[發(fā)明專利]用于制備液化天然氣的方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380022768.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104271715B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周麓波;S-J·冬;B·P·魯塞爾;H·拉斯泰里
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 環(huán)球油品公司
• 主分類號(hào): C10L3/10
• 分類號(hào): C10L3/10;B01D53/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所11247
• 代理人: 唐秀玲,林柏楠

早期國(guó)家申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)要求

本申請(qǐng)要求2012年5月1日提交的美國(guó)申請(qǐng)No.13/461,046的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般性地涉及由包含C₅-C₇烴和C₈或更大烴的天然氣進(jìn)料制備液化天然氣的方法。更特別地，本發(fā)明涉及在使天然氣進(jìn)料液化以前從天然氣進(jìn)料中吸附C₈或更大烴和C₅-C₇烴如新戊烷的方法。

背景

由于所證明的世界和國(guó)家儲(chǔ)量的急劇提高以及由于想要提高的能量獨(dú)立性，主要包含甲烷的天然氣近些年來(lái)已成長(zhǎng)為對(duì)石油的可行替代能源，尤其是在美國(guó)。然而，由于存在其中不同于甲烷的化合物，許多已證明的天然氣儲(chǔ)量表征為次質(zhì)量的。盡管高質(zhì)量天然氣儲(chǔ)量可能要求較少的加工以商業(yè)化，次質(zhì)量天然氣儲(chǔ)量通常是明顯更便宜的天然氣來(lái)源。另外，次質(zhì)量天然氣儲(chǔ)量提供成本節(jié)約機(jī)會(huì)，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)更有效的加工技術(shù)加工來(lái)自該儲(chǔ)量的天然氣以商業(yè)化。

使天然氣商業(yè)化的一個(gè)加工考慮涉及將天然氣液化，這提供了儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)娜菀仔圆⒖墒固烊粴獾捏w積降低至多600倍。高質(zhì)量天然氣儲(chǔ)量可相對(duì)容易地液化。然而，由于存在不同于甲烷的化合物，將來(lái)自次質(zhì)量天然氣儲(chǔ)量的天然氣液化的困難持續(xù)。特別地，在比甲烷的沸點(diǎn)更高的溫度下冷凍的化合物可存在于次質(zhì)量天然氣儲(chǔ)量中并可能在天然氣液化期間冷凍，由此導(dǎo)致液化期間管道的堵塞和阻塞。可能存在于天然氣中并可能在液化期間冷凍的化合物的實(shí)例包括苯、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷和新戊烷。新戊烷是特別有問(wèn)題的，因?yàn)槠?17℃的高冰點(diǎn)，這通常會(huì)產(chǎn)生天然氣液化期間的冷凍，以及因?yàn)樗c苯、甲苯和二甲苯相比較低的分子量和獨(dú)特的球形分子結(jié)構(gòu)，這使新戊烷比苯、甲苯和二甲苯更難與天然氣分離。

開(kāi)發(fā)了吸附方法以在液化制備中從天然氣中選擇性地除去各化合物。吸附通常涉及分子集合在吸附劑表面上。例如，硅膠、鋁硅酸鹽凝膠、沸石分子篩和活性炭是用于從天然氣中吸附各種化合物的已知吸附劑。由于與其它吸附劑相比再生的相對(duì)容易性，硅膠和鋁硅酸鹽凝膠獲得在使天然氣貧含各種烴如苯、甲苯、二甲苯和具有大于8個(gè)碳原子的其它烴中的廣泛用途。然而，為了使天然氣貧含某些烴，例如C₅-C₇烴，包括庚烷、環(huán)己烷、苯和新戊烷至理想的濃度，通常要求包含硅膠和鋁硅酸鹽凝膠的吸附床具有比單獨(dú)地使天然氣貧含C₈或更大烴所需更大的體積。

盡管與使用硅膠和鋁硅酸鹽凝膠從天然氣中吸附化合物有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，理想的是除了使從天然氣中的C₅-C₇烴吸附，尤其是新戊烷、環(huán)己烷、苯和庚烷吸附的效率最大化之外，需要使C₈或更大烴吸附的效率最大化，以使天然氣進(jìn)料中上述烴的濃度最小化至液化可容許的范圍內(nèi)。還理想的是使吸附床體積最小化，同時(shí)避免對(duì)吸附床中所用吸附劑的過(guò)度再生要求。概述

提供用于由包含C₅-C₇烴和C₈或更大烴的天然氣進(jìn)料制備液化天然氣的方法和設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施方案中，由包含C₅-C₇烴和C₈或更大烴的天然氣進(jìn)料制備液化天然氣的方法包括相對(duì)于具有少于8個(gè)碳原子的烴的吸附，從天然氣進(jìn)料中優(yōu)先吸附C₈或更大烴以提供貧C₈天然氣料流。繼續(xù)進(jìn)行該方法，相對(duì)于具有少于5個(gè)碳原子的烴的吸附，從貧C₈天然氣料流中優(yōu)先吸附C₅-C₇烴以形成貧C₅-C₈天然氣料流。C₅-C₇烴以比優(yōu)先吸附C₈或更大烴期間C₅-C₇烴的吸附更高的選擇性和能力優(yōu)先吸附。然后將貧C₅-C₈天然氣料流液化。