RU2498175C2 - Production of treated hydrocarbons gas from gas flow containing hydrocarbons and acid impurities - Google Patents

Production of treated hydrocarbons gas from gas flow containing hydrocarbons and acid impurities Download PDF

Info

Publication number
RU2498175C2
RU2498175C2 RU2010153595/04A RU2010153595A RU2498175C2 RU 2498175 C2 RU2498175 C2 RU 2498175C2 RU 2010153595/04 A RU2010153595/04 A RU 2010153595/04A RU 2010153595 A RU2010153595 A RU 2010153595A RU 2498175 C2 RU2498175 C2 RU 2498175C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
gas
heated
reheated
solid
Prior art date
Application number
RU2010153595/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010153595A (en
Inventor
Хенрикус Абрахам Геерс
Уильям Дейвид ПРИНС
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
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 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of RU2010153595A publication Critical patent/RU2010153595A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2498175C2 publication Critical patent/RU2498175C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/102—Removal of contaminants of acid contaminants
    • 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
    • F25J3/0228—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
    • 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
    • F25J3/0266—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 carbon dioxide
    • 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
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/0605—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the feed stream
    • F25J3/061—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
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/0635—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/067—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • 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
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • 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
    • F25J2205/20—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using solidification of components
    • 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
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • 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
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/66—Separating acid gases, e.g. CO2, SO2, H2S or RSH
    • 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
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/68—Separating water or hydrates
    • 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
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention is related to method for production of treated hydrocarbons gas from gas flow containing hydrocarbons and acid impurities that includes: (a) cooling of gas flow up to temperature at which mixture containing solid and potentially liquid acid impurities and vapour containing gaseous hydrocarbons is formed; (b) delivery of formed mixture to the unit and separation of solid and potentially liquid acid impurities from the mixture in this unit; in result treated hydrocarbon gas is produced; (c) delivery of heat to at least part of solid and potentially liquid acid impurities; in result at least part of solid impurities is melted and flow with concentrated impurities is formed; (d) extraction of heated flow with concentrated impurities from the unit; the method includes additionally (e) reheating of at least part of heated flow with concentrated impurities with formation of reheated recirculating flow; and (f) recirculation of at least part of heated flow with concentrated impurities to the unit. Invention is also related to LNG production.
EFFECT: increasing output of treated hydrocarbon gas.
11 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу удаления кислых компонентов из газового потока, содержащего углеводороды и кислые загрязнители. Изобретение, в частности, относится к способу, в котором диоксид углерода и сероводород удаляются из природного газа, который содержит углеводороды и кислые загрязнители.The present invention relates to a method for removing acidic components from a gas stream containing hydrocarbons and acidic pollutants. The invention, in particular, relates to a method in which carbon dioxide and hydrogen sulfide are removed from natural gas, which contains hydrocarbons and acidic pollutants.

Такой способ известен из WO-A 2004/070297. В этом документе раскрывается способ, в котором поток природного газа, содержащего углеводороды и кислые загрязнители, сначала охлаждают в первом аппарате для удаления воды из природного газа и затем природный газ дополнительно охлаждают во втором аппарате с целью отверждения кислых загрязнителей или растворения этих загрязнителей в какой-либо жидкости, в результате чего после удаления загрязнителей получают очищенный природный газ. В описании изобретения указывается на то, что твердые кислые загрязнители могут закупоривать выход второго аппарата. Чтобы предотвратить закупорку этого выхода твердыми кислыми загрязнителями, в нижнюю часть аппарата может вводиться теплая жидкость, содержащая природные газоконденсаты, в результате чего по крайней мере часть твердых кислых загрязнителей оказывается расплавленной.Such a method is known from WO-A 2004/070297. This document discloses a method in which a stream of natural gas containing hydrocarbons and acidic pollutants is first cooled in a first apparatus to remove water from natural gas and then natural gas is further cooled in a second apparatus to solidify acidic pollutants or dissolve these pollutants in any or liquids, as a result of which, after the removal of pollutants, purified natural gas is obtained. In the description of the invention indicates that solid acidic pollutants can clog the output of the second apparatus. To prevent clogging of this outlet with solid acidic pollutants, a warm liquid containing natural gas condensates can be introduced into the bottom of the apparatus, resulting in at least a portion of the solid acidic pollutants being molten.

В WO-A 2007/030888 описан схожий способ удаления кислых загрязнителей из природного газа. В этом способе образующиеся твердые кислые загрязнители нагревают до температуры выше точки плавления загрязнителей с помощью теплообменника, имеющего форму пучка змеевиков. Проходящей через пучок змеевиков текучей средой может быть природный газ или какой-либо другой технологический поток. В альтернативном случае для расплавления твердых кислых загрязнителей с этими загрязнителями может быть смешан поток какой-либо технологической жидкости, забранный из какой-либо другой части процесса. Добавление к твердым кислым загрязнителям относительно теплого потока имеет то преимущество, что этот поток обеспечивает более эффективный прямой теплоперенос, по сравнению с непрямым теплообменом через пучок змеевиков. Однако, при добавлении к твердым кислым загрязнителям либо потока конденсата, либо какого-либо другого технологического потока может оказаться необходимым отделить их от загрязнителя, так как в противном случае могут иметь место значительные потери ценных углеводородов. Такое отделение бесполезным образом осложняет процесс. Целью изобретения является устранение такого рода усложнении.WO-A 2007/030888 describes a similar method for removing acidic pollutants from natural gas. In this method, the resulting solid acidic pollutants are heated to a temperature above the melting point of the pollutants using a coil-shaped heat exchanger. The fluid passing through the coil bundle may be natural gas or some other process stream. Alternatively, to melt the solid acidic pollutants with these pollutants, a stream of some process fluid withdrawn from any other part of the process may be mixed. The addition of a relatively warm stream to solid acidic pollutants has the advantage that this stream provides more efficient direct heat transfer than indirect heat transfer through a coil coil. However, when either a condensate stream or some other process stream is added to solid acidic pollutants, it may be necessary to separate them from the pollutant, since otherwise significant losses of valuable hydrocarbons may occur. Such separation unnecessarily complicates the process. The aim of the invention is to eliminate this kind of complication.

Соответственным образом, изобретение предлагает способ производства очищенного углеводородного газа из газового потока, содержащего углеводороды и кислые загрязнители, который (способ) включает стадии:Accordingly, the invention provides a method for producing purified hydrocarbon gas from a gas stream containing hydrocarbons and acidic pollutants, which (method) includes the steps of:

(a) охлаждение газового потока до температуры, при которой образуется смесь, содержащая твердые и, возможно, жидкие кислые загрязнители и пар, содержащий газообразные углеводороды;(a) cooling the gas stream to a temperature at which a mixture is formed containing solid and possibly liquid acidic pollutants and steam containing gaseous hydrocarbons;

(b) отделение твердых и, возможно, жидких кислых загрязнителей от смеси в соответствующем аппарате, в результате чего получают очищенный углеводородный газ;(b) separating solid and possibly liquid acidic pollutants from the mixture in an appropriate apparatus, thereby obtaining purified hydrocarbon gas;

(c) подача тепла к по крайней мере части твердых и, возможно, жидких кислых загрязнителей, в результате чего расплавляется по крайней мере часть твердых кислых загрязнителей и образуется нагретый обогащенный загрязнителями поток;(c) supplying heat to at least a portion of the solid and possibly liquid acidic pollutants, whereby at least a portion of the solid acidic pollutants melts and a heated, pollutant-rich stream forms;

(d) отвод нагретого обогащенного загрязнителями потока из аппарата;(d) discharge of the heated pollutant-rich stream from the apparatus;

и при этом способ дополнительно включает в себя:and wherein the method further includes:

(e) повторный нагрев по крайней мере части нагретого обогащенного загрязнителями потока с образованием повторно нагретого рециркуляционного потока; и(e) reheating at least a portion of the heated pollutant-rich stream to form a reheated recycle stream; and

(f) рециркуляцию по крайней мере части нагретого обогащенного загрязнителями рециркуляционного потока к аппарату.(f) recirculating at least a portion of the heated, contaminant-rich recirculation stream to the apparatus.

В настоящем способе повторно нагретый рециркуляционный поток рециркулирует к аппарату с целью доставки тепла к твердым и, возможно, жидким кислым загрязнителям для расплавления по крайней мере части твердых кислых загрязнителей. Этим путем достигаются преимущества прямого теплообмена при том, что в смесь не вводятся никакие посторонние вещества. Далее, способ может проводиться также и в отсутствие конденсатов. Более того, в настоящем способе отсутствует необходимость предусматривать сложный теплообменник в нижней части аппарата.In the present method, the reheated recycle stream is recycled to the apparatus in order to deliver heat to solid and possibly liquid acidic pollutants to melt at least a portion of the solid acidic pollutants. In this way, the advantages of direct heat exchange are achieved while no foreign substances are introduced into the mixture. Further, the method can also be carried out in the absence of condensates. Moreover, in the present method there is no need to provide a complex heat exchanger in the lower part of the apparatus.

