Переробка вуглеводневого газу

Реферат: Задачею пропонованого винаходу є спосіб і установка для видобування більш важких вуглеводнів з потоку вуглеводневого газу. Потік охолоджують і розділяють на перший і другий потоки. Перший потік охолоджують, далі розділяють на першу і другу частини. Першу і другу частини розширюють до тиску в ректифікаційній колоні і подають у колону у верхню точку введення живлення в середній частині колони, після того як нагріють розширену другу частину потоку. Другий потік розширюють до тиску в ректифікаційній колоні і подають у точку введення живлення в середній частині колони. Потік відігнаної пари виводять із колони вище точки введення живлення другого потоку, поєднують із частиною потоку пари верхнього погону, стискають до вищого тиску та охолоджують, щоб сконденсувати принаймні частину його з утворенням конденсованого потоку. При цьому частину конденсованого потоку розширюють до тиску в ректифікаційній колоні і спрямовують у колону у вигляді верхньої подачі. UA 107941 C2 (12) UA 107941 C2 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 РІВЕНЬ ТЕХНІКИ [0001] Цей винахід відноситься до способу і установки для розділення газу, що містить вуглеводні. [0002] Етилен, етан, пропілен, пропан і/або більш важкі вуглеводні можна видобувати з різних газів, таких як природний газ, газ нафтопереробних підприємств і потоки синтетичного газу, одержувані з інших вуглеводневих матеріалів, таких як вугілля, сира нафта, лігроїн, нафтоносні сланці, гудроновий пісок і лігніт. Природний газ зазвичай містить в основному метан і етан, наприклад, вміст етану і метану разом становить що найменше 50 мольних відсотків від усього газу. Газ також містить відносно менші кількості більш важких вуглеводнів, таких як пропан, бутан, пентан і тому подібні речовини, а також водень, азот, діоксид вуглецю та інші гази. [0003] Цей винахід в основному відноситься до видобування етилену, етану, пропілену, пропану та більш важких вуглеводнів з таких газових потоків. Типовий склад газового потоку, що підлягає переробці згідно з цим винаходом, приблизно такий (у мольних відсотках): 90,5 % метану, 4,1 % етану та інших C2 компонентів, 1,3 % пропану та інших C3 компонентів, 0,4 % ізобутану, 0,3 % нормального бутану і 0,5 % пентану плюс азот і діоксид вуглецю до балансу в 100 %. Іноді також присутні сірковмісні гази. [0004] Історично циклічні коливання цін на природний газ і компоненти його газоконденсатної рідини (ГКР) часом знижували додаткову цінність етану, етилену, пропану, пропілену та більш важких компонентів як рідких продуктів. Це привело до попиту на способи, які можуть забезпечити ефективніший видобуток цих продуктів, на способи, які можуть забезпечити ефективний видобуток з меншими капітальними вкладеннями, і на способи, які можна легко адаптувати або налаштувати на видобуток конкретного компонента в широких межах. Наявні способи розділення цих матеріалів включають способи, засновані на охолодженні і заморожуванні газу, абсорбції нафти, і абсорбції замороженої нафти. Крім того, усе популярнішими стають кріогенні способи завдяки наявності економічного обладнання, що виробляє енергію при розширенні і видобуванні тепла з газу, що переробляється. Залежно від тиску джерела газу, його збагаченості леткими компонентами (вміст етану, етилену і більш важких вуглеводнів) і бажаних кінцевих продуктів можна використовувати кожен з цих способів або їх сполучення. [0005] Спосіб кріогенного розширення газу наразі найкращий для видобування компонентів газоконденсатних рідин, оскільки він забезпечує максимальну простоту з легкістю запуску установки, операційну гнучкість, високу ефективність, безпеку і високу надійність. Патент США №№: 3292380; 4061481; 4140504; 4157904; 4171964; 4185978; 4251249; 4278457; 4519824; 4617039; 4687499; 4689063; 4690702; 4854955; 4869740; 4889545; 5275005; 5555748; 5566554; 5568737; 5771712; 5799507; 5881569; 5890378; 5983664; 6182469; 6578379; 6712880; 6915662; 7191617; 7219513; перевидання Патенту США № 33408; і заявки, що одночасно розглядаються, №№: 11/430412; 11/839693; 11/971491; 12/206230; 12/689616; 12/717394; 12/750862; 12/772472; і 12/781259 описують відповідні способи (хоча опис цього винаходу в деяких випадках заснований на інших умовах переробки у порівнянні з описаними в цитованих Патентах США). [0006] У типовому способі видобування газів шляхом кріогенного розширення потік сировинного газу, що входить під тиском, охолоджують у теплообміннику за допомогою інших потоків переробки і/або за допомогою зовнішніх джерел охолодження, таких як пропанова система стиснення-охолодження. Коли газ охолоджується, рідини можна конденсувати і збирати в одному або більше сепараторах, як рідини високого тиску, що містятьдеякі з бажаних C 2+ компонентів. Залежно від збагаченості газу леткими компонентами і кількості рідин, що утворилися, рідини під високим тиском можна розширити до нижчого тиску і фракціонувати. Випарювання рідин під час їхнього розширення приводить до подальшого охолодження потоку. У тих самих умовах попереднє охолодження рідин, що перебувають під високим тиском, перед розширенням може бути бажаним, щоб ще більше знизити температуру в результаті розширення. Розширений потік, що представляє собою суміш рідини і пари, фракціонують у дистиляційній (деметанізаторі або деетанізаторі) колоні. У колоні розширений охолоджений потік(потоки) переганяють, щоб відокремити залишковий газ, що містить метан, азот та інші леткі гази, у вигляді верхнього погона від бажаних C 2 компонентів, C3 компонентів і більш важких вуглеводневих компонентів у вигляді кубової рідини або, щоб відокремити залишковий газ, що містить метан, C2 компоненти, азот та інші леткі гази у вигляді верхнього погона від бажаних C3 компонентів і більш важких вуглеводневих компонентів у вигляді кубової рідини. [0007] Якщо сировинний газ конденсується не повністю (зазвичай так і відбувається), то пари, що залишилася після часткової конденсації, можна розділити на два потоки. Одна частина пари проходить через робочу розширювальну машину або двигун, або 1 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розширювальний клапан до зниження тиску, і при цьому додаткова кількість рідини конденсується внаслідок подальшого охолодження потоку. Тиск після розширення приблизно такий самий, як тиск, при якому працює дистиляційна колона. Об'єднані паро-рідкі фази, отримані в результаті розширення, спрямовують як подачу в колону. [0008] Частину пари, що залишилася, охолоджують до істотної конденсації в теплообміннику, охолоджуваному іншими потоками переробки газу, наприклад, холодним верхнім погоном ректифікаційної колони. Частину або всю рідину високого тиску можна об'єднати з цією частиною пари перед охолодженням. Отриманий холодний потік потім розширюють за допомогою відповідного пристрою для розширення, такого як розширювальний клапан, до тиску, при якому працює деметанізатор. Під час розширення частина рідини випаровується, що приводить до охолодження всього потоку. Однократно розширений потік потім спрямовують як верхню подачу в деметанізатор. Зазвичай частину пари з однократно розширеного потоку і верхній погон пари з деметанізатора поєднують у верхній сепараційній секції ректифікаційної колони з одержанням залишкового, метановмісного газу. Альтернативно, охолоджений і розширений потік можна подавати в сепаратор, щоб забезпечити потоки пари і рідини. Пари поєднують з верхнім погоном