專利名稱：用于從lng中分離富c的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于從液化的天然氣(LNG)中分離富C2+的餾分的方法。
背景技術：
當液化的天然氣的熱值不相應于管道網(wǎng)——天然氣被供入到該管道網(wǎng)中——的期望的規(guī)格時，例如就應考慮本發(fā)明類型的方法。在這種情況下，或是將熱值較低的組分、例如氮添加到液化的天然氣中或是將引起熱值增高的組分從液化的天然氣中除去。下面詳細解釋上述的兩種選擇。
由US-A 5,114,451公開了一種本發(fā)明類型的用于從LNG中分離富C2+的餾分的方法，其中——與迄今實現(xiàn)的方法相反地——在(液化的)天然氣的精餾分離中獲得的富C1的氣體餾分的一個分流被再液化并且作為回流施加給精餾分離。富C1的氣體餾分的剩余流首先在分離了所述分流之后壓縮到期望的排出壓力或管道壓力，該分流構成上述的回流。在US-A 5,114,451描述的方法中雖然允許乙烷生產(chǎn)率上升到經(jīng)濟上感興趣的值，但是其代價是使用至少一個昂貴的壓縮機。
由US-A 3,420,068公開了一種本發(fā)明類型的用于從LNG中分離富C2+的餾分的方法。其中放棄了在部分蒸發(fā)的天然氣的精餾分離中獲得的富甲烷的氣體餾分的回壓縮，這具有如下結果，即僅能得到中等的乙烷生產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種用于從液化的天然氣(LNG)中分離富C2+的餾分的方法，該方法允許在同時減少過程的投入成本以及運行成本、尤其是放棄富甲烷的氣體餾分的壓縮的情況下實現(xiàn)較高的乙烷生產(chǎn)率。
為了解決該目的，建議了一種本發(fā)明類型的用于從液化的天然氣(LNG)中分離富C2+的餾分的方法，該方法具有如下過程步驟a)部分地蒸發(fā)液化的天然氣，b)將部分蒸發(fā)的天然氣分離成富C1的第一氣體餾分和富C2+的第一液體餾分，c)將富C2+的第一液體餾分精餾分離成一個富C1的第二氣體餾分和一個富C2+的第二液體餾分，d)再液化該富C1的第一氣體餾分和e)將液化的富C1的氣體餾分的至少一個分流作為回流輸送給精餾分離。
與本文開頭提及的過程方法相比，現(xiàn)在在部分蒸發(fā)的天然氣的分離中獲得的富C1的第一氣體餾分被再液化并且作為回流至少部分地輸送給精餾分離。在此，對于富C1的第一氣體餾分的再液化所需的冷卻可以僅由液態(tài)的天然氣流提供，該天然氣流經(jīng)受加熱最高直至沸點。因為作為回流施加給精餾分離的富C1的氣體餾分具有相對較少的乙烷含量，所以通過該富C1的氣體餾分導致來自精餾分離的初餾物的乙烷和較重的組分的回洗并且從而導致C2+生產(chǎn)率的期望的提高。
在此，本發(fā)明的方法允許在一個經(jīng)濟上有意義的方法中使乙烷生產(chǎn)率大于90％地實現(xiàn)。該數(shù)值在可用按US-A 5,114,451的昂貴的方法實現(xiàn)的乙烷生產(chǎn)率的范圍內(nèi)，但是明顯大于在按US-A 3,420,068的方法實施形式中的數(shù)值。


下面借助于在圖1和2中示出的實施例詳細解釋本發(fā)明的方法以及該方法的其他的、構成從屬權利要求的主題構型。
具體實施例方式
如在圖1中示出的那樣，從LNG儲存容器S通過管路1將液化及過冷卻的天然氣輸送給換熱器E1中，該天然氣借助于泵P1泵到15至30巴之間的壓力。在該換熱器中，該液化天然氣逆著待被冷卻和待被再液化的富C1的氣體餾分4被加熱直至接近沸點，下面還將詳細說明該氣體餾分。與沸點的間隔典型地為5℃，最高為20℃。
接著，升溫的天然氣通過管路1′被輸送給另一換熱器E2并且在該換熱器中逆著待被冷卻的富C1的第二氣體餾分8地升溫并且部分地蒸發(fā)，下面還將詳細說明該氣體餾分。
被部分蒸發(fā)的天然氣流通過管路2輸送給一個分離器D1。在該分離器中，部分蒸發(fā)的天然氣流被分離成富C1的第一氣體餾分和富C2+的第一液體餾分，該富C1的第一氣體餾分在分離器D1的頂部通過管路4引出。該富C2+的第一液體餾分通過管路3輸送給分離塔T并且從而輸送給精餾分離，在該管路3中設置了一個泵P3。
