Retirada de líquidos del gas natural a partir de una corriente gaseosa de gas natural.

Método para retirar los líquidos del gas natural a partir de una corriente gaseosa de gas natural a presión elevadapara obtener una corriente gaseosa de producto que tiene un contenido reducido de líquidos del gas natural,

métodoque comprende las etapas de:

(a) enfriar la corriente de gas natural;

(b) introducir la corriente de gas natural enfriada en el fondo de una columna de lavado que tiene una sección deseparación inferior y una sección de absorción superior, conteniendo cada sección al menos una etapa teórica;

(c) permitir que el gas natural ascienda a través de la corriente de lavado y retirar desde la parte superior de lacolumna de lavado una corriente de cabeza;

(d) condensar parcialmente la corriente de cabeza y separar la corriente de cabeza parcialmente condensada enuna corriente gaseosa que tiene un contenido reducido de líquidos del gas natural y una corriente de reflujolíquida, y retirar la corriente gaseosa como la corriente de producto gaseosa que tiene un contenido reducido delos líquidos del gas natural;

(e) dividir la corriente de reflujo líquida en una primera corriente de reflujo de una segunda corriente de reflujo;

(f) introducir la primera corriente de reflujo en la parte superior de la sección de absorción de la columna delavado;

(g) introducir la segunda corriente de reflujo en la parte superior de la sección de separación para separar loscomponentes gaseosos ligeros deseados; y

(h) retirar de la parte inferior de la columna de lavado una corriente de cola líquida rica en componentes máspesados.

Retirada de líquidos del gas natural a partir de una corriente gaseosa de gas natural

La presente invención se refiere a la retirada de líquidos del gas natural a partir de una corriente gaseosa de gas natural. En la memoria descriptiva y en las reivindicaciones el término líquidos del gas natural se usa para referirse a hidrocarburos pesados, tales como componentes de gas licuado de petróleo y gasolinas naturales.

Los líquidos del gas natural se retiran porque tienen un valor económico y porque retirar los líquidos del gas natural reduce el poder calorífico de la corriente de gas natural.

A modo de ejemplo se da una composición molar de una corriente de gas natural a partir de la cual se deben retirar los líquidos del gas natural: metano 86% en moles, etano 6% en moles, propano 4% en moles, butano plus 1% en moles y el resto está formado por otros componentes, tales como nitrógeno, dióxido de carbono y helio.

La presente invención se refiere, en particular, a retirar tales líquidos del gas natural de una corriente de gas natural a presión elevada, por ejemplo a presiones mayores de 3 MPa (absoluto) y menores que la presión crítica del gas natural, que es de aproximadamente 7 MPa (absoluto) .

Un método para retirar hidrocarburos más pesados de una corriente de gas natural se desvela en la memoria descriptiva de Patente de Estados Unidos Nº 5 325 673. Esta publicación desvela un método para pretratar una corriente de gas natural para licuefacción retirando los hidrocarburos más pesados de la misma, que comprende las etapas de:

a) introducir una corriente de alimentación de gas natural en una columna de lavado que tiene secciones de enriquecimiento superior y separación inferior; b) poner en contacto la corriente de alimentación con una corriente de reflujo líquida introducida en la sección de enriqueciendo superior de la columna para absorber los hidrocarburos C5+ de la corriente de alimentación; c) recuperar un producto de cabeza en fase vapor que contiene hidrocarburos C2-C4 y que tiene una concentración de menos de aproximadamente 1 ppm de hidrocarburos C6+; d) evaporar una porción del líquido en la sección inferior de la columna para separar los hidrocarburos más ligeros de la corriente de alimentación; e) recuperar un producto de cola en fase líquida enriquecido en hidrocarburos C5+; y f) hacer funcionar la columna para obtener los hidrocarburos C2-C4 fundamentalmente en el producto de cabeza.

El proceso conocido se dirige a la obtención de un producto de cabeza que tiene una concentración muy baja de hidrocarburos C6+, sin embargo, el producto de cabeza aún contiene considerables cantidades de etano, propano y butanos.

La presente invención proporciona un método para retirar los líquidos del gas natural de una corriente gaseosa de gas natural en el que se obtiene una separación a alta presión, que tiene una alta recuperación de propano y un alto rechazo de metano y etano. Además, un objeto de la presente invención es proporcionar un método para retirar los líquidos del gas natural en los que no es necesario un evaporador.