ректифікаційної колони, а рідину спрямовують у колону у вигляді верхньої подачі. [0009] При ідеальному проведенні розділення газів в такий спосіб, залишковий газ містить, в основному, весь метан, що містився в сировинному газі, і не містить практично жодних з більш важких вуглеводневих компонентів, а кубові фракції, що виходять з деметанізатора, містять, в основному, усі з більш важких вуглеводневих компонентів і практично не містять метан або більш леткі компоненти. Однак, на практиці, ідеальної ситуації не спостерігається, оскільки звичайний деметанізатор працює, головним чином, як стріппінг-колона, тобто колона для відгону легких фракцій. Тому метановмісний продукт, як правило, складається з пари, що виходить з верхнього щабля ректифікаційної колони, і пари, що не піддана ректифікації на будьякому щаблі. Значні втрати C2, C3, і C4+ компонентів мають місце, оскільки верхня подача рідини в колону зазвичай містить значні кількості цих компонентів і більш важких вуглеводневих компонентів, що приводить до відповідних рівноважних кількостей C 2 компонентів, C3 компонентів, C4 компонентів і більш важких вуглеводневих компонентів у парі, що виходить з верхнього щабля ректифікації в деметанізаторі. Втрату цих бажаних компонентів можна істотно знизити, якщо домогтися, щоб пара, що піднімається, контактувала зі значною кількістю рідини (флегми), здатної абсорбувати C2 компоненти, C3 компоненти, C4 компоненти і більш важкі вуглеводневі компоненти з пари. [0010] В останні роки в способах розділення вуглеводневого газу, що почали широко використовуватися, використовують верхню секцію колони як абсорбер, що забезпечує додаткову ректифікацію пари, що піднімається. Джерелом флегмового потоку для верхньої секції ректифікаційної колони зазвичай є циркуляційний потік залишкового газу, що подається під тиском. Циркуляційний потік залишкового газу зазвичай охолоджують до істотної конденсації пари у теплообміннику або шляхом охолодження іншими потоками переробки газу, наприклад, холодним верхнім погоном ректифікаційної колони. Потім у істотно конденсований потік розширюють за допомогою відповідного пристрою для розширення газу, наприклад, розширювального клапана, до тиску, при якому працює деметанізатор. Під час розширення частина рідини зазвичай випаровується, що приводить до охолодження всього потоку. Потім однократно розширений потік подають як верхню подачу у деметанізатор. Зазвичай частину пари розширеного потоку і пари верхнього погона деметанізатора поєднують у верхній сепараційній секції ректифікаційної колони, одержуючи залишковий метановмісний газ. Альтернативно, охолоджений і розширений потік можна спрямувати в сепаратор, щоб забезпечити потоки пари і рідини, коли пару поєднують з верхнім погоном, а рідина надходить для живлення колони у вигляді верхньої подачі. Типові схеми способу розділення цього типу описані в Патенті США №№ 4889545; 5568737; і 5881569, патентовласником у заявці № 12/717394, що одночасно розглядається, та у публікації Mowrey, E. Ross, "Efficient, High Recovery of Liquids from Natural Gas Utilizing a High Pressure Absorber", Proceedings of the EightyFirst Annual Convention of the Gas Processors Association, Dallas, Texas, March 11- 13, 2002. Ці способи включають стиснення, що забезпечує рушійну силу для рециркуляції флегмового потоку в деметанізаторі, що збільшує як капітальні затрати, так і експлуатаційні витрати підприємств, які застосовують ці способи. [0011] Цей винахід також використовує верхню секцію для ректифікації (або окрему ректифікаційну колону, якщо розмір підприємства або інші фактори дозволяють використовувати окремі ректифікаційну і стріппінг-колону). Однак флегмовий потік для цієї секції ректифікації забезпечується шляхом використання бічного погона пари, що піднімається в 2 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нижній частині колони, об'єднаного з частиною пари верхнього погона колони. Через відносно високу концентрацію компонентів C2 у парі, що опускається в колоні, значну кількість рідини можна сконденсувати в цьому об'єднаному потоці пари лише за рахунок невеликого підвищення тиску, оскільки більшу частину необхідного охолодження можна забезпечити за допомогою частини, холодної пари верхнього погона, що залишилася, яка виходить з верхньої ректифікаційної секції колони. Цю конденсовану рідину, що містить, головним чином, рідкий метан, можна використовувати для абсорбції C2 компонентів, C3 компонентів, C4 компонентів і більш важких вуглеводневих компонентів з пари, що піднімається по верхній ректифікаційній секції, і в такий спосіб захопити ці цінні компоненти в рідкий кубовий продукт із деметанізатора. [0012] Раніше для забезпечення флегмою верхньої ректифікаційної секції колони в системах видобування С2+ використовували стискання або частини холодного потоку пари верхнього погона або стискання пари бічного погона, як показано патентовласником в патенті США № 4889545 і патентовласником в заявці, що розглядається одночасно, № 11/839693, відповідно. Дивно, але заявники виявили, що об'єднання частини холодної пари верхнього погона з потоком пари бічного погона і потім стискання об'єднаного потоку підвищує ефективність системи і знижує операційні витрати. [0013] Згідно з цим винаходом виявлено, що можна досягти ступеню видобування C 2 вище 84 % і C3 і C4+ вище 99 %. Крім того, цей винахід уможливлює практично 100 % відділення метану і більш легких компонентів від C2 компонентів і більш важких компонентів при менших енергетичних витратах у порівнянні з попереднім рівнем техніки при збереженні ступеню видобування. Цей винахід, хоча і може застосовуватися при нижчих тисках і вищих температурах, особливо вигідний при переробці сировинних газів у діапазоні від 2758 до 10342 кПa або вище в умовах, коли переробка ГКР вимагає, щоб температура у верхній частині колони підтримувалася на рівні - 46 °C або нижче. [0014] Для кращого розуміння цього винаходу зроблені посилання на наступні приклади і фігури. Посилання на фігури: [0015] ФІГ. 1 - блок-схема промислової установки з переробки природного газу, що базується на відомому способі переробки газів, і виконана згідно зі спільною заявкою патентовласника № 11/839,693; [0016] ФІГ. 2 - блок-схема промислової установки з переробки природного газу, що виконана згідно з цим винаходом; [0017] ФІГ. 3-6 - блок-схеми, що ілюструють альтернативні способи застосування цього винаходу до потоку природного газу. [0018] У поясненнях до вищевказаних фігур і таблиць наведені дані, що узагальнюють швидкості потоків, розраховані для представлених способів розділення. У наведених тут таблицях значення швидкостей потоків (у моль/година) округлені до найближчого цілого числа для зручності. Підсумкові швидкості потоків, відображені в таблицях, містять у собі всі невуглеводневі компоненти і, отже, їхнє значення, в основному, вище, ніж сума швидкостей потоків для вуглеводневих компонентів. Зазначені в таблицях температури є приблизними, округленими до найближчого градуса. Слід також зазначити, що проектні технологічні розрахунки, виконані з метою порівняння описуваних способів, засновані на допущенні, що не відбувається витоку тепла в навколишнє середовище і навпаки передачі тепла від навколишнього середовища установці. Якість ізолюючих матеріалів, що промислово випускаються, є достатньою для такого допущення і це допущення таке, яке зазвичай й роблять фахівці в даній галузі. [0019] Для зручності параметри способу зазначені як у традиційних британських одиницях, так і в Міжнародній системі одиниць (СІ). Молярні швидкості потоків, наведені в таблицях, можна інтерпретувати або як фунт-моль/година або кг-моль/година. Енергоспоживання подане в кінських силах (к.