JPH119940A - 凝縮性炭化水素含有ガスからの液体炭化水素の分離方法 - Google Patents

凝縮性炭化水素含有ガスからの液体炭化水素の分離方法

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JPH119940A
JPH119940A JP10168294A JP16829498A JPH119940A JP H119940 A JPH119940 A JP H119940A JP 10168294 A JP10168294 A JP 10168294A JP 16829498 A JP16829498 A JP 16829498A JP H119940 A JPH119940 A JP H119940A
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methanol
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fraction
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JP10168294A
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Nicole Doerler
ドウルレー ニコル
Alexandre Rojey
ロジェ アレクサーンドゥル
Etienne Lebas
ルバ エチエンヌ
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    • C10G5/00Recovery of liquid hydrocarbon mixtures from gases, e.g. natural gas
    • C10G5/06Recovery of liquid hydrocarbon mixtures from gases, e.g. natural gas by cooling or compressing
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    • C10L3/06Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体炭化水素の分離工程を連続的に実施する
一方、メタノールの最も少ない消費量によって、また関
連コスト(すなわち補給、輸送および貯蔵コスト)の削
減によって顕著な節約を実現することができる、凝縮性
炭化水素含有ガスからの液体炭化水素の分離方法を提供
する。 【解決手段】 水和物形成の回避を目的とするメタノー
ルの存在下での冷却によるガスからの液体炭化水素の分
離方法において、ガスに含まれるメタノールが、液体炭
化水素フラクションによるガスの洗浄により少なくとも
一部回収されることを特徴とするガスからの液体炭化水
素の分離方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水和物形成を回避
するためにメタノールの存在下での冷却による脱ガソリ
ン(英語degasolining、フランス語degazolinage)法、
すなわち液体炭化水素の分離方法に関する。この液体炭
化水素の分離方法により、処理済ガスに含まれるメタノ
ールの少なくとも一部を回収することが可能になる。
【0002】
【従来の技術】本発明は、天然ガス、および凝縮性炭化
水素を含む他のガス、例えば製油所ガスに適用される。
液体炭化水素相が、輸送中および/またはこれらガスの
取扱い中に凝縮する場合、この液体炭化水素相が、支
障、例えばガス流出物のために考案された輸送または処
理設備内での液詰まりの発生を引き起こす危険がある。
【0003】これらの問題を回避するために、凝縮性炭
化水素を含むガスは、一般にその輸送に先立って液体炭
化水素の分離処理に付される。
【0004】この工程は、ガス輸送中の炭化水素フラク
ションの凝縮を回避するために炭化水素の露点を調整す
ることを第一機能とする。天然ガスの処理の場合、液体
炭化水素の分離操作は、ガスの発熱量を、流通ネットワ
ークに明示される販売規格に調整するために使用され
る。ガスの発熱量を調整するために行われる液体炭化水
素の分離は、一般に輸送のための簡単な露点調整よりも
高度な分別を意味する。最後に、液体炭化水素の分離
は、GPLフラクションとC5+(すなわち炭素原子数
5以上の)ガソリンフラクションとを含む液化天然ガス
フラクション(LGN)を回収するために行われてよ
い。このガソリンフラクションは、処理済ガスよりも高
く価値付けられる。
【0005】冷却、吸収または吸着の実施に基づく液体
炭化水素の種々の分離方法は、先行技術に記載されてい
る。ガスの冷却を用いる方法が最も使用されている。ガ
スは、弁またはタービンを通過する膨脹によるか、ある
いは外部冷却サイクルにより冷却されてよい。この外部
冷却サイクルにより、圧力を減少しないで処理すべきガ
スの温度を低下させることが可能になる。
【0006】処理すべきガス中の水の存在は、水和物形
成のリスクを生じる。このリスクは、ガス中に水和物形
成抑制剤を注入することにより回避される。グリコール
が抑制剤として使用される場合、冷却により、凝縮物
と、水および抑制剤の混合物より構成される水相とを同
時に得ることが可能になる。グリコールは、蒸留により
再生されてよい。この再生は、しかし、水の含有量が高
い場合、特に自由水の存在下において、非常にコスト高
になる。
【0007】操作者は、水和物抑制剤として頻繁にメタ
ノールの使用を好む。このアルコールは、グリコールほ
どコスト高ではない。さらに、メタノールは、粘着性が