Газовым потоком может быть любой поток газа, который содержит кислые загрязнители и углеводороды. В частности, способ согласно настоящему изобретению может быть применен к потоку природного газа, т.е. потоку газа, который содержит значительные количества метана и который был добыт из подземного коллектора. Таковым может быть метановый природный газ, поток сопутствующего газа или поток метана из каменноугольного пласта. Количество углеводородной фракции в таком газовом потоке составляет, соответственно, от 10 до 85 мол % от газового потока, преимущественно от 25 до 80 мол %. Как правило, углеводородная фракция в потоке природного газа содержит по меньшей мере 75 мол % метана, преимущественно 90 мол %. Соответственным образом, углеводородная фракция в природном газе может содержать от 0 до 20 мол % и, главным образом, от 0,1 до 10 мол % С2-С6-соединений. Газовый поток может также содержать до 20 мол % и преимущественно от 0,1 до 10 мол % азота в расчете на весь газовый поток.The gas stream may be any gas stream that contains acidic pollutants and hydrocarbons. In particular, the method according to the present invention can be applied to a natural gas stream, i.e. a gas stream that contains significant amounts of methane and which has been extracted from an underground reservoir. This may be methane natural gas, a concomitant gas stream, or a methane stream from a coal seam. The amount of hydrocarbon fraction in such a gas stream is, respectively, from 10 to 85 mol% of the gas stream, mainly from 25 to 80 mol%. Typically, the hydrocarbon fraction in the natural gas stream contains at least 75 mol% of methane, preferably 90 mol%. Accordingly, the hydrocarbon fraction in natural gas may contain from 0 to 20 mol% and, mainly, from 0.1 to 10 mol% of C 2 -C 6 compounds. The gas stream may also contain up to 20 mol% and preferably from 0.1 to 10 mol% nitrogen, based on the entire gas stream.

Газовые потоки, такие как потоки природного газа, могут становиться доступными при температуре от -5 до 150°С и давлении от 10 до 700 бар, преимущественно от 20 до 200 бар. В способе настоящего изобретения газовый поток содержит в качестве кислых загрязнителей, как правило, сероводород и/или диоксид углерода. Отмечено, что в незначительных количествах могут также присутствовать и другие загрязнители, например оксисульфид углерода, меркаптаны, алкилсульфиды и ароматические серусодержащие соединения. Основная часть этих компонентов также удаляется в процессе настоящего изобретения.Gas streams, such as natural gas streams, can become available at temperatures from -5 to 150 ° C and pressures from 10 to 700 bar, preferably from 20 to 200 bar. In the method of the present invention, the gas stream contains, as acidic pollutants, typically hydrogen sulfide and / or carbon dioxide. It is noted that minor contaminants may also be present in minor amounts, for example, carbon oxysulfide, mercaptans, alkyl sulfides, and aromatic sulfur compounds. Most of these components are also removed in the process of the present invention.

Количество сероводорода в метансодержащем газовом потоке находится преимущественно в пределах от 5 до 40 об % от газового потока, чаще от 20 до 35 об %, и/или количество диоксида углерода находится в пределах от 10 до 90 об %, чаще от 20 до 75 об % в расчете на весь газовый поток. Отмечено, что настоящий способ в особенности подходит для газовых потоков, содержащих большие количества загрязнителей, например 10 об % или более, преимущественно от 15 до 90 об %.The amount of hydrogen sulfide in the methane-containing gas stream is mainly in the range from 5 to 40 vol% of the gas stream, more often from 20 to 35 vol%, and / or the amount of carbon dioxide is in the range from 10 to 90 vol%, most often from 20 to 75 vol % calculated on the entire gas flow. It is noted that the present method is particularly suitable for gas streams containing large amounts of pollutants, for example 10 vol.% Or more, mainly from 15 to 90 vol.%.

Газовый поток, содержащий большие количества указанных выше загрязнителей, не может перерабатываться с использованием традиционных способов типа способов аминной экстракции, так как они становятся чрезвычайно дорогими, особенно из-за больших объемов тепла, необходимого для регенерации вводимого аминного растворителя.A gas stream containing large amounts of the above pollutants cannot be processed using traditional methods such as amine extraction methods, as they become extremely expensive, especially because of the large amounts of heat required to regenerate the introduced amine solvent.

Как правило, газовый поток и, в частности, потоки природного газа, добываемые из подземных пластов, могут содержать воду. Чтобы предотвратить в процессе настоящего изобретения образование газовых гидратов, предпочтительно удалять по крайней мере часть воды. По этой причине используемый в способе настоящего изобретения газовый поток преимущественно обезвоживается. Эта операция может быть выполнена с помощью традиционных способов. Подходящим является способ, описанный в WO-A 2004/070297. Возможны также и другие способы образования гидратов метана или осушки природного газа. В число других способов обезвоживания входят обработка молекулярными ситами или способы осушки гликолем или метанолом. Как правило, воду удаляют до тех пор, пока ее количество в потоке природного газа не достигнет не более 50 вес. ч./млн, преимущественно не более 20 вес. ч./млн и, более предпочтительно, не более 1 вес. ч./млн воды в расчете на весь поток природного газа.Typically, a gas stream and, in particular, natural gas streams produced from underground formations may contain water. In order to prevent the formation of gas hydrates in the process of the present invention, it is preferable to remove at least a portion of the water. For this reason, the gas stream used in the method of the present invention is predominantly dehydrated. This operation can be performed using conventional methods. Suitable is the method described in WO-A 2004/070297. Other methods of forming methane hydrates or drying natural gas are also possible. Other methods of dehydration include molecular sieve treatment or methods of drying with glycol or methanol. As a rule, water is removed until its amount in the natural gas stream reaches not more than 50 weight. hours / million, mainly not more than 20 weight. hours / million and, more preferably, not more than 1 weight. ppm of water, calculated on the entire flow of natural gas.

Как было отмечено выше, кислые загрязнители, которые обычно присутствуют в потоках природного газа, включают в себя сероводород и диоксид углерода. Возможно также, что поток природного газа будет содержать другие компоненты, в том числе этан, пропан и углеводороды с четырьмя или более атомами углерода, даже после предшествующего отделения конденсатов. Следует иметь в виду, что, когда часть кислых загрязнителей, например диоксида углерода, затвердевает на стадии охлаждения, другие компоненты, например сероводород и отличные от метана углеводороды, могут сжижаться. Жидкие компоненты преимущественно удаляют из пара вместе с твердыми кислыми загрязнителями.As noted above, acidic pollutants that are typically present in natural gas streams include hydrogen sulfide and carbon dioxide. It is also possible that the natural gas stream will contain other components, including ethane, propane and hydrocarbons with four or more carbon atoms, even after the previous condensate separation. It should be borne in mind that when part of acidic pollutants, such as carbon dioxide, solidifies in the cooling stage, other components, such as hydrogen sulfide and non-methane hydrocarbons, can be liquefied. Liquid components are advantageously removed from the steam along with solid acidic contaminants.

