回収する。
前記単一ループ蒸気再圧縮冷凍機で用いられた混合冷媒
は前記ストリッピング塔のリボイラーの熱媒として作用
し、それにより前記リボイラーの熱能力の少くとも一部
を提供する。必要の場合は、他の流れたとえば供給材料
や生成物流れを用いて前記リボイラーの補助的熱能力を
供給できる。
【００１２】この方法は、Ｃ２＋もしくはＣ３＋炭化水
素の分離と回収に要する電力需要量と資本経費双方を低
減させる。それは供給材料ガスが低圧たとえば４０乃至
２００ｐｓｉａで処理でき、前記軽質及び重質成分間の
高相対揮発度が分離をより容易にさせ、結果として分離
に要するエネルギーを低減できる。
【００１３】本法の主要利点は、大抵の用途で僅かに１
基の圧縮機、すなわち単一ループ混合冷凍式凝縮機しか
必要としないことである。供給材料の圧縮は必要でない
ので、２段（２つのループ）カスケード冷凍機も必要と
しない。プロセスに対する圧縮必要条件は１基の機械、
すなわち混合冷媒式圧縮機に統合されるので、その結果
著しい資本節減をもたらす。そのうえ、デフレグメータ
ーで達成される精留は、前記ストリッピング塔に流入す
る軽質成分の量を最少限にする結果、塔を小型化してさ
らに有効な分留をもたらす。
【００１４】本発明は、流れを含む炭化水素から重炭化
水素（すなわち、Ｃ２＋もしくはＣ３＋炭化水素）回収
の先行技術サイクルの改良である。先行技術サイクル
は、米国特許第４，６２２，０５３号の図２に示され、
冷却、相分離、精留とストリッピングの逐次工程からな
る。先行技術サイクルの好ましい実施例の冷凍は、２段
（２つのループ）カスケード冷凍機で提供される。しか
し、前記米国特許の第６欄、第３８乃至４３行で、「図
２に説明の方法で用いられる２段カスケード冷凍機は、
好ましい場合は、それを別の形式の外部冷凍機に取り換
えても差支えない。たとえば、混合冷媒を用いる単一ル
ープ蒸気圧縮冷凍機を使用できる（本発明においてと同
様）が、しかし電力の節減はそれほど大きくない」と説
明している。
【００１５】本発明の先行技術サイクルの効率に優る著
しいかつ意外な増加は、次掲の先行技術サイクルに改良
を加えることにより達成できる： １．先行技術サイクルでは、相分離工程からの液体成分
と、精留工程からの液体成分を混合して、供給材料ガス
混合物に接触させる間接熱交換により熱入れしてから、
前記液体成分をストリッピング塔に送るが、本発明で
は、これらの液体成分を熱入れすることなくストリッピ
ング塔に直接通す。
【００１６】２．先行技術サイクルでは、ストリッピン
グ塔を周囲温度又はそれを上回る温度で操作するが、本
発明では、ストリッピング塔を周囲温度以下の温度で操
作する。
【００１７】３．先行技術サイクルでは、ストリッピン
グ塔からのオーバーヘッド蒸気を到来供給材料と混合
し、冷却してから相分離器に向けるが、本発明では、こ
の蒸気成分を冷却することなく相分離器に直接通す。
【００１８】４．先行技術サイクルでは、熱油もしくは
低圧蒸気をストリッピング塔のリボイラーの熱媒として
用いるが、本発明においては、混合冷媒をストリッピン
グ塔のリボイラーの熱媒として用い、それにより前記リ
ボイラーの熱能力の少くとも一部を付与する。
【００１９】上記の先行技術サイクルの改良を実施する
と、分離工程の効率を著しく向上させる。次表１に示す
通り、本発明は、典型的製油所排ガス流れからの前記Ｃ
３＋炭化水素回収の先行技術サイクルの好ましい実施例
より１９％少い電力ですむ。このような電力節減は、前
記米国特許が前述の通り、好ましい実施例である２段
（２つのループ）カスケード冷凍機の代わりに混合冷媒
を用いる単一ループ蒸気再圧縮冷凍機（本発明において
と同様に）用いる時に電力で不利をこうむると述べてい
ることを考えると一層印象的である。本発明と先行技術
サイクルの双方共、プロパンの９５％、Ｃ４＋成分の１
００％の回収を達成する。
【００２０】
【表１】 本発明対トムリンソン法の相対的性能＊ ―――――――――――――――――――――――――――――――― 本発明 トムリンソン法＊ ―――――――――――――――――――――――――――――――― 供給材料（時間当りポンドモル）＊＊ 1654 1654 プロパン回収 95% 95% Ｃ４＋回収 100% 100% 全電力（ＨＰ） 1660 2050 ―――――――――――――――――――――――――――――――― ＊トムリンソン(Tomlinson) ほかの米国特許第４，６２
２，０５３号の図２に示す通り。
【００２１】＊＊供給は８０°Ｆ（約２６．７℃）の温
度と１０５ｐｓｉａの圧力で行い、５４．１％の水素、
０．２％の二酸化炭素、１４．２％のメタン、１１．７
％のエタン、０．８％のプロピレン、１０．９％のプロ
パン、３．２％のブタン、１．４％のペンタンと０．３
％のヘキサンを含む。
【００２２】
【実施例】ここで、本発明の一実施例が、典型的製油所
排ガス流れからのＣ３＋炭化水素の回収に関連するの
で、それを詳細に説明する。図１を参照して５４．１％
の水素、０．２％の二酸化炭素、１４．２％のメタン、
１１−７％のエタン、０．８％のプロピレン、１０．９
％のプロパン、３．２％のイソブタン、３．２％のブタ
ン、１．４％のペンタンと０．３％のヘキサンを含む供
給材料ガスを８０°Ｆ（約２６．７℃）の温度と１０５
ｐｓｉａの圧力で管路１０に導入する。管路１０にある
供給材料ガスを熱交換器１で冷却する。前記供給材料ガ
スをそれが管路１１を出る時に−１０°Ｆ（約−２３．
３℃）の温度と１００ｐｓｉａの圧力で部分凝縮する。
それを相分離器容器３に導入して重炭化水素を含む重質
液体流れを管路１２に、軽質ガス成分を含む蒸気流れを
管路２１に生成する。管路２１にある蒸気流れは還流熱
交換器すなわちデフレグメーター２を上昇して、そこで
部分凝縮され、又前記流れの重質凝縮部分が前記熱交換
通路を下降して還流として作用し、蒸気流れを精留して
管路２１に入る。前記流れの凝縮部分を相分離器容器３
に戻して、重質液体流れとして最初に相分離した流れと
