Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

FR3034509B1 - Procede de traitement du gaz naturel pour minimiser la perte d'ethane - Google Patents

Procede de traitement du gaz naturel pour minimiser la perte d'ethane Download PDF

Info

Publication number
FR3034509B1
FR3034509B1 FR1552845A FR1552845A FR3034509B1 FR 3034509 B1 FR3034509 B1 FR 3034509B1 FR 1552845 A FR1552845 A FR 1552845A FR 1552845 A FR1552845 A FR 1552845A FR 3034509 B1 FR3034509 B1 FR 3034509B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
stream
gas
ethane
separation unit
gaseous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1552845A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3034509A1 (fr
Inventor
Oumar Khan
Mathieu Leclerc
Paul TERRIEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Priority to FR1552845A priority Critical patent/FR3034509B1/fr
Priority to MYPI2017703436A priority patent/MY183059A/en
Priority to PCT/FR2016/050549 priority patent/WO2016156691A1/fr
Publication of FR3034509A1 publication Critical patent/FR3034509A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3034509B1 publication Critical patent/FR3034509B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0266—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/40—Features relating to the provision of boil-up in the bottom of a column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/76—Refluxing the column with condensed overhead gas being cycled in a quasi-closed loop refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/78—Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/40—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using hybrid system, i.e. combining cryogenic and non-cryogenic separation techniques
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
    • F25J2205/64—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end by pressure-swing adsorption [PSA] at the hot end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/80—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using membrane, i.e. including a permeation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/04—Mixing or blending of fluids with the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/66—Separating acid gases, e.g. CO2, SO2, H2S or RSH
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/80—Separating impurities from carbon dioxide, e.g. H2O or water-soluble contaminants
    • F25J2220/82—Separating low boiling, i.e. more volatile components, e.g. He, H2, CO, Air gases, CH4
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/80—Separating impurities from carbon dioxide, e.g. H2O or water-soluble contaminants
    • F25J2220/84—Separating high boiling, i.e. less volatile components, e.g. NOx, SOx, H2S
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/02—Bath type boiler-condenser using thermo-siphon effect, e.g. with natural or forced circulation or pool boiling, i.e. core-in-kettle heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/02—Internal refrigeration with liquid vaporising loop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Procédé de traitement d'un courant gazeux (1) contenant au moins un gaz acide, de l'éthane et un gaz léger choisi parmi le méthane, le monoxyde de carbone, l'hydrogène et l'azote comprenant les étapes suivantes : Etape a) : alimentation avec ledit courant gazeux (1) d'une unité de séparation cryogénique (A) comprenant au moins une colonne à distiller (14) pour traiter ledit courant gazeux (1), le traitement comprenant l'élimination partielle du gaz acide dudit courant gazeux et la production d'un courant gazeux appauvri en gaz acide et ladite au moins une colonne à distiller (14) comprenant un moyen d'alimentation principale (33) d'un flux liquide ; Etape b) : prélèvement de l'unité (A) de séparation cryogénique d'au moins une portion (23) du courant gazeux traité appauvri en gaz acide ; Etape c) : alimentation avec au moins une portion du courant gazeux (23) traité appauvri en gaz acide d'une unité de séparation physique (29) séparant le gaz acide de l'éthane, dans laquelle ledit courant est séparé pour former un résidu enrichi en gaz léger et en éthane (31) et un courant (30), perméat, enrichi en gaz acide ; Etape d) : retour du courant (30) enrichi en gaz acide dans l'unité de séparation cryogénique (A) en l'introduisant séparément de l'alimentation définie à l'étape a) de l'unité (A) de séparation cryogénique et en dessous du moyen d'alimentation principale (33) de la colonne (14), afin d'extraire l'éthane d'une des au moins une colonne à distiller (14).