На первой стадии настоящего способа газовый поток охлаждают. Охлаждение может проводиться с помощью любого известного способа, например с помощью непрямого теплообмена и расширения. Альтернативным образом, возможен также и прямой теплообмен, например опрыскиванием какой-либо холодной жидкостью, как показано в WO-A 2004/070297. Специалисту понятно, что расширение приводит к понижению температуры, благодаря чему охлаждения можно достичь с помощью расширения и сопутствующего ему давления. Расширение осуществляют преимущественно как изоэнтальпийное расширение и, как правило, изоэнтальпийное расширение через какое-либо отверстие или клапан, в частности клапан Джоуля-Томсона или ряд клапанов Джоуля-Томсона. В одном из других предпочтительных вариантов осуществления расширение осуществляют как почти изоэнтропийное расширение, в частности с помощью детандера, преимущественно турбодетандера, или сопла Лаваля. Охлаждение может проводиться в несколько ступеней. Предпочтительно, чтобы газовый поток был подвергнут теплообмену с одним или несколькими другими холодными технологическими потоками или внешними потоками. Подходящими холодными внешними потоками могут быть потоки с установки СПГ (сжиженного природного газа), такие как поток холодного СПГ или поток хладагента, или с установки разделения воздуха. Один из подходящих потоков содержит очищенный углеводородный газ. При таком охлаждении углеводороды могут конденсироваться, а жидкий конденсат отделяться перед тем как газовый поток будет охлаждаться далее до температуры, при которой происходит затвердевание кислых загрязнителей. Стадия охлаждения потока природного газа преимущественно включает в себя одну или более ступеней расширения. Для этой цели может быть использована обычная аппаратура. Обычная аппаратура включает в себя турбодетандеры, так называемые клапаны Джоуля-Томсона и трубки Вентури. Предпочтительно по крайней мере частично охлаждать газовый поток через турбодетандер с выделением энергии. Одним из полезных эффектов использования турбодетандера является то, что выделяемая в турбодетандере энергия может быть с успехом использована для сжатия по крайней мере части очищенного углеводородного газа. Поскольку поток очищенного углеводородного газа меньше газового потока в результате удаления из последнего кислых загрязнителей, энергия преимущественно такова, что ее достаточно для сжатия очищенного углеводородного газа до некоторого повышенного давления, которое делает его пригодным для транспортировки по трубопроводу.In a first step of the present method, the gas stream is cooled. Cooling can be carried out using any known method, for example using indirect heat transfer and expansion. Alternatively, direct heat exchange is also possible, for example by spraying with any cold liquid, as shown in WO-A 2004/070297. It will be appreciated by those skilled in the art that expansion leads to a decrease in temperature, whereby cooling can be achieved by expansion and the associated pressure. Expansion is carried out mainly as isoenthalpic expansion and, as a rule, isenthalpic expansion through an opening or valve, in particular a Joule-Thomson valve or a series of Joule-Thomson valves. In one of the other preferred embodiments, the expansion is carried out as an almost isentropic expansion, in particular with the help of an expander, preferably a turboexpander, or a Laval nozzle. Cooling can be carried out in several stages. Preferably, the gas stream is heat exchanged with one or more other cold process streams or external streams. Suitable cold external streams may be streams from a LNG plant (liquefied natural gas), such as a cold LNG stream or a refrigerant stream, or from an air separation unit. One suitable stream contains purified hydrocarbon gas. With this cooling, hydrocarbons can condense, and the liquid condensate is separated before the gas stream is cooled further to the temperature at which the solidification of acidic pollutants occurs. The step of cooling the natural gas stream preferably includes one or more expansion stages. Conventional equipment may be used for this purpose. Conventional equipment includes turbo expanders, the so-called Joule-Thomson valves and Venturi tubes. It is preferable to at least partially cool the gas stream through a turboexpander with the release of energy. One of the beneficial effects of using a turboexpander is that the energy released in the turboexpander can be successfully used to compress at least a portion of the purified hydrocarbon gas. Since the stream of purified hydrocarbon gas is smaller than the gas stream as a result of removal of acidic contaminants from the latter, the energy is preferably such that it is sufficient to compress the purified hydrocarbon gas to a certain elevated pressure, which makes it suitable for pipeline transportation.

Ступени охлаждения в конечном итоге приводят к заданной температуре, при которой происходит затвердевание кислых загрязнителей. Однако, поскольку поток природного газа может содержать углеводороды отличные от метана, предпочтительно охлаждать поток природного газа (преимущественно с помощью расширения) до температуры ниже точки росы пропана. В этом случае в парообразном потоке природного газа появятся жидкие углеводороды, включая пропан, которые затем можно будет легко удалить из пара.The stages of cooling ultimately lead to a predetermined temperature at which the solidification of acidic pollutants occurs. However, since the natural gas stream may contain hydrocarbons other than methane, it is preferable to cool the natural gas stream (mainly by expansion) to a temperature below the propane dew point. In this case, liquid hydrocarbons, including propane, will appear in the vapor stream of natural gas, which can then be easily removed from the steam.

Предпочтительно проводить охлаждение в несколько ступеней, например с помощью непрямого теплообмена и/или расширения. Можно также производить отверждение с помощью опрыскивания какой-либо холодной жидкостью, как показано в WO-A 2004/070297. Твердые кислые загрязнители получают преимущественно на последней ступени расширения. Последняя ступень расширения осуществляется преимущественно через клапан Джоуля-Томсона. Предпочтительно, таким образом, чтобы на первой ступени, которая может осуществляться через разные промежуточные ступени и разными способами, газовый поток охлаждался до температуры на от 1 до 40°С выше температуры вымораживания предназначенного для вымораживания первого кислого загрязнителя, которая (температура вымораживания) является температурой, при которой образуются твердые загрязнители. Предпочтительно, чтобы охлаждение проводилось до температуры на от 2 до 10°С выше температуры вымораживания. На конечной ступени газовый поток охлаждают до температуры, при которой смесь твердых и/или жидких загрязнителей и пар, содержащий газообразные углеводороды, образуются при расширении через клапан. Предпочтительно, чтобы перед расширением через клапан газовый поток был частично или полностью жидким и при расширении образовывались твердые загрязнители. Это обеспечивает более высокую эффективность разделения в аппарате. Газовый поток расширяют преимущественно от давления в пределах от 40 до 200 бар до давления от 10 до 40 бар. Расширение в указанном интервале давлений способствует образованию твердых кислых загрязнителей. Специалисту следует принять во внимание, что при образовании твердых кислых загрязнителей могут образовываться также жидкие кислые загрязнители и/или могут конденсироваться углеводороды. Эти жидкие компоненты преимущественно отделяют вместе с твердыми кислыми загрязнителями.It is preferable to carry out the cooling in several stages, for example by indirect heat exchange and / or expansion. It is also possible to cure by spraying with any cold liquid, as shown in WO-A 2004/070297. Solid acidic pollutants are obtained predominantly in the last stage of expansion. The last stage of expansion is carried out mainly through the Joule-Thomson valve. It is preferable, therefore, that in the first stage, which can be carried out through different intermediate stages and in different ways, the gas stream is cooled to a temperature of 1 to 40 ° C above the freezing temperature of the first acidic pollutant intended for freezing, which (freezing temperature) is the temperature in which solid pollutants are formed. Preferably, the cooling is carried out to a temperature of 2 to 10 ° C. above the freezing temperature. At the final stage, the gas stream is cooled to a temperature at which a mixture of solid and / or liquid pollutants and steam containing gaseous hydrocarbons are formed during expansion through the valve. Preferably, before expanding through the valve, the gas stream is partially or completely liquid and solid contaminants form upon expansion. This provides a higher separation efficiency in the apparatus. The gas stream is expanded mainly from a pressure in the range of 40 to 200 bar to a pressure of 10 to 40 bar. The expansion in the specified pressure range contributes to the formation of solid acidic pollutants. One skilled in the art will appreciate that in the formation of solid acidic pollutants, liquid acidic pollutants may also form and / or hydrocarbons may condense. These liquid components are predominantly separated along with solid acidic pollutants.

Затвердевание кислых загрязнителей может происходить очень быстро, в частности при расширении через клапан, образуя при этом смесь, содержащую твердые и, возможно, жидкие кислые загрязнители, и пар, содержащий газообразные углеводороды. Чтобы облегчить разделение, смесь подают в аппарат, в котором осуществляется разделение твердых кислых загрязнителей и пара. Под действием собственного веса твердые кислые загрязнители и жидкость (если таковая образовалась) падают на дно аппарата. После такого разделения твердые кислые загрязнители могут выводиться из процесса.The solidification of acidic pollutants can occur very quickly, in particular when expanded through a valve, forming a mixture containing solid and possibly liquid acidic pollutants and steam containing gaseous hydrocarbons. To facilitate separation, the mixture is fed to an apparatus in which the separation of solid acidic pollutants and steam is carried out. Under the influence of its own weight, solid acidic pollutants and liquid (if any) have fallen to the bottom of the apparatus. After this separation, solid acidic contaminants can be removed from the process.

После отделения твердых и, возможно, жидких кислых загрязнителей получаемый со стадии разделения очищенный углеводородный газ может использоваться как продукт. Полученный очищенный углеводородный газ может быть также подвергнут дополнительной обработке и/или очистке. Например, очищенный углеводородный газ может быть подвергнут фракционированию. В том случае, когда очищенным углеводородным газом является природный газ, предназначенный для транспортировки по трубопроводу или для производства сжиженного природного газа (СПГ), то для соответствия техническим требованиям для трубопровода или техническим требованиям к СПГ очищенный природный газ может быть дополнительно очищен. Дополнительная очистка может, например, проводиться на дополнительной криогенной перегонной колонне, преимущественно при донной температуре от -30 - до 10°С, предпочтительно от -10 до 5°С.Для теплоснабжения колонны может быть использован ребойлер. Температура верха колонны преимущественно составляет от -110 до -80°С, предпочтительно от -100 до -90°С.Для создания орошения и сжиженного продукта (СПГ) в верху криогенной перегонной колонны может находиться конденсатор.After separation of solid and possibly liquid acidic pollutants, the purified hydrocarbon gas obtained from the separation step can be used as a product. The resulting purified hydrocarbon gas may also be subjected to further processing and / or purification. For example, the purified hydrocarbon gas may be fractionated. In the case where the purified hydrocarbon gas is natural gas intended for transportation through a pipeline or for the production of liquefied natural gas (LNG), then in order to meet the technical requirements for the pipeline or the technical requirements for LNG, the purified natural gas can be further purified. Additional purification can, for example, be carried out on an additional cryogenic distillation column, preferably at a bottom temperature of from -30 to 10 ° C, preferably from -10 to 5 ° C. A reboiler can be used to heat the column. The temperature of the top of the column is preferably from -110 to -80 ° C, preferably from -100 to -90 ° C. To create an irrigation and liquefied product (LNG), a condenser may be located at the top of the cryogenic distillation column.

