专利名称：烃气体处理的制作方法
技术领域：
可以从多种气体中回收こ烯、こ烷、丙烯、丙烷和/或重烃，这些气体如天然气、炼厂气和由其它烃材料(如煤、原油、石脑油、油页岩、焦油砂及褐煤)获得的合成气流。天然气通常具有较大比例的甲烷和こ烷，即甲烷和こ烷合起来占天然气的至少50摩尔％。天然气还含有相对较少量的重烃(如丙烷、丁烷、戊烷等)以及氢、氮、ニ氧化碳及其它气体。本发明一般地涉及从这种气流中回收こ烯、こ烷、丙烯、丙烷和重烃。对按本发明要进行处理的气流进行典型分析，近似摩尔百分比的结果是90. 3%的甲烷、4. 0%的こ烷及其它C2组分、I. 7%的丙烷及其它C3组分、O. 3%的异丁烷、O. 5%的正丁烷和O. 8%的戊烷及以上的烃，余者由氮和ニ氧化碳组成。有时还存在含硫气体。
背景技术：
天然气及其天然气液体(NGL)成分两者的价格在历史上的周期性波动有时会使こ烷、こ烯、丙烷、丙烯及重组分作为液体产品的增值缩減。这就造成需要开发能够更有效地回收这些产品的エ艺以及能够以较低的资本投入进行有效回收的エ艺。用于分离这些材料的现有エ艺包括基于气体的冷却及制冷、油吸收和冷冻油吸收的エ艺。另外，由于能在膨胀并从エ艺气体中获取热量的同时产生动カ的经济型设备的有效性原因，低温エ艺已经得到普及。根据气源压力、气体的富度(こ烷、こ烯和重烃含量)以及所需最终产品的情況，可以采取这些エ艺中的每ー种或它们的联合エ艺。低温膨胀エ艺对于天然气液体回收来说目前一般是优选的，因为该エ艺可提供最大程度的简单性，易于启动，操作灵活，效率良好，安全且可靠性良好。美国专利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 ;5，566，554 ;5，568，737 ;5，771，712 ;5，799，507 ；5，881，569 ;5，890，378 ;5，983，664 ;6，182，469 ;6，578，379 ;6，712，880 ;6，915，662 ；7，191,617 ;7，219，513 ;再公告的美国专利No. 33，408 ;以及共同待决的申请11/430，412 ；11/839，693 ;11/971，491 ;12/206，230 ;12/689，616 ; 12/717，394 ; 12/750，862 ；12/772，472 ;12/781，259 ;12/868，993 ;12/869，007 ;12/869，139 ;12/979，563 ；13/048,315 ;和13/051，682描述了相关的エ艺(虽然本发明的描述在有些情况下是基于与引用的美国专利中所述不同的エ艺条件)。在典型的低温膨胀回收エ艺中，在压カ下的进料气流通过与其它エ艺料流和/或外部制冷源(如丙烷压缩制冷系统)进行热交换而被冷却。随着气体被冷却，液体可以被冷凝，并作为含一些所需的C2+组分的高压液体收集在一个或多个分离器中。根据气体的富度和所形成的液体量的情况，可以使高压液体膨胀到较低的压カ并分馏。在液体膨胀期间发生的气化导致料流的进ー步冷却。在一些情况下，为了进一歩降低源于膨胀的温度，在膨胀之前预冷却高压液体是可取的。包括液体和蒸气的混合物的膨胀料流在蒸馏(脱甲烷装置或脱こ烷装置)塔中被分馏。在塔中，蒸馏膨胀冷却的料流以将残余甲烷、氮及其它挥发性气体作为塔顶蒸气与作为底部液体产品的所需C2组分、C3组分和重烃组分分离，或者将残余甲烷、C2组分、氮及其它挥发性气体作为塔顶蒸气与作为底部液体产品的所需C3组分和重烃组分分尚。如果进料气体没有完全冷凝(一般是没有完全冷凝的)，则可以将从部分冷凝中剰余的蒸气分成两个料流。使一部分蒸气通过做功膨胀机或发动机或膨胀阀达到较低的压力，在所述较低的压カ下，由于料流的进ー步冷却，更多的液体被冷凝。膨胀后的压カ基本上与蒸馏塔的操作压カ相同。将由膨胀产生的蒸气-液体合并相作为进料提供给塔。将蒸气的剰余部分冷却到通过与其它エ艺料流(例如冷的分馏塔塔顶馏分)进行热交换而基本上冷凝。ー些或所有的高压液体可以在冷却之前与此蒸气部分合井。然后通 过适当的膨胀装置(如膨胀阀)将所得到的冷却料流膨胀到脱甲烷装置的操作压力。在膨胀期间，一部分液体将气化，导致总的料流的冷却。然后将快速膨胀的料流作为顶部进料提供给脱甲烷装置。一般地，快速膨胀料流的蒸气部分和脱甲烷装置塔顶蒸气在分馏塔中的上部分离器段中合并作为残余甲烷产品气。或者，可以把冷却并膨胀的料流提供给分离器以提供蒸气和液流。将蒸气与塔顶馏分合井，并将液体作为顶部塔进料提供给塔。在这种分离エ艺的理想操作中，离开エ艺的残余气体含有进料气体中基本上所有的甲烷，且基本上没有重烃组分，离开脱甲烷装置的底部馏分含有基本上所有的重烃组分，且基本上没有甲烷或挥发性较大的组分。然而在实践中，因为常规的脱甲烷装置主要作为汽提塔操作，所以并不能达到理想的状況。因此エ艺的甲烷产品通常包括离开塔的顶部分馏级段的蒸气，连同未经受任何精馏步骤的蒸气。C2、c3和C4+组分发生相当大的损失，因为顶部液体进料含有相当量的这些组分和重烃组分，导致蒸气中相应平衡量的C2组分、C3组分、C4组分和重烃组分离开脱甲烷装置的顶部分馏级段。如果能够使上升的蒸气与相当大量能够吸收蒸气中的C2组分、C3组分、C4组分和重烃组分的液体(回流)接触，则可以大大地減少这些所需组分的损失。近年来，优选的烃分离エ艺采用上部吸收装置段提供上升蒸气的附加精馏。上部精馏段的回流料流源通常是在压力下提供的残余气体的再循环料流。通常通过与其它エ艺料流(例如冷的分馏塔塔顶馏分)进行热交换而将再循环的残余气流冷却到基本上冷凝。然后通过适当的膨胀装置(如膨胀阀)将所得到的基本上冷凝的料流膨胀到脱甲烷装置的操作压力。在膨胀期间，一部分液体通常会气化，导致总的料流的冷却。然后将快速膨胀的料流作为顶部进料提供给脱甲烷装置。通常，膨胀料流的蒸气部分与脱甲烷装置塔顶蒸气在分馏塔中的上部分离器段中合并，作为残余甲烷产品气体。或者，可以把冷却并膨胀的料流提供给分离器以提供蒸气和液流，以便此后蒸气与塔顶馏分合井，并将液体作为顶部塔进料提供给塔。这ー类型的典型エ艺方案公开在以下文献中美国专利4，889，545 ；5，568，737 ;和 5，881，569、共同待决申请 11/430, 412 ；11/971, 491 ;和 12/717，394 以及Mowrey,E. Ross," Efficient,High Recovery of Liquids from Natural Gas Utilizinga High Pressure Absorber" , Proceedings of the Eighty-First Annual Conventionof the Gas Processors Association, Dallas, Texas, March 11-13,2002。
发明内容
本发明采用新型装置更有效地实施上述各步骤，并且使用设备的件数较少。这是通过以下方式实现的，将到目前为止单个的设备产品组合到共同的框体当中，从而减少处理厂所需的地块空间并降低设施的投资成本。意外的是，申请人已发现，更紧凑的布置也大大地降低了实现给定回收水平所需的动力消耗，从而提高了エ艺效率并降低了设施的操作成本。此外，更紧凑的布置也避免了需要传统エ厂设计中用于互连单个设备产品的大部分管道，进ー步降低了投资成本，并且还避免了需要相关的法兰管道连接。因为管道法兰是潜在的烃(其为促成了温室气体并且也可能是大气臭氧形成前体的挥发性有机化合物，VOC)泄漏源，避免使用这些法兰能降低破坏环境的大气排放物的潜在危害。根据本发明已经发现，可以获得超过95%的C2回收率。类似地，在不要求(2组分回收率的情况下，可以保持C3回收率超过95%。此外，与现有技术相比，本发明能够以较低的能量需求使甲烷(或C2组分)和轻组分与C2 (或C3组分)和重组分实现基本上100%的分离，同时保持相同的回收水平。虽然本发明可应用于较低的压カ和较暖的温度，但当在要求-50 T [-460C ]或更冷的NGL回收塔塔顶馏分温度的条件下，エ艺进料气体在400至1500psia[2, 758至10，342kPa(a)]或更高的范围内时是特别有利的。