より低いので、使用するのにより容易である。この抑制
剤は、一般に再利用(リサイクル)はされない。メタノ
ールは、グリコールよりも低い蒸気圧を有する。メタノ
ールは、凝縮物中において一部可溶性である。冷却後、
メタノールは、処理済ガス中と2つの凝縮された相中と
に無視できない量で含まれる。
【0008】本発明の対象は、水和物形成を回避するた
めのメタノールの存在下での冷却による液体炭化水素の
分離方法である。この方法により、処理済ガス中に含ま
れるメタノールの少なくとも一部を回収することが可能
になる。
【0009】この方法により、液体炭化水素の分離工程
を連続的に実施する一方、メタノールの最も少ない消費
量によって、また関連コスト(すなわち補給、輸送およ
び貯蔵コスト)の削減によって顕著な節約を実現するこ
とが可能になる。
【0010】本発明による方法は、凝縮された炭化水素
相のフラクションを用いるガスの洗浄操作の実施に基づ
くものである。
【0011】
【発明の構成】本発明は、水和物形成の回避を目的とす
るメタノールの存在下での冷却によるガスからの液体炭
化水素の分離方法において、ガスに含まれるメタノール
が、液体炭化水素フラクションによるガスの洗浄により
少なくとも一部回収されることを特徴とするガスからの
液体炭化水素の分離方法である。
【0012】上記方法において、該ガスは、それが含ん
でいるメタノールの少なくとも一部を、液体炭化水素の
分離操作中に生成された液体炭化水素フラクションによ
る洗浄により除去される。
【0013】メタノールは、水による洗浄により液体炭
化水素フラクションから少なくとも一部分離される。
【0014】水による洗浄は、装填物を有する塔内で向
流により行われる。
【0015】洗浄水が、仕込原料ガスの少なくとも1つ
のフラクションとの接触により少なくとも一部再生され
る。
【0016】メタノールは、パーベーパレーションによ
り液体炭化水素フラクションから少なくとも一部分離さ
れる。
【0017】メタノールは、吸着工程により液体炭化水
素フラクションから少なくとも一部分離され、吸着剤
が、仕込原料ガスのフラクションにより再生される。
【0018】ガスの洗浄に供される液体炭化水素フラク
ションは、メタノールの分離工程前に安定化工程を経
る。
【0019】ガスの洗浄に供される液体炭化水素フラク
ションは、または、液体炭化水素の分離工程に先立つ凝
縮工程から来る。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の方法の実施の第一形態に
よれば、ガスの洗浄に使用される炭化水素相は、液体炭
化水素の分離操作中に生成される。この場合、凝縮され
た炭化水素相は、メタノールを含む。この炭化水素相
は、例えばガスの洗浄において使用される前に水による
洗浄を受けねばならない。
【0021】この実施の第一形態において、本方法は、
次の工程を含むことにより定義される: (a) ガスは、冷却により液体炭化水素が分離されたもの
である。メタノールが、水和物形成のリスクを回避する
ために冷却装置の上流に注入される。
【0022】(b) 冷却工程中に一部凝縮された流体は、
三相分離器内に搬送される。水性液相と液体炭化水素相
とは、分離器内でデカンテーションないし沈降により分
離される。水相は排出される。
【0023】(c) 液体炭化水素フラクションは、前記液
体炭化水素フラクションから最も揮発性の成分(メタン
およびエタン)を分離するために安定化塔内に搬送され
る。
【0024】(d) 安定化塔の頂部から出るガスフラクシ
ョンは、燃料ガス(1) として使用されてもよいし、ある
いは分離工程(2) の上流に再循環されるために再圧縮さ
れてもよいし、あるいはさらに処理済ガス(3) と混合さ
れてよい。
【0025】(e) エタンの分子量よりも大きい分子量の
成分を含みかつ安定化塔の底部から出る炭化水素相は、
この炭化水素相が含むメタノールを除去するために水に
よる洗浄帯域内に搬送される。
【0026】(f) 洗浄された炭化水素相のフラクション
は洗浄塔頂部に搬送され、この洗浄塔内で、このフラク
ションは、分離工程により生じた、メタノールを含むガ
スと接触されるか、あるいは工程(d) の際、選択(2) が
適用される場合、このガスと安定化工程により生じたガ
スとのガス混合物と接触される。
【0027】(g) 接触工程中、メタノールは、炭化水素
ガス相から液体炭化水素フラクションに移行する。含ん
でいたメタノールを少なくとも一部除去された処理済ガ
スは、接触帯域の頂部で排出される。接触帯域の底部で
排出される、メタノールを含ませた液体炭化水素フラク
ションは、工程(b) から来る液体炭化水素フラクション
と混合され、次いで安定化工程に搬送される。
【0028】本発明の方法のこの実施の第一形態は、図
1により例証され、次のように記載されてよい。
【0029】処理すべき天然ガスは、導管(1) を経て到
着する。ガスは、導管(2) を経るメタノールの補給を受
け、次いで導管(3) を経て熱交換器(E1)内に搬送され
る。この熱交換器内で、ガスは冷却される。
【0030】導管(7) を経る処理済ガスの全部または一
部は、熱交換器(E1)内で冷却流体として使用されてよ
い。
【0031】ガス、あるいはガスと熱交換器(E1)内で凝
縮された相とは、導管(4) を経て冷却工程(E2)に搬送さ
れる。冷却は、弁を通過するか、またはタービンを通過
するガスの膨脹によるか、外部冷却サイクルによるか、
あるいは当業者に公知のあらゆる他の手段により確保さ
れてよい。このガス冷却工程により生じた種々の相は、
導管(5) を経て洗浄塔(L1)内に搬送される。この塔は、
接触帯域(G1)を含む。この接触帯域は、例えば装填物の
区域とデカンテーション帯域(D1)とにより形成される。
