JP5491301B2

JP5491301B2 - 低還流で高収率の炭化水素回収方法

Info

Publication number: JP5491301B2
Application number: JP2010152718A
Authority: JP
Inventors: パテル、サンジブ、エヌ．; フォグリエッタ、ジョルジ、エイチ．
Original assignee: ラマステクノロジー、インコーポレイテッド
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: JP2006510867A; CA2510022A1; KR20050085825A; WO2004057253B1; US7069744B2; NO20053375D0; JP5276763B2; WO2004057253A2; CA2510022C; AU2003297417B2; KR101035819B1; NO339135B1; EP1588111A2; AU2003297417A1; NO20053375L; EP1588111B1; WO2004057253A3; JP2010265289A; US20040148964A1

Description

関連出願
本特許出願は、参照によって全体が本記載に加入されている、２００２年１２月１９日受理の米国仮特許出願番号６０／４３５，１１９に対する優先権を主張する。
発明の技術分野
本発明は天然ガスからの炭化水素の回収に関する。一層特定的に、本発明は低還流を利用することにより、エタン、プロパン、およびより重質の化合物をガス流から回収することに関する。

関連技術の説明
エタン、エチレン、プロパン、プロピレンおよびより重質の炭化水素化合物のような価値のある炭化水素化合物は、様々なガス流中に存在する。ガス流のいくつかは、天然ガス流、製油所オフガス流、炭層ガス流などである。加えて、これらの成分は、少しを挙げるなら石炭、タールサンド、および原油のような他の炭化水素源中にも存在するであろう。価値ある炭化水素の量は供給物源とともに変化する。本発明はメタンおよびより軽質な化合物［つまり、窒素、一酸化炭素（ＣＯ）、水素など］、エタン、および二酸化炭素（ＣＯ_２）を５０％より多く含有するガス流から価値ある炭化水素を回収することに関する。プロパン、プロピレンおよびより重質の炭化水素成分は一般に、全供給物の少量を占める。天然ガスおよび対応する天然ガス液体（ＮＧＬ）つまり天然ガスから液体の形で回収される炭化水素成分の価格の周期的変動のため、エタン回収およびプロパン回収の操作方式下でともに操業可能であるプロセスが開発される必要がある。加えて、これらのプロセスは、ＮＧＬの販売から生まれる収入を最大化するために操作が容易でまた効率的である必要がある。

天然ガスから炭化水素成分を回収するためにいくつかのプロセスが利用できる。これらのうちには、冷凍プロセス、リーンオイルプロセス、冷凍されたリーンオイルのプロセスおよび極低温プロセスがある。より良い信頼性、効率、および操作の容易性のため、最近は、他のプロセスに対しておおむね極低温プロセスが選択されている。極低温プロセスは、回収されるべき所望の炭化水素成分、つまりエタンおよびより重質の成分またはプロパンおよびより重質の成分に応じて異なる。エタン回収プロセスでは、Ｈｕｅｂｅｌらに与えられた米国特許第４，５１９，８２４号；Ｃａｍｐｂｅｌｌらに与えられた第４，２７８，４５７号；およびＣａｍｐｂｅｌｌらに与えられた第４，１５７，９０４号中に説明されているように回収率を増大しそしてプロセスを効率的にするために還流のある単一の塔が典型的に採用される。

しかしながらエタンの価格が、ＮＧＬ中のエタンを回収するのを妥当にするほどには有利でないとき、プロパンおよびそれより重質の成分の回収率をなお高く維持しつつエタン成分を排除する必要がある。上述した単一塔のエタン回収方式はエタンを排除するが、この方式はエタンの排除が増加するにつれプロパンおよびより重質の成分を失い始める。あるプロセスが、プロパンおよびより重質の成分のほとんどを回収しつつエタンを容易に排除するために、プロパン回収プロセスを考慮せねばならない。プロパン高回収率のプロセスのほとんどは、２つの塔からなり、典型的には、１つの塔は吸収塔であり、他の塔は脱エタン塔である。この２塔方式は本質的にすべてのエタンを排除しつつ、プロパンおよびより重質の成分の大部分を回収する。プロセスがプロパンの９９％を回収するために、吸収塔には追加的なＣ３＋成分が希薄な還流流れ（ｌｅａｎｒｅｆｌｕｘｓｔｒｅａｍ）が供給される。このＣ３＋成分が希薄な還流流れはプロパンを本質的に完全に回収するための要因である。プロパン回収のための２塔方式の例はＣａｍｐｂｅｌｌらに与えられた米国特許第５，７７１，７１２号（以下『’７１２特許』と称する）中に見ることができる。

’７１２特許には、プロパンを回収するための２塔方式を使用するプロセスが述べられており、この特許の図４および５は好ましい態様である。’７１２特許に記載されているプロパン回収方式は建設するのが一層経済的でありうる。例えば’７１２特許の図６は、資本費用を低減するために、好ましい態様から還流系を省いた態様である。しかしながら、プロセスでかなりの効率が失われ、またこの方式はプロパン回収率が９９％より小さい点で限界がある。

比肩するプロセスと比較して圧縮動力が増大することなく９９％より多いプロパンを回収できるプロパン回収方法に対する需要がある。還流系を省くことによるなどして資本費用が低減するようにプロセスが構成できるなら好ましいであろう。

発明の概要
本発明は炭化水素ガス流からのエタン、プロパン、およびより重質な化合物の回収を増加するためのプロセスおよび装置を包含する。本発明は市場状態に応じてエタンおよびより重質な化合物またはプロパンおよびより重質な化合物を回収するために構成されることができる。

プロパン回収のため、流入ガス流は冷却されそして、それを第１の液体流と第１の蒸気流とに分離するために使用される、低温の、もしくは第１の分離器に送られる。第１の液体流は温められ、部分的に蒸発され、次に蒸留塔に送られる。この蒸留塔は、エタンが回収されるなら脱メタン塔であり、またはプロパンが回収されるなら脱エタン塔であってよい。吸収塔は吸収塔塔頂物流と吸収塔塔底物流とを生み出す。吸収塔塔底物流はプロセスから冷熱を回収するように温められそして蒸留塔に送られる。蒸留塔は塔頂物流と塔底物流とを生み出す。塔頂物流は少なくとも部分的に凝縮されそしてＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れとして吸収塔に送られる。Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れは残留ガス流の側流として、または低温分離器からの第１の蒸気流の側流として取り出されることができる。Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れが残留ガス流の側流として取り出される時、吸収塔には少なくとも１つの物質移動帯があるのが好ましい。低温分離器の蒸気流からＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れが取り出される時、吸収塔には少なくとも１つまたはそれ以上の（好ましくは２つの）物質移動帯がある。超低温プロセスの成果は、他のプロパン回収プロセスと比較して、残留ガス流に必要な圧縮が僅かに増加するのみで、流入ガス流から回収されるＣ３＋化合物の量が増加することである。

プロパン回収プロセスは本発明の他の１態様として簡単化されることができる。この別な態様では、脱エタン塔の還流アキュミュレータ、もしくは第２の分離器とポンプとが取り除かれることができ、また吸収塔塔底物流は２つの流れ、つまり第１の吸収塔塔底物流および第２の吸収塔塔底物流とに分割されることができる。第１の塔底物流は第３の塔供給物流として蒸留塔の頂部に直接送られる一方、第２の吸収塔塔底物流は加熱されそして第２の脱エタン塔供給物流として蒸留塔のより下方に送られる。