混合して管路１２に入れる。前記デブレグメーター２か
らオーバーヘッドとして出る軽質成分を−１１３°Ｆ
（約−８０．５６℃）の温度と９９ｐｓｉａの圧力で管
路２２に除去する。この管路２２にある流れを、デフレ
グメーター２と熱交換器１を通して戻し、再熱入れの
後、６７．０％の水素、０．３％の二酸化炭素、１７．
５％のメタン、１４．２％のエタン、０．３％のプロピ
レンと０．７％のプロパンを含む燃料流れとして１１０
°Ｆ（約４３．３３℃）の温度と９９ｐｓｉａの圧力で
除去して管路２３に入れる。
【００２３】前記重質液体流れを管路１２を通してスト
リッピング塔４に入れる。前記ストリッピング塔をその
底部にあるリボイラー８で作動させる。Ｃ３＋炭化水素
を含む重炭化水素生成物を前記ストリッピング塔の底部
から管路１３に１１０°Ｆ（約４３．３℃）の温度、９
０ｐｓｉａの圧力で入り、それには１．０％のエタン、
２．９％のプロピレン、５４．０％のプロパン、１６．
４％のイソブタン、１６．６％のブタン、７．５％のペ
ンタンと１．６％のヘキサンが含まれている。ストリッ
ピング塔からのオーバーヘッド蒸気を管路１４に除去
し、相分離器３に戻してデフレグメーター２で精留させ
て残留Ｃ３＋炭化水素を回収する。
【００２４】図１に説明され又具体的に示されたプロセ
スの操作に必要な冷凍は混合冷媒を用いる単一ループ蒸
気再圧縮冷凍機から引き出される。前記混合冷媒はいく
つの成分からも誘導できるが、一般には供給材料ガスか
らなる成分より選ばれる。図１では、前記混合冷媒は、
５．８％のメタン、５０．４％のエタンと４３．８％の
ブタンからなる。図１を参照して、管路３０の混合冷媒
は、１１０°Ｆ（約４３．３℃）の温度と、１７ｐｓｉ
ａの圧力である。それを圧縮機６で３９５ｐｓｉａの圧
力に再圧縮して、空気冷却器５とストリッピング塔のリ
ボイラーで部分凝縮する。前記部分凝縮した高圧混合冷
媒流れは前記リボイラーを出て管路３１に１１５°Ｆ
（約４６．１℃）の温度で入り、さらにそれを凝縮し
て、熱交換器１とデフレグメーター２で−１１８°Ｆ
（約−８３．３℃）の温度に冷却、弁７で２０ｐｓｉａ
の圧力にフラッシュし、デフレグメーター２で部分再気
化して低温冷凍を付与する。前記低圧混合冷媒をその
後、さらに熱入れして、熱交換器１で気化させ、圧縮機
６に管路３０で、１１０°Ｆ（約４３．３℃）の温度と
１７ｐｓｉａの圧力にして戻す。
【００２５】図１では示されていないが、本プロセスの
補助的冷凍を前記供給材料ガス流れを膨脹させて得るこ
ともできる。たとえば、デフレグメーターの上部を出て
管路２２にある軽質成分を膨脹させてから前記デブレグ
メーターで再熱入れするか、あるいはデフレグメーター
で再熱入れしてから膨脹させる。
【００２６】使用できる別の補助冷凍の源は管路１３に
ある重炭化水素生成物の再気化である。重炭化水素生成
物が液体流れとして必要でない時、前記重炭化水素生成
物をデフレグメーター２で、あるいは熱交換器１で再気
化して補助冷凍を付与できる。
【００２７】前記単一ループ蒸気再圧縮冷凍機は混合冷
媒を用いて、プロセス用に圧倒的な量の冷凍を提供す
る。前記混合冷媒は、利用できる場合は相対的に純粋の
成分から、もしくは前記供給材料ガスの処理で得られる
成分の適当な混合物から調製できる。たとえば、適当な
混合物冷媒組成は、管路１４もしくは管路２１から得ら
れる蒸気を管路１２もしくは管路１３から得られる液体
と適当な割合で混合することで得られる。
【００２８】前記混合冷媒の組成と、それの凝縮ならび
に気化圧力レベルを選択して、熱交換器とデフレグメー
ター内に、プロセス流れと混合冷媒流れの間の熱力学的
に効果的な温度差を付与する。前記混合冷媒を、それが
冷却水もしくは空気冷却器から、又ストリッピング塔の
リボイラーから、又プロセス流れの再熱入れから入手で
きる冷凍源の組み合せで少くとも部分的に凝縮できる十
分に高い圧力に圧縮する。前記混合冷媒を部分的に凝縮
するか、あるいはをれを全体的に凝縮して過冷してから
低圧でフラッシュと気化して冷凍として供給できる。
【００２９】
【発明の効果】便宜上、単一ループ混合冷媒流れの蒸気
と液体部分を凝縮して別に冷却するか、あるいは気化さ
せて熱交換器又はデフレグメーターのいずれかで別に熱
入れできる。前記冷媒をさらに冷凍供給のため１つ以上
の圧力レベルで気化および熱入れして再圧縮エネルギー
を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の一実施例のフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１ 熱交換器 ２ デフレグメーター ３ 相分離器容器 ４ ストリッピング塔 ５ 空気冷却器 ６ 圧縮器 ７ 弁 ８ リボイラー １１ 管路（供給材料ガス） １２ 管路（重質液体長れ） １３ 管路（重炭化水素生成物） １４ 管路（蒸気） ２１ 管路（蒸気流れ） ２２ 管路（軽質成分） ２３ 管路（燃料流れ） ３０ 管路（混合冷媒） ３１ 管路（高圧混合冷媒流れ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニース．パトリック．バーンハード アメリカ合衆国．18103．ペンシルバニア 州．アレンタウン．イー．パオリ．ストリ ート．769 (72)発明者 マイケル．ヘンリー．エヴァンズ イギリス国．スリー．ケーティー123キュ ーエイチ．ウォルトン．オン．タメス．ホ ーリー．アヴェニュー．28 (72)発明者 リチャード．ポール．フリーマン イギリス国．スリー．エスエム39イーキュ ー．ザ．クロース．２ (72)発明者 ホワード．チャールズ．ロールズ アメリカ合衆国．18034．ペンシルバニア 州．センター．ヴァレー．ダービー．スト リート．4529

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (a) ガス流れを冷却してその部分凝縮を