Description

La présente invention concerne un procédé pour minimiser la perte d’éthane lors du traitement de gaz naturel riche en CO2.
Le gaz naturel est souhaitable pour une utilisation en tant que combustible destiné à être utilisé pour chauffer les bâtiments, afin de fournir de la chaleur pour des procédés industriels pour la production d'électricité, pour une utilisation comme matière première pour divers procédés de synthèse pour produire des oléfines, les polymères et similaires.
Le gaz naturel est une ressource encore largement abondante. En revanche la quantité de gaz naturel conventionnel représente une part de plus en plus faible de la production. Plusieurs types de gaz non conventionnels existent. Un premier exemple est le gaz de schiste qui représente une part de plus en plus grande de la production. Un autre exemple : les champs de gaz acides, jusqu’alors inexploités à cause de leur forte teneur en CO2 ainsi qu’en H2S représentent une partie importante du gaz potentiellement exploitable. L’emploi d’un procédé efficace et économique pour purifier le gaz naturel en composés acides (typiquement H2S et CO2) est donc d’une grande importance. L’efficacité d’un tel procédé peut notamment se mesurer en termes de pertes d’hydrocarbures dans le courant résiduaire. Ce rendement peut s’écrire de manière quantitative comme un rendement énergétique ou rendement HHV (défini comme le rapport de la valeur calorifique du gaz naturel traité par ledit procédé par la valeur calorifique du gaz naturel à purifier).
Une méthode de séparation du CO2 du gaz naturel par voie cryogénique est connue et décrite dans la demande de brevet FR 2 959 512.
Ce procédé permet d’épurer en CO2 un courant de gaz naturel au moyen d’une première colonne produisant un courant de pied liquide contenant majoritairement du CO2 et une tête gazeuse contenant majoritairement du CH4. Cette colonne est munie d’un rebouilleur et d’un condenseur.
Une partie du courant liquide de pied de cette première colonne est ensuite utilisée pour produire le froid nécessaire au procédé, au moyen de trois détentes à trois pressions différentes suivies de la vaporisation de ces mêmes trois courants détendus.
Les vaporisations successives étant partielles, les liquides résiduels (riches en CO2 mais contenant encore une quantité non négligeable d’hydrocarbures ayant au moins deux atomes de carbone tels que l’éthane, le propane et le butane) sont récoltés, pompés à une certaine pression et envoyés dans une seconde colonne, munie cette fois uniquement d’un rebouilleur.
Cette colonne permet de récupérer en tête un courant gazeux riche en CO2 purifié et en pied un courant liquide riche en hydrocarbures ayant au moins trois atomes de carbone tels que le propane et le butane.
Le courant gazeux de tête est ensuite comprimé, condensé puis mélangé avec le courant liquide issu de la première colonne, avant que le mélange de ces deux courants ne soit pompé à la pression requise.
Le principal inconvénient du procédé objet de l’invention décrite dans FR 2 959 512 concerne le fait que seul le liquide non vaporisé lors des trois vaporisations successives est traité dans la seconde colonne : les hydrocarbures ayant au moins deux atomes de carbone tels que l’éthane, le propane et le butane contenus dans les phases gazeuses sont donc envoyés vers le CO2 et ainsi non valorisé dans le gaz naturel. En particulier, un tel procédé a nécessairement une perte d’éthane très importante (typiquement au moins 50%). En effet l’éthane et le dioxyde de carbone sont très difficiles à séparer comme le montre la courbe de la figure 1 (binaire éthane C2-CO2 à 30 bars).
La courbe de la figure 1 illustre que la séparation entre l’éthane et le dioxyde de carbone est difficile : • Les deux courbes sont très proches l’une de l’autre surtout lorsque la teneur en CO2 est élevée. • La courbe présente un azéotrope, ce qui montre qu’il est impossible sans dispositif particulier de faire une distillation totale dans une simple colonne à distiller avec condenseur et rebouilleur.
Par ailleurs, il est connu de séparer de manière relativement efficace le CO2 et l’éthane par séparation membranaire. En revanche la séparation membranaire seule ne permet pas de séparer le CO2 du méthane de manière très efficace (il y a beaucoup de pertes de méthane dans le CO2).
Les inventeurs de la présente invention ont alors mis au pont une solution permettant de résoudre les problèmes soulevés ci-dessus.