エタンおよびより重質な化合物を回収するために、本発明の１つの態様もまた用いられることができる。プロパン回収の態様におけるように、流入ガス流は冷却されそして低温分離器に送られ、そこで流入ガス流が第１の液体流と第１の蒸気流とに分離される。第１の液体流はより下方の供給物流として蒸留塔に直接送られることができる。第１の蒸気流は２つの流れ、つまり第１の分離器頂部物流および第２の分離器頂部物流とに分割されることができる。第１の分離器頂部物流は膨張されそして吸収塔に送られる。吸収塔の好ましい態様には２つの物質移動帯があり、また第２の分離器頂部物流はこれらの２つの物質移動帯の間に送られることができる。吸収塔底部物流は蒸留塔頂部供給物流として蒸留塔に送られる。蒸留塔は塔頂物流と塔底物流とを生み出す。塔頂物流は凝縮器、もしくは還流熱交換器に送られ炭化水素が凝縮され、次いで吸収塔の頂部供給物流として吸収塔に送られる。塔底物流はＮＧＬ流生成物を含有する。この超低温プロセスの成果は、他のエタン回収プロセスと比較して、残留ガス流に必要な圧縮が僅かに増加するのみで、流入ガス流から回収されるＣ_２＋化合物の量が増加することである。

方法上の態様に加えて、ここに記載する方法を実施するための装置が有利に提供される。メタン、Ｃ２およびＣ３成分およびより重質な炭化水素を含有する流入ガス流を、メタンおよびＣ２成分を実質的にすべて含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより低い留分とに分離する装置には、第１の熱交換器、第１の分離器、蒸留塔、第２の熱交換器、膨張機、および圧縮機がある。

第１の熱交換器、もしくは入口熱交換器は、流入ガス流を冷却してその少なくとも一部分を部分的に凝縮すること、第１の液体流の少なくとも一部分を予熱すること、吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱すること、吸収塔塔頂物流を加熱すること、残留ガス流のその部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを生み出すこと、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択されるプロセス工程（段階）を実施するのに利用される。

第１の分離器は流入ガス流を第１の蒸気流と少なくとも第１の液体流とに分離するために使用される。蒸留塔は第１の液体流を塔のより低い供給物流として受け入れるため、また塔の中間の供給物流として吸収塔塔底物流の一部分を受け入れるために使用される。蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流を有利に生み出す。

第２の熱交換器、もしくは還流熱交換器は、塔頂物流を冷却することにより第２の蒸気流と液体炭化水素流とを生み出すこと、冷却しそして第２の蒸気流の少なくとも一部分を凝縮することによりＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れをつくること、吸収塔塔頂物流を加熱すること、残留ガス流の部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを生み出すことからなる群から選択されるプロセス段階を実施するためである。

膨張機は第１の蒸気流を膨張するのが好ましい。吸収塔は少なくとも１つの物質移動帯を有するのが好ましい。吸収塔は、その底部の供給物流として第１の蒸気流を、またその頂部の供給物流としてＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れを、そしてＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを受け入れる。吸収塔はガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分の本質的にすべてを含有する吸収塔塔頂物流、および吸収塔塔底物流を生み出す。

圧縮機は、吸収塔塔頂物流を圧縮して残留ガス流を生み出すために使用するのが好ましい。第２の分離器、もしくは還流アキュミュレータは塔頂物流を第２の蒸気流と液体炭化水素流とに分離する。

図面の簡潔な説明
本発明の特質、利点および目的、そしてまた明らかになるであろう他のことがらが一層詳細に理解されるように、上記に簡潔に要約した本発明に関する一層特定的な説明は、本出願の一部分をなす添付の図面に説明される本発明の態様を参照することによりなされることができる。しかしながら、図面は本発明の好ましい態様のみを説明し、従って、本発明の範囲は同様に有効な他の態様も認めるであろうから、図面が本発明の範囲を限定すると考えてはならないことに留意すべきである。

Ｐａｒａｄｏｗｓｋｉらに与えられた米国特許第４，６９０，７０２号に示す先行技術のプロセスの簡単化された流れ図であり、プロパン回収のための２塔プロセスを示す。本発明の改良を包含するＣ３＋化合物の回収プロセスの簡単化された流れ図であり、また本発明の態様に従う吸収塔のＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れの使用によって流入ガス流からのＣ３＋の回収を増加するために配置されている。本発明の改良を包含するＣ３＋化合物の回収プロセスの簡単化された流れ図であり、また本発明の態様に従う吸収塔のＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れの別な使用によってＣ３＋化合物の回収を増加するために配置されている。本発明の下での系の簡単化を包含するＣ３＋化合物の回収プロセスの簡単化された流れ図であり、また本発明の１態様に従う流入ガス流からのＣ３＋の回収を増加するために配置されている。米国特許第４，１５７，９０４号に従う先行技術のＣ２＋化合物の回収プロセスの簡単化された流れ図である。本発明の別な態様に従うＣ２＋化合物の新規な回収プロセスの簡単化された流れ図である。熱交換器のパスを減少するために簡単化された２塔プロパン回収プロセスの簡単化された流れ図であり、また本発明の態様に従って別個にまたは一緒に使用できるＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れの２つの源泉を包含する。プロパン回収を増加するために変改された２塔プロパン回収プロセスの簡単化された流れ図であり、この回収は、本発明の態様に従って別個にまたは一緒に使用できるＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れのための２つの源泉を用いてＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れによる。本発明の態様に従って熱交換器のパスを減少するように簡単化された２塔プロパン回収プロセスの簡単化された流れ図である。

図面の詳細な説明
図面において数字は、流れまたは装置に関して機能が同じである様々な流れおよび装置に関する数字と同じである。類似する数字は全体にわたって類似する要素を指し、またプライム、２重プライム、および３重プライムの記法は、それらが使用されるとき、代替的な態様での類似の要素を一般に示す。

本記載で用いるとき、『流入ガス』という用語は炭化水素ガスを意味する。このようなガスは典型的に、高圧のガス管から受け入れられ、またメタンから実質的になり、残部はＣ２化合物、Ｃ３化合物およびより重質な化合物そしてまた二酸化炭素、窒素および他の痕跡量のガスである。『Ｃ３＋化合物』という用語は、アルカン、オレフィン、およびアルキン、そして特にプロパン、プロピレン、メチル−アセチレンなどを含む、２個または３個の炭素原子を有するすべての有機化合物を意味する。

先行技術の第１の例に関する詳細な説明
図１はＰａｒａｄｏｗｓｋｉらに与えられた米国特許第４，６９０，７０２号に記載の典型的な先行技術の方式を示し、これにはプロパンを高度に回収するために使用される２塔方式が包含される。本発明を用いて達せられる改良を説明するために、典型的な流入ガスの組成が表Ｉに示されている。図１に示すＰａｒａｄｏｗｓｋｉプロセスでは表Ｉに含まれるのに似た組成を有する流入ガスが使用されることができる。

プラントへの粗供給ガスは、超低温処理に有害ないくつかの物質を含有する可能性がある。これらの不純物には水、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｓおよび他の不純物が含まれる。ＣＯ２およびＨ２Ｓが多量に存在するならこれらを除去するために粗供給ガスは処理されるものと仮定する。次にガスはＮＧＬ回収のために超低温部門に送られる前に乾燥されそして濾過される。１０８°Ｆおよび１０７５ｐｓｉａの清浄で乾燥した供給ガス（１２）は入口熱交換器（１４）内で低温のプロセス流によって１０°Ｆまで冷却されそして相分離のため低温分離器（２４）に送られる。低温分離器からの液体流（２２）は、抜き出され、制御弁を経て１０６０ｐｓｉａから４２０ｐｓｉａまでフラッシュされ、次に入口熱交換器内で予熱される。加熱されそして部分的に蒸発された、熱交換器から出る１００°Ｆの流れ（３７）は次により下方の供給物として脱エタン塔（２８）に送られる。低温分離器から出る蒸気流（２６）は３６５ｐｓｉａまで等エントロピー的に膨張するために膨張機（３０）に送られる。減圧および高圧流からの仕事の取り出しのため、膨張機から出る流れ（３４）は−６９°Ｆまで冷却され、これによって流れ（３４）が部分的に凝縮される。次に流れ（３４）は吸収塔（３２）の底部に送られる。吸収塔は３５８ｐｓｉａで操作される棚段のあるまたは充填された塔である。吸収塔塔頂物流は、−８７°Ｆの希薄な残留ガス（１６）であり、また吸収塔塔底物流（１８）は−７２°Ｆの炭化水素流である。メタン、エタン、プロパンおよびより重質な成分を含有する吸収塔塔底物流は、ポンプでより高い圧力に昇圧され、次いで入口熱交換器中で−１０°Ｆまで予熱され２相流（５２）がつくられる。次に流れ（５２）は塔への中間供給物流として蒸留塔に送られる。