В качестве альтернативы дополнительная очистка может быть осуществлена путем абсорбции с помощью подходящей абсорбирующей жидкости. Подходящие абсорбирующие жидкости могут содержать химические растворители или физические растворители, или их смеси.Alternatively, further purification may be carried out by absorption with a suitable absorbent liquid. Suitable absorbent liquids may contain chemical solvents or physical solvents, or mixtures thereof.

Одна из предпочтительных абсорбирующих жидкостей содержит химический растворитель и/или физический растворитель, преимущественно в виде водного раствора.One of the preferred absorbing liquids contains a chemical solvent and / or a physical solvent, mainly in the form of an aqueous solution.

Подходящими химическими растворителями являются первичные, вторичные и/или третичные амины, в том числе стерически затрудненные амины.Suitable chemical solvents are primary, secondary and / or tertiary amines, including sterically hindered amines.

Один из предпочтительных химических растворителей содержит вторичный или третичный амин, преимущественно аминосоединение, являющееся производным этаноламина, более конкретно диизопропиламин (DIPA), диэтаноламин (DEA), монометилэтаноламин (ММЕА), метилдиэтаноламин (MDEA), триэтаноламин (TEA) или диэтилмонометилэтаноламин (DEMEA), предпочтительно DIPA или MDEA. Полагают, что эти химические растворители реагируют с кислыми соединениями такими как СО2 и H2S.One of the preferred chemical solvents contains a secondary or tertiary amine, preferably an amino compound derived from ethanolamine, more specifically diisopropylamine (DIPA), diethanolamine (DEA), monomethylethanolamine (MEAA), methyldiethanolamine (MDEA), triethanolamine (TEA) or diethylethanolone preferably DIPA or MDEA. These chemical solvents are believed to react with acidic compounds such as CO 2 and H 2 S.

Подходящие физические растворители включают в себя тетраметиленсульфон (сульфолан) и производные, амиды алифатических карбоновых кислот, N-алкилпирролидон, в частности N-метилпирролидон, N-алкилпиперидоны, в частности N-метилпиперидон, метанол, этанол, этиленгликоль, полиэтиленгликоли, моно- или ди(С1-С4)алкиловые эфиры этиленгликоля или полиэтиленгликолей, имеющие преимущественно молекулярный вес от 50 до 800, и их смеси. Предпочтительным физическим растворителем является сульфолан. Полагают, что СО2 и/или H2S захватываются физическим растворителем и в результате этого удаляются.Suitable physical solvents include tetramethylene sulfone (sulfolane) and derivatives, amides of aliphatic carboxylic acids, N-alkylpyrrolidone, in particular N-methylpyrrolidone, N-alkylpiperidones, in particular N-methylpiperidone, methanol, ethanol, ethylene glycol, polyethylene glycol (C 1 -C 4 ) alkyl ethers of ethylene glycol or polyethylene glycols having a predominantly molecular weight of from 50 to 800, and mixtures thereof. A preferred physical solvent is sulfolane. It is believed that CO 2 and / or H 2 S are captured by a physical solvent and, as a result, are removed.

Другие виды обработки могут включать дополнительное сжатие, когда требуется очищенный углеводородный газ при более высоком давлении. Если количества кислых загрязнителей в очищенном углеводородном газе нежелательно высоки, очищенный углеводородный газ может быть подвергнут повторным операциям настоящего способа.Other treatments may include additional compression when purified hydrocarbon gas at a higher pressure is required. If the amounts of acidic pollutants in the purified hydrocarbon gas are undesirably high, the purified hydrocarbon gas may be subjected to repeated operations of the present method.

В том случае, когда углеводородным газом является природный газ, очищенный природный газ может дополнительно перерабатываться различными способами, например каталитическим и некаталитическим сжиганием с образованием синтез-газа, для генерирования энергии, тепла или мощности, или для производства сжиженного природного газа (СПГ), или для бытового использования. Преимущество настоящего способа состоит в том, что он позволяет очищать природный газ с высокими уровнями загрязнителей, в частности сернистых загрязнителей. Стало возможным производство СПГ из такого природного газа, которое с помощью традиционных способов было бы очень трудным, если не невозможным. Таким образом, изобретение предлагает также СПГ, получаемый путем сжижения очищенного природного газа, получаемого с помощью настоящего способа. Получаемый таким путем СПГ имеет, как правило, очень низкие концентрации загрязнителей отличных от природного газа.When the hydrocarbon gas is natural gas, the purified natural gas may be further processed in various ways, for example by catalytic and non-catalytic combustion to produce synthesis gas, to generate energy, heat or power, or to produce liquefied natural gas (LNG), or for domestic use. An advantage of this method is that it allows the purification of natural gas with high levels of pollutants, in particular sulfur pollutants. It has become possible to produce LNG from such natural gas, which using traditional methods would be very difficult, if not impossible. Thus, the invention also provides LNG obtained by liquefying the purified natural gas produced by the present process. LNG obtained in this way has, as a rule, very low concentrations of pollutants other than natural gas.

Поскольку транспортировать жидкости легче, чем транспортировать твердые материалы, предпочтительно по крайней мере частично расплавлять твердые кислые загрязнители. По этой причине было предложено нагревать по крайней мере часть твердых кислых загрязнителей, чтобы вызвать плавление, получая в результате этого нагретый обогащенный загрязнителями поток, который отводится с низа аппарата, предпочтительно путем откачки насосом.Since transporting liquids is easier than transporting solid materials, it is preferable to at least partially melt solid acidic contaminants. For this reason, it was proposed to heat at least part of the solid acidic pollutants in order to cause melting, resulting in a heated stream enriched with pollutants, which is diverted from the bottom of the apparatus, preferably by pumping.

Согласно настоящему способу, по крайней мере часть нагретого обогащенного загрязнителями потока повторно нагревают, получая повторно нагретый рециркуляционный поток. Рециркуляция части повторно нагретого рециркуляционного потока предназначена для расплавления по крайней мере части твердых кислых загрязнителей в аппарате с целью предотвращения закупорки и облегчения удаления кислых загрязнителей. Предпочтительно, чтобы тепло, отдаваемое рециркулирующим повторно нагретым рециркуляционным потоком, было таким, которое бы обеспечивало плавление всех твердых кислых загрязнителей. Специалист может добиться этого путем выбора желаемой температуры повторно нагретого рециркуляционного потока и/или количества повторно нагретого рециркуляционного потока. В результате этого часть обогащенного загрязнителями потока, которую повторно нагревают для образования повторно нагретого рециркуляционного потока, преимущественно нагревается с образованием жидкого потока и, более предпочтительно, без какого-либо твердого кислого загрязнителя. Предпочтительно проводить нагрев до температуры, значительно превышающей температуру плавления твердых кислых загрязнителей, например не менее чем на 5°С выше самой высокой температуры плавления. Тепло относительно теплой жидкости расплавит по крайней мере часть твердых кислых загрязнителей в аппарате. Еще более предпочтительно, чтобы часть нагретого обогащенного загрязнителями потока, которая нагревается с образованием повторно нагретого рециркуляционного потока, была нагрета до такой температуры, чтобы поток по крайней мере частично стал парообразным. При этом не только увеличится возврат энергии в аппарат, в результате чего расплавление твердых кислых загрязнителей будет проходить более гладко, но наряду с этим будет также высвобождаться какой-либо легкий углеводород, который мог оказаться захваченным нагретым обогащенным загрязнителями потоком, и сможет затем включаться в выводимый из аппарата очищенный углеводородный газ. Благодаря этому можно повысить выход очищенного углеводородного газа.According to the present method, at least a portion of the heated pollutant-rich stream is reheated to produce a reheated recycle stream. Recycling of a portion of the reheated recycle stream is intended to melt at least a portion of the solid acidic pollutants in the apparatus in order to prevent clogging and facilitate the removal of acidic pollutants. Preferably, the heat generated by the recycle reheated recycle stream is such that it melts all solid acidic pollutants. One skilled in the art can achieve this by selecting the desired temperature of the reheated recycle stream and / or the amount of reheated recycle stream. As a result, a portion of the pollutant-rich stream that is reheated to form a reheated recycle stream is predominantly heated to form a liquid stream and, more preferably, without any solid acidic pollutant. It is preferable to conduct heating to a temperature well above the melting point of solid acidic pollutants, for example at least 5 ° C. above the highest melting point. The heat of a relatively warm liquid will melt at least part of the solid acidic contaminants in the apparatus. Even more preferably, a portion of the heated pollutant-rich stream that is heated to form a reheated recirculation stream is heated to such a temperature that the stream at least partially becomes vapor. In this case, not only will the energy return to the apparatus increase, as a result of which the melting of solid acidic pollutants will proceed more smoothly, but at the same time some light hydrocarbon will also be released, which could be trapped by the heated stream enriched with pollutants, and can then be included in the output purified hydrocarbon gas from the apparatus. Due to this, it is possible to increase the yield of purified hydrocarbon gas.