с) і/або тисячах британських теплових одиниць на годину (MБTО/година) і відповідає зазначеним мольним швидкостям потоків у фунт-моль/година. Енергоспоживання, виражене через кіловати (кВт), відповідає зазначеним мольним швидкостям потоків у кгмоль/година. ОПИС ВІДОМОГО РІВНЯ ТЕХНІКИ [0020] ФІГ. 1 - блок-схема установки з переробки природного газу для видобування компонентів C2+ з природного газу, що базується на відомому способі переробки згідно зі спільною заявкою патентовласника № 11/839693. У цій моделі способу переробки вхідний газ надходить на установку при температурі 49 °C і тиску 7067 як потік 31. Якщо вхідний газ містить сполуки сірки в такій концентрації, що не задовольняє відповідним специфікаціям на продуктові потоки, то ці сполуки сірки видаляють шляхом відповідної попередньої обробки сировинного газу (схему не зображено). Крім того, сировинний газ зазвичай зневоднюють, щоб запобігти 3 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 утворенню води (льоду) у кріогенних умовах. З цією метою зазвичай використовують твердий осушувач. [0021] Сировинний потік 31 охолоджують у теплообміннику 10 шляхом теплообміну з холодним залишковим газом (потік 41b), рідинами нижнього бічного ребойлера деметанізатора при 11(C (потік 44), рідинами з нижнього бічного ребойлера деметанізатора при -12(C (потік 43), і рідинами з верхнього бічного ребойлера деметанізатора при -54(C (потік 42). Зверніть увагу, що у всіх випадках теплообмінник 10 являє собою або кілька окремих теплообмінників або один багатоходовий теплообмінник або будь-яке їхнє сполучення. (Рішення про те, чи варто використовувати більше одного теплообмінника для зазначених холодоагентів залежить від ряду факторів, включаючи, але не обмежуючись цим, швидкість потоку вхідного газу, розмір теплообмінника, температуру потоку тощо). Охолоджений потік 31a надходить у сепаратор 11 при температурі -39(C і тиску 6998 кПа, де пари (потік 32) відокремлюють від рідини, що сконденсувалася (потік 33). Рідина з сепаратора (потік 33) розширюється до робочого тиску (приблизно 3208 кПа) ректифікаційної колони 18 за допомогою розширювального клапана 17, охолоджуючи потік 33a до температури -55 °C, перш ніж він надійде в ректифікаційну колону 18 у нижню точку введення живлення в середній частині колони. [0022] Потік пари (потік 32) з сепаратора 11 розділяють на два потоки, 36 і 39. Потік 36, що містить приблизно 23 % всієї пари, проходить через теплообмінник 12, обмінюючись теплом з холодним залишковим газом (потік 41а), де охолоджується до конденсації в значній мірі. Потім одержаний істотно конденсований потік 36а при температурі -74 °C однократно розширюється за допомогою розширювального клапану 14 до тиску, що трохи перевищує робочий тиск в ректифікаційній колоні 18. Під час розширення частина потоку випарюється, що приводить до подальшого охолодження всього потоку. У цьому способі, наведеному на ФІГ.1, розширений потік 36b, виходячи з розширювального клапану 14, досягає температури -88 °C, перш ніж буде поданий в абсорбційну секцію 18а ректифікаційної колони 18 у верхню точку введення живлення в середній частині колони. [0023] 77 % пари, що залишилися, із сепаратора 11 (потік 39) надходять у робочу розширювальну машину 15, у якій енергія цієї пари високого тиску перетворюється в механічну енергію. У розширювальній машині 15 відбувається практично ізоентропійне розширення пари до робочого тиску ректифікаційної колони, зі здійсненням роботи розширення та охолодженням розширеного потоку 39a до температури приблизно -74 °C. Типові промислові розширювальні машини здатні одержувати порядку 80-85 % роботи, теоретично доступної при ідеальному ізоентропійному розширенні. Цю роботу часто використовують для приведення в дію відцентрового компресора (наприклад, поз. 16), який можна використовувати для повторного стискання залишкового газу (потік 41с), наприклад. Потім частково конденсований розширений потік 39а спрямовують у ректифікаційну колону 18 у точку введення живлення середньої частини колони. [0024] Деметанізатор у колоні 18 являє собою звичайну дистиляційну колону, що складається з безлічі вертикально розташованих, з інтервалами, тарілок, одного або більше шарів насадки, або комбінацію тарілок і шарів насадки. Колона деметанізації складається із двох секцій: верхньої абсорбційної (ректифікаційної) секції 18a, що має тарілки і/або насадки, що забезпечують необхідний контакт між частинами пари розширених потоків 36b і 39a, що піднімаються нагору, і холодною рідиною, що опускається донизу, щоб сконденсувати та абсорбувати C2 компоненти, C3 компоненти, і більш важкі компоненти; і нижньої стріппінг-секції 18b, що має тарілки і/або насадки, що забезпечують необхідний контакт між рідинами, що опускаються донизу, і парою, що піднімається нагору. Секція деметанізації 18b також оснащена одним або більше ребойлерами (такими, як ребойлер і бічний ребойлер, описані раніше), які нагрівають і випаровують частину рідин, що стікають донизу по колоні, щоб забезпечити відгін легких фракцій, що піднімаються нагору по колоні, щоб відокремити рідкий продукт, потік 45, від метану і більш легких компонентів. Потік 39a надходить у деметанізатор 18 у проміжну точку введення живлення, розташовану в нижній частині абсорбційної секції 18a деметанізатора 18. Рідка частина розширеного потоку 39a змішується з рідинами, що опускаються донизу із абсорбційної секції 18a, і об'єднана рідина продовжує рух донизу у стріппінг-секцію 18b деметанізатора 18. Парова частина розширеного потоку 39a піднімається нагору по абсорбційній секції 18a і контактує з холодною рідиною, що опускається донизу, щоб сконденсувати та абсорбувати C2 компоненти, C3 компоненти і більш важкі компоненти. [0025] Частину відігнаної пари (потік 48) виводять з проміжної зони абсорбційної секції 18а ректифікаційної колони 18, вище точки введення розширеного потоку 39a і нижче точки введення розширеного потоку 36b. Потік відігнаної пари 48 при температурі - 81 °C стискають до тиску 4165 кПа (потік 48a) за допомогою компресора для флегми 21, потім охолоджують від 4 UA 107941 C2 5 10 15 20 65 °C до - 87 °C і істотно конденсують (потік 48b) у теплообміннику 22 шляхом теплообміну з холодним потоком залишкового газу 41, верхнім погоном, що виходить із верху деметанізатора 18. Потім істотно конденсований потік 48b розширюється за допомогою відповідного розширювального пристрою, наприклад, розширювального клапана 23, до робочого тиску деметанізатора, що приводить до охолодження загального потоку до температури -91 °C. Потім розширений потік 48c спрямовують для живлення колони в ректифікаційну колону 18 у вигляді верхньої подачі. Парова частина потоку 48c поєднується з парою, що виходить з верхньої стадії ректифікаційної колони, з утворенням верхнього погона деметанізатора 41 при температурі 89 °C. [0026] Рідкий продукт (потік 45) виходить із куба колони 18 при 21 °C; співвідношення метан:етан у кубовому продукті відповідає типовій специфікації відносини метану до етану, що дорівнює 0,025:1 (молярне співвідношення). Холодний потік залишкового газу 41 проходить протитечією до стисненого відігнаного потоку пари в теплообмінник 22, де