为了更好地理解本发明，參考以下的实施例及附图。參考附图图I是根据美国专利No. 5，568，737的现有技术的天然气处理厂的流程图；图2是根据本发明的天然气处理厂的流程图；以及图3至17是示出本发明申请对天然气流的替代装置的流程图。
具体实施例方式在下面对上述图形的说明中，提供了对代表性エ艺条件计算的流速的汇总表。为了方便起见，在本文中出现的表中，流速值(摩尔/小时)已经四舍五入到最接近的整数。示于表中的总流率包括所有的非烃组分，因此通常大于烃组分料流流速的总和。所指温度是四舍五入到最接近度数的近似值。还应当指出的是，为比较附图中描述的エ艺而进行的エ艺设计计算是基于这样的假定，即没有从环境到エ艺或从エ艺到环境的热漏泄。市售隔离材料的质量使这成为非常合理的假设，并且通常是本领域技术人员可以做出的。为了方便起见，以传统的英式单位和以国际単位制(SI)两者记录エ艺參数。表中给出的摩尔流速可以解释为磅摩尔/小时或公斤摩尔/小吋。记录为马カ(HP)和/或千英国热单位/小时(MBTU/Hr)的能量消耗对应于所述以磅摩尔/小时为单位的摩尔流速。记录为千瓦(kW)的能量消耗对应于所述以千克摩尔/小时为单位的摩尔流速。现有技术描述图I是显示采用根据美国专利No. 5，568，737的现有技术从天然气中回收C2+组分的处理厂设计的エ艺流程图。在这ーエ艺的模拟中，入口气体作为料流31在110 °F [43°C ]和915psia[6，307kPa(a)]下进入装置。如果入口气体含有一定浓度的妨碍产品流符合规格的含硫化合物，则通过对进料气体进行适当的预处理(未示出)移除含硫化合物。此外，通常对进料流进行脱水以防止在低温条件下形成水合物(冰)。固体干燥剂通常被用于此目的。进料流31被分流成料流32和33两个部分。料流32在热交換器10中通过与冷蒸馏蒸气流41a进行热交換被冷却到-26 0F [-32°C ]，同时料流33在热交換器11中通过与41 T [50C ]的脱甲烷装置再沸器液体(料流43)和-49 T [-45°C ]的塔侧再沸器液体(料流42)进行热交換被冷却到-32 0F [-35 0C ]。料流32a和33a再合并形成料流31a，其在-28 0F [-330C ]和893psia[6，155kPa(a)]下进入分离器12，蒸气(料流34)在该处与冷凝液(料流35)分离。 来自分离器12的蒸气(料流34)被分流成36和39两个料流。含约27%的总蒸气的料流36与分离器液体(料流35)合并，合并的料流38以与冷蒸馏蒸气流41呈热交换关系的方式通过热交換器13，在该处被冷却到基本上冷凝。然后通过膨胀阀14将所得到的-139 T [-95 0C ]的基本上冷凝的料流38a快速膨胀到分馏塔18的操作压カ(大约396psia[2，730kPa(a)])。在膨胀期间，一部分料流气化，导致总的料流的冷却。在图I示出的エ艺中，离开膨胀阀14的膨胀料流38b达到-140 T [-950C ]的温度，并在第一塔中间进料点提供给分馏塔18。来自分离器12的剰余73%蒸气(料流39)进入做功膨胀机15，在其中由这部分 高压进料获得机械能。机器15将蒸气基本上等熵地膨胀到塔操作压力，通过做功膨胀将膨胀料流39a冷却到大约-95 T [_71°C ]的温度。典型的市售膨胀机能够取得理论上可从理想的等熵膨胀中获得的功的大概80-85%。取得的功往往用于驱动离心压缩机(如装置16)，所述离心压缩机例如可用于再压缩受热的蒸馏蒸气流(料流41b)。此后部分冷凝的膨胀料流39a作为进料在第二塔中间进料点提供给分馏塔18。再压缩并冷却的蒸馏蒸气流41e被分流成两个料流。一部分为料流46，是挥发性残余气体产品。另一部分为再循环料流45，其流至热交換器10，在该处通过与冷的蒸馏蒸气流41a进行热交換被冷却到-26 T [-32 °C ]。然后冷却的再循环料流45a流至交換器13，在该处通过与冷蒸馏蒸气流41进行热交換被冷却到-139 T [-95 °C ]并基本上冷凝。然后基本上冷凝的料流45b通过适当的膨胀装置(如膨胀阀22)膨胀到脱甲烷装置操作压力，导致总料流冷却到-147 T [-99 0C J0然后膨胀的料流45c作为顶部塔进料提供给分馏塔18。料流45c的蒸气部分(如果有的话)与从塔的顶部分馏级段中上升的蒸气合并以形成蒸馏蒸气流41，其被从塔的上部区域中抽出。塔18中的脱甲烷装置为常规的蒸馏塔，其包括有多个竖直隔开的塔板、一个或多个填充床或塔板与填料的某种组合。如同通常在天然气处理厂中的情况，分馏塔可以由两段构成。上部段18a是分离器，在其中部分气化的顶部进料被分流成其相应的蒸气和液体部分，且其中从下部蒸馏或脱甲烷段18b中上升的蒸气与顶部进料的蒸气部分合并形成冷的脱甲烷装置塔顶蒸气(料流41)，其以-144T [-98 0C ]离开塔的顶部。下部的脱甲烷段18b包括塔板和/或填料，并提供向下降的液体与向上升的蒸气之间的必要接触。脱甲烷段18b还包括再沸器(如先前描述的再沸器和塔侧再沸器)，其加热沿塔向下流动的液体的一部分并将其气化以提供汽提蒸气，所述汽提蒸气沿塔向上流动以汽提液体产品，即甲烷和轻组分的料流44。根据在底部产物中甲烷与こ烷的质量比为O. 010 I的典型规范，液体产品料流44在64 T [18°C]下离开塔底。脱甲烷装置塔顶蒸气流41与进来的进料气体和再循环料流逆流地通过热交換器13，在该处被加热到-40 0F [-400C ](料流41a)，以及通过热交換器10，在该处被加热到104 T [40°C](料流41b)。然后分两个阶段再压缩蒸馏蒸气流。第一阶段由膨胀机15驱动压缩机16。第二阶段由补充动力源驱动压缩机20，所述压缩机20将残余气体(料流41d)压缩到销售管线压力。在排放冷却器21中冷却到110 T [430C ]后，料流41e分成残余气体产品(料流46)和再循环料流45，如先前所述。残余气流46在足以满足管线要求(通常大概为入口压力)的915psia[6，307kPa(a)]下流至销售气管道。下表中给出图I所示エ艺的料流流速和能量消耗的汇总表I(图I)
权利要求