С целью улучшения теплопереноса между теплой жидкой или парообразной текучей средой и холодными твердыми или, возможно, жидкими загрязнителями в аппарате преимущественно имеются внутренние структуры. Эти внутренние структуры увеличивают площадь контакта между холодными твердыми материалами и теплой текучей средой, а также обеспечивают время пребывания компонентов в аппарате в такой степени, чтобы кислые загрязнители имели возможность сконденсироваться и/или затвердеть, а жидкие углеводороды могли бы испариться. Специалист может подобрать внутренние структуры из множества разных возможностей. Весьма подходящим являются решетчатые пластинки, перфорированные пластины или колпачковые тарелки. Их конструкция относительно проста в криогенном окружении аппарата, а контактная эффективность очень высока.In order to improve the heat transfer between warm liquid or vaporous fluid and cold solid or possibly liquid pollutants, the apparatus preferably has internal structures. These internal structures increase the contact area between the cold solid materials and the warm fluid, and also provide the residence time of the components in the apparatus to such an extent that acidic contaminants are able to condense and / or solidify, and liquid hydrocarbons can evaporate. The specialist can choose internal structures from many different possibilities. Lattice plates, perforated plates or cap plates are very suitable. Their design is relatively simple in the cryogenic environment of the apparatus, and the contact efficiency is very high.

Еще более предпочтительный вариант осуществления включает в себя аппарат, в котором имеется по меньшей мере одно отклоняющее устройство, расположенное внутри аппарата. Падающие вниз твердые и жидкие кислые загрязнители более равномерно распределяются по поперечному сечению аппарата, улучшая тем самым разделение между твердыми и кислотными загрязнителями, с одной стороны, и газообразными углеводородами, с другой стороны. Форма отклоняющего устройства может быть выбрана из множества разных форм: это устройство может, например, быть квадратным, круглым или кольцеобразным. Предпочтительно, когда отклоняющее устройство имеет направленные вниз скаты, препятствующие накоплению на отклоняющем устройстве твердого материала. Очень подходящей формой является коническая или комбинация конуса с обращенным конусом. В то время как конус обеспечивает равномерное распределение твердого и жидкого материала, обращенный конус обеспечивает необходимое прохождение поднимающихся вверх газов. Отклоняющее устройство преимущественно занимает от 5 до 75% поперечного сечения аппарата.An even more preferred embodiment includes an apparatus in which there is at least one deflecting device located within the apparatus. Solid and liquid acidic pollutants falling down are more evenly distributed over the cross section of the apparatus, thereby improving the separation between solid and acidic pollutants, on the one hand, and gaseous hydrocarbons, on the other hand. The shape of the deflecting device can be selected from many different shapes: this device can, for example, be square, round or ring-shaped. Preferably, the deflecting device has downward slopes that prevent the accumulation of solid material on the deflecting device. A very suitable form is a conical or a combination of a cone with an inverted cone. While the cone provides an even distribution of solid and liquid material, the inverted cone provides the necessary passage of rising gases. The deflecting device predominantly occupies from 5 to 75% of the cross section of the apparatus.

Является очевидным, что для повторного нагрева части нагретого обогащенного загрязнителями потока необходима энергия. В одном из предпочтительных вариантов осуществления часть нагретого обогащенного загрязнителями потока отделяют и эту часть нагретого обогащенного загрязнителями потока повторно нагревают, в результате чего образуется повторно нагретый рециркуляционный поток. В этом случае нагрев необходим только для части нагретого обогащенного загрязнителями потока. Величина отделяемой части нагретого обогащенного загрязнителями потока может быть выбрана специалистом в зависимости от таких условий как температура повторно нагретого рециркуляционного потока и количества и природа твердых кислых загрязнителей. Предпочтительно, чтобы отделяемая часть нагретого обогащенного загрязнителями потока была выбрана такой, чтобы число орошения составляло от 0,5 до 10. Этот вариант осуществления особенно выгоден тогда, когда часть нагретого обогащенного загрязнителями потока нагревается до образования парообразного рециркуляционного потока.It is obvious that energy is needed to reheat a portion of the heated, pollutant-rich stream. In one preferred embodiment, a portion of the heated pollutant-rich stream is separated and this portion of the heated pollutant-rich stream is reheated, resulting in a reheated recycle stream. In this case, heating is necessary only for a portion of the heated stream enriched in pollutants. The magnitude of the separated part of the heated pollutant-rich stream can be selected by a specialist depending on conditions such as the temperature of the reheated recirculation stream and the amount and nature of the solid acidic pollutants. Preferably, the detachable portion of the heated pollutant-rich stream is selected such that the irrigation number is from 0.5 to 10. This embodiment is particularly advantageous when part of the heated pollutant-rich stream is heated to form a vapor recycle stream.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения по существу весь выводимый из аппарата нагретый обогащенный загрязнителями поток повторно нагревают, в результате чего образуется повторно нагретый рециркуляционный поток, и часть полученного таким образом повторно нагретого рециркуляционного потока возвращают к смеси. Этот вариант осуществления особенно полезен, когда нагретый обогащенный загрязнителями поток нагревают до жидкого состояния. Часть повторно нагретого рециркуляционного потока рециркулирует, в то время как другая часть отводится, возможно после выделения захваченных углеводородов. Величина рециркулируемой части может быть определена специалистом в зависимости от указанных выше условий. Предпочтительно, чтобы возвращаемая к смеси часть повторно нагретого рециркуляционного потока была выбрана такой, чтобы число орошения составляло от 0,5 до 10.In another embodiment of the present invention, substantially all of the heated, contaminant-rich stream discharged from the apparatus is reheated, resulting in a reheated recycle stream, and a portion of the reheated recycle stream thus obtained is returned to the mixture. This embodiment is particularly useful when the heated pollutant-rich stream is heated to a liquid state. A portion of the reheated recycle stream is recirculated while another portion is recovered, possibly after the capture of the captured hydrocarbons. The size of the recycled part can be determined by a specialist depending on the above conditions. Preferably, the portion of the reheated recirculation stream returned to the mixture is selected such that the irrigation number is from 0.5 to 10.

Способ, в котором обогащенный загрязнителями поток подвергается повторному нагреву, может быть выполнен любым доступным путем. Возможны внешние (например, электрические) нагреватели. Однако повторный нагрев по крайней мере части обогащенного загрязнителями потока осуществляется преимущественно путем теплообмена. Для этого может быть использован любой технологический поток с достаточно более высокой температурой. Им может быть какой-либо поток конденсата или поток гидрата. Предпочтительно осуществлять теплообмен с по крайней мере частью газового потока. В альтернативном случае к обогащенному загрязнителями потоку может быть добавлена какая-либо теплая текучая среда. В число теплых текучих сред входит природный газоконденсат.A method in which a pollutant-rich stream is reheated can be performed in any available way. External (e.g. electric) heaters are possible. However, reheating at least part of the stream enriched in pollutants is carried out mainly by heat transfer. For this, any process stream with a sufficiently high temperature can be used. It may be any condensate stream or hydrate stream. It is preferable to heat exchange with at least a portion of the gas stream. Alternatively, any warm fluid may be added to the pollutant-rich stream. Warm fluids include natural gas condensate.

В том случае, когда обогащенный загрязнителями поток содержит в основном диоксид углерода и является, следовательно, СО2-обогащенным потоком, СО2-обогащенный поток дополнительно сжимают и закачивают в подземный пласт, преимущественно для усиленной нефтедобычи, или в водоносный слой для хранения, или для хранения в пустой нефтяной коллектор. Преимуществом является то, что получают жидкий СО2-обогащенный поток, так как для закачки в подземный пласт жидкого потока требуется меньше компрессионного оборудования.In the case where the stream enriched in pollutants mainly contains carbon dioxide and is therefore a CO 2 enriched stream, the CO 2 enriched stream is additionally compressed and pumped into an underground formation, mainly for enhanced oil production, or into an aquifer for storage, or for storage in an empty oil reservoir. The advantage is that a liquid CO 2 -enriched stream is obtained, since less compression equipment is required to pump the liquid stream into the underground formation.

Далее способ более детально описывается с помощью следующих фигур:Further, the method is described in more detail using the following figures:

фиг.1 - схематический вариант осуществления аппарата, в котором применяется рециркуляционный поток.figure 1 is a schematic embodiment of an apparatus in which a recirculation stream is used.

фиг.2 - другой вариант осуществления указанного выше аппарата.figure 2 is another embodiment of the above apparatus.

фиг.3-технологическая схема установки очистки природного газа, на которой использован способ настоящего изобретения.figure 3 is a process flow diagram of a natural gas purification apparatus using the method of the present invention.

