专利名称：用于从lng中分离富c的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从液化的天然气(LNG)中分离富C2+的馏分的方法。
背景技术：
当液化的天然气的热值不相应于管道网——天然气被供入到该管道网中——的期望的规格时，例如就应考虑本发明类型的方法。在这种情况下，或是将热值较低的组分、例如氮添加到液化的天然气中或是将引起热值增高的组分从液化的天然气中除去。下面详细解释上述的两种选择。
由US-A 5,114,451公开了一种本发明类型的用于从LNG中分离富C2+的馏分的方法，其中——与迄今实现的方法相反地——在(液化的)天然气的精馏分离中获得的富C1的气体馏分的一个分流被再液化并且作为回流施加给精馏分离。富C1的气体馏分的剩余流首先在分离了所述分流之后压缩到期望的排出压力或管道压力，该分流构成上述的回流。在US-A 5,114,451描述的方法中虽然允许乙烷生产率上升到经济上感兴趣的值，但是其代价是使用至少一个昂贵的压缩机。
由US-A 3,420,068公开了一种本发明类型的用于从LNG中分离富C2+的馏分的方法。其中放弃了在部分蒸发的天然气的精馏分离中获得的富甲烷的气体馏分的回压缩，这具有如下结果，即仅能得到中等的乙烷生产率。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种用于从液化的天然气(LNG)中分离富C2+的馏分的方法，该方法允许在同时减少过程的投入成本以及运行成本、尤其是放弃富甲烷的气体馏分的压缩的情况下实现较高的乙烷生产率。
为了解决该目的，建议了一种本发明类型的用于从液化的天然气(LNG)中分离富C2+的馏分的方法，该方法具有如下过程步骤a)部分地蒸发液化的天然气，b)将部分蒸发的天然气分离成富C1的第一气体馏分和富C2+的第一液体馏分，c)将富C2+的第一液体馏分精馏分离成一个富C1的第二气体馏分和一个富C2+的第二液体馏分，d)再液化该富C1的第一气体馏分和e)将液化的富C1的气体馏分的至少一个分流作为回流输送给精馏分离。
与本文开头提及的过程方法相比，现在在部分蒸发的天然气的分离中获得的富C1的第一气体馏分被再液化并且作为回流至少部分地输送给精馏分离。在此，对于富C1的第一气体馏分的再液化所需的冷却可以仅由液态的天然气流提供，该天然气流经受加热最高直至沸点。因为作为回流施加给精馏分离的富C1的气体馏分具有相对较少的乙烷含量，所以通过该富C1的气体馏分导致来自精馏分离的初馏物的乙烷和较重的组分的回洗并且从而导致C2+生产率的期望的提高。
在此，本发明的方法允许在一个经济上有意义的方法中使乙烷生产率大于90％地实现。该数值在可用按US-A 5,114,451的昂贵的方法实现的乙烷生产率的范围内，但是明显大于在按US-A 3,420,068的方法实施形式中的数值。
下面借助于在图1和2中示出的实施例详细解释本发明的方法以及该方法的其他的、构成从属权利要求的主题构型。
具体实施例方式
如在图1中示出的那样，从LNG储存容器S通过管路1将液化及过冷却的天然气输送给换热器E1中，该天然气借助于泵P1泵到15至30巴之间的压力。在该换热器中，该液化天然气逆着待被冷却和待被再液化的富C1的气体馏分4被加热直至接近沸点，下面还将详细说明该气体馏分。与沸点的间隔典型地为5℃，最高为20℃。
接着，升温的天然气通过管路1′被输送给另一换热器E2并且在该换热器中逆着待被冷却的富C1的第二气体馏分8地升温并且部分地蒸发，下面还将详细说明该气体馏分。
被部分蒸发的天然气流通过管路2输送给一个分离器D1。在该分离器中，部分蒸发的天然气流被分离成富C1的第一气体馏分和富C2+的第一液体馏分，该富C1的第一气体馏分在分离器D1的顶部通过管路4引出。该富C2+的第一液体馏分通过管路3输送给分离塔T并且从而输送给精馏分离，在该管路3中设置了一个泵P3。
取代在图1中示出的分离器D1地，可以设置一个精馏塔，在该精馏塔中实现所述部分蒸发的天然气2的分离。在这种情况下，该部分蒸发的天然气流2被供入到精馏塔的池槽内。所需要的塔回流可以或是借助于从还将要描述的管路6引出的流或是借助于从还将要描述的管路8在换热器2之后并且在阀c之前引出的流实现。本发明方法的该构型允许显著提高C2生产率，因此导致加热气体中的损耗的减少。