Un but de la présente invention est de séparer de manière efficace tout mélange contenant à la fois au moins du CO2, de l’éthane et un composé léger tel que du méthane, de l’azote, du CO ou de l’hydrogène tout en évitant les inconvénients mentionnés pus haut. L’invention peut plus largement s’appliquer à la séparation d’un mélange d’au moins trois gaz : un gaz acide, un gaz léger et un gaz peu perméable. Le gaz acide pouvant être du dioxyde de carbone ou du sulfure d’hydrogène, le gaz léger du méthane et le gaz peu perméable de l’éthane. Le procédé selon l’invention est particulièrement avantageux lorsque la séparation cryogénique du gaz peu perméable et du gaz acide sont difficiles.
La présente invention a pour objet un procédé de traitement d’un courant gazeux contenant au moins un gaz acide, de l’éthane et un gaz léger choisi parmi le méthane, le monoxyde de carbone, l’hydrogène et l’azote comprenant les étapes suivantes : a) Alimentation avec ledit courant gazeux d’une unité de séparation cryogénique comprenant au moins une colonne à distiller pour traiter ledit courant gazeux, le traitement comprenant l’élimination partielle du gaz acide dudit courant gazeux et la production d’un courant gazeux appauvri en gaz acide et ladite au moins une colonne à distiller comprenant un moyen d’alimentation principale d’un flux liquide ; b) Prélèvement de l’unité de séparation cryogénique d’au moins une portion du courant gazeux traité appauvri en gaz acide ; c) Alimentation avec au moins une portion du courant gazeux traité appauvri en gaz acide d’une unité de séparation physique séparant le gaz acide de l’éthane, dans laquelle ledit courant est séparé pour former un résidu enrichi en gaz léger et en éthane et un courant, perméat, enrichi en gaz acide ; d) Retour du courant enrichi en gaz acide dans l’unité de séparation cryogénique afin d’extraire l’éthane d’une des au moins une colonne à distiller en l’introduisant séparément de l’alimentation définie à l’étape a) de l’unité de séparation cryogénique et en dessous du moyen d’alimentation principale de la colonne.
Par séparation cryogénique on entend séparation opérée à une température inférieure à -30°C et supérieure à -100°C, lorsque la pression est comprise entre 5 bara (bar absolu) et 100 bara. De préférence, la température de la séparation cryogénique est comprise entre -40°C et -60°C pour une pression comprise entre 10 bara et 70 bara.
Par séparation physique on entend séparation par un des moyens suivants : • Séparation membranaire ; ou • Séparation par adsorption (par exemple par modulation de pression - PSA ou par modulation de température - TSA) De préférence, la température de la séparation physiqueest comprise entre 5°C et 100°C lorsque la pression est comprise entre 1,5 bara et 90 bara.
Le procédé proposé peut comprendre en outre au moins les caractéristiques suivantes :
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce qu’il comprend l’étape e) : récupération, à partir de l’unité de séparation cryogénique, d’un courant contenant plus de 90% du gaz acide initialement présent dans le courant gazeux à traiter.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce qu’il comprend l’étape supplémentaire : Récupération, à partir de l’unité de séparation physique, d’un courant gazeux contenant plus de 95% du gaz léger initialement présent dans le courant gazeux à traiter et plus de 45% de l’éthane initialement présent dans le courant gazeux à traiter.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce que le gaz acide est choisi parmi le CO2 et le H2S.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce que le gaz acide est le dioxyde de carbone et le gaz léger est le méthane.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce que le courant gazeux à traiter comprend de 10% molaire à 75% molaire de méthane, de 25% molaire à 90% molaire de dioxyde de carbone et de 0,1% molaire à 15% molaire d’éthane.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce que ledit courant gazeux à traiter comprend en outre du sulfure d’hydrogène et hydrocarbures ayant au moins trois atomes de carbone.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce que, à une pression comprise entre 5 bara et 100 bara, la température dans l’unité de séparation cryogénique est inférieure à - 30°C et de préférence comprise entre - 40°C et -60°C.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce que l’unité de séparation physique est une unité de séparation membranaire comprenant au moins une membrane.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce que ladite au moins une membrane est une membrane polymère.
Procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce que l’unité de séparation physique est une unité d’adsorption par modulation de pression (PSA).
La présente invention traite en particulier de la purification en CO2 d’un courant de gaz naturel au moyen d’une unité cryogénique suivie d’une séparation membranaire, permettant de maximiser le rendement HHV en minimisant la perte d’hydrocarbures dans le CO2, et plus particulièrement la perte de méthane et d’éthane dans le CO2, tirant profit à la fois des avantages de la séparation cryogénique et de la séparation membranaire.
Un objet de la présente invention est donc un procédé de séparation de CO2 de gaz naturel pour obtenir un courant riche en méthane et un courant de CO2 sans méthane (typiquement moins de 1% en volume méthane, préférentiellement moins de 0,5% de méthane). Ce procédé utilise la séparation cryogénique (typiquement condensation partielle et/ou distillation autour de -40°C à -60°C) et la séparation membranaire dans un second temps pour à la fois appauvrir en CO2 le courant riche en méthane et produire un courant de CO2 appauvri en éthane pour que celui-ci soit recyclé vers la séparation cryogénique. A titre de remarque, il peut par exemple un pot séparateur opérant à -20°C ou -30°C avant la distillation dans une colonne peut être présent.
Le procédé comprend typiquement les étapes suivantes : 1) Séchage d’un gaz d’alimentation comprenant du méthane, du dioxyde de carbone et de l’éthane. 2) Premier refroidissement dans un échangeur de chaleur et condensation partielle pour obtenir un premier liquide et un premier gaz. 3) Refroidissement du premier gaz dans un échangeur de chaleur et condensation partielle pour obtenir un deuxième liquide et un deuxième gaz enrichi en méthane. 4) Mélange des deux liquides et détente du mélange dans une vanne pour l’introduire dans une première colonne de distillation. 5) Séparation de la plus grande partie du méthane restant dans ladite colonne de distillation, afin d’obtenir un liquide appauvri en éthane en pied de colonne. 6) Détente du liquide de la première colonne de distillation pour l’introduire dans une seconde colonne de distillation à plus basse pression. 7) Compression du courant issu de la tête des deux colonnes pour le recycler vers le gaz d’alimentation. 8) Vaporisation du liquide appauvri en méthane, préférentiellement à plusieurs niveaux de pression (par exemple environ 5,5 bars, environ 11 bars et environ 16 bars) pour fournir au moins une partie des frigories nécessaires aux étapes 2) et 3) pour obtenir au moins un gaz à basse pression, et éventuellement un gaz à moyenne pression et un gaz à haute pression. 9) Compression du gaz à basse pression, et éventuellement du gaz à moyenne pression pour mélanger tous les gaz issus du liquide appauvri en méthane afin d’obtenir un gaz à haute pression appauvri en méthane. 10) Introduction du gaz enrichi en méthane dans une unité de perméation membranaire afin d’obtenir un gaz produit et un gaz enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en éthane que l’on comprime jusqu’à la pression de la première colonne de distillation et introduit au moins en partie en cuve de la première colonne de distillation pour rebouillir et extraire l’éthane de la première colonne de distillation par stripping. Cette (ces) introduction(s) du (des) courant(s) appauvri(s) peut se faire avant ou après un passage dans un échangeur en étant mélangé ou non à un autre courant. L’invention utilise un courant enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en éthane pour extraire par stripping l’éthane de la première colonne de distillation et ainsi minimiser la perte d’éthane dans le dioxyde de carbone produit. Ceci est possible par la nature du procédé de séparation additionnel (séparation membranaire) qui est très sélectif entre le dioxyde de carbone et l’éthane.
Plusieurs modes de réalisation sont possibles : • Le perméat des membranes chargé en dioxyde de carbone et appauvri en éthane peut être refroidi et partiellement condensé dans un pot séparateur dédié. Le liquide formé peut être envoyé directement détendu et envoyé à la seconde colonne de distillation puisqu’il est appauvri en éthane. Le gaz est utilisé comme gaz injecté dans la première colonne pour extraire par stripping l’éthane de la première colonne. • Plusieurs membranes en série peuvent être employées. Une première membrane est utilisée avec un perméat à la pression de la première colonne de distillation. La quantité de perméat étant ajustée en fonction de la quantité d’éthane à extraire par stripping. Le résidu de cette membrane étant envoyé dans une membrane. Le nombre de membranes en série peut être augmenté pour obtenir différents perméats injectés à différents niveaux dans la colonne à distiller. L’avantage de cette variante est d’obtenir des perméats très faiblement chargés en éthane puisque les rendements de perméation à travers ces membranes sont faibles. L’invention sera décrite de manière plus détaillée en se référant à la figure 2 qui illustre un procédé selon l’invention.
