[发明专利]分离系统及分离方法

权利要求书

1.一种分离系统，包括：

重力分离装置，其用于将包括第一气体、第二气体和至少一种液体的气液混合物分离成包括所述第一气体和所述第二气体的第一气相，及包括所述至少一种液体的第一液相，其包括：

用于将所述气液混合物分离成第一较轻流和第一较重流的第一分离单元，其包括用于接收所述气液混合物的第一进料通道、用于输送所述第一较轻流的第一上通道和在竖直方向上低于所述第一上通道且用于输送所述第一较重流的第一下通道，

与所述第一上通道相通的终端上分离单元，其用于将至少部分来源于所述第一较轻流的待分离流分离成终端上较轻流和终端上较重流，所述终端上分离单元包括用于接收所述待分离流的进料通道，及在竖直方向上的上通道和下通道，其分别用于输送所述终端上较轻流和所述终端上较重流，其中，所述终端上较轻流被作为所述第一气相输出，及

与所述第一下通道相通的终端下分离单元，其用于将至少部分来源于所述第一较重流的待分离流分离成终端下较轻流和终端下较重流，终端下分离单元包括用于接收所述待分离流的进料通道，及在竖直方向上的上通道和下通道，其分别用于输送所述终端下较轻流和所述终端下较重流，其中，所述终端下较重流被作为所述第一液相输出；及

后处理装置，其用于分离所述第一气相，以得到所述第一气体富集且所述第二气体贫化的第二气相。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述重力分离装置进一步包括在所述第一上通道和所述终端上分离单元之间的第二分离单元，其用于将来自所述第一上通道的第一较轻流分离成第二较轻流和第二较重流，所述第二分离单元包括：

第二进料通道，其用于接收所述第一较轻流；

第二上通道，其用于输送所述第二较轻流且与所述终端上分离单元的进料通道相通；及

在竖直方向上低于所述第二上通道的第二下通道，其用于输送所述第二较重流。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述重力分离装置进一步包括在所述第一下通道和所述终端下分离单元之间的第三分离单元，其用于将来自所述第一下通道的第一较重流分离成第三较轻流和第三较重流，所述第三分离单元包括：

第三进料通道，其用于接收所述第一较重流；

第三上通道，其用于输送所述第三较轻流；及

在竖直方向上低于所述第三上通道的第三下通道，其用于输送所述第三较重流且与所述终端下分离单元的进料通道相通。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述后处理装置包括超音速分离装置，其用于将所述第一气相加速至超音速，以使所述第一气相中的所述第二气体液化。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述后处理装置包括膜分离装置，其用于将所述第一气相分离成所述第二气相和富第二气体的第三气相，所述膜分离装置包括能透过所述第二气体且不能透过所述第一气体的膜。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一气体包括碳氢化合物气体，所述第二气体包括水蒸气、二氧化碳或其组合。

7.一种分离方法，包括：

将包括第一气体、第二气体和至少一种液体的气液混合物分离成包括所述第一气体和所述第二气体的第一气相，及包括所述至少一种液体的第一液相，该步骤包括：

将所述气液混合物分离成第一较轻流和第一较重流，

将所述第一较轻流分离成第二较轻流和第二较重流，

将所述第一较重流分离成第三较轻流和第三较重流，

从所述第二较轻流得到至少一部分的所述第一气相，及

从所述第三较重流得到至少一部分的所述第一液相；及

分离所述第一气相，以得到所述第一气体富集且所述第二气体贫化的第二气相。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：

将至少部分来源于所述第二较轻流的待分离流分离成终端上较轻流和终端上较重流；及

将所述终端上较轻流作为所述第一气相输出。

9.如权利要求7所述的方法，进一步包括：

将至少部分来源于所述第三较重流的待分离流分离成终端下较轻流和终端下较重流；及

将所述终端下较重流作为所述第一液相输出。

10.如权利要求7所述的方法，其中，所述分离第一气相的步骤包括将所述第一气相加速至超音速，以使所述第一气相中的第二气体液化。