蒸留塔は３９５ｐｓｉａで操作される棚段のあるまたは充填された塔である。蒸留塔はその底部で、供給ガスからのプロパン、プロピレンおよびより重質な成分を大部分含有する流れ（５４）を回収する。塔頂物流（４２）は−３２°Ｆまでの冷却によって還流熱交換器（４０）内で部分的に凝縮され、次に相分離のため還流アキュミュレータ、もしくは第２の分離器に送られる。液体の還流流れ（４６）は還流流れとして蒸留塔にポンプで戻される。蒸留塔には、必要な加熱負荷をその底部で供給する再沸器（５８）が設けられている。

還流アキュミュレータから出る流れ（４４）は、−８１°Ｆまで冷却することにより還流アキュミュレータ内でできるだけ多く凝縮される。この低温で部分的に凝縮された流れは次いで、吸収塔への頂部供給物流として吸収塔に送られる。吸収塔塔頂物流は還流熱交換器、もしくは第２の熱交換器内で−２２°Ｆに温められ、次いで入口熱交換器内で９６°Ｆまでさらに加熱される。熱交換器から出る温められた低圧残留ガス流は、膨張機（３０）によって発生される動力を使い切るブースター圧縮機（４８）によって４６１ｐｓｉａまで昇圧される。中間的な圧力の残留ガス流は周囲条件まで冷却され、次いで残留物圧縮機（４９）中で１１４０ｐｓｉａまで昇圧される。高温で高圧の残留ガス流は周囲温度まで冷却されそしてさらに処理するために流れ（５０）として送られる。表ＩＩは、表Ｉに示す組成を有する流入ガス流を利用する図１に示すプロセスに関してシミュレーションを行った結果を示す。

本発明に関する詳述
図２はＣ３＋化合物を回収する改良された方式の１態様を示す。流入ガス流１２は、それを冷却しそして部分的に凝縮するための低温流との熱交換的接触によって、入口熱交換器、もしくは第１の熱交換器１４内で９．５°Ｆまで冷却される。流入ガス流１２は表Ｉに示したのと同じ組成を有してよい。流入ガス流１２を冷却するのに使用できる好適な低温流には、吸収塔塔頂物流、吸収塔塔底物流、第１の液体流、外部的な冷媒、およびこれらの組み合わせが含まれてよい。本発明のすべての態様で、入口熱交換器１４は、単一の多パス熱交換器、複数の個別的な熱交換器、またはこれらの組み合わせであるのが好ましい。流入ガス流１２は低温の、もしくは第１の分離器２４に供給され、そこで第１の蒸気流２６が第１の液体流２２から分離される。

本発明のすべての態様で、プロパン回収が所望なら蒸留塔として脱エタン塔が使用されることができる。エタン回収が所望なら、脱メタン塔が蒸留塔として使用されることができる。

第１の液体流２２は、４２０ｐｓｉａまで減圧されることにより部分的に蒸発されそして−２８°Ｆまで冷却される。２相流は入口熱交換器１４内で１００°Ｆまで加熱され、そして塔への第１の供給物流３７として蒸留塔２８に送られる。第１の蒸気流２６は膨張機３０内で等エントロピー的に膨張され、そこでその圧力は３６７ｐｓｉａまで低下される。減圧および仕事の取り出しのため、得られる流れ３４は−７０°Ｆまで冷却されそして部分的に凝縮される。流れ３４は第１の吸収塔供給物流として吸収塔３２の底部に送られる。３６０ｐｓｉａで操作される吸収塔では、第１の吸収塔供給物流３４中の上昇する蒸気は、下降する液体との緊密な接触によって少なくとも部分的に凝縮されることにより、第１の供給物流３４中のメタン、Ｃ２化合物およびより軽質な化合物を実質的にすべて含有する−９０°Ｆの吸収塔塔頂物流１６がつくり出される。吸収塔３２には少なくとも１つの物質移動帯がある。本発明のすべての態様で、物質移動帯はフラッシュ帯域、平衡段、充填部分、棚段などであってよい。凝縮した液体は吸収塔３２を下降し、そしてメタン、エタン、プロパンおよびより重質な成分を含有する−７２°Ｆの吸収塔塔底物流として取り出される。吸収塔塔底物流１８は入口熱交換器１４に好ましくはポンプによって供給され、そこで吸収塔塔底物流１８は−５°Ｆまで加熱され、そして脱エタン塔への中間的な塔供給物流５２として蒸留塔２８に送られる。

蒸留塔２８は３９５ｐｓｉａで操作される棚段のあるまたは充填された塔であるのが好ましい。蒸留塔２８は、供給ガス流からプロパン、プロピレン、およびより重質な成分の大部分を含有する流れ５４を塔底で回収する。塔頂物流４２は−３１°Ｆまで冷却することにより還流熱交換器４０中で部分的に凝縮され、そして相分離のために還流アキュミュレータ、もしくは第２の分離器４５に送られる。液体の還流流れ４６は蒸留塔２８に還流流れとしてポンプでもどされる。蒸留塔２８にはその底部で加熱負荷を与える塔底再沸器５８が設けられている。操作される棚段のあるまたは充填された塔である。

還流アキュミュレータから出る流れ４４はそれを−８５°Ｆまで冷却することにより還流熱交換器４０内でできるだけ多く凝縮される。この低温で部分的に凝縮された流れ４４は次いで供給物流として吸収塔３２に送られる。吸収塔３２から出る低温の残留ガス、もしくは吸収塔塔頂物流１６は還流熱交換器４０内で−１６°Ｆまで温められ、次に入口熱交換器１４内で１０１°Ｆまでさらに加熱される。熱交換器１４から出る温められた低圧の残留ガス１６は、膨張機３０によって発生される動力を使い切るブースター圧縮機４８によって４６５ｐｓｉａまで昇圧される。中間的な圧力の残留ガスは周囲条件まで冷却され、次いで残留物圧縮機４９中で１１４０ｐｓｉａまで昇圧される。高温で高圧の残留ガスは周囲温度まで冷却されそしてさらに処理するために残留ガス流５０として送られる。Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０は脱エタン塔塔頂物流４２よりエタンおよびプロパンが希薄であり、吸収塔３２に送られる。Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０は、図２に示すように、残留ガス流５０から側流として取り出されることができる。Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０は入口熱交換器１４内で冷却され、次いで還流熱交換器４０内で凝縮される。得られる凝縮された液体は次に、回収されるＣ３＋化合物の量を増加するために吸収塔３２に供給される。Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れおよびＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０、４４は吸収塔３２に送られる前に一緒にされることができる。

