專利名稱：烴類氣體處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含烴類的氣體的分離工藝。根據(jù)標題35，美國法，119 (e)節(jié)的規(guī)定，申請人要求提交于2006年9月28日的在先美國臨時 申請?zhí)?0/848,299以及提交于2007年1月25曰的在先美國臨時申請 號60/897,683的權(quán)益。
背景技術(shù)：
乙烯、乙垸、丙烯、丙烷和/或重質(zhì)烴類可以從例如天然氣、煉油 氣體和綜合氣流的各種氣體中回收，所述綜合氣流從例如煤、原油、 石腦油、油頁巖、含瀝青砂和褐煤的其它烴類物質(zhì)中獲得。天然氣通 常具有大比例甲烷和乙烷，即，甲烷和乙烷共同占所述氣體的至少50 摩爾百分比。所述氣體還包括較少數(shù)量的例如丙烷、丁烷、戊烷等的 重質(zhì)烴類，以及氫氣、氮氣、二氧化碳和其它氣體。
本發(fā)明通常涉及從這種氣體流中回收乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、 和重質(zhì)烴類。對根據(jù)本發(fā)明進行處理的氣體流的典型分析認為，按近 似摩爾百分比計，包括90.5°/。曱烷，4.1%乙烷及其它C2組分，1.3% 丙烷及其它Qj組分，0.4%異丁烷，0.3%正丁垸，0.5%戊烷以上經(jīng)和 2.6%二氧化碳，以及氮氣余量。有時還存在含硫氣體。
天然氣及其液化天然氣(NGL)成分在價格方面的歷史周期性波 動有時候降低了作為液態(tài)產(chǎn)物的乙烷、乙烯、丙烷、丙烯和較重組分 的增加價值。這已經(jīng)造成對以下工藝的需要，即，對能夠更有效回收 這些產(chǎn)物的工藝，能夠以較低基本投資和較低生產(chǎn)費用進行有效回收 的工藝，以及能夠易于改變或調(diào)節(jié)以改變大范圍內(nèi)特定成分回收的工 藝。用于分離這些物質(zhì)的可用工藝包括以氣體的冷卻和冷凍、油吸收 以及冷凍油吸收為基礎(chǔ)的工藝。另外，低溫工藝由于可以使用低成本設備而變得普及，所述設備產(chǎn)生動力，同時使被處理工藝膨脹并從中提取熱量。根據(jù)氣源壓力，氣體富度(richness)(乙烷、乙烯和重質(zhì) 烴類)和希望的最終產(chǎn)物，可以使用這些工藝中的每一個或其組合。對于天然氣液態(tài)產(chǎn)物回收來說，低溫膨脹工藝在目前通常是優(yōu)選 的工藝，因為它在易于啟動性、操作靈活性、高效率、安全性和良好 可靠性的情況下提供了最大程度的簡單性。美國專利Nos.3,292，380; 4，061，481; 4,140,504; 4,157,904; 4，171，964; 4,185,978; 4,251,249; 4,278,457; 4,519,824; 4，617，039; 4,687,499; 4，689，063; 4，690，702; 4，854，955; 4,869,740; 4，889，545; 5,275,005; 5,555,748; 5,568,737; 5,771,712; 5,799,507; 5,881,569; 5,890,378; 5,983,664; 6,182,469; 6,712,880; 6,915,662; 7,191,617; 7,219,513;重新公告的美國專利 No.33，408;和公開未審申請No.11/430，412描述了相應的工藝(但是 本發(fā)明說明書有時候以與所引用專利和申請中不同的加工條件為基 礎(chǔ))。在典型的低溫膨脹回收工藝中，承壓原料氣流通過與其它工藝氣 流和/或例如丙烷壓縮制冷系統(tǒng)的外部致冷源進行熱交換而冷卻。當氣 體冷卻時，液體可以在一個或多個分離器中以高壓液體的形式凝結(jié)和 收集，所述高壓液體包括一部分希望的Q+或C3+組分。根據(jù)氣體富 度和所形成液體量，高壓液體可以膨脹至較低壓力并分餾。在液體膨 脹期間發(fā)生的汽化導致氣流進一步冷卻。在一些情況下，人們希望在 膨脹之前對高壓液體進行預冷卻以便進一 步降低由膨脹引起的溫度。 包括液體和蒸汽混合物的膨脹氣流在蒸餾(脫甲烷塔或脫乙烷塔)柱 管中分餾。在柱管中，膨脹冷卻的氣流進行蒸餾以使作為塔頂蒸氣的 剩余甲烷、氮氣、其它揮發(fā)性氣體與作為底部液體產(chǎn)物的期望C2組分、C3組分和重烴類組分分離，或者使作為塔頂蒸氣的剩余曱烷、C2組分、 氮氣、及其它揮發(fā)性氣體與作為底部液體產(chǎn)物的期望C3組分和重烴類組分分離。如果原料氣未完全凝結(jié)(通常如此)的話，局部凝結(jié)所剩余的一 部分蒸汽可以流過功膨脹機或發(fā)動機，或者膨脹閥達到較低氣壓，在所述較低氣壓下，附加流體由于氣流的進一步冷卻而凝結(jié)。膨脹之后 的壓力基本上與蒸餾柱管的運行壓力相同。由膨脹引起的混合蒸汽液 體相以物料形式供應給柱管。蒸汽的剩余部分通過與其它工藝流體，例如冷分餾塔塔頂餾分進 行熱交換而冷卻到大體上凝結(jié)。高壓液體的一部分或全部可以在冷卻 之前與這一蒸汽部分混合。最終的冷卻氣流隨后通過適當?shù)呐蛎浹b置， 例如膨脹閥膨脹到脫甲烷塔的運行壓力。在膨脹期間， 一部分液體發(fā) 生汽化，導致總氣流冷卻。急驟膨脹氣流隨后以頂部物料的方式供應 給脫曱烷塔。典型地，膨脹氣流的蒸汽部分和脫甲烷塔塔頂蒸氣在分 餾塔中的上部分離段混合為殘余甲烷產(chǎn)品氣體?？蛇x地，冷卻膨脹的 氣流可以供應給分離器以提供蒸汽流和液體流。蒸汽與塔頂餾分混合， 液體以頂部柱管物料的方式供應給所述柱管。在這種分離工藝的理想運行中，工藝排出的殘余氣體將包含原料 氣中的大體上全部甲烷，并且基本上沒有重烴類組分，脫曱烷塔排出 的餾分將包含大體上全部重烴類組分，并且基本上沒有甲烷或更多揮 發(fā)性組分。然而，實際上，這種理想狀態(tài)由于兩個主要原因而不能獲 得。第一個原因是傳統(tǒng)的脫曱烷塔主要以汽提塔的方式運行。因此， 工藝的曱烷產(chǎn)物典型地包括從柱管的頂部分餾層離開的蒸汽，連同未 進行任何精餾步驟的蒸汽。C3和C4+組分的相當大的損失由于頂部液 體物料包括大量這類組分和重烴類組分而產(chǎn)生，從而在離開脫曱烷塔 頂部分餾層的蒸汽中存在相應平衡數(shù)量的C3組分、C4組分和重烴類 組分。如果上升蒸汽可以與能夠從蒸汽中吸收Q組分、C4組分和重 烴類組分的大量液體(回流)接觸，可以顯著減少這些希望組分的損 失。不能獲得這種理想狀態(tài)的第二個原因是包含在原料氣中的二氧化 碳在脫曱烷塔中分餾，即使當原料氣包含小于1%二氧化碳時，也可以在塔中增加到差不多5%到10%或以上的濃度。在這種高濃度下， 可以根據(jù)溫度、壓力和液體溶解性產(chǎn)生固體二氧化碳。眾所周知的是， 天然氣流通常包含(有時候大量)二氧化碳。如果原料氣中的二氧化碳濃度足夠高，則由于工藝設備被固體二氧化碳堵塞而不可能按照要 求處理原料氣(除非增加二氧化碳去除設備，這將大大增加基本費用)。 本發(fā)明提供了 一種用于產(chǎn)生液體回流的裝置，所述液體回流將提高希 望產(chǎn)物的回收率，同時充分減少二氧化碳結(jié)冰的問題。近幾年來，用于烴類分離的優(yōu)選工藝使用上部吸收段以提供上升 蒸汽的額外精餾。用于上部精餾段的回流源典型地為在壓力下供應的 殘余氣體再循環(huán)流。再循環(huán)殘余氣體流通常通過與其它工藝流體，例 如冷分餾塔塔頂餾分進行熱交換而冷卻到大體上凝結(jié)。最終的大體上 凝結(jié)流隨后通過適當?shù)呐蛎浹b置，例如膨脹閥膨脹到脫甲烷塔的運行 壓力。在膨脹期間， 一部分液體通常發(fā)生汽化，導致總氣流冷卻。急 驟膨脹氣流隨后以頂部物料的方式供應給脫甲烷塔。典型地，膨脹氣 流的蒸汽部分和脫曱烷塔塔頂蒸氣在分餾塔中的上部分離段混合為殘 余甲烷產(chǎn)品氣體。可選地，冷卻膨脹的氣流可以供應給分離器以提供 蒸汽流和液體流，使得隨后蒸汽與塔頂餾分混合，并且液體以頂部柱管物料的方式供應給所述柱管。美國專利Nos.4，889，545; 5,568,737和 5,881,569，以及2002年3月11-13日在德克薩斯州達拉斯市舉辦的天 然氣加工者協(xié)會第81次年會的會議論文集中Mowrey， E.Ross的"利 用高壓吸收器從天然氣中高效回收液體(Efficient, High Recovery of Liquids from Natural Gas Utilizing a High Pressure Absorber )'，公開 了這種類型的典型工藝方案。令人遺憾的是，這些工藝需要使用大量 壓縮能以提供使回流再循環(huán)到脫甲烷塔的動力，從而增加了使用這些 工藝的設備的基本費用和運行費用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明還使用上部精餾段(或者在一些實施例中，單獨的精餾塔)。 通過使用在塔下部上升的蒸汽側(cè)線餾分(side draw)提供用于該精餾 段的回流。通過適當?shù)厣邏毫ΓǔＶ皇褂每稍陔x開上部精餾段的 冷蒸汽中獲得的致冷劑就可以使這一側(cè)線餾分流中的大量液體凝結(jié)。 隨后可以使用該凝析液(condensed liquid)(主要是液態(tài)曱烷)從通過上精餾段上升的蒸汽中吸收C2組分、C3組分、C4組分和重烴類組 分，從而在從脫曱烷塔離開的底部液體產(chǎn)物中捕獲這些有價值的組分。 迄今為止，在C2+回收系統(tǒng)中已經(jīng)使用了這種側(cè)線餾分特征，如受讓人的美國專利No.7，191，617中所述。令人驚訝地是，申請人已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)提高受讓人的美國專利No.7,191，617的側(cè)線餾分特征的壓力，在不犧牲C2組分回收水平的情況下提高了 C3+回收率，并且提高了系統(tǒng)效率，同時大大減少了二氧化碳結(jié)冰的問題。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在不損失C2+組分的情況下，可以獲得超 過99%的C3和C4+回收率。本發(fā)明提供了進一步的優(yōu)點，即，當C2 組分的回收率從高值調(diào)節(jié)到低值時，能夠保持超過99%的C3和C4+ 組分回收率。另外，本發(fā)明有可能使甲烷和較輕組分與C2組分和較重 組分基本上100%分離，同時保持與現(xiàn)有技術(shù)相同的回收水平，以及 提高與二氧化碳結(jié)冰危險相關(guān)的安全系數(shù)。盡管在較低壓力和較高溫 度下適用，但是在需要液化天然氣回收柱管塔頂溫度為-50下-46。C
或更低的情況下，處理壓力為400psia到1500 psia[2758到10342 kPa (a)或更高的原料氣時，本發(fā)明尤其有利。


為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考下列實例和附圖。參考附圖 圖1是根據(jù)美國專利No.7，191，617的現(xiàn)有技術(shù)的天然氣處理廠的 流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的天然氣處理廠的流程圖；圖3是顯示了本發(fā)明效果的二氧化碳濃度溫度圖。圖4是顯示了本發(fā)明應用于天然氣流的可選裝置的流程圖。圖5是根據(jù)圖4所示工藝顯示了本發(fā)明效果的二氧化碳濃度溫度圖；圖6-9是顯示了本發(fā)明應用于天然氣流的可選裝置的流程圖；和 圖10是顯示了根據(jù)本發(fā)明完成蒸汽進料分離的可選裝置的局部 流程圖。在對上述附圖的下列說明中，提供有表格，其中匯總了在典型工 藝條件下計算的流量。在這里公開的表格中，為方便起見，流量值(摩 爾/小時)圓整到最接近的整數(shù)。表格中顯示的總氣流流量包括所有非 烴類組分，因此通常大于烴類組分的總氣流流量。所示溫度是圓整到 最接近程度的近似值。應當注意，為比較附圖所示工藝進行的工藝設 計計算以假定沒有熱量從周圍環(huán)境泄漏到工藝中(或相反)為基礎(chǔ)。 市售絕緣材料的質(zhì)量使這成為非常合理的假設，并且是由本領(lǐng)域技術(shù) 人員通常做出的假設。為方便起見，工藝參數(shù)以傳統(tǒng)英制單位和國際單位制(SI)單位表示。表格中給出的摩爾流量可以解釋為磅摩爾/小時或者千克摩爾/小時。以馬力(HP)和/或千英制熱單位/小時(MBTU/Hr)表示的能 量消耗與由磅摩爾/小時表示的所述摩爾流量相對應。表示為千瓦 (kW )的能量消耗量與以千克摩爾/小時表示的所述摩爾流量相對應。現(xiàn)有技術(shù)圖1是工藝流程圖，顯示了利用根據(jù)受讓人的美國專利 No.7，191，617的現(xiàn)有技術(shù)從天然氣中回收C2+組分的處理廠設計。在 這個工藝的模擬方案中，入口氣體以氣流31的方式在溫度為 120下[49。C和壓力為1040 psia[7171 kPa(a)l的情況下流入工廠。如果 入口氣體包含使產(chǎn)品管流不滿足技術(shù)規(guī)范的含硫化合物濃度，則含硫 化合物通過適當?shù)脑蠚忸A處理(未顯示)去除。另外，原料流通常 脫水以防止在低溫條件下形成水合物(水)。為此目的，典型地使用固 體干燥劑。原料流31在熱交換器10中通過與-28下-33。Cl的冷殘余氣(氣流 48a )、 35T ( 2°C )的脫甲烷塔重沸器液體(液流41 )、 - 10下(-23°C ) 的脫甲烷塔下側(cè)重沸器液體(液流40 )和-79下卜62°C的脫甲烷塔上側(cè) 重沸器液體(液流39)進行熱交換而冷卻。冷卻氣流31a在溫度為-15下[-26。C]和壓力為1030 psia[7102 kPa ( a )]的情況下進入分離器 11,蒸汽(氣流32)與凝析液(液流33)在所述分離器中分離。分離 器液體(液流33)通過膨脹閥12膨脹到分餾塔19的工作壓力(大約 432 psia[2976 kPa ( a )])，將液流33a在其于下部中間柱管給料點 (lower mid-column feed point)供應給分餾塔19之前冷卻到 -39T[-39。C。來自分離器11的蒸汽(氣流32)分成兩股氣流35和36。包含大 約36%總蒸汽的氣流35以與-127下[-88。C的冷殘余氣(氣流48)熱 交換的關(guān)系流過熱交換器15,所述冷殘余氣在熱交換器中冷卻至大體 上凝結(jié)。由此產(chǎn)生的-123下[-86。C的大體上凝結(jié)流35a隨后通過膨脹 閥16急驟膨脹到分餾塔19的工作壓力。在膨脹期間， 一部分氣流汽 化，使總氣流冷卻到-134T[-92。C。膨脹氣流35b在上部中間柱管給 料點供應給分餾塔19。來自分離器11的剩余64%的蒸汽(氣流36)進入功膨脹機(work expansion machine) 17，在所述功膨脹機中，機械能從高壓物料的這 個部分中提取。功膨脹機17使蒸汽大體上等熵地膨脹到冷卻塔工作壓 力，功膨脹機使膨脹氣流36a冷卻到大約-90T-68。Cl的溫度。典型的 市售膨脹機能夠回收理想等熵膨脹中理論上可用的大約80-88%的功。 回收的功通常用于驅(qū)動離心式壓縮機(例如產(chǎn)品18)，其可用于使例 如殘余氣(氣流48b)再壓縮。部分凝結(jié)的膨脹氣流36a隨后以物料 形式在第二下部中間柱管給料點供應給分餾塔19。塔19中的脫曱烷塔是傳統(tǒng)的蒸餾柱管，其包含多個豎向隔開的塔 板、 一個或多個填充層、或者塔板和填料組合。脫甲烷塔由兩段組成 上部吸收(精餾)段19a，其包含塔板和/或填料以在上升的膨脹氣流 35b和36a的蒸汽部分和下降的冷液體之間提供必要的接觸，從而凝 結(jié)和吸收C2組分、C3組分和較重組分；和下部汽提(脫曱烷)段19b，接觸。汽提段19b還包括重沸器(例如，縱傾重沸器20和在先描述的 重沸器和塔側(cè)重沸器)，所述重沸器使順柱管流下的一部分液體加熱和汽化以提供汽提蒸氣，所述汽提蒸氣順柱管向上流動以使液體產(chǎn)物(液
流42)與甲烷和較輕組分分離。氣流36a在位于脫甲烷塔19的吸收 段19a的下部區(qū)域處的中間進料位置進入脫曱烷塔19。膨脹氣流的液 體部分與從吸收段19a向下流動的液體混合，混合液體繼續(xù)向下流到 脫曱烷塔19的汽提段19b中。膨脹氣流的蒸汽部分通過吸收段19a 上升并且與流下的冷液體接觸以凝結(jié)和吸收C2組分、C3組分和較重 組分。
一部分蒸餾蒸汽(氣流43)從汽提段19b的上部區(qū)域抽出。該氣 流隨后在熱交換器22中通過與從脫甲烷塔19的頂部流出的 -134T[-92。C]的冷脫甲烷塔塔頂餾分氣流38進行熱交換而從 -112下[-80°(:冷卻到-130下[-90。(1并部分凝結(jié)(氣流43a)。冷脫甲烷 塔塔頂餾分氣流在其使至少一部分氣流43冷卻和凝結(jié)時略微加熱到 -126"F[-88。C1 (氣流38a)。
回流分離器23中的工作壓力(428 psia[2951 kPa ( a ))保持為 略低于脫甲烷塔19的工作壓力。這提供了使蒸餾蒸汽氣流43流過熱 交換器22并流入回流分離器23的驅(qū)動力，在所述回流分離器23中， 凝析液(液流45)與未凝結(jié)蒸汽(氣流44)分離。氣流44隨后與來 自熱交換器22的較熱的脫曱烷塔塔頂餾分氣流38a混合以形成 -127下卜88°(:的冷殘余氣氣流48。
來自回流分離器23的液流45通過泵24使壓力略高于脫甲烷塔 19的工作壓力，液流45a隨后以冷頂部柱管物料(回流)的形式供應 到脫甲烷塔19。這種冷液體回流吸收和凝結(jié)在脫甲烷塔19的吸收段 19a的上部精餾區(qū)域內(nèi)上升的丙烷和較重組分。
在脫甲烷塔19的汽提段19b內(nèi)，原料流汽提出曱烷和較輕組分。 根據(jù)在底部產(chǎn)物中甲烷與乙烷之比為0.025:1 (以摩爾為單位)的典型 技術(shù)規(guī)范，最終的液體產(chǎn)物(液流42)以52下[11。CI從塔19的底部 流出。形成塔頂餾分氣流的蒸餾蒸汽氣流(氣流38 )在其給蒸餾氣流 43 (如前所述)提供冷卻時在熱交換器22中加熱，隨后與氣流44結(jié) 合以形成冷殘余氣氣流48。殘余氣在其提供如前所述的冷卻時沿與流入原料氣逆向的方向流入熱交換器15(在此處，殘余氣加熱到 -28°F[-33°C1 (氣流48a ))和熱交換器10 (在此處，殘余氣加熱到 107下[42。C](氣流48b))。殘余氣隨后以兩級進行再壓縮，由膨脹機 17驅(qū)動的壓縮才幾18和由輔助動力源驅(qū)動的壓縮才幾27。當氣流48d在 排放冷卻器28中冷卻到120T[49。C之后，殘余氣產(chǎn)物(氣流48e ) 以1040 psia7171 kPa (a)]的壓力流向銷售氣體管線。
下列表格顯示了用于圖1所示工藝的氣流流量和能量消耗量的匯
(圖1)
氣流流量匯總-Lb.Moles/Hrkg moles/Hr
氣流曱烷乙坑丙坑丁烷+二氧化碳總計
3125382116136233274328055
3225241113133622073327736
33141302611210319
35卯87407121792649985
361615472421514146917751
4335989611133816
4429633300593058
4563563154758
3822395164026222897
48253581975032125955
42249643573324222100
回收率*
乙烷 83.05% 丙烷 98.50% 丁烷+ 99.94%
功率
殘余氣體壓縮 12464HP20490kW*(以未圓整流量為基礎(chǔ))
本發(fā)明的內(nèi)容 實例1
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的工藝的流程圖。圖2所示工藝中考慮的 原料氣構(gòu)成和條件與圖l相同。因此，圖2所示工藝可以與圖1所示 工藝進行比較以舉例說明本發(fā)明的優(yōu)點。
在圖2所示工藝的模擬方案中，入口氣體以氣流31的方式流入工 廠并且在熱交換器10中通過與-66下[-54。Cl的冷殘余氣(氣流38b)、 48T (9'C)的脫曱烷塔重沸器液體(液流41)、 5下-15。C]的脫曱烷 塔下側(cè)重沸器液體(液流40 )和-70下[-57。C的脫甲烷塔上側(cè)重沸器液 體(液流39 )進行熱交換而冷卻。冷卻氣流31a在溫度為-38T[-39。Cj 和壓力為1030 psia[7102 kPa ( a )的情況下進入分離器11，蒸汽(氣 流32)與凝析液(液流33)在所述分離器中分離。分離器液體(液流 33)有時候可以分成兩股液流，液流47和液流37。在本發(fā)明的這個 實例中，液流33中的所有分離器液體導向液流37并且通過膨脹閥12 膨脹到分餾塔19的工作壓力(大約470 psia[3238 kPa ( a ))，在液 流37a于下部中間柱管給料點供應給分餾塔19之前將液流37a冷卻到 -68下卜56。CI。在本發(fā)明的其它實施例中，液流33中的所有分離器液 體可以導向液流47,或者液流33的一部分可以導向液流37,剩余部 分導向液流47。
