[發明專利]使用緊湊并流接觸系統的分餾系統

有效

• 申請號: 201880039623.6
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN110997094B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: N·K·葉;E·J·格雷夫;S·拉姆庫馬爾;J·C·蘇亞雷斯
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚上游研究公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張博媛

一種用于除去氣體料流中的重質烴的分餾系統(400)。汽提段(402)接收了供料氣體料流的大部分液相。第一和第二并流接觸系統(421a和421b)共線位于管中。第一并流接觸系統(421a)接收了供料氣體料流的大部分氣相(420)。每個并流接觸系統包括并流接觸器(428)和分離系統(432)。每個并流接觸器包括液滴發生器和質量傳遞段(430)。液滴發生器由液體產生液滴并將該液滴分散在氣體料流中。質量傳遞段提供了具有氣相和液相的混合的兩相流。分離系統將氣相與液相分離。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年6月15日提交的美國專利申請No.62/520213 的優先權權益，其標題為FRACTIONATION SYSTEM USING COMPACT CO- CURRENT CONTACTING SYSTEMS，其整個內容通過引用并入本文。

本申請與美國臨時申請No.62/520274相關，其標題為Fractionation SystemUsing Bundled Compact Co-Current Contacting Systems，其是與本申請同日提交的和具有共同的代理人，其公開內容通過引用以其全部并入本文。

領域

本發明提供了用于從氣體料流中分餾一種或多種組分的方法和系統。更具體地，本發明提供了用于在液化方法過程中從天然氣料流中除去重質烴的方法和系統。

背景

這節的目的是介紹本領域的各種方面，其可以與本發明的示例性實例相關聯。該描述據信是幫助提供框架來促使更好地理解本發明的具體方面。因此，應當理解本節應當以此解讀，并且無需現有技術的認可。

在上游和下游油氣工業中的眾多應用使用了吸收和分餾塔來用于各種加工，包括例如脫水來從烴氣體中除水，胺處理來從烴氣體中除去酸性氣體和分餾烴。在典型的LNG方法中烴分餾的一種應用是分餾塔，也稱作洗滌塔。圖1顯示了一種已知的洗滌塔100，其可以用于這樣的LNG方法。根據已知的LNG方法，供給到洗滌塔的氣體首先預處理和冷卻。該洗滌塔典型地在高壓運行。洗滌塔的主要目標是從天然氣料流中除去大部分的重質烴例如戊烷。傳統的洗滌塔100包括底部段(也稱作汽提段102)和頂部段(也稱作精餾段104)。氣體料流108 在與汽提段102和精餾段104相鄰的位置在高壓進入洗滌塔100。氣體料流中的蒸氣和液體彼此分離，并且蒸氣向上移動進入精餾段104，和液體向下移動進入汽提段102。汽提段102使用塔盤110來分離和引導液體向下。通常使用塔盤110代替填料，這歸因于預期的高液體通量，其定義為單位面積的體積流量。

液體料流112是在洗滌塔100的底部附近提取的，并且在再沸器 114中再加熱。該再加熱的料流116返回汽提段102，在這里該再加熱的料流中的蒸氣可以上升穿過汽提段和進入精餾段104。該再加熱的料流116中的液體與其他液體在洗滌塔100的底部合并。洗滌塔液體底部料流117可以取自洗滌塔的底部。

來自于氣體料流108的蒸氣與從汽提段102上升的蒸氣合并，并且送入精餾段104，在這里它們與沿塔下降的液體接觸。在精餾段104 中，通常使用填料118來代替塔盤，這歸因于低的液體循環速率。精餾段104包括幾個理論分離級(通常2-4個)，其中基于流到那個分離級的料流的組分的不同沸點，進行烴的分餾/分離。每個段中的填料促進了液體和蒸氣之間的緊密接觸和質量傳遞。蒸氣料流122離開洗滌塔100的頂部，并且在回流冷卻器系統124中冷卻，其可以包括一個或多個熱交換器或者其他冷卻器。冷卻的蒸氣料流126送到回流罐128，在這里液體和蒸氣彼此分離。回流液體料流130返回洗滌塔的頂部，而離開回流罐128的回流蒸氣料流132送去進一步加工，其可以包括天然氣液化方法的其余部分。在洗滌塔100中上升的蒸氣變得更富含輕質烴組分，和沿塔下降的液體變得更富含重質烴組分。所以，洗滌塔液體底部料流117的重質烴組分的比例高于輕質烴組分，和回流蒸氣料流132的輕質烴組分比例高于重質烴組分。