取代在圖1中示出的分離器D1地，可以設置一個精餾塔，在該精餾塔中實現(xiàn)所述部分蒸發(fā)的天然氣2的分離。在這種情況下，該部分蒸發(fā)的天然氣流2被供入到精餾塔的池槽內(nèi)。所需要的塔回流可以或是借助于從還將要描述的管路6引出的流或是借助于從還將要描述的管路8在換熱器2之后并且在閥c之前引出的流實現(xiàn)。本發(fā)明方法的該構型允許顯著提高C2生產(chǎn)率，因此導致加熱氣體中的損耗的減少。
在分離塔T中，上述富C2+的液體餾分3被精餾分離成富C1的第二氣體餾分和富C2+的第二液體餾分，該氣體餾分在分離塔T的頂部上通過管路8引出。該分離塔T可以具有塔板(bden)和/或填料(Packung)。
上述的富C2+的第二液體餾分通過管路10被從分離塔T的池槽引出并且作為所謂的NGL(天然氣流)餾分被從該過程排出并且必要時輸送給另一應用，在該管路10中設置一個調(diào)節(jié)閥e。該餾分的一個分流在換熱器E3中部分地蒸發(fā)并且通過管路11作為重沸器(Reboiler)流輸送給分離塔T。
有利的是，該精餾分離T比部分蒸發(fā)的天然氣2分離成富C1的第一氣體餾分4和富C2+的液體餾分3的分離D1在更高的壓力上進行。在此在分離或分離器D1中優(yōu)選實現(xiàn)在15至25巴之間的壓力并且在精餾分離T中優(yōu)選實現(xiàn)在30至40巴之間的壓力。為了克服分離器D1與分離塔T之間的壓力差，在管路3中設置了一個泵P3。
在分離部分地蒸發(fā)的天然氣流2時獲得的富C1的第一氣體餾分在換熱器E1中逆著待升溫的天然氣流1地被再液化、借助于泵P2泵到在分離塔中充滿的壓力上并且接著通過管路區(qū)段5和6-其中在管路區(qū)段6中設置了一個調(diào)節(jié)閥d-作為回流優(yōu)選在頂部區(qū)域中施加給精餾分離T，該第一氣體餾分是從分離器D1的頂部通過管路4引出的。
在精餾分離T內(nèi)獲得的富C1的第二氣體餾分在分離塔T的頂部上通過管路8引出并且在換熱器E2中逆著待升溫的天然氣流1′地至少部分地、優(yōu)選完全被再液化并且通過管路8′輸送給泵前置容器(Pumpenvorlagebehlter)D2，在該管路8′中設置有一個調(diào)節(jié)閥c。被再液化的富C1的第一餾分的那個不作為回流施加給分離塔T的分流通過管路區(qū)段7輸送給該泵前置容器，在該管路區(qū)段中同樣設置了一個調(diào)節(jié)閥b。
貧C2+的LNG產(chǎn)品餾分從泵前置容器D2借助于泵P4泵到期望的輸出壓力或管道壓力上-該壓力通常在50與150巴之間-并且通過管路9從該過程導走，在該管路9中同樣設置了一個調(diào)節(jié)閥a。
如果在精餾分離T中獲得的富C2+的第二液體餾分應該經(jīng)受C2/C3分離，那么優(yōu)選如在圖2中示出的那樣進行處理，該液體餾分從分離塔T的池槽通過管路10引出。
在此，富C2+的液體餾分在分離塔T′中經(jīng)受一個(第二)精餾C2/C3分離。富C3的LPG產(chǎn)品餾分被從分離塔T′的池槽通過管路18引出并且必要時輸送給另一加工或應用。該餾分的一個分流在換熱器E5中部分蒸發(fā)并且通過管路19作為重沸器流輸送給分離塔T′。
在分離塔T′的頂部上，富C2/C3的氣體餾分通過管路12引出、在通過管路13與分離塔T連接的側(cè)蒸煮器(Seitenaufkocher)E4中至少部分地冷凝并且接著通過管路14輸送給泵前置容器D3。
冷凝的富C2/C3的餾分從泵前置容器D3通過管路15輸送給泵P5并且借助于該泵泵到期望的輸出壓力上。被泵送的餾分的分流作為回流通過管路16和調(diào)節(jié)閥f輸送給分離塔T′的頂部，而被泵送的餾分的主流通過管路17被從該過程導走并且必要時輸送給另外的應用或加工。
但是取代借助于圖2示出的方法方式地，也可以實現(xiàn)其他的C2/C3分離過程，例如從容器D3引出氣態(tài)的初餾物餾分。
按本發(fā)明的用于從液化的天然氣分離富C2+餾分的方法進一步構成地建議，由富C2+的第二液體餾分的分離T′得出的過程流逆著富C2+的第一液體餾分地和/或逆著至少一個液體餾分地被冷卻，該液體餾分被從精餾分離T在富C2+的第一液體餾分的供入部位的下方引出。
尤其是當富C2+的第二液體餾分10經(jīng)受精餾C2/C3分離T′時，推薦的是，在精餾富C2/C3分離T′中獲得的富C2/C3氣體餾分12逆著富C2+的第一液體餾分3熱交換地被冷卻，優(yōu)選冷卻到無壓力的儲存溫度。