洗浄塔(L1)内で、メタノールを含ませたガスは、接触帯
域の頂部に注入される安定化されかつ洗浄された凝縮物
のフラクションと接触される。
【0032】この液体炭化水素フラクションは、プロセ
スの下流において導管(6a)を経て採取され、ポンプ(P1)
により導管(6b)を経て洗浄塔(L1)内に搬送される。
【0033】接触帯域(G1)において行われる接触工程
中、ガスよりも液体炭化水素中に可溶性であるメタノー
ルは、凝縮物中に全部または一部吸収される。洗浄塔(L
1)の頂部で、メタノールを除去された処理済ガスが導管
(7) を経て出る。
【0034】洗浄塔(L1)の底部で、2つの液相は、デカ
ンテーションにより分離される:水およびメタノールか
らなり、導管(8) を経てプロセスから排出される水相
と、液体炭化水素フラクションとである。この液体炭化
水素フラクションは、冷却工程(E2)中の凝縮された炭化
水素相と、ガスの洗浄用に導管(6b)を経て搬送される炭
化水素相との混合物から構成される。
【0035】液体炭化水素フラクションは、導管(9) を
経て安定化塔(S1)内に搬送される。この塔から、次のも
のが生じる:すなわち、i)含んでいた最も軽質成分(メ
タンおよびエタン)の大部分を除去された液体炭化水素
フラクションであり、導管(11)を経て洗浄装置(L2)内に
搬送される液体炭化水素フラクションと、ii) ガスフラ
クションであり、例えば製造現場において燃料ガスとし
て使用されてもよいし(この選択は、図1において導管
(10a) により表示される)、あるいは圧縮器(C1)で再圧
縮され、次いでプロセスにおいて洗浄塔(L1)の上流に導
管(10b) を経て再循環されてもよいし、あるいは導管(1
0c) を経て処理済ガスと混合されてもよいガスフラクシ
ョンとである。
【0036】洗浄装置(L2)は、例えば1つまたは複数の
スタティック・ミキサー、あるいは向流で操作される
塔、例えば装填物を有する塔で構成されてよい。この装
置において、メタノールを含む液体炭化水素フラクショ
ンは、純水と接触されるか、あるいは炭化水素相よりも
実質的に少ないメタノールを含む水と接触される。この
接触の終りに、炭化水素中におけるよりも水中において
より可溶性であるメタノールは、水相形態で導管(12)を
経て洗浄装置から排出される。液体炭化水素フラクショ
ンは、輸送されるための導管(13)を経て排出される。
【0037】先に記載された本発明の方法の実施の第一
形態は、次の実施例1により例証され、図1に関連して
記載される。
【0038】[実施例1]水で飽和された天然ガスを検
討した。このガスは、圧力6.7MPa、温度43℃お
よび表1に記載される組成を有した。流量は23.25
トン/時であった、これは、約0.6Mm3 (標準)/
日の生産に相当した。
【0039】
【表1】
【0040】この実施例において、生成されたガスは、
導管(2) を経て75kg/時のメタノールの補給を受
け、次いで熱交換器(E1)に搬送された。この熱交換器に
おける冷却に使用した流体は、導管(7) を経て熱交換器
に到着する処理済ガスであった。
【0041】この熱交換器の出口において、一部凝縮さ
れたガスの温度は、−10℃であった。凝縮により生じ
た種々の相を、外部冷却サイクル(E2)により温度−26
℃にさらに冷却した。
【0042】冷却工程の終了時に、接触帯域(L1)に搬送
された三相は、下記を含んでいた: - 流量100kg/時でメタノール50モル%を含む水
性液相、 - メタノール2600モルppmを含む凝縮された液体
炭化水素フラクション、および - メタノール125モルppmを含む処理すべき流量2
2.8トン/時のガス。
【0043】これら三相に、導管(10b) を経て安定化工
程(S1)から来る再循環ガスの流量1.8トン/時が加え
られた。
【0044】これら三相を、導管(5) を経て洗浄塔(L1)
内に注入した。この塔の運転は、実質的に等温および等
圧であった。
【0045】この塔の接触帯域(G1)は、理論段数3に相
当する、構造化された装填物の高さを含んでいた。導管
(5) により生じたガスを、この接触帯域内で安定化され
かつ洗浄された液体炭化水素フラクションと接触させ
た。この液体炭化水素フラクションを、導管(6b)を経て
洗浄塔(L1)の頂部に注入した。液体炭化水素流量1.2
トン/時が、ガス中に含まれるメタノールを除去するの
に必要であった。洗浄塔(L1)の出口において、導管(7)
を経て排出される処理済ガス中のメタノール濃度は、5
モルppmであった。
【0046】水性液相および炭化水素液相を、洗浄塔(L
1)の部分(D1)内でデカンテーションにより分離した。水
性液相を、導管(8) を経てプロセスから排出させた。
【0047】液体炭化水素フラクションは、冷却工程に
より生じた凝縮物と、ガスの洗浄に使用していた炭化水
素液体フラクションとで構成されている。この混合物
を、導管(9) を経て安定化塔に搬送した。この実施例で
は、安定化塔により生じたガスを、再圧縮し、次いで導
管(10b) を経て洗浄塔(L1)の上流に再循環した。
【0048】主としてC3 成分(炭素数3以上の成
分)を含む液体炭化水素フラクションを、導管(11)を経
て洗浄工程(L2)に搬送した。この実施例では、洗浄を、
炭化水素相と純水との間の接触により装填物を有する塔
内で行った。この洗浄後、凝縮された炭化水素相のメタ
ノール濃度は、50モルppm未満であった。メタノー
ルを含ませた水と、炭化水素フラクションとを、各々導
管(12)および導管(13)を経て排出させた。
【0049】本発明による方法の実施の第二形態におい
ては、ガスに含まれているメタノールを該ガスから除去