図２に示すプロセスおよび表Ｉに示す組成を有する流入ガスを用いてシミュレーションを実施した。本発明のこの態様に関するシミュレーションの結果を表ＩＩＩに示す。

図３はＣ３＋回収プロセスのための別な態様１１を示し、この場合、Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０’が第１の蒸気流２６の少なくとも一部分から取り出される。この態様で、吸収塔３２には１つまたはそれ以上の（好ましくは２つの）物質移動帯がある。Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０’は、１つより多い物質移動帯がある場合、吸収塔３２に物質移動帯の間で送られる。

図３に示すプロセスおよび表Ｉに示す組成を有する流入ガスを用いてシミュレーションを実施した。本発明のこの態様に関するシミュレーションの結果を表ＩＶに示す。

本発明のこの態様の利点は、図２に示すようにＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０が残留ガス流５０の側流として取り出される時に、Ｃ３回収が９５．３％から９９．３％まで増加することである。圧縮動力は１．１％だけ増加する。図３に示すように第２の還流流れ２０’が第１の蒸気流２６の側流として取り出される時に、Ｃ３回収が９５．３％から９９％まで増加する。残留ガス流５０のために必要な圧縮は、Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れがない典型的なガスプラントプロセスと比較して０．３％だけ増加するであろう。圧縮動力の無視可能な変化に対してプロパン回収が９９＋％まで増加されることができる。一般に、残留ガスの圧縮装置はここに記載するプロセスを操作するために必要な追加的な能力を有し、新規な圧縮装置を購入したりあるいは既存の圧縮装置を変更する必要はない。

ガス処理産業で続いている傾向は、プロセスを一層効率的にしそして資本費用を低減することである。図２に示す２塔方式の建設を一層経済的にするために、この方式は図４に示すように蒸留塔２８上の還流系を省くように変改されることができる。

図４に示すように、この新規な方法は吸収塔塔底物流を２つの流れ５２ａ、５２’に分割することを含む。１つの流れ５２ａは入口熱交換器１４中で加熱されそして塔への中間的な供給物流として蒸留塔２８に送られる。他の流れ５２’は塔の頂部供給物流として蒸留塔２８の頂部に直接送られる。蒸留塔２８の頂部に低温の液体流５２’を送ることにより、脱エタン塔塔頂物流４２からのＣ３＋の顕著な損失が防止される一方、吸収塔塔底物流の他の部分、流れ５２ａは冷却を回収するために流入ガス流１２によって加熱される。吸収塔塔底物流１８をこのように分割することにより、脱エタン塔の塔頂物流のＣ３が希薄に保たれ、それによって吸収塔３２に対して良好な還流が供給され、従って、プロセスが一層効率的になる。

図４で、８０°Ｆおよび５８０ｐｓｉａで流入する流入ガス流１２は入口熱交換器１４中で−７８°Ｆまで冷却される。流入ガス流１２は低温の分離器、もしくは第１の分離器、２４に供給され、そこで第１の蒸気流２６は第１の液体流２２から分離される。

第１の液体流２２は圧力が４２５ｐｓｉａまで低下されることにより、−９３°Ｆまで冷却されそして部分的に蒸発される。得られるこの２相流２２は入口熱交換器、もしくは第１の熱交換器１４中で７５°Ｆまで加熱され、そこでこの流れはさらに蒸発され、そして脱エタン塔の底部供給物流３７として脱エタン塔２８に送られる。第１の蒸気流２６は膨張機３０内で等エントロピー的に膨張され、そこでその圧力が３９８ｐｓｉａまで低下され膨張した流れ３４がつくり出される。圧力の低下および流れ２６からの仕事の取り出しのため、膨張機から出る膨張された流れ３４は−１０７°Ｆまで冷却され、これによって流れ３４が部分的に凝縮される。流れ３４は、吸収塔３２の第１の供給物流として、好ましくは吸収塔３２の底部に送られる。吸収塔３２においては、第１の吸収塔供給物流３４の上昇する蒸気は、Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れ４４からの落下する液体との緊密な接触によって少なくとも部分的に凝縮されることにより、第１の吸収塔供給物流３４中のメタンおよびＣ_２化合物およびより軽質な化合物の実質的にすべてを含有する吸収塔塔頂物流１６が生み出される。

吸収塔３２には少なくとも１つの物質移動帯がある。物質移動帯はフラッシュ帯域、平衡段などであってよい。吸収塔３２は３９８ｐｓｉａで操作される。凝縮された液体は吸収塔３２を下降しそして−１０８°Ｆの吸収塔塔底物流１８として取り出され、これはいくらかのメタン、エタン、プロパンおよびより重質な成分を含有する。吸収塔塔底物流１８はより高い圧力までポンプで昇圧され、そして２つの流れに分割され、吸収塔塔底物流１８の６０％が第１の吸収塔塔底物流５２ａをなし、また塔底物流１８の４０％が第２の吸収塔塔底物流５２’をなす。第１の吸収塔塔底物流５２ａは入口熱交換器１４中で−２３°Ｆまで加熱されることにより部分的に蒸発され、そして塔への中間的な供給物流５２’として蒸留塔２８に送られる。第２の吸収塔塔底物流５２’は塔の頂部供給物流として蒸留塔２８の頂部に直接送られる。

−１１３°Ｆである吸収塔塔頂物流１６は、還流熱交換器４０中で−９０°Ｆまで温められた希薄な残留物流であり、次に先頭の熱交換器中で１４〜７２°Ｆまでさらに温められる。温められたガスは、膨張機３０によって発生される動力によって駆動されるブースター圧縮機４８内で４３３ｐｓｉａまで圧縮される。中間的圧力の残留ガスは残留物圧縮機４９に送られ、そこでその圧力が６１８ｐｓｉａまで上昇されて残留ガス流５０がつくられる。残留ガス流５０は、流入ガス中のメタンおよびＣ_２化合物を実質的にすべて含有しまたＣ３＋化合物およびより重質な化合物を少割合含有するパイプライン販売ガスである。

蒸留塔２８は４２０ｐｓｉａで操作される、再沸器のある吸収塔であるのが好ましい。蒸留塔の塔頂温度は−２１°Ｆである一方、塔底は１９４°Ｆである。蒸留塔２８には、蒸留塔塔底物流からエタンを排出するために、蒸留塔の底部に加熱負荷を供給する外部的に加熱される再沸器５８が設けられている。脱エタン塔の塔底物流５４は、回収が望まれるＣ３＋化合物の大部分を含有する。

本発明の図４に示すプロセスを用いてシミュレーションを実施した。シミュレーションの結果は表Ｖに示される。効率の改善を示すために、供給物の条件、組成、および残留物の条件は米国特許第５，７７１，７１２号中に記載されている効率を例証するために用いられたのと同じであった。本発明を先行する’７１２特許と比較するのをさらに助けるために、表ＶＩでは、本発明の図４に示す態様と対比された図３〜６に示す’７１２特許の態様に関して実施したシミュレーションの結果を比較する。

表ＶＩに見ることができるように、本発明の図４に示す態様は、表に列挙する先行技術の特許の図面に比べて残留物の圧縮および再沸器の負荷が実質的に少ない。Ｂｕｃｋに与えられた米国特許第４，６１７，０３９号の図３に示すプロセスでは、低温である吸収塔塔底物流全体が塔への頂部供給物流として蒸留塔に送られ、これによって蒸留塔の底部で再沸されねばならない低温の流れが得られる。追加的に必要な再沸器負荷はこのプロセス態様の運転費を増加し、またプロセスを非効率にもする。’７１２特許の図４〜６に示されるプロセス態様では、吸収塔塔底物流全体が予熱され、次いで蒸留塔に送られる。そうするとこれによって、必要な再沸器負荷がある程度減少されるが、脱エタン塔塔頂物流はより温かく、このことは、蒸発される成分の量の増加につながり、また吸収塔塔頂物流の流量の増加につながる。吸収塔塔頂物流は次に凝縮されそして蒸留塔に戻されねばならない。従って、この方式は効率的でない。