    もたらす工程と； (b) 前記部分凝縮したガスを相分離器でその蒸気と液体
    成分に相分離する工程と； (c) 前記蒸気成分を工程(b) から低温デフレグメーショ
    ンにより精留して軽質ガス流れと重質液体流れとを生成
    する工程と； (d) 前記液体成分を工程(b) から、又前記重質液体流れ
    を工程(c) から、リボイラーのあるストリッピング塔で
    ストリップする工程で、前記ストリッピング塔からの残
    液流れが重炭化水素であるストリップする工程と； (e) 圧倒的量の前記プロセス用冷凍を混合冷媒を用いる
    単一ループ蒸気再圧縮冷凍機から提供する工程と；から
    なる、ガス流れを含む炭化水素から重炭化水素生成物を
    回収するための低温分離法において、前記分離法の効率
    向上のため、 (i) 前記液体成分を工程(b) から、又前記重質液体流
    れを工程(c) から工程(d) のストリッピング塔に直接通
    す工程と； (ii) 前記ストリッピング塔を周囲温度以下の温度で操
    作する工程と； (iii)前記ストリッピング塔からオーバーヘッド蒸気を
    工程(b) の相分離器に直接通して、工程(d) からの蒸気
    成分で精留する工程と； (iv) 工程(e) で用いられた前記混合冷媒を前記ストリ
    ッピング塔のリボイラーの熱媒として用いて、前記リボ
    イラーの熱能力の少くとも１部として付与する工程と；
    からなる重炭化水素生成物回収の低温分離法。
  2. 【請求項２】 前記ガス流れを含む炭化水素が水素、窒
    素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタンとＣ２＋炭化水素
    を含むことを特徴とする請求項１の分離法。
  3. 【請求項３】 前記重炭化水素生成物がＣ２＋炭化水素
    を含むことを特徴とする請求項２の分離法。
  4. 【請求項４】 前記重炭化水素生成物がＣ３＋炭化水素
    を含むことを特徴とする請求項２の分離法。
  5. 【請求項５】 前記ガス流れを含む炭化水素が４０乃至
    ２００ｐｓｉａの圧力であることと、前記分離法が前記
    ガス流れの圧縮を必要としないことを特徴とする請求項
    １の分離法。
  6. 【請求項６】 前記混合冷媒の成分を前記ガス流れを含
    む炭化水素から得ることを特徴とする請求項１の分離
    法。
  7. 【請求項７】 前記分離法の補助冷凍を前記供給材料ガ
    スの膨脹から引き出すことを特徴とする請求項１の分離
    法。
  8. 【請求項８】 前記分離法の補助冷凍を前記重炭化水素
    生成物の気化から引き出すことを特徴とする請求項１の
    分離法。
  9. 【請求項９】 前記リボイラーへの熱能力を供給材料又
    は混合冷媒流れだけで供給することと、外部熱能力たと
    えば水蒸気などの源を用いないことを特徴とする請求項
    １の分離法。
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MY (1) MY111049A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5978489A (en) * 1997-05-05 1999-11-02 Oregon Graduate Institute Of Science And Technology Multi-actuator system for active sound and vibration cancellation
JP2008511734A (ja) * 2004-08-27 2008-04-17 エイメック・パラゴン・インコーポレイテッド Ｌｎｇからエタンおよび重い炭化水素を抽出するプロセス
JP2008513550A (ja) * 2004-09-14 2008-05-01 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー 液化天然ガスからエタンを抽出する方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW366410B (en) * 1997-06-20 1999-08-11 Exxon Production Research Co Improved cascade refrigeration process for liquefaction of natural gas
US5802871A (en) * 1997-10-16 1998-09-08 Air Products And Chemicals, Inc. Dephlegmator process for nitrogen removal from natural gas
US5983665A (en) * 1998-03-03 1999-11-16 Air Products And Chemicals, Inc. Production of refrigerated liquid methane
US6269656B1 (en) 1998-09-18 2001-08-07 Richard P. Johnston Method and apparatus for producing liquified natural gas
US6085547A (en) * 1998-09-18 2000-07-11 Johnston; Richard P. Simple method and apparatus for the partial conversion of natural gas to liquid natural gas
US6085545A (en) * 1998-09-18 2000-07-11 Johnston; Richard P. Liquid natural gas system with an integrated engine, compressor and expander assembly