するために使用される炭化水素液相は、液体炭化水素の
分離工程に先立つ凝縮工程に由来した。
【0050】この場合、本発明による方法は、下記工程
を含むことにより定義されてよい: (a) 処理すべきガスを2つのフラクション(1)(2)に分割
する。
【0051】(b) 前記フラクション(1) を冷却する。こ
の冷却により、水性液相と高級炭化水素の液相との凝縮
が誘発される。
【0052】(c) 三相分離器内で冷却工程(b) により生
じた相を分離し、凝縮水は排出される。
【0053】(d) 分離工程(a) により生じた処理すべき
ガスの前記フラクション(2) を、メタノールを含む水相
と接触させる。この接触帯域において、水相中に含まれ
るメタノールはガスにより抽出される。この工程の終了
時に、接触帯域の底部で、含んでいたメタノールをほと
んど全部除去された水相が排出され、ガスはメタノール
を含ませられる。
【0054】(e) 工程(c) および工程(d) により生じた
ガス相が混合され、かつメタノールの補給を受けた後に
冷却される。
【0055】(f) 残留水相と液体炭化水素フラクション
とガス相とからなる、工程(e) により生じた三相が、塔
内に搬送され、この塔で、ガスの洗浄と液相のデカンテ
ーションとが行われる。ガスの洗浄操作は、分離工程
(c) により生じたメタノールを除いた凝縮物とガスとの
向流での接触により行われる。この接触工程中に、メタ
ノールが、ガス相から液体炭化水素フラクションに移行
する。含んでいたメタノールを除去された処理済みガス
が排出される。塔の下部帯域では、水性液相と炭化水素
液相とがデカンテーションにより分離される。
【0056】(g) 液体炭化水素フラクションは安定化塔
内に搬送され、この塔において、最も軽質な成分(メタ
ンおよびエタン)が分離される。
【0057】(h) 安定化塔の頂部から出るガスフラクシ
ョンが、燃料ガスとして使用されるか、あるいは分離工
程の下流に再循環されるために再圧縮されるか、あるい
はさらには処理済ガスと混合される。
【0058】(i) 安定化塔の底部から出る炭化水素相
が、輸送されるために排出される。および (j) デカンテーション工程(f) により生じたメタノール
を含ませた水相が、接触帯域(d) の頂部に再循環され
る。
【0059】この実施の形態は、図2に表示されて、よ
り詳細に後述される。
【0060】処理すべきガスを、導管(20)および導管(2
1)を経る2つのフラクションに分割した。導管(21)を経
るガスフラクションを、熱交換器(E5)により冷却した。
この熱交換器の出口において、ガス温度は、処理すべき
ガス中の水和物形成温度に近いがそれを越えるものであ
った。この熱交換器で使用した冷却流体は、設備におい
て入手できる冷却流体、例えば空気または水、あるいは
さらには導管(33)を経る塔(L5)により生じた冷却ガスの
全部または一部であった。
【0061】こうして得た一部凝縮された流体を、導管
(22)を経て三相分離タンク(B1)内に搬送した。熱交換器
(E5)による冷却工程中に凝縮された水と液体炭化水素フ
ラクションとをデカンテーションにより分離した。これ
ら2つの流体が、メタノールを除去されていることが注
目された。液体炭化水素フラクションを、導管(23)を経
て三相分離タンクから排出させた。水を導管(24)により
プロセスから排出させた。
【0062】導管(20)を経るガスの第二フラクション
を、接触帯域(G4)内に搬送した。この接触帯域で、この
第二フラクションを、導管(25b) を経て接触帯域の頂部
に注入される、メタノールを含ませた再循環水相と接触
させた。この接触中、メタノールをガスにより水相から
脱着した。含んでいた溶媒の少なくとも一部を除去され
た水相を、導管(26)を経て接触帯域(G4)の底部で排出さ
せた。メタノールを含ませたガスを、導管(27)を経て接
触帯域(G4)の頂部において排出させた。
【0063】導管(28)を経て三相分離タンク(B1)から出
るガスを、接触帯域から出る、溶媒を含ませたガスと混
合した。メタノールの補給物を導管(29)を経てガス混合
物に追加した。この補給量を、処理済ガス中と液体フラ
クション中との溶媒損失を補って、水和物形成に関連す
るあらゆるリスクが後の冷却工程中に回避されるような
ガス中での濃度を得るように調節した。
【0064】こうして得たメタノールを含ませたガス混
合物を、導管(30)を経て熱交換器(E6)内に搬送した。こ
の熱交換器内で、この混合物を、熱交換により、好まし
くは塔(L5)により生じた冷却ガスで冷却した。この場
合、冷却を、熱交換器(E7)内で、例えば冷却液を用いて
続行して、水および/または処理すべきガスの炭化水素
の露点の規格に達するようにした。
【0065】導管(32)を経て熱交換器(E7)から出る液相
とガス相とを、塔(L5)内に搬送した。この塔は、例えば
構造化された装填物の区域とデカンテーション帯域(D5)
とから成る洗浄帯域(G5)を備えていた。
【0066】洗浄帯域において、メタノールを含ませた
ガスを、熱交換器(E5)内で行われた冷却工程により生じ
かつタンク(B1)内でデカンテーションされた、メタノー
ルを除去された炭化水素液体フラクションと接触させ
た。この液体フラクションを、導管(23)を経て塔内に注
入した。
【0067】この接触工程中、メタノールは、液体炭化
水素フラクション中に全部または一部吸収された。塔頂
部で、実質上メタノールを除去された処理済ガスが、導
管(33)を経て出た。
【0068】塔(L5)底部で、2つの液相をデカンテーシ
ョンにより分離した:すなわちi)水とメタノールとから
なる水相であり、導管(25a) を経て抜出されかつポンプ
(P1)により導管(25b) を経て接触帯域(G4)の頂部に再循