нагрівається до 77 °C (потік 41a), потім протитечією до вхідного сировинного газу проходить теплообмінник 12, де нагрівається до - 55 °C (потік 41b) і теплообмінник 10, де нагрівається до 43 °C (потік 41c). Потім залишковий газ повторно стискають у дві стадії. На першій стадії газ стискають компресором 16, що приводиться в дію розширювальною машиною 15. На другій стадії газ стискають компресором 24, що приводиться в дію додатковим джерелом живлення, що стискає залишковий газ (потік 41е) до тиску в трубопроводі, при якому газ надходить у продаж. Після охолодження до 49 °C у випускному холодильнику 25, продукт – залишковий газ (потік 41f) спрямовують для продажу в трубопровід при тиску 7067 кПа, достатньому, щоб відповідати вимогам, що ставляться до тиску в трубопроводі (звичайно порядку тиску на вході). [0027] Узагальнені дані про швидкості потоків і енергоспоживання для способу переробки, показаного на ФІГ.1, представлені в наступній таблиці: 25 Таблиця I (ФІГ. 1) Узагальнені дані про швидкості потоків, виражені в кг-моль/година Потік 31 32 33 36 39 48 41 45 Метан 25382 25050 332 5636 19414 3962 25358 24 Етан 1161 1096 65 247 849 100 197 964 Пропан 362 311 51 70 241 3 2 360 Бутан+ 332 180 152 40 140 0 0 332 Разом 28055 27431 624 6172 21259 4200 26056 1999 Видобування* Етан Пропан Бутан+ Потужність Стискання залишкового газу Стискання рециркуляційного потоку Разом на стискання 83,06 % 99,50 % 99,98 % 10783 260 11043 к.с к.с к.с [ [ [ 17727 427 18154 кВт] кВт] кВт] * (На основі неокруглених значень швидкостей потоків) 30 35 ОПИС ВИНАХОДУ [0028] На ФІГ.2 показана технологічна схема промислової установки переробки природного газу, виконана відповідно до цього винаходу. Склад сировинного газу та умови, розглянуті в способі, представленому на ФІГ.2 ті ж, що й для ФІГ.1. Отже, спосіб переробки, показаний на ФІГ.2, можна порівняти зі способом, показаним на ФІГ.1, щоб проілюструвати переваги цього винаходу. [0029] У моделі способу переробки на ФІГ.2 вхідний газ, що надходить на підприємство при температурі 49 °C і тиску 7067 кПа як потік 31, охолоджують у теплообміннику 10 шляхом 5 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 теплообміну з холодним залишковим газом (потік 46b), рідинами ре бойлера деметанізатора при 10(C (потік 44), рідинами з нижнього бічного ребойлера деметанізатора при -13(C (потік 43) і рідинами з верхнього бічного ре бойлера деметанізатора при -55(C (потік 42). Охолоджений потік 31a надходить у сепаратор 11 при температурі -39(C і тиску 6998 кПа, де пари (потік 32) відокремлюють від рідини, що сконденсувалася (потік 33). Рідина із сепаратора (потік 33/40) розширюється до робочого тиску (приблизно 3234 кПа) ректифікаційної колони 18 за допомогою розширювального клапана 17, охолоджуючи потік 40а до температури -55 °C, перш ніж він надійде в ректифікаційну колону 18 у нижню точку введення живлення в середній частині колони (розташовану нижче точки введення потоку 39а, як описано в параграфі [0031]). [0030] Пар (потік 32) із сепаратора 11 розділяють на два потоки: 34 і 39. Потік 34, що містить близько 26 % усього пари, проходить через теплообмінник 12, обмінюючись теплом з холодним залишковим газом (потік 46а), де охолоджується в значній мірі до конденсації. Потім отриманий істотно конденсований потік 36a при температурі - 76 °C розділяють на дві частини – потоки 37 і 38. Потік 38, що містить близько 50,5 % від усього істотно конденсованого пари, однократно розширюється за допомогою розширювального клапана 14 до робочого тиску ректифікаційної колони 18. Під час розширення частина потоку випаровується, що приводить до подальшого охолодження всього потоку. У способі, показаному на ФІГ.2, розширений потік 38а, виходячи з розширювального клапана 14, досягає температури - 88 °C, перш ніж буде поданий у ректифікаційну колону 18 у верхню точку введення живлення в середній частині колони, в абсорбційну секцію 18а. 49,5 % у істотно конденсованої пари, що залишилися (потік 37) однократно розширюють за допомогою розширювального клапана 13 до тиску, що трохи перевищує робочий тиск у ректифікаційній колоні 18. Однократно розширений потік 37a трохи нагрівають у теплообміннику 22 від - 88 °C до - 87 °C, і отриманий потік 37b подають у ректифікаційну колону 18в іншу верхню точку введення живлення в середній частині колони в абсорбційну секцію 18a. [0031] Інші 74 % пари із сепаратора 11 (потік 39) надходять у робочу розширювальну машину 15, у якій енергія цієї частини пари високого тиску перетворюється в механічну енергію. У розширювальній машині 15 відбувається практично ізоентропійне розширення пари до робочого тиску ректифікаційної колони, з роботою розширення та охолодженням розширеного потоку 39a до температури приблизно - 73 °C. Потім частково конденсований розширений потік 39а спрямовують у ректифікаційну колону 18 у точку введення живлення середньої частини колони (розташовану нижче точок введення потоків 38a і 37b). [0032] Деметанізатор у колоні 18 являє собою звичайну дистиляційну колону, що складається з безлічі вертикально розташованих, з інтервалами, тарілок, одного або більше шарів насадки, або комбінацію тарілок і шарів насадки. Колона деметанізації складається із двох секцій: верхньої абсорбційної (ректифікаційної) секції 18a, що має тарілки і/або насадки, що забезпечують необхідний контакт між паровою частиною розширених потоків 38а та 39а і нагрітим розширеним потоком 37b, що піднімаються нагору, і холодною рідиною, що опускається донизу, щоб сконденсувати та абсорбувати C 2 компоненти, C3 компоненти, і більш важкі компоненти з парів, що піднімаються нагору; і нижньої стріппінг-секції 18b, що має тарілки і/або насадки, що забезпечують необхідний контакт між рідинами, що опускаються донизу, і парою, що піднімається нагору. Секція деметанізації 18b також оснащена одним або більше ребойлерами (такими, як ребойлер і бічні ребойлери, описані раніше), які нагрівають і випаровують частину рідин, що стікають донизу по колоні, забезпечуючи відгін легких фракцій, що піднімаються нагору по колоні і відокремлюючи рідкий продукт, потік 45, від метану і більш легких компонентів. Потік 39a надходить у деметанізатор 18 у проміжну точку введення живлення, розташовану в нижній зоні абсорбційної секції 18a деметанізатора 18. Рідка частина розширеного потоку змішується з рідинами, що опускаються донизу із абсорбційної секції 18a, і об'єднана рідина продовжує рух донизу у стріппінг-секцію 18b деметанізатора 18. Парова частина розширеного потоку змішується з парою, що піднімається зі стріппінг-секції 18b, і об'єднана пара піднімається нагору по абсорбційній секції 18a і контактує з холодною рідиною, що опускається донизу, щоб сконденсувати та абсорбувати C 2 компоненти, C3 компоненти і більш важкі компоненти. [0033] Частину відігнаної пари (потік 48) виводять із проміжної зони абсорбційної секції 18a ректифікаційної колони 18, вище точки введення розширеного потоку 39a у нижній зоні абсорбційної секції 18а і нижче точок введення розширеного потоку 38а і нагрітого розширеного потоку 37b. Потік відігнаної пари 48 при температурі - 82 °C поєднують із частиною (потік 47) потоку пари верхнього погона 41 при температурі - 89 °C з утворенням об'єднаного потоку пари 49 при - 83 °C. Об'єднаний потік пари 49 стискають до тиску 4080 кПа (потік 49a) за допомогою компресора для флегми 21, потім охолоджують від - 69 °C до - 87 °C і істотно конденсують 6 