从粗二氧化碳流体中回收烃的方法_3

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环气体,以提供用于该方法的热 负荷,由此冷却并至少部分地冷凝该压缩的富含二氧化碳的再循环气体,从而产生补充冷 凝的富含二氧化碳的再循环气体; 使该补充冷凝的富含二氧化碳的再循环气体膨胀以产生膨胀的富含二氧化碳的冷凝 物;和 使用该膨胀的富含二氧化碳的冷凝物以提供另外的回流到该蒸馏塔系统。
[0049] 第二压力典型地为不超过约2000psia(14MPa),例如约900psia(6. 2MPa)_约 2000psia(14MPa)。
[0050] 在供选的实施方案中,该工作流体为从该蒸馏塔系统中的中间级取得的中间液 体。在这样的实施方案中,该方法典型地包括: 使该中间液体膨胀以产生膨胀的中间液体; 通过与富含二氧化碳的塔顶蒸气间接热交换来蒸发该膨胀的中间液体,以产生蒸发的 中间液体和至少部分冷凝的富含二氧化碳的塔顶蒸气; 在第一压力下压缩该蒸发的中间液体的至少一部分以产生压缩的中间再循环气体; 通过间接热交换冷却该压缩的中间再循环气体以产生冷却的中间气体;和 将该冷却的中间气体进料到该蒸馏塔系统中。
[0051] 该富含二氧化碳的冷凝物的至少一部分典型地用于提供回流到该蒸馏塔系统。另 外或供选地,该蒸发的中间液体典型地通过间接热交换温热,之后压缩以形成压缩的中间 再循环气体。
[0052] 该中间液体典型地在该蒸馏塔系统的进料位置处或该位置之下移出。该冷却的中 间气体典型地在移出该液体的位置处或该位置附近返回到蒸馏塔系统中。该冷却的中间气 体的至少一部分可在压缩之前或之后与进入蒸馏塔系统的进料混合。
[0053] 在将中间液体用作热泵循环的工作流体的实施方案中,第一压力通常至少基本上 等于该蒸馏塔系统的操作压力,例如约200psia(1. 3MPa)_约600psia(4. 2MPa)。
[0054] C3+烃塔底液体 该富含c3+烃的塔底液体可作为最终产物从蒸馏塔系统中除去并出售。供选地,可将该 塔底液体进一步加工。
[0055] 如果该富含C3+烃的塔底液体包含显著量、例如至少约2ppm的碳酰硫(C0S),则可 能需要从该富含C3+经的塔底液体中除去至少一部分COS。C0S可使用任何适当的技术从该 塔底液体中除去。在这方面可施用的用于C0S去除的常规技术的实例包括使用诸如胺的溶 剂吸收;吸附;或使用K0H-甲醇体系。
[0056] 在该粗二氧化碳流体中的至少基本上所有的任何硫化氢优选在该蒸馏塔系统中 作为在塔顶蒸气中的组分而被拒绝(reject)。在这些实施方案中,在该塔底液体中硫化氢 的量通常为不超过2ppm。然而,在一些实施方案中,该塔底液体将包含显著量的硫化氢,可 能以至多lOOppm、例如约lOppm-约50ppm、例如约30ppm-约40ppm的量的硫化氢。这一量 的硫化氢可称为"残留"硫化氢。在这样的实施方案中,该方法可包括从该塔底液体中除去 至少一部分残留!!#。
[0057] 硫化氢可通过任何适当的常规技术从塔底液体中除去。然而,在优选的实施方案 中,该硫化氢通过例如在牺牲型化学吸附剂上化学吸附而除去。牺牲型化学吸附剂为如下 材料,例如金属氧化物,诸如氧化锌,硫化氢在其上不可逆地化学吸附,因此其不能再生。因 此,该化学吸附剂被使用并废弃。
[0058] 该富含C3Jg的塔底液体包含有价值烃的混合物。因此,在优选的实施方案中,将 该富含C3+经的塔底液体分离成至少"轻质"烃馏分和"重质"烃馏分。该分离典型地包括: 将该富含C3+烃的塔底液体进料到稳定塔系统中,以分离成至少富含"轻质"烃的塔顶 蒸气和富含"重质"烃的塔底液体; 通过间接热交换至少部分地冷凝该富含"轻质"烃的塔顶蒸气的一部分,以产生至少部 分冷凝的富含"轻质"烃的塔顶蒸气; 使用该至少部分冷凝的富含"轻质"烃的塔顶蒸气的第一部分以提供回流至该稳定塔 系统; 除去该至少部分冷凝的富含"轻质"烃的塔顶蒸气的第二部分作为"轻质"烃馏分; 通过经由间接热交换至少部分地蒸发在所述稳定塔系统中或从所述稳定塔系统中取 得的富含"重质"烃的塔底液体的至少一部分使该稳定塔系统再沸,以产生用于该稳定塔系 统的蒸气;和 除去该富含"重质"烃的塔底液体的一部分作为该富含"重质"烃。
[0059] 该稳定塔系统典型地包括单一蒸馏塔,虽然在适当的情况下,考虑其他蒸馏塔系 统,例如在基本上相同的压力下操作的分流塔或在不同压力下操作的多个塔。如上所讨论, 在适当的情况下,可将该一个或多个塔的至少一部分填充或设置塔板。
[0060] 该稳定塔系统典型地在约50psia(0? 3MPa)_约300psia(2MPa)的压力下操作。 因此,该富含C3+经的塔底液体典型地在进料到该稳定塔系统中之前膨胀。另外,该富含C3+ 烃的塔底液体在进料到该稳定塔系统中之前通常通过间接热交换冷却。