Un courant d’alimentation de gaz 1, par exemple de gaz naturel, est introduit dans une unité de pré-traitement 2 afin d’éliminer les impuretés dudit courant d’alimentation.
Le courant gazeux 1 comprend par exemple du méthane, de l’éthane et du dioxyde de carbone. L’unité de pré-traitement 2, comporte typiquement au moins un d’adsorption 34 pour retirer l’eau.
Le courant gazeux 3 ainsi prétraité est refroidi dans un échangeur de chaleur 4 à une température inférieure à -20°C et à pression d’environ 50 bara (ou par exemple approximativement la pression du gaz d’alimentation). De préférence la température reste supérieure à -60°C. Le courant gazeux 5 ainsi refroidi est partiellement condensé, par exemple dans un pot séparateur de phase 6, afin d’obtenir un premier courant liquide 7 et un flux de gaz 8. Ce flux de gaz 8 est ensuite refroidi à une température inférieure à - 45°C dans un échangeur de chaleur 9, puis partiellement condensé dans un pot séparateur 10 afin de produire un deuxième courant liquide 11 et un flux gazeux 23 enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone. Le premier courant liquide 7 et le deuxième courant liquide 11 sont mélangés. Ce mélange 12 est ensuite détendu à une pression comprise entre 10 bara et 30 bara, par exemple à l’aide d’une vanne 13, afin d’être introduit dans une première colonne à distillation 14 via l’alimentation principale 33 de ladite colonne 14. Un courant liquide 15 appauvri en éthane est recueilli en pied de colonne 14 (c'est-à-dire en dessous de l’étage le plus bas de la colonne 14). Le courant liquide 15 est détendu, par exemple à l’aide d’une vanne 16, à une pression comprise entre 5 bara et 15 bara, puis introduit dans une seconde colonne de distillation 17. Les flux gazeux 18 et 19 recueillis en tête des colonnes 14 et 17, sont introduits dans un échangeur de chaleur 4 puis comprimés à l’aide d’un ou plusieurs compresseurs 20 avant d’être recyclés à environ la pression du gaz d’alimentation en courant gazeux d’alimentation vers le courant gazeux initial prétraité 3.
Un liquide appauvri en méthane 21 est recueilli en pied de la deuxième colonne de distillation 17, puis est vaporisé pour produire un courant gazeux 22. De préférence, ledit liquide 21 est vaporisé à plusieurs niveaux de pression (par exemple environ 5,5 bars, environ 11 bars et environ 16 bars) pour fournir au moins une partie des frigories nécessaires aux étapes précédemment décrites pour obtenir au moins un gaz à basse pression, et éventuellement un gaz à moyenne pression et un gaz à haute pression.
Le courant gazeux 22 est comprimé à l’aide d’un compresseur 24 jusqu’à une pression comprise entre 10 bara et 50 bara pour produire un gaz dit « haute pression » appauvri en méthane 25.
Ce gaz 25 peut ensuite faire l’objet d’un traitement dans une unité de traitement 26 contenant au moins une colonne de distillation afin de séparer le dioxyde de carbone ainsi produit 27 des hydrocarbures lourds 28 ayant plus de trois atomes de carbone, tels que le propane et le butane, initialement contenus dans le courant gazeux 1 à traiter.
Le courant gazeux enrichi en méthane 23 est introduit dans une unité de séparation physique 29. Une telle unité 29 est par exemple une unité de séparation membranaire comprenant au moins une membrane permettant une bonne séparation du dioxyde de carbone et de l’éthane. Le traitement du courant gazeux 23 par l’unité 29 permet de produire un courant gazeux 30 enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en éthane et un courant gazeux 31 enrichi en méthane et en éthane pouvant éventuellement être mélangé ultérieurement au courant gazeux d’hydrocarbures lourds 28.
Un courant de gaz naturel 31 enrichi en méthane, éthane et hydrocarbures lourds mais appauvri en dioxyde de carbone et autres gaz acides est ainsi produit par la mise en œuvre du procédé objet de l’invention.