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 (потік 49b) у теплообміннику 22 шляхом теплообміну з потоком залишкового газу 46 (частиною, що залишилася, холодного потоку верхнього погона 41 деметанізатора, що виходить із верху деметанізатора 18) і однократно розширеним потоком 37a, як описано раніше. Холодний потік залишкового газу нагрівається до - 79 °C (потік 46a), охолоджуючи стиснений об'єднаний потік пари 49a. [0034] Істотно конденсований потік 49b однократно розширюється до робочого тиску деметанізатора 18 за допомогою розширювального клапана 23. Частина пари в потоці випаровується, охолоджуючи потік 49c до - 91 °C, перш ніж він надійде у вигляді холодної верхньої подачі (флегми) у деметанізатор 18. Ця холодна рідка флегма абсорбує і конденсує C2 компоненти, C3 компоненти і більш важкі компоненти, що піднімаються у верхній зоні ректифікації абсорбційної секції 18a деметанізатора 18. [0035] У стріппінг-секції 18b деметанізатора 18 потоки, що входять, звільняються від метану і більш легких компонентів. Отриманий рідкий продукт (потік 45) виходить із куба колони 18 при 20 °C (співвідношення метан:етан у кубовому продукті відповідає типовій специфікації співвідношення метану до етану, що дорівнює 0,025:1 (молярне співвідношення)). Частково нагрітий потік залишкового газу 46a проходить протитечією до газу, що входить у теплообмінник 12, де нагрівається до - 52 °C (потік 46b) і теплообмінник 10, де нагрівається до 44 °C (потік 46c), забезпечуючи охолодження, описане раніше. Потім залишковий газ повторно стискають у дві стадії компресором 16, що приводиться в дію розширювальною машиною 15 і компресором 24, що приводиться в дію додатковим джерелом енергії. Потім потік 46e охолоджують до 49 °C у випускному холодильнику 25, продукт – залишковий газ (потік 46f) спрямовують для продажу в трубопровід при тиску 7067 кПа, достатньому, щоб відповідати вимогам, що ставляться до тиску в трубопроводі (звичайно порядку тиску на вході). [0036] Узагальнені дані про швидкості потоків і енергоспоживання для способу переробки, показаного на ФІГ.2, представлені в наступній таблиці: Таблиця II (ФІГ. 2) Узагальнені дані про швидкості потоків, виражені у кг-моль/година Потік 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 47 48 49 46 45 Метан 25382 25050 332 6563 0 6563 3249 3314 18487 332 25874 517 3801 4318 25357 25 Етан 1161 1096 65 287 0 287 142 145 809 65 178 4 79 83 174 987 Пропан 362 310 52 81 0 81 40 41 229 52 1 0 2 2 1 361 Бутан+ 332 180 152 47 0 47 23 24 133 152 0 0 0 0 0 332 Разом 28055 27431 624 7187 0 7187 3558 3629 20244 624 26534 531 4000 4531 26003 2052 Видобування* Етан Пропан Бутан+ Потужність Стискання залишкового газу Стискання флегми Разом на стискання 84,98 % 99,67 % 99,99 % 10801 241 11042 к.с к.с к.с [ [ [ 17757 396 18153 кВт] кВт] кВт] * (На основі не округлених значень швидкостей потоків) [0037] Порівняння даних, наведених у Таблицях I і II, показує, що в порівнянні з попереднім 7 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 рівнем техніки, цей винахід підвищує видобування етану з 83,06 % до 84,98 %, видобування пропану з 99,50 % до 99,67 %, і видобування бутану+ з 99,98 % до 99,99 %. Подальше порівняння даних, наведених у Таблицях I і II, показує, що збільшення виходу продукту досягнуто при тій самій енергії, що й у прототипі. Якщо порівнювати ефективність видобування (визначену, як кількість видобутого етану в перерахунку на одиницю витраченої енергії), то цей винахід показує підвищення ефективності на 2 % у порівнянні з попереднім способом переробки, представленим на ФІГ.1. [0038] Підвищення ефективності видобування, що досягається в цьому винаході в порівнянні з прототипами, можна зрозуміти, якщо проаналізувати вдосконалення в ректифікації, що пропонує цей винахід для верхньої зони абсорбційної секції 18a. У порівнянні з прототипом, спосіб якого представлений на ФІГ.1, цей винахід забезпечує кращий за вмістом компонентів флегмовий потік, що містить більше метану і менше компонентів C 2+. Порівняння флегмового потоку 48 у Таблиці I для ФІГ. 1 схеми прототипу з флегмовим потоком 49 у Таблиці II для цього винаходу показує, що цей винахід забезпечує флегмовий потік, який більший за кількістю (майже на 8 %) при значно нижчій концентрації компонентів C2+ (1,9 % для цього винаходу проти 2,5 % для схеми прототипу на ФІГ. 1). Далі, оскільки в цьому винаході використовують частину істотно конденсованого сировинного потоку 36a (розширений потік 37a), щоб доповнити охолодження, забезпечуване залишковим газом (потік 46), то стиснений флегмовий потік 49а можна в значній мірі сконденсувати при нижчому тиску, що зменшує кількість енергії, необхідної для роботи компресора для флегми 21 у порівнянні зі схемою прототипу на ФІГ.1, навіть хоча швидкість флегмового потоку вища для цього винаходу. [0039] На відміну від способу прототипу, описаного патентовласником у Патенті США № 4889545, у цьому винаході використовують тільки частину істотно конденсованого сировинного потоку 36a (розширений потік 37a) для охолодження стисненого флегмового потоку 49a. Це дозволяє іншу частину цього істотно конденсованого сировинного потоку 36а (розширений потік 38а) використовувати для видобування великої кількості компонентів C2, компонентів C3 і більш важких вуглеводневих компонентів, що містяться в розширеному потоці 39а, і в парі піднімаються зі стріппінг-секції 18b. У цьому винаході холодний залишковий газ (потік 46) використовують для охолодження стисненого флегмового потоку 49a здебільшого за рахунок цього потоку 46, зменшуючи нагрівання потоку 37a у порівнянні з прототипом, отже, одержуваний у результаті потік 37b можна використовувати для додаткового видобування компонентів, здійснюваного розширеним потоком 38а. Додаткова ректифікація, створювана флегмовим потоком 49с, може знизити кількість компонентів C 2, компонентів C3 і компонентів C4+, що містяться у вхідному сировинному газі, які втрачаються, виходячи з залишковим газом. [0040] Цей винахід також знижує необхідність у ректифікації за рахунок флегмового потоку 49с в абсорбційній секції 18а в порівнянні зі способом, описаним у Патенті США № 4889545, завдяки конденсації флегмового потоку 49с менш теплими потоками, що живлять колону (потоки 37b, 38a і 39a), подаваними в абсорбційну секцію 18а. Якщо весь істотно конденсований потік 36а розшириться і нагріється, щоб пройшла конденсація, як описано в Патенті США № 4889545, то не тільки менше холодної рідини в отриманому потоці буде доступно для ректифікації парив, що піднімається в абсорбційній секції 18а, але і значно більше пари буде у верхній зоні абсорбційної секції 18а, яка підлягає ректифікації за рахунок флегмового потоку. Фактичний результат полягає в тому, що флегмовий потік у способі, описаному в Патенті США № 4889545, дозволяє більшій кількості компонентів C 2 піти з колони з потоком залишкового газу в порівнянні з цим винаходом, що знижує ефективність видобування компонентів у порівнянні з цим винаходом. Ключові вдосконалення цього винаходу в порівнянні зі способом, описаним у патенті США № 4889545, полягають у тім, що холодний потік залишкового газу 46 використовують, щоб охолодити стиснений флегмовий потік 49а в теплообміннику 22, в основному, за рахунок цього потоку 46, і що потік відігнаної пари 48 містить значну фракцію компонентів C2, що виявляються не в потоці верхнього погона 41, завдяки чому достатня кількість метану конденсується і використовується як