來自分離器ll的蒸汽(氣流32)分成兩股氣流，即氣流34和36。 在一些實施例中，包含大約22%總蒸汽的氣流34可以與分離器液體 流33的一部分(液流47)結(jié)合以形成混合氣流35。根據(jù)情況，氣流 34或35以與-105下[-76。C的冷殘余氣(氣流38a )熱交換的關(guān)系流過 熱交換器15，所述冷殘余氣在熱交換器中冷卻至大體上凝結(jié)。由此產(chǎn) 生的-10lT[-74。C]的大體上凝結(jié)流35a隨后通過膨脹閥16急驟膨脹到 分餾塔19的工作壓力。在膨脹期間， 一部分氣流發(fā)生汽化，導致總氣 流冷卻。在圖2所示工藝中，離開膨脹閥16的膨脹氣流35b達到
63-128T[-89。CI的溫度并且在上部中間柱管給料點供應給分餾塔19。
來自分離器11的剩余78%的蒸汽(氣流36)進入功膨脹機17， 在所述功膨脹機中，機械能從高壓物料的這個部分中提取。膨脹機17 使蒸汽大體上等熵地膨脹到塔工作壓力，功膨脹機使膨脹氣流36a冷 卻到大約-102T[-74。C的溫度。部分凝結(jié)的膨脹氣流36a隨后以物料 形式在第二下部中間柱管給料點供應給分餾塔19。
塔19中的脫曱烷塔是傳統(tǒng)的蒸餾柱管，其包含多個豎向隔開的塔 板、 一個或多個填充層、或者塔板和填料組合。脫甲烷塔由兩段組成 上部吸收(精餾)段19a，其包含塔板和/或填料以在上升的膨脹氣流 35b和36a的蒸汽部分和下降的冷液體之間提供必要的接觸，從而凝 結(jié)和吸收C2組分、Q組分和較重組分；和下部汽提(脫甲烷)段19b，
接觸。"提段;b還包括重沸器:例如，縱傾重;器20和二先:述的
重沸器和塔側(cè)重沸器)，所述重沸器使順柱管流下的一部分液體加熱和 汽化以提供汽提蒸氣，所述汽提蒸氣順柱管向上流動以使液體產(chǎn)物(液 流42)與曱烷和較輕組分分離。氣流36a在位于脫曱垸塔19的吸收 段19a的下部區(qū)域處的中間進料位置進入脫甲烷塔19。膨脹氣流的液 體部分與從吸收段19a向下流動的液體混合，混合液體繼續(xù)向下流到 脫曱烷塔19的汽提段中。膨脹氣流的蒸汽部分通過吸收段19a上升并 且與流下的冷液體接觸以凝結(jié)和吸收C2組分、C3組分和較重組分。
一部分蒸餾蒸汽(氣流43)在膨脹氣流36a下方以-108下[-78。C
的溫度從汽提段19b的上部區(qū)域離開，并且通過蒸汽壓縮機21壓縮到 大約609 psia[4199 kPa ( a) I。壓縮氣流43a隨后在熱交換器22中通 過與從脫甲烷塔19的頂部流出的-129下[-89。C的冷脫曱烷塔塔頂餾分 氣流38進行熱交換而從-78下[-61°(:冷卻到-125下[-87°(:并大體上凝 結(jié)(氣流43b )。冷脫甲烷塔塔頂餾分氣流在其使氣流43a冷卻和凝結(jié) 時略微加熱到-105下-76。C(氣流38a)。
因為大體上凝結(jié)流43b的壓力大于脫曱烷塔19的工作壓力，使得 該氣流通過膨脹閥25急驟膨脹到分餾塔19的工作壓力。在膨脹期間，一小部分氣流汽化，使總氣流冷卻到-132T[-91。C。膨脹氣流43c隨 后以冷頂部柱管物料(回流)的方式供應給脫曱烷塔19。氣流43c的 蒸汽部分(如果有的話)與從上部分餾層上升的蒸餾蒸汽結(jié)合以形成 殘余氣流38，而冷液體回流部分吸收在脫甲烷塔19的吸收段19a的
上部精餾區(qū)域內(nèi)上升的C2組分、C3組分和較重組分并使其凝結(jié)。
在脫甲烷塔19的汽提段19b內(nèi)，原料流汽提出甲烷和較輕組分。 由此形成的液體產(chǎn)物(液流42)從塔19的底部以66T[19。C的溫度 離開。形成冷殘余氣流38的蒸餾蒸汽流在其給壓縮蒸餾氣流43a提供 如前所述的冷卻時在熱交換器22中進行加熱。殘余氣(氣流38a)在 其提供如前所述的冷卻時沿與流入原料氣逆向的方向流入熱交換器 15(在此處殘余氣加熱到-66下卜54。C(氣流38b))和熱交換器10 (在 此處殘余氣加熱到110下[43。C(氣流38c))。殘余氣隨后以兩級進行 再壓縮，由膨脹機17驅(qū)動的壓縮機18和由輔助動力源驅(qū)動的壓縮枳j 27。當氣流38e在排放冷卻器28中冷卻到120下[49。C之后，殘余氣 產(chǎn)物(氣流38f)以1040 psia[7171 kPa (a) j的壓力流向銷售氣體管 線。
下列表格顯示了用于圖2所示工藝的氣流流量和能量消耗量的匯總
表n
(圖2)
氣流流量匯總-Lb.Moles/Hr[kg moles/Hr
氣流甲烷乙坑丙坑丁烷+二氧化碳總計3125382116136233274328055
3225050109631018072027431
33332655215223624
34/35547323968391575994
361957785724214156321437
433936114711094171
38253581972040326034
42249643603323402021回收率*
乙烷 83.06% 丙烷 99.33% 丁烷+ 99.97%
功率
殘余氣體壓縮11111HP [18266kWJ 蒸汽壓縮 278HP [457kW
總壓縮 11389HP [18723kWJ
*(以未圓整流量為基礎(chǔ))
通過表I和II的對比可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明保持了 基本上相同的乙烷回收率(83.05%對83.06% ),但是提高了丙烷回收 率(99.33%對98.50% )， 丁烷+回收率(99.97%對99.94% )。表I和 II對比還顯示出，使用比現(xiàn)有技術(shù)更少的功率實現(xiàn)這些增加的產(chǎn)率 (11389 HP對12464 HP，或者少于8。/。以上)。
存在三點主要因素來說明本發(fā)明提高的效率。第一，與只能夠使 一小部分氣流凝結(jié)的現(xiàn)有技術(shù)的工藝不同，由蒸汽壓縮機21提供的增 壓允許柱管塔頂餾分(氣流38)使所有蒸餾蒸汽流43凝結(jié)。因此， 本發(fā)明的塔頂回流氣流(氣流43c)比現(xiàn)有技術(shù)(氣流45a)大五倍以 上，從而在吸收段19a的上部區(qū)域內(nèi)提供了更加有效的精餾。第二， 由于本發(fā)明有可能增大塔頂回流氣流量，在不降低成品收率的情況下 可以相應地減少輔助回流氣流35b的量。這繼而導致更多的流體(氣 流36 )流向膨脹機17并且最終增大了為驅(qū)動壓縮機18所回收的能量， 從而降低了壓縮機27的能量需要。第三，由氣流43e在吸收段19a 的上部區(qū)域內(nèi)提供的更有效的精餾允許在不降低成品收率的情況下使 脫甲烷塔19在較高壓力下運行，進一步降低了壓縮機27的能量需要。
本發(fā)明進一步的優(yōu)點是減少二氧化碳結(jié)水的可能性。圖3是二氧 化碳濃度和溫度之間關(guān)系的圖表。曲線71表示甲烷中固態(tài)和液態(tài)二氧 化碳的平衡條件。(該圖表中的固液平衡曲線以天然氣加工供應商協(xié)會
66(Gas Processors Suppliers Association )于2004年出版的工程數(shù)據(jù)手 冊的第16-24頁上的圖16-33為基礎(chǔ)，該手冊通常在檢查潛在結(jié)冰條 件時作為參考手冊使用。)曲線71上或右邊的液體溫度，或者該曲線 上或上方的二氧化碳濃度表示結(jié)冰條件。因為氣體處理設備之間通常 存在的差異(例如，原料氣構(gòu)成、條件和流速)，通常希望設計一種在 期望工作條件和結(jié)冰條件之間具有相當大的安全系數(shù)的脫曱烷塔。(經(jīng) 驗顯示，脫曱烷塔的分餾層上的液體條件(而非蒸汽條件)通常決定 大多數(shù)脫甲烷塔中的可允許工作條件。為此，圖3中不顯示相應的蒸 汽固態(tài)平衡曲線。)
圖3中還繪制了曲線72，其表示用于圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝中脫 曱烷塔19的分餾層上液體的條件。如圖所示，該工作曲線的一部分位 于固液平衡曲線上方，表示圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝在不面對二氧化碳 結(jié)冰問題的情況下不能在這些條件下工作。因此，不可能在這些條件 下使用圖l所示工藝，在實踐中，在不從原料氣中去除至少一部分二 氧化碳的情況下，圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝實際上不能實現(xiàn)表l所列回 收率。毫無疑問，這將大大增加基本費用。
圖3中的曲線73表示用于如圖2所示本發(fā)明的脫甲烷塔19的分 餾層上液體的條件。與圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝相比，在用于圖2所示 工藝的期望工作條件的柱管液體中的二氧化碳濃度對固液平衡曲線上 的濃度之間存在最小為1.2的安全系數(shù)。也就是說，液體中的二氧化 碳含量需要增大20%才能導致結(jié)冰。因此，在不冒與固液平衡曲線交 叉的風險的情況下，與圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝能夠容許的二氧化碳濃 度相比，本發(fā)明可以容許在其原料氣中存在20%以上濃度的二氧化 碳。另外，圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝由于結(jié)冰而不能達到表I所列回收 水平，而本發(fā)明實際上可以在不冒結(jié)冰風險的情況下達到比表11所列 更高的回收水平。
通過將本發(fā)明的區(qū)別特征與圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝進行比較，可 以理解如圖3中曲線73表示的圖2所示脫曱烷塔的工作條件的變化。 盡管用于圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝的工作曲線(曲線72)的形狀與本發(fā)明的工作曲線(曲線73)的形狀類似，但是兩者存在關(guān)鍵區(qū)別。圖2 所示工藝中的脫甲烷塔內(nèi)的臨界上部分餾層的工作溫度高于圖1所示 現(xiàn)有技術(shù)工藝中的脫曱烷塔內(nèi)的相應分餾層的工作溫度，從而使圖2 所示工藝的工作曲線有效地遠離固液平衡曲線。圖2所示脫曱烷塔中 的分餾層的較高溫度主要是由于使塔在比圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝更高 的壓力下運行。然而，較高的塔壓不會造成C2+組分回收水平的損失， 因為圖2所示工藝中的蒸餾蒸汽流43對脫曱烷塔來說基本上是使用中 間柱管蒸汽的一部分作為工作流體的開放式直接接觸壓縮制冷循環(huán)， 給所述工藝提供克服通常伴有脫甲烷塔工作壓力增大的回收損失所需 的致冷劑。
本發(fā)明的另 一個優(yōu)點是減少液體產(chǎn)物流42中離開脫甲烷塔19的 二氧化碳量。將用于圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝的表I中液流42與用于圖 2所示本發(fā)明實施例的表II中液流42進行對比可以看出，利用本發(fā)明 在液流42中夾帶的二氧化碳量幾乎減少了 20%。這通常使產(chǎn)物處理 要求相應程度地降低，減少了處理系統(tǒng)的基本費用和運行費用。
脫甲烷塔柱管回收C2組分的操作中的固有特征之一是，柱管必須
使以其塔頂產(chǎn)物(蒸汽流38)方式離開塔的甲烷和以其塔底產(chǎn)物(液 流42)方式離開塔的C2組分分離。然而，二氧化碳的相對揮發(fā)度處 于甲烷和C2組分之間，造成在兩個終端流中均存在二氧化碳。另外， 二氧化碳和乙烷形成共沸混合物，導致二氧化碳有積聚在柱管的中間 分餾層上的趨勢，從而使塔液體中的二氧化碳濃度變大。
圖l所示現(xiàn)有技術(shù)工藝的脫甲烷塔19中的吸收段19a的回流氣流 是氣流45a和35b，而圖2所示本發(fā)明工藝中的回流氣流為氣流43c 和35b。對比表I和表II中的這些氣流可以看出，圖l所示現(xiàn)有技術(shù) 工藝中的回流氣流中的C2組分和二氧化碳總量分別為 470Lb.Moles/Hr和318 Lb.Moles/Hr470 kg moles/Hr和318 kg moles/Hr，圖2所示本發(fā)明工藝中的回流氣流中的Qj組分和二氧化 碳總量分別為353 Lb.Moles/Hr和266 Lb.Moles/Hr353 kg moles/Hr 和266 kg moles/Hrl。因此，隨冷液體回流氣流進入吸收羊殳19a的共沸混合物形成組分明顯減少，作為替代，隨氣流36a流入吸收段19a 中溫度更高的下部區(qū)域，從而減少了二氧化碳在吸收段19a的分餾層 內(nèi)的積聚。這使得更多的二氧化碳隨塔頂餾分氣流38流出，而不是夾 帶在液體產(chǎn)物液流42中。 實例2
圖4顯示了本發(fā)明的可選實施例。圖4所示工藝中考慮的原料氣 構(gòu)成和條件與圖1和2相同。因此，圖4可以與圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工 藝進行比較以說明本發(fā)明的優(yōu)點，并且可以類似地與圖2所示實施例 進行比較。
在圖4所示工藝的模擬方案中，入口氣體以氣流31的方式流入工 廠并且在熱交換器10中通過與-66下[-55。C的冷殘余氣(氣流38b)、 51T (irC)的脫曱烷塔重沸器液體(液流41)、 10下[-12。Cl的脫甲 烷塔下側(cè)重沸器液體(液流40 )和-65下[-54 °C 1的脫甲烷塔上側(cè)重沸器 液體(液流39 )進行熱交換而冷卻。冷卻氣流31a在溫度為-38下-39。C
和壓力為1030 psia[7102 kPa ( a )]的情況下進入分離器11,蒸汽(氣 流32)與凝析液(液流33)在所述分離器中分離。分離器液體(液流 33)有時候可以分成兩股液流，即液流47和液流37。在本發(fā)明的這 個實例中，液流33中的所有分離器液體導向液流37并且通過膨脹閥 12膨脹到分餾塔19的工作壓力(大約480 psia[3309 kPa ( a ))，在 液流37a于下部中間柱管給料點供應給分餾塔19之前將液流37a冷卻 到-67下[-55。C。在本發(fā)明的其它實施例中，液流33中的所有分離器 液體可以導向液流47，或者液流33的一部分可以導向液流37，剩余 部分導向液流47。
來自分離器11的蒸汽(氣流32)分成兩股氣流，即氣流34和36。 在一些實施例中，包含大約23%總蒸汽的氣流34可以與分離器液體 流33的一部分(液流47)結(jié)合以形成合成氣流35。才艮據(jù)情況，氣流 34或35以與-106下[-77。C]的冷殘余氣(氣流38a )熱交換的關(guān)系流過 熱交換器15，所述冷殘余氣在熱交換器中冷卻至大體上凝結(jié)。由此產(chǎn) 生的-102T[-74。C]的大體上凝結(jié)流35a隨后通過膨脹閥16急驟膨脹到
69分餾塔19的工作壓力。在膨脹期間， 一部分氣流發(fā)生汽化，導致總氣 流冷卻。在圖4所示工藝中，離開膨脹閥16的膨脹氣流35b達到 -127下[-88°(:1的溫度并且在上部中間柱管給料點供應給分餾塔19。
來自分離器11的剩余77%的蒸汽(氣流36)進入功膨脹機17， 在所述功膨脹機中，機械能從高壓物料的這個部分中提取。膨脹機17 使蒸汽大體上等熵地膨脹到塔工作壓力，功膨脹機使膨脹氣流36a冷 卻到大約-10lT[-74。C的溫度。部分凝結(jié)的膨脹氣流36a隨后以物料 形式在第二下部中間柱管給料點供應給分餾塔19。
一部分蒸餾蒸汽(氣流43)在膨脹氣流36a上方以-113下[-81。C
的溫度從脫甲烷塔19的吸收段19a的下部區(qū)域抽出，并且通過蒸汽壓 縮機21壓縮到大約619 psia[4266 kPa ( a )。壓縮氣流43a隨后在熱 交換器22中通過與從脫曱烷塔19的頂部流出的-128下[-89。C的冷脫 甲烷塔塔頂餾分氣流38進行熱交換而從-84下[-65。Cl冷卻到 -124下[-87°(:1并大體上凝結(jié)(氣流43b)。冷脫曱烷塔塔頂餾分氣流在 其使氣流43a冷卻和凝結(jié)時略微加熱到-106下[-77。C](氣流38a )。
因為大體上凝結(jié)流43b的壓力大于脫曱烷塔19的工作壓力，使得 該氣流通過膨脹閥25急驟膨脹到分餾塔19的工作壓力。在膨脹期間， 一小部分氣流汽化，使總氣流冷卻到-131下[-91。Cl。膨脹氣流43c隨 后以冷頂部柱管物料(回流)的形式供應給脫甲烷塔19。氣流43c的 蒸汽部分(如果有的話)與從上部分餾層上升的蒸餾蒸汽結(jié)合以形成 殘余氣流38，而冷液體回流部分吸收在脫曱烷塔19的吸收段19a的
上部精餾區(qū)域內(nèi)上升的C2組分、C3組分和較重組分并使其凝結(jié)。
在脫曱烷塔19的汽提段19b內(nèi)，原料流汽提出曱烷和較輕組分。 由此形成的液體產(chǎn)物(液流42)從塔19的底部以70下[21。C的溫度 離開。形成冷殘余氣流38的蒸餾蒸汽流在其給壓縮蒸餾氣流43a提供 如前所述的冷卻時在熱交換器22中進行加熱。殘余氣(氣流38a)在 其提供如前所述的冷卻時沿與流入原料氣逆向的方向流入熱交換器 15 (在此處殘余氣加熱到-66下-55。Cl (氣流38b ))和熱交換器10 (在 此處殘余氣加熱到110下[43。C(氣流38c))。殘余氣隨后以兩級進行再壓縮，由膨脹才幾17驅(qū)動的壓縮才幾18和由輔助動力源驅(qū)動的壓縮枳i 27。當氣流38e在排放冷卻器28中冷卻到120下[49。C之后，殘余氣 產(chǎn)物(氣流38f)以1040 psia[7171 kPa (a)的壓力流向銷售氣體管 線。
下列表格顯示了用于圖4所示工藝的氣流流量和能量消耗量的匯
表III
(圖4)
氣流流量匯總-Lb.Moles/Hr[kg moles/Hr
氣流曱坑 乙坑丙坑丁烷+二氧化磁.總計
3125382 116136233274328055
3225050 109631018072027431
33332 655215223624
34/355636 24770401626172
3619414 84924014055821259
433962 100301254200
3825358 1972042526055
4224 9643603323182000
回收率頭
乙坑83.06%
丙烷99.50%
丁烷+99.98%
功率
殘余氣體壓縮10784HP17728kW
蒸汽壓縮 260HP [428kW
總壓縮 11044HP [18156kWJ
*(以未圓整流速為基礎(chǔ))
通過表II和III的對比可以看出，與本發(fā)明的圖2所示實施例相 比，圖4所示實施例保持了相同的乙烷回收率，同時略微提高了丙烷回收率(99.50%對99.33% )，和丁烷+回收率(99.98%對99.97% )。 然而，通過表II和表III的對比可以進一步看出，利用比本發(fā)明的圖 2所示實施例所需少大約3%的馬力達到這些產(chǎn)率。圖4實施例所需能 量的減少主要是由于塔頂回流氣流43c中較低的C2+組分含量，這在 吸收段19a的上部區(qū)域內(nèi)提供了更有效的精餾，使得脫曱烷塔19可以 在不減少成品回收率的情況下以略高的工作壓力運行(從而減少壓縮 需要)。將本發(fā)明圖4所示實施例的表I11中的蒸餾蒸汽流43與本發(fā) 明圖2所示實施例的表II中的氣流43進行比較，圖4實施例的氣流 43中的C2組分，尤其是C3+組分的濃度明顯降低，從而利用比圖2 實施例更少的能量實現(xiàn)較高的成品回收率。圖4實施例的氣流43中 C2組分和C3+組分的較低濃度是將蒸餾蒸汽從吸收段19a的下部區(qū) 域，而不是如圖2實施例那樣從汽提段19b的上部區(qū)域抽出的結(jié)果。 較高柱管位置處的蒸餾蒸汽比柱管中較低位置的蒸餾蒸汽進行更大程 度的精餾，從而更接近純曱烷氣流，其對柱管頂部來說是理想的回流 氣流。在圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的工藝中，柱管塔頂餾分(氣流38)不 能使純曱烷凝結(jié)，利用由本發(fā)明蒸汽壓縮機21提供的壓力升高，柱管 塔頂餾分氣流38充分冷卻以使蒸餾蒸汽流43全部凝結(jié)，盡管蒸餾蒸 汽流幾乎是純曱烷。
當如實例2中那樣應用本發(fā)明時，與圖2所示實施例相比保持避 免二氧化碳結(jié)冰條件的優(yōu)點。圖5是表示二氧化碳濃度和溫度之間關(guān) 系的另一個圖表，其中，如前所述的曲線71表示用于甲烷中固態(tài)和液 態(tài)二氧化碳的平衡條件，曲線72表示用于圖1所示現(xiàn)有技術(shù)工藝中脫 曱烷塔19的分餾層上液體的條件。圖5中的曲線74表示用于如圖4 所示本發(fā)明中脫曱烷塔19的分餾層上液體的條件，顯示了用于圖4 工藝的期望工作條件和結(jié)冰條件之間的安全系數(shù)為1.2。因此，本發(fā)明 的實施例還可以在不冒結(jié)冰風險的情況下允許二氧化碳濃度增加 20%。實際上，結(jié)冰安全系數(shù)方面的上述改進可以通過使脫曱烷塔在 較低壓力(即，在分餾層上具有較低溫度)下運行而有利地使用，以 便在不遇到結(jié)水問題的情況下提高C2+組分回收水平。用于圖4實施