En effet, le courant gazeux 30 enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en éthane est comprimé à l’aide d’un ou plusieurs compresseurs 20. Cette pression est celle du courant alimentant la première colonne de distillation 14. Le courant gazeux 30 ainsi comprimé est introduit au moins en partie en pied 32 de la première colonne de distillation 14. Le pied 32 de la colonne 14 est situé en dessous de l’alimentation 33 principale. Ceci permet de produire une fonction de rebouilleur pour cette première colonne 14 et en particulier d’extraire par stripping l’éthane de cette première colonne 14 car le courant gazeux montant dans la colonne est très pauvre en éthane (typiquement en dessous de 0,1% mol d’éthane et au plus cinq fois moins d’éthane que dans le gaz d’alimentation), vers le flux gazeux 18 extrait en tête de la colonne 14. Cette introduction 32 du gaz appauvri en éthane 30 dans la colonne 14 peut être effectuée avant ou après un passage dans un échangeur de chaleur, ledit gaz étant mélangé ou non à un autre courant.
Une autre partie du courant gazeux 30 enrichi en dioxyde de carbone ainsi comprimé est directement mélangé au flux gazeux 3 pour produire un mélange 3’ introduit dans l’échangeur 4.
Sur la figure 2, l’unité de séparation cryogénique (A) comprend au moins les éléments 4, 6, 9, 10, 13, 14, 17. L’invention ne se limite pas à seulement à cette configuration de purification cryogénique. Quelques exemples de modifications pour lesquelles l’invention peut toujours s’appliquer sont listés ci-dessous : • Nombre d’échangeurs différent: les échangeurs 9 et 4 pourraient éventuellement être combinés en un seul échangeur ou en au moins trois échangeurs. • Nombre de colonnes de distillation différent: l’invention s’applique également à des procédés ne comportant qu’une colonne de distillation, quelque soit la pression. • Nombre de pots séparateurs : l’invention peut s’appliquer lorsqu’il y a au moins trois pots séparateurs mais elle peut également s’appliquer avec un, voir aucun pot séparateur. • Système de réfrigération différent : la figure 2 représente un schéma auto-réfrigéré, c'est-à-dire un schéma où la réfrigération est fournie par détente du CO2 liquide. Il serait possible de ne pas détendre le CO2 liquide, par exemple, et au contraire de le pomper, cela en utilisant un système de réfrigération externe (cycle CO2, cycle propane ou tout autre cycle de réfrigération).
Le tableau 1 ci-dessous résume le bilan de matière effectué tout au long du procédé illustré par la figure 2.
Les numéros des « courants » (première colonne du tableau) sont les numéros de la figure 2
Tableau 1 : Bilan matière associé (en Nm3/h).
Les colonnes de distillation mises en oeuvre dans le procédé selon l’invention sont par exemple des colonnes choisies selon l’un des deux types suivants : colonne à plateaux ou colonne à garniture (structurée ou non).
• Le rôle de la colonne de distillation est de favoriser les échanges de matière et d'énergie entre la phase gaz et la phase liquide, ce qui augmente le pouvoir séparateur de la colonne. • Les colonnes de distillation utilisent la différence de volatilité des composants d'un mélange pour les séparer. Pour améliorer la séparation, une grande surface d'échange entre la phase gazeuse et la phase liquide est nécessaire. Pour augmenter cette dernière, des éléments sont ajoutés dans la colonne, tels des plateaux ou des garnissages, ces derniers pouvant être structurés ou non. En plus de la colonne et de son garnissage, deux échangeurs de chaleur peuvent permettre d'apporter/retirer l'énergie nécessaire pour la séparation : un bouilleur situé en bas de colonne où le mélange est chauffé jusqu'à ébullition et le condenseur en tête de colonne qui permet de liquéfier les vapeurs afin de récupérer le produit purifié sous forme liquide. Une partie des condensais est souvent réinjectée dans la colonne pour augmenter la pureté du produit désiré, il s'agit du reflux. Dans le cas du CO2, il peut souvent arriver, comme c’est le cas dans l’exemple de la figure 2 qu’il n’y ait pas de condenseur en tant que tel, car la température de tête de colonne est trop proche de la température à laquelle le CO2 pourrait se solidifier. Dans l’exemple de la figure 2, l’échangeur 9 et le pot séparateur 10 tiennent en quelques sortes le rôle de condenseur.
Le procédé objet de la présente invention permet principalement de minimiser la perte d’hydrocarbures. Cet avantage est illustré ci-dessous en considérant un schéma classique où le courant provenant de l’unité de séparation membranaire est simplement mélangé au gaz d’alimentation et en le comparant au procédé objet de la présente invention et par l’exemple décrit dans la figure 2.