1.ー种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的エ艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中 (1)将所述气流分流成第一和第二部分； (2)冷却所述第一部分； (3)冷却所述第二部分； (4)将所述冷却的第一部分与所述冷却的第二部分合并以形成冷却的气流； (5)将所述冷却的气流分流成第一和第二料流； (6)冷却所述第一料流以将其基本上全部冷凝，并此后膨胀到较低的压力，由此将其进一歩冷却； (7)提供所述膨胀冷却的第一料流作为在エ艺设备中设置的第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (8)将所述第二料流膨胀到所述较低的压力，并作为底部进料提供给所述第二吸收装置； (9)从所述第一吸收装置的上部区域中收集蒸馏蒸气流并加热； (10)将所述受热的蒸馏蒸气流压缩到较高的压力，并此后分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (11)冷却所述压缩的再循环料流以将其基本上全部冷凝； (12)将所述基本上冷凝的压缩再循环料流膨胀到所述较低的压力，并作为顶部进料提供给所述第一吸收装置； (13)在ー个或多个热交換装置中完成所述蒸馏蒸气流的所述加热，从而提供步骤(2)、(6)和(11)中的至少一部分冷却； (14)从所述第二吸收装置的下部区域中收集蒸馏液流，并在设置于所述エ艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (15)使对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
2.ー种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的エ艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中 (1)将所述气流分流成第一和第二部分； (2)冷却所述第一部分； (3)冷却所述第二部分； (4)将所述冷却的第一部分与所述冷却的第二部分合并以形成部分冷凝的气流； (5)将所述部分冷凝的气流提供给分离装置，并在其中进行分离，从而得到蒸气流和至少ー液流； (6)将所述蒸气流分流成第一和第二料流；(7)冷却所述第一料流以将其基本上全部冷凝，并此后膨胀到较低的压力，由此将其进一歩冷却； (8)提供所述膨胀冷却的第一料流作为在エ艺设备中设置的第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (9)将所述第二料流膨胀到所述较低的压力，并作为第一底部进料提供给所述第二吸收装置； (10)将所述至少ー液流的至少一部分膨胀到所述较低的压力，并作为第二底部进料提供到所述第二吸收装置； (11)从所述第一吸收装置的上部区域中收集蒸馏蒸气流并加热； (12)将所述受热的蒸馏蒸气流压缩到较高的压力，并此后分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (13)冷却所述压缩的再循环料流以将其基本上全部冷凝； (14)将所述基本上冷凝的压缩再循环料流膨胀到所述较低的压力，并作为顶部进料提供给所述第一吸收装置； (15)在ー个或多个热交換装置中完成所述蒸馏蒸气流的所述加热，从而提供步骤(2)、(7)和(13)中的至少一部分冷却； (16)从所述第二吸收装置的下部区域中收集蒸馏液流，并在设置于所述エ艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (17)使对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
3.ー种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的エ艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中 (1)将所述气流分流成第一和第二部分； (2)冷却所述第一部分； (3)冷却所述第二部分； (4)将所述冷却的第一部分与所述冷却的第二部分合并以形成部分冷凝的气流； (5)将所述部分冷凝的气流提供给分离装置，并在其中进行分离，从而得到蒸气流和至少ー液流； (6)将所述蒸气流分流成第一和第二料流； (7)将所述第一料流与所述至少一液流的至少一部分合并以形成合并的料流； (8)冷却所述合并的料流以将其基本上全部冷凝，并此后膨胀到较低的压力，由此将其进ー步冷却； (9)提供所述膨胀冷却的合井料流作为在エ艺设备中设置的第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (10)将所述第二料流膨胀到所述较低的压力，并作为第一底部进料提供给所述第二吸收装置； (11)将所述至少ー液流的任何剰余部分膨胀到所述较低的压力，并作为第二底部进料提供到所述第二吸收装置； (12)从所述第一吸收装置的上部区域中收集蒸馏蒸气流并加热； (13)将所述受热的蒸馏蒸气流压缩到较高的压力，并此后分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (14)冷却所述压缩的再循环料流以将其基本上全部冷凝； (15)将所述基本上冷凝的压缩再循环料流膨胀到所述较低的压力，并作为顶部进料提供给所述第一吸收装置； (16)在ー个或多个热交換装置中完成所述蒸馏蒸气流的所述加热，从而提供步骤(2)、⑶和(14)中的至少一部分冷却； (17)从所述第二吸收装置的下部区域中收集蒸馏液流，并在设置于所述エ艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (18)使对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
4.ー种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的エ艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中 (1)将所述气流分流成第一和第二部分； (2)将所述第一部分冷却并此后膨胀到较低的压カ； (3)冷却所述第二部分以将其基本上全部冷凝，并此后膨胀到所述较低的压力，由此将其进ー步冷却； (4)提供所述膨胀冷却的第二部分作为在エ艺设备中设置的第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (5)将所述膨胀冷却的第一部分作为底部进料提供到所述第二吸收装置； (6)从所述第一吸收装置的上部区域中收集蒸馏蒸气流并加热； (7)将所述受热的蒸馏蒸气流压缩到较高的压力，并此后分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (8)冷却所述压缩的再循环料流以将其基本上全部冷凝； (9)将所述基本上冷凝的压缩再循环料流膨胀到所述较低的压力，并作为顶部进料提供给所述第一吸收装置； (10)在ー个或多个热交換装置中完成所述蒸馏蒸气流的所述加热，从而提供步骤(2)、(3)和⑶中的至少一部分冷却； (11)从所述第二吸收装置的下部区域中收集蒸馏液流，并在设置于所述エ艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (12)使对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