72例的圖5中曲線74的形狀與用于圖2實施例的圖3中曲線73的形狀 非常類似。主要差異在于，由于蒸餾蒸汽流在本實施例中從柱管上的 較高位置抽出，使得位于圖4所示脫曱烷塔下部區(qū)域內(nèi)的分餾層上液 體的二氧化碳濃度明顯降低。通過比較表II和III中的液流42可以看 出，即使利用本發(fā)明圖4實施例中的底部液體產(chǎn)品捕獲原料氣中較少 的二氧化碳，這通常意味著，與本發(fā)明圖2實施例相比仍然需要更少 的產(chǎn)物處理。 其它實施例
根據(jù)本發(fā)明，通常有利地是設計脫曱烷塔的吸收(精餾)段以包 括多個理論分離層。然而，利用最少一個理論層可實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點， 人們相信，即使部分理論層的等效物也可以實現(xiàn)這些優(yōu)點。例如，來 自膨脹閥25的全部或一部分膨脹的大體上凝結(jié)蒸餾氣流43c、來自膨 脹閥16的全部或一部分膨脹的大體上凝結(jié)流35b、以及來自功膨脹機 17的全部或一部分膨脹氣流36a可以混合(例如，在將膨脹閥連接到 脫甲烷塔的管線內(nèi))，如果徹底混合的話，蒸汽和液體將混合在一起并 根據(jù)總混合氣流中各種組分的相對揮發(fā)性進行分離。對于本發(fā)明的目 的來說，三股氣流的這種混合應當看作組成吸收段。
在一些情況下，有利地是將大體上凝結(jié)蒸餾氣流43b分成至少兩 股氣流，如圖6-9所示。這允許一部分(氣流51)在蒸汽蒸餾氣流43 抽出位置的上方(可能還在膨脹氣流36a的進料位置的上方)供應， 在分餾塔19的吸收段下部(圖6和7 )或者在吸收柱管19下部(圖8 和9)，以增大蒸餾系統(tǒng)的所述部分中的液體流量和提高氣流43的精 餾。在這種情況下，膨脹閥26用于使氣流51膨脹到柱管工作壓力(形 成氣流51a)，而膨脹閥25用于使剩余部分(氣流50)膨脹到柱管工 作壓力，使得最終氣流50a可以供應給脫曱烷塔19中吸收段的頂部(圖 6和7 )或者吸收柱管19的頂部(圖8和9 )。
圖8和9顯示了由兩個容器，吸收(精餾)柱管19 (接觸和分離 裝置)和汽提柱管29 (蒸餾柱管)構(gòu)造而成的分餾塔。在圖8中，來 自汽提柱管29的塔頂蒸氣(氣流46)分成兩個部分。 一個部分(氣流43 )通向壓縮才幾21并由此通向熱交換器22以產(chǎn)生用于如前所述的 吸收柱管19的回流。剩余部分(氣流49)流向吸收柱管19的下部區(qū) 域以與膨脹的大體上凝結(jié)流35b和膨脹的大體上凝結(jié)蒸餾氣流(氣流 50a或者氣流50a和51a )接觸。泵30用于使液體(液流52 )從吸收 柱管19的底部流向汽提柱管29的頂部，使得兩個塔有效地起到一個 蒸餾系統(tǒng)的作用。在圖9中，所有塔頂蒸氣(氣流46)流向吸收柱管 19的下部區(qū)域，蒸餾蒸汽流43從吸收柱管19中較高的位置(位于膨 脹氣流36a的進料位置上方)抽出。將分餾塔構(gòu)造為單個容器(例如， 圖2、 4、 6和7中的脫甲烷塔19)還是多個容器的決定取決于許多因 素，例如工廠規(guī)模、到裝配設施的距離等。
原料氣條件、工廠規(guī)模、可用設備或其它因素可以表明，取消功 膨脹機17或者用可選膨脹裝置(例如，膨脹閥)代替是可行的。盡管 描述了單個氣流膨脹在特定的膨脹裝置中進行，但可在適當?shù)那闆r下 采用可選的膨脹裝置。例如，條件可以確保原料流(氣流35a)的大 體上凝結(jié)部分和/或大體上凝結(jié)蒸餾氣流(氣流43b)的功膨脹。
如在先實例所述，蒸餾氣流43大體上凝結(jié)，并且最終凝析液用于 從通過脫曱烷塔19的吸收段19a的上部區(qū)域(圖2、 4、 6和7)或吸 收柱管19 (圖8和9)上升的蒸汽中吸收有價值的C2組分、C3組分 和較重組分。但是，本發(fā)明不限于這個實施例。在其它設計考慮表明 蒸汽或凝析液的一部分應當從脫甲烷塔19的吸收段19a (圖2、 4、 6 和7)或吸收柱管19 (圖8和9)旁邊通過的情況下，有利地是，例 如，只以這種方式處理這些蒸汽的一部分或者只使用凝析液的一部分 作為吸收劑。 一部分環(huán)境有利于熱交換器22中的蒸餾氣流43a進行局 部凝結(jié)，而不是全部凝結(jié)。其它環(huán)境有助于蒸餾氣流43為來自分餾塔 19的總蒸汽側(cè)線餾分，而不是局部蒸汽側(cè)線餾分。還應當注意的是， 根據(jù)原料氣流的構(gòu)成，有利地是使用外部致冷劑以給熱交換器22中的 蒸餾氣流43a提供一部分冷卻作用。
在一些環(huán)境下，有利地是在蒸餾氣流43壓縮之前對其進行加熱， 因為這可以減少壓縮機21的基本費用。實現(xiàn)上述目標的一種方式是使用壓縮蒸餾氣流43a (其由于壓縮熱而變熱)以利用交叉換熱器(cross exchanger)進行加熱。在這種情況下，有可能通過使用空冷或其它方 式加強壓縮蒸餾氣流43a的冷卻，從而減少在熱交換器22中由塔頂餾 分氣流38提供的冷卻。壓縮機21的基本費用的潛在減少必須與用于 每個應用的附加加熱和冷卻裝置的基本費用相當，從而確定這個實施 例是否有利。
根據(jù)本發(fā)明，可以按若干種方式完成蒸汽物料的分流。在一些實 施例中，可以在分離器中進行蒸汽分流。在圖2、 4和6-9所示工藝中， 在冷卻之后，有可能在已經(jīng)形成的任何液體分離之后進行蒸汽分流。 然而，高壓氣體可以在入口氣體的任何冷卻之前分流，如圖10所示。 圖10中的氣流35b、 36a和37a可以全部供應給蒸餾柱管(例如圖2、 4、 6和7中的脫曱烷塔19)，或者氣流35b和36a可以供應給接觸和 分離裝置，氣流37a可以供應給蒸餾柱管(例如圖8和9分別顯示的 吸收柱管19和汽提柱管29)。在圖10所示熱交換器10中的氣流53 的冷卻可以通過附加工藝流(例如圖2、 4、 6-9中的流39、 40和41) 和/或外部致冷劑完成或加強。
當入口氣體較為稀薄時，不需要圖2、 4、 6-10中的分離器11。根 據(jù)原料氣中的重質(zhì)烴類數(shù)量和原料氣壓力，離開圖2、 4、 6-9中熱交 換器10的冷卻原料流31a或者離開圖10中熱交換器10的冷卻氣流 53a可以不包含任何液體(因為它高于其結(jié)露點，或者因為它高于其 臨界凝結(jié)壓力)，從而不需要圖2、 4、 6-10所示分離器11。
圖2、 4、 6-9中的高壓液體(液流33)不必膨脹和供應給蒸餾柱 管上的中間柱管給料點。作為替代，全部或一部分液流(虛線表示的 液流47)可以與分離器蒸汽的一部分(氣流34)混合以形成流向熱交 換器15的混合氣流35。液體的任何剩余部分(虛線表示的液流37) 可以通過適當?shù)呐蛎浹b置，例如膨脹閥12進行膨脹以形成氣流37a， 其隨后供應給蒸餾柱管19 (圖2、 4、 6和7 )或汽提柱管29 (圖8和 9)上的中間柱管給料點。圖2、 4、 6-9中的液流33和/或圖2、 4、 6-10 中的液流37還可以在流到脫甲烷塔之前的膨脹步驟之前或之后用于
75入口氣體冷卻或其它熱交換操作。
根據(jù)本發(fā)明，尤其是在濃入口氣體的情況下，可以使用外部致冷 劑以加強對入口氣體和/或來自其它工藝氣流的蒸餾氣流的有效冷卻。 對于每種特定應用來說，必須估計用于進行熱交換的分離器液體和脫 甲烷塔側(cè)線餾分液體的使用和分配，以及用于入口氣體冷卻的熱交換 器的特定結(jié)構(gòu)，以及用于特定熱交換操作的工藝氣流的選擇。
還應當認識到，每股分流蒸汽物料中的相應進料量取決于幾個因 素，包括氣體壓力、原料氣構(gòu)成、可以從物料中經(jīng)濟地提取的熱量以 及可用功率大小。給柱管頂部供應更多的物料可以增加回收率，同時 減少從膨脹機中回收的功，從而增大再壓縮功率需要。增加柱管下部 的物料供應減少了功耗，但是也降低了產(chǎn)物回收率。中間柱管供料點 的相對位置可以根據(jù)入口氣體構(gòu)成或其它因素進行變化，所述其它因 素例如為希望的回收水平以及入口氣體冷卻期間形成的液體量。此外， 兩個或更多個原料流或其一部分可以根據(jù)單個氣流的相對溫度和數(shù)量 進行混合，混合氣流隨后供應給中間柱管進料位置。
本發(fā)明在工藝運行所需單位動力消耗量的情況下，提高了 C 3組分 和重烴組分的回收率。運行脫曱烷塔工藝所需動力消耗量的改進體現(xiàn) 減少了用于壓縮或再壓縮的能量需要，減少了外部致冷劑的能量需要， 減少了塔重沸器的能量需要或其組合。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當認 識到，在不脫離由下列權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下， 可以作出其它或進一步改進，例如，使本發(fā)明適應各種條件、供料類 型、或其它要求。
權(quán)利要求
1.一種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的工藝，在所述工藝中(a)所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b)所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c)進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，在冷卻之后，所述冷卻流分成第一和第二流；和(1)所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓力以進一步冷卻；(2)膨脹的冷卻的第一流隨后在第一中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(3)所述第二流膨脹到所述較低壓力并在第二中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(4)蒸汽蒸餾氣流從所述蒸餾柱管位于所述膨脹的第二流之下的區(qū)域抽出并壓縮到較高壓力；(5)壓縮的蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(6)所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7)塔頂蒸汽流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出并且被引導成與所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(5)的至少一部分冷卻，隨后將所述加熱塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(8)流向所述蒸餾柱管的原料流的數(shù)量和溫度將所述蒸餾柱管的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
2. —種用于使包含曱烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c )所述進一 步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾， 從而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，在冷卻之前，所述氣體分成第一和第二流；和(1)所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓 力以進一步冷卻；(2 )膨脹的冷卻第一流隨后在第一中間柱管進料位置供應給所述 蒸餾柱管；(3) 所述第二流冷卻并隨后膨脹到所述較低壓力，并且在第二中 間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(4) 蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管位于膨脹的冷卻第二流之下的區(qū) 域抽出并壓縮到較高壓力；(5) 壓縮的蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(6) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7 )塔頂蒸汽流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出并且被引導成與 所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(5)的至 少一部分冷卻，隨后將所述加熱塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā) 性殘余氣體餾分的形式排出；和(8)流向所述蒸餾柱管的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述蒸餾柱 管的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中組分的主要部 分的溫度。
3. —種用于使包含曱烷、Qj組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，所述氣體流充分冷卻到部分凝結(jié)；和(1) 部分凝結(jié)氣體流由此分離以提供蒸汽流和至少一股液體流；(2) 所述蒸汽流隨后分成第一和第二流；(3) 所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓 力以進一步冷卻；(4 )膨脹的冷卻第 一 流隨后在第 一 中間柱管進料位置供應給所述 蒸餾柱管；(5 )所述第二流膨脹到所述較低壓力并在第二中間柱管進料位置 供應給所述蒸餾柱管；(6) 所述至少一股液體流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并 隨后在第三中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7) 蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管位于所述膨脹的第二流之下的區(qū) 域抽出并壓縮到較高壓力；(8) 壓縮的蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(9) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(10 )塔頂蒸汽流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出并且被引導成與 所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(8)的至 少一部分冷卻，隨后將所述加熱塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā) 性殘余氣體餾分的形式排出；和(11 )流向所述蒸餾柱管的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述蒸餾柱 謬"^認M ■ W AH & * W M 一 乂；分的溫度。
4.一種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、Q組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，所述氣體流充分冷卻到部分凝結(jié)；和(1) 部分凝結(jié)氣體流由此分離以提供蒸汽流和至少 一 股液體流；(2) 所述蒸汽流隨后分成第一和第二流；(3 )所述第 一 流與所述至少 一 股液體流的至少 一 部分混合以形成 混合流，并且所述混合流冷卻到大體上全部凝結(jié)并隨后膨脹到所述較 低壓力以進一步冷卻；(4 )膨脹的冷卻混合流隨后在第一中間柱管進料位置供應給所述 蒸餾柱管；(5 )所述笫二流膨脹到所述較低壓力并在第二中間柱管進料位置 供應給所述蒸餾柱管；(6 )所述至少 一股液體流的所有剩佘部分膨脹到所述較低壓力， 并隨后在第三中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7) 蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管位于所述膨脹的第二流之下的區(qū) 域抽出并壓縮到較高壓力；(8) 壓縮蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(9) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(IO)塔頂蒸汽流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出并且被引導成與 所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(8)的至 少一部分冷卻，隨后將所述加熱塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā) 性殘余氣體餾分的形式排出；和(11 )流向所述蒸餾柱管的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述蒸餾柱 管的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中組分的主要部 分的溫度。
5. —種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，在冷卻之前，所述氣體分成第一和第二流；和(1)所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓力以進一步冷卻；(2 )膨脹的冷卻第 一 流隨后在第 一 中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(3)所述第二流在壓力下充分冷卻到部分凝結(jié)； (4 )部分凝結(jié)的第二流由此分離以提供蒸汽流和至少一股液體流； (5 )所述蒸汽流膨脹到所述較低壓力并在第二中間柱管進料位置 供應給所述蒸餾柱管；(6) 所述至少一股液體流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并 隨后在第三中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7) 蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管位于所述膨脹的蒸汽流之下的區(qū) 域抽出并壓縮到較高壓力；(8) 壓縮蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(9)所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(10 )塔頂蒸汽流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出并且被引導成與 所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(8)的至 少一部分冷卻，隨后將所述加熱塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā) 性殘余氣體餾分的形式排出；和(11 )流向所述蒸餾柱管的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述蒸餾柱 管的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中組分的主要部 分的溫度。
6. —種用于使包含曱烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重經(jīng)類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，在冷卻之后，所述冷卻流分成第一和第二流；和(1) 所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓 力以進一步冷卻；(2) 膨脹的冷卻第一流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分 離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生塔頂蒸汽流和底部液流，所述底部 液流供應給所述蒸餾柱管；(3 )所述第二流膨脹到所述較低壓力并在第 一 下部進料位置供應 給所述接觸和分離裝置；(4 )蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出以形成至少第一 蒸餾氣流；(5)所述第一蒸餾氣流壓縮到較高壓力；(6) 壓縮的第一蒸餾氣流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成 凝結(jié)流；(7) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(8) 所述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給 所述接觸和分離裝置；(9 )所述塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮第 一 蒸餾氣流形成熱交 換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(6)的至少一部分冷卻，隨后將所述加 熱塔頂蒸汽流的至少 一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出； 和(IO)流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
