[发明专利]乙烷回收方法和配置

权利要求书

1.一种气体处理成套设备，其包括：

第一热交换器、第一透平膨胀机和第二热交换器，它们在脱甲烷塔上游彼此串联连接且经配置以使原料气冷却并膨胀到高于脱甲烷塔工作压力的压力；

分离器，它与第二热交换器流体连接且经配置以将冷却并膨胀的原料气分离为液相和气相；

第二透平膨胀机，它与分离器连接且经配置以使一部分气相膨胀到脱甲烷塔压力；和

第三热交换器和减压装置，它们彼此连接且经配置以接收并冷凝另一部分气相，藉此形成到达脱甲烷塔的回流。

2.权利要求1的成套设备，其中第一热交换器和第二热交换器与脱甲烷塔热连接以提供脱甲烷塔的至少一部分再沸任务。

3.权利要求1的成套设备，其还包括脱甲烷塔的塔侧再沸器，它与脱乙烷塔塔顶冷凝器和残余气体热交换器中的至少一者热连接。

4.权利要求1的成套设备，其中所述第一透平膨胀机与残余气体压缩机机械连接。

5.权利要求1的成套设备，其还包括原料气来源，该原料气来源经配置以提供压力为至少1500psig的原料气。

6.权利要求1的成套设备，其中所述原料气包含至少0.5％摩尔的CO₂和小于3％摩尔的C₃+组分。

7.权利要求1的成套设备，其中所述高于脱甲烷塔工作压力的压力为1000psig到1400psig。

8.权利要求1的成套设备，其中所述第一热交换器、所述第一透平膨胀机和所述第二热交换器经配置以使原料气冷却到高于-10°F的温度。

9.权利要求1的成套设备，其中所述第二透平膨胀机经配置使得所述气相的膨胀部分的温度为-75°F到-85°F，压力为400psig到550psig。

10.权利要求1的成套设备，其中所述第三热交换器和所述减压装置经配置以使所述气相的另一部分在等于或低于-130°F的温度下冷凝。

11.一种自含乙烷的气体中分离乙烷的方法，其包括：

在脱甲烷塔上游使原料气冷却并从原料气压力膨胀到高于脱甲烷塔工作压力的压力；

自冷却并膨胀的原料气中分离过热气相且使一部分过热气相在透平膨胀机中膨胀到脱甲烷塔工作压力；和

使另一部分过热气相冷却并膨胀以产生回流，且将所述回流供应到脱甲烷塔中。

12.权利要求11的方法，其中所述使原料气膨胀的步骤在任选与压缩机机械连接的另一透平膨胀机中进行。

13.权利要求11的方法，其中所述使原料气冷却的步骤使用经配置以将再沸热提供给脱甲烷塔的热交换器进行。

14.权利要求11的方法，其还包括将来自脱乙烷塔塔顶冷凝器和残余气体热交换器的热含量提供给塔侧再沸器的步骤。

15.权利要求11的方法，其中所述原料气的压力为至少1500psig。

16.权利要求11的方法，其中所述原料气包含至少0.5％摩尔的CO₂和小于3％摩尔的C₃+组分。

17.权利要求11的方法，其中所述高于脱甲烷塔工作压力的压力为1000psig到1400psig。

18.权利要求11的方法，其中所述冷却并膨胀的原料气的温度高于-10°F。

19.权利要求11的方法，其中所述在透平膨胀机中膨胀到脱甲烷塔工作压力的部分过热气相的温度为-75°F到-85°F，压力为400psig到550psig。

20.权利要求11的方法，其中将所述过热气相的另一部分冷却使得回流的温度等于或低于-130°F。