5.ー种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的エ艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中 (1)将所述气流分流成第一和第二部分； (2)充分冷却所述第一部分以将其部分地冷凝； (3)将所述部分冷凝的第一部分提供给分离装置，并在其中进行分离，从而得到蒸气流和至少ー液流； (4)冷却所述第二部分以将其基本上全部冷凝，并此后膨胀到较低的压力，由此将其进一歩冷却； (5)提供所述膨胀冷却的第二部分作为在エ艺设备中设置的第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (6)将所述蒸气流膨胀到所述较低的压力，并作为第一底部进料提供给所述第二吸收装置； (7)将所述至少ー液流的至少一部分膨胀到所述较低的压力，并作为第二底部进料提供到所述第二吸收装置； (8)从所述第一吸收装置的上部区域中收集蒸馏蒸气流并加热； (9)将所述受热的蒸馏蒸气流压缩到较高的压力，并此后分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (10)冷却所述压缩的再循环料流以将其基本上全部冷凝； (11)将所述基本上冷凝的压缩再循环料流膨胀到所述较低的压力，并作为顶部进料提供给所述第一吸收装置； (12)在ー个或多个热交換装置中完成所述蒸馏蒸气流的所述加热，从而提供步骤(2)、(4)和(10)中的至少一部分冷却； (13)从所述第二吸收装置的下部区域中收集蒸馏液流，并在设置于所述エ艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而提供步骤(4)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (14)使对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
6.ー种将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的エ艺，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，其中 (1)将所述气流分流成第一和第二部分； (2)充分冷却所述第一部分以将其部分地冷凝；(3)将所述部分冷凝的第一部分提供给分离装置，并在其中进行分离，从而得到蒸气流和至少ー液流； (4)冷却所述第二部分，并此后与所述至少一液流的至少一部分合并以形成合并的料流； (5)冷却所述合并的料流以将其基本上全部冷凝，并此后膨胀到较低的压力，由此将其进ー步冷却； (6)提供所述膨胀冷却的合井料流作为在エ艺设备中设置的第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (7)将所述蒸气流膨胀到所述较低的压力，并作为第一底部进料提供给所述第二吸收装置； (8)将所述至少ー液流的任何剰余部分膨胀到所述较低的压力，并作为第二底部进料提供到所述第二吸收装置； (9)从所述第一吸收装置的上部区域中收集蒸馏蒸气流并加热； (10)将所述受热的蒸馏蒸气流压缩到较高的压力，并此后分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (11)冷却所述压缩的再循环料流以将其基本上全部冷凝； (12)将所述基本上冷凝的压缩再循环料流膨胀到所述较低的压力，并作为顶部进料提供给所述第一吸收装置； (13)在ー个或多个热交換装置中完成所述蒸馏蒸气流的所述加热，从而提供步骤(2)、(5)和(11)中的至少一部分冷却； (14)从所述第二吸收装置的下部区域中收集蒸馏液流，并在设置于所述エ艺设备中的传热及传质装置中进行加热，从而提供步骤(4)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (15)使对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度能有效地将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
7.根据权利要求2所述的エ艺，其中 (1)将所述传热及传质装置布置在上部和下部区域；以及 (2)对所述エ艺设备提供所述至少一液流的所述膨胀的至少一部分进入到所述传热及传质装置的所述上部与下部区域之间。
8.根据权利要求3所述的エ艺，其中 (1)将所述传热及传质装置布置在上部和下部区域；以及 (2)对所述エ艺设备提供所述至少一液流的所述膨胀的任何剰余部分进入到所述传热及传质装置的所述上部与下部区域之间。
9.根据权利要求5所述的エ艺，其中 (1)将所述传热及传质装置布置在上部和下部区域；以及 (2)对所述エ艺设备提供所述至少一液流的所述膨胀的至少一部分进入到所述传热及传质装置的所述上部与下部区域之间。
10.根据权利要求6所述的エ艺，其中 (1)将所述传热及传质装置布置在上部和下部区域；以及 (2)对所述エ艺设备提供所述至少一液流的所述膨胀的任何剰余部分进入到所述传热及传质装置的所述上部与下部区域之间。
11.根据权利要求2、3、5、6、7、8、9或10所述的エ艺，其中所述分离装置设置在所述エ艺设备中。
12.根据权利要求I所述的エ艺，其中 (1)将气体收集装置设置在所述エ艺设备中； (2)所述气体收集装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通路； (3)将所述冷却的气流提供给所述气体收集装置，并导至所述另外的传热及传质装置以被所述外部制冷介质进一歩冷却；以及 (4)将所述进ー步冷却的气流分流成所述第一和第二料流。
13.根据权利要求4所述的エ艺，其中 (1)将气体收集装置设置在所述エ艺设备中； (2)所述气体收集装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通路； (3)将所述冷却的第一部分提供给所述气体收集装置，并导至所述另外的传热及传质装置以被所述外部制冷介质进一歩冷却；以及 (4)将所述进ー步冷却的第一部分膨胀到所述较低的压力，并此后作为所述底部进料提供到所述第二吸收装置。
14.根据权利要求2、3、5、6、7、8、9或10所述的エ艺，其中 (1)所述分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括ー个或多个用于外部制冷介质的通路； (2)将所述蒸气流导至所述另外的传热及传质装置以被所述外部制冷介质冷却，从而形成另外的冷凝物；以及 (3)所述冷凝物变成在其中分离的所述至少一液流的一部分。
15.根据权利要求11所述的エ艺，其中 (1)所述分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括ー个或多个用于外部制冷介质的通路； (2)将所述蒸气流导至所述另外的传热及传质装置以被所述外部制冷介质冷却，从而形成另外的冷凝物；以及 (3)所述冷凝物变成在其中分离的所述至少一液流的一部分。
16.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12或13所述的エ艺，其中所述传热及传质装置包括一个或多个用于外部加热介质的通路，以补充由所述第二部分提供的加热，用于所述挥发性较大的组分从所述蒸馏液流中的所述汽堤。
17.根据权利要求11所述的エ艺，其中所述传热及传质装置包括一个或多个用于外部加热介质的通路，以补充由所述第二部分提供的加热，用于所述挥发性较大的组分从所述蒸馏液流中的所述汽堤。
18.根据权利要求14所述的エ艺，其中所述传热及传质装置包括一个或多个用于外部加热介质的通路，以补充由所述第二部分提供的加热，用于所述挥发性较大的组分从所述蒸馏液流中的所述汽堤。