再沸器の必要を減少しそして同時に吸収塔塔頂物流の流量を減少するために、本発明では、吸収塔塔底物流は２つの流れに分割され、低温である１つの部分は蒸留塔の塔頂に送られまた他の部分はプロセスを一層効率的にするために温められる。

ほとんどの場合、蒸留塔への供給物流を、それぞれの流れが異なるエンタルピーを有する２つの流れに分割するのが有利である。エンタルピーのより大きい流れは塔底に送られ、一方エンタルピーのより小さい流れは塔頂に送られる。このように蒸留塔を操作するのは一層効率的であり、このことは表ＶＩに示す結果から明らかである。

図４に示す、プロパン回収を増加するように設計されたプロセスの別な態様を提供することは有利である。例えば、残留ガス流からのまたは低温分離器塔頂物流の一部分からのＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れの付加は、図８および９に示すように図４の方式に示すプロセスに加えられることができる。これらの態様はここに述べるようにプロパン回収を増加する。

先行技術の第２の例に関する詳細な説明
本発明はプロパンおよびより重質な化合物とは異なってエタンおよびより重質な化合物を回収するオプションを使用者に許容するように容易に変更されることができる。図５はエタンおよびより重質な化合物を回収するために使用できる、先行技術のエタン回収プロセスおよび装置７を示す。

表ＶＩＩは図５および６に示すプロセスに関するシミュレーションのために用いられる流入ガス流についての供給物条件を示す。

図５に示す先行技術の配置において流入ガス流１２’は、低温流との熱交換的接触によって入口熱交換器１４’内で冷却される。流入ガス流１２’は次いで、これを第１の液体流２２’と第１の蒸気流２６’とに分離するために低温分離器２４’に送られる。第１の液体流２２’は、塔への第１の供給物流として脱メタン塔に直接送られることができる。第１の蒸気流２６’は、２つの流れ、つまり流れの６８．５％である分離器の第１の頂部物流２６ａ’および流れの残りの部分を含む分離器の第２の頂部物流２６ｂ’へと分割されることができる。

分離器の第１の頂部物流２６’は膨張機３０’内で４０１ｐｓｉａまで等エントロピー的に膨張される。減圧および分離器の第１の頂部物流２６’からの仕事の取り出しのため、流れは−９０°Ｆまで冷却され、それによって部分的凝縮にいたる。この部分的に凝縮された流れ３４’は次いで、吸収塔へのより下方の供給物流３４’として吸収塔３２’’に送られる。分離器の第２の頂部物流２６ｂ’は−１２１°Ｆまで冷却されそして低温流との熱交換的接触によって還流熱交換器４０’内で凝縮され、そして吸収塔への頂部供給物流として吸収塔３２’’に送られる。−９５°Ｆの吸収塔塔底物流１８’は、塔への頂部供給物流５２’として脱メタン塔２８’に送られる。この態様で吸収塔３２’’は、３９６ｐｓｉａで操作される充填されたまたは棚段のある塔である。吸収塔３２’’の頂部で生み出される−１２６°Ｆの蒸気流１６’もしくは吸収塔塔頂物流は希薄な残留ガス流である。流れ１６’は還流熱交換器４０’中で−４５°Ｆまで加熱され、次いで入口熱交換器１４’内で３８°Ｆまで加熱される。温かい低圧の残留ガスは次いで膨張機３０’によって発生される動力を使い切るブースター圧縮機４８’内で昇圧される。この中間的圧力の残留ガス流５０は残留ガス圧縮機に送られ、そこでその圧力が１０２０ｐｓｉａまで上げられる。この高圧の残留ガス流は次にさらに処理されるために送られる。

脱メタン塔２８’は、塔頂物流４２’と塔底物流５４’とを生み出す棚段のあるまたは充填された塔である。−９３°Ｆの塔頂物流４２’は、好ましくは吸収塔のより下方の供給位置において吸収塔３２’’に還流として送られる。８８°Ｆの塔底物流５４’はＮＧＬ流生成物を含有する。図５は必要なら流入ガス流を冷却するために外部的なプロパン冷凍を使用することを示す。この冷却媒体の使用は供給物の条件および組成に依存し、また必ずしも必要でない。

表ＶＩＩに示す組成を有する流入ガス流１２’および図５に示すプロセスを用いてシミュレーションを実施した。シミュレーションの結果を表ＶＩＩＩに示す。

表ＶＩＩＩに見ることができるように、還流２６ｂ’がプロパンを含有し、その一部分が吸収塔３２’’の頂部での平衡上の制限のために残留ガス流５０’とともに出るため、プロパンのいくらかが吸収塔３２’から失われる。

吸収塔３２’’および蒸留塔２８’は、プロセスを操作するのに必要な圧縮動力を増加することなく、エタンおよびプロパンの回収を増加するために異なって配置されることができる。変更された２つの塔の配置を有するプロセスを図６に示す。

図６は図５に示す先行技術のプロセスに対する改良を示す。図６に示すように、流入ガス流１２’は低温流との熱交換的接触によって入口熱交換器１４’内で−２４°Ｆまで冷却される。次に流入ガス１２’は、これを第１の液体流２２’と第１の蒸気流２６’とに分離するために使用する低温分離器２４’に送られる。

第１の液体流２２’は塔への第１の供給ガス流として脱メタン塔２８’に直接送られることができる。第１の蒸気流２６’は、２つの流れ、つまり流れの６８．５％である分離器の第１の頂部物流２６ａと残りの流れを含む分離器の第２の頂部物流２６ｂとに分割される。分離器の第１の頂部物流２６ａは膨張機３０’中で等エントロピー的に４１０ｐｓｉａまで膨張される。減圧および流れ２６ａからの仕事の取り出しのため、膨張機３０’から出る膨張された流れ３４’が−８９°Ｆまで冷却されそして部分的に凝縮される。この部分的に凝縮された流れ３４’は次に吸収塔底部の供給物流３４’として吸収塔３２’に送られる。この態様では、吸収塔３２’には槽内に１つまたはそれ以上、好ましくは２つの物質移動帯がある。分離器の第２の頂部物流２６ｂは−１２２°Ｆまで冷却されそして低温流との熱交換的接触によって還流熱交換器４０’’内で凝縮される。分離器の第２の頂部物流２６ｂは次に、少なくとも第１の物質移動帯の下方、また好ましくは吸収塔３２’内の２つの物質移動帯の間で吸収塔３２’に送られる。−９８°Ｆの吸収塔塔底物流１８’は塔の頂部供給物流５２’として脱メタン塔に送られる。この態様で吸収塔３２’は４０５ｐｓｉａで操作される。塔頂で−１３１°Ｆで生み出される蒸気流、もしくは吸収塔塔頂物流１６’は希薄な残留ガスである。流れ１６’は還流熱交換器４０’内で−３５°Ｆまで加熱され、次に入口熱交換器１４’内で５１°Ｆまでさらに加熱される。温かい低圧の残留ガスは次に、膨張機３０’によって発生される動力を使い切るブースター圧縮機４８’内で昇圧される。この中間的圧力の残留ガス流５０は残留ガス圧縮機に送られ、そこでその圧力が１０２０ｐｓｉａまで上げられる。この高圧の残留ガス流は次にさらに処理するために送られる。

脱メタン塔２８’は−９７°Ｆの塔頂物流４２’’と８４°Ｆの塔底物流５４’’とを生み出す。塔頂物流４２’’は−１２２°Ｆまで冷却されそして還流熱交換器４０’’内での熱交換によって部分的に凝縮されそしてＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れ４４’として吸収塔３２’に送られる。塔底物流５４’はＮＧＬ流生成物を含有する。