флегма без додаткового значного навантаження на ректифікацію в абсорбційній секції 18а, обумовленого надмірним випарюванням потоку 36а, що відбувається при його розширенні і нагріванні, як описано в прототипі – патенті США № 4889545. Інші варіанти втілення винаходу [0041] Відповідно до цього винаходу, як правило, вигідніше спроектувати абсорбційну (ректифікаційну) секцію деметанізатора з кількома теоретичними щаблями розділення. Однак переваги цього винаходу можна одержати при наявності всього лише двох теоретичних щаблів розділення. Наприклад, весь або частину розширеного флегмового потоку (потік 49c), що виходить з розширювального клапана 23, весь або частину розширеного істотно 8 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 конденсованого потоку 38a після розширювального клапана 14, і весь або частину нагрітого розширеного потоку 37b, що виходить з теплообмінника 22, можна об'єднати (наприклад у трубопроводі, що приєднує розширювальні клапани і теплообмінник до деметанізатора) і, при ретельному змішуванні, пара і рідини змішаються разом і розділяться в відповідності з відносною летючістю різних компонентів загальних об'єднаних потоків. Таке змішування трьох потоків у сполученні з контактуванням, принаймні, із частиною розширеного потоку 39а, варто розглядати в межах мети цього винаходу, як складовий елемент абсорбційної секції. [0042] На ФІГ. 3-6 показані інші варіанти втілення цього винаходу. На ФІГ. 2-4 ректифікаційна колона спроектована у вигляді одного апарата. На ФІГ. 5-6 показані ректифікаційні колони, спроектовані у вигляді двох апаратів: абсорбційна (ректифікаційна) колона 18 (пристрій для контактування і розділення) і стріппінг (дистиляційна) колона 20. У таких випадках, потік пари верхнього погона 54 зі стріппінг-колони 20 спрямовують у нижню секцію абсорбційної колони 18 (через потік 55), щоб привести в контакт з флегмовим потоком 49c, розширеним і істотно конденсованим потоком 38a, і нагрітим розширеним потоком 37b. Насос 19 використовують для подачі рідин (потік 53), що витікають із куба абсорбційної колони 18, у верхню частину стріппінгколони 20, отже, обидві колони ефективно функціонують як одна дистиляційна система. Рішення про те, чи будувати ректифікаційну колону у вигляді одного апарата (наприклад, деметанізатора 18 на ФІГ. 2-4) або кількох апаратів, залежатиме від ряду факторів, таких як розмір підприємства, відстань до виробничих приміщень тощо. [0043] Деякі обставини можуть сприяти виведенню відігнаного потоку пари 48 на ФІГ. 3 і 4 з верхньої зони абсорбційної секції 18a (потік 50) вище точки введення розширеного та істотно конденсованого потоку 38a, а не із проміжної зони абсорбційної секції 18a (потік 51) нижче точки введення розширеного та істотно конденсованого потоку 38a. Подібно до цього на ФІГ. 5 і 6, потік відігнаної пари 48 можна вивести з абсорбційної колони 18 вище точки введення розширеного та істотно конденсованого потоку 38a (потік 50) або нижче точки введення розширеного та істотно конденсованого потоку 38a (потік 51). В інших випадках може виявитися перевагою виведення відігнаного потоку пари 48 з верхньої зони стріппінг-секції 18b у деметанізаторі 18 (потік 52) на ФІГ. 3 і 4. Аналогічно на ФІГ. 5 і 6, частина (потік 52) потоку пари верхнього погона 54 зі стріппінг-колони 20 можна об'єднати з потоком 47 з утворенням потоку 49, а іншу частину (потік 55) спрямувати в нижню секцію абсорбційної колони 18. [0044] Як описано раніше, стиснений об'єднаний потік пари 49a є істотно конденсованим, і отриманий конденсат використовують для абсорбції цінних компонентів C 2, компонентів C3 і більш важких компонентів з пари, що піднімається в абсорбційній секції 18a деметанізатора 18 або в абсорбційній колоні 18. Однак цей винахід не обмежується цим варіантом втілення винаходу. Він може бути вигідним, наприклад, якщо обробляти тільки частину цієї пари в такий спосіб, або використовувати тільки частину конденсату як абсорбент, у випадках, де інші конструкторські рішення показують, що частини пари або конденсату варто спрямувати в обхід абсорбційної секції 18а деметанізатора 18 або абсорбційної колони 18. В одних обставинах може виявитися кращою часткова конденсація, а не практично повна, стисненого об'єднаного потоку пари 49a у теплообміннику 22. В інших обставинах може бути вигідно, щоб потік відігнаної пари 48 був повністю потоком пари бічного погона ректифікаційної колони 18 або абсорбційної колони 18, а не частиною потоку пари бічного погона. Слід також зазначити, що, залежно від складу вхідного газового потоку, може бути вигідніше використовувати зовнішні теплоносії, щоб забезпечити часткове охолодження стисненого об'єднаного потоку пари 49а в теплообміннику 22. [0045] Характеристики сировинного газу, розмір підприємства, доступне обладнання або інші фактори можуть указати на те, що можна виключити робочу розширювальну машину 15, або замінити її альтернативним пристроєм для розширення (таким, як розширювальний клапан). Хоча розширення окремого потоку зображено на прикладі конкретного пристрою розширення, за необхідності можна використовувати альтернативні способи розширення. Наприклад, характеристики потоку можуть служити обґрунтуванням для робочого розширення істотно конденсованих частин сировинного потоку (потоки 37 і 38) або істотно конденсованого флегмового потоку, що виходить з теплообмінника 22 (потік 49b). [0046] Залежно від кількості більш важких вуглеводнів у сировинному газі і тиску сировинного газу, охолоджений потік сировинного газу 31a, що виходить з теплообмінника 10 на ФІГ. 2-6 може не містити будь-якої рідини (тому що газ перебуває вище його точки роси, або вище його криконденбара (точки максимального тиску, при якій можуть співіснувати дві фази)). У таких випадках сепаратор 11, показаний на ФІГ. 2-6, не потрібний. [0047] Відповідно до цього винаходу, розділення потоку пари можна здійснити різними шляхами. У способах, показаних на ФІГ. 2, 3 і 5, розділення потоку пари має місце після 9 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 охолодження і сепарації будь-яких рідин, які можуть утворитися. Однак, газ високого тиску можна розділити перед будь-яким охолодженням вхідного газу, як показано на ФІГ. 4 і 6. У деяких варіантах втілення винаходу, ефективне розділення пари можна здійснити в сепараторі. [0048] Рідину високого тиску (потік 33 на ФІГ. 2-6) не обов'язково розширювати і подавати в колону в точку введення живлення середньої частини дистиляційної колони. Замість цього всю її або частину можна об'єднати з частиною пари, що виходить із сепаратора (потік 34 на ФІГ. 2, 3 і 5) або частиною охолодженого сировинного газу (потік 34а на ФІГ. 4 і 6), що надходить у теплообмінник 12. (Таку ситуацію показано на ФІГ. 2-6, де потік 35 позначений пунктирною лінією). Будь-яка частина рідини, що залишилася, може бути розширена за допомогою відповідного пристрою для розширення, такого як розширювальний клапан або розширювальна машина, і подана в колони в точку введення живлення середньої частини дистиляційної колони (потік 40a на ФІГ. 2-6). Потік 40 також можна використовувати для охолодження вхідного газу або в будь-якому теплообміннику перед або після стадії розширення перед спрямуванням у деметанізатор. [0049] Відповідно до цього винаходу, можна використовувати зовнішні теплоносії з метою додаткового охолодження вхідного газу, охолоджуваного різними технологічними потоками, особливо у випадку вхідного