Para ello el método de retirar los líquidos del gas natural a partir de una corriente gaseosa de gas natural a presión elevada para obtener una corriente gaseosa de producto que tenga un contenido reducido de líquidos en el gas natural de acuerdo con la presente invención comprende las etapas de:

(a) enfriar la corriente de gas natural;

(b) introducir la corriente de gas natural enfriada en el fondo de una columna de lavado que tiene una sección de separación inferior y una sección de absorción superior, conteniendo cada sección al menos una etapa teórica;

(c) permitir que el gas natural ascienda a través de la columna de lavado, y retirar desde la parte superior de la columna de lavado una corriente de cabeza;

(d) condensar parcialmente la corriente de cabeza y separar la corriente de cabeza parcialmente condensada en una corriente gaseosa que tiene un contenido reducido de líquidos del gas natural y una corriente de reflujo líquida, y retirar la corriente gaseosa como la corriente gaseosa de producto que tiene un contenido reducido de líquidos del gas natural;

(e) dividir la corriente de reflujo líquida en una primera corriente de reflujo y una segunda corriente de reflujo;

(f) introducir la primera corriente de reflujo en la parte superior de la sección de absorción de la columna de lavado;

(g) introducir la segunda corriente de reflujo en la parte superior de la sección de separación para separar los componentes gaseosos ligeros deseados; y

(h) retirar de la parte inferior de la columna de lavado una corriente líquida inferior rica en componentes más pesados.

Adecuadamente, el método de acuerdo con la presente invención comprende adicionalmente introducir un

hidrocarburo líquido en la parte superior de la sección de absorción.

La invención se describirá ahora a modo de ejemplo con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que La Figura 1 muestra esquemáticamente un esquema de flujo de una primera realización de la presente invención; y La Figura 2 muestra esquemáticamente un esquema de flujo de una segunda realización de la presente invención.

Se hace referencia en primer lugar a la Figura 1. Una corriente de gaseosa de gas natural que incluye líquidos del gas natural (hidrocarburos C2-C4 e hidrocarburos C5+) , que está esencialmente libre de gases ácidos, se suministra a través del conducto 1 a un cambiador de calor 2 en el que la corriente se condensa parcialmente. El gas natural parcialmente condensado se suministra a través del conducto 3 al fondo de una columna de lavado 6. La presión del gas natural que entra en la columna de lavado es entre 3 y aproximadamente 7 MPa (absoluto) y la temperatura es entre 0 y -20 ºC.

La columna de lavado 6 funciona a la presión a la que se suministra el gas natural. La columna de lavado 6 comprende dos secciones, una sección de separación inferior 7 y una sección de absorción superior 8 separada de la sección de separación 7 por un intervalo 9. La sección de separación 7 comprende entre 1 y 4 etapas de separación teóricas y la sección de absorción 8 comprende entre 4 y 10 etapas teóricas. Las etapas de separación teóricas pueden proporcionarse mediante bandejas de contacto o mediante un material de envasado adecuado.

Se permite que la fracción gaseosa de la corriente de gas natural ascienda por la columna de lavado 6 a través de la sección de separación 7 y la sección de absorción 8. La fracción líquida de la corriente de gas natural se retira de la columna de lavado 6 a través de un conducto 10.

Desde la parte superior de la columna de lavado 6 se retira una corriente de cabeza a través del conducto 12, corriente de cabeza que tiene un contenido reducido de líquidos del gas natural. La corriente de cabeza está parcialmente condensada en el cambiador de calor 14, y separada en el recipiente de separación 17 en una corriente líquida y una corriente gaseosa de producto. La corriente gaseosa de producto se retira del recipiente de separación 17 a través del conducto 20 y pasa a una planta para licuar la corriente gaseosa de producto (no mostrada) . La corriente líquida se retira a través del conducto 21. La temperatura de la corriente de cabeza parcialmente condensada está en el intervalo de -25 a -65 ºC y la cantidad de líquido en la corriente de cabeza parcialmente condensada es entre el 10 y el 35% en moles basado en la corriente de cabeza total. Adecuadamente, la corriente gaseosa de producto retirada a través del conducto 20 se suministra (no mostrado) al cambiador de calor 14 para proporcionar el frío para condensar parcialmente la corriente de cabeza, antes de que el producto gaseoso se transporte lejos.

