СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ИЗ ПОТОКА ГАЗА, СОДЕРЖАЩЕГО ГАЗООБРАЗНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ удаления газообразных загрязнителей из потока сырьевого газа, содержащего метан и газообразные загрязнители, который включает:
1) подачу потока сырьевого газа;
2) охлаждение потока сырьевого газа до температуры, при которой часть загрязнителей затвердевает и образуется суспензия, которая содержит твердый загрязнитель, жидкофазный загрязнитель и обогащенную метаном газообразную фазу;
3) введение полученной на стадии 2) суспензии в верхнюю или среднюю часть устройства криогенного разделения;
4) удаление из верхней части устройства криогенного разделения потока, содержащего обогащенную метаном газообразную фазу;
5) введение потока, содержащего жидкофазный загрязнитель, в среднюю или нижнюю часть устройства криогенного разделения для получения разбавленной суспензии загрязнителей;
6) введение полученной на стадии 5) разбавленной суспензии загрязнителей через эжектор в теплообменник, в котором твердый загрязнитель, присутствующий в разбавленной суспензии загрязнителей, расплавляется с образованием жидкофазного загрязнителя, причем теплообменник располагается снаружи устройства разделения, а эжектор располагается внутри или снаружи устройства криогенного разделения или частично внутри и частично снаружи устройства криогенного разделения;
7) введение части или всего жидкофазного загрязнителя, полученного на стадии 6), в газожидкостный сепаратор, который предпочтительно является нижней частью устройства криогенного разделения;
8) введение части или всего количества полученного на стадии 6) жидкофазного загрязнителя в устройство разделения, как описано выше на стадии 5);
9) удаление потока жидкофазного загрязнителя из газожидкостного сепаратора; и
10) разделение полученного на стадии 9) потока жидкофазного загрязнителя на поток жидкого продукта и рециркуляционный поток, который используется в качестве движущей жидкости в эжекторе.
2+
2. Способ по п.1, в котором поток сырьевого газа представляет собой поток природного газа, в котором газообразными загрязнителями являются диоксид углерода и/или сероводород, и/или С-углеводороды.
3. Способ по п.2, в котором поток природного газа содержит от 15 до 90 об.%, предпочтительно от 20 до 75 об.% диоксида углерода.
2+
2
6
2
4
4. Способ по п.2 или 3, в котором поток природного газа содержит от 0 до 25 об.% C-углеводородов, предпочтительно от 0 до 20 об.% C-С углеводородов, более предпочтительно от 0,3 и 18 об.% С-С углеводородов, предпочтительно от 0 до 20 об.%, особо предпочтительно от 0,5 и 15 об.% этана и/или в котором поток природного газа содержит от 5 до 40 об.% сероводорода, предпочтительно от 20 до 35 об.%.
5. Способ по п.2 или 3, в котором поток сырьевого газа содержит от 75 до 100 об.% метана.
6. Способ по п.1 или 2, 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).
7. Способ по п.1 или 2, в котором охлаждение на стадии 2) осуществляют с помощью изоэнтальпического расширения, предпочтительно с помощью изоэнтальпического расширения через отверстие или клапан, в частности клапан Джоуля-Томсона, или в котором охлаждение осуществляется с помощью близкого к изоэнтропическому расширения, в частности с помощью детандера, предпочтительно турбодетандера или сопла Лаваля.
8. Способ по п.7, в котором поток сырьевого газа перед расширением предварительно охлаждают до температуры от 15 до -35°С, предпочтительно от 5 до -20°С.
9. Способ по п.8, в котором предварительное охлаждение потока сырьевого газа осуществляют путем теплообмена с хладагентом, в частности с внешним хладагентом, например, пропановым циклом, каскадной схемой этан/пропан или циклом со смесью холодильных агентов, или внутренним технологическим контуром, предпочтительно с потоком диоксида углерода или потоком сероводорода или холодным потоком метана.
10. Способ по п.1 или 2, в котором поток сырьевого газа охлаждают на стадии 2) до температуры от -40 до -100°С, предпочтительно от -50 до -80°С.
11. Способ по п.1 или 2, в котором практически весь твердый загрязнитель, присутствующий в суспензии загрязнителей, расплавляется на стадии 6).
12. Способ по п.1 или 2, в котором на стадии 7) жидкофазный загрязнитель вводят в нижнюю часть устройства разделения на уровне, который выше уровня, на котором жидкофазный загрязнитель удаляют из нижней части устройства разделения на стадии 8).
13. Способ, по п.1 или 2, в котором на стадии 5) поток, содержащий жидкофазный загрязнитель, вводят в устройство разделения на уровне, который ниже уровня, на котором обогащенную метаном газообразную фазу удаляют из устройства разделения на стадии 4).
14. Устройство криогенного разделения для осуществления способа по любому из пп.1-13, которое включает верхнюю часть, среднюю часть и нижнюю часть; средства для введения суспензии, содержащей твердый загрязнитель, жидкофазный загрязнитель и обогащенную метаном газообразную фазу, в верхнюю или среднюю часть устройства разделения; средства для удаления обогащенной метаном газообразной фазы из верхней части устройства разделения; средства для введения потока, содержащего жидкофазный загрязнитель, в верхнюю или среднюю часть устройства разделения для разбавления суспензии загрязнителей внутри устройства разделения; теплообменник, расположенный снаружи устройства разделения; эжектор, расположенный внутри или снаружи устройства разделения или частично внутри и частично снаружи устройства разделения на уровне, который ниже уровня, на котором расположено средство для введения суспензии загрязнителей в устройство разделения, причем эжектор сообщается с теплообменником; средства для направления к эжектору разбавленной суспензии загрязнителей внутри устройства разделения; средства для ввода полученного в теплообменнике жидкофазного загрязнителя в нижнюю часть устройства разделения; средства для ввода полученного в теплообменнике жидкофазного загрязнителя в верхнюю или среднюю часть устройства разделения; средства для удаления жидкофазного загрязнителя из нижней части устройства разделения; средства для разделения удаленного из нижней части жидкофазного загрязнителя на поток жидкого продукта и рециркуляционный поток для использования в качестве движущей жидкости в эжекторе.