На фиг.1 показан аппарат, в котором поток обезвоженного природного газа охлаждается путем расширения в клапане 2 Джоуля-Томсона. В альтернативном случае вместо клапана Джоуля-Томсона может использоваться трубка Вентури или турбодетандер. Охлажденная таким образом смесь твердых материалов и пара подается по линии 3 в аппарат 4. Линия 3, которая соединяет клапан 2 с аппаратом 4, является в такой степени короткой, что твердые материалы не будут закупоривать вход для смеси в аппарат 4. Можно также полностью устранить линию 3 и соединить клапан Джоуля-Томсона непосредственно со стенкой аппарата 4. Охлажденная смесь разделяется в аппарате 4 с образованием очищенного углеводородного газа, который выходит из аппарата 4 через выход 5. Твердые кислые загрязнители и возможные жидкие компоненты падают вниз через отклоняющее устройство 15 в нижнюю часть аппарата 4, образуя суспензию, содержащую твердые кислые загрязнители 6. Отклоняющее устройство 15 имеет форму конуса. По линии 9 теплый рециркуляционный поток возвращается в аппарат 4. В некоторых случаях для создания дополнительной энергии может быть установлен дополнительный электронагреватель погружного типа или пучок змеевиков 14, через который пропускается какая-либо теплая текучая среда. В результате рециркуляции теплых текучих сред твердые кислые загрязнители плавятся, а оставшаяся жидкость, т.е. нагретый обогащенный загрязнителями поток, отводится из аппарата 4 по линии 7, возможно с использованием откачки насосом. Весь обогащенный загрязнителями поток в линии 7 вводится в теплообмен в теплообменнике 10, через который пропускается какая-либо нагретая текучая среда, например поток природного газа, в результате чего осуществляется повторный нагрев обогащенного загрязнителями потока. Часть повторно нагретого таким образом потока выводится из процесса по линии 11. Другая часть рециркулирует в аппарат по линии 9. Рециркулируемая часть может подаваться в аппарат 4 любым известным способом. В частности,, можно использовать одно сопло или множество сопел, один или более разбрызгивателей, или сопла, расположенные в подающей линии, которая расширяется при входе в аппарат и которая может иметь кольцеобразную форму. На линиях 9 и 11 имеются клапаны 12 и 13 для регулирования прохождения рециркуляционного потока к аппарату 4 и уровня жидкости внутри аппарата 4. Производственная линия фиг.1 в особенности подходит для случаев, когда повторно нагретый рециркуляционный поток поддерживается в жидкой фазе.1 shows an apparatus in which a dehydrated natural gas stream is cooled by expansion in a Joule-Thomson valve 2. Alternatively, instead of a Joule-Thomson valve, a venturi or turbo-expander may be used. The mixture of solid materials and steam thus cooled is fed through line 3 to the apparatus 4. The line 3, which connects the valve 2 to the apparatus 4, is so short that the solid materials will not clog the mixture inlet to the apparatus 4. You can also completely eliminate line 3 and connect the Joule-Thomson valve directly to the wall of the apparatus 4. The cooled mixture is separated in the apparatus 4 with the formation of purified hydrocarbon gas, which leaves the apparatus 4 through the outlet 5. Solid acidic pollutants and possible liquid components cients fall down through the deflector 15 into the bottom of the unit 4 forming a slurry containing solid acidic contaminants 6. The deflection device 15 has a cone shape. Along line 9, a warm recirculation stream is returned to apparatus 4. In some cases, an additional immersion type electric heater or a coil of coils 14 through which any warm fluid is passed can be installed to create additional energy. As a result of recirculation of warm fluids, solid acidic pollutants melt and the remaining liquid, i.e. heated stream enriched with pollutants is discharged from apparatus 4 through line 7, possibly using pumping by a pump. The entire pollutant-rich stream in line 7 is introduced into the heat exchange in the heat exchanger 10 through which any heated fluid, such as a natural gas stream, is passed, as a result of which the pollutant-rich stream is reheated. Part of the stream thus reheated in this way is withdrawn from the process via line 11. Another part is recycled to the apparatus via line 9. The recycled part can be fed to apparatus 4 by any known method. In particular, it is possible to use a single nozzle or a plurality of nozzles, one or more sprinklers, or nozzles located in a supply line that expands upon entering the apparatus and which may have an annular shape. On lines 9 and 11 there are valves 12 and 13 for regulating the passage of the recirculation flow to the apparatus 4 and the liquid level inside the apparatus 4. The production line of FIG. 1 is particularly suitable for cases where the reheated recirculation flow is maintained in the liquid phase.

На фиг.2 показан случай, который в особенности подходит для ситуаций, когда рециркуляционные потоки повторно нагревают, чтобы сделать их парообразными. Подобно тому, что имеет место в варианте осуществления на фиг.1, поток природного газа подается в аппарат 24 по линии 21 через клапан 22 Джоуля-Томсона и затем по другой короткой линии 23. Альтернативным образом вместо клапана Джоуля-Томсона может использоваться трубка Вентури. Очищенный углеводородный газ выводится через выход 25. Твердые кислые загрязнители и, возможно, некоторое количество жидкостей падают вниз через отклоняющее устройство 36 и собираются в виде слоя 26 в донной части аппарата 24. Отклоняющее устройство 36 в данном варианте осуществления выполнено в виде комбинации конуса и обращенного конуса. Слой 26, содержащий твердые кислые загрязнители, может быть нагрет до расплавления по крайней мере части твердых кислых загрязнителей с помощью рециркуляции повторно нагретого рециркуляционного потока через сопло 32. В некоторых случаях может быть установлен дополнительный нагреватель 35. В результате поступления энергии от рециркуляции и/или. от нагрева твердые кислые загрязнители плавятся, а оставшийся нагретый обогащенный загрязнителями поток отводится из аппарата по линии 27, возможно с использованием откачки насосом. Нагретый обогащенный загрязнителями поток разделяется на поток 29, который идет на выброс или направляется на другой участок процесса, и поток 28, который вводится в теплообмен в теплообменнике 30. Этот теплообменник подобен теплообменнику на фиг.1. Повторно нагретый рециркуляционный поток выходит из теплообменника 30 по линии 31. Линия 31 заканчивается в сопле 32, через которое повторно нагретый рециркуляционный поток поступает в аппарат 24. На обеих линиях 31 и 29 имеются клапаны 33 и 34, соответственно, для регулирования прохождения рециркуляционного потока к аппарату 24 и уровня жидкости внутри аппарата 24.Figure 2 shows a case that is particularly suitable for situations where recirculation flows are reheated to make them vaporous. Similar to what occurs in the embodiment of FIG. 1, a natural gas stream is supplied to the apparatus 24 through line 21 through the Joule-Thomson valve 22 and then through another short line 23. Alternatively, a Venturi tube may be used instead of the Joule-Thomson valve. The purified hydrocarbon gas is discharged through the outlet 25. Solid acidic pollutants and possibly some liquids fall down through the deflector 36 and collect as a layer 26 in the bottom of the apparatus 24. The deflector 36 in this embodiment is made in the form of a combination of cone and reverse cone. Layer 26 containing solid acidic pollutants can be heated until at least part of the solid acidic pollutants is melted by recirculating the reheated recirculation stream through nozzle 32. In some cases, an additional heater 35 may be installed. As a result of the energy from the recirculation and / or . solid acid pollutants melt from heating, and the remaining heated pollutant-rich stream is discharged from the apparatus through line 27, possibly using pumping by a pump. The heated pollutant-rich stream is separated into a stream 29, which is discharged or directed to another part of the process, and a stream 28, which is introduced into the heat exchange in the heat exchanger 30. This heat exchanger is similar to the heat exchanger in figure 1. The reheated recycle stream exits the heat exchanger 30 via line 31. Line 31 ends at the nozzle 32 through which the reheated recycle stream enters apparatus 24. There are valves 33 and 34 on both lines 31 and 29, respectively, to control the passage of the recycle stream to apparatus 24 and the liquid level inside the apparatus 24.

На фиг.3 представлена расширенная технологическая схема установки, на которой может быть осуществлен способ настоящего изобретения.Figure 3 presents the expanded technological scheme of the installation, which can be implemented by the method of the present invention.