7. —種用于使包含曱烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，在冷卻之前，所述氣體分成第一和第二流；和(1)所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓 力以進一步冷卻；(2 )膨脹的冷卻第一流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分 離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生塔頂蒸汽流和底部液流，所述底部 液流供應給所述蒸餾柱管；(3)所述第二流冷卻并隨后膨脹到所述較低壓力，并且在第一下 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(4) 蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出以形成至少第一 蒸餾氣流；(5) 所述第一蒸餾氣流壓縮到較高壓力；(6) 壓縮的第一蒸餾氣流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成 凝結(jié)流；(7) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(8 )所述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給 所述接觸和分離裝置；(9 )所述塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮第 一 蒸餾氣流形成熱交 換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(6)的至少一部分冷卻，隨后將所述加 熱塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出； 和(IO)流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
8.—種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述Q組分、C3組分和重經(jīng)類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，所述氣體流充分冷卻到部分凝結(jié)；和(1) 部分凝結(jié)氣體流由此分離以提供蒸汽流和至少一股液體流；(2) 所述蒸汽流隨后分成第一和第二流；(3) 所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓 力以進一步冷卻；(4 )膨脹的冷卻第一流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分 離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生塔頂蒸汽流和底部液流，所述底部 液流供應給所述蒸餾柱管；(5 )所述第二流膨脹到所述較低壓力并在第 一 下部進料位置供應 給所述接觸和分離裝置；(6)所述至少一股液體流膨脹到所述較低壓力，并隨后在中間柱 管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7 )蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出以形成至少第一 蒸餾流；(8) 所述第一蒸餾流壓縮到較高壓力；(9) 壓縮的第一蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(10 )所述凝結(jié)流的至少 一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(11 )所述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給 所述接觸和分離裝置；(12 )所述塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮第 一 蒸餾流形成熱交換 關(guān)系并加熱，從而提供步驟(9)的至少一部分冷卻，隨后將所述加熱 塔頂蒸汽流的至少 一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(13)流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
9. 一種用于使包含甲烷、<:2組分、<:3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述Q組分、C3組分和重經(jīng)類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流被引導流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，所述氣體流充分冷卻到部分凝結(jié)；和(1) 部分凝結(jié)氣體流由此分離以提供蒸汽流和至少一股液體流；(2) 所述蒸汽流隨后分成第一和第二流；(3) 所述第一流與所述至少一股液體流的至少一部分混合以形成 混合流，并且所述混合流冷卻到大體上全部凝結(jié)并隨后膨脹到所述較 低壓力以進一步冷卻；(4 )膨脹的冷卻混合流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分 離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生塔頂蒸汽流和底部液流，所述底部 液流供應給所述蒸餾柱管；(5 )所述第二流膨脹到所述較低壓力并在第 一 下部進料位置供應 給所述接觸和分離裝置；(6 )所述至少一股液體流的所有剩余部分膨脹到所述較低壓力， 并在中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7 )蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出以形成至少第一 蒸餾流；(8) 所述第一蒸餾流壓縮到較高壓力；(9) 壓縮的第一蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(10 )所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(11 )所述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給 所述接觸和分離裝置；(12 )所述塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮第 一 蒸餾流形成熱交換 關(guān)系并加熱，從而提供步驟(9)的至少一部分冷卻，隨后將所述加熱 塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(13)流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
10. —種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分；改進在于，在冷卻之前，所述氣體分成第一和第二流；和(1)所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓力以進一步冷卻；(2 )膨脹的冷卻第一流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生塔頂蒸汽流和底部液流，所述底部液流供應給所述蒸餾柱管；(3) 所述第二流在壓力下充分冷卻到部分凝結(jié)；(4) 部分凝結(jié)的第二流由此分離以提供蒸汽流和至少一股液體流； (5 )所述蒸汽流膨脹到所述較低壓力并在第 一 下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(6)所述至少一股液體流膨脹到所述較低壓力，并在中間柱管進 料位置供應給所述蒸餾柱管；(7 )蒸汽蒸餾流從所述蒸餾柱管的上部區(qū)域抽出以形成至少第一 蒸餾流；(8) 所述第一蒸餾流壓縮到較高壓力；(9) 壓縮的第一蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(10 )所述凝結(jié)流的至少 一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(11 )所述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給 所述接觸和分離裝置；(12 )所述塔頂蒸汽流與所述壓縮第 一 蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加 熱，從而提供步驟(9)的至少一部分冷卻，隨后將所述加熱塔頂蒸汽 流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(13)流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
11. 一種用于使包含曱烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分并產(chǎn)生第 一塔頂蒸汽流；改進在于，在冷卻之后，所述冷卻流分成第一和第二流；和 (1)所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓力以進一步冷卻；(2 )膨脹的冷卻第一流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流，所述底部液流供應給所述蒸餾柱管；(3) 所述第二流膨脹到所述較低壓力并在第一下部進料位置供應 給所述接觸和分離裝置；(4) 蒸汽蒸餾流從所述接觸和分離裝置位于所述膨脹的第二流之 上的區(qū)域抽出并壓縮到較高壓力；(5) 壓縮的蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(6) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(7 )所述第 一塔頂蒸汽流在第二下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(8) 所述第二塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱 交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(5)的至少一部分冷卻，隨后將所述 加熱第二塔頂蒸汽流的至少 一 部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(9) 流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
12. —種用于使包含甲烷、Q組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分并產(chǎn)生第一塔頂蒸汽流；改進在于，在冷卻之前，所述氣體分成第一和第二流；和(1)所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓力以進一步冷卻；(2 )膨脹的冷卻第一流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流，所述底部液流供應給所述蒸餾柱管；(3) 所述第二流冷卻并隨后膨脹到所述較低壓力，并且在第一下 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(4) 蒸汽蒸餾流從所述接觸和分離裝置位于膨脹的冷卻第二流之 上的區(qū)域抽出并壓縮到較高壓力；(5) 壓縮的蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(6) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(7 )所述第 一塔頂蒸汽流在第二下部進料位置供應給所述接觸和 分離裝置；(8) 所述第二塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱 交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(5)的至少一部分冷卻，隨后將所述 加熱第二塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式 排出；和(9) 流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
13. —種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、Q組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分并產(chǎn)生第一塔頂蒸汽流；改進在于，所述氣體流充分冷卻到部分凝結(jié)；和(1) 部分凝結(jié)氣體流由此分離以提供蒸汽流和至少一股液體流；(2) 所述蒸汽流隨后分成第一和第二流；(3) 所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓 力以進一步冷卻；(4 )膨脹的冷卻第一流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分 離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流，所述 底部液流供應給所述蒸餾柱管；(5 )所述第二流膨脹到所述較低壓力并在第 一 下部進料位置供應 給所述接觸和分離裝置；(6)所述至少一股液體流膨脹到所述較低壓力，并在中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7) 蒸汽蒸餾流從所述接觸和分離裝置位于所述膨脹的第二流之 上的區(qū)域抽出并壓縮到較高壓力；(8) 壓縮的蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(9) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(10) 所述第一塔頂餾分流在第二下部進料位置供應給所述接觸和 分離裝置；(11) 所述第二塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱 交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(8)的至少一部分冷卻，隨后將所述 加熱第二塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(12) 流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
14. 一種用于使包含曱烷、<:2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重經(jīng)類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(c) 進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從 而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分并產(chǎn)生第一塔頂蒸汽流；改進在于，所述氣體流充分冷卻到部分凝結(jié)；和(1) 部分凝結(jié)氣體流由此分離以提供蒸汽流和至少一股液體流；(2) 所述蒸汽流隨后分成第一和第二流；(3 )所述第 一流與所述至少一股液體流的至少一部分混合以形成 混合流，并且所述混合流冷卻到大體上全部凝結(jié)并隨后膨脹到所述較低壓力以進一步冷卻；(4 )膨脹的冷卻混合流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分 離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流，所述 底部液流供應給所述蒸餾柱管；(5 )所述第二流膨脹到所述較低壓力并在第 一 下部進料位置供應 給所述接觸和分離裝置；(6 )所述至少一股液體流的所有剩余部分膨脹到所述較低壓力， 并在中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7) 蒸汽蒸餾流從所述接觸和分離裝置位于所述膨脹的第二流之 上的區(qū)域抽出并壓縮到較高壓力；(8) 壓縮的蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(9) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(10) 所述第一塔頂餾分流在第二下部進料位置供應給所述接觸和 分離裝置；(11 )所述第二塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱 交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(8)的至少一部分冷卻，隨后將所述 加熱第二塔頂蒸汽流的至少 一 部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式 排出；和(12 )流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
15. —種用于使包含曱烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 工藝，在所述工藝中(a) 所述氣體流在壓力下冷卻以提供冷卻流；(b) 所述冷卻流膨脹到較低壓力，從而進一步冷卻；和(C)進一步冷卻流流入蒸餾柱管并且在所述較低壓力下分餾，從而回收所述不易揮發(fā)性餾分的組分并產(chǎn)生第一塔頂蒸汽流； 改進在于，在冷卻之前，所述氣體分成第一和第二流；和(1) 所述第一流冷卻到大體上全部凝結(jié)，隨后膨脹到所述較低壓 力以進一步冷卻；(2) 膨脹的冷卻第一流隨后在中間柱管進料位置供應給接觸和分 離裝置，所述接觸和分離裝置產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流，所述 底部液流供應給所述蒸餾柱管；(3) 所述第二流在壓力下充分冷卻到部分凝結(jié)；(4) 部分凝結(jié)的第二流由此分離以提供蒸汽流和至少一股液體流； (5 )所述蒸汽流膨脹到所述較低壓力并在第 一 下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(6)所述至少一股液體流膨脹到所述較低壓力，并在中間柱管進 料位置供應給所述蒸餾柱管；(7 )蒸汽蒸餾流從所述接觸和分離裝置位于所述膨脹的蒸汽流之 上的區(qū)域抽出并壓縮到較高壓力；(8) 所述壓縮蒸汽蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成 凝結(jié)流；(9) 所述凝結(jié)流的至少一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在頂 部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(10) 所述第一塔頂餾分流在第二下部進料位置供應給所述接觸和 分離裝置；(11) 所述第二塔頂蒸汽流被引導成與所述壓縮蒸汽蒸餾流形成熱 交換關(guān)系并加熱，從而提供步驟(8)的至少一部分冷卻，隨后將所述 加熱第二塔頂蒸汽流的至少 一 部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式 排出；和(12 )流向所述接觸和分離裝置的所述原料流的數(shù)量和溫度將所述 接觸和分離裝置的塔頂溫度有效地保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中 組分的主要部分的溫度。
