用于优化从流体除去可凝结组分的方法技术

技术编号:11787885 阅读:71 留言:0更新日期:2015-07-29 11:59
一种用于从含有可凝结组分的流体中除去可凝结组分的方法。此方法涉及通过热交换来优化包括可凝结组分的初始原料流的温度并冷却以使来自其中的液体凝结。除去液体以形成气流,然后将气流压缩且后冷却以形成高压流。使一部分高压流膨胀形成冷却的低压流,将低压流与初始原料流混合以增强初始原料流中可凝结组分的冷却和凝结。所述方法的特征在于,在将冷却的低压流与初始原料流混合后,将形成的混合物分离成液流和气流。液流和气流分别在气-液热交换器和气-气热交换器中与初始原料流接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自展示正的焦耳-汤姆逊(Joule-Thomson)作用的流体混合物除去可 凝结物,且更具体而言,本专利技术涉及自酸性气流除去(例如)水以使其中最小程度地形成液 态水或基本上消除液态水的形成,以便气流中最小程度地腐蚀和形成水合物,进行运输和 注入以供封存。还提供关于改进和增强烃回收的讨论。
技术介绍
气流,诸如由石油加工或燃烧过程产生的那些气流,常含有在与水混合时形成酸 的气体。所述气体典型地称作"酸性气体"。由石油加工产生的最常见的天然产生的酸性气 体是硫化氢(H 2S)和二氧化碳(CO2)。源自燃烧/氧化/热解过程的典型酸性气体是二氧 化碳(CO 2)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NO、NO2)。 酸性气体典型地含有水。天然产生的酸性气体常以容器中的水饱和且源自燃烧的 气体与在燃烧期间由氢和氧反应形成的水共存。实际上所有酸性气体最终都在除去或纯化 酸性气体过程期间的某个点以水蒸气饱和而结束。在规定范围内降低含有水的酸性气体的 温度或增加其压力(诸如在酸性气体通过压缩器时发生的情形)将导致一些水从气体凝结 成液相。在仍高于水凝固点的某一温度下,水和酸性气体可能开始形成"固体样"结构,称 为气体水合物。水合物开始形成的温度称为水合物形成温度(HFT),此温度根据混合物的压 力、组成和水含量而变化。水合物是水和小分子的物理组合,产生具有"冰样"外观、但具备 不同于冰的特性和结构的化合物。水合物也可以称为气体包合物。水合物因其可导致热传 递降低、过量压力下降、堵塞、生产中断而存在问题而且受到安全关注。 任何气体系统中形成含水相都是不利的,因为这促使腐蚀,可导致形成气体水合 物且可导致机械和操作问题。含水相在酸性气体系统中尤其不利,因为得到的含水相将具 酸性,导致腐蚀率显著增加且通常比非酸性气体产生更高的HFT。 表A说明在水中不同浓度的酸性气体组分下,在软钢中发生的腐蚀程度。 轰1 水中的二氧化碳和其他气体对软钢的腐蚀*【主权项】1. 一种用于从含有可凝结组分的流体中除去可凝结组分的方法,其包括: 通过热交换来优化包括所述可凝结组分的初始原料流的温度并冷却以使来自其中的 液体凝结,且除去所述液体以形成气流; 在冷却后压缩所述气流以形成高压流; 使一部分高压流膨胀以形成冷却的低压流; 将所述冷却的低压流与所述初始原料流混合以增强所述初始原料流中可凝结组分的 冷却和凝结。2. 如权利要求1所述的方法,其包括在多个热交换器中连续热交换以优化所述流中的 能量存留,伴随再循环质量的下降。3.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述热交换器包括多个平行的热交换 器以用于优化所述流中的能量存留且减少再循环的量。4.如权利要求3所述的方法,其中所述优化所述能量的步骤包括在形成水合物以外的 温度范围内操作所述方法。5.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其中通过气-液热交换操作进行所述热交 换。6. 如权利要求1至6中任一项所述的方法,其中通过气-液热交换操作、接着通过 气-气热交换操作进行所述热交换。7.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其中通过气-液热交换操作与气-气热交 换操作平行进行所述热交换。8. 如权利要求1至8中任一项所述的方法,其中通过气-液热交换操作进行所述热交 换。9.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其另外包括对所述原料流进行处理以进行 水含量减少单元操作的步骤。