Le rendement C2 est défini comme le ratio de la quantité molaire d’éthanedans le produit final par la quantité molaire d’éthane dans le gaz d’alimentation.
Le rendement PCS est défini comme le ratio de Qfinal par Qalim où Qfinal est le produit du pouvoir calorifique supérieur (en J/Nm3) du produit final multiplié par le débit molaire du produit final et Qalim est le produit du pouvoir calorifique supérieur (en J/Nm3) du gaz d’alimentation multiplié par le débit molaire du gaz d’alimentation.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de traitement d’un courant gazeux (1) contenant au moins un gaz acide, de l’éthane et un gaz léger choisi parmi le méthane, le monoxyde de carbone, l’hydrogène et l’azote comprenant les étapes suivantes : Etape a) : alimentation avec ledit courant gazeux (1) d’une unité de séparation cryogénique (A) comprenant au moins une colonne à distiller (14) pour traiter ledit courant gazeux (1), le traitement comprenant l’élimination partielle du gaz acide dudit courant gazeux et la production d’un courant gazeux appauvri en gaz acide et ladite au moins une colonne à distiller (14) comprenant un moyen d’alimentation principale (33) d’un flux liquide ; Etape b) : prélèvement de l’unité (A) de séparation cryogénique d’au moins une portion (23) du courant gazeux traité appauvri en gaz acide ; Etape c) : alimentation avec au moins une portion du courant gazeux (23) traité appauvri en gaz acide d’une unité de séparation physique (29) séparant le gaz acide de l’éthane, dans laquelle ledit courant est séparé pour former un résidu enrichi en gaz léger et en éthane (31) et un courant (30), perméat, enrichi en gaz acide ; Etape d) : retour du courant (30) enrichi en gaz acide dans l’unité de séparation cryogénique (A) en l’introduisant séparément de l’alimentation définie à l’étape a) de l’unité (A) de séparation cryogénique et en dessous du moyen d’alimentation principale (33) de la colonne (14), afin d’extraire l’éthane d’une des au moins une colonne à distiller (14), caractérisé en ce que l’unité de séparation physique (29) est une unité d’adsorption par modulation de pression (PSA).
  2. 2. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comprend l’étape e) : récupération, à partir de l’unité de séparation cryogénique (A), d’un courant contenant plus de 90% du gaz acide initialement présent dans le courant gazeux à traiter.
  3. 3. Procédé selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend l’étape supplémentaire : f) Récupération, à partir de l’unité de séparation physique (29), d’un courant gazeux contenant plus de 95% du gaz léger initialement présent dans le courant gazeux à traiter et plus de 45% de l’éthane initialement présent dans le courant gazeux à traiter (1).
  4. 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le gaz acide est choisi parmi le CO2 et le H2S.
  5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le gaz acide est le dioxyde de carbone et le gaz léger est le méthane.
  6. 6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le courant gazeux à traiter (1) comprend de 10% molaire à 75% molaire de méthane, de 25% molaire à 90% molaire de dioxyde de carbone et de 0,1% molaire à 15% molaire d’éthane.
  7. 7. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit courant gazeux à traiter (1) comprend en outre du sulfure d’hydrogène et hydrocarbures ayant au moins trois atomes de carbone.
  8. 8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, à une pression comprise entre 5 bara et 100 bara, la température dans l’unité de séparation cryogénique (A) est inférieure à - 30°C et de préférence comprise entre - 40°C et - 60°C.
  9. 9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’unité de séparation physique (29) est une unité de séparation membranaire comprenant au moins une membrane.
  10. 10. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite au moins une membrane est une membrane polymère.
FR1552845A 2015-04-02 2015-04-02 Procede de traitement du gaz naturel pour minimiser la perte d'ethane Active FR3034509B1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1552845A FR3034509B1 (fr) 2015-04-02 2015-04-02 Procede de traitement du gaz naturel pour minimiser la perte d'ethane
MYPI2017703436A MY183059A (en) 2015-04-02 2016-03-10 Natural gas treatment method for minimizing ethane loss
PCT/FR2016/050549 WO2016156691A1 (fr) 2015-04-02 2016-03-10 Procédé de traitement du gaz naturel pour minimiser la perte d'éthane