16. 如權(quán)利要求l、 3或4所述的改進，其中，所述蒸汽蒸餾流從 所述蒸餾柱管位于膨脹的第二流上方的區(qū)域抽出，并隨后壓縮到較高 壓力。
17. 如權(quán)利要求2所述的改進，其中，所述蒸汽蒸餾流從所述蒸 餾柱管位于膨脹的冷卻第二流上方的區(qū)域抽出，并隨后壓縮到較高壓 力。
18. 如權(quán)利要求5所述的改進，其中，所述蒸汽蒸餾流從所述蒸 餾柱管位于膨脹的蒸汽流上方的區(qū)域抽出，并隨后壓縮到較高壓力。
19. 如權(quán)利要求l、 3或4所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料 位置供應給所述蒸餾柱管；和(3) 所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于膨脹的第 二流上方的中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管。
20. 如權(quán)利要求2所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料 位置供應給所述蒸餾柱管；和(3) 所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于膨脹的冷 卻第二流上方的中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管。
21. 如權(quán)利要求5所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料 位置供應給所述蒸餾柱管；和(3) 所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于膨脹的蒸 汽流上方的中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管。
22. 如權(quán)利要求6、 8或9所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；和(3)所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于膨脹的第 二流上方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置。
23. 如權(quán)利要求7所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料 位置供應給所述接觸和分離裝置；和(3) 所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于膨脹的冷 卻第二流上方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置。
24. 如權(quán)利要求10所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料 位置供應給所述接觸和分離裝置；和(3) 所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于膨脹的蒸 汽流上方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置。
25. 如權(quán)利要求ll、 12、 13、 14或15所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料 位置供應給所述接觸和分離裝置；和(3) 所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于抽出所述 蒸汽蒸餾流的區(qū)域上方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝 置。
26. 如權(quán)利要求16所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料 位置供應給所述蒸餾柱管；和(3) 所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于抽出所述 蒸汽蒸餾流的區(qū)域上方的中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管。
27. 如權(quán)利要求17或18所述的改進，其中(1) 所述凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分；(2) 所述第一部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在所述頂部進料 位置供應給所述蒸餾柱管；和(3) 所述第二部分膨脹到所述較低壓力，并隨后在位于抽出所述 蒸汽蒸餾流的區(qū)域上方的中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管。
28. —種用于使包含曱烷、<:2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備中，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收冷卻的承壓流的至少一部分和使 其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收進一步冷卻流，所述蒸餾柱管適合于 使所述進一步冷卻流分離成塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1) 連接到所述第一冷卻裝置上的分流裝置，其用于接收所述冷 卻流并將其分成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第 一流并使該第一流充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收大 體上凝結(jié)的第 一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝置進 一步連接到所述蒸餾柱管上以將膨脹的冷卻第 一流在第一中間柱管進 料位置供應給所述蒸餾柱管；(4) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流 并使該第二流膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到 所述蒸餾柱管上以將膨脹的第二流在第二中間柱管進料位置供應給所 述蒸餾柱管；(5) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收來自所述蒸餾柱管位于膨脹的冷卻第二流下方區(qū)域的蒸汽蒸餾流；(6) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(7) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的蒸 汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(8) 連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述 凝結(jié)流的至少一部分并將該至少一部分膨脹到所述較低壓力，所述第 三膨脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的 所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(9) 所述蒸餾柱管進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部 分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮的蒸汽蒸餾 流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(7)的至少 一部分冷卻，隨后將所述加熱的塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā) 性殘余氣體餾分的形式排出；和(10) 控制裝置，該控制裝置適合調(diào)節(jié)流向所述蒸餾柱管的所述原 料流的數(shù)量和溫度，以將所述蒸餾柱管的塔頂溫度保持在回收所述不 易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
29. —種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，該蒸餾柱管用于接收進一步冷卻的流，所述蒸餾 柱管適合于使進一步冷卻的流分離成塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾改進在于，所述設備包括(1) 位于所述第一冷卻裝置之前的分流裝置，其用于使所述原料氣分成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第 一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收大 體上凝結(jié)的第 一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝置進 一步連接到所述蒸餾柱管上以將膨脹的冷卻第一流在第一中間柱管進 料位置供應給所述蒸餾柱管；(4) 所述第一冷卻裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流 并使其冷卻；(5 )所述第 一膨脹裝置連接到所述第 一冷卻裝置上以接收所述冷 卻的第二流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連 接到所述蒸餾柱管上以將膨脹的冷卻第二流在第二中間柱管進料位置 供應給所述蒸餾柱管；(6) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，該蒸汽抽出裝置用 于接收來自所述蒸餾柱管位于膨脹的冷卻第二流下方區(qū)域的蒸汽蒸餾 流；(7) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(8) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收所述壓縮 的蒸汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(9) 連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述 凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨脹裝置 進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的所述至少一 部分在頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(10) 所述蒸餾柱管進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部 分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮的蒸汽蒸餾 流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(8)的至少一部分冷卻，隨后將所述加熱的塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(11)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述蒸餾柱管的所述原料流的數(shù) 量和溫度，以將所述蒸餾柱管的塔頂溫度保持在回收所述不易揮發(fā)性 餾分中組分的主要部分的溫度。
30. —種用于使包含曱烷、C2組分、<:3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收冷卻的承壓流的至少一部分和使 其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻流，所述蒸餾柱管適 合于使所述進一步冷卻流分離成塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1 )所述第一冷卻裝置適合于將承壓原料氣充分冷卻到部分凝結(jié)；(2) 連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收部分凝 結(jié)的原料氣并將其分離成蒸汽流和至少一股液體流；(3) 連接到所述分離裝置上的分流裝置，其用于接收所述蒸汽流 并將其分成第一和第二流；(4) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第 一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(5) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的第一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一步連接到所述蒸餾柱管上以將膨脹的冷卻第一流在第一中間柱 管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(6) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流 并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上以將所述膨脹的第二流在第二中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7) 連接到所述分離裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述至 少一股液體流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨 脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的液體流在第三中間 柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(8) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收來自所 述蒸餾柱管位于所述膨脹的第二流下方區(qū)域的蒸汽蒸餾流；(9) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(10 )連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收所述壓縮 的蒸汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(11)連接到所述熱交換裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述 凝結(jié)流的至少 一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置 進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的所述至少一 部分在頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(12 )所述蒸餾柱管進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部 分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與壓縮的蒸汽蒸餾流形 成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(10)的至少一 部分冷卻，隨后將所述加熱的塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性 殘余氣體餾分的形式排出；和(13)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述蒸餾柱管的原料流的數(shù)量和 溫度，以將所述蒸餾柱管的塔頂溫度保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分 中組分的主要部分的溫度。
31. —種用于使包含曱烷、Q組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述Q組分、Q組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a)第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管適合 于使所述進一步冷卻的流分離成塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1 )所述第一冷卻裝置適合于將承壓原料氣充分冷卻到部分凝結(jié)；(2) 連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收所述部 分凝結(jié)的原料氣并將其分離成蒸汽流和至少一股液體流；(3) 連接到所述分離裝置上的分流裝置，其用于接收所述蒸汽流 并將其分成第一和第二流；(4) 連接到所述分流裝置和所述分離裝置上的混合裝置，其用于 接收所述第一流和所述至少一股液體流的至少一部分并形成混合流；(5) 連接到所述混合裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述混 合流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(6) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的混合流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一步連接到所述蒸餾柱管上以將膨脹的冷卻混合流在第 一中間柱 管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流 并使其膨脹到所述較低壓力，所述第 一膨脹裝置進一步連接到所述蒸 餾柱管上以將所述膨脹的第二流在第二中間柱管進料位置供應給所述 蒸餾柱管；(8) 連接到所述分離裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述至 少一股液體流的所有剩余部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三 膨脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的液體流在第三中 間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(9) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收來自所 述蒸餾柱管位于所述膨脹的第二流下方區(qū)域的蒸汽蒸餾流；(10) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(11) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收所述壓縮的蒸汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(12 )連接到所述熱交換裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述 凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置 進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(13 )所述蒸餾柱管進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部 分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮的蒸汽蒸餾 流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(11)的至 少 一部分冷卻，隨后將加熱的塔頂蒸汽流的至少 一部分以所述揮發(fā)性 殘余氣體餾分的形式排出；和(14)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述蒸餾柱管的原料流的數(shù)量和 溫度，以使所述蒸餾柱管的塔頂溫度保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分 中組分的主要部分的溫度。