環される水相、並びにii) 熱交換器(E7)内で行われた冷
却工程中に凝縮された炭化水素相と、ガス洗浄用に導管
(23)を経て注入される炭化水素相との混合物から構成さ
れる液体炭化水素フラクションであった。
【0069】液体炭化水素フラクションを、導管(34)を
経て安定化塔(S5)内に搬送した。この塔から、次のもの
が生じた:すなわちi)導管(35)から排出される、含まれ
ていた最も軽質な成分(メタンおよびエタン)の大部分
を除去された液体炭化水素フラクションと、ii) ガス相
であり、例えば現場で燃料ガス(導管(36a) )として使
用されるか、あるいは圧縮器(C1)により再圧縮され次い
で導管(36b) を経て冷却工程(E7)の上流に再循環される
か、あるいはさらには導管(36c) を経て処理済ガスと混
合されるガス相とであった。
【0070】本発明による方法のこの実施の形態を、図
2と関連して実施例2により例証した。
【0071】[実施例2]天然ガスを、実施例1に記載
した圧力、流量および組成の条件下に生成した。油井出
口でのガス温度は、65℃であった。
【0072】この実施例では、生成ガスの85%を、導
管(21)を経て熱交換器(E5)に搬送した。この熱交換器の
出口において、温度は20℃であった。この第一冷却工
程は、次の凝縮を誘発した: - 水78.5kg/時、および - 分子量55g/モルを有する凝縮物1.2トン/時。
【0073】この操作により、処理すべきガス中に当初
含まれていた水の約75%を凝縮することが可能になっ
た。
【0074】残留ガスフラクション、すなわち生産物の
15%を、導管(20)を経て接触帯域(G4)に搬送した。こ
の実施例では、ガスと、メタノール50モル%を含む水
溶液との間の接触を、構造化された装填物を有する塔内
で確実に行った。導管(26)を経て塔の底部から出る水相
は、含んでいた溶媒を実質上除去されていた。
【0075】導管(27)を経て接触帯域(G4)から出る、メ
タノールを含ませたガスを、分離器(B1)により生じたガ
スと混合した。この混合物は、導管(29)を経てメタノー
ルの補給16kg/時を受けた。注入されるメタノール
の流量を、プロセスの溶媒損失を補うように調整した。
冷却工程中に凝縮された水相の容積が、より小さいの
で、この流量は、実施例1に比して実質的に減少した。
さらに、この凝縮した水相中において可溶化されるメタ
ノールを、大部分再循環した。
【0076】ガスを冷却し、次いで−26℃での冷却工
程に付した。冷却により生じた種々の相を塔(L5)の底部
に搬送した。メタノールを除去された液体炭化水素相
を、向流でガスを洗浄するために、また含まれているメ
タノールをガスから除去するために塔の頂部に搬送し
た。
【0077】導管(36a) を経て安定化塔により生じたガ
スを、圧縮器(C1)により再圧縮し、かつ処理済ガスと混
合するために導管(36c) を経て再循環した。プロセスに
より生じた処理済ガスは、メタノールの残留含有量10
モルppmを有した。
【0078】塔(L5)により生じた凝縮物を、導管(34)を
経て安定化塔(S5)に搬送した。
【0079】導管(25a) を経て塔により生じたメタノー
ル50%を含む水相を、ポンプ(P1)により汲み上げ、導
管(25b) を経て接触帯域(G4)の頂部に再循環した。
【0080】本発明による方法の別の好ましい変形例
は、液体炭化水素の分離操作中での水和物形成のあらゆ
るリスクを回避するために必要なメタノールの消費量を
できるだけ削減することを可能にし、また含んでいたメ
タノールを除去されたガスと凝縮物とを同時に生成する
ことを可能にした。
【0081】この場合、本発明の方法のこの変形例は、
下記工程を含むことにより定義されてよい: (a) 処理すべきガスを、2つのフラクション(1)(2)に分
割した。
【0082】(b) 前記フラクション(1) を冷却した。こ
の冷却により、水と液体炭化水素相との凝縮を誘発し
た。ガスと凝縮された液体相とを、三相分離器内で分離
した。
【0083】(c) 前記ガス(2) フラクションを、2つの
フラクション(2a)(2b)に分割した。これらフラクション
を、区別される2つの接触帯域を含む塔内に搬送した。
ガスフラクション(2a)を、後に記載される冷却工程(e)
により生じた、メタノールを含ませた水相と接触させ
た。この接触工程中に、ガスはメタノールを含ませられ
た。含んでいたメタノールの大半を除去された水相を、
排出させた。ガスフラクション(2b)を、凝縮物の洗浄工
程により生じる、メタノールを含ませた水相と接触させ
た。この接触工程中に、ガスはメタノールを含ませられ
た。この接触工程の終了時に含んでいたメタノールの少
なくとも一部を除去された水相を、洗浄工程に再循環し
た。 (d) 工程(b) および工程(c) により生じたガス相を混合
し、次いでメタノールの補給を受けた後に冷却した。
【0084】(e) メタノールを含ませた残留水相、液体
炭化水素フラクションおよびガス相からなる、冷却工程
(d) により生じた三相を、塔底部に搬送した。この塔内
では、ガスの洗浄と液相のデカンテーションとが行われ
た。ガスの洗浄を、冷却工程(b) により生じるメタノー
ルを除去された凝縮物とガスとを向流で接触させて行っ
た。この接触工程中、ガス相に含まれるメタノールを液
体炭化水素フラクションにより吸収した。含んでいたメ
タノールを除去された処理すべきガスを排出させた。塔
の底部で、液相をデカンテーションにより分離した。
【0085】(f) メタノールを含ませた水相を接触工程
(c) に再循環した。
【0086】(g) 液体炭化水素フラクションを安定化塔
内に搬送した。この塔内で、最も軽質な成分(メタンお
よびエタン)を、液相から分離した。
