ДВУХСТАДИЙНЫЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОЧИЩЕННОГО ГАЗА

1. Способ производства очищенного газа из потока сырьевого газа, содержащего метан и газообразные загрязнители, включающий стадии:
1) подача потока сырьевого газа;
2) охлаждение потока сырьевого газа до температуры, при которой по меньшей мере часть потока сырьевого газа находится в жидкой фазе;
3) разделение потока сырьевого газа с помощью криогенной перегонки на донный поток, обогащенный загрязнителями и обедненный метаном, и головной поток, обогащенный метаном и обедненный газообразными загрязнителями, причем донный поток содержит от 0,5 до 15% метана от метана, содержащегося в потоке сырьевого газа;
4) охлаждение обогащенного метаном потока до температуры, при которой образуются твердо- и/или жидкофазные загрязнители;
5) введение охлажденного потока со стадии 4) в разделительный аппарат «газ/жидкость/твердые материалы»; и
6) выведение из разделительного аппарата «газ/жидкость/твердые материалы» очищенного газа и потока, обогащенного загрязнителями.
2. Способ по п.1, в котором сырьевой газ содержит от 15 до 90 об.%, преимущественно от 20 до 75 об.% диоксида углерода.
2+
2
8
2
4
3. Способ по п.1 или 2, в котором сырьевой газ содержит от 5 до 55 об.%, преимущественно от 10 до 45 об.% сероводорода, и от 5 до 80 об.%, преимущественно от 10 до 75 об.% метана и, возможно, от 0,1 до 25 об.% С-углеводородов, преимущественно от 0,2 до 22 об.% С-С-углеводородов, более предпочтительно 0,3 до 18 об.% С-С-углеводородов, и в особенности от 0,5 до 15 об.% этана.
4. Способ по п.1 или 2, в котором поток сырьевого газа имеет температуру от -10 до 70°С, предпочтительно от 0 до 40°С, и давление от 20 до 150 бар (абс), преимущественно от 40 до 90 бар (абс).
5. Способ по п.1 или 2, в котором охлаждение осуществляют путем теплообмена с холодной текучей средой, в частности либо с внешним хладагентом, например пропановым циклом, этан/пропановым каскадом или смешанным циклом хладагентов, либо с внутренним технологическим контуром, преимущественно потоком диоксида углерода или сероводорода, холодным обогащенным метаном потоком или холодным потоком сжиженного природного газа (СПГ).
6. Способ по п.5, в котором осуществляют дополнительное охлаждение потока сырьевого газа путем изоэнтропийного расширения, в частности с помощью детандера, преимущественно турбодетандера или сопла Лаваля, или в котором осуществляют дополнительное охлаждение потока сырьевого газа путем изоэнтропийного расширения, преимущественно изоэнтропийного расширения через отверстие или клапан, в частности через клапан Джоуля-Томсона.
7. Способ по п.1 или 2, в котором поток сырьевого газа охлаждают до температуры от -10 до -50°С, преимущественно от -20 до -40°С.
8. Способ по п.1 или 2, в котором донная температура секции криогенной перегонки составляет от -5 до 30°С или в котором температура верха секции криогенной перегонки составляет от -60 до -30°С.
9. Способ по п.1 или 2, в котором головной поток стадии криогенной перегонки содержит от 10 до 25 мас.% газообразных загрязнителей, содержащихся в потоке сырьевого газа и/или в котором донный поток стадии криогенной перегонки содержит от 0,5 до 15 мас.%, преимущественно от 1 до 10 мас.% метана в расчете на его количество в потоке сырьевого газа.
10. Способ по п.1 или 2, в котором охлаждение обогащенного метаном потока на стадии (4) осуществляют путем изоэнтальпийного расширения, в частности изоэнтальпийного расширения через отверстие или клапан, в частности клапан Джоуля-Томсона, или в котором охлаждение обогащенного метаном потока на стадии (4) осуществляют путем практически изоэнтальпийного расширения, в частности с помощью детандера, преимущественно турбодетандера или сопла Лаваля.
11. Способ по п.1 или 2, в котором охлаждение обогащенного метаном потока на стадии (4) осуществляют путем теплообмена с холодной текучей средой, в частности либо с внешним хладагентом, например пропановым циклом, этан/пропановым каскадом или смешанным циклом хладагентов, либо с внутренним технологическим контуром, преимущественно потоком диоксида углерода или сероводорода, холодным метановым потоком или холодным потоком СПГ.
12. Способ по п.1 или 2, который включает в себя дополнительные стадии:
(7) введение потока с высоким содержанием загрязнителей в промежуточную и/или донную часть разделительного аппарата «газ/жидкость/твердые материалы», в результате чего получают разбавленную суспензию кислых загрязнителей;
(8) введение разбавленной суспензии кислых загрязнителей через эдуктор в теплообменник, в котором происходит плавление присутствующего в разбавленной суспензии загрязнителей твердого кислого загрязнителя с образованием жидкого кислого загрязнителя, причем указанный теплообменник расположен снаружи от разделительного аппарата, а эдуктор находится внутри или снаружи от разделительного устройства или частично внутри и частично снаружи от разделительного аппарата;
(9) введение части или всего количества жидкого загрязнителя, полученного на стадии (8), в газожидкостной сепаратор, который преимущественно представляет собой донную часть разделительного аппарата «газ/жидкость/твердые материалы»;
(10) введение части или всего количества жидкого загрязнителя, полученного на стадии (9), в указанный разделительный аппарат «газ/жидкость/твердые материалы»;
(11) выведение из газожидкостного сепаратора потока жидкого кислого загрязнителя; и
(12) разделение полученного на стадии (11) потока жидкого кислого загрязнителя на поток жидкого продукта и рециркуляционный поток, используемый в качестве несущей текучей среды в эдукторе.
13. Способ по п.1 или 2, который включает в себя дополнительные стадии:
(a) подача тепла к потоку с высоким содержанием загрязнителей с целью расплавления по меньшей мере части твердых загрязнителей, в результате чего получают нагретый поток с высоким содержанием загрязнителей;
(b) вывод нагретого потока с высоким содержанием загрязнителей из аппарата;
(c) подогрев по меньшей мере части нагретого потока с высоким содержанием загрязнителей с образованием подогретого рециркуляционного потока; и
(d) рециркуляция по меньшей мере части подогретого рециркуляционного потока в аппарат.
14. Способ по п.1 или 2, в котором потоком сырьевого газа является поток природного газа, а очищенным газом является очищенный природный газ, причем способ дополнительно включает стадию, на которой очищенный природный газ подвергают второй криогенной перегонке с последующим сжижением природного газа с образованием сжиженного природного газа.
15. Сжиженный природный газ, получаемый способом по п.14.