在分离塔T中，上述富C2+的液体馏分3被精馏分离成富C1的第二气体馏分和富C2+的第二液体馏分，该气体馏分在分离塔T的顶部上通过管路8引出。该分离塔T可以具有塔板(bden)和/或填料(Packung)。
上述的富C2+的第二液体馏分通过管路10被从分离塔T的池槽引出并且作为所谓的NGL(天然气流)馏分被从该过程排出并且必要时输送给另一应用，在该管路10中设置一个调节阀e。该馏分的一个分流在换热器E3中部分地蒸发并且通过管路11作为重沸器(Reboiler)流输送给分离塔T。
有利的是，该精馏分离T比部分蒸发的天然气2分离成富C1的第一气体馏分4和富C2+的液体馏分3的分离D1在更高的压力上进行。在此在分离或分离器D1中优选实现在15至25巴之间的压力并且在精馏分离T中优选实现在30至40巴之间的压力。为了克服分离器D1与分离塔T之间的压力差，在管路3中设置了一个泵P3。
在分离部分地蒸发的天然气流2时获得的富C1的第一气体馏分在换热器E1中逆着待升温的天然气流1地被再液化、借助于泵P2泵到在分离塔中充满的压力上并且接着通过管路区段5和6-其中在管路区段6中设置了一个调节阀d-作为回流优选在顶部区域中施加给精馏分离T，该第一气体馏分是从分离器D1的顶部通过管路4引出的。
在精馏分离T内获得的富C1的第二气体馏分在分离塔T的顶部上通过管路8引出并且在换热器E2中逆着待升温的天然气流1′地至少部分地、优选完全被再液化并且通过管路8′输送给泵前置容器(Pumpenvorlagebehlter)D2，在该管路8′中设置有一个调节阀c。被再液化的富C1的第一馏分的那个不作为回流施加给分离塔T的分流通过管路区段7输送给该泵前置容器，在该管路区段中同样设置了一个调节阀b。
贫C2+的LNG产品馏分从泵前置容器D2借助于泵P4泵到期望的输出压力或管道压力上-该压力通常在50与150巴之间-并且通过管路9从该过程导走，在该管路9中同样设置了一个调节阀a。
如果在精馏分离T中获得的富C2+的第二液体馏分应该经受C2/C3分离，那么优选如在图2中示出的那样进行处理，该液体馏分从分离塔T的池槽通过管路10引出。
在此，富C2+的液体馏分在分离塔T′中经受一个(第二)精馏C2/C3分离。富C3的LPG产品馏分被从分离塔T′的池槽通过管路18引出并且必要时输送给另一加工或应用。该馏分的一个分流在换热器E5中部分蒸发并且通过管路19作为重沸器流输送给分离塔T′。
在分离塔T′的顶部上，富C2/C3的气体馏分通过管路12引出、在通过管路13与分离塔T连接的侧蒸煮器(Seitenaufkocher)E4中至少部分地冷凝并且接着通过管路14输送给泵前置容器D3。
冷凝的富C2/C3的馏分从泵前置容器D3通过管路15输送给泵P5并且借助于该泵泵到期望的输出压力上。被泵送的馏分的分流作为回流通过管路16和调节阀f输送给分离塔T′的顶部，而被泵送的馏分的主流通过管路17被从该过程导走并且必要时输送给另外的应用或加工。
但是取代借助于图2示出的方法方式地，也可以实现其他的C2/C3分离过程，例如从容器D3引出气态的初馏物馏分。
按本发明的用于从液化的天然气分离富C2+馏分的方法进一步构成地建议，由富C2+的第二液体馏分的分离T′得出的过程流逆着富C2+的第一液体馏分地和/或逆着至少一个液体馏分地被冷却，该液体馏分被从精馏分离T在富C2+的第一液体馏分的供入部位的下方引出。
尤其是当富C2+的第二液体馏分10经受精馏C2/C3分离T′时，推荐的是，在精馏富C2/C3分离T′中获得的富C2/C3气体馏分12逆着富C2+的第一液体馏分3热交换地被冷却，优选冷却到无压力的储存温度。
为此所需的换热器可以例如设置在泵P3与分离塔T之间。为了可以实现无压力的存储，在主要由乙烷构成的气体馏分的情况下需要一个约-100℃的温度，该气体馏分在精馏C2/C3分离T′的顶部上获得。在该方法形式中有利的是，在整个过程中可以放弃外部冷却——即在环境温度以下的冷却——或者热力学上等价的压缩。