【0087】(h) 安定化工程により生じたガスフラクシ
ョンを、例えば燃料ガスとして使用してもよいし、ある
いは冷却工程(d) の上流に再循環するために再圧縮して
もよかった。
【0088】(i) 安定化塔の底部から出る液体炭化水素
フラクションは、含んでいたメタノールを水による洗浄
により実質上除去された。洗浄用に使用された水を、ガ
スフラクション(2b)を用いる接触工程(c) により再生し
かつ再利用(リサイクル)した。洗浄の終了時に、凝縮
物をプロセスから排出させた。
【0089】本発明の方法のこの変形例を、図3により
例証し、後により詳細に記載した。
【0090】処理すべき天然ガスを、2つのフラクショ
ンに分割した。これらフラクションを、導管(50)および
導管(51)内に搬送した。導管(50)内を通過するガスを、
熱交換器(E10) 内に搬送した。導管(70)を経る処理済ガ
スの全部または一部を、熱交換器(E10) 内で冷却流体と
して用いた。水和物形成温度を越える温度でのガスの冷
却により、水と液体炭化水素フラクションとの凝縮が誘
発された。冷却により生じた種々の相を、導管(52)を経
て三相分離タンク(B10) 内に搬送した。凝縮水を導管(5
3)を経てプロセスから排出させた。液体炭化水素フラク
ションは、メタノールを除去されていた。この液体炭化
水素フラクションを、導管(54)を経て洗浄塔(L10) の頂
部に搬送した。
【0091】導管(51)を経る第二ガスフラクションを、
さらに2つのフラクションに分割した。これらフラクシ
ョンを、導管(56)および導管(57)を経て塔(L11) 内に搬
送した。この塔は、2つの区別される接触帯域(G11)(G1
2)を含む。これら接触帯域は、例えば構造化された装填
物の要素により形成されるものであった。導管(56)を経
て接触帯域(G11) の底部に搬送されるガスを、安定化凝
縮物の洗浄装置(L12)から来る、メタノールを含む水相
と向流で接触させた。この水相は、洗浄装置(L12) によ
り生じて導管(58)を経てポンプ(P1)により導管(59)を経
て帯域(G11) 内に搬送したものである。この接触工程
中、ガスはメタノールを含ませられた。ガスは、導管(6
5)を経て接触帯域から出た。含んでいたメタノールの少
なくとも一部を除去された水相を、導管(61)を経て洗浄
装置(L12) 内に再循環した。
【0092】導管(57)を経て接触帯域(G12) の底部に搬
送されるガスを、洗浄塔(L10) から来る、メタノールを
非常に多く含ませた水相と向流で接触させた。洗浄塔(L
10)により生じた水相を、導管(62)を経てポンプ(P2)に
より導管(63)を経て帯域(G12) の頂部に搬送した。この
接触工程中、ガスはメタノールを含ませられた。接触帯
域内に搬送されたガス流量と接触帯域の高さとを、水相
の排水を得るために調整した。接触の終りに、メタノー
ルの痕跡のみを含む水相を、導管(64)を経て排出させ
た。導管(60)を経て接触帯域から出るガス相を、導管(6
5)を経て接触帯域(G11) から出るガスと混合させ、次い
で導管(55)を経て三相分離タンク(B10) から出るガスと
混合させた。メタノールの補給を、導管(66)を経て処理
すべきガスに提供した。メタノールを含ませたガス混合
物を、導管(67)を経て熱交換器(E11) 内に搬送した。こ
の熱交換器内で、この混合物を、好ましくは導管(70)を
経て塔(L10) により生じた処理済ガスとの熱交換により
冷却した。冷却を、例えば冷却流体を用いて熱交換器(E
12) 内で続行して、水および/または処理すべきガスの
炭化水素の露点の規格に達するようにした。冷却により
生じた種々の相を、導管(69)を経て塔(L10) 内に搬送し
た。この塔で、接触帯域(G10) でのガスの洗浄機能と、
帯域(D10) でのデカンテーションによる液相の分離機能
とを確保した。
【0093】接触帯域(G10) において、冷却工程の終了
時に液体炭化水素を分離されかつ脱水されたガスを、熱
交換器(E10) 内で行われる冷却工程から来るメタノール
を除去した液体炭化水素フラクションと接触させた。こ
の接触工程の終了時に、i)メタノールの痕跡のみを含
み、導管(70)を経て排出される処理済ガスと、ii) 熱交
換器(E12) 内で行われる冷却工程中に凝縮した液体炭化
水素フラクションと混合される、メタノールを含ませた
液体炭化水素フラクションとを得た。
【0094】デカンテーション帯域(D10) によって、冷
却工程(E12) により生じた、メタノールを含ませた水相
から上述の液体炭化水素フラクションを分離することが
可能になった。この水相を、ポンプ(P2)により導管(63)
を経て接触帯域(G12) 内に再循環した。
【0095】液体炭化水素フラクションを、導管(71)を
経て安定化塔(S10) に搬送した。この工程中、凝縮物
は、最も軽質成分(メタンおよびエタン)を除去され
た。導管(72a) を経て塔(S10) から出るガスは、例えば
燃料ガスとして使用されるか、あるいは圧縮器(C1)によ
り再圧縮され、次いで導管(72b) を経て処理済ガスと混
合されるか、あるいは導管(72c) を経て冷却工程(E11)
の上流に再循環される。
【0096】導管(73)を経て塔(S10) から排出された安
定化液体炭化水素フラクションを、洗浄帯域(L12) の頂
部に搬送した。図3において、洗浄帯域を、導管(61)か
らの洗浄水を受ける向流での塔により図示した。別の設
備の使用、例えば1つまたは複数のスタティック・ミキ
サーの使用も考えられた。メタノールは、凝縮物中にお
いてよりも水中においてより可溶性であった。洗浄工程
の終了時に、メタノールに富む水相を、導管(59)を経て