為此所需的換熱器可以例如設置在泵P3與分離塔T之間。為了可以實現(xiàn)無壓力的存儲，在主要由乙烷構成的氣體餾分的情況下需要一個約-100℃的溫度，該氣體餾分在精餾C2/C3分離T′的頂部上獲得。在該方法形式中有利的是，在整個過程中可以放棄外部冷卻——即在環(huán)境溫度以下的冷卻——或者熱力學上等價的壓縮。
如果如借助于在圖1和2中示出的方法解釋的那樣，所有的過程流液態(tài)地輸入(流1)并且又液態(tài)地輸出(流9和10或者9、17和18)，那么最后所有的冷卻由投入的LNG的過冷卻進行。
按本發(fā)明的用于從液壓的天然氣(LNG)分離富C2+餾分的方法允許在同時放棄昂貴的壓縮機的情況下實現(xiàn)較高的乙烷生產(chǎn)率。
權利要求
1.用于從液化的天然氣(LNG)中分離富C2+餾分的方法，具有如下的方法步驟a)部分地蒸發(fā)(E1、E2)該液化的天然氣(1、1′)，b)將該部分地蒸發(fā)的天然氣(2)分離(D1)成一個富C1的第一氣體餾分(4)和一個富C2+的第一液體餾分(3)，c)將富C2+的第一液體餾分(3)精餾分離(T)成一個富C1的第二氣體餾分(8)和一個富C2+的第二液體餾分(10)，d)使富C1的第一氣體餾分(4)再液化(E1)和e)將再液化了的富C1的氣體餾分(5)的至少一個部分流(6)作為回流輸送給精餾分離(T)。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于富C1的第一氣體餾分(4)的再液化(E1)與待被蒸發(fā)的液化天然氣(1)熱交換地進行。
3.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于精餾分離(T)比部分蒸發(fā)的天然氣(2)的分離成富C1的第一氣體餾分(4)和富C2+的第一液體餾分(3)的分離(D1)在更高的壓力上進行。
4.按權利要求3所述的方法，其特征在于部分蒸發(fā)的天然氣(2)分離成一個富C1的第一氣體餾分(4)和一個富C2+的第一液體餾分(3)的分離(D1)在15與25巴之間的壓力范圍內(nèi)進行并且所述精餾分離(T)在30至40巴的壓力范圍內(nèi)進行。
5.按上述權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于被再液化的富C1的氣體餾分(5)的那個不作為回流輸送給精餾分離(T)的分流(7)與在精餾分離(T)中獲得的富C1的第二氣體餾分(8、8′)匯合。
6.按上述權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于在精餾分離(T)中獲得的富C1的第二氣體餾分(8)至少部分地被再液化(E2)，其中該再液化優(yōu)選與待被蒸發(fā)的液化天然氣(1′)熱交換地進行。
7.按上述權利要求1至6之一所述的方法，其特征在于由富C2+的第二液體餾分(10)的分離導致的過程流逆著富C2+的第一液體餾分(3)和/或逆著至少一個從精餾分離(T)在富C2+的第一液體餾分(3)的供入部位的下方引出的液體餾分(13)地被冷卻。
8.按上述權利要求1至7之一所述的方法，其中富C2+的第二液體餾分(10)經(jīng)受精餾C2/C3分離(T′)，其特征在于C2/C3分離(T′)的頭餾分冷凝在一個側(cè)蒸煮器(E4)中逆著至少一個從精餾分離(T)在富C2+的第一液體餾分(3)的供入部位的下方引出的液體餾分(13)地進行。
9.按上述權利要求1至8之一所述的方法，其中富C2+的第二液體餾分(10)經(jīng)受精餾C2/C3分離(T′)，其特征在于在精餾C2/C3分離(T′)中獲得的富C2/C3的氣體餾分(12)逆著富C2+的第一液體餾分(3)熱交換地被冷卻，優(yōu)選被冷卻到無壓力的儲存溫度。
10.按上述權利要求1至9之一所述的方法，其特征在于部分蒸發(fā)的天然氣(2)在一個分離器或者一個精餾塔中分離(D1)成一個富C1的第一氣體餾分(4)和一個富C2+的第一液體餾分(3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從液化的天然氣(LNG)中分離富C
文檔編號F25J3/02GK101095023SQ200580045858
公開日2007年12月26日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權日2005年1月3日
發(fā)明者H·鮑爾, H·弗蘭克, R·扎佩爾 申請人:林德股份公司