19.根据权利要求15所述的エ艺，其中所述传热及传质装置包括一个或多个用于外部加热介质的通路，以补充由所述第二部分提供的加热，用于所述挥发性较大的组分从所述蒸馏液流中的所述汽堤。
20.ー种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，包括 (1)第一分流装置，其将所述气流分流成第一和第二部分； (2)热交换装置，其连接于所述第一分流装置以接收所述第一部分并将其冷却； (3)传热及传质装置，其设置在エ艺设备中并连接于所述第一分流装置以接收所述第二部分并将其冷却； (4)联合装置，其连接于所述热交換装置和所述传热及传质装置，用以接收所述冷却的第一部分和所述冷却的第二部分并形成冷却的气流； (5)第二分流装置，其连接于所述联合装置以接收所述冷却的气流并将其分流成第一和第二料流； (6)所述热交換装置进ー步连接于所述第二分流装置，用以接收所述第一料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝； (7)第一膨胀装置，其连接于所述热交換装置以接收所述基本上冷凝的第一料流并将其膨胀到较低的压カ； (8)第一和第二吸收装置，所述第一和第二吸收装置设置在所述エ艺设备中，并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的第一料流作为向所述第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (9)第二膨胀装置，其连接于所述第二分流装置，用以接收所述第二料流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第二膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的第ニ料流作为对其的底部进料； (10)蒸气收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第一吸收装置以接收来自所述第一吸收装置的上部区域的蒸馏蒸气流； (11)所述热交換装置进ー步连接于所述蒸气收集装置以接收所述蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(2)和￠)中的至少一部分冷却； (12)压缩装置，其连接于所述热交換装置以接收所述受热的蒸馏蒸气流并将其压缩到较高的压カ； (13)冷却装置，其连接于所述压缩装置以接收所述压缩的蒸馏蒸气流并将其冷却； (14)第三分流装置，其连接于所述冷却装置，用以接收所述冷却的压缩蒸馏蒸气流，并将其分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (15)所述热交換装置进ー步连接于所述第三分流装置，用以接收所述压缩的再循环料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝，从而提供步骤(11)中的至少一部分加热； (16)第三膨胀装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述基本上冷凝的压缩再循环料流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第三膨胀装置进ー步连接于所述第一吸收装置以提供所述膨胀的再循环料流作为对其的顶部进料； (17)液体收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第二吸收装置，用以接收来自所述第二吸收装置的下部区域的蒸馏液流； (18)所述传热及传质装置进ー步连接于所述液体收集装置以接收所述蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；和 (19)控制装置，其适应于调节对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
21.ー种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，包括 (1)第一分流装置，其将所述气流分流成第一和第二部分； (2)热交换装置，其连接于所述第一分流装置以接收所述第一部分并将其冷却； (3)传热及传质装置，其设置在エ艺设备中并连接于所述第一分流装置以接收所述第二部分并将其冷却； (4)联合装置，其连接于所述热交換装置和所述传热及传质装置，用以接收所述冷却的第一部分和所述冷却的第二部分并形成部分冷凝的气流； (5)分离装置，其连接于所述联合装置，用以接收所述部分冷凝的气流并将其分离成蒸气流和至少ー液流； (6)第二分流装置，其连接于所述分离装置以接收所述蒸气流并将其分流成第一和第ニ料流； (7)所述热交換装置进ー步连接于所述第二分流装置，用以接收所述第一料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝； (8)第一膨胀装置，其连接于所述热交換装置以接收所述基本上冷凝的第一料流并将其膨胀到较低的压カ； (9)第一和第二吸收装置，所述第一和第二吸收装置设置在所述エ艺设备中，并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的第一料流作为向所述第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (10)第二膨胀装置，其连接于所述第二分流装置，用以接收所述第二料流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第二膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的第二料流作为对其的第一底部进料； (11)第三膨胀装置，其连接于所述分离装置，用以接收所述至少一液流的至少一部分并将其膨胀到所述较低的压カ，所述第三膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的液流作为对其的第二底部进料； (12)蒸气收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第一吸收装置以接收来自所述第一吸收装置的上部区域的蒸馏蒸气流；(13)所述热交換装置进ー步连接于所述蒸气收集装置以接收所述蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(2)和(7)中的至少一部分冷却； (14)压缩装置，其连接于所述热交換装置以接收所述受热的蒸馏蒸气流并将其压缩到较高的压カ； (15)冷却装置，其连接于所述压缩装置以接收所述压缩的蒸馏蒸气流并将其冷却； (16)第三分流装置，其连接于所述冷却装置，用以接收所述冷却的压缩蒸馏蒸气流，并将其分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (17)所述热交換装置进ー步连接于所述第三分流装置，用以接收所述压缩的再循环料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝，从而提供步骤(13)中的至少一部分加热； (18)第四膨胀装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述基本上冷凝的压缩再循环料流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第四膨胀装置进ー步连接于所述第一吸收装置以提供所述膨胀的再循环料流作为对其的顶部进料； (19)液体收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第二吸收装置，用以接收来自所述第二吸收装置的下部区域的蒸馏液流； (20)所述传热及传质装置进ー步连接于所述液体收集装置以接收所述蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (21)控制装置，其适应于调节对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