газу, багатого на леткі компоненти. Використання і розподіл рідин, що виходять із сепаратора, і рідин бічного погона, що виходять із деметанізатора, для цілей теплообміну і конкретне розташування теплообмінників для охолодження вхідного газу необхідно оцінювати для кожного конкретного застосування, так само, як вибір технологічних потоків для конкретного виду теплообміну. [0050] Варто також визнати, що відносна кількість вихідного сировинного газу, що міститься в кожному відгалуженні розділеної на частини пари, залежатиме від кількох факторів, включаючи тиск газу, склад сировинного газу, кількість тепла, що ефективно (з погляду економіки) можна видобувати із сировинного газу, і доступна потужність у кінських силах. Підвищена подача потоку у верхню частину колони може підвищити видобування компонентів при одночасному зниженні потужності, одержуваної від розширника, тим самим збільшуючи потребу в потужності в кінських силах для повторного стискання. Підвищена подача потоку в нижню частину колони знижує споживану потужність у кінських силах, але також може знизити видобування компонентів. Відносні розташування точок введення живлення в середній частині колони можуть варіюватися залежно від складу вхідного газу або інших факторів, таких як бажане видобування компонентів і кількість рідини, що утворюється при охолодженні вхідного газу. Крім того, два або більше потоки живлення колони або частин цих потоків можна поєднувати залежно від відносних температур і кількості індивідуальних потоків, і об'єднаний потік потім подавати на живлення колони в середню частину колони. Наприклад, обставини можуть сприяти об'єднанню розширеного та істотно конденсованого потоку 38a з нагрітим розширеним потоком 37b і подачі об'єднаного потоку в єдину верхню точку введення живлення колони в середній частині ректифікаційної колони 18 (ФІГ. 2-4) або абсорбційної колони 18 (ФІГ. 5 і 6). [0051] Цей винахід забезпечує підвищене видобування компонентів C 2, компонентів C3 і більш важких вуглеводневих компонентів в перерахунку на кількість споживаної енергії, необхідної для здійснення способу переробки. Поліпшення в споживанні енергії допоміжними пристроями, необхідними для здійснення деметанізації або деетанізації, може проявлятися у формі зниження споживаної потужності для стискання або повторного стискання, зниження споживаної потужності для охолодження за допомогою зовнішніх теплоносіїв, зниження потреби в енергії для ребойлерів колони або їхні комбінації. [0052] Хоча в даному документі описано те, що вважається кращими варіантами втілення винаходу, фахівці в цій галузі зрозуміють, що можливі інші і подальші модифікації пропонованого винаходу, наприклад, адаптування винаходу до різних умов, типів вихідної сировини або до інших вимог без відхилення від суті цього винаходу, як він визначений наступною формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 1. Спосіб розділення газового потоку, що містить метан, компоненти С 2, компоненти С3 і більш важкі вуглеводневі компоненти, на летку фракцію залишкового газу і відносно менш летку фракцію, що містить основну частину вказаних компонентів С 2, компонентів С3 і більш важких вуглеводневих компонентів або вказаних компонентів С3 і більш важких вуглеводневих компонентів, відповідно до якого: а) вказаний газовий потік охолоджують під тиском з одержанням охолодженого потоку; 10 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б) вказаний охолоджений потік розширюють до нижчого тиску з подальшим охолодженням потоку; і в) вказаний більш охолоджений потік спрямовують у дистиляційну колону і фракціонують при вказаному зниженому тиску, у результаті чого компоненти вказаної відносно менш леткої фракції видобуваються; який відрізняється тим, що після охолодження вказаний охолоджений потік розділяють на перший і другий потоки; і (1) вказаний перший потік охолоджують, щоб сконденсувати весь його значною мірою; (2) вказаний значною мірою конденсований перший потік розділяють принаймні на першу частину конденсованого потоку і другу частину конденсованого потоку; (3) вказану першу частину конденсованого потоку розширюють до вказаного зниженого тиску, у результаті чого відбувається його подальше охолодження, після чого подають у вказану дистиляційну колону у верхню точку введення живлення в середній частині колони; (4) вказану другу частину конденсованого потоку розширюють до вказаного зниженого тиску, у результаті чого відбувається його подальше охолодження, нагрівають і після цього подають у вказану дистиляційну колону у вказану верхню точку введення живлення в середній частині колони; (5) вказаний другий потік розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказану дистиляційну колону в точку введення живлення середньої частини колони, розташовану нижче вказаної верхньої точки введення живлення в середній частині колони; (6) потік пари верхнього погону виводять із верхньої зони вказаної дистиляційної колони і розділяють принаймні на першу частину потоку пари і другу частину потоку пари; (7) вказану другу частину потоку пари нагрівають, після чого вивантажують принаймні частину вказаної нагрітої другої частини потоку пари, як вказану летку фракцію залишкового газу; (8) потік відігнаної пари виводять із зони вказаної дистиляційної колони нижче вказаної верхньої точки введення живлення в середній частині колони і вище вказаної точки введення живлення середньої частини колони і об'єднують із вказаною першою частиною потоку пари з утворенням об'єднаного потоку пари; (9) вказаний об'єднаний потік пари стискають до вищого тиску; (10) вказаний стиснений об'єднаний потік пари охолоджують достатньо, щоб сконденсувати принаймні частину його, з утворенням конденсованого потоку, при цьому здійснюючи принаймні часткове нагрівання на стадіях (4) і (7); (11) принаймні частину вказаного конденсованого потоку розширюють до вказаного зниженого тиску, після чого спрямовують у вказану дистиляційну колону у верхню точку введення живлення; і (12) кількості і температури потоків, що входять у вказану дистиляційну колону є ефективними, щоб підтримувати температуру верхньої частини вказаної дистиляційної колони такою, при якій видобувається більша частина компонентів у вказаній відносно менш леткій фракції. 2. Спосіб за п. 1, в якому перед охолодженням вказаний газовий потік розділяють на перший і другий потоки і вказаний другий потік охолоджують і потім розширюють до вказаного зниженого тиску і спрямовують у вказану дистиляційну колону у вказану точку введення живлення середньої частини колони. 3. Спосіб за п. 1, в якому газовий потік охолоджують достатньо, щоб частково сконденсувати його; і а) вказаний частково сконденсований газовий потік розділяють, щоб одержати потік пари і принаймні один потік рідини; б) вказаний потік пари потім розділяють на вказаний перший і другий потоки; і в) принаймні частину принаймні одного потоку рідини розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказану дистиляційну колону в нижню точку введення живлення в середній частині колони, розташовану нижче вказаної точки введення живлення середньої частини колони. 