[發(fā)明專利]從待液化的天然氣原料流中分離硫醇的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 97112962.2
• 申請日: 1997-06-04
• 公開（公告）號: CN1065517C
• 公開（公告）日: 2001-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: Ｆ·Ｊ·Ｆ·迪拉維格;Ｃ·Ａ·杜爾
• 申請（專利權(quán)）人: 凱洛格總公司
• 主分類號: C07C7/04
• 分類號: C07C7/04;C10L3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張元忠,田舍人

本發(fā)明涉及將天然氣液化的方法，更確切地說涉及自含硫醇的天然氣原料流中將天然氣液化的方法。

供液化的原始天然氣通常是相對純凈的。該原始天然氣含例如水、二氧化碳和硫化氫等雜質(zhì)，通常在液化前要處理該氣體，以便去除這些雜質(zhì)。世界上大多數(shù)天然氣的生產(chǎn)都采用液化方式，以便于處理和運輸，而原始天然氣流中常常含有過量的硫醇。

通常，通過采用物理的方法或化學溶劑或者分子篩來預處理該天然氣原料流的方法已經(jīng)能將硫醇除去。而當遇到高濃度硫醇時，除了處理二氧化碳和硫化氫的方法外，還必須使用專門去除硫醇的技術(shù)。

使用物理或化學溶劑系統(tǒng)成本高，操作復雜。另一方面，使用分子篩需要非常大的床層，而且床層的再生會需要相當于天然氣原料流80％體積量的再生氣。由再生過程產(chǎn)生的廢氣也含很高濃度的硫醇。在再生廢氣中如此高濃度的硫醇對于可燃氣系統(tǒng)來說是難以承受的。另外，大量分子篩的再生也使得進入可燃氣系統(tǒng)的丙烷、丁烷和比其更重的烴類的量發(fā)生大的變化。

所以，需要一種液化含硫醇的原始天然氣的方法，它能避免由上述現(xiàn)有技術(shù)的天然氣預處理方法上所引起的問題和不足。

本發(fā)明的原理是通過蒸餾含硫醇的原始天然氣原料流將硫醇濃縮到一個或一個以上的餾份中。這就不需要為了除去硫醇而對天然氣原料流做任何專門的預處理工作。本方法所需除去硫醇的設(shè)備要小得多。因為硫醇已被濃縮到餾份中。其直接后果是除去硫醇的設(shè)備成本與現(xiàn)有技術(shù)的預處理方法中設(shè)備成本相比較被大大降低，而且操作該設(shè)備的費用也被大大降低。

本發(fā)明提供一種從待液化的天然氣原料流中分離硫醇的方法。該法包括如下步驟：

(a)將天然氣原料流輸入回流滌氣塔以產(chǎn)生甲烷塔頂餾出物和富含乙烷和比其更重的烴類的液態(tài)塔底物料流；

(b)將來自步驟(a)的塔底物料流分餾產(chǎn)生含戊烷和比其更重的烴類的天然氣液流和一個或多個主要含乙烷、丙烷和丁烷的塔頂餾出物流；

(c)從至少一個來自步驟(b)的塔頂餾出物流中除去硫醇以產(chǎn)生脫硫醇物料流；

(d)部分冷凝和分離來自步驟(a)的塔頂餾出物以產(chǎn)生蒸氣流和液流；

(e)將至少一部分來自步驟(d)的液流作為要回流的至少一部分再循環(huán)回到步驟(a)中的滌氣塔內(nèi)；

(f)冷卻來自步驟(d)的蒸氣流以產(chǎn)生液化天然氣流。

必要時，在進行步驟(a)前，通常可將該原料流預處理，以便除去酸性氣體和水份。例如，該預處理步驟可包括去除硫化氫。本方法還優(yōu)選包括加入至少一部分來自步驟(c)的脫硫醇餾出物到來自步驟(a)的甲烷塔頂餾出物中用于步驟(d)中的部分冷凝和分離。本方法適用于處理含硫醇濃度為至少約百萬分之四(4ppm)的原料流，當該原料流含至少約50ppm的硫醇時，本方法尤為適用。來自步驟(d)的蒸氣流優(yōu)選包含的硫醇濃度為低于天然氣原料流中原硫醇濃度的約20％(重量／重量)，最優(yōu)選包含的硫醇濃度為低于占來自步驟(d)的蒸氣流重量的百萬分之十。

含一系列蒸餾段的分餾步驟(b)可包括一個先脫乙烷塔裝置，即將來自步驟(a)的塔底物料流送到脫乙烷塔中，在塔中蒸餾該塔底物料流產(chǎn)生乙烷塔頂餾出物，在塔底物料流中基本上不含乙烷。然后將來自脫乙烷塔的塔底物料流輸送到脫丙烷塔中，在塔中將其蒸餾產(chǎn)生丙烷塔頂餾出物和基本上不含丙烷的塔底物料流。同樣，將來自脫丙烷塔的塔底物料流輸?shù)矫摱⊥樗校谒袑⑵湔麴s產(chǎn)生丁烷塔頂餾出物和基本上不含丁烷的塔底天然氣液流。

優(yōu)選將以上丙烷和丁烷的塔頂餾出物混合，以便在步驟(c)中去除硫醇，產(chǎn)生主要含丙烷和丁烷的脫硫醇餾出物。優(yōu)選將來自步驟(b)的乙烷塔頂餾出物與來自步驟(d)的蒸氣流混合，以便在步驟(f)中冷卻，產(chǎn)生液化天然氣液流。必要時，本方法也可包括步驟(g)，即除去液化天然氣流中的氮氣產(chǎn)生液化天然氣產(chǎn)品流。

本方法采用的滌氣塔與傳統(tǒng)的滌氣塔相比，可以按更高的回流／進料比和更多的平衡塔板數(shù)來操作。優(yōu)選的回流／進料重量比至少為0．5，最優(yōu)選回流進料重量比至少為1．0。通常，5個平衡塔板數(shù)已經(jīng)足夠，但優(yōu)選8個或8個以上的平衡塔板數(shù)，以便降低來自滌氣塔的塔頂餾出物中的硫醇含量。

可以用分子篩組來實現(xiàn)除去硫醇的步驟。該分子篩組最好包括三個排列的床層，兩個床層交替參與除去硫醇的運作，同時再生第三個床層，另一方面，也可以用寄性堿洗滌來實現(xiàn)去除硫醇的步驟。

圖1是按照本發(fā)明的一個實施例的天然氣液化方法的示意流程圖，它表明對脫丙烷塔和脫丁烷塔的塔頂餾出物做除硫醇處理和將它們的一部分再循環(huán)到滌氣塔內(nèi)。