22.ー种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，包括 (1)第一分流装置，其将所述气流分流成第一和第二部分； (2)热交换装置，其连接于所述第一分流装置以接收所述第一部分并将其冷却； (3)传热及传质装置，其设置在エ艺设备中并连接于所述第一分流装置以接收所述第二部分并将其冷却； (4)第一联合装置，其连接于所述热交換装置和所述传热及传质装置，用以接收所述冷却的第一部分和所述冷却的第二部分并形成部分冷凝的气流； (5)分离装置，其连接于所述第一联合装置，用以接收所述部分冷凝的气流并将其分离成蒸气流和至少ー液流； (6)第二分流装置，其连接于所述分离装置以接收所述蒸气流并将其分流成第一和第ニ料流； (7)第二联合装置，其连接于所述第二分流装置和所述分离装置，用以接收所述第一料流和所述至少一液流的至少一部分并形成合并的料流； (8)所述热交換装置进ー步连接于所述第二联合装置，用以接收所述合并的料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝； (9)第一膨胀装置，其连接于所述热交換装置以接收所述基本上冷凝的合井料流并将其膨胀到较低的压カ； (10)第一和第二 吸收装置，所述第一和第二吸收装置设置在所述エ艺设备中，并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的合井料流作为向所述第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (11)第二膨胀装置，其连接于所述第二分流装置，用以接收所述第二料流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第二膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的第二料流作为对其的第一底部进料； (12)第三膨胀装置，其连接于所述分离装置，用以接收所述至少一液流的任何剰余部分并将其膨胀到所述较低的压力，所述第三膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的液流作为对其的第二底部进料； (13)蒸气收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第一吸收装置以接收来自所述第一吸收装置的上部区域的蒸馏蒸气流； (14)所述热交換装置进ー步连接于所述蒸气收集装置以接收所述蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(2)和(8)中的至少一部分冷却； (15)压缩装置，其连接于所述热交換装置以接收所述受热的蒸馏蒸气流并将其压缩到较高的压カ； (16)冷却装置，其连接于所述压缩装置以接收所述压缩的蒸馏蒸气流并将其冷却； (17)第三分流装置，其连接于所述冷却装置，用以接收所述冷却的压缩蒸馏蒸气流，并将其分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (18)所述热交換装置进ー步连接于所述第三分流装置，用以接收所述压缩的再循环料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝，从而提供步骤(14)中的至少一部分加热； (19)第四膨胀装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述基本上冷凝的压缩再循环料流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第四膨胀装置进ー步连接于所述第一吸收装置以提供所述膨胀的再循环料流作为对其的顶部进料； (20)液体收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第二吸收装置，用以接收来自所述第二吸收装置的下部区域的蒸馏液流； (21)所述传热及传质装置进ー步连接于所述液体收集装置以接收所述蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (22)控制装置，其适应于调节对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
23.ー种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，包括 (1)第一分流装置，其将所述气流分流成第一和第二部分； (2)热交换装置，其连接于所述第一分流装置以接收所述第一部分并将其冷却； (3)传热及传质装置，其设置在エ艺设备中并连接于所述第一分流装置以接收所述第二部分并将其冷却； (4)所述热交換装置进ー步连接于所述传热及传质装置，用以接收所述冷却的第二部分并进ー步将其冷却到足以基本上将其冷凝； (5)第一膨胀装置，其连接于所述热交換装置以接收所述基本上冷凝的第二部分并将其膨胀到较低的压カ； (6)第一和第二吸收装置，所述第一和第二吸收装置设置在所述エ艺设备中，并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的第二部分作为向所述第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (7)第二膨胀装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述冷却的第一部分并将其膨胀到所述较低的压カ，所述第二膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀冷却的第一部分作为对其的底部进料； (8)蒸气收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第一吸收装置以接收来自所述第一吸收装置的上部区域的蒸馏蒸气流； (9)所述热交換装置进ー步连接于所述蒸气收集装置以接收所述蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(2)和(4)中的至少一部分冷却； (10)压缩装置，其连接于所述热交換装置以接收所述受热的蒸馏蒸气流并将其压缩到较高的压カ； (11)冷却装置，其连接于所述压缩装置以接收所述压缩的蒸馏蒸气流并将其冷却； (12)第二分流装置，其连接于所述冷却装置，用以接收所述