接触帯域(G11) 内に再循環した。安定化されかつ洗浄さ
れた凝縮物を、導管(74)を経て排出した。
【0097】本発明による方法のこの変形例を、次の実
施例3により例証した。
【0098】[実施例3]処理すべきガスを、実施例2
に記載した条件下に生成した。ガスを、図3の図式に沿
って処理した。
【0099】処理すべきガスの半分を、熱交換器(E10)
内に搬送した。この熱交換器の出口で、ガスの温度は2
0℃であった。ガスおよび凝縮により生じた液相を、三
相タンク(B10) 内で分離した。凝縮水を、導管(53)を経
て排出させた。この冷却工程中に凝縮した液体炭化水素
フラクションの流量1.2トン/時を、洗浄塔(L10)内
に搬送した。この塔内で、この流量を、向流で冷却ガス
と接触させた。
【0100】処理すべきガスの第二フラクションを、生
成ガスの15〜35%に相当する2つのフラクションに
新たに分割した。これらフラクションを、各々導管(57)
および導管(56)を経て塔(L11) の接触帯域(G12)および
接触帯域(G11)に搬送した。接触帯域(G12)において、ガ
スを、冷却工程中に凝縮した水相と向流で接触させた。
この水相は、ポンプ(P2)により接触帯域(G12)に再循環
したものである。この接触工程の終了時に、含んでいた
メタノールを除去された水を、導管(64)を経て排出させ
た。導管(53)および導管(64)を経て排出される累加され
た流量は、プロセスの入口での飽和ガス中に存在する量
に概算で一致した(すなわち流量100kg/時)。
【0101】接触帯域(G11) において、ガスを、凝縮物
の洗浄後に塔(L12) により生じた、メタノールを含ませ
かつポンプにより再循環された水相と向流で接触させ
た。
【0102】三相分離タンクと、接触帯域(G11) および
接触帯域(G12) とから来る3つのガスフラクションを混
合した。これらのフラクションはメタノールの補給を受
けた。この補給は、この実施例では非常に僅かであり、
3kg/時未満であった。溶媒の大半を再循環した。生
じたガス混合物を、−26℃で冷却工程に付した。この
冷却工程の終了時に、i)メタノール含有量50モル%を
有し、かつ接触帯域(G12)内に再循環される水相と、ii)
流量20トン/時のガス相と、iii)メタノール500
0モルppmを含む液体炭化水素フラクションとを得
た。これら3つの相を、塔(L10) の底部に搬送した。塔
(L10) の入口で、このガスは、メタノール90モルpp
mを含んでいた。このガスを、タンク(B10) により生じ
た、メタノールを除去された液体炭化水素相の流量1.
2トン/時と接触させた。この接触工程の終了時に、導
管(70)を経て排出された処理済ガス中のメタノール残留
含有量は、10モルppmであった。
【0103】塔 (L10))から出る、ガスの洗浄に共され
る液体炭化水素フラクションを、導管(71)をへて安定化
塔(S10) に搬送した。この安定化工程により生じたガス
相を、この実施例では再圧縮して、処理済ガスと混合し
た。
【0104】次いで安定化塔から来る凝縮物を、洗浄帯
域内で洗浄した。この実施例では、装填物を有する塔を
用いた。この塔内では、水と凝縮物とは向流で通流し
た。この型の設備により、99%を越えるメタノールの
回収率に達することが可能になった。洗浄の終了時に、
液体炭化水素フラクションは、メタノール50モルpp
m未満を含んでいた。
【0105】種々の他の設備が、本発明の枠から逸脱し
ないで適用できる。
【0106】水相による液体炭化水素フラクションの洗
浄を、1つまたは複数の混合機・デカンタ内で行うこと
ができた。
【0107】さらに洗浄を、向流で操作を行う塔内で行
うことができた。この塔は、例えば装填物を有する塔で
あった。種々の型の装填物、例えば構造化された装填物
が使用できた。さらに棚段塔も使用できた。
【0108】液体炭化水素フラクション中に含まれるメ
タノールの回収を、水による洗浄以外の他の技術を用い
て行うことができた。メタノールと液体炭化水素フラク
ションとの分離を、例えばメタノールに対して選択的で
ある膜を通すパーベーパレーションにより行うことがで
きた。
【0109】さらにメタノールの回収を、適合したモレ
キュラー・シーブ上でのメタノールの吸着により行うこ
とができた。この形態によれば、2つの吸着剤床は、同
時に機能した。第一床は、床を通流する液体炭化水素フ
ラクションとの接触によるメタノールの吸着を行うもの
であり、第二床は、再生を行うものであった。再生を、
仕込原料ガスフラクションを用いて、飽和された床を掃
気(sweep )することによりなし得た。この仕込原料ガ
スは、メタノールの脱着を確実に行った。
【0110】プロセスにおいて使用される熱交換器は、
種々の型のものであってよく、例えばチューブ型および
グリル型か、あるいはプレート型熱交換器型、例えば臘
付けされたアルミニウム板を有する熱交換器であった。
【0111】先行実施例は、これら実施例中で使用され
た反応体および/または条件の代わりに本発明に記載さ
れている一般的または特別な反応体および/または条件
を用いて類似する結果を伴って繰り返されてよい。
【0112】先行記述を検討することにより、当業者
は、本発明の主な特徴を容易に明確にすることが可能で
あるし、また本発明の精神および範囲から逸脱しない
で、種々の使用および種々の実施条件に本発明を適用さ
せるために、本発明に種々の変化または変更を提供する
ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1のフローシートである。
【図2】図2は、実施例2のフローシートである。