Поток природного газа подается на установку 118 обезвоживания по линии 101. На установке 118 обезвоживания из потока природного газа удаляется вода, например с помощью молекулярных сит. Вода на заключительном этапе удаляется по линии 102. Обезвоженный природный газ подается по линии 103 на турбодетандер 119, где он охлаждается, после чего поступает в линию 104. На линии 104 природный газ дополнительно охлаждается с помощью теплообменника 122. Далее природный газ пропускается по линии 105 для дополнительного теплообмена. С целью извлечения как можно большей энергии поток природного газа может быть направлен к теплообменнику 124, где он обменивается теплом с очищенным углеводородным газом и нагретым обогащенным загрязнителями потоком. При желании может быть осуществлен дополнительный теплообмен в теплообменнике 125. Дополнительно охлажденный природный газ подается по линии 106 и линии 107 к клапану 126 Джоуля-Томсона, где он охлаждается до температуры, при которой происходит затвердевание кислых загрязнителей, после чего смесь твердых кислых загрязнителей и парообразных углеводородов поступает по линии 108 в аппарат 120. Альтернативным образом, вместо клапана Джоуля-Томсона может использоваться трубка Вентури. Далее происходит разделение, в результате которого очищенный углеводородный газ выводится сверху по линии 109. На фигуре показано, что клапан 126 Джоуля-Томсона соединен с аппаратом 120 короткой линией 108. Эта линия, как правило, является короткой в расчете на то, чтобы предотвратить закупорку линии твердыми материалами. Можно также полностью устранить эту линию и соединить клапан Джоуля-Томсона непосредственно со стенкой аппарата 120.The natural gas stream is supplied to the dewatering unit 118 via line 101. At the dewatering unit 118, water is removed from the natural gas stream, for example using molecular sieves. Water at the final stage is removed through line 102. The dehydrated natural gas is fed through line 103 to a turboexpander 119, where it is cooled, and then fed to line 104. On line 104, natural gas is further cooled by means of a heat exchanger 122. Next, natural gas is passed through line 105 for additional heat transfer. In order to extract as much energy as possible, the natural gas stream may be directed to a heat exchanger 124, where it exchanges heat with the purified hydrocarbon gas and the heated stream enriched in pollutants. If desired, additional heat transfer can be carried out in the heat exchanger 125. An additionally cooled natural gas is supplied via line 106 and line 107 to the Joule-Thomson valve 126, where it is cooled to a temperature at which the solidification of acidic pollutants occurs, followed by a mixture of solid acidic pollutants and vapor hydrocarbon flows through line 108 to apparatus 120. Alternatively, instead of a Joule-Thomson valve, a venturi can be used. Further separation occurs, as a result of which the purified hydrocarbon gas is discharged from above along line 109. The figure shows that the Joule-Thomson valve 126 is connected to the apparatus 120 by a short line 108. This line is usually short in order to prevent clogging lines of solid materials. You can also completely eliminate this line and connect the Joule-Thomson valve directly to the wall of the apparatus 120.

Твердые и, возможно, жидкие кислые загрязнители, а также, возможно, жидкие углеводороды падают вниз, преимущественно вдоль отклоняющего устройства (не показано), в направлении к дну аппарата 120, где они собираются и нагреваются с помощью теплого повторно нагретого рециркуляционного потока, поступающего в аппарат 120 по линии 117 и, таким образом, расплавляющего твердые кислые загрязнители. Полученный в результате этого нагретый обогащенный загрязнителями поток отводится из аппарата по линии 112 и дополнительно откачивается с помощью насоса 121. Нагретый обогащенный загрязнителями поток разделяется на часть, которая отводится по линии 113, и часть, которая направляется к теплообменнику 122 по линии 115. В теплообменнике 122 часть нагретого обогащенного загрязнителями потока повторно нагревается путем теплообмена с потоком природного газа, подаваемым по линии 104, в результате чего образуется повторно нагретый рециркуляционный поток. Повторно нагретый рециркуляционный поток направляется по линии 116 к клапану 123, который регулирует прохождение повторно нагретого рециркуляционного потока. По линии 117, которая может иметь сопло (не показано), повторно нагретый рециркуляционный поток вводится в аппарат 120.Solid and possibly liquid acidic pollutants, as well as possibly liquid hydrocarbons, fall down, mainly along the deflector (not shown), towards the bottom of the apparatus 120, where they are collected and heated by a warm, reheated recirculation stream apparatus 120 via line 117 and thus melting solid acidic contaminants. The resulting heated pollutant-rich stream is discharged from the apparatus through line 112 and is additionally pumped out by pump 121. The heated pollutant-enriched stream is divided into a part that is discharged through line 113 and a part that is directed to heat exchanger 122 via line 115. In the heat exchanger 122 a portion of the heated pollutant-rich stream is reheated by heat exchange with a natural gas stream supplied through line 104, resulting in a reheated recirculation sweat OK. The reheated recycle stream is directed via line 116 to valve 123, which controls the passage of the reheated recycle stream. Via line 117, which may have a nozzle (not shown), a reheated recycle stream is introduced into apparatus 120.

Линия 113 с нагретым обогащенным загрязнителями потоком направляет расплавленные загрязнители к теплообменнику 124, после чего загрязнители отводятся по линии 114. В теплообменнике 124 расплавленные загрязнители из линии 113 и холодный очищенный углеводородный газ из линии 109 вступают в теплообмен с потоком природного газа из линии 105. Потоки изображены в параллельноточном варианте. Для специалиста является очевидным, что потоки могут быть также организованы в противоточном варианте, например поток относительно теплого природного газа может двигаться противотоком к двум другим потокам. Следует иметь в виду, что допустимо также использовать только один из других потоков или использовать поток из другого процесса, например поток с установки СПГ и/или установки разделения воздуха.Line 113 with a heated stream of enriched pollutants directs molten pollutants to heat exchanger 124, after which pollutants are discharged through line 114. In heat exchanger 124, molten pollutants from line 113 and cold purified hydrocarbon gas from line 109 enter heat exchange with a natural gas stream from line 105. Streams depicted in parallel version. It is obvious to a person skilled in the art that flows can also be arranged in a counter-current embodiment, for example a relatively warm natural gas stream can be countercurrent to two other streams. It should be borne in mind that it is also permissible to use only one of the other streams or to use a stream from another process, for example a stream from an LNG plant and / or an air separation unit.

Из теплообменника 124 очищенный углеводородный газ направляется по линии 110 в компрессор 127. Энергия сжатия для компрессора 127 преимущественно поступает от детандера 119. Сжатый газ можно получать как товарный продукт по линии 111 или использовать для дополнительной обработки.From the heat exchanger 124, the purified hydrocarbon gas is sent via line 110 to the compressor 127. The compression energy for the compressor 127 mainly comes from the expander 119. Compressed gas can be obtained as a commercial product via line 111 or used for further processing.

Claims (11)

