[發(fā)明專利]包括膜單元和蒸餾的用于處理粗天然氣的方法和設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880047267.2
• 申請日: 2018-06-18
• 公開（公告）號: CN110891668A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 讓-皮埃爾·R·巴拉蓋;米林德·M·維迪雅;伊朗·D·沙里-普拉達(dá);塞巴斯蒂安·A·杜瓦爾;奧德詩·哈拉利克;費拉斯·哈馬德
• 申請（專利權(quán)）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/22;B01D53/30;C01B23/00;C10L3/10;B01D71/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 牛海軍

用于處理天然氣進(jìn)料流的技術(shù)包括：接收天然氣進(jìn)料流，所述天然氣進(jìn)料流包含一種或多種酸性氣體、一種或多種烴流體和一種或多種非烴流體；將該天然氣進(jìn)料流循環(huán)至膜組件；用該膜組件將所述一種或多種酸性氣體的至少一部分分離成滲透流，并將所述一種或多種烴流體的至少一部分分離成拒絕流；將所述滲透流循環(huán)至蒸餾單元；以及在該蒸餾單元中，將所述一種或多種酸性氣體與所述一種或多種非烴流體分離。

優(yōu)先權(quán)要求

本申請要求于2017年6月9日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/521,654和于2018年6月13日提交的美國實用新型專利申請?zhí)?6/007,585的優(yōu)先權(quán)，將它們的整個內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及用于處理粗天然氣，并且更具體地處理粗天然氣以例如分離酸性氣體、氦或它們二者的系統(tǒng)和方法。

背景

天然氣生產(chǎn)可能經(jīng)常包含酸氣體或酸性氣體，其可能難以利用現(xiàn)有技術(shù)如胺脫硫單元處理。例如，對于包含特別高酸性氣體含量的粗天然氣進(jìn)料而言，胺可以快速降解并產(chǎn)生熱穩(wěn)定的鹽。這樣的鹽具有腐蝕性而且還會引起起泡。此外，包含這樣高的酸性氣體含量的粗天然氣進(jìn)料會需要更多的能量以進(jìn)行溶劑循環(huán)和再生(例如，再沸騰)。

概述

在一個一般實施方式中，一種處理天然氣進(jìn)料流的方法包括：接收天然氣進(jìn)料流，所述天然氣進(jìn)料流包含一種或多種酸性氣體、一種或多種烴流體和一種或多種非烴流體；將所述天然氣進(jìn)料流循環(huán)至膜組件；利用所述膜組件將所述一種或多種酸性氣體的至少一部分分離成滲透流并且將所述一種或多種烴流體的至少一部分分離成拒絕流(rejectstream)；將所述滲透流循環(huán)至蒸餾單元；和在所述蒸餾單元將所述一種或多種酸性氣體與所述一種或多種非烴流體分離。

與所述一般實施方式可結(jié)合的一個方面還包括：將所述滲透流循環(huán)通過壓縮機，所述壓縮機在膜組件和蒸餾單元之間流體定位；和將拒絕流循環(huán)至胺單元。

與前述方面中的任一個可結(jié)合的另一個方面還包括：在所述胺單元中將所述拒絕流中的一種或多種烴流體與所述一種或多種酸性氣體的另一部分分離；和將所述一種或多種烴流體循環(huán)至銷售氣體管道，并且將所述一種或多種酸性氣體的另一部分循環(huán)至硫回收單元(SRU)。

在與前述方面中的任一個可結(jié)合的另一個方面中，膜組件包括酸性氣體選擇性膜，所述酸性氣體選擇性膜包括聚酰亞胺(PI)膜、醋酸纖維素(CA)膜或非晶全氟聚合物膜中的至少一種。

在與前述方面中的任一個可結(jié)合的另一個方面中，蒸餾單元包括輸出所述一種或多種酸性氣體的所述部分的塔底輸出部和輸出所述一種或多種非烴流體的塔頂輸出部。

與前述方面中的任一個可結(jié)合的另一個方面還包括：將所述一種或多種非烴流體循環(huán)至發(fā)電單元，并且將所述一種或多種酸性氣體的所述部分循環(huán)至SRU；和將所述一種或多種非烴流體循環(huán)至第二膜組件，所述第二膜組件在所述塔頂輸出部和所述胺單元之間流體連接。

在與前述方面中的任一個可結(jié)合的另一個方面中，第二膜組件包括另一個酸性氣體選擇性膜，所述另一個酸性氣體選擇性膜包括PI膜、CA膜或非晶全氟聚合物膜中的至少一種。

與前述方面中的任一個可結(jié)合的另一個方面還包括：利用所述第二膜組件分離在所述一種或多種非烴流體中夾帶的所述一種或多種酸性氣體的另一部分；將所述一種或多種酸性氣體的經(jīng)分離的部分循環(huán)至所述SRU，并且將所述一種或多種非烴流體循環(huán)至所述胺單元或所述發(fā)電單元中的至少一個；和將經(jīng)分離的一種或多種非烴流體循環(huán)至第三膜組件。

在與前述方面中的任一個可結(jié)合的另一個方面中，所述第三膜組件包括氦選擇性膜，所述氦選擇性膜包括PI氦選擇性膜。

與前述方面中的任一個可結(jié)合的另一個方面還包括：利用所述第三膜組件從所述一種或多種非烴流體中分離氦流體；和將經(jīng)分離的氦流體回收到氦回收單元中，所述氦回收單元與所述第三膜組件流體連接。