US6085546A (en) * 1998-09-18 2000-07-11 Johnston; Richard P. Method and apparatus for the partial conversion of natural gas to liquid natural gas
FR2787870B1 (fr) * 1998-12-24 2001-02-02 Inst Francais Du Petrole Procede et systeme de fractionnement d'un gaz a haute pression
US6053008A (en) * 1998-12-30 2000-04-25 Praxair Technology, Inc. Method for carrying out subambient temperature, especially cryogenic, separation using refrigeration from a multicomponent refrigerant fluid
US6266977B1 (en) 2000-04-19 2001-07-31 Air Products And Chemicals, Inc. Nitrogen refrigerated process for the recovery of C2+ Hydrocarbons
US20110232327A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Rajeev Nanda Method for Processing Off Gas
US8721916B2 (en) * 2011-05-12 2014-05-13 A.S. Trust & Holdings Inc. Refrigerant composition

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2581558A (en) * 1947-10-20 1952-01-08 Petrocarbon Ltd Plural stage cooling machine
US2823523A (en) * 1956-03-26 1958-02-18 Inst Gas Technology Separation of nitrogen from methane
US3242682A (en) * 1963-09-23 1966-03-29 Eastman Kodak Co Method for separation of hydrocarbons
DE1619728C3 (de) * 1967-12-21 1974-02-07 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Tieftemperaturrektifikations verfahren zum Trennen von Gasgemischen aus Bestandteilen, deren Siedetemperaturen weit auseinanderliegen
US4002042A (en) * 1974-11-27 1977-01-11 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of C2 + hydrocarbons by plural stage rectification and first stage dephlegmation
DE2734080A1 (de) * 1977-07-28 1979-02-15 Linde Ag Verfahren zum abtrennen von methan aus einem methanhaltigen rohgas
US4272270A (en) * 1979-04-04 1981-06-09 Petrochem Consultants, Inc. Cryogenic recovery of liquid hydrocarbons from hydrogen-rich
US4356014A (en) * 1979-04-04 1982-10-26 Petrochem Consultants, Inc. Cryogenic recovery of liquids from refinery off-gases
FR2479846B1 (fr) * 1980-04-04 1986-11-21 Petroles Cie Francaise Procede de refrigeration, pour la recuperation ou le fractionnement d'un melange compose principalement de butane et propane, contenu dans un gaz brut, par utilisation d'un cycle mecanique exterieur
US4738699A (en) * 1982-03-10 1988-04-19 Flexivol, Inc. Process for recovering ethane, propane and heavier hydrocarbons from a natural gas stream
DE3475101D1 (en) * 1983-09-20 1988-12-15 Costain Petrocarbon Separation of hydrocarbon mixtures
US4507133A (en) * 1983-09-29 1985-03-26 Exxon Production Research Co. Process for LPG recovery
DE3408760A1 (de) * 1984-03-09 1985-09-12 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zur gewinnung von c(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen
