СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАНА И АЗОТА РАЗЛИЧНЫМИ ВАРИАНТАМИ

1. Система для удаления азота и получения метанового продуктового потока высокого давления из первого подаваемого потока, содержащего азот, метан, причем система содержит
первый делитель, в котором первый подаваемый поток делится на второй подаваемый поток и третий подаваемый поток;
первую фракционирующую колонну, в которой второй подаваемый поток и третий подаваемый поток разделяются на первый головной поток и первый кубовый поток;
вторую фракционирующую колонну, содержащую конденсатор и ребойлер, в которой первый головной поток разделяется на второй головной поток и второй кубовый поток;
первый теплообменник для охлаждения первого подаваемого потока выше по потоку от первого делителя и для охлаждения второго подаваемого потока выше по потоку от первой фракционирующей колонны посредством теплообмена с первым кубовым потоком и первым головным потоком;
внешний ребойлер для охлаждения третьего подаваемого потока выше по потоку от первой фракционирующей колонны посредством теплообмена с первым кубовым потоком;
при этом метановый продуктовый поток содержит первый кубовый поток и второй кубовый поток;
при этом второй головной поток является выпускным потоком азота;
при этом нагрузка конденсатора и нагрузка ребойлера для второй фракционирующей колонны независимы друг от друга.
2. Система по п. 1, в которой третий подаваемый поток селективно подается в первую фракционирующую колонну в местоположении тарелки, расположенном ниже местоположения тарелки для подачи второго подаваемого потока в первую фракционирующую колонну.
3. Система по п. 2, дополнительно содержащая второй делитель для деления первого головного потока на четвертый подаваемый поток и пятый подаваемый поток выше по потоку от второй фракционирующей колонной и в которой пятый подаваемый поток подается во вторую фракционирующую колонну в местоположении тарелки ниже местоположения тарелки для подачи четвертого подаваемого потока во вторую фракционирующую колонну.
4. Система по п. 3, дополнительно содержащая второй теплообменник для охлаждения первого головного потока выше по потоку от второго делителя и для охлаждения четвертого подаваемого потока выше по потоку от второй фракционирующей колонной посредством теплообмена со вторым головным потоком и вторым кубовым потоком.
5. Система по п. 4, дополнительно содержащая
третий делитель для деления первого кубового потока перед первым теплообменником на первую часть и вторую часть;
насос для нагнетания второй части для повышения давления второй части; и
причем первая и вторая части проходят через первый теплообменник.
6. Система по п. 5, дополнительно содержащая четвертый делитель для деления второго кубового потока на по меньшей мере две части, причем одна из этих частей является потоком хладагента для конденсатора во второй фракционирующей колонне перед прохождением через второй теплообменник.
7. Система по п. 6, дополнительно содержащая переохладитель, в котором поток хладагента циркулирует через переохладитель перед и после теплообмена в конденсаторе.
8. Система по п. 1, дополнительно содержащая второй делитель для деления первого подаваемого потока на первую и вторую части выше по потоку от первого теплообменника;
третью фракционирующую колонну, содержащую ребойлер, где подаваемый поток газоконденсатных жидкостей разделяется на третий головной поток и третий кубовый поток;
причем первый делитель содержит фазовый сепаратор, в котором первая и вторая части первого подаваемого потока делятся на второй подаваемый поток, третий подаваемый поток и подаваемый поток газоконденсатных жидкостей;
причем первая часть первого подаваемого потока обеспечивает тепло в ребойлер третьей фракционирующей колонны перед сепаратором;
причем первый теплообменник охлаждает вторую часть первого подаваемого потока выше по потоку от первого делителя;
причем третий кубовый поток является потоком товарной газоконденсатной жидкости; и
причем метановый продуктовый поток дополнительно содержит третий головной поток.
9. Система по п. 6, дополнительно содержащая третью фракционирующую колонну, в которой второй головной поток разделяется на третий головной поток и третий кубовый поток;
смеситель для объединения третьего кубового потока с потоком хладагента перед пропусканием через конденсатор; и
причем третий головной поток нагревается во втором теплообменнике перед выпуском в виде выпускного потока азота.