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1552845A FR3034509B1 (fr) 2015-04-02 2015-04-02 Procede de traitement du gaz naturel pour minimiser la perte d'ethane
FR1552845 2015-04-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3034509A1 FR3034509A1 (fr) 2016-10-07
FR3034509B1 true FR3034509B1 (fr) 2019-07-12

Family

ID=54007794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1552845A Active FR3034509B1 (fr) 2015-04-02 2015-04-02 Procede de traitement du gaz naturel pour minimiser la perte d'ethane

Country Status (3)

Country Link
FR (1) FR3034509B1 (fr)
MY (1) MY183059A (fr)
WO (1) WO2016156691A1 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108800753B (zh) * 2018-06-05 2022-05-24 北京恒泰洁能科技有限公司 甲醇制烯烃甲烷尾气制取天然气和氢气的方法
FR3090833B1 (fr) * 2018-12-19 2023-03-24 L´Air Liquide Sa Pour L’Etude Et L’Exploitation Des Procedes Georges Claude Appareil et procédé pour séparer un gaz riche en CO2 par distillation et/ou condensation partielle à température subambiante
FR3090832B1 (fr) 2018-12-19 2022-08-12 L´Air Liquide Sa Pour L’Etude Et L’Exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation d’un courant d’alimentation comprenant au moins du CO2 ainsi qu’au moins un composé léger
EP4001812A1 (fr) * 2020-11-17 2022-05-25 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Amélioration de la récupération de c3+

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4936887A (en) * 1989-11-02 1990-06-26 Phillips Petroleum Company Distillation plus membrane processing of gas streams
BRPI1012866B1 (pt) * 2009-05-19 2020-04-14 Shell Int Research processo para separar um contaminante ácido e um hidrocarboneto leve de uma corrente de alimentação
FR2959512B1 (fr) 2010-04-29 2012-06-29 Total Sa Procede de traitement d'un gaz naturel contenant du dioxyde de carbone
WO2013144671A1 (fr) * 2012-03-27 2013-10-03 Total Sa Procédé de séparation cryogénique d'un courant de charge gazeuse contenant du dioxyde de carbone et du méthane

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016156691A1 (fr) 2016-10-06
FR3034509A1 (fr) 2016-10-07
MY183059A (en) 2021-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2452140B1 (fr) Procédé de production d'un courant riche en méthane et d'un courant riche en hydrocarbures en c2+, et installation associée
WO2019102094A2 (fr) Procédé et appareil pour la production combinée d'hydrogène et de dioxyde de carbone à partir d'un mélange d'hydrocarbures
FR3075659B1 (fr) Procede de production d'un courant de gaz naturel a partir d'un courant de biogaz.
EP1454104A1 (fr) Procede et installation de separation d'un melange gazeux contenant du methane par distillation
CA2587416A1 (fr) Procede et installation pour la production combinee d'hydrogene et de dioxyde de carbone
CA2756632C (fr) Procede de traitement d'un gaz naturel de charge pour obtenir un gaz naturel traite et une coupe d'hydrocarbures en c5+, et installation associee
EP3465035B1 (fr) Procédé de séparation cryogénique d'un débit d'alimentation contenant du méthane et des gaz de l'air et installation pour la production de bio méthane par épuration de biogaz issus d'installations de stockage de déchets non-dangereux (isdnd) mettant en oeuvre ledit procédé
FR3034509B1 (fr) Procede de traitement du gaz naturel pour minimiser la perte d'ethane
WO2018211036A1 (fr) Procédé de récupération d'un courant d'hydrocarbures en c2+ dans un gaz résiduel de raffinerie et installation associée
FR3072162A1 (fr) <P>PROCEDE DE RECUPERATION DE PROPANE ET D'UNE QUANTITE AJUSTABLE D'ETHANE A PARTIR DE GAZ NATUREL</P>
EP3727648B1 (fr) Procédé de distillation d'un courant gazeux contenant de l'oxygène
EP3013924B1 (fr) Procédé de récupération d'un courant d'éthylène à partir d'un courant de charge riche en monoxyde de carbone
CA2928640A1 (fr) Appareil et procede de compression et/ou refroidissement ainsi que de purification d'un gaz riche en dioxyde de carbone contenant de l'eau
EP3252408B1 (fr) Procédé de purification de gaz naturel et de liquéfaction de dioxyde de carbone
EP3322949B1 (fr) Production d'hélium à partir d'un courant de gaz naturel
EP3769022B1 (fr) Procede de separation d'un gaz de synthese par distillation cryogenique
FR2847568A1 (fr) Procede et installation de production d'un melange krypton/xenon a partir d'air
FR3052240A1 (fr) Procede de liquefaction de dioxyde de carbone issu d'un courant de gaz naturel
WO2013076433A1 (fr) Procédé de traitement d'effluent gazeux en tête de distillation atmosphérique
WO2018055264A1 (fr) Procédé de purification de gaz naturel à liquéfier
FR2997866A3 (fr) Capture de co2 par unite cryogenique sur une centrale de type gazeification integree a cycle combine
FR2954178A1 (fr) Procede d'epuration d'un gaz contenant du dioxyde de carbone
FR3075658A1 (fr) Procede de limitation de la concentration d'oxygene contenu dans un courant de biomethane

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20161007

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10