DE3445994A1 (de) * 1984-12-17 1986-06-19 Linde Ag Verfahren zur gewinnung von c(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)- oder von c(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen
DE3445995A1 (de) * 1984-12-17 1986-06-19 Linde Ag Verfahren zur gewinnung von c(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)- oder von c(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen
FR2578637B1 (fr) * 1985-03-05 1987-06-26 Technip Cie Procede de fractionnement de charges gazeuses et installation pour l'execution de ce procede
DE3531307A1 (de) * 1985-09-02 1987-03-05 Linde Ag Verfahren zur abtrennung von c(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen aus erdgas
US4901533A (en) * 1986-03-21 1990-02-20 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for the liquefaction of a natural gas stream utilizing a single mixed refrigerant
US4714487A (en) * 1986-05-23 1987-12-22 Air Products And Chemicals, Inc. Process for recovery and purification of C3 -C4+ hydrocarbons using segregated phase separation and dephlegmation
US4809154A (en) * 1986-07-10 1989-02-28 Air Products And Chemicals, Inc. Automated control system for a multicomponent refrigeration system
US4707170A (en) * 1986-07-23 1987-11-17 Air Products And Chemicals, Inc. Staged multicomponent refrigerant cycle for a process for recovery of C+ hydrocarbons
US4710212A (en) * 1986-09-24 1987-12-01 Union Carbide Corporation Process to produce high pressure methane gas
JP2617544B2 (ja) * 1988-11-14 1997-06-04 三菱重工業株式会社 気液接触方法
US4987744A (en) * 1990-01-26 1991-01-29 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Cryogenic distillation with unbalanced heat pump

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5978489A (en) * 1997-05-05 1999-11-02 Oregon Graduate Institute Of Science And Technology Multi-actuator system for active sound and vibration cancellation
JP2008511734A (ja) * 2004-08-27 2008-04-17 エイメック・パラゴン・インコーポレイテッド Ｌｎｇからエタンおよび重い炭化水素を抽出するプロセス
JP2008513550A (ja) * 2004-09-14 2008-05-01 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー 液化天然ガスからエタンを抽出する方法

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Publication number Publication date
CA2075668C (en) 1998-06-23
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AU2094792A (en) 1993-02-18
DE69205526D1 (de) 1995-11-23
EP0528320A1 (en) 1993-02-24
MX9204722A (es) 1993-11-01
AU645934B2 (en) 1994-01-27
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DE69205526T2 (de) 1996-03-14
MY111049A (en) 1999-08-30
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