[0061] 该"轻质"烃馏分典型地主要含有C3-C5烃且可称为Y-级NGL。该"重质"烃馏分 典型地主要含有c5-c7。在该"轻质"经馏分包含显著量、例如至少约2ppm的C0S时,该方法 可包括从该"轻质"烃馏分中除去至少一部分COS。C0S可使用诸如上文列出的实例的适当 常规技术从塔底液体中除去。
[0062] 当提供价格信息时,该富含C3+烃的塔底液体优选通过使用预定的一组条件蒸馏 来分离,以使最终产物,即共混的原油和最终Y-级NGL的经济价值最大化。这可通过优化 各组分在原油和Y-级NGL之间的分流而不违反关于共混油性质的合同规格来实现。该原 油例如可为使用E0R工艺提取的原油,该E0R工艺产生粗二氧化碳流体,从该粗二氧化碳流 体中得到塔底液体。
[0063]Y-级NGL的经济价值通常为各组分(C3_C7)的价值的总和。蒸馏塔的回流比和沸 腾比是可调整的变量,用以控制在共混油和Y-级NGL之间的分流。该优化方法可使用诸如 Aspen?Plus(AspenTechnology,Inc)的市售软件包算出。一旦确定了塔的回流比和沸 腾比,则知道所有物流和塔的条件。
[0064] 该共混油的性质中的至少一种优选选自API比重、雷德蒸气压和粘度。
[0065] 美国石油工业(或API)比重为油相对于水的密度的量度。如果油具有大于10的 API比重,则其比水轻,将漂浮在水中。如果油具有小于10的API比重,则其比水中,并将沉 没在水中。API比重在算术上无量纲,但常以度表示。一般而言,具有40° -45°的API比 重的油要价最高。
[0066] 原油根据其测得的API比重分类为轻原油、中等原油或重原油。轻原油定义为具 有高于31. 1°的API比重(870kg/m3);中等原油定义为具有22. 3° -31. 1°的API比重 (870-920kg/m3);且重原油定义为具有低于22. 3°的API比重(920-1000kg/m3)。特重油定 义为API比重低于10. 0° (大于1000kg/m3)。原油可通过加入轻烃来升级。
[0067] API比重可使用液体比重计例如根据ASTMD287的方法直接测量。
[0068] 在本发明的一个实施例中,将该API比重典型地控制到小于或等于50°。
[0069]雷德蒸气压(RVP)是汽油挥发性的常见量度。其定义为如通过试验方法ASTM D323测定的由液体在100°F(37. 8°C)下产生的绝对蒸气压。油的RVP可通过加入轻烃或 重经来操控。
[0070] 将RVP控制到小于或等于约lOpsi(69kPa),以符合在本发明实施例的一个实施 例中的油规格。原油的典型RVP范围可为约8psi(55kPa)_约14psi(97kPa)。
[0071] 粘度定义诸如烃油的流体对剪切或流动的抵抗性。有两种相关的粘度量度:绝对 (或动态)粘度和运动粘度。
[0072] 绝对粘度是流体内阻的量度且可使用诸如Houillon粘度计的粘度计测量并通过 试验方法ASTMD7042-12a确定。烃油的绝对粘度可通过加入轻烃或重烃来操控。
[0073] 运动粘度为流体的绝对粘度与其密度的比率。运动粘度可使用诸如毛细管粘度 计或旋转粘度计如Stabinger粘度计的粘度计来测量,并通过试验方法ASTMD7279-08或 ASTMD445来确定。正如绝对粘度一样,烃油的运动粘度也可通过加入轻烃或重烃来操控。 在60T(16°C)下,原油的典型运动粘度范围为约3厘斯托(3xl(T6m2/S)-约24厘斯托 (24x10 6m2/s)。
[0074] 在本发明中,考虑不同的共混选择。例如,可将"重质"烃馏分的至少一部分与原 油共混以产生共混油。
[0075] 在将富含C3+烃的塔底液体还分离成中间烃馏分的其他实施方案中,可将该中间 烃馏分的至少一部分与原油共混以产生共混油。在这些实施方案中,可将该"重质"烃馏分 的至少一部分与该"轻质"馏分共混以产生Y-级NGL。
[0076] 在更进一步的实施方案中,可将该"重质"烃馏分的至少一部分与"轻质"烃馏分 共混以产生Y-级NGL。
[0077] 改善丙烷回收率 在需要改善丙烷回收率的实施方案中,可使该"重质"烃馏分的一部分在将干燥的粗二 氧化碳流体进料到蒸馏塔系统中的位置之上的位置处再循环到蒸馏塔系统。用于再循环的 该"重质"烃馏分的那部分在进料到蒸馏塔系统中之前通过间接热交换来冷却。
[0078] 再循环的烃(C4+)有助于增加二氧化碳/丙烷体系的相对挥发性(参见,题为fee of Ryan Holmes technology for C02 and NGL recovery^]Y^JC,^ro^n,B.D?和 0,Brien, J.V?在1998年第77届GPA年会上递交)并使动力消耗减至最小。
[0079] 现在将参考在图1-6中描述的优选实施方案进一步描述本发明。
[0080] 在附图中在形成进料流100的E0R工艺中产生的典型粗二氧化碳气体的详情提供 在下表1中。
[0081]表1
【主
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