冷却的压缩蒸馏蒸气流，并将其分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (13)所述热交換装置进ー步连接于所述第二分流装置，用以接收所述压缩的再循环料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝，从而提供步骤(9)中的至少一部分加热； (14)第三膨胀装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述基本上冷凝的压缩再循环料流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第三膨胀装置进ー步连接于所述第一吸收装置以提供所述膨胀的再循环料流作为对其的顶部进料； (15)液体收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第二吸收装置，用以接收来自所述第二吸收装置的下部区域的蒸馏液流； (16)所述传热及传质装置进ー步连接于所述液体收集装置以接收所述蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(3)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；和 (17)控制装置，其适应于调节对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
24.ー种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，包括 (1)第一分流装置，其将所述气流分流成第一和第二部分； (2)热交换装置，其连接于所述第一分流装置以接收所述第一部分并将其冷却到足以将其部分冷凝； (3)分离装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述部分冷凝的第一部分并将其分离成蒸气流和至少ー液流； (4)传热及传质装置，其设置在エ艺设备中并连接于所述第一分流装置以接收所述第二部分并将其冷却； (5)所述热交換装置进ー步连接于所述传热及传质装置，用以接收所述冷却的第二部分并进ー步将其冷却到足以基本上将其冷凝； (6)第一膨胀装置，其连接于所述热交換装置以接收所述基本上冷凝的第二部分并将其膨胀到较低的压カ； (7)第一和第二吸收装置，所述第一和第二吸收装置设置在所述エ艺设备中，并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的第二部分作为向所述第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (8)第二膨胀装置，其连接于所述分离装置，用以接收所述蒸气流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第二膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的蒸气流作为对其的第一底部进料； (9)第三膨胀装置，其连接于所述分离装置，用以接收所述至少一液流的至少一部分并将其膨胀到所述较低的压力，所述第三膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的液流作为对其的第二底部进料； (10)蒸气收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第一吸收装置以接收来自所述第一吸收装置的上部区域的蒸馏蒸气流； (11)所述热交換装置进ー步连接于所述蒸气收集装置以接收所述蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(2)和(5)中的至少一部分冷却； (12)压缩装置，其连接于所述热交換装置以接收所述受热的蒸馏蒸气流并将其压缩到较高的压カ； (13)冷却装置，其连接于所述压缩装置以接收所述压缩的蒸馏蒸气流并将其冷却； (14)第二分流装置，其连接于所述冷却装置，用以接收所述冷却的压缩蒸馏蒸气流，并将其分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (15)所述热交換装置进ー步连接于所述第二分流装置，用以接收所述压缩的再循环料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝，从而提供步骤(11)中的至少一部分加热； (16)第四膨胀装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述基本上冷凝的压缩再循环料流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第四膨胀装置进ー步连接于所述第一吸收装置以提供所述膨胀的再循环料流作为对其的顶部进料； (17)液体收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第二吸收装置，用以接收来自所述第二吸收装置的下部区域的蒸馏液流； (18)所述传热及传质装置进ー步连接于所述液体收集装置以接收所述蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(4)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺 设备中排出；和 (19)控制装置，其适应于调节对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
25.ー种用于将含有甲烷、C2组分、C3组分和重烃组分的气流分离成挥发性残余气体馏分和挥发性相对较小的馏分的装置，所述挥发性相对较小的馏分含有所述C2组分、C3组分和重烃组分或所述C3组分和重烃组分的主要部分，包括 (1)第一分流装置，其将所述气流分流成第一和第二部分； (2)热交换装置，其连接于所述第一分流装置以接收所述第一部分并将其冷却到足以将其部分冷凝； (3)分离装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述部分冷凝的第一部分并将其分离成蒸气流和至少ー液流； (4)传热及传质装置，其设置在エ艺设备中并连接于所述第一分流装置以接收所述第二部分并将其冷却； (5)联合装置，其连接于所述传热及传质装置和所述分离装置，用以接收所述冷却的第二部分和所述至少一液流的至少一部分并形成合并的料流； (6)所述热交換装置进ー步连接于所述联合装置，用以接收所述合并的料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝； (7)第一膨胀装置，其连接于所述热交換装置以接收所述基本上冷凝的合井料流并将其膨胀到较低的压カ； (8)第一和第二吸收装置，所述第一和第二吸收装置设置在所述エ艺设备中，并连接于所述第一膨胀装置，用以接收所述膨胀冷却的合井料流作为向所述第一与第二吸收装置之间的进料，所述第一吸收装置位于所述第二吸收装置的上面； (9)第二膨胀装置，其连接于所述分离装置，用以接收所述蒸气流并将其膨胀到所述较低的压力，所述第二膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