10. Способ для удаления азота и образования метанового продуктового потока высокого давления, включающий стадии:
подачи первого подаваемого потока, содержащего азот и метан;
деления первого подаваемого потока на второй подаваемый поток и третий подаваемый поток в первом делителе;
подачи второго подаваемого потока и третьего подаваемого потока в первую фракционирующую колонну;
разделения второго подаваемого потока и третьего подаваемого потока в первой фракционирующей колонне на первый головной поток и первый кубовый поток;
подачи первого головного потока во вторую фракционирующую колонну, содержащую конденсатор и ребойлер;
разделения первого головного потока во второй фракционирующей колонне на второй головной поток и второй кубовый поток;
охлаждения первого подаваемого потока выше по потоку от первого делителя и охлаждения второго подаваемого потока выше по потоку от первой фракционирующей колонны в первом теплообменнике посредством теплообмена с первым кубовым потоком и первым головным потоком;
охлаждения третьего подаваемого потока выше по потоку от первой фракционирующей колонны посредством теплообмена с первым кубовым потоком во внешнем ребойлере;
при этом метановый продуктовый поток содержит первый кубовый поток и второй кубовый поток;
при этом второй головной поток является выпускным потоком азота;
при этом нагрузка конденсатора и нагрузка ребойлера для второй фракционирующей колонны независимы друг от друга.
11. Способ по п. 10, дополнительно включающий в себя селективную подачу третьего подаваемого потока в первую фракционирующую колонну в местоположении тарелки, находящемся ниже местоположения тарелки для подачи второго подаваемого потока в первую фракционирующую колонну.
12. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя деление первого головного потока на четвертый подаваемый поток и пятый подаваемый поток во втором делителе выше по потоку от второй фракционирующей колонны; и
селективную подачу пятого подаваемого потока во вторую фракционирующую колонну в местоположении тарелки, находящемся ниже местоположения тарелки для подачи четвертого подаваемого потока во вторую фракционирующую колонну.
13. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя охлаждение первого головного потока выше по потоку от второго делителя и охлаждение четвертого подаваемого потока выше по потоку от второй фракционирующей колонны во втором теплообменнике посредством теплообмена со вторым головным потоком и вторым кубовым потоком.
14. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя деление первого кубового потока на первую часть и вторую часть перед стадией охлаждения в первом теплообменнике и нагнетание насосом второй части для повышения давления второй части.
15. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя деление второго кубового потока на по меньшей мере первую часть и поток хладагента и пропускание потока хладагента через конденсатор перед стадией охлаждения во втором теплообменнике.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя циркуляцию потока хладагента через переохладитель перед и после прохождения через конденсатор.
17. Способ по п. 10, дополнительно включающий в себя
деление первого подаваемого потока на первую и вторую части во втором делителе перед выше по потоку от первого теплообменника, и причем первый делитель содержит фазовый сепаратор, причем первая и вторая части первого подаваемого потока делятся на второй подаваемый поток, третий подаваемый поток и подаваемый поток газоконденсатных жидкостей;
подачу подаваемого потока газоконденсатных жидкостей в третью фракционирующую колонну, содержащую ребойлер;
разделение подаваемого потока газоконденсатных жидкостей в третьей фракционирующей колонне на третий головной поток и третий кубовый поток;
пропускание первой части первого подаваемого потока через ребойлер третьей фракционирующей колонны для обеспечения тепла в ребойлер перед сепаратором;
причем первый теплообменник охлаждает вторую часть первого подаваемого потока выше по потоку от первого делителя;
причем третий кубовый поток является потоком товарной газоконденсатных жидкости; и
причем метановый продуктовый поток дополнительно содержит третий головной поток.
18. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя
подачу второго головного потока в третью фракционирующую колонну;
разделение второго головного потока в третьей фракционирующей колонне на третий головной поток и третий кубовый поток;
объединение третьего кубового потока с потоком хладагента перед пропусканием через конденсатор; и
нагревание третьего головного потока во втором теплообменнике перед выпуском в виде выпускного потока азота.