本発明の利点として、先行技術のエタンおよびプロパンの回収方法と比較して、回収されるエタンの量は約５％多くまた回収されるプロパンの量は約０．６５％多い。回収率のこれらの増加は、必要な残留ガスの圧縮を増加することなく本発明で起きる。本発明の他の利点は、冷凍負荷は約１３％減少し、これがプロセス装置に関する運転費の低下につながることである。

表ＶＩＩに示す組成を有する流入ガス流１２’および図６に示すプロセスを用いてシミュレーションを実施した。シミュレーションの結果を表ＩＸに示す。

図７〜９に見ることができるように、Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０には第１の蒸気流２６の一部分または残留ガス流５０の一部分のようないくつかの源泉がありうる。低温分離器の底部物流２２にもまた別な経路がありうる。例えば図７および９に示すように、低温分離器の底部物流２２は吸収塔３２の底部の供給位置に送られることができる。低温分離器の底部物流２２は、図８に示すように蒸留塔２８にも送られることができる。

本方法の態様に加えて、ここに記載する方法を実施する装置を提供することは有利である。メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための装置には、第１の熱交換器１４、第１の分離器２４、蒸留塔２８、第２の熱交換器４０、膨張機３０、および圧縮機４８がある。

第１の熱交換器１４は、ガス流１２を冷却してその少なくとも一部分を凝縮すること、第１の液体流２２の少なくとも一部分を予熱すること、吸収塔塔底物流１８の少なくとも一部分を予熱すること、吸収塔塔底物流１６を加熱すること、残留ガス流の一部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れをつくること、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるプロセス段階を実施するために利用される。熱伝達プロセス段階には、プロパンまたはプロピレンのような外部的な冷媒が使用されることができる。

第１の分離器２４は流入ガス流１２を第１の蒸気流２６と少なくとも第１の液体流２２に分離するために使用される。蒸留塔２８は第１の液体流２２の一部分を塔へのより下方の供給物流として受け入れ、また吸収塔塔底物流１８の一部分を塔への中間的な供給物流として受け入れるために使用される。蒸留塔２８はメタンおよびＣ２成分を含有する塔頂物流４２と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流５４を生み出すのが有利である。蒸留塔２８にはその蒸留機能を補助するために棚段または充填物があってよい。他の好適な塔内部物が使用されてよく、これは、当業者に知られているであろうし、また本発明の範囲に属すると考えるべきである。

第２の熱交換器４０は塔頂物流４２を冷却することにより第２の蒸気流４４と液体炭化水素流４６を生み出さすこと、第２の蒸気流４４の少なくとも一部分を冷却しそして凝縮することによりＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れをつくること、吸収塔塔頂物流１６を加熱すること、残留ガス流のその部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０を生み出すことからなる群から選択されるプロセス段階を実施するためのものである。

膨張機３０は第１の蒸気流２６を膨張する。吸収塔３２は少なくとも１つの物質移動帯を有する。吸収塔３２は吸収塔底部の供給物流として第１の蒸気流２６を受け入れ、吸収塔頂部の供給物流としてＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れを、そしてＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを受け入れる。吸収塔３２はガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質の成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流１６と吸収塔塔底物流１８を生み出す。

すでに述べたように、膨張機３０は圧縮機４８を運転するのに必要な動力を供給することができる。圧縮機４８は吸収塔塔頂物流１６を圧縮して残留ガス流５０を生み出すために使用される。第２の分離器４５は塔頂物流４２を第２の蒸気流４４と液体炭化水素流４６とに分離する。

Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０が残留ガス流５０の一部分として取り出されるとき、吸収塔３２は少なくとも１つの物質移動帯を有する。Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れ２０が第１の蒸気流２６の一部分として取り出されるとき、吸収塔３２は１つより多くの物質移動帯を有するのが好ましい。

いくつかの態様で、流入ガス流１２から側方の供給物流１２ａが取り出される。第３の熱交換器、もしくは塔の側方再沸器２９は側方供給物流１２ａを冷却する。塔の側方再沸器２９は、ガス流の少なくとも一部分を冷却すること、塔の少なくとも１つの再沸器側流を温めること、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるプロセス段階を実施するために使用されることができる。塔の側方再沸器２９は、蒸留塔２８に必要な再沸器負荷に応じて単一の熱交換器または複数の熱交換器であってよい。必要なら、プロパンまたはプロピレンのような外部的な冷媒は使用されてよい。塔の再沸器の側流、８０、８２、８４は各々、同時に冷却される側方の供給物流１２ａとの熱交換的接触によって温められ、そして戻りの側流８１、８３、８５として蒸留塔２８に戻される。

いくつかの態様で第２の分離器４５は、塔頂物流４２を第２の蒸気流、またはＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れ４４および液体炭化水素流４６へと分離するために使用されることができる。Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れ４４は吸収塔３２に送られまた液体炭化水素流は蒸留塔２８に送られる。

本発明の別な利点としてこれらのプロセスは、使用者が、市場状態に基づきプロパンおよびエタンのうち一層価値のあるものを回収できるように、プロパンおよびより重質な化合物の回収、およびエタンおよびより重質な化合物の回収へと容易に転換できる。この融通性は市場状態を使用者にとって有利なように最大化するのを可能にし、これによって利益が最大化される。

本発明はその形態のいくつかのみで示されまたは説明されてきたが、本発明はそのように限定されず、むしろ本発明の範囲から逸脱することなく様々な変化に適応できることは当業者に明白であるはずである。

例えば、脱エタン塔の再沸器に熱を供給するために様々な熱交換手段を使用できる。再沸器は１つより多くの熱交換器であってよく、または単一の多パス熱交換器であってよい。当業者には同等の種類の再沸器が知られているであろう。他の１例として、好ましくは等エントロピー膨張による膨張段階はターボ膨張機、ジュール−トムソン膨張弁、液体膨張機、ガス膨張機または蒸気膨張機などによって実施されてよい。また膨張機は、実質的に等エントロピーガス膨張によって圧縮仕事を発生するために、対応する段階圧縮装置に連結されてよい。