【図3】図3は、実施例3のフローシートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレクサーンドゥル ロジェ フランス国 リイル マルメゾン リュ アレクサーンドゥル デュマ 52 (72)発明者 エチエンヌ ルバ フランス国 リイル マルメゾン リュ アンリ デュナン 6

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水和物形成の回避を目的とするメタノー
    ルの存在下での冷却によるガスからの液体炭化水素の分
    離方法において、ガスに含まれるメタノールが、液体炭
    化水素フラクションによるガスの洗浄により少なくとも
    一部回収されることを特徴とするガスからの液体炭化水
    素の分離方法。
  2. 【請求項2】 ガスが、それが含んでいるメタノールの
    少なくとも一部を、液体炭化水素の分離操作中に生成さ
    れた液体炭化水素フラクションによる洗浄により除去さ
    れることを特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 メタノールが、水による洗浄により液体
    炭化水素フラクションから少なくとも一部分離されるこ
    とを特徴とする、請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 水による洗浄が、装填物を有する塔内で
    向流により行われることを特徴とする、請求項3記載の
    方法。
  5. 【請求項5】 洗浄水が、仕込原料ガスの少なくとも1
    つのフラクションとの接触により少なくとも一部再生さ
    れることを特徴とする、請求項3または4記載の方法。
  6. 【請求項6】 メタノールが、パーベーパレーションに
    より液体炭化水素フラクションから少なくとも一部分離
    されることを特徴とする、請求項2記載の方法。
  7. 【請求項7】 メタノールが、吸着工程により液体炭化
    水素フラクションから少なくとも一部分離され、吸着剤
    が、仕込原料ガスのフラクションにより再生されること
    を特徴とする、請求項2記載の方法。
  8. 【請求項8】 ガスの洗浄に供される液体炭化水素フラ
    クションが、メタノールの分離工程前に安定化工程を経
    ることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項記載
    の方法。
  9. 【請求項9】 ガスの洗浄に供される液体炭化水素フラ
    クションが、液体炭化水素の分離工程に先立つ凝縮工程
    から来ることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1
    項記載の方法。
  10. 【請求項10】 下記工程: (a) 処理すべきガスを2つのフラクション(1)(2)に分割
    する工程、(b) 前記フラクション(1) を冷却して、水性
    液相と液体炭化水素相とに凝縮させる工程、(c) 三相分
    離器内で冷却工程(b) により生じた相を分離し、凝縮水
    が排出される工程、(d) 分離工程(a) により生じた処理
    すべきガスの前記フラクション(2) を、メタノールを含
    む水相に接触させ、水相に含まれるメタノールがガスに
    より脱着され、この工程により、メタノールを含ませた
    ガスと水相とを生じ、水相は、この水相が含んでいたメ
    タノールの大部分を除去されて、接触帯域の底部におい
    て排出される工程、(e) 工程(c)(d)により生じたガス相
    を混合し、メタノールの補給後にこれらガス相を冷却す
    る工程、(f) 残留水相と液体炭化水素フラクションとガ
    ス相とからなる、冷却工程(e) で生じた三相を接触帯域
    内に搬送し、この接触帯域で、ガスの洗浄と液相のデカ
    ンテーションとが行われ、ガスの洗浄は、分離工程(c)
    から生じたメタノールを除いた凝縮物とガスとを向流で
    接触させることにより行われ、メタノールが前記接触中
    にガス相から液体炭化水素フラクションに移行し、含ん
    でいたメタノールを除去された処理済ガスが排出され、
    水液相と炭化水素液相とが接触帯域の下部においてデカ
    ンテーションにより分離される工程、(g) 液体炭化水素
    フラクションを安定化帯域内に搬送し、この帯域におい
    て最も軽質な成分(メタンおよびエタン)が分離される
    工程、(h) 安定化塔の頂部から出るガスフラクションを
    燃料ガスとして使用するか、あるいはこのガスフラクシ
    ョンを、分離工程の下流に再循環する前に再圧縮する
    か、あるいはさらにはこのガスフラクションを、処理済
    ガスと混合する工程、(i) 安定化塔の底部から出る炭化
    水素相を排出する工程、および(j) デカンテーション工
    程(f) により生じたメタノールを含ませた水相を、接触
    帯域(d) の頂部に再循環する工程、を含むことを特徴と
    する、請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 処理済ガスが、天然ガスであることを
    特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 処理済ガスが、製油所ガスであること
    を特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項記載の方
    法。
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