32. —種用于使包含曱烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管適合 于使所述進一步冷卻的流分離成塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1)位于所述第一冷卻裝置之前的分流裝置，其用于使所述原料 氣分成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第 一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的第一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一 步連接到所述蒸餾柱管上以將膨脹的冷卻第 一 流在第 一 中間柱 管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(4) 所述第一冷卻裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流， 所述第一冷卻裝置適合于使承壓的第二流充分冷卻到部分地凝結(jié)；(5) 連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收所述部 分凝結(jié)的第二流并將其分離成蒸汽流和至少一股液體流；(6) 所述第一膨脹裝置連接到所述分離裝置上以接收所述蒸汽流 并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述蒸 餾柱管上以將膨脹的蒸汽流在第二中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(7) 連接到所述分離裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述至 少一股液體流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨 脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的液體流在第三中間 柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(8) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收來自所 述蒸餾柱管位于所述膨脹的蒸汽流下方區(qū)域的蒸汽蒸餾流；(9) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(10) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的蒸 汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(11) 連接到所述熱交換裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述 凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置 進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的所述至少一 部分在頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管；(12) 所述蒸餾柱管進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮的蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(10)的至少一部分冷卻，隨后將所述加熱的塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(13)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述蒸餾柱管的原料流的數(shù)量和 溫度，以使所述蒸餾柱管的塔頂溫度保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分 中組分的主要部分的溫度。
33. —種用于使包含曱烷、Q組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重經(jīng)類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管 適合于使所述進一步冷卻的流分離成蒸汽蒸餾流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1) 連接到所述第一冷卻裝置上的分流裝置，其用于接收所述冷 卻流并將其分成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述笫 一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的第一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第一流在中間柱管 進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn) 生塔頂蒸汽流和底部液流；(4) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第 一膨脹裝置進一步連接到所述接 觸和分離裝置上以將膨脹的第二流在第一下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(5) 所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置上以接收所述底部 液流的至少一部分；(6) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并形成至少第 一蒸餾流；(7) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述第 一蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(8) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的第 一蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(9) 連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述 凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨脹裝置 進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的所述 至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(10) 所述蒸汽抽出裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將 所述蒸汽蒸餾流的所有剩佘部分在第二下部進料位置供應給所述接觸 和分離裝置；(11) 所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將 在內(nèi)部分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與壓縮的第一蒸 餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(8)的至 少 一 部分冷卻，隨后將所述加熱的塔頂蒸汽流的至少 一 部分以所述揮 發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(12 )控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的 數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不 易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
34. —種用于使包含曱烷、<:2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管適合 于使所述進一步冷卻的流分離成蒸汽蒸餾流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1) 位于所述第一冷卻裝置之前的分流裝置，其用于使所述原料 氣分成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第 一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的第 一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第一流在中間柱管 進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn) 生塔頂蒸汽流和底部液流；(4) 所述第一冷卻裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流 并使其冷卻；(5) 所述第一膨脹裝置連接到所述第一冷卻裝置上以接收冷卻的 第二流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到 所述接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第二流在第一下部進料位置供 應給所述接觸和分離裝置；(6) 所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置以接收所述底部液 流的至少一部分；(7) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并形成至少第一蒸餾流；(8) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述第 一蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(9) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收所述壓縮 的第一蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(10) 連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述 凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨脹裝置 進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的凝結(jié)流的所述至少 一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(11 )所述蒸汽抽出裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將 所述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給所述接觸 和分離裝置；(12 )所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將 在內(nèi)部分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮的第 一蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(9) 的至少一部分冷卻，隨后將所述加熱的塔頂蒸汽流的至少一部分以所 述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(13)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的 數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不 易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
35. —種用于使包含甲烷、Q組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管 適合于使所述進一步冷卻的流分離成蒸汽蒸餾流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1 )所述第一冷卻裝置適合于將承壓原料氣充分冷卻到部分凝結(jié)；(2) 連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收所述部 分凝結(jié)的原料氣并將其分離成蒸汽流和至少一股液流；(3) 連接到所述分離裝置上的分流裝置，其用于接收所述蒸汽流 并將其分成第一和第二流；(4) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第 一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(5) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的第一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第一流在中間柱管 進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn) 生塔頂蒸汽流和底部液流；(6) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流 并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述接 觸和分離裝置上以將膨脹的第二流在第一下部進料位置供應給所述接 觸和分離裝置；(7) 所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置上以接收所述底部 液流的至少一部分；(8) 連接到所述分離裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述至 少一股液體流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨 脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的液體流在中間柱管 進料位置供應給所述蒸餾柱管；(9) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并形成至少第 一 蒸餾流；(10 )連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述第 一蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(11)連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的第 一蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(12 )連接到所述熱交換裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置 進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(13 )所述蒸汽抽出裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置以將所 述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(14) 所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將 在內(nèi)部分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與壓縮的第一蒸 餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(11)的 至少一部分冷卻，隨后將所述加熱的塔頂蒸汽流的至少一部分以所述 揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(15) 控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的 數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不 易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
36. —種用于使包含曱烷、C2組分、<:3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管 適合于使所述進一步冷卻的流分離成蒸汽蒸餾流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1 )所述第一冷卻裝置適合于將承壓原料氣充分冷卻到部分凝結(jié)； (2)連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收所述部 分凝結(jié)的原料氣并將其分離成蒸汽流和至少一股液流；(3) 連接到所述分離裝置上的分流裝置，其用于接收所述蒸汽流并將其分成第一和第二流；(4) 連接到所述分流裝置和所述分離裝置上的混合裝置，其用于 接收所述第一流和所述至少一股液流的至少一部分并形成混合流；(5) 連接到所述混合裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述混 合流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(6) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的混合流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一步連接到一接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻混合流在中間柱 管進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于 產(chǎn)生塔頂蒸汽流和底部液流；(7) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流 并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述接 觸和分離裝置上以將膨脹的第二流在第一下部進料位置供應給所述接 觸和分離裝置；(8) 所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置以接收所述底部液 流的至少一部分；(9) 連接到所述分離裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述至 少一股液流的所有剩余部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨 脹裝置進一 步連接到所述蒸餾柱管上，以將所述膨脹的液體流在中間 柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(10) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并形成至少第 一 蒸餾流；(11) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述第 一蒸餾流并將該第一蒸餾流壓縮到較高壓力；(12 )連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的第 一蒸餾流并將該第一蒸餾流充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝 結(jié)流；(13 )連接到所述熱交換裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置 進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(14) 所述蒸汽抽出裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將 所述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給所述接觸 和分離裝置；(15) 所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將 在內(nèi)部分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與壓縮的第一蒸 餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(12)的 至少一部分冷卻，隨后將加熱的塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā) 性殘余氣體餾分的形式排出；和(16) 控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的 數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不 易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