本発明による実施態様は、以下の様にまとめることができる。
（１）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．ガス流を供給しそして冷却し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮して第１の蒸気流と少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の液体流の少なくとも一部分を予熱し、次いで第１の液体流の該部分を蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｃ．塔頂物流を冷却しそして部分的に凝縮することにより第２の蒸気流と液体炭化水素流をつくり出し、液体炭化水素流を頂部供給物として蒸留塔に送り；
ｄ．第１の蒸気流を膨張しそしてこれを、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔にその底部供給物流として送ることによりガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と、吸収塔塔底物流とをつくり出し；
ｅ．吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱しそして吸収塔塔底物流の該部分を塔への中間供給物流として送り；
ｆ．第２の蒸気流の少なくとも一部分を冷却しそして凝縮することによりＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れをつくり出しそしてこのＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れを吸収塔にその頂部供給物流として送り；
ｇ．吸収塔塔頂物流を加熱し、圧縮し、そして残留ガス流として吸収塔塔頂物流を排出する
工程を包含し；そして
ｈ．残留ガス流の該部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れをつくり次いでＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔に送ること；
を含む方法。
（２）Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れをＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れの供給位置より下方の位置で吸収塔に送ることを含む、上記（１）に記載の方法。
（３）Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れとＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れとを、吸収塔にこれらを送る前に一緒にすることを含む、上記（１）に記載の方法。
（４）Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔の頂部に送ることを含む、上記（１）に記載の方法。
（５）ガス流を冷却し、第１の液体流の少なくとも一部分を予熱し、吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱し、吸収塔塔頂物流を加熱し、そして残留ガス流の一部分を冷却する工程が、吸収塔塔頂物流、吸収塔塔底物流、第１の液体流、残留ガス流の部分、ガス流、外部的な冷媒流、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるプロセス流との熱交換的接触を行うことにより実施される上記（１）に記載の方法。
（６）第１の液体流の部分を蒸留塔に送る工程が、塔へのより下方の供給物流として第１の液体流の部分を送ることを含む上記（１）に記載の方法。
（７）塔頂物流を冷却しそして部分的に凝縮する工程が、塔の頂部への供給物流として液体炭化水素流を送ることを含む上記（１）に記載の方法。
（８）第１の蒸気流を吸収塔に送る工程が、吸収塔の底部への供給物流として送ることを含む上記（１）に記載の方法。
（９）吸収塔塔底物流の部分を蒸留塔に送る工程が、塔の中間への供給物流として送ることを含む上記（１）に記載の方法。
（１０）吸収塔塔頂物流を加熱し、残留ガス流の一部分を冷却し、塔頂物流を冷却し、そして第２の蒸気流の少なくとも一部分を冷却する工程が、吸収塔塔頂物流、残留ガス流の部分、塔頂物流、および第２の蒸気流の部分、そしてこれらの組み合わせからなる群から選択されるプロセス流との熱交換的接触を行うことにより実施される上記（１）に記載の方法。
（１１）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．ガス流を供給しそして冷却し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮して第１の蒸気流とより軽質な成分をいくらか含有する少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の液体の少なくとも一部分を予熱し、次いで第１の液体流の該部分を蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｃ．塔頂物流を冷却しそして部分的に凝縮することにより第２の蒸気流と液体炭化水素流をつくり出し；
ｄ．液体炭化水素流を蒸留塔に送り；
ｅ．第１の蒸気流を膨張しそしてこれを、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔に底部供給物流として送ることによりガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と、吸収塔塔底物流とをつくり出し；
ｆ．吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱しそして吸収塔塔底物流の該部分を蒸留塔に向かわせ；
ｇ．第２の蒸気流の少なくとも一部分を凝縮することによりＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れをつくり出しそしてこのＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れを吸収塔に送り；
ｈ．吸収塔塔頂物流を加熱しそして圧縮して残留ガス流をつくる
工程を包含し；そして
ｉ．第１の蒸気流の一部分を少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れをつくり次いでこのＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔に送ること；
を含む方法。
（１２）Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れをＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れの供給位置より少なくとも１つの物質移動帯だけ下方の供給位置に送ることを含む、上記（１１）に記載の方法。
（１３）Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れを吸収塔の頂部に送ることを含む、上記（１１）に記載の方法。
（１４）第１の液体流の部分を蒸留塔に送る工程が、塔へのより下方の供給物流として第１の液体流の部分を蒸留塔に送ることを含む、上記（１１）に記載の方法。
（１５）液体炭化水素流を蒸留塔に送る工程が、液体炭化水素流を頂部供給物流として蒸留塔に送ることを含む上記（１１）に記載の方法。
（１６）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．ガス流を供給しそして冷却し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮して第１の蒸気流とより軽質な成分をいくらか含有する少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の蒸気流を膨張しそしてこれを、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔に底部供給物流として送ることによりガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と、吸収塔塔底物流とをつくり出し；
ｃ．少なくとも第１の液体流を膨張しそしてこれを吸収塔３２に供給し；
ｄ．吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱しそして吸収塔塔底物流の該部分を蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｅ．塔頂物流を冷却しそして部分的に凝縮することにより第２の蒸気流と液体炭化水素流をつくり出し、液体炭化水素流を頂部供給物として蒸留塔に向かわせ；
ｆ．第２の蒸気流の少なくとも一部分を凝縮することにより、Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れをつくり出しそしてこのＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れを吸収塔に送り；
ｇ．吸収塔塔頂物流を加熱し、圧縮しそして残留ガスとしてこれを排出する
工程を包含し；そして
ｈ．残留ガス流の部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れをつくり次いでこのＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔に送ること；
を含む方法。
（１７）Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れをＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れの供給位置より下方の供給位置に送ることを含む、上記（１６）に記載の方法。
（１８）Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れを吸収塔の頂部に送ることを含む、上記（１６）に記載の方法。
（１９）第１の液体流を吸収塔３２に供給する工程が、膨張された第１の蒸気流の供給位置より下方にある供給位置に第１の液体流を供給することを含む上記（１６）に記載の方法。
（２０）吸収塔塔底物流の部分を蒸留塔に送る工程が、吸収塔塔底物流の部分を底部供給物流として蒸留塔に送ることを含む上記（１６）に記載の方法。
（２１）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．ガス流を供給しそして冷却し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮して第１の蒸気流と少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の蒸気流を膨張しそしてこれを、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔に送ることによりガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と、吸収塔塔底物流とをつくり出し；
ｃ．少なくとも第１の液体流を膨張しそしてこれを吸収塔に供給し；
ｄ．吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱しそして吸収塔塔底物流の該部分を蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｅ．塔頂物流を冷却しそして部分的に凝縮することにより、第２の蒸気流と液体炭化水素流とをつくり出し；
ｆ．液体炭化水素流を蒸留塔に送り；
ｇ．第２の蒸気流の少なくとも一部分を凝縮することにより、Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れをつくり出しそしてこのＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れを吸収塔に送り；
ｈ．吸収塔塔頂物流を加熱しそして圧縮して残留ガス流を生み出す
工程を包含し；そして
ｉ．第１の蒸気流の一部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することにより、Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れをつくり次いでこのＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔に送ること；
を含む方法。
（２２）Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れをＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れの供給位置より少なくとも１つの物質移動帯だけ下方の供給位置に送ることを含む、上記（２１）に記載の方法。
（２３）Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔の頂部に送ることを含む、上記（２１）に記載の方法。
（２４）第１の蒸気流を吸収塔に供給する工程が、底部供給物流として吸収塔に供給することを含む上記（２１）に記載の方法。
（２５）液体炭化水素流を蒸留塔に送る工程が、液体炭化水素流を塔への頂部供給物流として蒸留塔に送ることを含む上記（２１）に記載の方法。
（２６）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．ガス流を供給しそして冷却し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮して第１の蒸気流とより軽質な成分をいくらか含有する少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の液体の少なくとも一部分を予熱し、次いで第１の液体の該部分を塔へのより下方の供給物流として蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｃ．第１の蒸気流を膨張しそしてこれを、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔に送ることにより、ガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と、吸収塔塔底物流とをつくり出し；
ｄ．塔頂物流の少なくとも一部分をＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れとして吸収塔に送り；
ｅ．吸収塔塔頂物流を加熱しそして圧縮して残留ガス流をつくる
工程を包含し；そして
ｆ．吸収塔塔底物流の第１の部分を予熱しそしてこれを蒸留塔に送り、そして吸収塔塔底物流の第２の部分を蒸留塔に送ること；を含む方法。
（２７）吸収塔塔底物流の第１の部分を吸収塔塔底物流の第２の部分の供給位置より下方の供給位置に送ることを更に含む上記（２６）に記載の方法。
（２８）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．ガス流の少なくとも一部分を供給しそして冷却し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮して第１の蒸気流とより軽質な成分をいくらか含有する少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の蒸気流を膨張しそしてこれを、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔に送ることにより、ガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と、吸収塔塔底物流とをつくり出し；
ｃ．少なくとも第１の液体流を膨張しそしてこれを吸収塔に供給し；
ｄ．吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱しそして吸収塔塔底物流の該部分を蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｅ．塔頂物流の少なくとも一部分を凝縮しそしてこれをＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れとして吸収塔に送り；
ｆ．吸収塔塔頂物流を加熱しそして残留ガス流としてこの吸収塔塔頂物流を排出する
工程を包含し；そして
ｇ．吸収塔塔底物流の第１の部分を予熱しそしてこれを蒸留塔に送り、そして吸収塔塔底物流の第２の部分を蒸留塔に送ること；を含む方法。
（２９）吸収塔塔底物流の第１の部分を吸収塔塔底物流の第２の部分の供給位置より下方の供給位置に送ることを更に含む上記（２８）に記載の方法。
（３０）第１の液体流を吸収塔に供給する工程が、第１の液体流を膨張された第１の蒸気流の供給位置より下方の供給位置に供給することを含む上記（２８）に記載の方法。
（３１）残留ガス流の一部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することにより、Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れをつくり出し次いでＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔に送ることを更に含む上記（２８）に記載の方法。
（３２）Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れが、Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れの供給位置より下方の供給位置に導入されることを含む上記（３１）に記載の方法。
（３３）Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れが吸収塔の頂部に送られる上記（３１）に記載の方法。
（３４）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．ガス流を供給しそして冷却し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮して第１の蒸気流とより軽質な成分をいくらか含有する少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の蒸気流を膨張しそしてこれを、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔に送ることによりガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と、吸収塔塔底物流とをつくり出し；
ｃ．少なくとも第１の液体流を膨張しそしてこの第１の液体流を吸収塔に供給し；
ｄ．吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱し、そして吸収塔塔底物流の該部分を蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｅ．塔頂物流の少なくとも一部分を凝縮しそしてこれをＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れとして吸収塔に送り；
ｆ．吸収塔塔頂物流を加熱しそして圧縮し残留ガス流をつくり出す
工程を包含し；そして
ｇ．第１の蒸気流の一部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れをつくり出し、次いでこのＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔に送ること；を含む方法。
（３５）Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れが、Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れの供給位置より少なくとも１つの物質移動帯だけ下方の供給位置に送られることを含む、上記（３４）に記載の方法。
（３６）第１液体流を供給する段階が、膨張された第１の液体流を膨張された第１の蒸気流の供給位置より下方に位置する供給位置に供給することを含む上記（３４）に記載の方法。
（３７）Ｃ２＋成分が希薄な第２の還流流れが吸収塔の頂部に送られる上記（３４）に記載の方法。
（３８）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタン成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ２成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．ガス流を供給しそして冷却し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮して第１の蒸気流とより軽質な成分をいくらか含有する少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の液体流を蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタン成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ２成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｃ．第１の蒸気流を第１の分離器頂部物流と第２の頂部物流とに分割し；
ｄ．第１の分離器蒸気流を膨張しそして、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔に送ることによりガス流のメタンおよびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と吸収塔塔底物流とを生み出し；
ｅ．第２の分離器頂部物流を冷却しそしてこれを吸収塔に送り；
ｆ．吸収塔塔頂物流を加熱しそして圧縮し残留ガス流をつくり出す
工程を包含し；そして
ｇ．塔頂物流の少なくとも一部分を凝縮することによりＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れをつくり出しそしてこれを吸収塔に送ること；を含む方法。
（３９）少なくとも第１の物質移動帯の下方に位置する供給位置においてＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れを吸収塔に送ることを含む上記（３８）に記載の方法。
（４０）ガス流を冷却する工程が、塔の少なくとも１つの側流との熱交換的接触によってガス流の少なくとも一部分を冷却することにより、蒸留塔に戻される前にこの塔の少なくとも１つの側流を加熱することを含む上記（３８）に記載の方法。
（４１）メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタン成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ２成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための装置であって：
ａ．ガス流を冷却してその少なくとも一部分を凝縮すること、第１の液体流の少なくとも一部分を予熱すること、吸収塔塔底物流の少なくとも一部分を予熱すること、吸収塔塔頂物流を加熱すること、残留ガス流の該部分を冷却し少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを生み出すことおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されるプロセス工程を実施するための熱交換器；
ｂ．ガス流を第１の蒸気流と少なくとも第１の液体流とに分離するための第１の分離器；
ｃ．第１の液体流の部分を塔へのより下方の供給物流として受け入れまた吸収塔塔底物流の一部分を塔への中間的な供給物流として受け入れるための蒸留塔であって、これがメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出す蒸留塔；
ｄ．塔頂物流を冷却することにより第２の蒸気流と液体炭化水素流とを生み出すこと、冷却しそして第２の蒸気流の少なくとも一部分を凝縮することによりＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れをつくり出すこと、吸収塔塔頂物流を加熱すること、残留ガス流の部分を冷却しそして少なくとも部分的に凝縮することによりＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを生み出すことからなる群から選択されるプロセス段階を実施するための第２の熱交換器；
ｅ．第１の蒸気流を膨張するための膨張機；
ｆ．吸収塔への底部の供給物流として第１の蒸気流を受け入れ、吸収塔への頂部供給物流としてＣ３＋成分が希薄な第１の還流流れを受け入れ、またＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを受け入れることにより、ガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分の本質的にすべてを含有する吸収塔塔頂物流と吸収塔塔底物流とを生み出すための、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔；及び
ｇ．吸収塔塔頂物流を圧縮して残留ガス流をつくり出すための圧縮機
を備える装置。
（４２）塔頂物流を第２の蒸気流と液体炭化水素流とに分離するための第２の分離器を含む上記（４１）に記載の装置。
（４３）吸収塔に少なくとも１つの物質移動帯がある上記（４１）に記載の装置。
（４４）吸収塔に１つより多い物質移動帯がある上記（４１）に記載の装置。
（４５）ガス流の少なくとも一部分を冷却すること、塔の少なくとも１つの再沸器側流を温めること、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるプロセス段階を実施するための第３の熱交換器をさらに備える上記（４１）に記載の装置。