4. Спосіб розділення за п. 2, в якому: а) вказаний другий потік охолоджують під тиском достатньою мірою, щоб частково сконденсувати його; б) вказаний частково сконденсований другий потік розділяють, щоб одержати потік пари і принаймні один потік рідини; в) вказаний потік пари розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказану дистиляційну колону у вказану точку введення живлення середньої частини колони; і 11 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 г) принаймні частину принаймні вказаного одного потоку рідини розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказану дистиляційну колону в нижню точку введення живлення в середній частині колони, розташовану нижче вказаної точки введення живлення середньої частини колони. 5. Спосіб за п. 3, в якому: а) вказаний перший потік об'єднують принаймні із частиною принаймні вказаного одного потоку рідини з утворенням об'єднаного потоку, після чого вказаний об'єднаний потік охолоджують, щоб сконденсувати весь його значною мірою; б) вказаний значною мірою конденсований перший потік розділяють принаймні на вказану першу частину конденсованого потоку і вказану другу частину конденсованого потоку; і в) будь-яку частину, що залишилася, принаймні вказаного одного потоку рідини розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказану дистиляційну колону в нижню точку введення живлення в середній частині колони. 6. Спосіб за п. 1, в якому: а) вказану першу частину конденсованого потоку розширюють до вказаного зниженого тиску і після чого подають у точку введення живлення середньої частини колони в пристрій для контактування і розділення, у якому утворюється додатковий потік пари верхнього погону і вказаний потік кубової рідини, після чого вказаний потік кубової рідини подають у вказану дистиляційну колону; б) вказану другу частину конденсованого потоку розширюють до вказаного зниженого тиску, нагрівають і після цього подають у вказаний пристрій для контактування і розділення у вказану точку введення живлення середньої частини колони; в) вказаний потік розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказаний пристрій для контактування і розділення в першу нижню точку введення живлення колони, розташовану нижче вказаної точки введення живлення середньої частини колони; г) вказаний потік пари верхнього погону виводять із верхньої зони вказаної дистиляційної колони і подають у вказаний пристрій для контактування і розділення у другу нижню точку введення живлення колони, розташовану нижче вказаної точки введення живлення середньої частини колони; д) вказаний додатковий потік пари верхнього погону розділяють принаймні на вказану першу частину потоку пари і вказану другу частину потоку пари; е) потік відігнаної пари виводять із зони вказаного пристрою для контактування і розділення нижче вказаної точки введення живлення середньої частини колони і вище першої і другої нижніх точок введення живлення колони і об'єднують із вказаною першою частиною потоку пари з утворенням об'єднаного потоку пари; ж) вказаний стиснений об'єднаний потік пари охолоджують достатньо, щоб сконденсувати принаймні частину його, з утворенням конденсованого потоку, при цьому здійснюючи принаймні часткове нагрівання на стадіях (б) і (д); з) принаймні частину вказаного конденсованого потоку розширюють до вказаного зниженого тиску, після чого спрямовують у вказаний пристрій для контактування і розділення у верхню точку введення живлення; і і) кількості і температури вказаних потоків, що входять у вказаний пристрій для контактування і розділення, є ефективними, щоб підтримувати температуру верхньої частини вказаного пристрою для контактування і розділення такої, при якій видобувається більша частина компонентів у вказаній відносно менш леткій фракції. 7. Спосіб за п. 6, в якому перед охолодженням вказаний газовий потік розділяють на перший і другий потоки; і вказаний другий потік охолоджують, після чого розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказаний пристрій для контактування і розділення у вказану першу нижню точку введення живлення колони. 8. Спосіб за п 6, в якому вказаний газовий потік охолоджують достатньо, щоб частково сконденсувати його; і а) вказаний частково конденсований газовий потік розділяють, щоб одержати потік пари і принаймні один потік рідини; б) вказаний потік пари потім розділяють на вказані перший і другий потоки; і в) принаймні частину принаймні вказаного одного потоку рідини розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказану дистиляційну колону у точку введення живлення середньої частини колони. 9. Спосіб за п. 7, в якому: а) вказаний другий потік охолоджують під тиском, достатнім, щоб частково сконденсувати потік; 12 UA 107941 C2 5 10 15 20 25 30 35 б) вказаний частково конденсований другий потік розділяють, одержуючи потік пари і принаймні один потік рідини; в) вказаний потік пари розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказаний пристрій для контактування і розділення у вказану першу нижню точку введення живлення колони; г) принаймні частину вказаного принаймні одного потоку рідини розширюють до вказаного зниженого тиску, після чого подають у вказану дистиляційну колону в точку введення живлення середньої частини колони. 10. Спосіб за п. 8, в якому: а) вказаний перший потік об'єднують принаймні із частиною принаймні одного потоку рідини з утворенням об'єднаного потоку, після чого вказаний об'єднаний потік охолоджують, щоб сконденсувати весь його значною мірою; б) вказаний значною мірою конденсований об'єднаний потік розділяють принаймні на першу частину конденсованого потоку і другу частину конденсованого потоку; і в) будь-яку частину, що залишилася, вказаного принаймні одного потоку рідини розширюють до вказаного зниженого тиску і подають у вказану дистиляційну колону у вказану точку введення живлення середньої частини колони. 11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4 або 5, який відрізняється тим, що вказаний потік відігнаної пари виводять із зони вказаної дистиляційної колони нижче вказаної точки введення живлення верхньої частини колони і вище вказаної верхньої точки введення живлення в середній частині колони. 12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4 або 5, який відрізняється тим, що вказаний потік відігнаної пари виводять із зони вказаної дистиляційної колони нижче вказаної точки введення живлення середньої частини колони. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 6-9 або 10, який відрізняється тим, що вказаний потік відігнаної пари виводять із зони вказаного пристрою для контактування і розділення нижче вказаної точки введення живлення верхньої частини колони і вище вказаної точки введення живлення в середній частині колони. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 6-9 або 10, який відрізняється тим, що вказаний потік пари верхнього погону розділяють на вказаний потік відігнаної пари і додатковий потік відігнаної пари, після чого вказаний другий потік відігнаної пари подають у вказаний пристрій для контактування і розділення у вказану другу нижню точку введення живлення колони. 15. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5 або 12, який відрізняється тим, що вказану нагріту, розширену другу частину конденсованого потоку подають у вказану дистиляційну колону в додаткову верхню точку введення живлення в середній частині колони. 16. Спосіб за будь-яким з пп. 6, 7, 8, 9, 10, 13 або 14, який відрізняється тим, що вказану нагріту, розширену другу частину конденсованого потоку подають у вказаний пристрій для контактування і розділення в другу точку введення живлення середньої частини колони. 13 UA 107941 C2 14 UA 107941 C2 15 UA 107941 C2 16 UA 107941 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 17