37. —種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管 適合于使所述進一步冷卻的流分離成蒸汽蒸餾流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1) 位于所述第一冷卻裝置之前的分流裝置，其用于使原料氣分成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第一流并使該第一流充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3)連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的第 一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第一流在中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn) 生塔頂蒸汽流和底部液流；(4 )所述第一冷卻裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流， 所述第一冷卻裝置適合于使所述壓力下的第二流充分冷卻到部分地凝 結(jié)；(5) 連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收所述部 分凝結(jié)的第二流并將其分離成蒸汽流和至少一股液體流；(6) 所述第一膨脹裝置連接到所述分離裝置上以接收所述蒸汽流 并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述接 觸和分離裝置上以將所述膨脹的蒸汽流在第一下部進料位置供應給所 述接觸和分離裝置；(7) 所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置上以接收所述底部 液流的至少一部分；(8) 連接到所述分離裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述至 少一股液體流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨 脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的液體流在中間柱管 進料位置供應給所述蒸餾柱管；(9) 連接到所述蒸餾柱管上的蒸汽抽出裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并形成至少第 一 蒸餾流；(10) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述第 一蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(11) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的第 一蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(12 )連接到所述熱交換裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述 凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(13) 所述蒸汽抽出裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將所述蒸汽蒸餾流的所有剩余部分在第二下部進料位置供應給所述接觸 和分離裝置；(14) 所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將 在內(nèi)部分離出的所述塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮的第 一蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述塔頂蒸汽流，從而提供步驟(11) 的至少 一部分冷卻，隨后將所述加熱的塔頂蒸汽流的至少 一部分以所 述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(15) 控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的 數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不 易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
38. —種用于使包含曱烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體 流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類 組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的 設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的 承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分 和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管 適合于使所述進一 步冷卻的流分離成第 一塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā) 性餾分；改進在于，所述設備包括(1) 連接到所述第一冷卻裝置上的分流裝置，其用于接收所述冷 卻流并將其分成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第 一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所述大體上凝結(jié)的第一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第一流在中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流；(4) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將膨脹的第二流在第一下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(5) 連接到所述接觸和分離裝置上的蒸汽抽出裝置，其用于接收來自所述接觸和分離裝置位于膨脹的笫二流的所述進料位置上方區(qū)域的蒸汽蒸餾流；(6) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(7) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的蒸汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(8) 連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(9) 所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置上以接收所述底部液流的至少一部分；(10) 所述蒸餾柱管進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將所述第一塔頂蒸汽流在第二下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(11) 所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部分離出的所述第二塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與壓縮的蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述第二塔頂蒸汽流，從而提供步驟(7)的至少一部分冷卻，隨后將加熱的第二塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(12)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
39. —種用于使包含甲烷、<:2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管適合于使所述進一步冷卻的流分離成第一塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1) 位于所述第一冷卻裝置之前的分流裝置，其用于使原料氣分成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所述大體上凝結(jié)的第 一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第一流在中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流；(4) 所述第一冷卻裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流并使其冷卻；(5 )所述第 一膨脹裝置連接到所述第 一冷卻裝置上以接收冷卻的第二流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第二流在第一下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(6) 連接到所述接觸和分離裝置上的蒸汽抽出裝置，其用于接收來自所述接觸和分離裝置位于膨脹的冷卻第二流的所述進料位置上方區(qū)域的蒸汽蒸餾流；(7) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(8) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的蒸汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(9) 連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(10) 所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置以接收所述底部液流的至少一部分；(11 )所述蒸餾柱管進一步連接到所述接觸和分離裝置以將所述第一塔頂蒸汽流在第二下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(12 )所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部分離出的所述第二塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮的蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述第二塔頂蒸汽流，從而提供步驟(8)的至少一部分冷卻，隨后將加熱的第二塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(13)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
40. —種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的設備，在所述設備中存在(a)第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管適合于使所述進一步冷卻的流分離成第一塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1 )所述第一冷卻裝置適合于將承壓原料氣充分冷卻到部分凝結(jié)；(2) 連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收所述部分凝結(jié)的原料氣并將其分離成蒸汽流和至少一股液流；(3) 連接到所述分離裝置上的分流裝置，其用于接收所述蒸汽流并將其分成第一和第二流；(4) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(5) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所述大體上凝結(jié)的第 一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第一流在中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流；(6) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將膨脹的第二流在第一下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(7) 連接到所述接觸和分離裝置上的蒸汽抽出裝置，其用于接收來自所述接觸和分離裝置位于膨脹的第二流的所述進料位置上方區(qū)域的蒸汽蒸餾流；(8) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(9) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的蒸汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(10 )連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述凝結(jié)流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(11 )所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置以接收所述底部液流的至少一部分；(12 )連接到所述分離裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述至少一股液體流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的液體流在中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(13)所述蒸餾柱管進一步連接到所述接觸和分離裝置以將所述第一塔頂蒸汽流在第二下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(14 )所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部分離出的所述第二塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮的蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述第二塔頂蒸汽流，從而提供步驟(9)的至少一部分冷卻，隨后將加熱的第二塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(15)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
41. 一種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烴類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管適合于使所述進一步冷卻的流分離成第一塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1 )所述第一冷卻裝置適合于將承壓原料氣充分冷卻到部分凝結(jié)；(2) 連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收部分凝結(jié)的原料氣并將其分離成蒸汽流和至少一股液流；(3) 連接到所述分離裝置上的分流裝置，其用于接收所述蒸汽流并將其分成第一和第二流；(4) 連接到所述分流裝置和所述分離裝置上的混合裝置，其用于接收所述第一流和所述至少一股液流的至少一部分并形成混合流；(5) 連接到所述混合裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述混合流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(6) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所述大體上凝結(jié)的混合流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻混合流在中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn)生第二塔頂蒸汽流和底部液流；(7) 所述第一膨脹裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第一膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上以將膨脹的第二流在第一下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(8) 連接到所述接觸和分離裝置上的蒸汽抽出裝置，其用于接收來自所述接觸和分離裝置位于膨脹的第二流的所述進料位置上方區(qū)域的蒸汽蒸餾流；(9) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(10) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的蒸汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(11 )連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述凝結(jié)流的至少 一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將所述膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(12 )所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置上以接收所述底部液流的至少一部分；(13 )連接到所述分離裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述至少一股液體流的所有剩余部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一 步連接到所述蒸餾柱管上，以將所述膨脹的液體流在中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；(14) 所述蒸餾柱管進一步連接到所述接觸和分離裝置以將所述第一塔頂蒸汽流在第二下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(15) 所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將在內(nèi)部分離出的所述第二塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與壓縮的蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述第二塔頂蒸汽流，從而提供步驟(10)的至少一部分冷卻，隨后將加熱的第二塔頂蒸汽流的至少一部分以所述揮發(fā)性殘佘氣體餾分的形式排出；和(16) 控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
