[發(fā)明專利]液化CO2污染的含烴氣流的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201680070463.2 | 申請(qǐng)日： | 2016-12-01 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108291766A | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-07-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | T·赫魯嫩代克;R·E·G·波爾特;N·拉格埃文;M·G·范阿肯 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 國(guó)際殼牌研究有限公司 |
| 主分類號(hào)： | F25J1/00 | 分類號(hào)： | F25J1/00;F25J1/02;F25J3/06;F25J3/02 |
| 代理公司： | 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038 | 代理人： | 王長(zhǎng)青 |
| 地址： | 荷蘭*** | 國(guó)省代碼： | 荷蘭;NL |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 液流 含烴氣流 冷卻 熱交換器 多相流 液化流 污染 富集 漿料 液化 固液分離器 分離階段 冷卻功能 減壓 傳遞 | ||
本發(fā)明提供一種液化一污染的含烴氣流的方法：(a)提供一CO2污染的含烴氣流(20)；(b)冷卻所述污染的含烴氣流以獲得一經(jīng)部分液化流(70)；(c)分離所述經(jīng)部分液化流，獲得一液流(90)；(d)在一直接接觸熱交換器(200)中冷卻所述液流(90)，獲得含有至少一液相及一固體CO2相的一多相流(201)；(e)在一固液分離器(202)中分離所述多相流，獲得一CO2耗乏的液流(141)；(f)使所述CO2耗乏的液流(141)傳遞至另一冷卻、減壓及分離階段以產(chǎn)生另一CO2富集的漿料流(206)；(g)將至少部分所述另一CO2富集的漿料流(206)傳遞至所述直接接觸熱交換器(200)以提供冷卻功能并且與所述液流(90)混合。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及液化污染的含烴氣流的方法，所述污染物為CO2。
背景技術(shù)
液化含烴氣流的方法在所屬領(lǐng)域中眾所周知。出于多種原因期望液化如天然氣流的含烴氣流。作為一個(gè)實(shí)例，天然氣作為液體相比于氣態(tài)形式能更加容易地儲(chǔ)存及運(yùn)輸較長(zhǎng)距離，因?yàn)槠湔紦?jù)較小體積并且不需要在高壓下儲(chǔ)存。通常，在液化前，處理污染的含烴氣流以去除可能在液化工藝期間凍結(jié)的一種或多種污染物(如H2O、CO2、H2S等等)。
WO2014/166925描述液化污染的含烴氣流的方法，所述方法包含至少以下步驟：
(1)提供污染的含烴氣流；
(2)在第一熱交換器中冷卻污染的含烴氣流，從而獲得冷卻的污染含烴流；
(3)在擴(kuò)展器中冷卻經(jīng)冷卻的污染含烴流，從而獲得經(jīng)部分液化流；
(4)在分離器中分離經(jīng)部分液化流，從而獲得氣態(tài)流及液流；
(5)使步驟(4)中獲得的液流膨脹，從而獲得多相流，所述多相流含有至少氣相、液相以及固相；
(6)在分離器中分離多相流，從而獲得氣態(tài)流及漿料流(包含固體CO2及液態(tài)烴)；
(7)在固/液分離器中分離漿料流，從而獲得液態(tài)烴流及濃縮漿料流；
(8)使步驟(4)中獲得的氣態(tài)流穿過(guò)第一熱交換器，從而獲得經(jīng)加熱氣態(tài)流；以及
(9)壓縮經(jīng)加熱氣態(tài)流，從而獲得壓縮氣流；以及
(10)合并步驟(9)中獲得的壓縮氣流與步驟(1)中提供的污染的含烴氣流。
如WO2014/166925中描述的方法允許用相對(duì)低的設(shè)備數(shù)液化污染的含烴氣流，從而提供液化污染的含烴氣流，尤其含甲烷的污染的氣流如天然氣的簡(jiǎn)單及節(jié)約成本的方法。污染物可為CO2。
根據(jù)WO2014/166925的方法使用凍結(jié)工藝流程去除CO2。在如上文所述的步驟(5)中，步驟(4)中獲得的液流中的工藝條件僅在CO2凍結(jié)包絡(luò)線外部(工藝條件為例如20巴，-120℃，1mol％CO2)，因此任何進(jìn)一步溫度降低會(huì)刺激CO2凍結(jié)。溫度降低在步驟(5)中通過(guò)經(jīng)焦耳湯姆森(Joule Thomson)閥門的減壓實(shí)現(xiàn)。減壓蒸發(fā)部分液體甲烷，因此冷卻其余液體。
使用焦耳湯姆森閥門具有幾個(gè)缺陷。
首先，分子在焦耳湯姆森中的滯留時(shí)間極短(1ms)并且因此存在極少時(shí)間用于CO2晶體成長(zhǎng)。
第二，僅獲得低于CO2凍結(jié)溫度的適度過(guò)冷，通常在1-10℃范圍內(nèi)，其產(chǎn)生適度動(dòng)力用于CO2結(jié)晶。
第三，焦耳湯姆森閥門不提供獨(dú)立的壓力及溫度控制，因?yàn)橄掠螠囟茸駨南掠螇毫Α?/p>
此外，經(jīng)焦耳湯姆森閥門閃蒸液流產(chǎn)生主要蒸汽、一些液體及少量固體的多相混合物，其中充足氣相的存在混合液相，從而干擾CO2晶體的生長(zhǎng)過(guò)程，因?yàn)榛旌峡梢栽斐晒腆w分解。
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