的蒸气流作为对其的第一底部进料； (10)第三膨胀装置，其连接于所述分离装置，用以接收所述至少一液流的任何剰余部分并将其膨胀到所述较低的压力，所述第三膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的液流作为对其的第二底部进料； (11)蒸气收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第一吸收装置以接收来自所述第一吸收装置的上部区域的蒸馏蒸气流； (12)所述热交換装置进ー步连接于所述蒸气收集装置以接收所述蒸馏蒸气流并将其加热，从而提供步骤(2)和￠)中的至少一部分冷却； (13)压缩装置，其连接于所述热交換装置以接收所述受热的蒸馏蒸气流并将其压缩到较高的压カ； (14)冷却装置，其连接于所述压缩装置以接收所述压缩的蒸馏蒸气流并将其冷却； (15)第二分流装置，其连接于所述冷却装置，用以接收所述冷却的压缩蒸馏蒸气流，并将其分流成所述挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流； (16)所述热交換装置进ー步连接于所述第二分流装置，用以接收所述压缩的再循环料流并将其冷却到足以基本上将其冷凝，从而提供步骤(12)中的至少一部分加热； (17)第四膨胀装置，其连接于所述热交換装置，用以接收所述基本上冷凝的压缩再循环料流并将其膨胀到所述较低的压カ，所述第四膨胀装置进ー步连接于所述第一吸收装置以提供所述膨胀的再循环料流作为对其的顶部进料； (18)液体收集装置，其设置在所述エ艺设备中并连接于所述第二吸收装置，用以接收来自所述第二吸收装置的下部区域的蒸馏液流； (19)所述传热及传质装置进ー步连接于所述液体收集装置以接收所述蒸馏液流并将其加热，从而提供步骤(4)中的至少一部分冷却，同时从所述蒸馏液流中汽提挥发性较大的组分，并此后将所述受热并汽提的蒸馏液流作为所述挥发性相对较小的馏分从所述エ艺设备中排出；以及 (20)控制装置，其适应于调节对所述第一和第二吸收装置的所述进料流的数量和温度，以将所述第一吸收装置的所述上部区域的温度保持在某温度，由此回收所述挥发性相对较小的馏分中的组分的主要部分。
26.根据权利要求21所述的装置，其中 (1)所述传热及传质装置布置在上部和下部区域；且 (2)所述エ艺设备连接于所述第三膨胀装置，用以接收所述膨胀的液流，并在所述传热及传质装置的所述上部与下部区域之间对其进行导引。
27.根据权利要求22所述的装置，其中 (1)所述传热及传质装置布置在上部和下部区域；且 (2)所述エ艺设备连接于所述第三膨胀装置，用以接收所述膨胀的液流，并在所述传热及传质装置的所述上部与下部区域之间对其进行导引。
28.根据权利要求24所述的装置，其中 (1)所述传热及传质装置布置在上部和下部区域；且 (2)所述エ艺设备连接于所述第三膨胀装置，用以接收所述膨胀的液流，并在所述传热及传质装置的所述上部与下部区域之间对其进行导引。
29.根据权利要求25所述的装置，其中 (1)所述传热及传质装置布置在上部和下部区域；且 (2)所述エ艺设备连接于所述第三膨胀装置，用以接收所述膨胀的液流，并在所述传热及传质装置的所述上部与下部区域之间对其进行导引。
30.根据权利要求21、22、24、25、26、27、28或29所述的装置，其中所述分离装置设置在所述エ艺设备中。
31.根据权利要求20所述的装置，其中 (1)气体收集装置设置在所述エ艺设备中； (2)所述气体收集装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通路； (3)所述气体收集装置连接于所述联合装置以接收所述冷却的气流，并将其导至所述另外的传热及传质装置以被所述外部制冷介质进一歩冷却；且 (4)所述第二分流装置适应于与所述气体收集装置连接以接收所述进ー步冷却的气流，并将其分流成所述第一和第二料流。
32.根据权利要求23所述的装置，其中 (I)气体收集装置设置在所述エ艺设备中；(2)所述气体收集装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括一个或多个用于外部制冷介质的通路； (3)所述气体收集装置连接于所述热交換装置以接收所述冷却的第一部分，并将其导至所述另外的传热及传质装置以被所述外部制冷介质进一歩冷却；且 (4)所述第二膨胀装置适应于与所述气体收集装置连接，用以接收所述进一歩冷却的第一部分并将其膨胀到所述较低的压力，所述第二膨胀装置进ー步连接于所述第二吸收装置以提供所述膨胀的进ー步冷却的第一部分作为对其的所述底部进料；
33.根据权利要求21、22、24、25、26、27、28或29所述的装置，其中 (1)所述分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括ー个或多个用于外部制冷介质的通路； (2)所述蒸气流被导至所述另外的传热及传质装置以被所述外部制冷介质冷却，从而形成另外的冷凝物；且 (3)所述冷凝物变成在其中分离的所述至少一液流的一部分。
34.根据权利要求30所述的装置，其中 (1)所述分离装置内设另外的传热及传质装置，所述另外的传热及传质装置包括ー个或多个用于外部制冷介质的通路； (2)所述蒸气流被导至所述另外的传热及传质装置以被所述外部制冷介质冷却，从而形成另外的冷凝物；且 (3)所述冷凝物变成在其中分离的所述至少一液流的一部分。
35.根据权利要求20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、31或32所述的装置，其中所述传热及传质装置包括一个或多个用于外部加热介质的通路，以补充由所述第二部分提供的加热，用于所述挥发性较大的组分从所述蒸馏液流中的所述汽堤。
36.根据权利要求30所述的装置，其中所述传热及传质装置包括一个或多个用于外部加热介质的通路，以补充由所述第二部分提供的加热，用于所述挥发性较大的组分从所述蒸馏液流中的所述汽堤。
37.根据权利要求33所述的装置，其中所述传热及传质装置包括一个或多个用于外部加热介质的通路，以补充由所述第二部分提供的加热，用于所述挥发性较大的组分从所述蒸馏液流中的所述汽堤。
38.根据权利要求34所述的装置，其中所述传热及传质装置包括一个或多个用于外部加热介质的通路，以补充由所述第二部分提供的加热，用于所述挥发性较大的组分从所述蒸馏液流中的所述汽堤。
全文摘要
公开了用于从烃气流中回收C2组分(或C3)组分及重烃组分的紧凑型工艺设备的工艺及装置。将气流冷却并分流成第一和第二料流。将第一料流进一步冷却、膨胀到较低的压力，并作为在第一与第二吸收装置之间的进料供给。将第二料流膨胀到较低的压力并作为底部进料提供给第二吸收装置。将来自第一吸收装置的蒸馏蒸气流加热、压缩到较高的压力，并分流成挥发性残余气体馏分和压缩的再循环料流。将压缩的再循环料流冷却、膨胀到较低的压力并作为顶部进料提供给第一吸收装置。在传热及传质装置中加热来自第二吸收装置的蒸馏液流以汽提其挥发性组分。
文档编号F25J3/00GK102695934SQ201180002401
公开日2012年9月26日 申请日期2011年3月21日 优先权日2010年3月31日
发明者A·F·约翰克, H·M·赫德森, J·D·威尔金森, J·T·林奇, K·T·奎拉尔, L·D·泰勒, W·L·刘易斯 申请人:S.M.E.产品有限合伙公司, 奥特洛夫工程有限公司