10. 如权利要求6所述的方法,其另外包括从由所述方法产生的所述流回收烃。11. 如权利要求1至11中任一项所述的方法,其另外包括从由所述方法产生的所述流 回收酸性气体组分。12. 如权利要求10所述的方法,其另外包括使所述酸性气体组分再循环。13.如权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述流体具有正的焦耳-汤姆逊系 数。14.如权利要求1至14中任一项所述的方法,其中所述可凝结组分包括C5H1JP较重的 烃。15.如权利要求1至15中任一项所述的方法,其另外包括向所述流体中加入水合物抑 制剂的任选步骤。16.如权利要求16所述的方法,其中所述水合物抑制剂是甲醇。17. -种用于从含有可凝结组分的流体中除去可凝结组分的方法,其包括: 通过热交换来优化包括所述可凝结组分的初始原料流的温度并冷却以使来自其中的 液体凝结,且除去所述液体以形成气流; 压缩以及冷却所述气流后以形成高压流; 使一部分高压流膨胀以形成冷却的低压流; 将所述冷却的低压流与所述初始原料流混合以增强所述初始原料流中可凝结组分的 冷却和凝结,从而形成混合物; 将所述混合物分离成液流和气流;且 使所述液流和所述气流通过气-液热交换操作、接着通过气-气热交换操作与初始原 料流接触进行热交换。18. 如权利要求17所述的方法,其包括确定所述初始燃料流的烃和水含量的步骤。19. 如权利要求17或18所述的方法,其另外包括在形成水合物以外的温度范围内操作 所述方法的步骤。20. 如权利要求17至19中任一项所述的方法,其另外包括对所述原料流进行处理以进 行水含量减少单元操作的步骤。21. 如权利要求17至20中任一项所述的方法,其另外包括从由所述方法产生的所述流 回收烃。22. 如权利要求17至21中任一项所述的方法,其另外包括从由所述方法产生的所述流 回收酸性气体组分。23. 如权利要求22所述的方法,其另外包括使所述酸性气体组分再循环。24. 如权利要求17至23中任一项所述的方法,其中所述流体具有正的焦耳-汤姆逊系 数。25. 如权利要求17至24中任一项所述的方法,其中所述可凝结组分包括C 5H12和较重 的烃。26. 如权利要求17至25中任一项所述的方法,其另外包括向所述流体中加入水合物抑 制剂的任选步骤。27. 如权利要求17至26中任一项所述的方法,其中所述水合物抑制剂是甲醇。【专利摘要】一种用于从含有可凝结组分的流体中除去可凝结组分的方法。此方法涉及通过热交换来优化包括可凝结组分的初始原料流的温度并冷却以使来自其中的液体凝结。除去液体以形成气流,然后将气流压缩且后冷却以形成高压流。使一部分高压流膨胀形成冷却的低压流,将低压流与初始原料流混合以增强初始原料流中可凝结组分的冷却和凝结。所述方法的特征在于,在将冷却的低压流与初始原料流混合后,将形成的混合物分离成液流和气流。液流和气流分别在气-液热交换器和气-气热交换器中与初始原料流接触。【IPC分类】B01D53-52, B01D53-44, B01D5-00【公开号】CN104812454【申请号】CN201380048433【专利技术人】韦恩·麦凯, 詹姆斯·马多克斯 【申请人】液化天然气工程有限公司【公开日】2015年7月29日【申请日】2013年9月17日【公告号】CA2790182A1, CA2790182C, EP2895245A1, WO2014075176A1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从含有可凝结组分的流体中除去可凝结组分的方法,其包括:通过热交换来优化包括所述可凝结组分的初始原料流的温度并冷却以使来自其中的液体凝结,且除去所述液体以形成气流;在冷却后压缩所述气流以形成高压流;使一部分高压流膨胀以形成冷却的低压流;将所述冷却的低压流与所述初始原料流混合以增强所述初始原料流中可凝结组分的冷却和凝结。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦恩·麦凯詹姆斯·马多克斯
申请(专利权)人:液化天然气工程有限公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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