[发明专利]用于重质烃去除的变温吸附方法

说明书

本发明提供了一种通过去除较重质烃来处理天然气体流的方法，该较重质烃包括C5、C6和更重质烃。该方法涉及将天然气体流输送通过吸附床以去除较重质烃并产生包含C1烃至C4烃的产物流。产物流的一部分被输送通过再生加热器以产生加热的再生气体流，该加热的再生气体流被输送通过吸附床以解吸较重质烃。然后将再生气体流冷却并输送至分离单元诸如蒸馏塔以将再生气体流分成包含较重质烃的液体流和回收的再生气体流。

背景技术

本发明涉及一种用于处理天然气进料以去除重质烃和芳族化合物而不去除较轻质烃的方法。更具体地，本发明提供了一种显著降低从天然气进料中去除重质烃的能量需求的方法。

已开发用于去除重质烃(C5及更高)的方法基于吸附剂能够选择性地吸附杂质的原理。杂质在低温下被吸附在固定床吸附器中，并且通过用热再生气体将吸附器从进料气体温度(低)“变”到再生温度(高)来解吸。此外，用吸附剂的适当组合，可在单个系统内去除和回收多种杂质。

通常，经处理的气体保持接近进料气体压力，并且烃和水在再生期间作为液体回收。

发明内容

本发明提供了一种通过去除较重质烃来处理天然气体流的方法，所述较重质烃包括C5、C6和更重质烃。该方法涉及将天然气体流输送通过吸附床以去除较重质烃并产生包含C1烃至C4烃的产物流。产物流的一部分被输送通过再生加热器以产生加热的再生气体流，该加热的再生气体流被输送通过吸附床以解吸较重质烃。然后将再生气体流冷却并输送至分离单元诸如蒸馏塔以将再生气体流分成包含较重质烃的液体流和回收的再生气体流。

附图说明

图1示出了从天然气体流中去除重质烃的现有技术流程图。

图2示出了使用回流吸收器将重质烃与较轻质烃分离以去除重质烃的流程图。

图3示出了使用蒸馏塔将重质烃与较轻质烃分离以去除重质烃的流程图。

图4为示出将含有较轻质烃的气体与含有较重质烃的液体分离的方法的示意图。

具体实施方式

变温吸附方法诸如UOP的SeparSIV方法已被用作液化天然气(LNG)预处理解决方案以从贫天然气中去除重质烃。吸附床用于去除这些重质烃，之后使用再生气体流来再生吸附床。使用变温吸附方法的挑战性问题之一是仍然需要冷却装置来冷却和冷凝来自再生废气流的重质烃。如果产品规格要求去除较轻化合物诸如C5或C6烃，则通常需要冷得多的冷却温度来冷凝这些较轻质组分。在不充分冷凝这些C5和C9烃的情况下，它们将再循环回输送至吸附床的进料，并最终增加吸附床的负载水平，因为这些组分开始积聚在闭环再生回路中。虽然诸如制冷设备的冷却装置通常可用于LNG复合物中，但是由于来自制冷压缩机的附加功率消耗，它仍然是吸附方法的显著功耗的原因。仍然需要开发更好的解决方案以去除这些烃，而不会引起再生气体冷却器的显著功率消耗成本。

图1示出了用于使用变温吸附从贫天然气进料中去除重质烃的常规现有技术流程图。从吸附器出来的热再生废气在被输送至冷却器之前首先由空气冷却器冷却。冷却器温度可通常在10至-40℃的范围内。然后使用气-液分离器以去除冷凝的液体。然后，不可冷凝的气体经由鼓风机被返回至进料。由于使用非常低的冷却温度，冷凝的液体可含有一些轻质烃，诸如C1至C4，其不打算被从气体进料中去除。因此，稳定剂被用于进一步处理液体并回收这些轻质烃。在本发明中，分馏塔被用于在再生废气中将重质组分C5+与较轻质组分C1至C4分离。如图2中所示，再生废气在被输送至分馏塔(在本发明的本实施方案中为回流吸收器)之前首先由空气冷却器冷却。如在任何蒸馏塔中一样使用冷却器/冷凝器以提供回流。与先前设计相比，由回流吸收器实现的大大改善的分离允许塔的残余气体被输送至产物流，而不是被再循环回至进料，因为残余气体已经满足产品规格。需要鼓风机/压缩机以将残余气体输送至产物流，因为塔趋于在减压下操作。