Parte de la corriente líquida se introduce a través del conducto 22 como una primera corriente de reflujo en la parte superior de la columna de lavado 6 por encima de la sección de absorción 8 como un absorbente. El líquido se lleva a la sección de absorción 8 en contacto en contracorriente con el gas de la sección de separación 7. Los componentes más pesados que el metano se retiran del gas mediante la primera corriente de reflujo, que actúa como un absorbente.

El resto de la corriente líquida se introduce a través del conducto 23 como una segunda corriente de reflujo en la columna de lavado 6 en el intervalo 9 por encima de la sección de separación 7. En la sección de separación 7, la segunda corriente de reflujo y el líquido que desciende desde la sección de absorción 8 se ponen en contacto en contracorriente con la fracción gaseosa... [Seguir leyendo]

1. Método para retirar los líquidos del gas natural a partir de una corriente gaseosa de gas natural a presión elevada para obtener una corriente gaseosa de producto que tiene un contenido reducido de líquidos del gas natural, método que comprende las etapas de:

(a) enfriar la corriente de gas natural;

(b) introducir la corriente de gas natural enfriada en el fondo de una columna de lavado que tiene una sección de separación inferior y una sección de absorción superior, conteniendo cada sección al menos una etapa teórica;

(c) permitir que el gas natural ascienda a través de la corriente de lavado y retirar desde la parte superior de la columna de lavado una corriente de cabeza;

(d) condensar parcialmente la corriente de cabeza y separar la corriente de cabeza parcialmente condensada en una corriente gaseosa que tiene un contenido reducido de líquidos del gas natural y una corriente de reflujo líquida, y retirar la corriente gaseosa como la corriente de producto gaseosa que tiene un contenido reducido de los líquidos del gas natural;

(e) dividir la corriente de reflujo líquida en una primera corriente de reflujo de una segunda corriente de reflujo;

(f) introducir la primera corriente de reflujo en la parte superior de la sección de absorción de la columna de lavado;

(g) introducir la segunda corriente de reflujo en la parte superior de la sección de separación para separar los componentes gaseosos ligeros deseados; y

(h) retirar de la parte inferior de la columna de lavado una corriente de cola líquida rica en componentes más pesados.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la corriente de cabeza condensada parcialmente en la etapa (d) se enfría por intercambio de calor indirecto con al menos parte de la corriente gaseosa de producto.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende adicionalmente introducir la corriente de cola líquida a una menor presión en la parte superior de una columna de separación que tiene al menos una etapa de separación teórica; retirar de la parte inferior de la columna de separación la corriente líquida de la que se vaporiza una parte, parte que se introduce en el fondo de la columna de separación; retirar de la parte superior de la columna de separación una corriente de cabeza gaseosa; condensar parcialmente la corriente de cabeza gaseosa y separar la corriente de cabeza parcialmente condensada en una fracción líquida y una fracción gaseosa; introducir la fracción líquida en la parte superior de la columna de separación; y añadir la fracción de cabeza gaseosa a la corriente gaseosa de producto.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la corriente de cabeza gaseosa está parcialmente condensada por intercambio de calor indirecto con la corriente gaseosa de producto.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 3 o 4 en el que la corriente de cola líquida de la columna de lavado se enfría por intercambio indirecto con la corriente gaseosa de producto.

6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la corriente de gas natural está parcialmente condensada por intercambio de calor indirecto con la corriente gaseosa de producto.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente introducir hidrocarburo líquido en la parte superior de la sección de absorción.

8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3-6, que comprende adicionalmente introducir hidrocarburo líquido en la parte superior de la sección de absorción.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el hidrocarburo líquido se enfría por intercambio de calor indirecto con la fracción de cabeza gaseosa.

10. Método para licuar gas natural, comprendiendo el método retirar los líquidos del gas natural a partir de una corriente gaseosa de gas natural de acuerdo con el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para obtener una corriente gaseosa de producto que tiene un contenido reducido de líquidos del gas natural, y licuar la corriente gaseosa de producto para obtener gas natural licuado.