Claims

メタン、Ｃ２およびＣ３成分そしてより重質な炭化水素を含有するガス流を、メタンおよびＣ２成分の実質的にすべてを含有する揮発性ガス留分と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する揮発性のより小さい留分とに分離するための方法であって：
ａ．低温分離器にて、ガス流を供給し、その少なくとも一部分を部分的に凝縮するようにガス流を冷却し、次いでガス流を分離することで、第１の蒸気流とより軽質な成分をいくらか含有する少なくとも第１の液体流とをつくり出し；
ｂ．第１の液体の少なくとも一部分を予熱し、次いで第１の液体の該部分を塔への第１の供給物流として蒸留塔に送り、この蒸留塔はメタンおよびＣ２成分を主として含有する塔頂物流と、Ｃ３成分およびより重質な炭化水素の大部分を含有する塔底物流とをつくり出し；
ｃ．第１の蒸気流を膨張しそしてこれを、少なくとも１つの物質移動帯を有する吸収塔に送ることにより、ガス流のメタン、Ｃ２およびより軽質な成分を本質的にすべて含有する吸収塔塔頂物流と、吸収塔塔底物流とをつくり出し；
ｄ．塔頂物流の少なくとも一部分を、Ｃ３＋成分が希薄な第１の還流流れとして吸収塔に送り；
ｅ．吸収塔塔頂物流を加熱しそして圧縮して残留ガス流をつくる
工程を包含し；
ｆ．残留ガス流からの一部分および／または低温分離器の蒸気流の一部分を、少なくとも部分的に凝縮し、それによってＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを形成し、次いでこのＣ２＋成分が希薄な第２の還流流れを吸収塔に送り；そして
ｇ．吸収塔塔底物流の第１の部分を予熱しそしてこれを蒸留塔に送り、そして吸収塔塔底物流の第２の部分を蒸留塔に送ること；を含む方法。
吸収塔塔底物流の第１の部分を吸収塔塔底物流の第２の部分の供給位置より下方の供給位置に送ることを更に含む請求項１に記載の方法。