СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ ПОТОКА ГАЗА, СОДЕРЖАЩЕГО ГАЗООБРАЗНЫЕ ПРИМЕСИ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ удаления газообразных примесей из сырьевого газового потока, содержащего метан и газообразные примеси, включающий:
1) подачу потока сырьевого газа;
2) охлаждение потока сырьевого газа до температуры, при которой образуется суспензия, содержащаяся твердую фазу примеси, жидкую фазу примеси и газообразную фазу, богатую метаном;
3) ввод суспензии, полученной на стадии 2), в верхнюю часть или промежуточную часть криогенного разделительного устройства;
4) отвод потока, содержащего газообразную фазу, богатую метаном, из верхней части разделительного устройства;
5) ввод потока, содержащего жидкую фазу примеси, в промежуточную и/или нижнюю часть разделительного устройства для разбавления суспензии, которая была введена в разделительное устройство на стадии 3);
6) пропускание разбавленной суспензии, полученной на стадии 5), через теплообменник, который размещен внутри разделительного устройства, за счет чего, по меньшей мере, часть твердой фазы примеси, содержащейся в разбавленной суспензии, расплавляется и превращается в жидкую фазу примеси;
7) отвод из разделительного устройства с помощью нагнетателя, предпочтительно эжектора, потока, содержащего жидкую фазу примеси, причем нагнетатель расположен ниже теплообменника и размещен снаружи или внутри разделительного устройства или частично внутри или снаружи разделительного устройства;
8) отвод потока, содержащего жидкую фазу примеси, из разделительного устройства в точке, находящейся ниже уровня суспензии в разделительном устройстве;
9) разделение потока жидкой фазы примеси, полученной на стадии 8), на поток жидкого продукта и рециркуляционный поток, который в том случае, когда используют эжектор, используют в нем в качестве активного потока; и
10) ввод в разделительное устройство так, как описано выше на стадии 5), по меньшей мере, части потока, отведенного на стадии 7), и, по меньшей мере, части рециркуляционного потока, полученного на стадии 9).
2. Способ по п.1, в котором нагнетатель, предпочтительно эжектор, размещен снаружи разделительного устройства и сообщается с ним.
3. Способ по п.1, в котором поток сырьевого газа представляет собой поток природного газа, в котором газообразные примеси представляют собой диоксид углерода, и/или сероводород, и/или углеводороды С2+.
4. Способ по п.3, в котором поток природного газа содержит сероводород в количестве от 5 до 40 об.%, предпочтительно от 20 до 35 об.%.
5. Способ по п.3, в котором поток природного газа содержит диоксид углерода в количестве от 5 до 90 об.%, предпочтительно от 10 до 75 об.%.
6. Способ по п.3, в котором сырьевой газ содержит углеводороды С2+ в количестве от 0 до 25 об.%, предпочтительно углеводороды С2-С5 от 0 до 20 об.%, более предпочтительно углеводороды С2-С4 от 0,3 до 18 об.%, в частности, содержит этан от 0,5 до 15 об.%.
7. Способ по п. 2, в котором поток сырьевого газа содержит метан в количестве от 75 до 100 об.%.
8. Способ по п.1, в котором поток сырьевого газа на стадии 1) имеет температуру от -20 до 150°С, предпочтительно от -10 до 70°С, и давление от 10 до 250 бар (абс.), предпочтительно от 80 до 120 бар (абс.).
9. Способ по п.1, в котором охлаждение на стадии 2) осуществляют посредством изоэнтальпийного расширения, предпочтительного изоэнтальпийного расширения при прохождении через дроссельное отверстие или клапан, в частности клапан Джоуля-Томпсона, или посредством расширения, близкого к изоэнтропийному, в частности, с помощью расширительного устройства, предпочтительно турбодетандера или сопла Лаваля; причем предпочтительно исходный газовый поток перед расширением предварительно охлаждают до температуры от 15 до -35°С, предпочтительно от 5 до -20°С, более предпочтительно предварительное охлаждение потока сырьевого газа осуществляют посредством теплообмена с холодной жидкостью, в частности с внешним хладагентом, например, используют пропановый цикл, каскад из этанового и пропанового циклов или цикл смешанного хладагента или используют внутренний технологический контур, при этом подходящим является поток диоксида углерода или сероводорода или холодный поток метана.
10. Способ по п.1, в котором на стадии 2) поток сырьевого газа охлаждают до температуры от -40 до -100°С, предпочтительно от -50 до -80°С.
11. Способ по п.1, в котором на стадии 6) расплавляют, по существу, всю твердую фазу примеси, находящуюся в суспензии.
12. Способ по п.1, в котором вводимый на стадии 5) поток, содержащий жидкую фазу примеси, или поток суспензии, содержащей примеси, вводят в разделительное устройство на уровне, который находится ниже, чем уровень, на котором газообразную фазу, богатую метаном, отводят из разделительного устройства на стадии 4).
13. Криогенное разделительное устройство для осуществления способа по любому из пп.1-12, содержащее верхнюю часть, промежуточную часть и нижнюю часть; средства ввода суспензии, которая содержит твердую фазу примеси, жидкую фазу примеси и газообразную фазу, богатую метаном, в верхнюю или промежуточную часть разделительного устройства; средства отвода газообразной фазы, богатой метаном, из верхней части разделительного устройства; средства ввода потока, содержащего жидкую фазу примеси, в верхнюю или промежуточную часть разделительного устройства для разбавления суспензии внутри разделительного устройства; теплообменник, размещенный внутри разделительного устройства; нагнетатель, предпочтительно эжектор, который размещен внутри или снаружи разделительного устройства или частично внутри и снаружи разделительного устройства на уровне, который находится ниже уровня, на котором расположен теплообменник, и предназначен для удаления потока, содержащего жидкую фазу примеси из разделительного устройства; средства удаления потока, содержащего жидкую фазу примеси, из промежуточной или нижней части разделительного устройства и средства разделения жидкой фазы примеси, отведенной из промежуточной или нижней части, на поток жидкого продукта и рециркуляционный поток, предназначенный в случае, когда используется эжектор, для использования в нем в качестве активной текучей среды, причем предпочтительно нагнетатель, предпочтительно эжектор, размещен снаружи разделительного устройства, предпочтительно ниже разделительного устройства, и сообщается с ним.
14. Очищенный газовый поток, полученный способом по любому из пп.1-13.
15. Способ сжижения потока сырьевого газа, включающий очистку потока сырьевого газа способом по любому из пп.1-13, с последующим сжижением потока сырьевого газа с использованием способов, известных из уровня техники.