1. Способ производства очищенного углеводородного газа из газового потока, содержащего углеводороды и кислые загрязнители, при этом способ включает следующие стадии:
(a) охлаждение газового потока до температуры, при которой образуется смесь, содержащая твердые и, возможно, жидкие кислые загрязнители и пар, содержащий газообразные углеводороды;
(b) подача образованной смеси в аппарат и отделение твердых и, возможно, жидких кислых загрязнителей от смеси в этом аппарате, в результате чего получают очищенный углеводородный газ;
(c) подачу тепла к по крайней мере части твердых и, возможно, жидких кислых загрязнителей, в результате чего расплавляется по крайней мере часть твердых кислых загрязнителей и образуется нагретый обогащенный загрязнителями поток;
(d) отвод нагретого обогащенного загрязнителями потока из аппарата;
и при этом способ дополнительно включает:
(e) повторный нагрев по крайней мере части нагретого обогащенного загрязнителями потока с образованием повторно нагретого рециркуляционного потока; и
(f) рециркуляцию по крайней мере части повторно нагретого обогащенного загрязнителями рециркуляционного потока в аппарат,
в котором часть нагретого обогащенного загрязнителями потока, которую повторно нагревают с образованием повторно нагретого рециркуляционного потока, нагревают с образованием жидкого потока.1. A method of producing purified hydrocarbon gas from a gas stream containing hydrocarbons and acidic pollutants, the method comprising the following steps:
(a) cooling the gas stream to a temperature at which a mixture is formed containing solid and possibly liquid acidic pollutants and steam containing gaseous hydrocarbons;
(b) feeding the formed mixture into the apparatus and separating solid and possibly liquid acidic pollutants from the mixture in this apparatus, resulting in a purified hydrocarbon gas;
(c) supplying heat to at least a portion of the solid and possibly liquid acidic pollutants, whereby at least a portion of the solid acidic pollutants melts and a heated, pollutant-rich stream forms;
(d) discharge of the heated pollutant-rich stream from the apparatus;
and wherein the method further includes:
(e) reheating at least a portion of the heated pollutant-rich stream to form a reheated recycle stream; and
(f) recycling at least a portion of the reheated, pollutant-rich recirculation stream to the apparatus,
wherein a portion of the heated pollutant-rich stream that is reheated to form a reheated recycle stream is heated to form a liquid stream. 2. Способ по п.1, в котором отделяемая часть нагретого обогащенного загрязнителями потока выбирают таким образом, чтобы число орошения составляло от 0,5 до 10.2. The method according to claim 1, in which the detachable part of the heated pollutant-rich stream is selected so that the irrigation number is from 0.5 to 10. 3. Способ по п.1 или 2, в котором, по существу, весь выводимый из аппарата нагретый обогащенный загрязнителями поток повторно нагревают, в результате чего образуется повторно нагретый рециркуляционный поток, и часть полученного таким образом повторно нагретого рециркуляционного потока рециркулируют к смеси.3. The method according to claim 1 or 2, in which substantially all of the heated, contaminant-rich stream removed from the apparatus is reheated, resulting in a reheated recycle stream, and a portion of the reheated recycle stream thus obtained is recycled to the mixture. 4. Способ по п.3, в котором часть рециркулирующего к смеси повторно нагретого рециркуляционного потока выбирают таким образом, чтобы число орошения составляло от 0,5 до 10.4. The method according to claim 3, in which a portion of the reheated recirculation stream recycle to the mixture is selected so that the irrigation number is from 0.5 to 10. 5. Способ по п.1 или 2, в котором повторный нагрев по крайней мере части нагретого обогащенного загрязнителями потока осуществляют путем теплообмена, причем этот теплообмен преимущественно проводят с по крайней мере частью газового потока.5. The method according to claim 1 or 2, in which the reheating of at least part of the heated enriched in pollutants stream is carried out by heat exchange, and this heat exchange is mainly carried out with at least part of the gas stream. 6. Способ по п.1 или 2, в котором повторный нагрев по крайней мере части нагретого обогащенного загрязнителями потока осуществляют путем добавления к нему теплой текучей среды, преимущественно природного газоконденсата.6. The method according to claim 1 or 2, in which the reheating of at least part of the heated pollutant-rich stream is carried out by adding to it a warm fluid, mainly natural gas condensate. 7. Способ по п.1 или 2, в котором для охлаждения газового потока используют одну или более ступеней теплообмена.7. The method according to claim 1 or 2, in which for cooling the gas stream using one or more stages of heat transfer. 8. Способ по п.1 или 2, в котором для охлаждения газового потока используют одну или более ступеней расширения.8. The method according to claim 1 or 2, in which one or more expansion steps are used to cool the gas stream. 9. Способ по п.1 или 2, в котором газовый поток обезвожен преимущественно до содержания воды менее 50 вес.ч.млн, более предпочтительно до 1 вес.ч.млн в расчете на весь газовый поток.9. The method according to claim 1 or 2, in which the gas stream is dehydrated mainly to a water content of less than 50 parts by weight of mln, more preferably up to 1 part by weight of mln calculated on the whole gas stream. 10. Способ по п.9, в котором газовый поток расширяют от давления в пределах от 40 до 200 бар до давления в пределах от 10 до 40 бар.10. The method according to claim 9, in which the gas stream is expanded from a pressure in the range from 40 to 200 bar to a pressure in the range from 10 to 40 bar. 11. Способ производства сжиженного природного газа, где очищенный природный газ получают в соответствии со способом по п.1 и где способ дополнительно включает стадию охлаждения природного газа до получения сжиженного природного газа. 11. A method for the production of liquefied natural gas, where the purified natural gas is obtained in accordance with the method according to claim 1 and where the method further comprises the step of cooling natural gas to produce liquefied natural gas.
RU2010153595/04A 2008-05-30 2009-05-28 Production of treated hydrocarbons gas from gas flow containing hydrocarbons and acid impurities RU2498175C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08157282.8 2008-05-30
EP08157282 2008-05-30
PCT/EP2009/056539 WO2009144275A1 (en) 2008-05-30 2009-05-28 Producing purified hydrocarbon gas from a gas stream comprising hydrocarbons and acidic contaminants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010153595A RU2010153595A (en) 2012-07-10
RU2498175C2 true RU2498175C2 (en) 2013-11-10

Family

ID=39951590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153595/04A RU2498175C2 (en) 2008-05-30 2009-05-28 Production of treated hydrocarbons gas from gas flow containing hydrocarbons and acid impurities

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110094264A1 (en)
AU (1) AU2009253116B2 (en)
BR (1) BRPI0913179A2 (en)
MY (1) MY158216A (en)
RU (1) RU2498175C2 (en)
WO (1) WO2009144275A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738376C2 (en) * 2015-07-17 2020-12-11 СЕЙДЖ ЭНД ТАЙМ ЭлЭлПи Gas conditioning method and system for extracting condensed steam from supplied gas

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2959512B1 (en) 2010-04-29 2012-06-29 Total Sa PROCESS FOR TREATING NATURAL GAS CONTAINING CARBON DIOXIDE
CN103348175A (en) * 2011-02-02 2013-10-09 奥斯康普***股份有限公司 Apparatus and methods for regulating material flow using a temperature-actuated valve
FR3030026B1 (en) * 2014-12-11 2019-09-13 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude 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
US20190170440A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Larry Baxter Pressure-Regulated Melting of Solids
US20190170441A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Larry Baxter Pressure-Regulated Melting of Solids with Warm Fluids
US20190192998A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Larry Baxter Vessel and Method for Solid-Liquid Separation
CN109224752B (en) * 2018-08-27 2020-09-01 珠海格力电器股份有限公司 Degreasing oil recovery device and control method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3306057A (en) * 1963-11-04 1967-02-28 Conch Int Methane Ltd Process for the cold separation of gaseous mixtures with solidliquid slurry heat exchange
US5062270A (en) * 1990-08-31 1991-11-05 Exxon Production Research Company Method and apparatus to start-up controlled freezing zone process and purify the product stream
US5819555A (en) * 1995-09-08 1998-10-13 Engdahl; Gerald Removal of carbon dioxide from a feed stream by carbon dioxide solids separation
RU2194930C2 (en) * 1997-07-01 2002-12-20 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Method for liquefaction of natural gas containing at least one freezable component

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398544A (en) * 1966-07-27 1968-08-27 Continental Oil Co Solidification of acidic components in natural gas
US4246015A (en) * 1979-12-31 1981-01-20 Atlantic Richfield Company Freeze-wash method for separating carbon dioxide and ethane
US4533372A (en) * 1983-12-23 1985-08-06 Exxon Production Research Co. Method and apparatus for separating carbon dioxide and other acid gases from methane by the use of distillation and a controlled freezing zone
AU2003900534A0 (en) * 2003-02-07 2003-02-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process and apparatus for removal of a contaminant from a natural gas feed stream
WO2007030888A1 (en) * 2005-09-15 2007-03-22 Cool Energy Limited Process and apparatus for removal of sour species from a natural gas stream

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3306057A (en) * 1963-11-04 1967-02-28 Conch Int Methane Ltd Process for the cold separation of gaseous mixtures with solidliquid slurry heat exchange
US5062270A (en) * 1990-08-31 1991-11-05 Exxon Production Research Company Method and apparatus to start-up controlled freezing zone process and purify the product stream
US5819555A (en) * 1995-09-08 1998-10-13 Engdahl; Gerald Removal of carbon dioxide from a feed stream by carbon dioxide solids separation
RU2194930C2 (en) * 1997-07-01 2002-12-20 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Method for liquefaction of natural gas containing at least one freezable component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738376C2 (en) * 2015-07-17 2020-12-11 СЕЙДЖ ЭНД ТАЙМ ЭлЭлПи Gas conditioning method and system for extracting condensed steam from supplied gas

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009144275A1 (en) 2009-12-03
RU2010153595A (en) 2012-07-10
AU2009253116B2 (en) 2012-10-11
BRPI0913179A2 (en) 2016-01-12
MY158216A (en) 2016-09-15
US20110094264A1 (en) 2011-04-28
AU2009253116A1 (en) 2009-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2498175C2 (en) Production of treated hydrocarbons gas from gas flow containing hydrocarbons and acid impurities
AU2009272889B2 (en) Two stage process for producing purified gas
AU745739B2 (en) Autorefrigeration separation of carbon dioxide
US8585802B2 (en) Carbon dioxide capture and liquefaction
RU2549905C2 (en) Treatment method for natural gas containing carbon dioxide
US20120031143A1 (en) Process and appartus for removing gaseous contaminants from gas stream comprising gaseous contaminants
US20090299122A1 (en) Process for producing a purified hydrocarbon gas
RU2533260C2 (en) Method of purification from acidic compounds and gaseous flow liquefaction and device for its realisation
AU2009286701A1 (en) Process and apparatus for removing gaseous contaminants from gas stream comprising gaseous contaminants
EA014650B1 (en) A method for hydrocarbon processing purified from sulfur-containing compounds
WO2010079175A2 (en) Process and apparatus for separating a gaseous product from a feed stream comprising contaminants
DK2411118T3 (en) A method and apparatus for treating a naturfødegas to obtain treated gas and a fraction of C5 + hydrocarbons
US9784498B2 (en) Method for separating a feed gas in a column
US20110144407A1 (en) Process for producing purified hydrocarbon has
AU2016324362B2 (en) A method of preparing natural gas to produce liquid natural gas (LNG)
RU2514804C2 (en) Method of nitrogen removal
US20090299120A1 (en) Process for producing purified gas
US20120324941A1 (en) Process for producing a contaminant-depleted hydrocarbon gas stream with improved hydrocarbon recovery
JP7496415B2 (en) Integration of contaminant separation and regasification systems.
AU2016281501B2 (en) Purge to intermediate pressure in cryogenic distillation
MXPA99011351A (en) Process for liquefying a natural gas stream containing at least one freezable component