42. —種用于使包含甲烷、C2組分、C3組分和重烽類組分的氣體流分離成揮發(fā)性殘余氣體餾分和包含所述C2組分、C3組分和重烴類組分或者所述C3組分和重烴類組分的主要部分的不易揮發(fā)性餾分的設備，在所述設備中存在(a) 第一冷卻裝置，其用于使承壓的所述氣體冷卻以提供冷卻的承壓流；(b) 第一膨脹裝置，其用于接收所述冷卻的承壓流的至少一部分和使其膨脹到較低壓力，從而使所述流進一步冷卻；和(c) 蒸餾柱管，其用于接收所述進一步冷卻的流，所述蒸餾柱管適合于使所述進一 步冷卻的流分離成第 一塔頂蒸汽流和所述不易揮發(fā)性餾分；改進在于，所述設備包括(1) 位于所述第一冷卻裝置之前的分流裝置，其用于使原料氣分 成第一和第二流；(2) 連接到所述分流裝置上的第二冷卻裝置，其用于接收所述第 一流并使其充分冷卻到大體上凝結(jié)；(3) 連接到所述第二冷卻裝置上的第二膨脹裝置，其用于接收所 述大體上凝結(jié)的第 一流并使其膨脹到所述較低壓力，所述第二膨脹裝 置進一步連接到接觸和分離裝置上以將膨脹的冷卻第一流在中間柱管 進料位置供應給所述接觸和分離裝置，所述接觸和分離裝置適合于產(chǎn) 生第二塔頂蒸汽流和底部液流；(4) 所述第一冷卻裝置連接到所述分流裝置上以接收所述第二流， 所述第一冷卻裝置適合于使處于壓力下第二流充分冷卻到部分地凝 結(jié)；(5) 連接到所述第一冷卻裝置上的分離裝置，其用于接收所述部 分凝結(jié)的第二流并將其分離成蒸汽流和至少一股液體流；(6) 所述第一膨脹裝置連接到所述分離裝置上以接收所述蒸汽流 并使其膨脹到所述較低壓力，所述第 一膨脹裝置進一 步連接到所迷接 觸和分離裝置上以將膨脹的蒸汽流在第一下部進料位置供應給所述接 觸和分離裝置；(7) 連接到所述接觸和分離裝置上的蒸汽抽出裝置，其用于接收 來自所述接觸和分離裝置位于膨脹的蒸汽流的所述進料位置上方區(qū)域 的蒸汽蒸餾流；(8) 連接到所述蒸汽抽出裝置上的壓縮裝置，其用于接收所述蒸 汽蒸餾流并將其壓縮到較高壓力；(9) 連接到所述壓縮裝置上的熱交換裝置，其用于接收壓縮的蒸 汽蒸餾流并將其充分冷卻到至少部分地凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流；(10 )連接到所述熱交換裝置上的第三膨脹裝置，其用于接收所述凝結(jié)流的至少 一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第三膨脹裝置 進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的凝結(jié)流的所述至少一部分在頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(11 )所述蒸餾柱管連接到所述接觸和分離裝置上以接收所述底部 液流的至少一部分；(12 )連接到所述分離裝置上的第四膨脹裝置，其用于接收所述至 少一股液體流的至少一部分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨 脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的液體流在中間柱管 進料位置供應給所述蒸餾柱管；(13)所述蒸餾柱管進一步連接到所述接觸和分離裝置以將所述第 一塔頂蒸汽流在第二下部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；(14 )所述接觸和分離裝置進一步連接到所述熱交換裝置上，以將 在內(nèi)部分離出的所述第二塔頂蒸汽流的至少一部分引導成與所述壓縮 的蒸汽蒸餾流形成熱交換關(guān)系并加熱所述第二塔頂蒸汽流，從而提供 步驟(9)的至少一部分冷卻，隨后將加熱的第二塔頂蒸汽流的至少一 部分以所述揮發(fā)性殘余氣體餾分的形式排出；和(15)控制裝置，其適合調(diào)節(jié)流向所述接觸和分離裝置的原料流的 數(shù)量和溫度，以使所述接觸和分離裝置的塔頂溫度保持在回收所述不 易揮發(fā)性餾分中組分的主要部分的溫度。
43. 如權(quán)利要求28所述的改進，其中，所述蒸汽抽出裝置連接到 所述蒸餾柱管上，以接收來自所述蒸餾柱管位于膨脹的第二流上方區(qū) 域的蒸汽蒸餾流。
44. 如權(quán)利要求29所述的改進，其中，所述蒸汽抽出裝置連接到 所述蒸餾柱管上，以接收來自所述蒸餾柱管位于膨脹的冷卻第二流上 方區(qū)域的蒸汽蒸餾流。
45. 如權(quán)利要求30或31所述的改進，其中，所述蒸汽抽出裝置 連接到所述蒸餾柱管上，以接收來自所述蒸餾柱管位于膨脹的第二流 上方區(qū)域的蒸汽蒸餾流。
46. 如權(quán)利要求32所述的改進，其中，所述蒸汽抽出裝置連接到所述蒸餾柱管上，以接收來自所述蒸餾柱管位于膨脹的蒸汽流上方區(qū) 域的蒸汽蒸餾流。
47. 如權(quán)利要求28所述的改進，其中(1 )第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將該凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步 連接到所述第三膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第三膨脹裝置；(2 )所述第三膨脹裝置適合于使所述第一部分膨脹到所述較低壓力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管； 和(3)第四膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將該第二部分膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一步連 接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的第二部分在位于膨脹的第二流上方 的中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；
48. 如權(quán)利要求29所述的改進，其中(1) 第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將其分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步連接到 所述第三膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第三膨脹裝置；(2) 所述第三膨脹裝置適合于使所述第一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管； 和(3 )第四膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一步連接到所述 蒸餾柱管上，以將膨脹的第二部分在位于膨脹的冷卻第二流上方的中 間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；
49. 如權(quán)利要求30或31所述的改進，其中(1)第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將其分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步連接到 所述第四膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第四膨脹裝置；(2 )所述第四膨脹裝置適合于使所述第 一部分膨脹到所述較低壓力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管； 和(3)第五膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第五膨脹裝置進一步連接到所述 蒸餾柱管上，以將膨脹的第二部分在位于膨脹的第二流上方的中間柱 管進料位置供應給所述蒸餾柱管；
50. 如權(quán)利要求32所述的改進，其中(1)第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將該凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步 連接到所述第四膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第四膨脹裝置；(2 )所述第四膨脹裝置適合于使所述第 一部分膨脹到所述較低壓力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管； 和(3)第五膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將該第二部分膨脹到所述較低壓力，所述第五膨脹裝置進一步連 接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的第二部分在位于膨脹的蒸汽流上方 的中間柱管進料位置供應給所述蒸餾柱管；
51. 如權(quán)利要求33所述的改進，其中(1) 第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將該凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步 連接到所述第三膨脹裝置上以將所述第 一部分供應給所述第三膨脹裝置；(2) 所述第三膨脹裝置適合于使所述第一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將所述膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述接觸 和分離裝置；和(3 )第四膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將該第二部分膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的第二部分在位于膨脹的第二流上方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置；
52. 如權(quán)利要求34所述的改進，其中(1 )第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將該凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步 連接到所述第三膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第三膨脹裝置；(2 )所述第三膨脹裝置適合于使所述第 一部分膨脹到所述較低壓力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述接觸和分離裝置；和(3)第四膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一步連接到所述 接觸和分離裝置上，以將膨脹的第二部分在位于膨脹的冷卻第二流上 方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置；
53. 如權(quán)利要求35或36所述的改進，其中(1)第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將其分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步連接到 所述第四膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第四膨脹裝置；(2 )所述第四膨脹裝置適合于使所述第 一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述接觸和分 離裝置；和(3 )第五膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將該第二部分膨脹到所述較低壓力，所述第五膨脹裝置進一步連 接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的第二部分在位于膨脹的第二 流上方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置；
54. 如權(quán)利要求37所述的改進，其中(1)第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將其分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步連接到 所述第四膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第四膨脹裝置；(2 )所述第四膨脹裝置適合于使所述第 一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將所述膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述接觸 和分離裝置；和(3 )第五膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將該第二部分膨脹到所述較低壓力，所述第五膨脹裝置進一步連 接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的第二部分在位于膨脹的蒸汽 流上方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置。
55. 如權(quán)利要求38或39所述的改進，其中(1)第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將該凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步 連接到所述第三膨脹裝置上以將所述第 一部分供應給所述第三膨脹裝 置；(2 )所述第三膨脹裝置適合于使所述第一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述接觸和分 離裝置；和(3)第四膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將該第二部分膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一步連 接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的第二部分在位于所述蒸汽抽 出裝置連接到所述接觸和分離裝置上以接收所述蒸汽蒸餾流的區(qū)域上 方的中間柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置。
56. 如權(quán)利要求40、 41或42所述的改進，其中(1)第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將其分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步連接到 所述第三膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第三膨脹裝置；(2 )所述第三膨脹裝置適合于使所述第 一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述接觸和分 離裝置；和(3 )第五膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第五膨脹裝置進一步連接到所述接觸和分離裝置上，以將膨脹的第二部分在位于所述蒸汽抽出裝置連 接到所述接觸和分離裝置上以接收所述蒸汽蒸餾流的區(qū)域上方的中間 柱管進料位置供應給所述接觸和分離裝置。
57. 如權(quán)利要求43或44所述的改進，其中(1 )第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將該凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步 連接到所述第三膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第三膨脹裝置；(2 )所述第三膨脹裝置適合于使所述第一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管； 和(3 )第四膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將其膨脹到所述較低壓力，所述第四膨脹裝置進一步連接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的第二部分在位于所述蒸汽抽出裝置連接到所 述蒸餾柱管上以接收所述蒸汽蒸餾流的區(qū)域上方的中間柱管進料位置 供應給所述蒸餾柱管。
58. 如權(quán)利要求45所述的改進，其中(1)第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將該凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步 連接到所述第四膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第四膨脹裝 置；(2 )所述第四膨脹裝置適合于使所述第 一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管； 和(3)第五膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將該第二部分膨脹到所述較低壓力，所述第五膨脹裝置進一步連 接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的第二部分在位于所述蒸汽抽出裝置 連接到所述蒸餾柱管上以接收所述蒸汽蒸餾流的區(qū)域上方的中間柱管 進料位置供應給所述蒸餾柱管。
59.如權(quán)利要求46所述的改進，其中(1 )第二分流裝置連接到所述熱交換裝置上以接收所述凝結(jié)流并 將該凝結(jié)流分成至少第一部分和第二部分，所述第二分流裝置進一步 連接到所述第四膨脹裝置上以將所述第一部分供應給所述第四膨脹裝 置；(2 )所述第四膨脹裝置適合于使所述第 一部分膨脹到所述較低壓 力，隨后將膨脹的第一部分在所述頂部進料位置供應給所述蒸餾柱管；和(3)第五膨脹裝置連接到所述第二分流裝置上以接收所述第二部 分并將該第二部分膨脹到所述較低壓力，所述第五膨脹裝置進一步連 接到所述蒸餾柱管上，以將膨脹的第二部分在位于所述蒸汽抽出裝置 連接到所述蒸餾柱管上以接收所述蒸汽蒸餾流的區(qū)域上方的中間柱管 進料位置供應給所述蒸餾柱管。
全文摘要
本發(fā)明公開了從烴類氣流中回收乙烷、乙烯、丙烷、丙烯和重烴類組分。所述氣流被冷卻和分成第一和第二氣流。第一氣流進一步冷卻以凝結(jié)，隨后膨脹到分餾塔壓力并在柱管中間供應給分餾塔。第二氣流膨脹到所述分餾塔壓力，隨后在柱管中間供應給所述柱管。蒸餾氣流從柱管中位于第二氣流進料點下面的位置抽出并壓縮，且與分餾塔塔頂蒸汽流進行熱交換以冷卻蒸餾氣流并使其凝結(jié)，從而形成凝結(jié)流，其為塔頂進給物料。該系統(tǒng)將分餾塔的塔頂溫度有效地保持在回收溫度。蒸餾氣流從柱管中位于第二氣流進料點上方的位置抽出。
文檔編號F25J3/00GK101517340SQ200780035994
公開日2009年8月26日 申請日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者H·M·哈德森, J·D·威爾金森, J·T·林奇, K·T·奎利亞爾, T·L·馬丁內(nèi)斯 申請人:奧特洛夫工程有限公司