如果如借助于在图1和2中示出的方法解释的那样，所有的过程流液态地输入(流1)并且又液态地输出(流9和10或者9、17和18)，那么最后所有的冷却由投入的LNG的过冷却进行。
按本发明的用于从液压的天然气(LNG)分离富C2+馏分的方法允许在同时放弃昂贵的压缩机的情况下实现较高的乙烷生产率。
权利要求
1.用于从液化的天然气(LNG)中分离富C2+馏分的方法，具有如下的方法步骤a)部分地蒸发(E1、E2)该液化的天然气(1、1′)，b)将该部分地蒸发的天然气(2)分离(D1)成一个富C1的第一气体馏分(4)和一个富C2+的第一液体馏分(3)，c)将富C2+的第一液体馏分(3)精馏分离(T)成一个富C1的第二气体馏分(8)和一个富C2+的第二液体馏分(10)，d)使富C1的第一气体馏分(4)再液化(E1)和e)将再液化了的富C1的气体馏分(5)的至少一个部分流(6)作为回流输送给精馏分离(T)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于富C1的第一气体馏分(4)的再液化(E1)与待被蒸发的液化天然气(1)热交换地进行。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于精馏分离(T)比部分蒸发的天然气(2)的分离成富C1的第一气体馏分(4)和富C2+的第一液体馏分(3)的分离(D1)在更高的压力上进行。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于部分蒸发的天然气(2)分离成一个富C1的第一气体馏分(4)和一个富C2+的第一液体馏分(3)的分离(D1)在15与25巴之间的压力范围内进行并且所述精馏分离(T)在30至40巴的压力范围内进行。
5.按上述权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于被再液化的富C1的气体馏分(5)的那个不作为回流输送给精馏分离(T)的分流(7)与在精馏分离(T)中获得的富C1的第二气体馏分(8、8′)汇合。
6.按上述权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于在精馏分离(T)中获得的富C1的第二气体馏分(8)至少部分地被再液化(E2)，其中该再液化优选与待被蒸发的液化天然气(1′)热交换地进行。
7.按上述权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于由富C2+的第二液体馏分(10)的分离导致的过程流逆着富C2+的第一液体馏分(3)和/或逆着至少一个从精馏分离(T)在富C2+的第一液体馏分(3)的供入部位的下方引出的液体馏分(13)地被冷却。
8.按上述权利要求1至7之一所述的方法，其中富C2+的第二液体馏分(10)经受精馏C2/C3分离(T′)，其特征在于C2/C3分离(T′)的头馏分冷凝在一个侧蒸煮器(E4)中逆着至少一个从精馏分离(T)在富C2+的第一液体馏分(3)的供入部位的下方引出的液体馏分(13)地进行。
9.按上述权利要求1至8之一所述的方法，其中富C2+的第二液体馏分(10)经受精馏C2/C3分离(T′)，其特征在于在精馏C2/C3分离(T′)中获得的富C2/C3的气体馏分(12)逆着富C2+的第一液体馏分(3)热交换地被冷却，优选被冷却到无压力的储存温度。
10.按上述权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于部分蒸发的天然气(2)在一个分离器或者一个精馏塔中分离(D1)成一个富C1的第一气体馏分(4)和一个富C2+的第一液体馏分(3)。
全文摘要
本发明涉及一种用于从液化的天然气(LNG)中分离富C
文档编号F25J3/02GK101095023SQ200580045858
公开日2007年12月26日 申请日期2005年12月21日 优先权日2005年1月3日
发明者H·鲍尔, H·弗兰克, R·扎佩尔 申请人:林德股份公司